JPH07289423A - 誘導加熱式炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で冷却ファンによる騒音のほとん
どない誘導加熱式炊飯器を実現することを目的とする。 【構成】 冷却ファン制御手段１６は、炊飯量検知手段
１７が検知した炊飯量が所定値以下であれば冷却ファン
１５を駆動しない。この所定値は日常一般的に炊飯する
量よりも多い設定としており、冷却ファンによる運転騒
音のない誘導加熱式炊飯器としているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭やレストラン等
で用いられる誘導加熱式炊飯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の誘導加熱式炊飯器の構成を以下に
説明する。図９は誘導加熱式炊飯器を示すブロック図で
ある。１は炊飯鍋、２は炊飯鍋１の下部に設けている加
熱コイルで、炊飯鍋１を誘導加熱している。３は加熱コ
イル２に高周波電流を供給するインバータ回路、４はイ
ンバータ回路３の動作を制御する制御回路で、マイコン
によって構成しているものである。制御回路４は、図に
は特に記載していないが炊飯鍋１の温度を常時検知して
おり、炊飯用のシーケンスを使用してインバータ回路３
を制御しているものである。５は冷却ファンで、インバ
ータ回路３に含まれるパワー部品や、加熱コイル２を冷
却している。冷却ファン５は、冷却ファン制御手段６に
よって制御されている。冷却ファン制御手段６として
は、例えばトライアック等を用いており、制御回路４か
らの信号によって動作する。

【０００３】図１０はインバータ回路３の一例を示して
いる。交流電源７には、整流回路８・コンデンサ９を接
続してインバータ回路８のＤＣ電源を得ている。このコ
ンデンサ９には、並列共振体を構成する加熱コイル２と
共振コンデンサ１０と、スイッチング素子１１と逆導通
ダイオード１２の並列接続体とを接続している。前記ス
イッチング素子１１には、制御回路４を接続している。
前記整流回路８・コンデンサ９・共振コンデンサ１０・
スイッチング素子１１・逆導通ダイオード１２は、イン
バータ動作中に損失が生じ発熱するパワー部品となって
いる。このパワー部品の中で最も損失が大きいものは、
スイッチング素子１１である。

【０００４】以下この従来例の動作について説明する。
使用者が図示していないスイッチをオンして炊飯を開始
すると、制御回路４は直ちに冷却ファン制御手段６を作
動させて、冷却ファン５を駆動する。冷却ファン５は、
図１１に示しているように炊飯開始時刻ｔ₀から炊飯終
了時刻ｔ₂までの間一定の回転数ｎ₁で駆動されている。
またインバータ回路３は、制御回路４の信号を受けて図
１３に示しているようにオン・オフ動作をしているもの
である。インバータ回路３の動作時には高周波電流が加
熱コイル２へ供給され、加熱コイル２は高周波磁界を発
生している。この高周波磁界は炊飯鍋１と鎖交して、炊
飯鍋１は誘導加熱されるものである。このインバータ回
路３の動作中は、インバータ回路３を構成している各パ
ワー部品及び加熱コイル２は温度上昇するが、冷却ファ
ン５によって冷却されている。最も損失が大きいスイッ
チング素子１１の温度θは、図１２に示しているような
温度変化をしているものである。つまり、熱破壊にいた
る熱暴走温度θ₁以下で動作しているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の構成
の誘導加熱式炊飯器は、騒音が大きいという課題を有し
ているものである。すなわち、炊飯時には冷却ファン５
を運転して、インバータ回路３を構成する各回路部品を
冷却する必要があるもので、この冷却ファンの回転にと
もなう風切り音が騒音となって、使用者に不快感を与え
るものである。この騒音は、タイマを使用して早朝に炊
飯するような場合には使用者の睡眠を阻害する等とし
て、特に大きく感じるものである。また一般の電熱ヒー
タタイプの炊飯器では、このような騒音は生じないもの
である。この点からも、騒音については誘導加熱式炊飯
器に特有の重大な課題となっているものである。

