JP3791508B2 - Electric rice cooker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本願発明は、複数のワークコイルを備えた電磁誘導加熱式の電気炊飯器の構成に関するものである。
【従来の技術】
【0003】
従来、この種の電気炊飯器において、上記複数のワークコイル、例えば飯器底部側第1のワークコイルと飯器蓋部側第2のワークコイルなどを駆動するに際しては、そのデューティー比を決めるn/T(秒)のT秒(周期T秒は任意)のカウント最初のタイミングで第1,第2のワークコイル共にONにし、メニューに応じて設定されたn秒の経過に対応してOFFにするON,OFF制御パターンが採用されていた。
【0004】
ところが、このような構成の場合、同時に第1,第2の2組のワークコイルに通電され、しかも第2のワークコイルは、その全ON期間nの全てが第1のワークコイルのON期間nと重複したものとなる。そのため、両ワークコイル相互の磁界が干渉してうなりが高くなる一方、上記第1,第2の各ワークコイルの出力の設定に当たっては、一般家庭における1つのコンセントからの許容最大消費電力1400(W)の範囲内で各ワークコイルの出力値を適切に分配して設定しなければならず、各ワークコイルそれぞれの出力を十分に大きくすることができなかった。
【0005】
そこで、このような問題を解決するために、例えば上記のような複数のワークコイルの少なくともONタイミングが重ならないように、常時ON,OFF状態を切換えて個別に動作させるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
【0006】
この構成の場合、例えばワークコイルが第1,第2の2組の場合は図9のようなON,OFFパターンになり、第1,第2,第3の3組の場合には図10のようなON,OFFパターンになる。
【0007】
このような構成にすると、第1,第2又は第1,第2,第3の各ワークコイル相互のON期間が重ならないために、各ワークコイル相互の磁界の干渉による騒音を確実に防止できるとともに、一応各ワークコイル個々の出力値を許容最大電力1400(W)まで大きくすることができる。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−196417号公報(第2頁〜第6頁、図1〜図6参照)
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、以上のように複数のワークコイル各々のONタイミングが相互に重複しないように動作タイミングを完全に切り換えてON,OFF制御する構成では、一定周期Tの中で何れかのワークコイルの加熱出力(上述のデューティー比:n/T)を大きくしようとすると、その分だけ他方のワークコイルの加熱出力(デューティー比:n/T)が小さくなり、各ワークコイル間の加熱出力のバランスを取ることが難しい。
【0010】
特に、各ワークコイルの加熱出力を相乗させたトータルの加熱出力を増大させようとしても、それができないために、十分な加熱性能のものを実現できない欠点がある。この問題は、上記ワークコイルが2組の場合(図9)よりも3組の場合(図10)と、ワークコイルの個数が増えるほど顕著になる。
【0011】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上述のように複数のワークコイルを設けた場合において、ワークコイル相互の磁界の干渉を可及的に防止しながら、可能な限り高出力を得られるようにした電気炊飯器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本願発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【0013】
すなわち、本願発明の課題解決手段は、3組以上の複数のワークコイルを備えてなる電磁誘導加熱式の電気炊飯器において、上記複数のワークコイルの各々を駆動制御するワークコイル駆動制御手段を設け、該ワークコイル駆動制御手段が、上記複数のワークコイルの内の同一の被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するワークコイルを同時には駆動させないが、異なる被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するワークコイルは同時に駆動するように構成されていることを特徴としている。
【0014】
このような構成によると、少なくとも相互に被電磁誘導加熱物を異にするワークコイル同士は同時に駆動することができ、該同時に駆動される複数のワークコイルの合計の加熱出力が定格出力の範囲内になるように出力制御することにより、炊き上げ時の昇温工程等における高加熱出力要求にも対応することが可能となる。
【0015】
そして、その場合において、上記同時に駆動されるワークコイルが、それぞれ異なる被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するようになっている場合には、発生する磁界の振動対象物(振動特性)が異なり、干渉音が発生しにくい。
【発明の効果】
【0016】
以上の結果、本願発明の電気炊飯器によると、被加熱物を共通にするワークコイルを相互に重ならないように駆動することによって、可及的に磁界の干渉を低減する一方、被加熱物を異にするワークコイルを重ねて駆動することによって、各ワークコイルの合計出力をそれぞれ高加熱出力に対応させ、有効な高加熱出力を得るようにすることができるようになる。
【発明の実施の形態】
【0017】
