JPH0698083B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭で使用され、かつ誘導加熱用コイルを熱
源とした炊飯器に関し、特に異常時の報知および表示、
復帰方法に関するものである。

従来の技術 従来の一般の炊飯器は第４図に示すような構成となって
おり、炊飯時は、炊飯ヒータ60と側面ヒータ61に通電さ
れ、その入力電力の比は、約800W:50Wである。また保温
時は、蓋ヒータ62と、側面ヒータ61および炊飯ヒータ60
に通電され、その入力電力の比は、約24W:48W:8Wであ
る。そしてまた炊飯ヒータ60は、鋳込みヒータであり、
鍋63の底面と接触するような形状となっている。

発明が解決しようとする課題 上記従来の炊飯器においては、炊飯ヒータ60と鍋63との
間に、異物が混入すると、炊飯ヒータ60の熱が鍋に伝わ
らなくなり、その結果、鋳込みヒータである炊飯ヒータ
60が異常高温となり、安全上問題がある。このため、炊
飯ヒータ60の入力電力は上限が約800Wから1000Wとさ
れ、これは炊飯時間の短縮の限界の原因ともなってい
た。そこで、この問題を解決するために、鍋63と非接触
の熱源となるインバータを利用した誘導加熱方式が考え
られる。

ここで炊飯ヒータ60の代りに、誘導加熱用コイルを鍋63
の下部に配置すれば、従来の炊飯器の炊飯時における入
力電力の上限である1000W以上、たとえば1200Wの入力電
力で炊飯できる。しかしながら、その入力電力は大きい
ため、インバータが誤動作した場合、特に、インバータ
がストップ状態であるべき時に、動作して電力が供給さ
れた時は、安全上、非常に問題となる。また、インバー
タを構成するスイッチング素子には、ある温度以上にな
ると、インバータが停止させるような保護回路が設けら
れるが、しばしばこの保護回路が動作して、インバータ
が、動作状態であるべき時に、ストップしてしまうこと
があり、この場合において、スイッチング素子の温度
を、できるだけ早く低下させ、動作可能になった時は、
もとの誤動作する前の動作を続けるように制御しない
と、御飯がうまく炊けないという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、鋳込みヒ
ータである炊飯ヒータの代りに、鍋の下部に誘導加熱用
コイルを配置して、インバータを利用した誘導加熱方式
とすることにより、炊飯ヒータが異常高温になることも
なく、安全性が高いとともに、炊飯時間も短縮でき、し
かもインバータがストップ状態であるべき時に動作した
時および保護回路が動作し、インバータが動作状態であ
るべき時にストップした時は、これを使用者に報知およ
び表示を行って安全性を向上させ、この場合、特に、保
護回路が動作してインバータが動作状態であるべき時に
ストップした時は、スイッチング素子を強制的に冷却し
てすぐに正常に戻り、誤動作前の動作を続行して御飯を
炊くことができる炊飯器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋を誘
導加熱する誘導加熱用コイルを共振コイルとするインバ
ータを制御するインバータ回路と、このインバータ回路
を駆動するインバータ駆動手段と、前記インバータ回路
の駆動状態を検知するインバータ状態検知手段と、前記
インバータ回路の温度が基準温度より高いか低いかを検
知し、この検知信号によりインバータ回路の駆動を決定
するインバータ温度検知手段と、前記インバータ回路を
冷却するファンと、このファンを駆動するファン駆動手
段と、時間を計時するタイマカウンタと、シーケンスを
記憶している記憶手段と、この記憶手段に記憶している
シーケンス通りに前記インバータ駆動手段とファン駆動
手段を制御し、かつ前記インバータ状態検知手段の出力
を入力し、これがシーケンスと異なる時は前記インバー
タ回路を停止させて前記ファンを運転する信号を出力す
るとともに、異常を報知する異常報知手段と異常を表示
する異常表示手段とを動作させ、さらにタイマカウンタ
で計時される一定時間経過後は、元のシーケンスに戻る
ように制御する制御手段とにより構成したものである。

