(57)【要約】【課題】高周波平滑コンデンサを有する整流手段よりインバータ回路に電力を供給するよう構成した誘導加熱式炊飯器において、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になると炊飯動作を停止し最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用できるようにする。【解決手段】鍋１を加熱する加熱コイル２にインバータ回路５により高周波電力を供給し、交流電源６を整流する整流素子８とチョークコイル９と高周波平滑コンデンサ１０とで構成する整流手段７によりインバータ手段５に電力を供給し、このインバータ回路５を制御手段１７により制御し、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量を静電容量検知手段１９により検知する。制御手段１７は、静電容量検知手段１９からの信号を入力し、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が一定以下になったのを検知するとインバータ回路５の動作を禁止するよう構成する。【選択図】図１
2008091295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御手段と、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成し前記インバータ手段に電力供給する整流手段と、前記高周波平滑コンデンサの静電容量を検知する静電容量検知手段とを備え、前記制御手段は、前記静電容量検知手段からの信号を入力し、前記高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になったのを検知すると前記インバータ回路の動作を禁止するよう構成した誘導加熱式炊飯器。
【請求項２】
静電容量検知手段は、高周波平滑コンデンサの両端電圧に発生するインバータ回路の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧を検知し、制御手段は、前記静電容量検知手段が検知したリップル電圧の変動値が一定以上になると前記インバータ回路の動作を禁止するようにした請求項１記載の誘導加熱式炊飯器。
【請求項３】
静電容量検知手段は、一定の消費電力でインバータ回路が動作している状態で高周波平滑コンデンサの両端電圧に発生するリップル電圧の最低電圧を検知し、制御手段は、前記静電容量検知手段が検知した最低電圧が一定以下になると前記インバータ回路の動作を禁止するようにした請求項１記載の誘導加熱式炊飯器。
【請求項４】
炊飯器の状態を表示する表示手段を備え、制御手段は、静電容量検知手段からの信号によりインバータ回路の動作を禁止すると前記表示手段に高周波平滑コンデンサが異常であることを表示するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱式炊飯器。
【請求項５】
鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御手段と、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成し前記インバータ手段に電力供給する整流手段と、前記高周波平滑コンデンサの温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段からの信号を入力し、前記高周波平滑コンデンサの温度が一定以上になったのを検知すると前記インバータ回路の動作を禁止するよう構成した誘導加熱式炊飯器。
【請求項６】
炊飯器の状態を表示する表示手段を備え、制御手段は、高周波平滑コンデンサの温度が一定以上になったのを検知すると表示手段に前記高周波平滑コンデンサが異常であることを表示するようにした請求項５記載の誘導加熱式炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波平滑コンデンサを有する整流手段よりインバータ回路に電力を供給するよう構成した誘導加熱式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、鍋を加熱する加熱コイルとこの加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路を構成するスイッチング手段と、このスイッチング手段の両端電圧を検知するピーク電圧検知手段と、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成しインバータ回路に電力を供給する整流手段と、交流電源から炊飯器に供給される入力電流を検知する入力電流検知手段とで構成し、電圧検知手段の出力と電流検知手段の出力のうちいずれか高い方の出力に応じて、スイッチング手段のオン時間を短くし、入力電流を制御している（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。以下、その構成について説明する。
【０００４】
図７に示すように、鍋１は加熱コイル２により加熱し、この加熱コイル２と共振用コンデンサ３とで並列共振回路を構成し、高周波のスイッチングが可能なスイッチング手段４とでインバータ回路５を構成している。ピーク電圧検知手段６１はスイッチング手段４の両端電圧を検知するものである。整流手段７は、交流電源６を整流する整流素子８とチョークコイル９と高周波平滑コンデンサ１０とで構成している。入力電流検知手段１１は入力電流を検知するもので、この入力電流検知手段１１とピーク電圧検知手段６１の出力値に応じて、マイクロコンピュータなどで構成した制御手段６２によりスイッチング手段４のオン時間を制御するよう構成している。