(実施の形態1)
図1〜図7は、複数のワークコイルを備えた本願発明の実施の形態1に係る電磁誘導加熱式の電気炊飯器の構成を示している。
【0018】
(炊飯器本体および蓋ユニット部分の構成)
先ず図1〜図4は、同電気炊飯器の炊飯器本体および蓋ユニット部分の構成を示している。
【0019】
同電気炊飯器は、その基本的な構成として、飯器が収納された炊飯器本体と該炊飯器本体の上部を覆う蓋ユニットとからなり、該炊飯器本体内の飯器(内鍋)底部に同飯器の下部側を電磁誘導加熱する第1のワークコイル、飯器側部に同飯器の側部を電磁誘導加熱する第2のワークコイル、また蓋ユニットの内側に2次側被誘導加熱部材として、上記飯器(内鍋)内への放熱性能の高い磁性金属材料よりなる放熱板をそれぞれ備えているとともに、さらに上記炊飯器本体の肩部に、同放熱板を電磁誘導加熱する第3のワークコイルを備えた電磁誘導加熱式のものにより構成されている。
【0020】
すなわち、該電気炊飯器は、先ず図1〜図3に示すように、全体として、内部に誘起されるうず電流によって自己発熱が可能なステンレス鋼材等の磁性金属材料(鉄系金属材料)よりなる飯器(内鍋)1と、該飯器1を任意に収納セットし得るように有底筒状に形成された合成樹脂製の内ケース(保護枠)2と、該内ケース2を保持する外装筺体である筒状の外ケース3と、該外ケース3と上記内ケース2とを結合一体化して上部が開口した有底筒状体に形成された炊飯器本体4の上部に開口部を覆って開閉可能に設けられた蓋ユニット5とから構成されている。
【0021】
上記内ケース2の底壁部2aには、図3に示すように、例えば半径方向の内側と外側に位置を異にして同心状に分巻された飯器加熱用の第1のワークコイルL1が設けられており、該第1のワークコイルL1は上記内ケース2内に収納された飯器1の底部1bの中央面側と側面側を均一に加熱することによって全体を加熱し、効率良く炊飯を行うようになっている。また、同内ケース2の側壁部2aには第2のワークコイルL2が設けられるようになっており、該第2のワークコイルL2は、炊飯時および保温時において上記飯器1の側面部1aを加熱するようになっている。
【0022】
また上記外ケース3は、例えば合成樹脂板で形成された上下方向に筒状のカバー部材(側板)3aと、該カバー部材3aの上端部に設けられた合成樹脂製の肩部材3bと、上記カバー部材3aの底部に設けられた底部材3cとからなっている。そして、上記内ケース2の上端側にあって外周方向に鉤上に曲成された肩部材支持片2bの上部に対し、上記肩部材3bの内周側鉤状の肩片7を係合支持して一体化し、それらの上部に、2次側被電磁誘導加熱部材である放熱板10を電磁誘導加熱するための1次側電磁誘導加熱手段である第3のワークコイルL3が設けられている。
【0023】
該第3のワークコイルL3は、内周側に上方に起立した係合リブ8aを有した断面L字形のコイルホルダー8の水平方向内周側から外周側にリッツ線が複数回巻成されたフラットリング構造のものとなっており、その上部および両側部は、断面逆Jの字形状の合成樹脂製のコイルカバー9によってカバーされ、上記内ケース2の上端部および外ケース3の肩部材3bとともに一体化されて、上記炊飯器本体4の開口縁部を構成している。
【0024】
そして、このように第3のワークコイルL3を備えた炊飯器本体4の開口縁部に対し、上記開口部1bが縮径された飯器1の開口縁部が、その収納セット状態において、図示のような電磁誘導加熱可能な位置関係で対応するようになっている。
【0025】
一方、蓋ユニット5の非磁性部材である蓋ユニット本体部分は、その外周面を構成する合成樹脂製の外カバー5Aと、該外カバー5A内側の周方向に凸条の内枠部に対して固定して設けられた合成樹脂製の内カバー5Bとから、内部空間5Cが中空の断熱構造体に形成されている。
【0026】
そして、該蓋ユニット本体の上記内カバー5Bの下方には、電磁誘導加熱可能な磁性金属材料よりなる放熱板10が着脱可能に設けられている。また、同蓋ユニット本体を構成する上記外カバー5Aおよび内カバー5Bの中央部には、上下両方向に貫通して調圧口11が形成され、該調圧口11に対して図示のようなキャップ構造の大径の調圧ユニット12が上方側から着脱可能に嵌合されている。また、上記調圧口11の下部には、上記放熱板10取付け用の筒部13が設けられていて、該筒部13内に上記放熱板10の中央に設けた相対的に小径の嵌合用筒部14を相互の間に設けた凸凹部を介して嵌合係止することにより、上記放熱板10自体が着脱可能な状態で取り付けられている。
【0027】
一方、上記外カバー5Aの内枠部と上記内カバー5Bとの外周側固定部には、第1のパッキン15aの基部が固定されており、上記放熱板10は、その外周側上面(シール部10b上面)を同第1のパッキン15aによってシールされるようになっている。
【0028】
該蓋ユニット5の構成において、上記放熱板10は、上記飯器1の縮径された開口部1cの口径に対応して若干下方側に突出した放熱部10aと、同放熱部10aの外周側にあって第2のパッキン15bを介して上記飯器1の開口部1aの上端を覆う断面逆U字状のシール部10bと、該シール部10bの外周側にあって上記炊飯器本体4開口縁部の第3のワークコイルL3と所定の隙間Gを介して対向対面する被電磁誘導加熱部10cとから形成されている。
【0029】
そして、例えば後述する図5の第3のワークコイル駆動回路により上記第3のワークコイルL3が駆動されると、それに対応して上記放熱板10外周の被電磁誘導加熱部10cが電磁誘導加熱されて発熱し、その熱を上記シール部10bを介して上記放熱部10aに伝え、上記放熱部10aの全面から飯器1内の飯米に放射する。
【0030】
