JP4189772B2

JP4189772B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP4189772B2
Application number: JP2007165536A
Authority: JP
Inventors: 和秋守岩; 渉藤本
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2007242636A

Description

この発明は鍋を誘導加熱して調理を行う誘導加熱調理器に係り、特に冷却ファンの異常を検出し誘導加熱調理器の保護や製造中の検査ができる誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱調理器である誘導加熱炊飯器は、吸気口と排気口を有する冷却径路内に、インバータ回路基板を配置し、素子温度検出手段で検出された冷却径路内の検出温度が第一の温度を越えると吸気口の目詰まりと判定し、報知手段で目詰まりを報知し、検出温度が第二の温度を越えると冷却ファン等の故障と判定し炊飯動作を停止し、冷却風を導入する吸気口の目詰まりと冷却ファン等の故障による炊飯器内部部品の破壊を防止している（例えば特許文献１）。

特開平９−３０８５７０号公報（段落０００９〜００１５、図１、図２）。

上記の従来の誘導加熱炊飯器では、スイッチング素子の熱破壊を防止するための温度検出手段の動作温度を１つの温度設定でのみ動作させている。つまり、温度検出手段の検出温度があらかじめ定められた温度を検出した時に加熱を停止している。更に、その設定値は何℃低下するというような相対的なものではなく、いわば絶対値での設定である。

しかしながら、炊飯器の周りの外気温は季節や一日の間の時刻によっても大きく変化している。また、炊飯器の使用環境は様々であり、例えば、毛足の長い絨毯の上のような場所で使用されることも有り得る。その場合には炊飯器本体の下部に設けられた吸気口や排気口が閉塞されて、外気を吸い込むことが阻害され、或いは内部の温まった内気の排出が阻害されて、冷却ファンによる冷却性能を落としてしまうことになる。

このような場合の炊飯器の動作を図１８〜２１を用いて説明する。図１８は、従来の誘導加熱炊飯器の鍋温度検出手段と素子温度検出手段の検出温度の温度変化を表した温度変化図であり、図１９〜図２１は炊飯器の周りの外気温の違いによる、冷却ファンが異常の場合と正常の場合のそれぞれの鍋温度検出手段と素子温度検出手段の検出温度の温度変化を表した温度曲線である。（これらの図は炊飯動作の一部に近いものであるが、簡単にするため、例えば、製造工程での検査工程におけるもので示している。）図１８において、実線で示された曲線は鍋温度検出手段、破線で示された曲線は素子温度検出手段で検出された温度の温度変化を表すものである。入力電力Ｐ１で鍋が誘導加熱されると、鍋温度検出手段の検出温度は図に示されるように温度Ｔ１から上昇する。一方、素子温度検出手段の検出温度も同様に上昇していく。

この時、スイッチング素子は、冷却ファンにより冷却されているが、冷却ファンに異常が発生した場合、スイッチング素子が発熱により過熱されて熱破壊に至ることを防止するために、素子温度検出手段の検出温度がＴ２を検出すると、制御回路は加熱を停止させてスイッチング素子の熱破壊を防止する。

図１９〜図２１は所定時間ｔαの間、入力電力Ｐ１で加熱を行った場合の例を表しており、図１９は外気温が高い場合、中間の場合、低い場合の鍋温度検出手段と素子温度検出手段の温度曲線を全て示したものである。図２０は説明のために、図１９の冷却ファン１４が正常の場合の素子温度検出手段の検出温度の温度曲線のみを抜き出したものであり、図２１は冷却ファンが異常の場合のものである。

図２０において、外気温が中間の場合の素子温度検出手段の検出温度はＴ１から上昇を始めて温度Ｔ４まで上昇している。同様に外気温が高い場合は温度Ｔ２からＴ５、外気温が低い場合は温度Ｔ３からＴ２まで温度上昇している。一方、図２１においては、外気温が中間の場合はＴ１から上昇を始めてＴ６まで上昇している。この温度上昇の度合は、図２０の冷却ファン１４が正常の場合のものに比べて大きくなっている。また、同様に外気温が高い場合は温度Ｔ２からＴ７まで、外気温が低い場合は温度Ｔ３からＴ５まで上昇している。このように外気温の変化に合わせてそれぞれの曲線が移動していく。