【０００５】
ここで、チョークコイル９は、インバータ回路５の高周波電流成分が交流電源６側に高周波ノイズとして漏れることを防止する機能を有している。
【０００６】
このような構成において、高周波平滑コンデンサ１０は、インバータ回路５のスイッチング手段４が通電状態で加熱コイル２に流れる高周波電流を供給する機能を有している。
【特許文献１】特公昭６１−２６３０６号公報
【特許文献２】特開平５−１１４４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の構成では、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が所定の容量以上ないと加熱コイル２に供給する高周波電流を安定して供給するだけのエネルギーを保持できなくなり、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧にはインバータ回路５の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧が発生し、そのリップル電圧の変動幅が大きくなり、チョークコイル９を介して交流電源６に漏れる高周波ノイズが大きくなるという問題を有していた。さらに、高周波平滑コンデンサ１０自体の自己発熱が大きくなるという問題を有していた。
【０００８】
このような用途で使用される高周波平滑コンデンサ１０は、一般的には長期使用や温度上昇により劣化し静電容量が減少するため、減少しても高周波漏洩ノイズを一定以下にし、さらに、自己温度上昇値を一定以下にできるような大きさの高周波平滑コンデンサを搭載しなければならないという問題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になると炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、鍋を加熱する加熱コイルにインバータ回路により高周波電力を供給し、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成する整流手段によりインバータ手段に電力を供給し、このインバータ回路を制御手段により制御し、高周波平滑コンデンサの静電容量を静電容量検知手段により検知するよう構成し、制御手段は、静電容量検知手段からの信号を入力し、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になったのを検知するとインバータ回路の動作を禁止するよう構成したものである。
【００１１】
これにより、高周波平滑コンデンサの静電容量が低下した場合に炊飯器の加熱動作を禁止することにより、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用できるコンパクトな誘導加熱式炊飯器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の誘導加熱式炊飯器は、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になると炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御手段と、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成し前記インバータ手段に電力供給する整流手段と、前記高周波平滑コンデンサの静電容量を検知する静電容量検知手段とを備え、前記制御手段は、前記静電容量検知手段からの信号を入力し、前記高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になったのを検知すると前記インバータ回路の動作を禁止するよう構成したものであり、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができる。また、高周波平滑コンデンサの静電容量が低下して、交流電源に漏れる高周波漏洩ノイズが大きくなったり、高周波平滑コンデンサの自己発熱が大きくなるのを防止することができる。
【００１４】
第２の発明は、上記第１の発明において、静電容量検知手段は、高周波平滑コンデンサの両端電圧に発生するインバータ回路の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧を検知し、制御手段は、前記静電容量検知手段が検知したリップル電圧の変動値が一定以上になると前記インバータ回路の動作を禁止するようにしたものであり、高周波平滑コンデンサの静電容量の低下により商用電源に漏れる高周波ノイズが一定以上大きくなる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができる。
【００１５】
第３の発明は、上記第１の発明において、静電容量検知手段は、一定の消費電力でインバータ回路が動作している状態で高周波平滑コンデンサの両端電圧に発生するリップル電圧の最低電圧を検知し、制御手段は、前記静電容量検知手段が検知した最低電圧が一定以下になると前記インバータ回路の動作を禁止するようにしたものであり、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができる。
【００１６】
第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、炊飯器の状態を表示する表示手段を備え、制御手段は、静電容量検知手段からの信号によりインバータ回路の動作を禁止すると前記表示手段に高周波平滑コンデンサが異常であることを表示するようにしたものであり、使用者に高周波平滑コンデンサの静電容量が低下したことにより炊飯器が使用不可能であることを報知できる。