他方、上記外カバー5Aは、その内枠部外周の外周縁部が外径を拡大しながら上記肩部材3bの外周面に連続するまで下方に深く延びており、上記第3のワークコイルL3部分の外周面を確実にカバーし、上記誘導加熱領域で生じる熱を外部に逃がさないようにしている。
【0031】
なお、上記炊飯器本体4の前面部上方には、例えば図1に示すような略半月形状の操作パネル部17が設けられている。該操作パネル部17には、十分に広く大きな表示面積をもつ液晶表示部19と、炊飯スイッチ17a、タイマー予約スイッチ17b、取消スイッチ17c、保温/再加熱スイッチ17d、おこげスイッチ17e、メニュー操作スイッチ17f、時スイッチ17g、分スイッチ17h等の各種操作スイッチ(タッチキースイッチのタッチキー部分)が設けられている。
【0032】
(炊飯器本体側制御回路部分の構成)
次に、図5は上述のように構成された炊飯器本体側の炊飯および保温制御用のマイコン制御ユニットを中心とする電気的な制御回路部分の構成を示す。
【0033】
図中、符号32が炊飯加熱制御手段、保温加熱制御手段、内鍋温度判定手段、内鍋検知手段、ブザー報知手段等を備えた炊飯・保温制御用のマイコン制御ユニット(CPU)であり、該マイコン制御ユニット32はマイクロコンピュータを中心として構成され、例えば飯器1の温度検知回路部、第1,第2,第3のワークコイル駆動制御回路部、飯器1の有無検知回路部、発振回路部、リセット回路部、保温ヒータ駆動制御回路部、ブザー報知部、電源回路部等を各々有して構成されている。
【0034】
そして、先ず上記飯器(内鍋)1の底壁部1b側センタセンサ部の飯器温度検知センサSに対応して設けられた温度検知回路43には、例えば上記飯器温度検知センサSによる飯器1の底壁部3aの温度検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。
【0035】
また、上記第1,第2,第3のワークコイル駆動制御回路部は、それぞれ例えば第1,第2,第3のパルス発振回路41A,41B,41C、第1,第2,第3の同期トリガー回路40A,40B,40C、第1,第2,第3のIGBT駆動回路42A,42B,42C、第1,第2,第3のIGBT37A,37B,37C、第1,第2,第3のフィードバック回路34A,34B,34C、第1,第2,第3の共振コンデンサ38A,38B,38C等によって形成されている。そして、上記マイコン制御ユニット32の第1,第2,第3のワークコイル駆動制御回路部により、上記第1,第2,第3のパルス発振回路41A,41B,41Cを制御することにより、例えば炊飯(または保温)工程に応じて上記第1,第2,第3のワークコイルL1,L2,L3のワット数および同ワット数でのONデューティー比(例えばn秒/16秒)をそれぞれ適切に変えることによって、炊飯(または保温)工程の各工程における飯器1の加熱温度と加熱パターンを炊飯(保温)量を考慮して適切に可変コントロールし、均一な吸水作用と加熱ムラのない御飯の炊き上げ、保温を実現するための適切な加熱出力制御が行われるようになっている。
【0036】
そして、本実施の形態では、それらの場合において、上記第1,第2,第3のワークコイルL1,L2,L3相互のON,OFFパターンは、例えば図7のタイムチャートに示すように炊飯(保温)工程の各工程に対して、その要求加熱量に適した第1,第2,第3のワークコイルL1,L2,L3のON,OFFパターンを適切に設定対応させるようにしている。
【0037】
該第1,第2,第3のワークコイルL1,L2,L3のON,OFFパターンは、例えば後に述べる図6のフローチャートのようにして、設定制御されるようになっている。
【0038】
また、符号22a〜22hは上述した各種入力スイッチ部であり、同スイッチの必要なものが適切に操作されると、上記マイコン制御ユニット32側の認識手段によってユーザーの指示内容が認識され、その認識内容に応じて上述のような所望の炊飯又は保温加熱パターンを設定し、上記炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段を適切に作動させて、所望の炊飯又は保温を行う。
【0039】
したがって、ユーザーは、同入力スイッチ22a〜22hを使用して炊飯又は保温、タイマー予約、予約時刻設定、白米又は玄米、早炊き、おかゆ、かため又はやわらかめ、すしめし、炊き込み等の炊き分け、蒸し、通常保温又は低温保温等の各種の炊飯又は蒸し、保温機能の選択設定内容を入力すれば、それに対応した機能内容が当該マイコン制御ユニット32の上述した認識手段を介して炊飯又は蒸し、保温加熱パターン設定部に自動的に設定入力され、対応する炊飯又は蒸し、保温加熱制御が適切になされる。
【0040】
さらに、符号17は炊飯の完了その他を知らせるブザー報知部、21は液晶表示部である。そして、この実施の形態の場合、上記液晶表示部21には、上記入力スイッチ22a〜22hのON操作に対応して所望のメニューや時刻等の必要事項が表示され、以後設定内容に応じた必要な表示(枠囲み等)がなされて行くようになっている。
【0041】
なお、図5中の31は電源回路、33はゼロクロス信号回路、35は整流回路、36は平滑コンデンサ、CLはチョークコイルである。
【0042】
(第1〜第3のワークコイルの出力制御方法)
次に図6は、この実施の形態における上記電気炊飯器の各ワークコイル出力の制御方法について示している。
【0043】
該制御では、先ず最初にステップS1で、第1〜第3の各ワークコイルL1〜L3の出力時間(図7に示す1周期T中のON時間:加熱時間)をそれぞれ設定する(L1>L2=L3)。
【0044】
