(57)【要約】【課題】個体のバラツキを補正でき、長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持でき、火力０から所定火力まで上昇するまでの間でも鍋鳴り音の発生を防ぎつつ火力も維持できること。【解決手段】高周波インバータ加熱装置９を制御して炊飯および保温動作を行う制御部６は、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間にマイクロフォン５により所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力を検知し、その共鳴音が出る火力領域を急峻に通過させるとともに合計の加熱量は所定の加熱量になるように高周波インバータ加熱装置により火力を制御するように構成すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体の内部に収納される鍋と、半導体スイッチの導通と遮断を制御し前記鍋を加熱する高周波インバータ加熱装置と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、炊飯や保温動作を開始させる入力部と、前記高周波インバータ加熱装置の前記半導体スイッチのスイッチングと前記鍋によって発生する共鳴音を検知するマイクロフォンと、前記鍋温度検知部で検知した温度から前記高周波インバータ加熱装置を制御して炊飯および保温動作を行う制御部と、を備え、前記制御部は、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力を検知し、その共鳴音が出る火力より大きな火力を使用しないようにするとともに、炊飯あるいは保温動作における合計の加熱量は所定の加熱量になるように前記高周波インバータ加熱装置の加熱出力を制御するものとした炊飯器。
【請求項２】
前記制御部は、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力領域を検知し、その所定の大きさ以上の共鳴音が出る前記火力領域を急峻に通過するように前記高周波インバータ加熱装置の加熱出力を制御するものとした請求項１に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭あるいは業務用に使用した炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器は、図７に示すように、加熱装置として高周波インバータを使用する場合、半導体のスイッチング素子８としてＩＧＢＴを使用している。このＩＧＢＴのスイッチングにより加熱コイル２とコンデンサが共振を起こし鍋１に渦電流が流れ鍋１自体が発熱する。このとき発生する電流と磁界によりコイル２と鍋１自体に振動が起きる。この振動が鍋１の固有振動周波数と合致した場合強い振動が起き、その振動が共鳴音（鍋鳴り音）となって炊飯器から聞こえる。ここで、鍋１が共鳴することを便宜上、鍋鳴りと呼ぶ。さらに、鍋１が強く共鳴を起こす強共振周波数領域と、鍋１が弱く共鳴を起こす弱共振周波数領域を有することがわかっている。
【０００３】
この共鳴音（鍋鳴り音）を低減させる方法として、高周波インバータを構成するスイッチング素子８の導通、遮断を制御手段７により制御し、高周波インバータに加熱コイル２を接続して、外面に非磁性金属層を持つ鍋１を加熱するよう構成し、高周波インバータの動作周波数が鍋１の固有振動周波数または高次周波数に合致するのを回避するように、スイッチング素子８の導通時間に上限を設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３３８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、スイッチング素子であるＩＧＢＴの発振安定時の鍋鳴り音については軽減されているが、発振開始時から発振安定時までの間である火力０から所定火力まで上昇するまでの間はしばらく鍋鳴り音が発生する。炊飯時には鍋内の米と水の沸騰による音でそれほど気にならないが、保温は一定周期の火力を長時間動かす場合がある。この場合ときには深夜に動作する場合もあり、かなり大きな音に感じる。この鍋鳴り音がしないように発振安定時のスイッチング周波数を設定しただけでは解決しないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイクロフォンにより実際に鍋鳴り音のでる発振周波数を検知しその周波数を避けることができるため炊飯器個体のバラツキを補正でき、長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明は以下のように構成する。
本発明第１態様によれば、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、半導体スイッチの導通と遮断を制御し前記鍋を加熱する高周波インバータ加熱装置と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、炊飯や保温動作を開始させる入力部と、前記高周波インバータ加熱装置の半導体スイッチのスイッチングと前記鍋によって発生する共鳴音を検知するマイクロフォンと、前記鍋温度検知部で検知した温度から前記高周波インバータ加熱装置を制御して炊飯および保温動作を行う制御部とを備え、前記制御部は、加熱出力開始時から所定の火力