【００１７】
第５の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御手段と、交流電源を整流する整流素子とチョークコイルと高周波平滑コンデンサとで構成し前記インバータ手段に電力供給する整流手段と、前記高周波平滑コンデンサの温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段からの信号を入力し、前記高周波平滑コンデンサの温度が一定以上になったのを検知すると前記インバータ回路の動作を禁止するよう構成したものであり、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になることで自己発熱が大きくなる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができる。
【００１８】
第６の発明は、上記第５の発明において、炊飯器の状態を表示する表示手段を備え、制御手段は、高周波平滑コンデンサの温度が一定以上になったのを検知すると表示手段に前記高周波平滑コンデンサが異常であることを表示するようにしたものであり、使用者に高周波平滑コンデンサの静電容量が低下したことにより炊飯器が使用不可能であることを報知することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図である。
【００２１】
図１に示すように、鍋１は、特に図示していないが、磁束を通す金属を複数用いた積層体で構成し、等価回路を示している。加熱コイル２は、鍋１と磁気結合しており、この加熱コイル２は複数の銅線を束ねたリッツ線をさらに２０数本で撚った線で構成し、高周波電流が流れたときの電流分布を均一にしている。共振用コンデンサ３は、加熱コイル２に並列接続し、加熱コイル２と並列共振回路を構成している。本実施の形態では、高周波電流が流れても損失の少ないポリプロピレンコンデンサを使用している。
【００２２】
スイッチング手段４は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆接続した逆接続ダイオードで構成している。ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴは耐圧が高く、高周波のスイッチングが可能で、大電流を流すことができるという利点がある。インバータ回路５は、加熱コイル２に高周波電力を供給するもので、加熱コイル２、共振用コンデンサ３、スイッチング手段４で構成している。
【００２３】
交流電源６は、炊飯器に電力を供給し、この交流電源６の電源周波数は、東日本地域では５０Ｈｚ、西日本地域では６０Ｈｚとなっている。
【００２４】
整流手段７は、インバータ回路５に電力を供給するもので、整流素子であるダイオードブリッジ８とチョークコイル９と高周波平滑コンデンサ１０とで構成している。ここで、高周波平滑コンデンサ１０の容量は数μＦと小さく、加熱コイル２に高周波電流を流した場合、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧にはリップルが生じる。本実施の形態では、このリップル電圧は交流電源６を全波整流した脈流電圧とほぼ同じとなる。さらに、加熱コイル２に高周波電流を供給するために、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧にはインバータ回路５の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧が交流電源６を全波整流した脈流に重畳される。また、チョークコイル９は、インバータ回路５の高周波電流成分が交流電源６側に高周波ノイズとして漏れるのを防止している。
【００２５】
入力電流検知手段１１は、カレントトランス１２と抵抗１３とダイオードブリッジ１４と電解コンデンサ１５とで構成しており、カレントトランス１２の交流信号をダイオードブリッジ１４と電解コンデンサ１５からなる整流平滑回路で直流信号に変換している。抵抗１３はカレントトランス１２の出力電圧値を調整するためのものである。
【００２６】
入力電流設定手段１６は、マイクロコンピュータ内部のＲＯＭに予め複数の入力電流の目標値に対応する８ビットの設定値を記憶しておき、炊飯工程、鍋１の大きさなどの条件ごとに所定の目標値に対応した８ビットの設定値を出力する。
【００２７】
制御手段１７は、インバータ回路５を制御するもので、マイクロコンピュータ内部のＡＤ変換器やＰＷＭ発生器などで構成し、入力電流検知手段１１の出力電圧をＡＤ変換器で受け、このＡＤ変換器の出力値と入力電流設定手段１６の設定値が同じになるようにＰＷＭ発生器のハイパルス幅を制御する。
【００２８】
駆動手段１８は、ＮＰＮトランジスタとＰＮＰトランジスタからなるプッシュプル回路で構成しており、制御手段１７がハイパルスを出力しているときにスイッチング手段４を構成しているＩＧＢＴにハイ電圧を出力する。このハイ電圧がスイッチング手段４に印加されている間スイッチング手段４は導通状態となり、高周波平滑コンデンサ１０に充電されたエネルギーを加熱コイル２に高周波電流として供給する。
【００２９】
静電容量検知手段１９は、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量を検知するもので、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧を、抵抗２０と抵抗２１と抵抗２２の直列回路で分圧し、さらにコンデンサ２３を抵抗２１と並列接続して抵抗２２の両端電圧を制御手段１７に出力する構成としている。
【００３０】
