JPH05329053A - 誘導加熱式炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導コイルを加熱源とする誘導加熱式炊飯器
において、鍋の温度を検知するセンサを省略するととも
に、安全に炊飯を終了させることを目的とする。 【構成】 鍋３を構成する磁性材料のキュリー温度を炊
飯完了温度に対応させて設定し、誘導コイル４ａ，４ｂ
への励磁電流の変化を検知して動作する制御装置を装備
し、炊飯終了と共に急激に減少する励磁電流により炊飯
プロセスを制御する制御回路を備えた誘導加熱式炊飯
器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主に家庭用に使用されか
つ誘導加熱を利用する電気炊飯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気炊飯器は一般に加熱源として
電気ヒーター線を使用したものが永年使用されてきた
が、最近は加熱源として誘導加熱コイルを使用したもの
が製造され美味な炊飯が可能なこともあって多用される
に至っている。従来のこの種の誘導加熱コイルを使用し
た電気炊飯器の構成の例を図４を参照して説明する。

【０００３】図４において、２１は本体ケースで、上端
ヒンジ部３１によって蓋３０を開閉自在に装着してい
る。２４は鍋で外側をステンレス等の磁性金属と内側を
アルミニューム等の熱伝導の良い材料の２層金属板で作
成し、本体ケース２１の上端で取り付けられ、耐熱性プ
ラスチックで形成された保護枠２２に着脱自在に収納さ
れている。２９ａ，２９ｂは誘導加熱コイルで、インバ
ータ２３の出力により励磁され、鍋２４の磁性金属層と
磁気結合して鍋２４を加熱させるものである。２６はセ
ンサで保護枠２２に固定されたセンサケース２８に保持
されたばね２７によって、保護枠２４の透孔３２より鍋
２４の底部に圧接している。２５は側面加熱ヒーター
で、主として保温時の加熱をおこなうものである。鍋２
４に米と水を入れ電源スイッチ（図示せず）を入れる
と、インバータ２３の出力が誘導加熱コイル２９ａ及び
２９ｂに印加され鍋２４の底面及び底側面が発熱し、鍋
内側のアルミニューム層によって熱が伝播され炊飯が開
始される。炊飯のプロセスに応じた加熱の制御はセンサ
２８により測定された温度信号をインバータ２３に内装
された制御回路によっておこなうものである。炊飯が終
了すると、鍋の温度が急激に上昇するので、この温度信
号によりインバータ２３の出力は制御回路によって停止
され、保温の状態に移行する。一般においしいご飯を炊
くためには良い器具を使って水加減と火加減を上手にす
ることが最も大切とされる。加熱方法を改良し鍋の温度
分布を良くして火加減をするための温度信号を正確に捉
えることで最良の火加減が可能になる。したがって鍋２
４の温度を安定して測定するためには保護枠２２に透孔
を設けセンサ２６を出没自在としてばね２７によって鍋
２４の底面に圧接することが不可欠であった。しかしこ
の構成ではセンサの上に異物が載ったり保護枠２２の透
孔３２とセンサの間に異物や水が侵入したりする不具合
があり基本的にはセンサと鍋は接触により熱伝導される
ためその誤差はさけられないという課題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する従来の問題点は炊飯にさいし火加減をおこない、炊
飯終了にともない電源をｏｆｆする制御をおこなうた
め、鍋を収納する保護枠の底部や側面に透孔を設けセン
サを鍋に当接させ前記センサよりの信号をマイコンで演
算し炊飯のプロセスにしたがってインバータの出力を制
御してきた。したがって鍋を収納する保護枠に孔があ
き、ゴミや水が流入する危険があり数多くの設計対応が
必要であった。さらに鍋とセンサとの接触を確実にする
ため、センサをばね等で鍋に圧接し、支持装置について
も自由自在なセンサの動きを確保する必要があった。