到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力を検知し、その共鳴音が出る火力より大きな火力を使用しないようにするとともに合計の加熱量は所定の火力になるように加熱装置を制御する炊飯器を提供する。
【０００８】
これによって、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音がでる発振周波数を検知して次回からはその発振周波数を避けることができるとともに合計の加熱量は必要な所定の火力をいれることができるようになる。
【０００９】
また、本発明の炊飯器は、制御部が加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力領域を検知し、その共鳴音が出る火力領域を急峻に通過するように前記高周波インバータ加熱装置を制御するとしたものである。
【００１０】
これによって、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音がでる発振周波数を検知して次回からはその音が出る火力領域を急峻に通過するように火力をいれることができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の炊飯器は、マイクロフォンにより実際に鍋鳴り音のでる発振周波数を検知しその周波数を避けることができるとともに合計の加熱量は必要な所定の火力をいれることができることで、炊飯器個体のバラツキを補正しながら最大限火力を入れることができるようになるため性能に影響を出さずに鍋鳴り音を低減し、長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持できる炊飯器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１および実施の形態２における炊飯器のブロック図
【図２】同炊飯器の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における炊飯器の火力の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部動作フローチャート
【図５】本発明の実施の形態２における炊飯器の火力の説明図
【図６】本発明の実施の形態２における炊飯器の要部動作フローチャート
【図７】従来の炊飯器の加熱部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋の底部を加熱する高周波インバータ加熱装置と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、炊飯や保温動作を開始させる入力部と、前記高周波インバータ加熱装置の半導体スイッチのスイッチングと前記鍋によって発生する共鳴音を検知するマイクロフォンと、前記鍋温度検知部で検知した温度から前記高周波インバータ加熱装置を制御して炊飯および保温動作を行う制御部とを備え、前記制御部は、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力を検知し、その共鳴音が出る火力より大きな火力を使用しないようにするとともに合計の加熱量は所定の火力になるように高周波インバータ加熱装置を制御する構成としたものであり、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音（共鳴音）がでる発振周波数を検知して次回からはその発振周波数を避けることができるとともに合計の加熱量は必要な所定の火力をいれることができるようになることで、長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持できる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御部が、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォンにより所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力領域を検知し、その共鳴音が出る火力領域を急峻に通過するように前記高周波インバータ加熱装置を制御