ここで、図２０の冷却ファン１４が正常で外気温が高い場合の曲線と、図２１の冷却ファン１４が異常で外気温が低い場合の曲線に注目してみる。仮に前述した素子温度検出手段の検出温度による、スイッチング素子の熱破壊からの保護動作の動作温度をＴ５に設定した場合には、所定時間ｔαの加熱後の素子温度検出手段の検出温度は、冷却ファンが異常の場合も正常の場合もどちらも温度Ｔ５となっており、正常の場合でも外気温が高くなってしまうことによって異常と判定したり、或いは異常の場合でも外気温が低くなってしまうことによって正常と判定してしまうような不具合、いわば誤判定が生じることになることが判る。

次に、従来の誘導加熱炊飯器において、吸気口或いは排気口が閉塞された場合の動作について図２２〜２４を用いて説明する。図２２〜２４は吸気口或いは排気口（併せて吸排気口とも表す）が閉塞された場合の鍋温度検出手段と素子温度検出手段の検出温度の温度変化を表した温度曲線であり、前述したように、吸気口或いは排気口が閉塞された場合、外気の吸い込みが阻害されたり、温まった内気の排出が阻害されて、炊飯器本体内部の冷却性能の低下を招き、発熱電子部品であるスイッチング素子１２の著しい温度上昇を生じることになる。

図２２は吸排気口が閉塞されていない場合と、閉塞度合が低い場合と高い場合の素子温度検出手段の検出温度の温度曲線を全て示したものであり、所定時間ｔαの間、入力電力Ｐ１で加熱を行った場合の例を表している。図２３は説明のために、図２２の冷却ファン１４が正常の場合の素子温度検出手段の検出温度の温度曲線のみを抜き出したものであり、図２４は冷却ファン１４が異常の場合のものである。図２３において、吸排気口が閉塞されていない場合の素子温度検出手段の検出温度はＴ１から上昇を始めてＴ２まで上昇をしている。同様に吸排気口の閉塞度合が低い場合は温度Ｔ１からＴ４、閉塞度合が高い場合は温度Ｔ１からＴ３まで温度上昇している。一方、図２４においては、吸排気口が閉塞されていない場合は温度Ｔ１から上昇を始めてＴ３まで上昇している。この温度上昇の度合は、図２３の冷却ファン１４が正常の場合のものに比べて大きくなっている。また、同様に吸排気口の閉塞度合が低い場合は温度Ｔ１からＴ５まで、閉塞度合が高い場合は温度Ｔ１からＴ６まで上昇している。このように吸排気口の閉塞度合の変化に合わせて各曲線が移動していく。

ここで、図２３の冷却ファンが正常で吸排気口の閉塞度合が高い場合の曲線と、図２４の冷却ファンが異常で吸排気口が閉塞されていない場合の曲線に注目してみる。どちらも温度Ｔ１から上昇を始めてＴ３まで上昇している。仮に前述した素子温度検出手段による発熱電子部品であるスイッチング素子の熱破壊からの保護動作の動作温度をＴ３に設定した場合には、所定時間ｔαの加熱後の素子温度検出手段の検出温度は冷却ファンが異常の場合も正常の場合もどちらも温度Ｔ３となっており、冷却ファンが正常の場合でも吸排気口が閉塞されることによって異常と判定してしまうような不具合、いわば誤判定が生じることになることが判る。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、季節や使用環境による外気温の変化や、吸排気口の閉塞による冷却性能の低下、更に炊飯器においては本体内部やスイッチング素子の温度が高いままで次の炊飯動作を開始してしまうような連続炊飯等の様々な条件の変化によっても、本来検出すべき冷却ファンの異常によるスイッチング素子等の発熱電子部品の異常過熱による熱破壊等の不具合の保護動作を確実にし、冷却ファンが正常であるにも係わらず異常と誤判定したり、或いは異常であるにも係わらず正常と誤判定してしまうことがないような誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

この発明に係わる誘導加熱調理器は、鍋を誘導加熱する加熱コイル、この加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路、このインバータ回路のスイッチング素子の駆動を制御する制御回路、少なくとも前記インバータ回路を冷却する冷却ファン、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段、前記スイッチング素子の温度を検出する素子温度検出手段及び前記冷却ファンの異常を判定する判定手段を備え、前記制御回路は、スイッチング素子をあらかじめ定められた時間まで駆動させ、停止した後に、前記冷却ファンを継続して動作させるように制御しながら、前記素子温度検出手段で検出された温度により温度変化量を算出し、前記判定手段が前記温度変化量に基づいて、前記冷却ファンの異常を判定するものである。