【０００６】本発明は前記従来の構成が有する課題を解
決しようとするもので、冷却ファンの運転条件を工夫し
て、騒音の低い誘導加熱式炊飯器を提供することを第一
の目的としているものである。さらに炊飯容量が多い場
合でも、騒音の低い誘導加熱式炊飯器を提供することを
第二の目的としているものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、炊飯鍋を誘導加熱する加熱
コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバー
タ回路と、前記加熱コイル及びインバータ回路を構成す
るパワー部品を冷却する冷却ファンと、冷却ファンの制
御を行う冷却ファン制御手段と、炊飯量を検知する炊飯
量検知手段とを有し、前記炊飯量検知手段により検知さ
れる炊飯量が所定値以上の時に、前記冷却ファン制御手
段は冷却ファンを駆動する誘導加熱式炊飯器とするもの
である。

【０００８】また第二の目的を達成するための本発明の
第二の手段は、特に、冷却ファン制御手段は、炊飯量検
知手段が検知した炊飯量に応じて冷却ファンの回転数を
制御する誘導加熱式炊飯器とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の第一の手段は、冷却ファンを駆動する
冷却ファン駆動手段が、炊飯量検知手段と連動して作動
するようにしており、炊飯量検知手段の検知炊飯量が所
定値を越えたときに冷却ファンを駆動するように作用す
るものである。

【００１０】本発明の第二の手段は、炊飯量検知手段が
検知した炊飯量が所定値よりも大きい場合に、所定値を
越えた度合いに応じて冷却ファンの回転数を多くするよ
う制御するものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第一の手段の誘導加熱炊飯器
の実施例について説明する。図１は本実施例の全体構成
を示すブロック図である。１１は、加熱コイル１２によ
る高周波磁束を受けて誘導加熱される炊飯鍋である。１
３は、加熱コイル１２に高周波電流を供給するインバー
タ回路で従来例と同様の構成となっており説明を省略す
る。１５は、インバータ回路１３に含まれるパワー部品
や加熱コイル１２を冷却する冷却ファンで、冷却ファン
制御手段１６によって駆動されている。この冷却ファン
制御手段１６としては、例えばトライアック等を用いて
いる。前記インバータ回路１３・冷却ファン制御手段１
６は、炊飯量を検知する炊飯量検知手段１７を備えた制
御回路１４によって制御されている。制御回路１４はマ
イコンを主として構成されており、従来例と同様図示し
ていない温度検知手段による炊飯鍋１１の温度を基にす
る適切な炊飯シーケンスをプログラムされているもので
ある。また炊飯量検知手段１７は、本実施例では単位時
間当たりの炊飯鍋１１の温度変化を検知して、炊飯量を
推定する構成としているものである。

【００１２】以下本実施例の動作について説明する。本
実施例は、発明者らの実験によって冷却ファン１５を駆
動する必要がある場合、つまり、インバータ回路１３を
構成するパワー部品が熱破壊を起こさない限界を求めて
いるものである。

【００１３】冷却ファン制御手段１６は、炊飯量検知手
段１７を備えている制御回路１４によって図２に示して
いるようなモードで冷却ファン１５を制御しているもの
である。つまり、炊飯量検知手段１７が時刻ｔ₁におい
て検知する炊飯量が所定値を越えている場合には、冷却
ファン制御手段１６は制御回路１４からの指示を受けて
冷却ファン１５を駆動しているものである。換言すれ
ば、炊飯量検知手段１７が検知する炊飯量が所定値以下
である場合には、冷却ファン１５は運転駆動されないも
のである。つまり図２は、炊飯量検知手段１７が検知し
ている炊飯量が所定値を越えている場合を示しているも
のである。本実施例ではこの所定値を1.5ｌに設定して
いるものである。