【０００５】またセンサと鍋の間に異物が介在するとき
は大きな誤差を生じ、ご飯を炊き損ねる問題点を有して
いた。本発明はかかる従来の問題点を解決することを目
的とし、上記センサを使用せず鍋の材料の温度一磁気特
性を利用して安定した炊飯を可能にしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するために、鍋の構成材料をキュリー温度をもつ材料
とし、前記キュリー温度をご飯の炊き上げ温度に合致さ
せ、炊飯プロセスにしたがい変化する誘導加熱コイルと
鍋との磁気結合の変化を検知し、炊飯制御をおこなう構
成としたものである。

【０００７】

【作用】本発明の電気炊飯器は上記構成により炊飯をお
こなうもので、鍋を構成する磁性材料のキュリー温度を
ご飯の炊き上げ終了温度に設定してあるので、炊飯終了
と同時に鍋を構成する磁性材料の透磁率が急激に減少し
誘導加熱コイルとの磁気結合が急激に減少する変化を検
知し鍋とは非接触で鍋の温度を検知し電源をｏｆｆさせ
ることができるものである。

【０００８】さらにまた制御回路が動作不良となっても
鍋の温度はキュリー温度以上には上昇せず極めて安全で
ある。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。図１において１は本体ケースで上端部に
上枠１２を固着し蓋５がヒンジ部１３により開閉自在に
装着されている。上枠１２には耐熱性プラスチックで形
成された保護枠２がその上端で固着されている。鍋３は
前記保護枠２に着脱自在に収容される。４ａは鍋底部加
熱用誘導コイルで鍋側底面加熱用誘導コイル４ｂと共に
インバータ部６に接続されている。８は鍋側面加熱ヒー
ターで前記保護枠２の側面上部に固着され鍋３を側面よ
り加熱する。９は蓋ヒーターで放熱板１０に固着され、
内蓋１１を介して鍋３の上面よりの加熱をおこなうもの
である。前記鍋２は磁性合金で形成し、この磁性材料の
キュリー温度を炊き上げ終了温度約１４０℃に調整して
ある。

【００１０】図２を参照しながら本案炊飯器の回路構成
と動作を説明する。１２は電源で、インバータ回路６が
接続されている。インバータ回路６は制御回路７により
その動作を制御され、誘導加熱コイル４ａ，ｂで鍋３を
誘導加熱する。インバータ回路６は、整流器６６、フィ
ルター回路を構成するチョークコイル６４と、平滑用コ
ンデンサ６７，６５、共振用コンデンサ６３スイッチン
グ素子６１、ダイオード６２から構成している。７１は
磁気結合検出手段で、インバータ６の出力が誘導加熱コ
イル４ａ，ｂに印加され磁気結合された鍋３を加熱し炊
飯をおこなうとき炊飯プロセスによって変化する鍋３の
温度に連動して変化する前記鍋３と誘導加熱コイル４
ａ，４ｂの磁気結合の変化を検出し制御回路７にこの信
号を送ってインバータ６の出力を制御するものである。
他方この磁気結合検出手段７１よりの信号によって制御
回路７はリレー駆動手段７２を作動させて側面ヒーター
８と蓋ヒーター９を前記炊飯プロセスにあわせて制御す
る。鍋３に米と水を入れ電源に接続し電源１２スイッチ
１４をＯＮして炊飯を開始する。

【００１１】炊飯は先ず浸水プロセスより始める。あら
かじめ制御回路７のコンピュータに記憶された炊飯プロ
セスに対応する加熱電力になるように制御回路７よりの
信号がインバータ６に送られインバータ６の出力は誘導
加熱コイル４ａ，ｂに印加され鍋３を加熱する。同時に
制御回路７はリレー駆動回路７２にも信号を送り側面ヒ
ーター８蓋ヒーター９にも通電する。浸水プロセスの時
間が経過すると、制御回路７によりインバータ６の出力
を最大にし誘導コイル４ａ，ｂにより鍋３は最大電力で
加熱され炊飯する。