この発明によれば、鍋を誘導加熱する加熱コイル、この加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路、このインバータ回路のスイッチング素子の駆動を制御する制御回路、少なくとも前記インバータ回路を冷却する冷却ファン、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段、前記スイッチング素子の温度を検出する素子温度検出手段及び前記冷却ファンの異常を判定する判定手段を備え、前記制御回路は、スイッチング素子をあらかじめ定められた時間まで駆動させ、停止した後に、前記冷却ファンを継続して動作させるように制御しながら、前記素子温度検出手段で検出された温度により温度変化量を算出し、前記判定手段が前記温度変化量に基づいて、前記冷却ファンの異常を判定するので、季節や使用環境による外気温の変化や、吸排気口の閉塞による冷却性能の低下、更に炊飯器においては本体内部やスイッチング素子の温度が高いままで次の炊飯動作を開始してしまうような連続炊飯等の様々な条件の変化によっても、本来検出すべき冷却ファンの異常によるスイッチング素子等の発熱電子部品の異常過熱による熱破壊からの保護動作を確実にし、冷却ファンが正常であるにも係わらず異常と誤判定したり、或いは異常であるにも係わらず正常と誤判定してしまうことが無くなり、製造工場や顧客先等で冷却ファンの異常によって発熱電子部品であるスイッチング素子等が熱破壊に至り、制御基板ごと部品交換しなければならなく、多大なコスト負担を強いてしまうような不具合を防ぐことができる。
また、冷却ファンを継続して動作させるように制御しながら加熱動作を停止させた後の素子温度センサの検出温度の変化量を算出しているので、冷却ファンが正常の場合と異常の場合での差が顕著となり、更に判別が確実なものとできる。

実施の形態１．
本実施の形態では代表的な誘導加熱調理器である炊飯器を例に挙げて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示す炊飯器の構成を示す縦断面図、図２は炊飯器の要部を表すブロック図、図３は炊飯器の動作を表す温度変化図、図４は図３の要部の温度変化図、図５、図６は誘導加熱調理器の冷却ファンの異常判定説明図である。

図１において、炊飯器の本体１の内部には、例えば、鉄系材料の磁性体からなる有底筒状の鍋２が収容されており、鍋２の上端フランジ部が本体１内の上部に設けた支持リング３により支持されている。また、本体１の上部には本体１及び鍋２の上部開口部を開閉する蓋体１９が取り付けられている。コイル台４は耐熱性を有する合成樹脂からなり、内遮蔽板５を介して支持リング３にビスにて固定されている。また、コイル台４外周の底面部及び側面下部には、加熱手段である加熱コイル６が接着固定されている。そして、加熱コイル６の外側には絶縁体を介して複数本のフェライト７が固定されている。フェライト７は、加熱コイル６からの磁力線を吸収して本体１の外部へ漏れるのを防止する磁気シールドとして機能する。さらに、加熱コイル６及びフェライト７の周囲には、これらを取り囲むように例えばアルミニウム材からなる反射板８が設けられており、磁力線や輻射熱の本体１外部への漏れ防止を強化するようになっている。

下ケース９は本体１の下部を構成し、内部にはコードリール１０や加熱コイル６に交番磁界を発生させるインバータ回路の各電子素子が接続された制御基板１１等が配置されている。インバータ回路内の発熱電子部品であるスイッチング素子１２は、スイッチング素子１２の放熱に必要な表面積を有する放熱器１３に密着固定され、制御基板１１に放熱器１３と共に取り付けられている。冷却ファン１４は、本体１下部の下ケース９に設けられた吸気口１５から外気を吸い込み、インバータ回路内の発熱電子部品であるスイッチング素子１２を主に冷却する。
本体１内の温まった内気を排出する排気口１６は本体１の下部側面に設けられている。スイッチング素子１２の温度を検出する素子温度検出手段である素子温度センサ１７は、制御基板１１上の放熱器１３及びスイッチング素子１２の近傍に配置されている。また、鍋温度検出手段である鍋温度センサ１８が鍋２の下面に接触可能に設けられている。操作基板２０は炊飯工程を開始させる指令を与える炊飯キーや現在時刻を表示したりする表示器を備えており、本体１の上部に設けられている。

