(57)【要約】【課題】炊飯保温工程中の重量変化を検出し、炊飯量、水加減、米質、メニューに応じて、高火力でおいしく炊飯保温できる炊飯器を得ること。【解決手段】上面が開口した本体２と、鍋３と、蓋４と、鍋を加熱する加熱手段７と、鍋３の重量を検知する重量検知手段８と、運転中の鍋の重量変化を算出する演算部１０ａと、演算部１０ａの出力信号に基づいて加熱手段７の通電量を制御する加熱制御部１０ｂを備えた制御手段１０により、初期炊飯量や工程に応じて鍋３を加熱することに加え、シール手段４ａのシール力を調整することで、蓋４を閉じた状態で鍋３を高精度に計量することで、おいしくご飯を炊き上げ、保温する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルを有す保護枠と、前記鍋と前記保護枠との隙間を所定の隙間に保持する隙間調整手段と、前記鍋を覆う蓋と、前記鍋の開口部を密封するシール手段と、前記蓋の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段と、前記鍋あるいは前記保護枠を計量する重量検知手段と、前記加熱コイルの運転を制御する制御手段と、前記シール手段のシール力を調整するシール調整手段とを有す炊飯器。
【請求項２】
シール手段を蓋に配置し、前記蓋を開閉する蓋開閉手段を設けた請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
シール手段を鍋から分離するシール移動手段を設けた請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
シール手段は中空の弾性材料で形成し、前記シール手段の中空部に高圧の空気を充填する空気供給手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項５】
鍋の上部を覆いシール手段を有す加熱板と、前記加熱板を蓋に脱着自在に装着し支持する加熱板支持手段とを設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項６】
加熱板支持手段は蓋開状態で加熱板を支持する支持部を有し、蓋閉状態で前記支持部と前記加熱板との間に鉛直方向で所定の空隙を設けた請求項５に記載の炊飯器。
【請求項７】
蓋閉状態でシール手段のシール力を検知するシール力検知手段を設け、前記シール力検知手段の出力信号に基づいて重量検知手段による計量を補正する制御部を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炊飯器における調理物の計量機構と加熱制御手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導加熱を利用した炊飯器が市場で広まっている。電磁誘導加熱を利用した炊飯器（誘導加熱炊飯器あるいはＩＨ炊飯器ともいう）は、鍋底部の外側に誘導加熱コイル（単に加熱コイルともいう）を有し、誘導加熱コイルから発生する磁力を利用して鍋自体を加熱するので、ヒータを用いる従来の炊飯器に比べてふっくらとしたおいしいご飯が炊ける。
【０００３】
一方、ご飯の食味を向上させるために、鍋の中の米と水の分量すなわち炊飯量を判定し、炊飯量に応じて加熱量（火力ともいう）を制御する炊飯器が普及してきた。従来、加熱時（例えば、所定温度で米に吸水させた後に沸騰させる時）の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する方法が知られている。しかし、この場合、温度が所定値に達して炊飯量が判定されるまでは、火力制御が不可能である。したがって、炊飯量が少ない場合に、吸水が十分行われる前に水が沸騰し、米に芯が残ってご飯が硬くなることがあった。
【０００４】
特公平１−２７７２４号公報に、従来例の炊飯器が開示されている。従来例の炊飯器は、炊飯開始と同時に重量検知手段によって内鍋の重量（内鍋、水と米の総重量）を検知して炊飯量を判定し、炊飯時のヒータの電力量（火力）を制御する。したがって、炊飯開始とともにその炊飯量に見合った火力制御が可能となり、おいしいご飯を炊くことができる。
【特許文献１】特公平１−２７７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特公平１−２７７２４号公報に開示された従来例の炊飯器は、本体、底枠と、底枠の内側に挿入される底蓋を有する。本体に鍋を収納すると、鍋と本体との合計重量に比例して底枠と底蓋に取り付けられた電極間の距離が変化する。電極間の静電容量の変化を発振状態の変化として検出し、炊飯量を検知する。しかし、従来例の炊飯器は鍋に対する炊飯器全体の大きさが大きく、持ち運び及び設置性が悪いという問題があった。更に、部品点数が多く組立て性が悪いという問題があった。