そして、その後ステップS2で、先ず飯器底部側第1のワークコイルL1を駆動する。そして、それによって同第1のワークコイルL1の出力による加熱制御を実行する。
【0045】
次にステップS3で、第1のワークコイルL1とは隣接しない本体肩部側第3のワークコイルL3の設定加熱時間が経過しているか否かを判定し、NOの時はステップS4に進んで同第3のワークコイルL3を駆動する。
【0046】
この結果、図7のタイムチャートに示されるように、飯器1の下部と上部に離れ、相互に隣接しない第1のワークコイルL1と第3のワークコイルL3とが同時に駆動されることになる(少なくとも第3のワークコイルL3の加熱時間内)。
【0047】
他方、YESの上記第3のワークコイルL3の設定加熱時間が経過したYESの時は、ステップS5に進んで、上記第3のワークコイルL3をOFFにする。
【0048】
続いてステップS6に進み、上記第1のワークコイルL1の設定加熱時間が経過したか否かを判定し、NOの時は上記第1,第3のワークコイルL1,L3の同時駆動又は第3のワークコイルL3OFF後の第1のワークコイルL1のみの駆動をYESとなるまで続けるが、一方YESになると、第1のワークコイルL1の駆動を停止して、次にステップS8で第2のワークコイルL2のみを駆動する。該第2のワークコイルL2の駆動状態は、続くステップS9で当該第2のワークコイルL2の設定加熱時間が経過したと判定されるまで継続される。
【0049】
この結果、図7のタイムチャートからも明らかなように、第1,第2のワークコイルL1,L2の何れとも隣接する飯器側壁部中間位置の第2のワークコイルL2の場合には、常に第2のワークコイルL2のみが単独で駆動されることになる。
【0050】
次にステップS9で、上記第2のワークコイルL2の設定加熱時間が経過したことが判定されると、続くステップS10で同第2のワークコイルL2をOFFにする。
【0051】
そして、次の周期で、再び以上と同様の第1〜第3のワークコイルL1〜L3の駆動制御(ステップS1〜S10)が繰り返され(図7参照)、所定の時間(N×T・・・Nは制御回数)が経過すると、当該炊飯工程中の所定の工程における所定の目標飯器温度に到達する加熱制御が実現される。
【0052】
以上のように、この実施の形態では、上述のような、相互に隣合う3組以上の複数のワークコイルL1,L2,L3を備えてなる電磁誘導加熱式の電気炊飯器において、上記複数のワークコイルL1,L2,L3の各々を駆動制御するワークコイル駆動制御手段を設け、該ワークコイル駆動制御手段が、上記複数のワークコイルL1,L2,L3の内の相互に隣接するワークコイルL1とL2、L2とL3を同時には駆動させないように構成したことを特徴としている。
【0053】
このような構成によると、他方相互に隣接しないワークコイルL1とL3同士は同時に駆動することができ、該同時に駆動される複数のワークコイルL1,L3の合計の加熱出力が1つのコンセントの最大定格出力1400(W)の範囲内になるように出力制御することにより、炊き上げ時の昇温工程等における高加熱出力要求にも対応することが可能となる。
【0054】
一方、該同時に駆動される相互に隣接しない複数のワークコイル同士L1,L3は、それらの距離が飯器1の下部と上部に空間的に大きく離れているために、個々のワークコイルL1,L3で発生した磁界が相互に干渉しにくく、干渉音(うなり)が発生しにくい。
【0055】
なお、上記の構成において、複数のワークコイルL1,L2は、それぞれ同一の被電磁誘導加熱物である飯器1を、電磁誘導加熱するようになっている。
【0056】
一方、これに対し、同時に駆動される複数のワークコイルL1とL3の場合には、上記飯器1と放熱板5のように、それぞれ異なる被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するようになっている。したがって、該場合には、発生する磁界の振動対象物(振動特性)が異なり、干渉音が発生しにくい。
【0057】
したがって、騒音低減上で問題にすべきは、上記複数のワークコイルが、それぞれ同一の被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するようになっているL1,L2の場合であり、該場合においては、上記のように同時駆動しない構成が特に有効となる。
【0058】
このような観点から見て、上記の構成では上記同時に駆動されるワークコイルL1,L3は、飯器1と放熱板5という異なる被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するようになっている。
【0059】
したがって、同時に駆動されても、発生する磁界の振動対象物(振動特性)が異なり、干渉音が発生しにくい。
【0060】
したがって、この意味からもも、上記構成は、騒音の低減に有益に作用する。
【0061】
さらに以上の構成では、上記同時に駆動されるワークコイルL1とL3は、相互に出力の大きさが異なるものとなっている(L1>L3)。
【0062】
先にも述べたように、複数のワークコイルL1,L3を同時に駆動する場合、それら各ワークコイルL1,L3の合計の加熱出力は所定の定格出力1400(W)以内に設定しなければならない。
【0063】
一方、ワークコイルL1,L3の各々を加熱手段として採用した場合、それぞれ最低限所定の大きさの出力がないと電磁誘導加熱手段として有効に機能しない。
【0064】
したがって、上述のような合計の加熱出力の定格出力1400(W)以内への調整は、当該複数のワークコイルL1,L3の出力を大小異なるものとし(L1>L3)、出力の小さいワークコイルL3の方の出力を先ず所定の必要な大きさに設定し、その上で出力の大きいワークコイルL1の出力の方を小さくすることにより調整するようにする。