図２において、炊飯器の要部は、鍋２に渦電流を発生させて誘導加熱を行うための加熱コイル６、加熱コイル６に高周波電流を流すためのインバータ回路２１、インバータ回路２１の発熱電子部品であるスイッチング素子１２の冷却を行う冷却ファン１４、インバータ回路２１が実装された制御基板１１の放熱器１３、或いはスイッチング素子１２の近傍に配置され、発熱電子部品であるスイッチング素子１２の温度を検出する素子温度センサ１７、鍋２の底面に接触して鍋２の温度を検出する鍋温度センサ１８、素子温度センサ１７で検出された素子温度に基づいて、冷却ファン１４の異常を判定する判定手段２２、鍋温度センサ１８の検出温度に基づいて指示を出して炊飯工程を制御したり、冷却ファン１４の動作を制御し、また、前述のように素子温度センサ１７の検出温度を前記判定手段２２に送り、その判定結果に従って誘導加熱動作を停止したり、或いは制限したりする制御回路２３を備えている。なお、制御回路２３には図示しないがタイマーが設けられている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態１を示す炊飯器の動作について図１〜６を用いて説明する。
まず、全体の概略動作は、インバータ回路２１のスイッチング素子１２を介して加熱コイル６に通電することにより、鍋２に渦電流を誘導し、鍋２が発熱して炊飯が行われる。この時の炊飯温度は、制御回路２３において、鍋２の下面に接触している鍋温度センサ１８からの検出温度に基づいて制御される。
このときの温度変化は図３の実線（鍋温度センサ１８の検出温度の温度変化）に示されるように、炊飯工程開始時刻ｔ０から時刻ｔ１までは炊飯工程における予熱工程、時刻ｔ１から時刻ｔ４までは強火工程、時刻ｔ４からｔ５までは弱火工程からドライアップに至るまでの炊き上げ工程であり、時刻ｔ５から時刻ｔ６がむらし工程である。なお、点線は冷却ファン１４が正常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化、破線は冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化を表している。

次に、冷却ファンの異常による炊飯器の保護動作について、図３、４により説明する。
図４は説明のために、図３の強火工程の時刻ｔ１〜ｔ４の区間を抜き出したものである。図において、時刻ｔ１は予熱工程が終了して強火工程が開始された時点である。その後、入力電力Ｐ１で所定時間ｔαの間の加熱を行い、加熱停止後に所定時間ｔβの休止期間を設けている。そしてその後、時刻ｔ３から加熱を再開して時刻ｔ４まで継続されている。時刻ｔ４での強火工程から炊き上げ工程への移行は、鍋２内に収容された米と水の沸騰を検出することにより行われる。この沸騰の検出は、例えば鍋温度センサ１８の温度上昇の傾きの変化や、蓋体１９内に設けられた蓋温度センサ（図示せず）の検出温度が所定温度となったことにより検出される。

この強火工程において、鍋温度センサ１８の検出温度は強火工程開始時刻ｔ１での温度Ｔ２から徐々に上昇している。一方、素子温度センサ１７の検出温度は冷却ファン１４が正常の場合、強火工程開始時刻ｔ１での温度Ｔ９から上昇を始めて時刻ｔ２で温度Ｔ８となり、その後の休止期間である所定時間ｔβの間に温度Ｔ３まで低下し、加熱再開ｔ３後は再び上昇している。この時、所定時間ｔβの休止期間における素子温度センサ１７の検出温度の温度変化量ΔＴａは、時刻ｔ２での温度Ｔ８を所定時間ｔβ経過後の時刻ｔ３での温度Ｔ３から引いた値となる。この場合のΔＴａは温度低下していることから負の値となる。

また、冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化は強火工程開始時ｔ１での温度Ｔ１０から上昇を始めて時刻ｔ２で温度Ｔ４となり、その後の休止期間である所定時間ｔβの間に温度Ｔ５まで低下しその後の加熱再開後は再び上昇している。この時の所定時間ｔβの休止期間における素子温度センサ１７の検出温度の温度変化量ΔＴｂは時刻ｔ２での温度Ｔ４を所定時間ｔβ経過後の時刻ｔ３での温度Ｔ５から引いた値となる。この場合のΔＴｂは温度が低下していることから負の値となる。
なお、スイッチング素子１２の駆動時間は制御回路２３のタイマーにより設定し、温度変化量ΔＴａ、ΔＴｂは制御回路２３で算出する。

ここで冷却ファン１４が正常の場合と異常の場合の休止期間である所定時間ｔβの間の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化を比較してみる。冷却ファン１４が正常の場合の温度変化量ΔＴａは、冷却性能が確保されていることから大きく低下していることが判る。異常の場合の温度変化量ΔＴｂは、図に示すように加熱が停止されていることからやや低下する場合や、また、後述するように放熱器１３の熱容量やスイッチング素子１２の発熱の熱伝導の遅れ等によって緩やかに上昇することも有る。但し、何れの場合においても、検出温度の変化分を低下の度合として捉えることによって、冷却ファン１４の異常を検出することが可能である。