また、表示手段２４は、液晶表示素子で構成し、制御手段１７からの信号により、炊飯器の状態を表示する。
【００３１】
ここで、制御手段１７は、静電容量検知手段１９からの信号を入力し、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が一定以下になったのを検知するとインバータ回路５の動作を禁止するよう構成している。
【００３２】
図２は、インバータ回路５が１２００Ｗを出力している動作時のスイッチング手段４の印加電圧と通電電流と高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧の交流電源６に同期した動作波形図である。図２において、ＶＩＮは交流電源６の電圧波形、ＶＣ２は高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧波形、ＩＣはスイッチング手段４の通電電流波形、ＶＣＥはスイッチング手段４の両端電圧波形を示している。この通電電流ＩＣは高周波平滑コンデンサ１０に充電されたエネルギーを電源として加熱コイル２に通電される高周波電流となっている。図２に示すように、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧波形は交流電源６を全波整流した脈流電圧とほぼ同じとなる。
【００３３】
図３は、図２に示す動作波形のうちのスイッチング手段４の印加電圧がピーク付近の波形を高周波動作レベルに拡大した波形図である。図３に示すように、駆動手段１８がスイッチング手段４にハイ電圧を出力している間スイッチング手段４は導通状態となり、高周波平滑コンデンサ１０から加熱コイル２に高周波電流を通電する。このとき、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が十分大きくないと印加電圧を保持できず、電圧が降下しリップルが発生する。
【００３４】
その後、駆動手段１８がスイッチング手段４にロー電圧を出力している間スイッチング手段４は非導通状態となり、高周波平滑コンデンサ１０は、交流電源６から充電される。このとき、スイッチング手段４には、加熱コイル２と共振コンデンサ３との共振電圧が印加される。この繰り返しにより、高周波平滑コンデンサ１０の両端には、インバータ回路５の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧△Ｖが交流電源６を全波整流した脈流に重畳された電圧波形が印加される。このリップル電圧△Ｖは、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が小さいほど大きくなる。
【００３５】
上記構成において動作、作用を説明する。まず、炊飯動作に入ると、制御手段１７は駆動手段１８に駆動信号を出力しインバータ回路５を動作させる。このとき、静電容量検知手段１９は、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧を抵抗２０と抵抗２１と抵抗２２で分圧し、抵抗２２の両端電圧を制御手段１７に出力している。
【００３６】
また、抵抗２１に並列接続しているコンデンサ２３は、高周波電流に同期したリップル電圧△Ｖを抵抗２１に印加しない機能を有している。すなわち、リップル電圧△Ｖは抵抗２０と抵抗２２のみで分圧される。したがって、リップル電圧△Ｖが大きくなると、静電容量検知手段１９から出力される出力電圧も大きくなるのである。
【００３７】
制御手段１７は、静電容量検知手段１９から出力される出力電圧が一定以上であることを検知すると、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したと判断してインバータ回路５の動作を停止させる。そして、同時に表示手段２４に炊飯を停止したことと、その原因が高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下であることを表示する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、静電容量検知手段１９が高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧に発生するインバータ回路５の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧△Ｖを検知することにより、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したことを検知してインバータ回路５の動作を停止させるので、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下により商用電源に漏れる高周波ノイズが一定以上大きくなる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサ１０を使用できる誘導加熱式炊飯器を提供することができる。
【００３９】
さらに、静電容量検知手段１９からの信号によりインバータ回路５の動作を禁止すると、表示手段２４に高周波平滑コンデンサ１０が異常であることを表示することにより、使用者に高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したことにより誘導加熱式炊飯器が使用不可能であることを報知できる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、表示手段を液晶表示素子で構成したが、ＬＥＤを使って点灯や点滅で表示してもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態３における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図である。