作用 上記のように構成された炊飯器では、鍋と、熱源である
インバータの共振コイルとして働く誘導加熱用コイルと
の間は非接触であるため、従来の方式の炊飯器の入力電
力の上限である1000W以上の入力電力を入力でき、した
がって炊飯ヒータが異常高温になるようなこともなく、
かつ炊飯時間も短縮できる。また、インバータが、シー
ケンス通りに動作していない場合は、これを、報知およ
び表示によって使用者に知らせることができるため、安
全性を向上させることができる。特に、インバータが動
作すべき時に、インバータのスイッチング素子の温度が
高くなってインバータが停止した時は、これを報知する
とともに、表示を行い、そしてファンを運転することに
より、インバータのスイッチング素子を早く冷却し、短
時間で、正常シーケンスに戻るようにしているため、誤
動作前の動作を続行して御飯を炊くことができるもので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の一実施例における炊飯器のブロッ
ク図を示したものである。１は炊飯用の鍋であり、２は
誘導加熱用コイルである。３は誘導加熱用コイル２を共
振コイルとするインバータを制御するインバータ回路
で、このインバータ回路３はインバータ駆動手段４によ
り駆動される。５はインバータ回路３の駆動状態を検知
するインバータ状態検知手段である。６はインバータ回
路３の温度が、基準温度より高いか低いかを検知し、こ
の検知信号により、インバータ回路３の駆動を決定する
インバータ温度検知手段である。７はインバータ回路を
冷却するファンで、このファン７はファン駆動手段８に
より駆動される。９は時間を計時するタイマカウンタで
あり、10はシーケンスを記憶している記憶手段である。
11は異常を報知する異常報知手段、12は異常を表示する
異常表示手段である。13は制御手段で、この制御手段13
は記憶手段10に記憶しているシーケンス通りに、インバ
ータ駆動手段４とファン駆動手段８を制御し、インバー
タ状態検知手段５の出力を入力とし、これが、シーケン
スと異なる時、インバータ回路３を停止し、ファン７を
運転する信号を出力するとともに、異常報知手段11と異
常表示手段12とを動作させ、そしてタイマカウンタ９で
計時される一定時間経過後、元のシーケンスに戻るよう
に制御するものである。

第２図は本発明の一実施例における炊飯器の具体的な回
路図を示したもので、３は誘導加熱用コイル２を共振コ
イルとするインバータを制御するインバータ回路で、こ
のインバータ回路３はインバータ制御回路14、抵抗15,1
6、ツェナーダイオード17、スイッチング素子18、ダイ
オード19、コンデンサ20〜22、コイル23、交流電源全波
整流用ダイオードブリッジ24により構成されている。４
はインバータ回路３を駆動するインバータ駆動手段であ
り、抵抗25,26、トランジスタ27により構成されてい
る。５はインバータ状態検知手段であり、抵抗28,29、
トランジスタ30により構成されている。６はインバータ
温度検知手段で、このインバータ温度検知手段６はイン
バータ回路３を構成するスイッチング素子18の温度を検
知するサーミスタ31と、抵抗32により構成されている。
７はインバータ回路３を冷却するファンである。８はフ
ァン７を駆動するファン駆動手段であり、抵抗33,34、
トランジスタ35、トライアック36により構成されてい
る。11は異常報知手段であり、抵抗37〜39、圧電素子4
0、トランジスタ41により構成されている。12は異常表
示手段であり、発光ダイオード42と抵抗43により構成さ
れている。44はマイクロコンピュータで、このマイクロ
コンピュータ44は時間を計時するタイマカウンタ９と、
シーケンスを記憶している記憶手段10と、制御手段13と
により構成されている。

上記構成において、次に第３図のフローチャートにもと
づいて動作を説明する。

ステップ50で、マイクロコンピュータ44は記憶手段10に
記憶しているシーケンス通りに、インバータ駆動手段４
およびファン駆動手段８を制御するもので、インバータ
回路３を駆動する時は、インバータ駆動手段４につなが
る出力をオープン状態としてトランジスタ27をONさせ、
一方、インバータ回路３を停止させる時は、出力レベル
をローレベルとしてトランジスタ27をOFFさせ、インバ
ータ制御回路14に信号を入力する。そしてこのインバー
タ制御回路14はこの信号にもとづき、スイッチング素子
18のON,OFFを制御する。

ステップ51で、シーケンス上、インバータ回路３が停止
中の時は、ステップ52へ進み、一方、インバータ回路３
が駆動中の時は、ステップ53へ進む。ステップ52および
ステップ53では、インバータ制御回路14が実際にインバ
ータ回路３を駆動している時は、インバータ状態検知手
段５につながる出力をオープン状態としてトランジスタ
30をONさせ、一方、実際にインバータ回路３を停止させ
ている時は、インバータ状態検知手段５につながる出力
をローレベルの状態としてトランジスタ30をOFFさせ、
マイクロコンピュータ44に、実際のインバータ状態を入
力する。これを受けたマイクロコンピュータ44は、ステ
ップ52で、インバータ回路３が停止している時は、正常
であるため、ステップ50へ戻り、一方、インバータ回路
３が駆動している時は異常であるため、ステップ54へ進
む。