【００１４】また図３は、前記所定値の設定が正しいこ
とを示している実験データで、インバータ回路１３を構
成するパワー部品であるスイッチング素子の温度θの変
化を示している。（ａ）は炊飯量が１ｌの場合、（ｂ）
は炊飯量が1.5ｌの場合、（ｃ）は炊飯量が1.8ｌの場合
を示している。また前記（ａ）・（ｂ）の場合は、冷却
ファン１５を運転していないものである。（ｃ）の場合
には、炊飯量が所定値を越えているため炊飯の初期段階
から冷却ファン１５を運転しているものである。すなわ
ち（ａ）に示している１ｌの場合、（ｂ）に示している
1.5ｌの場合には、スイッチング素子の温度は、炊飯時
間すなわちインバータ回路１３の動作時間が短いため熱
暴走温度θ₁には至らないものである。もちろんスイッ
チング素子以外のパワー部品の温度についても、同様に
破壊あるいは不具合を生じる温度にまで上昇しないもの
である。同様に（ｃ）に示している1.8ｌの場合は、炊
飯の初期段階より冷却ファン１５を運転しているため、
熱暴走温度θ₁には至らないものである。

【００１５】また図４は、炊飯中のインバータ回路１３
の動作を示しているもので、炊飯量検知手段１７が炊飯
量を検知した時刻ｔ₁付近から、インバータ回路１３は
フルパワーで加熱コイル１２に高周波電流を供給してい
るものである。

【００１６】本実施例では前記しているように、炊飯量
の所定値の設定を通常炊飯量である1.5ｌとしているも
のである。つまり調査の結果、一般家庭における日常の
炊飯においては炊飯量が1.5ｌを越える場合というのは
発生頻度が非常に少ないものである。炊飯量がこの1.5
ｌ以下の場合であれば、冷却ファン１５は運転する必要
がなく、本装置からは冷却ファン１５による運転騒音の
発生はないものである。

【００１７】なお本実施例においては、炊飯量が所定値
に達しない場合には冷却ファン１５を運転しないように
しているが、例えば炊飯器を長期間連続して使用するよ
うな場合等を考えて、冷却ファン１５を運転するように
しても勿論よいものである。この場合は、前記炊飯量検
知手段１７による検知炊飯量が所定値を越えた場合に
は、冷却ファン１５の回転数を初期値よりも高くするよ
うに制御するものである。この連続炊飯は、制御回路１
４を構成するマイコンによって容易に検知できるもので
ある。また本実施例では、炊飯量の所定値の設定を1.5
ｌとしているが、この値はインバータ回路１３の構成部
品の種類や、炊飯器筐体等の冷却条件によって自由に決
定してよいものである。

【００１８】以上のように本実施例によれば、炊飯量検
知手段１７が検知する炊飯量が所定値未満の場合には冷
却ファン１５のファン騒音が全くなく、炊飯量が所定値
を越えた場合だけ冷却ファン１５を運転する誘導加熱式
炊飯器を実現できるものである。また炊飯量検知手段１
７の機能は、従来の誘導加熱式炊飯器でも必要な制御回
路１４内のマイコンが炊飯鍋１１の温度センシングを行
う機能を有しており、構成が複雑化するものではないも
のである。

【００１９】次に本発明の第二の手段の実施例について
説明する。図６は、本実施例の全体構成をブロック図で
ある。本実施例では、冷却ファン２５はＤＣファンを用
いている。また冷却ファン２５を制御する冷却ファン制
御手段２６は、冷却ファン２５に印加する直流電圧を調
整しているものである。この直流電圧の調整は、前記実
施例と同様炊飯量を検知する炊飯量検知手段２７の情報
に応じて行っているものである。

【００２０】以下本実施例の動作について説明する。前
記しているように本実施例は、炊飯量制御手段２７を備
えている制御回路２４による冷却ファン制御手段２６の
制御については前記実施例と同様に行っているものであ
る。この冷却ファン制御手段２６は、制御回路２４の信
号を受けて、炊飯量制御手段２７が検知した炊飯量が所
定値を越えたときに、この越えた量に応じて冷却ファン
２５の回転数が上昇するように冷却ファン２５を駆動し
ているものである。図６・図７は、この冷却ファンの制
御状態を示しているものである。つまり、冷却ファン２
５としてはＤＣファンを使用しており、冷却ファン制御
手段２６がこの両端に印加する直流電圧を調整して、図
６（ａ）に示している炊飯量が1.6ｌである場合には回
転数がｎ₁となるように、また図６（ｂ）に示している
炊飯量が1.8ｌの場合には、回転数がｎ₂となるように制
御しているものである。この冷却ファン２５の回転数
は、図７に示しているように炊飯容量に対してほぼ比例
した関係となるように設定しているものである。