【００４２】
図４に示すように、静電容量検知手段３１は、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量を検知するもので、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧を、抵抗３２と抵抗３３の直列回路で分圧し、その分圧電圧を制御手段１７に出力する構成とし、一定の消費電力でインバータ回路５が動作している状態で高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧に発生するリップル電圧の最低電圧を検知するようにしている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図５は、インバータ回路５が１００Ｗを出力している動作時のスイッチング手段４の印加電圧と通電電流と高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧の交流電源６に同期した動作波形図である。図５において、ＶＩＮは交流電源６の電圧波形、ＶＣ２は高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧波形、ＩＣはスイッチング手段４の通電電流波形、ＶＣＥはスイッチング手段４の両端電圧波形を示している。この通電電流ＩＣは高周波平滑コンデンサ１０に充電されたエネルギーを電源として加熱コイル２に通電される高周波電流となっている。
【００４４】
図５に示すように、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧波形は交流電源６を全波整流し平滑したリップル成分を持つ平滑電圧となる。
【００４５】
ここで、高周波平滑コンデンサ１０の容量は数μＦと小さく、加熱コイル２に高周波電流を流した場合高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧にはリップルが生じる。
【００４６】
インバータ回路５の消費電力が１２００Ｗ程度あると、高周波平滑コンデンサ１０は、図２で図示したように、交流電源６をダイオードブリッジ８で全波整流した電圧を平滑するだけのエネルギーを保持できないので、このリップル電圧は交流電源６を全波整流した脈流電圧とほぼ同じとなり、交流電圧が０Ｖでは、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧もほぼ０Ｖになる。
【００４７】
しかし、インバータ回路５の消費電力が１００Ｗ程度しかないと、高周波平滑コンデンサ１０は、図５に示すように、交流電源６を整流素子であるダイオードブリッジ８で全波整流した電圧をある程度平滑するだけのエネルギーを保持できるので、交流電圧が０Ｖでも高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧は一定の電圧ＶＬを保持できる。このときの保持電圧の下限値ＶＬは、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が小さいほど小さくなる。
【００４８】
上記構成において動作、作用を説明する。まず、炊飯動作に入ると、制御手段１７は駆動手段１８に駆動信号を出力しインバータ回路５を動作させる。このとき、静電容量検知手段３１は、高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧を抵抗３２と抵抗３３分圧し、抵抗３３の両端電圧を制御手段１７に出力している。したがって、保持電圧の下限値ＶＬが小さくなると、静電容量検知手段１９から出力される出力電圧も小さくなる。
【００４９】
制御手段１７は、炊飯開始時、まず消費電力が１００Ｗ程度になるようにインバータ回路５を約１０秒程度加熱制御する。この１００Ｗ出力の間、静電容量検知手段３１から出力される出力電圧が一定以下になるのを検知すると、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したと判断してインバータ回路５の動作を停止させる。そして、同時に表示手段２４に炊飯を停止したことと、その原因が高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下であることを表示する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態においては、静電容量検知手段３１が高周波平滑コンデンサ１０の両端電圧に発生するリップル電圧の下限値ＶＬを検知することにより、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したことを検知してインバータ回路５の動作を停止させるので、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下により商用電源に漏れる高周波ノイズが一定以上大きくなる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用できる誘導加熱式炊飯器を提供することができる。
【００５１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図である。
【００５２】
図６に示すように、温度検知手段４１は、高周波平滑コンデンサ１０の温度を検知するもので、高周波平滑コンデンサ１０の表面温度を検知するように密着して配置しており、検知した高周波平滑コンデンサ１０の表面温度を制御手段１７に出力する構成としている。また、ファンモータ４２は、インバータ回路５や整流手段７を冷却するものである。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