ステップ53では、インバータ回路３が動作している時は
正常であるため、ステップ50へ戻り、一方、インバータ
回路３が停止している時は、異常であるため、ステップ
54へ進む。またステップ54では、マイクロコンピュータ
44は、インバータ駆動手段４に対して、インバータ回路
３を停止させる信号を与え、かつ、ファン駆動手段８に
対して、ファン７を駆動させる信号を与える。そして、
異常報知手段11に対して、トランジスタ41を、圧電素子
40に適した周波数でON,OFFさせる出力を出し、圧電素子
40を吹鳴させる。また異常表示手段９に対しては、ロー
レベルと、オープン状態を交互に出力して発光ダイオー
ド42を点滅させ、異常状態を使用者に知らせる異常モー
ドとなる。

次にステップ55では、マイクロコンピュータ44は、タイ
マカウンタ９で一定時間カウントし、そしてこの一定時
間が経過するまでは、ステップ54の異常モードを続け
る。一定時間経過後は、異常モードとなった時のシーケ
ンスに戻って、ステップ50へ戻り、そして前述したよう
な動作を繰り返す。

特にステップ53より、ステップ54の異常モードとなる原
因、すなわち、制御手段13がインバータ駆動手段４を駆
動しているにもかかわらず、実際には、インバータ回路
３が動作していない原因は、インバータ回路３のスイッ
チング素子18の温度がある基準温度より高くなり、かつ
インバータ温度検知手段６のサーミスタ31と抵抗32によ
り分圧される電圧が、基準温度に対応する基準電圧より
高くなり、これを受けたインバータ制御回路14がスイッ
チング素子18をOFFすることが多く考えられる。そこ
で、ステップ54では、マイクロコンピュータ44はファン
７を運転するようにファン駆動手段８に信号を与える。
これにより、インバータ回路３のスイッチング素子18は
冷却されるため、サーミスタ31と抵抗32により分圧され
る電圧は、基準温度に対応する基準電圧より低くなり、
その結果、インバータ制御回路14は動作可能となる。こ
こで、ステップ50に戻れば、後は、シーケンス通りに、
ファン７とインバータ回路３をマイクロコンピュータ44
は制御する。

このように、異常モードで、ファン７を運転させること
により、元のシーケンスに早く戻すことができるため、
途中で異常が発生しても、すぐに正常シーケンスに戻っ
て最後まで御飯をうまく炊くことができるものである。

発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように本発明によれば、
鍋に対して非接触の熱源である誘導加熱を利用している
ため、従来の鋳込みヒータのように鍋とヒータとの間に
異物が混入しても、ヒータ自体が異常高温となることは
なく、非常に安全である。また入力電力は、従来1000W
以下とされていたが、これ以上の入力電力で炊飯ができ
るため、炊飯時間を短縮できる。そしてまたインバータ
が誤動作した場合、この誤動作が恒久的なものである時
は、異常状態を使用者に知らせることができ、一方、一
時的な時は、ある一定時間経過後に元のシーケンスに戻
ることができるため、途中で炊飯が中止されてしまうと
いうこともなく、確実に御飯を炊くことができる。さら
に本発明においては、インバータの温度上昇によるイン
バータ停止の異常状態では、ファンを回すようにしてい
るため、このファンにより、その温度を早く低下させて
元のシーケンスに戻すことができ、この結果、御飯を早
く炊くことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す炊飯器のブロック図、
第２図は同炊飯器の具体的な回路図、第３図は同炊飯器
の動作を示すフローチャート、第４図は従来の炊飯器を
示す縦断面図である。 １……鍋、２……誘導加熱用コイル、３……インバータ
回路、４……インバータ駆動手段、５……インバータ状
態検知手段、６……インバータ温度検知手段、７……フ
ァン、８……ファン駆動手段、９……タイマカウンタ、
10……記憶手段、11……異常報知手段、12……異常表示
手段、13……制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鍋を誘導加熱する誘導加熱用コイルを共振
   コイルとするインバータを制御するインバータ回路と、
   このインバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
   前記インバータ回路の駆動状態を検知するインバータ状
   態検知手段と、前記インバータ回路の温度が基準温度よ
   り高いか低いかを検知し、この検知信号によりインバー
   タ回路の駆動を決定するインバータ温度検知手段と、前
   記インバータ回路を冷却するファンと、このファンを駆
   動するファン駆動手段と、時間を計時するタイマカウン
   タと、シーケンスを記憶している記憶手段と、この記憶
   手段に記憶しているシーケンス通りに前記インバータ駆
   動手段とファン駆動手段を制御し、かつ前記インバータ
   状態検知手段の出力を入力し、これがシーケンスと異な
   る時は、前記インバータ回路を停止させて前記ファンを
   運転する信号を出力するとともに、異常を報知する異常
   報知手段と異常を表示する異常表示手段とを動作させ、
   さらに前記タイマカウンタで計時される一定時間経過後
   は、元のシーケンスに戻るように制御する制御手段とに
   より構成したことを特徴とする炊飯器。