このように、炊飯工程の一部で冷却ファン１４の異常を検出可能であるが、説明を簡単にするため、炊飯工程中でなく加熱開始からの温度変化による冷却ファン１４の異常の検出動作を図５、６により詳しく説明する。
図５は前述の炊飯工程の要部温度変化図４において、強火工程の開始時刻ｔ１、休止期間の開始時刻ｔ２及び休止期間の終了時刻ｔ３をそれぞれｔ０、ｔ１、ｔ２とし、また、強火工程の開始時刻ｔ１における鍋温度センサ１８の検出温度Ｔ２、冷却ファン１４が正常の場合の素子温度センサ１７の検出温度Ｔ９及び冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の検出温度Ｔ１０をそれぞれ同じ温度Ｔ１としたものである。つまり、この例は動作停止の状態で長時間経過し、本体１を構成するそれぞれの部分が周囲温度に等しいか、ごく近い場合から加熱開始した場合である。また、図６は図５においてファンが異常のときに休止期間で温度が上昇する場合を示している。

また、図５、図６において、所定時間ｔαの間、入力電力Ｐ１で加熱した後、所定の休止時間ｔβの間の素子温度センサ１７の検出温度の変化量により、冷却ファン１４の異常を判定しようとするものである。この時、冷却ファン１４は所定時間ｔβ経過後まで継続して動作させている。図において、実線は鍋温度センサ１８の検出温度の温度変化、点線は冷却ファン１４が正常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化、破線は冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化を表している。

まず、図５において、加熱開始後、所定時間ｔα経過までの間に鍋温度センサ１８の検出温度は図のように上昇し、加熱が停止された時刻ｔ１以降は緩やかに低下している。一方、素子温度センサ１７においては、冷却ファン１４が正常の場合は温度Ｔ１からＴ２まで上昇し、その後所定時間ｔβの間に温度Ｔ３まで低下している。この時の温度変化をΔＴａとすると、加熱停止時の温度Ｔ２を所定時間ｔβ経過後の温度Ｔ３から引いたものとなる。ここでは、その間の温度変化は低下しているのでΔＴａは負の値をとる。

それに対して、冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７においては、温度Ｔ１からＴ４まで上昇し、その後所定時間ｔβの間に温度Ｔ５まで低下している。冷却ファン１４が異常の場合の温度変化量ΔＴｂは加熱停止時の温度Ｔ４を所定時間ｔβ経過後の温度Ｔ５から引いたものとなり、この例ではやはり温度は低下しているので負の値となっている。ここで、このΔＴａとΔＴｂを比較してみると、冷却ファン１４が正常の場合のΔＴａの方が、異常の場合のΔＴｂより大きな変化量となっていることが読み取れる。そして、温度変化の低下分ｘ℃以下ならば冷却ファン１４の異常と言うように判定値を設定すればよい。
また、以上のように加熱動作を停止させた後の素子温度センサ１７の検出温度の変化量を算出しているので、冷却ファン１４が正常の場合と異常の場合での差が顕著となり、更に判別が確実なものとなる。

次に、図６において、加熱開始後、所定時間ｔα経過までの間に鍋温度センサ１８の検出温度は図のように上昇し、加熱が停止された時刻ｔ１以降は緩やかに低下している。一方、素子温度センサ１７においては、冷却ファン１４が正常の場合は温度Ｔ１からＴ２まで上昇し、その後所定時間ｔβの間に温度Ｔ３まで低下している。この時の温度変化をΔＴａとすると、加熱停止時の温度Ｔ２を所定時間ｔβ経過後の温度Ｔ３から引いたものとなる。ここでは、その間の温度変化は低下しているのでΔＴａは負の値をとる。

それに対して、冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７においては、温度Ｔ１からＴ４まで上昇し、その後所定時間ｔβの間に温度Ｔ７まで徐々に上昇している。冷却ファン１４が異常の場合の温度変化量ΔＴｂは加熱停止時の温度Ｔ４を所定時間ｔβ経過後の温度Ｔ７から引いたものとなり、この例では上昇しているので正の値となっている。これは、加熱が停止された後も放熱器１３の熱容量や発熱電子部品であるスイッチング素子１２の熱伝導の遅れ等により、素子温度センサ１７自体の検出温度はすぐに低下とはならないからである。
この場合も温度の変化量を温度低下の度合と言うように捉えれば、やはりΔＴａの方が大きく、その判別は可能である。このように、素子温度センサ１７が上昇する場合も、低下する場合と同様に温度変化の低下分ｘ℃以下ならば冷却ファン１４の異常と言うように判定値を設定すればよい。