【0065】
以上の結果、この実施の形態の電気炊飯器によると、複数のワークコイルの中の相互に隣接するワークコイルを相互に重ならないように駆動することによって可及的に磁界の干渉を低減し、一方相互に隣接せず、また被電磁誘導加熱物を異にするワークコイル同士を重ねて駆動することによって、それらの合計出力を高加熱出力に対応させるようにしている。したがって、騒音を低減しながら、有効な高加熱出力を得ることができるようになる。
【0066】
(実施の形態2)
なお、上述のように同時に駆動されるワークコイルが、それぞれ異なる被電磁誘導加熱物を電磁誘導加熱するようになっている場合には、発生する磁界の振動対象物(振動特性)が異なり、干渉音が発生しにくいとは言っても、全く干渉音が発生しないわけではない。
【0067】
したがって、そのような同場合においても、少なくとも、それらワークコイルが隣接する場合には、同時に駆動しないようにすることが好ましい。
【0068】
(実施の形態3)
次に、図8は、本願発明の実施の形態3に係る電磁誘導加熱式電気炊飯器の構成を示している。
【0069】
上記実施の形態1の構成では、上記第1,第2,第3のワークコイルL1,L2,L3の内の第3のワークコイルL3を本体肩部において、蓋ユニット5側放熱板10のの被電磁誘導加熱物10cに対応するものとしたが、この実施の形態では、同第3のワークコイルL3を飯器1の縮径した開口部1cに対応する縦型に配置した構造のものとし、しかも飯器1の開口部1cと当該第3のワークコイルL3との間に電磁誘導加熱可能な磁性金属材料よりなる断面コ字状の間接加熱部材6をリング状に設けた構成としている。
【0070】
このような構成を採用した場合、当該第3のワークコイルL3が、上記実施の形態1の場合とは異なり、上記間接加熱部材6と放熱板10の被電磁誘導加熱物10cとの両方を電磁誘導加熱することになる。
【0071】
したがって、この場合にも、当該第3のワークコイルL3は、やはり飯器1を電磁誘導加熱する第1,第2のワークコイルL1,L2とは被電磁誘導加熱物を異にすることになる。
【0072】
その結果、第1のワークコイルL1と第3のワークコイルL3とは、上記実施の形態2の場合と同様に同時駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明の実施の形態1に係る電気炊飯器の炊飯器本体部分全体の構成を示す一部切欠正面図である。
【図2】 同電気炊飯器の炊飯器本体上部の第2,第3のワークコイル設置部分の拡大断面図である。
【図3】 同電気炊飯器の炊飯器本体下部の第1のワークコイル設置部分の拡大断面図である。
【図4】 同電気炊飯器の基本構成の概略を示すスケルトン図である。
【図5】 同電気炊飯器の要部である第1,第2,第3のワークコイル駆動制御回路部分の電気回路図である。
【図6】 同電気炊飯器の通常炊飯時における第1〜第3のワークコイルの基本的な制御動作を示すフローチャートである。
【図7】 同電気炊飯器の炊飯工程における第1,第2,第3のワークコイルのON,OFFパターンを示すタイムチャートである。
【図8】 本願発明の実施の形態2に係る電気炊飯器の炊飯器本体部分の基本構成の概略を示すスケルトン図である。
【図9】 従来の電気炊飯器の加熱工程における第1,第2のワークコイルのON,OFFパターンを示すタイムチャートである。
【図10】 従来の電気炊飯器の加熱工程における第1,第2,第3のワークコイルのON,OFFパターンを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1は飯器、2は内ケース、3は外ケース、3aはカバー部材、3bは肩部材、4は炊飯器本体、5は蓋ユニット、10は放熱板、32はマイコン制御ユニット、37Aは第1のIGBT、37Bは第2のIGBT、38Aは第1の共振コンデンサ、38Bは第2の共振コンデンサ、30はブザー、L1は第1のワークコイル、L2は第2のワークコイル。L3は第3のワークコイルである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to a configuration of an electromagnetic induction heating type electric rice cooker provided with a plurality of work coils.
[Prior art]
[0003]
Conventionally, in this type of electric rice cooker, when driving the plurality of work coils, for example, the first work coil on the bottom side of the rice cooker and the second work coil on the rice cooker lid side, the duty ratio is determined. / T (seconds) count of T seconds (cycle T seconds is arbitrary) Both the first and second work coils are turned ON at the first timing, and turned OFF corresponding to the elapse of n seconds set according to the menu. ON / OFF control pattern was adopted.