【０００６】
また、従来例の炊飯器と同様の重量検知手段を、誘導加熱炊飯器に取り付けようとする場合、以下のような問題が生じた。誘導加熱炊飯器においては炊飯時、鍋自体が高温に加熱されることによって鍋の中で水が対流し、その対流による熱伝導で米が加熱される。したがって、鍋内の米と水を均一に加熱して炊きムラを生じさせないためには、鍋と誘導加熱コイルとの間の位置関係を最適な状態に固定し、炊飯量に応じて所定の状態、強さの対流を鍋内に起こす必要がある。このため、誘導加熱コイルは３次元的な複雑な形状を有することが多い。そのため誘導加熱コイルを装着する収納部（保護枠ともいう）は、成型性と量産性を鑑み、通常は耐熱性の樹脂で生産される。また、一般に誘導加熱炊飯器は、鍋が収納部の上端にそのフランジ部などで水平に懸架され、鍋と収納部との間に所定の隙間を保持するために耐熱性の弾性材料で形成された隙間調整手段を有する。しかしながら、鍋の着脱操作を行うと、隙間調整手段の支持状態が変化するものであり、従来例の炊飯器と同様の重量検知手段では正確に鍋の重量を計量できないものとなり、誘導加熱炊飯器に取り付けることはできなかった。
【０００７】
また、従来例の炊飯器と同様の重量検知手段であれば、本体や蓋の一部が設置場所の壁面に接触すること、本体や蓋に着脱可能な付属部品の装着を忘れることなどの外部要因によって、計量結果にバラツキを生じ、正確な計量が行えないという課題もあった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、調理物の重量に応じた適切な火力制御が可能な、小型軽量で安価な、電磁誘導加熱を利用し優れた炊飯性能を発揮す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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルを有す保護枠と、前記鍋と前記保護枠との隙間を所定の隙間に保持する隙間調整手段と、前記鍋を覆う蓋と、前記鍋の開口部を密封するシール手段と、前記蓋の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段と、前記鍋あるいは前記保護枠を計量する重量検知手段と、前記加熱コイルの運転を制御する制御手段と、前記シール手段のシール力を調整するシール調整手段とを有す。
【００１０】
これによって、鍋は隙間調整手段により保護枠と所定の隙間になるように収納されて、鍋と加熱コイルの距離が適正に維持されるので、誘導加熱により鍋に高火力を供給することができる。また、重量検知手段により、炊飯量に応じた火加減が可能であり、ご飯をふっくらと炊き上げることができる。さらに、シール力調整手段が鍋の上端部へのシール手段によるシール力を調整するので、シール力を解放すること（すなわちゼロにする）、あるいは所定の力以下に軽減することにより、シール手段のシール力の影響を取り除いた鍋重量の計測が可能となり、ご飯の重量と重量変化をより正確に検出できるので、最適な火加減で加熱コイルを動作させる加熱制御によって、乾燥させずにしっとりと保温することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の炊飯器は、調理物の重量を初期から調理動作中、さらに調理後の保温動作中まで、高精度に計量し、調理物の重量変化に応じた高火力によって、優れた炊飯性能と保温性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルを有す保護枠と、前記鍋と前記保護枠との隙間を所定の隙間に保持する隙間調整手段と、前記鍋を覆う蓋と、前記鍋の開口部を密封するシール手段と、前記蓋の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段と、前記鍋あるいは前記保護枠を計量する重量検知手段と、前記加熱コイルの運転を制御する制御手段と、前記シール手段のシール力を調整するシール調整手段とを有すことで、鍋は隙間調整手段により保護枠と所定の隙間になるように収納される。鍋と加熱コイルの距離が適正に維持されて、誘導加熱により鍋に高火力を供給することができる。また、重量検知手段により、炊飯量に応じた火加減が可能であり、ご飯をふっくらと炊き上げることができる。
