JP2005296423A

JP2005296423A - 炊飯器

Info

Publication number: JP2005296423A
Application number: JP2004118603A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 慎一佐藤; Toshiyuki Kosaka; 俊幸小坂
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2005-10-27
Also published as: CN1682628A

Abstract

【課題】鍋に入れた調理物の重量を検知する機能を有する炊飯器において、自動的に重量検知手段の無負荷状態の出力値のずれを補正するようにし、使い勝手を向上する。
【解決手段】上面が開口した炊飯器本体１０内に鍋１２を着脱自在に収納し、炊飯器本体１０の上面開口部を蓋２０により開閉自在に覆い、鍋１２を加熱手段２０１により加熱するとともに調理物の温度を温度検知手段１５により検知する。鍋１２の重量を記憶する鍋重量記憶手段２０５に記憶し、蓋２０の開閉を検知する蓋開閉検知手段２１が蓋開を検知しかつ鍋１２の有無を検知する鍋検知手段１６が鍋１２のないことを検知した場合に、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物の重量との総重量を検知する重量検知手段４０の出力値を無負荷時の値（ゼロ値）としてゼロ値記憶手段２０６に記憶するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、鍋に入れた調理物の重量を検知する機能を有する炊飯器に関するものである。

従来、この種の炊飯器は、操作パネル、ブザーおよび重量を測定する重量測定手段を備え、予めユーザが設定した所望の炊飯量（設定炊飯量）に対応する米量および水量を正確に計量できるようにしたものである。操作パネル上にカップ数設定キー、重量キー、クリアーキー、数字表示部を配置している。ユーザは、以下の手順で炊飯の準備を行う。

ユーザは、カップ数設定キーをオンし、数字表示部に所望の炊飯量（カップ数）が表示されたときにカップ数設定キーをオフする。空の鍋を炊飯器の所定の位置に収納し、重量キーをオンする。計量モードが開始し、数字表示部に鍋の重量（ｇ）が表示される。つぎに、クリアーキーをオンし、数字表示部の表示を０ｇにリセットする。この状態で米を鍋内に入れる。米の量（重量）が設定炊飯量に対応する米の重量と一致し、適正報知のためのブザーが鳴るように、米の量を調節する。

つぎに、再度クリアーキーをオンすると、数字表示部の表示が０ｇにリセットされ、水重量測定状態となる。鍋に給水すると、数字表示部に水の重量が表示される。水の重量が設定炊飯量に対応する水の重量と一致し、適正報知のためのブザーが鳴るように水加減する。ユーザは、ブザーの報知音に基づき、米および水の重量を正確に計量できる（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６１−１４６２１５号公報

このような従来の炊飯器では、重量測定手段の出力は、鍋が炊飯器本体に入っていない無負荷のときでも、出力が出ている。重量検知手段の無負荷時の出力をＺ、鍋が炊飯器本体にセットされているとき（鍋の中には何も入っていない）の出力をＮ、１ｇあたりの出力をｍとすると、鍋の重量Ｎ１は、
Ｎ１＝（Ｎ−Ｚ）／ｍ
となる。鍋が炊飯器本体にセットされており、鍋の中に調理物が入っている場合の重量検知手段の出力をＭとすると、調理物の重量Ｍ１は、
Ｍ１＝（Ｍ−Ｚ）／ｍ−Ｎ１
となる。

ここで、重量検知手段の無負荷時の出力Ｚは経年劣化や室温などで出力値が変化する。その出力値の変化が重量検知の誤差の原因となる。そこで、重量計測直前に無負荷時の出力Ｚを入力することでロードセルの無負荷時の出力変化に対応し、誤差をなくすというゼロリセットが必要となってくる。従来の炊飯器は、重量計測前には必ずクリアーキーを押して鍋の中に何も入っていない状態を０ｇとすることによって、そのずれを補正していた。

しかしながら、使用する前には必ずクリアーキーを押す必要があり、ユーザにとってはきわめて使い勝手が悪かった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、自動的に重量検知手段の無負荷状態の出力値のずれを補正するようにし、使い勝手を向上することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、上面が開口した炊飯器本体内に鍋を着脱自在に収納し、炊飯器本体の上面開口部を蓋により開閉自在に覆い、鍋を加熱手段により加熱するとともに調理物の温度を温度検知手段により検知し、鍋の重量を記憶する鍋重量記憶手段に記憶し、蓋の開閉を検知する蓋開閉検知手段が蓋開を検知しかつ鍋の有無を検知する鍋検知手段が鍋のないことを検知した場合に、鍋と鍋に入れられた調理物の重量との総重量を検知する重量検知手段の出力値を無負荷時の値（ゼロ値）としてゼロ値記憶手段に記憶するようにしたものである。