するとしたものであり、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音がでる発振周波数を検知して次回からはその音が出る火力領域を急峻に通過するように火力をいれることができるようになることで、鍋鳴り音が出る時間を極力少なくすることで鍋鳴りを起きにくくし、静かで快適な環境を維持できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１および第２の実施の形態における炊飯器のブロック図、図２は同炊飯器の断面図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、鍋１は米と水を入れるもので、この鍋１を加熱コイル２とスイッチング素子のＩＧＢＴ８と制御部６とからなる高周波インバータ加熱装置９により底面から加熱するようにしている。マイクロフォン５は鍋１の底面の温度を検知している鍋温度検知部３近傍に配置され鍋１から発生する共鳴音を捉える。表示操作部４は炊飯動作および保温動作の開始や停止を入力する入力部と炊飯器の動作状態（「待機中」「炊飯中」「炊飯終了」等）や動作時に異常が生じた場合使用者に炊飯器内部で起きている情報や注意内容をＬＣＤやＬＥＤ等で表示する表示部とを備える。制御部６は鍋１の温度を検出する鍋温度検知部３で検知した温度から高周波インバータ加熱装置９を制御して炊飯および保温動作を行う。とくに制御部６は炊飯開始時最初に加熱する際に、加熱出力開始時から所定の火力到達時までの間に前記マイクロフォン５により所定の大きさ以上の共鳴音が出る火力を検知し、保温時にはその共鳴音が出る火力より大きな火力を使用しないようにするとともに合計の加熱量は所定の加熱量になるように火力を制御する構成としている。
【００１８】
以上のように構成された炊飯器について、図３および図４を参照しながら以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
図３は炊飯器の初回動作時における鍋鳴りの起きる領域を検知する動作（第１の火力）と検知後の動作（第２の火力）を表したグラフで、上段は火力の入れ方をグラフ化したもの、下段はマイクロフォン５で検出された鍋鳴り音をグラフ化したものである。
【００２０】
図４は炊飯開始時に高周波インバータ加熱装置９を駆動する場合に実行される動作のフローチャートの要部である。図4において、ステップ２１で開始スイッチが押された初回動作であるか判定し、初回動作であればステップ２２へ進む。ステップ２２では火力の初期値（ここでは０）を設定し加熱を行う。つぎにステップ２３で炊飯器の最大火力（ここでは１３００Ｗ）に到達したか判定し、到達していなければステップ２４へ進む。ステップ２４で現在の火力に１０Ｗ分増加させステップ２５でマイクロフォン（マイク）５から入力を行う。つぎにステップ２６でマイクロフォン５で測定した入力値が、鍋鳴りの共鳴音と判定される２５ｄＢ以上あるかどうかを判定する。ステップ２６で２５ｄＢ以上の鍋鳴りがあると判定した場合はステップ２７へ進み、鍋鳴りと判定された火力を記憶しステップ２３へ戻る。ステップ２３からステップ２７で火力を徐々に最大火力まで上げながらマイクロフォン５で鍋鳴りが起き始める火力を記憶する。ステップ２３で火力を最大火力まで上昇させたならばステップ２８へ進む。ステップ２８ではステップ２７で記憶している鍋鳴りが起き始める火力と、保温シーケンスで必要な火力とを比較し、鍋鳴りが起き始める火力より５０Ｗ分下げた火力を最大火力とした場合に、減った火力量を補うために必要な加熱維持時間を計算し記憶する。つぎにステップ２９へ進み火力をオフしステップ３０の次工程へ進む。ステップ２１で初回動作でない場合はステップ３１へ進み、炊飯工程の火力か保温工程の火力かを判定する。ステップ３１で保温工程の火力の場合はステップ
３２へ進み、火力の初期値である６０Ｗを設定する。つぎにステップ３３で火力の大きさを判定しステップ２７で記憶している鍋鳴りが起き始める火力より５０Ｗ分下げた火力に到達しているかどうかを判定する。この火力に到達するまでステップ３３からステップ３４を繰り返す。ステップ３３で到達していたと判定した場合はステップ３５へ進み、ステップ２８で計算した減った火力量を補うために必要な加熱維持時間が経過したかどうかを判定する。この維持時間が経過するまでステップ３５からステップ３６を繰り返す。ステップ３５で減った火力量を補うために必要な加熱維持時間が経過したと判定された場合はステップ３７へ進み火力をオフする。つぎにステップ３８の次工程へ進む。ステップ３１で炊飯工程と判定した場合はステップ３９へ進み炊飯火力を入れる工程へ移行する。
【００２１】
これらのステップから開始スイッチが押された後の火力を入れる初回動作の場合には、火力を徐々に最大火力まで上げながらマイクロフォン５で鍋鳴りが起き始める火力と、鍋鳴りが起き始める火力より５０Ｗ分下げた火力を最大火力とした場合に減った火力量を補うために必要な加熱維持時間とを記憶する。その後、保温工程において、記憶した鍋鳴りが起き始める火力より５０Ｗ分下げた火力を最大火力として設定し、さらに記憶している減った火力量を補うために必要な加熱維持時間を設定することで、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音（共鳴音）がでる発振周波数を検知して次回からはその発振周波数を避けることができるとともに合計の加熱量は必要な所定の火力をいれることができるようになることで、長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持できる。また、ＯＮ期間の初期の火力を０でなく６０Ｗとすることで火力の立ち上がりを早くし保温制御温度維持に必要な通電時間を短く設定できる。