【００２１】このように制御した結果、インバータ回路
１３を構成するパワー部品であるスイッチング素子の温
度は、図８（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に示しているように
熱暴走温度以下を維持することができるものである。な
お図８（ａ）は炊飯量が１ｌの場合を、（ｂ）は1.5ｌ
の場合を、（ｃ）は1.5ｌを越える場合を示している。
またこの（ａ）・（b）の場合は、前記実施例と同様炊
飯量が所定値未満であり、炊飯終了までの間冷却ファン
２５を運転していないものである。また（ｃ）の場合に
は、前記図６・図７に示した基準を使用して、冷却ファ
ン２５の回転数を調整しているものである。従って、こ
の（ｃ）の場合についてもスイッチング素子の温度は熱
暴走温度には達しないものである。

【００２２】以上のように本実施例によれば、前記実施
例と同様、炊飯量検知手段２７が計時する炊飯量が所定
時間未満の場合には、冷却ファン２５を運転しないた
め、冷却ファン２５の運転騒音が全くない誘導加熱式炊
飯器を実現するものである。また特に本実施例によれ
ば、炊飯量検知手段２７が検知する炊飯量が所定値を越
えた場合に、この越えた度合いに応じて冷却ファン２５
の回転数を設定しているため、きめの細かい制御ができ
冷却ファン２５による運転騒音は最低限に抑えることが
できる誘導加熱式炊飯器を実現しているものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明の第一の手段は、炊飯鍋を誘導加
熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給す
るインバータ回路と、前記加熱コイル及びインバータ回
路を構成するパワー部品を冷却する冷却ファンと、冷却
ファンの制御を行う冷却ファン制御手段と、炊飯量を検
知する炊飯量検知手段とを有し、前記炊飯量検知手段に
より検知される炊飯量が所定値以上の時に、前記冷却フ
ァン制御手段は冷却ファンを駆動する構成として、騒音
の低い誘導加熱式炊飯器を実現するものである。

【００２４】また本発明の第二の手段は、特に、冷却フ
ァン制御手段は、炊飯量検知手段が検知した炊飯量に応
じて冷却ファンの回転数を制御する構成として、炊飯容
量が多い場合でも、騒音の低い誘導加熱式炊飯器を実現
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の手段の実施例の構成を示すブロ
ック図

【図２】同、炊飯時の冷却ファンの制御状態を説明する
説明図

【図３】同、炊飯時のスイッチング素子の温度変化を示
す特性図

【図４】同、炊飯時のインバータ回路の動作を示す説明
図

【図５】本発明の第二の手段の実施例の構成を示すブロ
ック図

【図６】同、炊飯時の冷却ファンの制御状態を示す説明
図

【図７】同、炊飯量と冷却ファンの回転数との関係を説
明する説明図

【図８】同、炊飯時のスイッチング素子の温度変化を示
す特性図

【図９】従来の誘導加熱式炊飯器の構成を示すブロック
図

【図１０】同、インバータ回路の構成を示すブロック図

【図１１】同、炊飯時の冷却ファンの制御状態を示す説
明図

【図１２】同、炊飯時のスイッチング素子の温度変化を
示す特性図

【図１３】同、炊飯時のインバータ回路の動作を示す説
明図

【符号の説明】

１１・２１ 炊飯鍋 １２・２２ 加熱コイル １３・２３ インバータ回路 １５・２５ 冷却ファン １６・２６ 冷却ファン制御手段 １７・２７ 炊飯量検知手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炊飯鍋を誘導加熱する加熱コイルと、加
   熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前
   記加熱コイル及びインバータ回路を構成するパワー部品
   を冷却する冷却ファンと、冷却ファンの制御を行う冷却
   ファン制御手段と、炊飯量を検知する炊飯量検知手段と
   を有し、前記炊飯量検知手段により検知される炊飯量が
   所定値以上の時に、前記冷却ファン制御手段は冷却ファ
   ンを駆動する誘導加熱式炊飯器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した冷却ファン制御手段
   は、炊飯量検知手段が検知した炊飯量に応じて冷却ファ
   ンの回転数を制御する誘導加熱式炊飯器。