これにより、蓋が開いていて鍋が炊飯器本体にセットされていないときには、重量検知手段が無負荷状態なので、そのときの値をゼロ値として記憶することにより、自動的に周囲温度や経年劣化による重量検知手段の無負荷状態の出力値のずれを補正することができ、使い勝手を向上することができる。

本発明の炊飯器は、自動的に周囲温度や経年劣化による重量検知のずれを補正することができ、使い勝手を向上することができる。

第１の発明は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、調理物の温度を検知する温度検知手段と、時間を計時する計時手段と、前記鍋と前記鍋に入れられた調理物の重量との総重量を検知する重量検知手段と、前記鍋の重量を記憶する鍋重量記憶手段と、前記蓋の開閉を検知する蓋開閉検知手段と、前記鍋の有無を検知する鍋検知手段と、前記蓋開閉検知手段が蓋開を検知しかつ前記鍋検知手段が鍋のないことを検知した場合に前記重量検知手段の出力値を無負荷時の値（ゼロ値）として記憶するゼロ値記憶手段とを備えたものであり、蓋が開いていて鍋が炊飯器本体にセットされていないときは重量検知手段が無負荷状態なので、そのとき重量検知手段４０により検知した値をゼロ値としてゼロ値記憶手段２０６に記憶することにより、温度や経年変化によってゼロ値がずれても、使うたびにゼロ値を記憶することにより、クリアーキーを押さなくても自動的に周囲温度や経年劣化による出力値のずれを補正することができ、使い勝手を向上することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、ゼロ値の値が一定時間安定して同じような値が入力された場合のみ、ゼロ値記憶手段にゼロ値を記憶するゼロ値安定検知手段を付加したものであり、振動などによりゼロ値が安定しなかった場合でも、ゼロ値が安定してから入力することにより、正確なゼロ値を入力することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の炊飯器のブロック図であり、図２は同炊飯器の一部切欠した側面図である。なお、図面を簡潔にするために、電気的接続のためのリード線等は省略してある。この実施の形態１の炊飯器は、ユーザが好みのご飯の固さに応じて水の量を正確に加減することができる炊飯器である。

図２に示すように、炊飯器本体１０は、上面を開口し、その上面開口部を覆う蓋２０を開閉自在に設置している。炊飯器本体１０の収納部３０は、上方の上枠３２と下方のコイルベース３１とから構成しており、収納部３０には、磁性体製の鍋１２を着脱自在に収納する。コイルベース３１の鍋１２の底部に対向する部分に鍋１２を誘導加熱する加熱コイル１３を配設している。

回路基板１４は、図１に示すように、駆動手段２０２、炊飯制御手段２０３、計時手段２０４、鍋重量記憶手段２０５、ゼロ値記憶手段２０６などで構成し、加熱手段２０１を構成する加熱コイル１３の動作を制御して鍋１２を誘導加熱し、鍋１２内の調理物１９を加熱調理する。ここで、炊飯制御手段２０３、計時手段２０４、鍋重量記憶手段２０５、ゼロ値記憶手段２０６は、図４に示すマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１００によって実現している。また、マイコン１００は重量検知手段４０にて後述する（１）式により演算する部分も含んでいる。

調理物１９は、炊飯前の米、米と水との混合物または炊き上がったご飯等である。この炊飯器は図示しない電源コードを有し、電源コードから商用電源が供給されたときに「電源オン」の状態になる。

温度検知手段１５は、コイルベース３１の底部に配設し、鍋１２の温度を検知するもので、この温度検知手段１５は、鍋１２が収納部３０に収納されると鍋１２の底の中央部に当接し、鍋１２の温度を検知することで調理物１９の温度を検知し、その出力を炊飯制御手段２０３に入力している。鍋検知手段１６は、鍋１２が収納部３０に収納されているか否かを検知するもので、この鍋検知手段１６は、炊飯器本体１０に剛体接続されたマイクロスイッチで構成し、鍋１２が収納部３０に収納されると、温度検知手段１５の底に設けた突起部がマイクロスイッチを押下し、鍋検知手段１６はオン信号を出力する。