[0004]
However, in the case of such a configuration, the first and second sets of work coils are energized at the same time, and the second work coils are all in the ON period n of the first work coil. And duplicated. For this reason, the magnetic field between the two work coils interferes and the beat increases. On the other hand, when setting the outputs of the first and second work coils, the allowable maximum power consumption 1400 (W ), The output value of each work coil must be appropriately distributed and set, and the output of each work coil could not be sufficiently increased.
[0005]
Therefore, in order to solve such a problem, for example, there is one in which the plurality of work coils as described above are individually operated by switching between the ON and OFF states so that at least the ON timings do not overlap ( For example, see Patent Document 1).
[0006]
In the case of this configuration, for example, when the work coils are in the first and second sets, the ON / OFF pattern as shown in FIG. 9 is obtained, and in the case of the first, second and third sets, the work coil shown in FIG. The ON / OFF pattern becomes like this.
[0007]
With such a configuration, since the ON periods of the first, second, first, second, and third work coils do not overlap with each other, it is possible to reliably prevent noise due to interference of magnetic fields between the work coils. At the same time, the output value of each work coil can be increased to an allowable maximum power of 1400 (W).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-196417 (refer to
[Problems to be solved by the invention]
[0009]
However, in the configuration in which the operation timing is completely switched so that the ON timings of the plurality of work coils do not overlap with each other as described above, the heating output of any of the work coils within a certain period T is achieved. (If the above-mentioned duty ratio: n / T) is increased, the heating output (duty ratio: n / T) of the other work coil decreases accordingly, and the heating output between each work coil is balanced. Is difficult.
[0010]
In particular, there is a drawback that it is not possible to increase the total heating output obtained by synergizing the heating outputs of the respective work coils, so that it is impossible to realize a product having sufficient heating performance. This problem becomes more pronounced as the number of work coils increases in the case of three sets of work coils (FIG. 10) than in the case of two sets of work coils (FIG. 9).
[0011]
The present invention has been made to solve such a problem. In the case where a plurality of work coils are provided as described above, the present invention is possible while preventing interference of magnetic fields between the work coils as much as possible. An object of the present invention is to provide an electric rice cooker capable of obtaining a high output as much as possible.
[Means for Solving the Problems]
[0012]
In order to achieve the same object, the present invention is configured with the following problem solving means.
[0013]
That is, the problem-solving means of the present invention is an electromagnetic induction heating type electric rice cooker comprising three or more sets of work coils, and is provided with work coil drive control means for driving and controlling each of the plurality of work coils. The work coil drive control means does not simultaneously drive a work coil that electromagnetically heats the same electromagnetic induction heating object among the plurality of work coils, but does not simultaneously drive different electromagnetic induction heating objects. The coils are configured to be driven simultaneously.
[0014]
According to such a configuration, at least the work coils having different electromagnetic induction heating objects can be driven at the same time, and the total heating output of the plurality of work coils driven at the same time is within the rated output range. By controlling the output so as to become, it becomes possible to meet the demand for high heating output in the temperature rising process at the time of cooking.
[0015]
In that case, when the work coils that are driven simultaneously are electromagnetic induction heated different electromagnetic induction heating objects, the vibration object (vibration characteristics) of the generated magnetic field is different, Interference sound hardly occurs.
【The invention's effect】
[0016]
As a result, according to the electric rice cooker of the present invention, by driving the work coils that share the object to be heated so as not to overlap each other, the interference of the magnetic field is reduced as much as possible, while the object to be heated is By driving the different work coils in an overlapping manner, the total output of each work coil can be made to correspond to a high heating output, and an effective high heating output can be obtained.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0017]
(Embodiment 1)
FIGS. 1-7 has shown the structure of the electromagnetic induction heating type electric rice cooker which concerns on
[0018]
(Configuration of rice cooker body and lid unit)
First, FIGS. 1-4 has shown the structure of the rice cooker main body and cover unit part of the electric rice cooker.
[0019]
The electric rice cooker has, as its basic structure, a rice cooker body in which the rice cooker is stored and a lid unit that covers the top of the rice cooker body, and the bottom of the rice cooker (inner pot) in the rice cooker body. The first work coil for electromagnetic induction heating of the lower side of the rice cooker, the second work coil for electromagnetic induction heating of the side of the rice cooker on the side of the rice cooker, and the secondary side cover on the inner side of the lid unit Each induction heating member is equipped with a heat dissipation plate made of a magnetic metal material with high heat dissipation performance into the rice cooker (inner pan), and the heat dissipation plate is electromagnetically heated on the shoulder of the rice cooker body. It is comprised by the electromagnetic induction heating type thing provided with the 3rd work coil to do.
[0020]
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the electric rice cooker is generally made of a magnetic metal material (iron-based metal material) such as a stainless steel material capable of self-heating by an eddy current induced inside. A rice cooker (inner pot) 1, a synthetic resin-made inner case (protective frame) 2 formed in a bottomed cylindrical shape so that the
[0021]
On the
[0022]
The
[0023]
The third work coil L Three Has a flat ring structure in which a litz wire is wound a plurality of times from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the horizontal direction of the L-shaped
[0024]
And in this way the third work coil L Three The opening edge of the
[0025]
On the other hand, the lid unit main body portion, which is a non-magnetic member of the
[0026]
A
[0027]
On the other hand, the base portion of the
[0028]
In the configuration of the
[0029]
For example, the third work coil L is driven by a third work coil drive circuit shown in FIG. Three Is driven, the electromagnetic
[0030]
On the other hand, the
[0031]
Note that, for example, a substantially half-moon shaped operation panel portion 17 as shown in FIG. 1 is provided above the front portion of the
[0032]
(Configuration of the rice cooker body side control circuit)
Next, FIG. 5 shows a configuration of an electrical control circuit portion centering on a rice cooker body side rice cooking and heat retention control microcomputer control unit configured as described above.