以上のように、所定時間ｔαの加熱の後、加熱を停止してから所定時間ｔβの間の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化に基づいて冷却ファン１４の異常を判定しているので、季節や使用環境による外気温の変化や、吸排気口の閉塞による冷却性能の低下、更に炊飯器においては本体１内部やスイッチング素子１４の温度が高いままで、次の炊飯動作を開始してしまうような連続炊飯等の様々な条件の変化によっても、本来検出すべき冷却ファン１４の異常によるスイッチング素子１２等の発熱電子部品の異常過熱による熱破壊からの保護動作を確実にし、冷却ファン１４が正常であるにも係わらず異常と誤判定したり、或いは異常であるにも係わらず正常と誤判定してしまうことを防ぐことができる。
さらに、炊飯工程以外に、炊飯器の製造中の検査工程で所定の時間まで、動作させることにより冷却ファン１４の検査を容易に行うことができる。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２の動作を表す温度変化図である。実施の形態１の図５との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態１では所定時間ｔαの間の加熱であったのに対して、本実施の形態２では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。ここでは、加熱停止の鍋温度センサ１８の検出温度はＴ６に設定されている。その他の動作については、実施の形態１の場合と同様であり、構成も同じであるので説明を省略する。
なお、図７は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

このように最も温度変化の大きな鍋温度センサの検出温度（Ｔ６）によって加熱動作を停止するので、製品個体それぞれのバラツキ（組立や部品特性等）の影響を少なくすることができる。また、周囲温度が著しく低い場合や高い場合にも所定温度まで加熱していることから、検出のバラツキを小さくすることができる。また、炊飯工程以外に、炊飯器の製造中の検査工程で所定温度まで動作させることにより冷却ファン１４の検査を容易に行うことができる。

実施の形態３．
図８及び図９はこの発明の実施の形態３の動作を表す温度変化図である。実施の形態２の図７との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態２では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時であったのに対して、本実施の形態３では素子温度センサ１７の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。図８は冷却ファン１４が正常の場合、図９は異常の場合を示す。ここでは、加熱停止の素子温度センサ１７の検出温度はＴ２に設定されている。その他の動作については、実施の形態１の場合と同様であり、構成も同じであるので説明を省略する。
なお、図９は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

このように、冷却ファンの異常を判定する素子温度センサの検出温度によって加熱動作を停止しているので、構成要素を増やすことなく構成を簡素化することができる。
また、炊飯工程以外に、炊飯器の製造中の検査工程で所定温度まで動作させることにより冷却ファン１４の検査を容易に行うことができる。

実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４の動作を表す温度変化図である。所定時間ｔαの間、入力電力Ｐ１で加熱した後、更に温度上昇が継続する場合の例である。
つまり、オーバーシュートを検出したものであり、この場合は加熱が停止されてから、そのオーバーシュートのピークが検出されるまでの時間の違いによって、冷却ファン１４の異常を判定しようとするものであり、例えば製造工程での検査工程におけるものである。この時、冷却ファン１４は少なくとも冷却ファン１４の異常の判定が行われる時刻ｔ３までは継続して動作させている。図において、実線は鍋温度センサ１８の検出温度の温度変化、点線は冷却ファン１４が正常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化、破線は冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化を表している。

加熱開始後、所定時間ｔα経過まで鍋温度センサ１８の検出温度は図のように上昇し、加熱が停止された時刻ｔ１以降は緩やかに低下している。一方、素子温度センサ１７においては、冷却ファン１４が正常の場合は温度Ｔ１からＴ２まで上昇し、加熱が停止された後もやや上昇を続けて温度Ｔ３でピークとなっている。この時の時刻はｔ２である。この時の経過時間をΔｔａとすると、加熱停止時の時刻ｔ１を素子温度センサ１７の検出温度がピークとなった時刻ｔ２から引いたものとなる。また、冷却ファン１４が異常の場合は温度Ｔ１からＴ４まで上昇し、加熱が停止された後も上昇を続けて温度Ｔ５でピークを迎えている。この時の時刻はｔ３である。この時の経過時間をΔｔｂとすると、加熱停止時の時刻ｔ１を素子温度センサ１７の検出温度がピークとなった時刻ｔ３から引いたものとなる。

ここでΔｔａとΔｔｂを比較してみると、冷却ファン１４が正常の場合のΔｔａの方が異常の場合のΔｔｂより小さな値となっている。これは、冷却ファン１４が正常に動作し、冷却性能が確保されているためである。この時、冷却ファン１４の異常の判定はピークまでの経過時間がｘ秒以上ならば異常であると言うように設定すればよい。