蓋開閉検知手段２１は、蓋２０の開閉を検知するもので、この蓋開閉検知手段２１は炊飯器本体１０に設け、マイクロスイッチで構成し、蓋２０が開くと蓋２０のヒンジ部がマイクロスイッチを押下し、蓋開閉検知手段２１はオン信号を出力する。鍋検知手段１６および蓋開閉検知手段２１は、炊飯器の電源が入っている状態では常に動作しており、オン信号またはオフ信号を出力している。

重量検知手段４０は、鍋１２の重量を検知するもので、この重量検知手段４０は、支持部１７およびロードセル１８で構成し、ロードセル１８は、ロバーバル型のロードセル（荷重変換器）であり、炊飯器本体１０に剛体接続している。ロードセル１８に抵抗線ひずみゲージ（図示せず）を取り付けている。ロードセル１８が歪んだときのひずみゲージの抵抗変化をブリッジ回路で電気信号として取り出すよう構成している。

支持部１７は、薄板に３つの突起部を設けた形状を有し、薄板はロードセル１８の一端にねじ止めしている。支持部１７の突起部は、コイルベース３１の底部に設けた３つの孔をそれぞれ貫通しており、鍋１２が収納部３０に収納されていない場合、ロードセル１８は支持部１７の重量を検知する。鍋１２が収納部３０に収納されると、鍋１２の底部が支持部１７の突起部の先端に当接し、ロードセル１８が歪む。鍋１２が収納部３０に収納されると、ロードセル１８は、支持部１７、鍋１２および鍋１２の中の調理物１９の総重量を検知する。すなわち、重量検知手段４０は、鍋の底面を３点支持する支持部１７を通して、正確に鍋１２および被加熱物（調理物１９）の重量を測定するよう構成している。

温度検知手段１５、鍋検知手段１６、蓋開閉検知手段２１および重量検知手段４０からの電気信号は、それぞれ回路基板１４に入力される。

図３は、図１および図２には図示していないが、本実施の形態の炊飯器の操作・表示部を示す図である。図３に示すように、炊飯器本体１０の前面には、操作・表示部５０を設けている。操作・表示部５０に、キー入力手段５１、水量表示部６２、液晶表示パネル５３を配置している。キー入力手段５１として、米計量スイッチ５１ａ、保温スイッチ５１ｂ、タイマー予約を行うための予約スイッチ５１ｃ、炊飯コースを選択するためのコーススイッチ５１ｄ、炊飯スイッチ５１ｅ、取消／切スイッチ５１ｆ、予約時刻（時と分）を合わせるための時スイッチ５１ｇおよび分スイッチ５１ｈを配置している。

水量表示部５２は、操作・表示部５０の背面に配置された５個のランプ５２ａ〜５２ｅを有する。ご飯の固さは米量および水量に依存する。鍋１２に米を入れた後、米計量スイッチ５１ａを押して米量を測定し、その後に水を入れる。実施の形態１の炊飯器は、ユーザが鍋１２に入れた水量を測定し、米量および水量に対応するご飯の固さに応じて、水量表示部５２のランプ５２ａ〜５２ｅのうち該当するランプを点灯または点滅させる。ランプ５２ａの左上に「かため」、ランプ５２ｃの上に「標準」、ランプ５２ｅの右上に「やわらかめ」の文字が印刷されており、ユーザは、水量表示部５２を確認しながら、好みの固さのご飯を炊くための水加減を行うことができる。

液晶表示パネル５３には、操作案内表示部５４および米量表示部５５を配置している。操作案内表示部５４は、ユーザがつぎに行うべき操作または現在の状態を表示するための表示部である。操作案内表示部５４には「水加減」表示部５４ａおよび「炊飯を押す」表示部５４ｂを配置している。ユーザがつぎに行うべき操作は、各表示部５４ａ、５４ｂの文字（「水加減」または「炊飯」の文字）の背景部分が黒く表示されることで示される。米量表示部５５は、ユーザが鍋１２に入れた米の量（カップ数）の測定結果を表示する。

図３の表示例は、米および水の計量が終了した状態での表示である。米の量「２．３カップ」が米量表示部５５に表示されている。「炊飯を押す」表示部５４ｂの「炊飯」の文字の背景が黒く表示され、ユーザに炊飯スイッチ５１ｅを押すことを促している。