[0033]
In the figure,
[0034]
And first, in the
[0035]
Further, the first, second, and third work coil drive control circuit sections are, for example, first, second, and third pulse oscillation circuits 41A, 41B, and 41C, and first, second, and third synchronization, respectively.
[0036]
In this embodiment, the first, second, and third work coils L are used in those cases. 1 , L 2 , L Three The mutual ON and OFF patterns are the first, second and third work coils L suitable for the required heating amount for each step of the rice cooking (warming) step as shown in the time chart of FIG. 1 , L 2 , L Three The ON and OFF patterns are set and handled appropriately.
[0037]
The first, second and third work coils L 1 , L 2 , L Three The ON / OFF pattern is set and controlled, for example, as shown in the flowchart of FIG.
[0038]
[0039]
Therefore, the user uses the input switches 22a to 22h to cook rice or keep warm, timer reservation, reservation time setting, white rice or brown rice, early cooking, rice porridge, caulage or soft rice, sushi, rice cooking, etc. If the selection setting content of steaming, normal warming or low temperature warming, etc., is selected, the corresponding function content is cooked or steamed through the recognition means described above of the
[0040]
Furthermore, the code | symbol 17 is a buzzer alerting | reporting part which notifies completion of rice cooking etc., and 21 is a liquid crystal display part. In the case of this embodiment, the liquid crystal display unit 21 displays necessary items such as a desired menu and time corresponding to the ON operation of the input switches 22a to 22h. Various indications (such as a frame) are made.
[0041]
In FIG. 5, 31 is a power supply circuit, 33 is a zero cross signal circuit, 35 is a rectifier circuit, 36 is a smoothing capacitor, and CL is a choke coil.
[0042]
(Output control method for the first to third work coils)
Next, FIG. 6 has shown about the control method of each work coil output of the said electric rice cooker in this embodiment.
[0043]
In this control, first of all, step S 1 The first to third work coils L 1 ~ L Three Output time (ON time in one cycle T shown in FIG. 7: heating time) is set (L 1 > L 2 = L Three ).
[0044]
And then step S 2 First, rice cooker bottom side first work coil L 1 Drive. And thereby, the first work coil L 1 The heating control is executed by the output of.
[0045]
Next step S Three The first work coil L 1 3rd work coil L on the shoulder side of the body that is not adjacent to Three It is determined whether or not the set heating time has elapsed, and if NO, step S Four To the third work coil L Three Drive.
[0046]
As a result, as shown in the time chart of FIG. 7, the first work coils L that are separated from the lower and upper portions of the
[0047]
On the other hand, the above third work coil L of YES Three If the set heating time is YES, step S Five To the third work coil L Three Set to OFF.
[0048]
Then step S 6 To the first work coil L 1 It is determined whether or not the set heating time has elapsed, and when the answer is NO, the first and third work coils L 1 , L Three Simultaneous drive or third work coil L Three First work coil L after OFF 1 Only the driving of the first work coil L is continued until YES. 1 Is stopped, and then step S 8 In the second work coil L 2 Drive only. The second work coil L 2 The driving state of the following step S 9 In the second work coil L 2 This is continued until it is determined that the set heating time has elapsed.
[0049]
As a result, as is apparent from the time chart of FIG. 7, the first and second work coils L 1 , L 2 The second work coil L at the middle position of the rice cooker side wall adjacent to 2 In the case of, always the second work coil L 2 Only will be driven alone.
[0050]
Next step S 9 The second work coil L 2 If it is determined that the set heating time has elapsed, the following step S Ten The second work coil L 2 Set to OFF.
[0051]
Then, in the next cycle, the first to third work coils L similar to the above are again formed. 1 ~ L Three Drive control (step S 1 ~ S Ten ) Is repeated (see FIG. 7), and when a predetermined time (N × T... N is the number of times of control) has elapsed, the heating control that reaches the predetermined target rice cooker temperature in the predetermined process during the rice cooking process is performed. Realized.
[0052]
As described above, in this embodiment, as described above, a plurality of work coils L of three or more sets adjacent to each other. 1 , L 2 , L Three In the electromagnetic induction heating type electric rice cooker comprising the above-mentioned plurality of work coils L 1 , L 2 , L Three Are provided with work coil drive control means for driving and controlling each of the plurality of work coils L. 1 , L 2 , L Three Work coils L adjacent to each other 1 And L 2 , L 2 And L Three It is characterized by not being driven at the same time.
[0053]
According to such a configuration, the other work coils L that are not adjacent to each other. 1 And L Three The plurality of work coils L that can be driven at the same time and are driven simultaneously. 1 , L Three By controlling the output so that the total heating output is within the range of the maximum rated output 1400 (W) of one outlet, it is possible to meet the demand for high heating output in the heating process during cooking It becomes.