このように、所定時間ｔαの加熱の後の素子温度センサ１７の検出温度がピークとなった時間により、冷却ファン１４の異常を判定するようにすることによって、季節や使用環境による外気温の変化や、吸排気口の閉塞による冷却性能の低下、更に炊飯器においては本体１内部やスイッチング素子１４の温度が高いままで次の炊飯動作を開始してしまうような連続炊飯等の様々な条件の変化によっても、本来検出すべき冷却ファン１４の異常によるスイッチング素子１２等の発熱電子部品の異常過熱による熱破壊からの保護動作を確実にし、冷却ファン１４が正常であるにも係わらず異常と誤判定したり、或いは異常であるにも係わらず正常と誤判定してしまうことを防ぐことができる。
なお、図１０は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５の動作を表す温度変化図である。実施の形態４の図１０との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態４では所定時間ｔαの間の加熱であったのに対して、本実施の形態５では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。ここでは、加熱停止の鍋温度センサ１８の検出温度はＴ６に設定されている。
その他の動作については、実施の形態４の場合と同様であり説明を省略する。
なお、図１１は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

このように最も温度変化の大きな鍋温度センサの検出温度（Ｔ６）によって加熱動作を停止するので、製品個体それぞれのバラツキ（組立や部品特性等）の影響を少なくすることができる。また、周囲温度が著しく低い場合や高い場合にも所定温度まで加熱していることから、検出のバラツキを小さくすることができる。さらに、所定時間待つことなく、ピーク温度を検出した時点で判定をすることができる。

実施の形態６．
図１２及び図１３はこの発明の実施の形態６の動作を表す温度変化図である。実施の形態５の図１１との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態５では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時であったのに対して、本実施の形態６では素子温度センサ１７の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。図１２は冷却ファン１４が正常の場合、図１３は異常の場合を示す。ここでは、加熱停止の素子温度センサ１７の検出温度はＴ２に設定されている。その他の動作については、実施の形態５の場合と同様であり説明を省略する。なお、図１３は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

このように、冷却ファンの異常を判定する素子温度センサの検出温度によって加熱動作を停止しているので、構成要素を増やすことなく構成を簡素化することができる。
また、所定時間待つことなく、ピーク温度を検出した時点で判定をすることができる。

実施の形態７．
図１４はこの発明の実施の形態７の動作を表す温度変化図である。所定時間ｔαの間、入力電力Ｐ１で加熱した後、更に温度上昇が継続する場合の例である。
つまり、オーバーシュートを検出したものであり、この場合は加熱が停止されてから、そのオーバーシュートのピークが検出された時のオーバーシュート温度の違いによって、冷却ファン１４の異常を判定しようとするものである。この時、冷却ファン１４は少なくとも冷却ファン１４の異常の判定が行われる時刻ｔ３までは継続して動作させている。図において、実線は鍋温度センサ１８の検出温度の温度変化、点線は冷却ファン１４が正常の場合の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化、破線は冷却ファン１４が異常の場合の素子温度センサ１７の温度変化を表している。

加熱開始後、所定時間ｔα経過まで鍋温度センサ１８の検出温度は図のように上昇し、加熱が停止された時刻ｔ１以降は緩やかに低下している。一方、素子温度センサ１７においては、冷却ファン１４が正常の場合は温度Ｔ１からＴ２まで上昇し、加熱が停止された後もやや上昇を続けて温度Ｔ３でピークとなっている。この時の時刻はｔ２である。この時のオーバーシュート温度をΔＴａとすると、加熱停止時の温度Ｔ２を素子温度センサ１７の検出温度がピークとなった温度Ｔ３から引いたものとなる。また、冷却ファン１４が異常の場合は温度Ｔ１からＴ４まで上昇し、加熱が停止された後も上昇を続けて温度Ｔ５でピークを迎えている。この時の時刻はｔ３である。この時のオーバーシュート温度をΔＴｂとすると、加熱停止時の温度Ｔ４を素子温度センサ１７の検出温度がピークとなった温度Ｔ５から引いたものとなる。

ここでΔＴａとΔＴｂを比較してみると、冷却ファン１４が正常の場合のΔＴａの方が異常の場合のΔＴｂより小さな変化量となっていることが読み取れる。これは、冷却ファン１４が正常に動作し、冷却性能が確保されているためである。この時、冷却ファン１４の異常の判定はオーバーシュート温度がｘ℃以上ならば異常であると言うように設定すればよい。また、加熱動作を停止させた後の素子温度センサ１７の検出温度の変化量は、冷却ファン１４が正常の場合と異常の場合での差が顕著となり、更に判別が確実なものとなる。