【００１２】沸騰を続けたのち炊飯が終了すると鍋内の
水分は一部蒸発し大部分は、米に吸収され、鍋３の温度
は沸騰中の平衡温度より急に上昇する。鍋温度が鍋材料
のキュリー温度１４０℃に到達すると鍋材料は磁性を急
激に失い、誘導加熱コイル４ａ，ｂとの電磁結合が急激
に減少し誘導加熱コイル４ａ，ｂへの励磁電流も急速に
減少する。磁気結合検出手段７１はこの変化を捉え信号
を制御回路７に送り制御回路はインバータ６の出力をｏ
ｆｆさせ、あわせてリレー駆動手段７２にも信号を送り
蓋ヒーター９，側面ヒーター８をｏｆｆさせ炊飯は終了
する。一般に磁性材料はその特性にヒステリシスを持つ
ので鍋材料がキュリー温度に到達し誘導コイル４ａ，ｂ
への電力が低下して鍋の温度上昇がとまつても、直ちに
励磁電流が増加することはないので正確にスイッチｏｆ
ｆすることが可能である。

【００１３】以上のように本実施例によれば、炊飯する
鍋の磁性材料のキュリー温度をご飯の炊き上げ終了温度
である１４０℃に設定してあるので、炊飯完了と同時に
鍋と誘導加熱コイルとの磁気結合は急速に低下する。こ
の変化を検知して加熱を制御するため鍋の温度を非接触
で測定することができ特別なセンサも装備する必要がな
い。したがって常に安定した炊飯が可能であり鍋を収納
する保護枠も底面や側面にセンサを設置するための孔を
設ける必要もなく構造が簡単で取り扱い易い炊飯器を提
供するものである。

【００１４】上記実施例では鍋３を一層式のものとした
が、図３ａに示すように、鍋３の内側をアルミニウム層
３ａで、外側をキュリー温度が炊き上げ終了温度と等し
くなるように磁性材料層３ｂで構成し、しかも熱伝導性
を高めるために内側のアルミニウム層３ａの厚さを磁性
材料層３ｂの厚さより厚くしたものでもよい。また、図
３ｂに示すように誘導加熱コイル４と対向する部分のみ
磁性材料層３ｂをアルミニウム層３ａに形成してもよ
い。

【００１５】

【発明の効果】以上実施例で説明したように、本発明の
電気炊飯器は炊飯する鍋の磁性材料のキュリー温度をご
飯の炊き上げ終了温度に設定し炊飯終了と共に急減に減
少する鍋と誘導加熱コイルとの磁気結合の変化を検知し
電源をｏｆｆする制御装置を設けたことにより特別なセ
ンサを必要とせず制御装置が故障しても、鍋温度はキュ
リー温度以上には上昇せず安全で正確な炊飯が可能とな
り炊飯器本体構成部品も大巾に減少させ単純化した優れ
た炊飯器を提供出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における炊飯器の要部破断側
面図

【図２】同炊飯器のブロック回路図

【図３】本発明の他の実施例を示す炊飯器の鍋の要部断
面図

【図４】従来例の誘導加熱式炊飯器の要部破断側面図

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ 保護枠 ３ 鍋 ４ａ 鍋底部加熱用誘導コイル ４ｂ 鍋側底面加熱用誘導コイル ５ 蓋 ６ インバータ部 ７ 制御回路 ８ 側面ヒーター ９ 蓋ヒーター １０ 蓋放熱板 １１ 内蓋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炊飯する鍋を着脱自在に収納する本体ケ
   ースと、上記本体ケースに内装した鍋加熱用誘導加熱コ
   イルと前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するイン
   バータと、前記鍋の材料のキュリー温度を炊飯炊き上げ
   終了温度に設定し炊飯終了と共に減少する鍋と誘導加熱
   コイルとの磁気結合を検知し炊飯プロセスを制御する制
   御回路とを備えた誘導加熱式炊飯器。
2. 【請求項２】 炊飯する鍋の材料を２層材とし内側の材
   料をアルミニューム等の熱伝導の良い材料とし外側の材
   料のうちすくなくとも誘導コイルと対向する部分をキュ
   リー温度をもつ磁性合金で構成し前記キュリー温度をご
   はんの炊き上げ終了温度に設定した請求項１記載の誘導
   加熱式炊飯器。