図４は、本実施の形態の回路基板１４の回路図である。図４に示すように、加熱コイル１３は、鍋１２を誘導加熱する。商用電源から交流電源が供給され、ダイオードブリッジ１０２によって整流し、平滑コンデンサ１０３、共振コンデンサ１０４、スイッチング素子１０５、加熱コイル１３よりなるインバータ回路により誘導加熱のための高周波電力を発生させる。電源ＩＣ１０６は動作のための電源を各回路に供給している。インバータ回路は駆動手段２０２を構成するドライブＩＣ１０７と誘導加熱制御用ＩＣ１０８によって駆動されている。

サーミスタ１０９は温度検知手段１５の中に内蔵されており、サーミスタ１０９が温度によって抵抗値が変化するのを利用して鍋１２の温度を検知している。水晶発振子１１０の発振によって、マイコン１００内のタイマをカウントして計時を行っている。そして、マイコン１００に入力された温度や計時している時間をもとに誘導加熱制御用ＩＣ１０８を制御することにより、鍋１２の加熱を制御して、炊飯を行っている。

蓋開閉検知スイッチ１１１は、蓋開閉検知手段２１を構成し、蓋２０が開くとスイッチがオフし、蓋２０が閉じるとスイッチがオンすることにより、蓋開閉の検知を行う。表示は液晶表示パネル５３並びにランプ５２によって行っている。

重量検知は、ロードセル１８からの信号は微小なのでオペアンプと抵抗よりなる差動増幅回路１１２によって増幅し、マイコン１００に入力している。ロードセル１８からの出力は、ロードセル１８にかかっている重量に比例しているのでマイコン１００の重量入力に１ｇあたりの入力で割った値が重量値になる。

上記構成において動作、作用を説明する。重量検知手段４０の出力は、鍋１２が炊飯器本体１０に入っていない無負荷のときでも出力が出ている。重量検知手段４０の無負荷時のマイコン１００への入力をＺ、鍋１２が炊飯器本体１０にセットされているとき（鍋１２の中には何も入っていない）の入力をＮ、１ｇあたりのマイコン入力をｍとすると、鍋１２の重量Ｎ１は、
Ｎ１＝（Ｎ−Ｚ）／ｍ
となる。

この鍋１２の重量Ｎ１を鍋重量記憶手段２０５に記憶する。この鍋重量記憶は工場出荷時に行い、使用者が意識する必要はない。

鍋１２が炊飯器本体１０にセットされており、鍋１２の中に調理物が入っている場合の重量検知手段４０のマイコン１００への入力をＭとすると、調理物の重量Ｍ１は、
Ｍ１＝（Ｍ−Ｚ）／ｍ−Ｎ１（１）
となる。

ここで、重量検知手段４０の無負荷時のマイコン１００への入力Ｚはロードセル１８の経年劣化や室温などで出力値が変化する。その出力値の変化が重量検知の誤差の原因となる。そこで、重量計測直前に無負荷時の出力Ｚを入力することでロードセル１８の無負荷時の出力変化に対応し、誤差をなくすというゼロリセットが必要となってくる。本実施形態では、蓋開閉検知手段２１によって蓋開を検知し、鍋検知手段１６で鍋１２が炊飯器本体１０にセットされていないとき無負荷と判断して無負荷時の入力を行うことによって、ゼロリセットする。

このときの動作を図５を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態の炊飯器のマイコン１００の動作を示す要部フローチャートである。

ステップ３０１で蓋２０があいているかどうかを検知し、蓋２０が開いていない場合は処理を終了し、蓋２０が開いている場合はステップ３０２へ進む。ステップ３０２では、鍋１２の有無を検知し、鍋１２がない場合はステップ３０３へ進み、ステップ３０３では、重量検知手段４０により無負荷時のマイコン１００への重量入力値Ｚを測定し、ステップ３０４でその値をゼロ値記憶手段２０６に記憶する。

つぎに、鍋１２がある場合はステップ３０５へ進み、ステップ３０５では、鍋１２が炊飯器本体１０にセットされているので鍋１２と鍋１２内の調理物の重量によるマイコン１００への重量入力値Ｍを測定し、ステップ３０６にて、上記（１）式により調理物の重量Ｍ１を計算する。ここで、鍋１２の重量Ｎ１は、工場出荷時に鍋重量記憶手段２０５に記憶されており、重量検知手段４０の無負荷時の出力Ｚは、ステップ３０４にてゼロ値記憶手段２０６に記憶されているので、（１）式により調理物の重量Ｍ１を求めることができる。こうして計算した鍋１２内の調理物の重量Ｍ１により、種々の処理を行うことができる。