このように、所定時間ｔαの加熱の後の素子温度センサ１７の検出温度の温度変化により、冷却ファン１４の異常を判定するようにすることによって、季節や使用環境による外気温の変化や、吸排気口の閉塞による冷却性能の低下、更に炊飯器においては本体１内部やスイッチング素子１４の温度が高いままで次の炊飯動作を開始してしまうような連続炊飯等の様々な条件の変化によっても、本来検出すべき冷却ファン１４の異常によるスイッチング素子１２等の発熱電子部品の異常過熱による熱破壊からの保護動作を確実にし、冷却ファン１４が正常であるにも係わらず異常と誤判定したり、或いは異常であるにも係わらず正常と誤判定してしまうことを防ぐことができる。
なお、図１４は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

実施の形態８．
図１５はこの発明の実施の形態８の動作を表す温度変化図である。実施の形態７の図１４との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態７では所定時間ｔαの間の加熱であったのに対して、本実施の形態８では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。ここでは、加熱停止の鍋温度センサ１８の検出温度はＴ６に設定されている。その他の動作については、実施の形態７の場合と同様である。
なお、図１５は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

このように最も温度変化の大きな鍋温度センサの検出温度（Ｔ６）によって加熱動作を停止するので、製品個体それぞれのバラツキ（組立や部品特性等）の影響を少なくすることができる。また、周囲温度が著しく低い場合や高い場合にも所定温度まで加熱していることから、検出のバラツキを小さくすることができる。また、所定時間待つことなく、ピーク温度を検出した時点で判定をすることができる。

実施の形態９．
図１６及び図１７はこの発明の実施の形態９の動作を表す温度変化図である。実施の形態８の図１５との違いは、入力電力Ｐ１での加熱の停止が、実施の形態８では鍋温度センサ１８の検出温度が所定温度となった時であったのに対して、本実施の形態９では素子温度センサ１７の検出温度が所定温度となった時に加熱を停止している点である。図１６は冷却ファン１４が正常の場合、図１７は異常の場合を示す。ここでは、加熱停止の素子サーミスタ温度はＴ２に設定されている。その他の動作については、実施の形態８の場合と同様である。
なお、図１７は実施の形態１と同様に炊飯工程に組み込んでも、製造中の検査工程でも使用できる。

この発明の実施の形態１を示す炊飯器の構成を示す縦断面図である。この発明の実施の形態１を示す炊飯器の要部ブロック図である。この発明の実施の形態１を示す炊飯器の動作を表す温度変化図である。図３の要部の温度変化図である。この発明の実施の形態１の炊飯器の冷却ファンの異常判定説明図である。この発明の実施の形態１の炊飯器の冷却ファンの異常判定説明図である。この発明の実施の形態２の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態３の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態３の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態４の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態５の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態６の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態６の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態７の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態８の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態９の炊飯器の動作を示す温度変化図である。この発明の実施の形態９の炊飯器の動作を示す温度変化図である。従来の炊飯器の動作を示す温度変化図である。従来の炊飯器の外気温の影響による動作の違いを示す温度変化図である。従来の炊飯器の外気温の影響による動作の違いを示す温度変化図の内、冷却ファンが正常の場合の動作を示す図である。従来の炊飯器の外気温の影響による動作の違いを示す温度変化図の内、冷却ファンが異常の場合の動作を示す図である。従来の炊飯器の吸排気口の閉塞の影響による動作の違いを示す温度変化図である。従来の炊飯器の吸排気口の閉塞の影響による動作の違いを示す温度変化図の内、冷却ファンが正常の場合の動作を示す図である。従来の炊飯器の吸排気口の閉塞の影響による動作の違いを示す温度変化図の内、冷却ファンが異常の場合の動作を示す図である。

符号の説明

１本体、２鍋、６加熱コイル、１１制御基板、１２スイッチング素子、１３放熱器、１４冷却ファン、１７素子温度センサ、１８鍋温度センサ、２０操作基板。

Claims

鍋を誘導加熱する加熱コイル、この加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路、このインバータ回路のスイッチング素子の駆動を制御する制御回路、少なくとも前記インバータ回路を冷却する冷却ファン、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段、前記スイッチング素子の温度を検出する素子温度検出手段及び前記冷却ファンの異常を判定する判定手段を備え、
前記制御回路は、スイッチング素子をあらかじめ定められた時間まで駆動させ、停止した後に、前記冷却ファンを継続して動作させるように制御しながら、前記素子温度検出手段で検出された温度により温度変化量を算出し、前記判定手段が前記温度変化量に基づいて、前記冷却ファンの異常を判定することを特徴とする誘導加熱調理器。
あらかじめ定められた時間は、制御手段に設けられたタイマー手段により設定することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。