【００１３】
さらに、シール力調整手段が鍋の上端部へのシール手段によるシール力を調整するので、シール力を解放すること（すなわちゼロにする）、あるいは所定の力以下に軽減することにより、シール手段のシール力の影響を取り除いた鍋重量の計測が可能となり、ご飯の重量や重量変化をより正確に検出できるので、最適な火加減で加熱コイルを動作させる加熱制御によって、乾燥させずにしっとりと保温することができる。
【００１４】
言い換えると、炊飯前の蓋を開放した状態での計量に加え、炊飯や保温運転中において、本体あるいは蓋が設置場所の側面や天面に接触しても、鍋の計量結果にバラツキがほとんどなく、高精度に計量が行えるものであり、炊飯あるいは保温のご飯のおいしさを高めるものである。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明のシール手段を蓋に配置し、前記蓋を開閉する蓋開閉手段を設けたことで、保温工程における鍋の計量は、制御手段の指令により蓋開閉手段を動作させて蓋を開放して行うので、シール手段は蓋とともに鍋より分離し、鍋に加わるシール力は解放されてゼロとなり、重量検知手段は鍋の重量と重量変化を高精度に計量できる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１あるいは第２の発明のシール手段を鍋から分離するシール移動手段を設けたことで、蓋を開放することなくシール手段のみを鍋から隔離し、鍋に加わるシール力を開放するものである。これにより、蓋を閉じたままで、また蓋あるいは本体に荷重が加わった設置状態でも、重量検知手段は鍋の重量を正確に計量できる。さまざまな設置条件、使用状態において、炊飯量の重量変化を高精度に計量できるので、保温工程のご飯の乾燥による重量変化が検知できる。制御手段は加熱手段の加熱量を制御することで、ご飯の乾燥を抑え、おいしく保温できる。なお、シール移動手段の動作が蓋を開放せずに行えるので、制御手段は保温時間に応じて、所定のタイミングで保温ご飯の重量を計量し、変化に応じた加熱コイルの通電制御を自動で行うことができることは言うまでもない。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のシール手段は中空の弾性材料で形成し、前記シール手段の中空部に高圧の空気を充填する空気供給手段を設けたことで、炊飯工程では空気供給手段を作動させ、シール手段に高圧の空気を供給して弾性変形させて鍋の上端部からの蒸気漏れを防止し、炊飯工程の開始前や保温工程中のように蒸気の発生量が少ない場合は、鍋の計量時にはシール手段の高圧の空気を放出させて弾性変形により鍋の上端部へのシール手段による荷重をゼロとすることで、任意のタイミングで高精度に計量するものである。なお、空気供給手段あるいはシール手段は、空気を放出するための弁体や通路開閉手段を有するものである。
【００１８】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の鍋の上部を覆いシール手段を有す加熱板と、前記加熱板を蓋に脱着自在に装着し支持する加熱板支持手段とを設けたことで、炊飯準備あるいはご飯をよそうために、蓋を開放した時は、加熱板支持手段が加熱板を蓋に固定し、それらが一体として回転する。炊飯工程や保温工程のように蓋を閉じている時は、加熱板支持手段は加熱板を蓋から取り外し、鍋の上端部に載置する。すなわち蓋を閉じた状態では、シール手段と加熱板の重量は鍋に所定のシール力として作用するが、蓋の重量と蓋に加わる外力は鍋に作用しないので、鍋の計量ばらつきがない。
【００１９】
第６の発明は、特に、第５の発明の加熱板支持手段は蓋開状態で加熱板を下方より支持する支持部を有し、蓋閉状態で支持部と加熱板との間に鉛直方向で所定の空隙を設けたことで、蓋を閉じた炊飯工程や保温工程中において、加熱板支持手段が加熱板を支持していないので、鍋の計量が正確に行える。また、炊飯工程のような鍋から多量の蒸気が発生している場合も、蓋のシール手段のシール力は有効に作用しており、どの工程中も鍋の計量が行える。炊飯工程中の鍋の重量変化から、炊飯工程の経過状態を推論し、加熱コイルの通電制御を行って、ご飯の炊き上がりを調整する炊飯メニューが実現できる。なお、蓋の開放時は、加熱板は加熱板支持手段の支持部で支持されて、蓋とともに鍋から分離される。したがって、蓋の開閉に関わらず、正確に計量できる。