ここで、鍋検知手段１６および蓋開閉検知手段２１は、炊飯器の電源が入っている状態では常に動作しており、オン信号またはオフ信号を出力しているので、重量検知手段４０の無負荷時の出力Ｚは、常時、ゼロ値記憶手段２０６に記憶され、常にゼロリセットすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、蓋２０の開閉を検知する蓋開閉検知手段２１が蓋開を検知しかつ鍋１２の有無を検知する鍋検知手段１６が鍋１２のないことを検知した場合に、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の重量との総重量を検知する重量検知手段４０の出力値を無負荷時の値（ゼロ値）としてゼロ値記憶手段２０６に記憶するようにしたので、蓋２０が開いていて鍋１２が炊飯器本体１０にセットされていないときは無負荷状態なので、そのとき重量検知手段４０により検知した値をゼロ値としてゼロ値記憶手段２０６に記憶することにより、温度や経年変化によってゼロ値がずれても、使うたびにゼロ値を記憶することにより、クリアーキーを押さなくても自動的に周囲温度や経年劣化による出力値のずれを補正することができ、使い勝手を向上することができる。

なお、本実施の形態１においては、鍋検知手段１６にスイッチを用いたが、他にも誘導加熱を駆動してその波形の違いによって鍋検知を行うといった手段や、あるいは重量検知手段４０を用いて、重量検知手段４０にかかっている重量が一定値より小さいときは鍋なしに判断するといった手段を用いてもよいことはいうまでもない。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の炊飯器のブロック図である。

図６に示すように、ゼロ値安定検知手段２０７は、ゼロ値の値が一定時間（例えば、１秒間）安定して同じような値（例えば、α以内）が入力された場合のみ、ゼロ値記憶手段２０６にゼロ値を記憶するよう構成している。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。

上記構成において動作、作用を図７を参照しながら説明する。図７は、本実施の形態の炊飯器のマイコン１００の動作を示す要部フローチャートである。なお、ステップ３０１〜３０６の動作は、上記実施の形態１の動作と同じであるので説明を省略する。

ステップ３０３で重量検知手段４０により無負荷時のマイコン１００への重量入力値Ｚを測定し、ステップ３０７にて１秒間無負荷時のマイコン１００の入力のばらつきがα以内ならば、入力が安定したものとみなし、ステップ３０４へ進み、ゼロ値記憶手段２０６にゼロ値を記憶する。ステップ３０７にてばらつきが大きければ値が安定していないので値を記憶せずにそのまま処理を終了する。

以上のように、本実施の形態においては、ゼロ値の値が一定時間安定して同じような値が入力された場合のみ、ゼロ値記憶手段２０６にゼロ値を記憶するゼロ値安定検知手段２０７を付加したので、振動などによりゼロ値が安定しなかった場合でも、ゼロ値が安定してから入力することにより、正確なゼロ値を入力し、記憶することができる。

本発明にかかる炊飯器は、自動的に周囲温度や経年劣化による重量検知のずれを補正することができ、使い勝手を向上することができるので、鍋に入れた調理物の重量を検知する機能を有する炊飯器として有用である。

本発明の実施の形態１の炊飯器のブロック図同炊飯器の一部切欠した側面図同炊飯器の操作・表示部を示す図同炊飯器の要部回路図同炊飯器の要部フローチャート本発明の実施の形態２の炊飯器のブロック図同炊飯器の要部フローチャート

符号の説明

１０炊飯器本体
１２鍋
１５温度検知手段
１６鍋検知手段
２０蓋
２１蓋開閉検知手段
４０重量検知手段
２０１加熱手段
２０４計時手段
２０５鍋重量記憶手段
２０６ゼロ値記憶手段

Claims

上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、調理物の温度を検知する温度検知手段と、時間を計時する計時手段と、前記鍋と前記鍋に入れられた調理物の重量との総重量を検知する重量検知手段と、前記鍋の重量を記憶する鍋重量記憶手段と、前記蓋の開閉を検知する蓋開閉検知手段と、前記鍋の有無を検知する鍋検知手段と、前記蓋開閉検知手段が蓋開を検知しかつ前記鍋検知手段が鍋のないことを検知した場合に前記重量検知手段の出力値を無負荷時の値（ゼロ値）として記憶するゼロ値記憶手段とを備えた炊飯器。
ゼロ値の値が一定時間安定して同じような値が入力された場合のみ、ゼロ値記憶手段にゼロ値を記憶するゼロ値安定検知手段を付加した請求項１記載の炊飯器。