[0054]
On the other hand, a plurality of work coils L that are driven simultaneously and are not adjacent to each other 1 , L Three Since these distances are spatially separated from the lower and upper portions of the
[0055]
In the above configuration, a plurality of work coils L 1 , L 2 Are configured to electromagnetically heat the
[0056]
On the other hand, a plurality of work coils L driven simultaneously. 1 And L Three In such a case, different electromagnetic induction heating objects, such as the
[0057]
Therefore, what should be a problem in noise reduction is that the plurality of work coils respectively electromagnetically heat the same electromagnetic induction heating object. 1 , L 2 In this case, the configuration in which the simultaneous driving is not performed as described above is particularly effective.
[0058]
From this point of view, in the above configuration, the work coil L that is driven simultaneously. 1 , L Three Is configured to electromagnetically heat different electromagnetic induction heating objects, the
[0059]
Therefore, even if driven at the same time, the vibration object (vibration characteristics) of the generated magnetic field is different, and interference sound is unlikely to occur.
[0060]
Therefore, also from this point of view, the above-described configuration has a beneficial effect on noise reduction.
[0061]
Furthermore, in the above configuration, the work coil L that is driven simultaneously. 1 And L Three Are different in output size from each other (L 1 > L Three ).
[0062]
As described above, a plurality of work coils L 1 , L Three Are driven simultaneously, each of those work coils L 1 , L Three The total heating output must be set within a predetermined rated output 1400 (W).
[0063]
On the other hand, work coil L 1 , L Three When each of these is employed as a heating means, it does not function effectively as an electromagnetic induction heating means unless there is an output of a predetermined size at a minimum.
[0064]
Therefore, the adjustment of the total heating output as described above to within the rated output 1400 (W) is performed by the plurality of work coils L. 1 , L Three Output is different (L 1 > L Three ) Work coil L with small output Three First, set the output of the one to a predetermined required size, and then the work coil L with a large output 1 The output is adjusted by reducing the output of the.
[0065]
As a result of the above, according to the electric rice cooker of this embodiment, the magnetic coil interference is reduced as much as possible by driving the work coils adjacent to each other in the plurality of work coils so as not to overlap each other. On the other hand, by driving the work coils that are not adjacent to each other and differing in the electromagnetic induction heating object to overlap each other, their total output is made to correspond to the high heating output. Therefore, an effective high heating output can be obtained while reducing noise.
[0066]
(Embodiment 2)
In addition, when the work coils that are driven simultaneously as described above are configured to electromagnetically heat different electromagnetic induction heating objects, the vibration object (vibration characteristics) of the generated magnetic field differs and interference occurs. Although it is difficult to generate sound, it does not mean that no interference sound is generated.
[0067]
Accordingly, even in such a case, it is preferable not to drive at least when the work coils are adjacent to each other.
[0068]
(Embodiment 3)
Next, FIG. 8 has shown the structure of the electromagnetic induction heating type electric rice cooker which concerns on
[0069]
In the configuration of the first embodiment, the first, second and third work coils L 1 , L 2 , L Three The third work coil L Three In the main body shoulder portion, it corresponds to the electromagnetic
[0070]
When such a configuration is adopted, the third work coil L Three However, unlike the case of the first embodiment, both the
[0071]
Therefore, also in this case, the third work coil L Three Are the first and second work coils L for electromagnetic induction heating of the
[0072]
As a result, the first work coil L 1 And the third work coil L Three Can be driven simultaneously as in the second embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of an entire rice cooker body portion of an electric rice cooker according to
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of second and third work coil installation portions on the upper part of the rice cooker body of the electric rice cooker.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a first work coil installation portion at the lower part of the rice cooker body of the electric rice cooker.
FIG. 4 is a skeleton diagram showing an outline of a basic configuration of the electric rice cooker.
FIG. 5 is an electric circuit diagram of first, second, and third work coil drive control circuit portions that are the main part of the electric rice cooker.
FIG. 6 is a flowchart showing basic control operations of the first to third work coils during normal rice cooking of the electric rice cooker.
FIG. 7 is a time chart showing ON, OFF patterns of the first, second, and third work coils in the rice cooking process of the electric rice cooker.
FIG. 8 is a skeleton diagram showing an outline of a basic configuration of a rice cooker body portion of an electric rice cooker according to
FIG. 9 is a time chart showing ON / OFF patterns of first and second work coils in a heating process of a conventional electric rice cooker.
FIG. 10 is a time chart showing ON, OFF patterns of first, second, and third work coils in a heating process of a conventional electric rice cooker.
[Explanation of symbols]
1 is a rice cooker, 2 is an inner case, 3 is an outer case, 3a is a cover member, 3b is a shoulder member, 4 is a rice cooker body, 5 is a lid unit, 10 is a heat sink, 32 is a microcomputer control unit, 37A is the first 1 IGBT, 37B is the second IGBT, 38A is the first resonance capacitor, 38B is the second resonance capacitor, 30 is the buzzer, L 1 Is the first work coil, L 2 Is the second work coil. L Three Is a third work coil.
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