【００２２】
（実施の形態２）
図１および図２で示す第２の実施の形態は実施の形態１で説明したものと同様の構成なので説明を省略する。
【００２３】
以上のように構成された炊飯器について、図５および図６を参照しながら以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
図５は炊飯器の初回動作における鍋鳴りの起きる領域を検知する動作（第１の火力）と検知後の動作（第２の火力）を表したグラフで、上段は火力の入れ方をグラフ化したもの、下段はマイクロフォン５で検出された鍋鳴り音をグラフ化したものである。
【００２５】
図６に、炊飯開始時に高周波インバータ加熱装置９を駆動する場合に実行される動作のフローチャートの要部を示している。図６において、ステップ４１で開始スイッチが押された初回動作であるか判定し、初回動作であればステップ４２へ進む。ステップ４２では火力の初期値（ここでは０）を設定し加熱を行う。つぎにステップ４３で炊飯器の最大火力（ここでは１３００Ｗ）に到達したか判定し、到達していなければステップ４４へ進む。ステップ４４で現在の火力に１０Ｗ分増加させステップ４５でマイクロフォン５から入力を行う。つぎにステップ４６でマイクロフォン５で測定した入力値が、鍋鳴りの共鳴音と判定される２５ｄＢ以上あるかどうかを判定する。ステップ４６で２５ｄＢ以上の鍋鳴りがあると判定した場合はステップ４７へ進み、鍋鳴りと判定された火力を記憶しステップ４３へ戻る。ステップ４３からステップ４７で火力を徐々に最大火力まで上げながらマイクロフォン５で鍋鳴りが起き始める火力を記憶する。ステップ４３で火力を最大火力まで上昇させたならばステップ４８へ進む。ステップ４８ではステップ４７で記憶している鍋鳴りが起きる領域と、シーケンスで必要な火力とを比較し、鍋鳴りが起きる領域分の火力をＵＰした場合に、増えた火力量を減じるために必要な加熱維持時間を計算し記憶する。つぎにステップ４９へ進み火力をオフしステップ５０の次工程へ進む。ステップ５１で初回動作でない場合はステップ５１へ進み、火力の初期値である６０Ｗを設定する。つぎにステップ５２で火力の大きさを判定しステップ４７で記憶している鍋鳴りが起き始める
火力より５０Ｗ分下げた火力に到達しているかどうかを判定する。この火力に到達するまでステップ５２からステップ５３を繰り返す。ステップ５２で到達していたと判定した場合はステップ５４へ進み、鍋鳴りの発生がおき始めた火力の領域の値と、鍋鳴りの発生がおさまった高いほうの値に５０Ｗ分増やした値の領域分の火力を一度に増加させる。つぎに必要な最大火力に到達しているかどうかを判定し、到達していなければステップ５６へ進む。ステップ５６で現在の火力に１０Ｗ分増加させステップ５５へ戻る。必要な最大火力に到達するまでステップ５５からステップ５６を繰り返す。ステップ５５で必要な最大火力に到達した場合はステップ５７へ進み、ステップ４８で計算した増えた火力量を減じるために必要な加熱維持時間が経過したかどうかを判定する。この維持時間が経過するまでステップ５７からステップ５８を繰り返す。ステップ５７で増えた火力量を減じるために必要な加熱維持時間が経過したと判定された場合はステップ５９へ進み火力をオフする。つぎにステップ６０の次工程へ進む。
【００２６】
これらのステップから開始スイッチが押された後の火力を入れる初回動作の場合には、火力を徐々に最大火力まで上げながらマイクロフォン５で鍋鳴りが起き始める火力と、その後鍋鳴りがおさまる火力を検知し、鍋鳴りが起きる領域分の火力をＵＰした場合に、増えた火力量を減じるために必要な加熱維持時間とを記憶する。その後、記憶した鍋鳴りが起きる火力の領域に対し、低い火力より５０Ｗ分下げた火力と高い火力より５０Ｗ分上げた火力を鍋鳴りの火力領域としてこの領域分を急峻に通過するように火力を制御することで、一度所定の火力を入れることにより鍋鳴り音（共鳴音）がでる発振周波数を検知すれば、次回からはその発振周波数を避けることができるとともに合計の加熱量は必要な所定の加熱量をいれることが火力を制御してできるようになることで、炊飯や長時間の保温時にも静かで快適な環境を維持できる。
【００２７】
なお、ここでは火力補正後の初期火力を６０Ｗとしているが、所定の安定した火力（数十Ｗから数百Ｗ程度）を初期火力としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、保温時には鍋とスイッチング素子による共鳴音の発生を防ぎつつ火力も維持できる炊飯器として有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１  鍋
２  加熱コイル
３  鍋温度検知部
４  入力部
５  マイクロフォン
６  制御部
８  ＩＧＢＴ
９  高周波インバータ加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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