上記構成において動作、作用を説明する。まず、制御手段１７は、炊飯動作に入ると駆動手段１８に駆動信号を出力してインバータ回路５を動作させ、同時にファンモータ４２を動作させる。そして、温度検知手段４１からの出力信号を入力する。このとき、駆動手段１８がスイッチング手段４にハイ電圧を出力している間スイッチング手段４は導通状態となり、高周波平滑コンデンサ１０から加熱コイル２に高周波電流を通電する。このとき、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が十分大きくないと印加電圧を保持できず、電圧が降下しリップルが発生する。
【００５４】
その後、駆動手段１８がスイッチング手段４にロー電圧を出力している間スイッチング手段４は非導通状態となり高周波平滑コンデンサ１０は、交流電源６から充電される。このとき、スイッチング手段４には、加熱コイル２と共振コンデンサ３との共振電圧が印加される。
【００５５】
この繰り返しにより、高周波平滑コンデンサ１０の両端には、インバータ回路５の発振周波数と同じ周波数成分のリップル電圧△Ｖが交流電源６を全波整流した脈流に重畳された電圧波形が印加される。このリップル電圧△Ｖは、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が小さいほど大きくなる。そして、このリップル電圧△Ｖが大きいほど、高周波平滑コンデンサ１０の充放電電流が大きくなり、高周波平滑コンデンサ１０には内部インピーダンスが存在するため、自己損失も大きくなる。
【００５６】
ファンモータ４２は、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が所定以上の値がある状態で、高周波平滑コンデンサ１０の動作保証温度以下になるように冷却している。このような冷却状態で、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が一定以下に減少すると自己損失が大きくなることにより自己発熱が増加し、高周波平滑コンデンサ１０の温度が上昇する。そして、温度検知手段４１は、その上昇した高周波平滑コンデンサ１０の表面温度を制御手段１７に出力する。
【００５７】
制御手段１７は、温度検知手段４１から出力される検知温度が一定以上であることを検知すると、インバータ回路５の動作を停止させる。そして、同時に表示手段２４を構成する液晶表示素子に炊飯を停止したことと、その原因が高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下であることを表示する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、温度検知手段４１が高周波平滑コンデンサ１０の表面温度を検知することにより、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したことを検知してインバータ回路５の動作を停止させるので、高周波平滑コンデンサ１０の静電容量低下により商用電源に漏れる高周波ノイズが一定以上大きくなる前に炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサ１０を使用できる誘導加熱式炊飯器を提供することができる。
【００５９】
さらに、温度検知手段４１からの信号によりインバータ回路の動作を禁止すると、表示手段２４に高周波平滑コンデンサ１０が異常であることを表示することにより、使用者に高周波平滑コンデンサ１０の静電容量が低下したことにより誘導加熱式炊飯器が使用不可能であることを報知できる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、表示手段２４を液晶表示素子で構成したが、ＬＥＤを使って点灯や点滅で表示してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱式炊飯器は、高周波平滑コンデンサの静電容量が一定以下になると炊飯動作を停止することで、最低必要な容量の高周波平滑コンデンサを使用することができ、コンパクトな形状の誘導加熱式炊飯器とすることができるので、高周波平滑コンデンサを有する整流手段よりインバータ回路に電力を供給するよう構成した誘導加熱式炊飯器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図
【図２】同誘導加熱式炊飯器の１２００Ｗ出力動作時の交流電源に同期した各部動作波形図
【図３】同誘導加熱式炊飯器の１２００Ｗ出力動作時のスイッチング手段印加電圧ピーク付近を拡大した各部動作波形図
【図４】本発明の実施の形態２における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図
【図５】同誘導加熱式炊飯器の１００Ｗ出力動作時の交流電源に同期した各部動作波形図
【図６】本発明の実施の形態３における誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図
【図７】従来の誘導加熱式炊飯器の主要部システム構成図
【符号の説明】
【００６３】
１  鍋
２  加熱コイル
５  インバータ回路
６  交流電源
７  整流手段
８  整流素子
９  チョークコイル
１０  高周波平滑コンデンサ
１７  制御手段
１９  静電容量検知手段
【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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