【００２０】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の蓋閉状態でシール手段のシール力を検知するシール力検知手段を設け、前記シール力検知手段の出力信号に基づいて重量検知手段による計量を補正する制御部を設けたことで、炊飯工程や保温工程のように蓋を閉じている時は、シール力検知手段が蓋あるいはシール手段が鍋に加える力を検知し、制御部が重量検知手段の検知結果を補正し、高精度に鍋を計量する。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１〜図４を用いて、本発明における実施の形態１の炊飯器を説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１における炊飯器１の断面図である。上面が開口した本体２と、本体２内に着脱自在に収納される鍋３と、本体２を開閉自在に覆う蓋４、蓋４の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段５と、鍋３を収納する保護枠６を有す。鍋３の加熱手段として、鍋３を誘導加熱する加熱コイル７を備え、加熱コイル７は保護枠６の下面に固定されている。なお、加熱コイル７は保護枠６に固定されていても、一体に埋め込まれていても良いものでる。
【００２４】
また、図２に示すように、蓋４には、鍋３の上端部を密封するシール手段４ａが、鍋３の上面を覆う加熱板４ｂに固定されている。シール手段４ａは耐熱性、耐水性のある弾性材料で形成され、加熱板４ｂに取り付けられていることから、加熱パッキンとも呼ばれるものである。また、加熱板４ｂは蓋４に対し着脱自在であり、取り外し、洗うことができる。なお、蓋４には加熱コイル７と同様に、加熱板４ｂを誘導加熱する蓋加熱コイルが設けられている。
【００２５】
また、鍋３が保護枠６の中央に収納され、鍋３の発熱部と加熱コイル７が所定の距離となるように、鍋３と保護枠６の隙間を調整する凸形状の隙間調整手段６ａが複数個設けている。詳細な配置は図示していないが、実施の形態１で隙間調整手段６ａは鉛直方向で同一高さの位置に、鍋３の外周に等間隔で当接するように３個配置されているが、これに限定するものでもない。
【００２６】
また、保護枠６の底部には収納された鍋３を支持する鍋支持手段８ａがあり、鍋３の温度を検出する底温度センサー６ｂが鍋３の底面と当接するよう構成されている。これにより、鍋３の重量は鍋支持手段８ａに加わり、この重量を計量することで、鍋３に投入された調理物の重量を計量する重量検知手段８が設けられている。なお、実施の形態１における重量検知手段８は、重量により変形する起歪体とひずみゲージで構成され、一般的にロードセルと言われる計量機構である。計量機構は公知の従来技術であり、詳細な説明を省略する。また、計量機構は、静電容量式、電磁力平衡式、音叉振動式などいくつかの方式があり、起歪体とひずみゲージによるロードセルに限定するものでもない。
【００２７】
また、制御手段１０は操作部９の入力により、加熱コイル７や蓋加熱コイルの運転を制御することで、炊飯と保温を行い、炊飯器１の動作を制御する。また、制御手段１０は、重量検知手段８の出力信号から鍋３の重量変化を算出する演算部１０ａと、演算部１０ａの出力信号に基づいて加熱手段７の通電量を制御する加熱制御部１０ｂを有する。なお、操作部９には炊飯運転の開始ボタン、保温を停止する切ボタンなどがあるが、一般的でも有り、図示を省略する。
【００２８】
また、蓋４は一端に回転軸を有し、この回転軸を中心に蓋４を回転することで開閉を行う蓋開閉手段１１が設けられている。蓋開閉手段１１は、制御手段１０の指令に基づいて、蓋４の回転軸を所定の角度だけ回転させる駆動機構を有する。部品を所定の角度だけ回転させる機構は一般的な技術で構成できるので、詳細な図示は省略する。
【００２９】
以上のように構成された炊飯器１について、以下その動作、作用を説明する。
【００３０】
まず、使用者は炊飯器１の蓋４を開放し、鍋３に炊飯するべき米を投入する。操作部９の米計量ボタン（図示を省略）を押すことで、米量を計量する。米計量ボタンの操作により、制御手段１０は、演算部１０ａが重量検知手段８の出力信号に基づいて算出した鍋３の重量変化から、炊飯する米重量を記憶する（図３における重量Ｗ２より重量Ｗ１を差し引いた重量）。
【００３１】
次に、使用者は鍋３を本体２より取り出し、洗米し、その後、鍋３を本体２に収納する。制御手段１０は、重量検知手段８が計量した鍋３の全重量から演算部１０ａにより水重量を算出する。さらに、水重量を米重量と比較し、予め記憶している米と水の割合から推定されるご飯のかたさを水加減表示部（図示を省略）に表示する。使用者は好みに応じ、水を加減し、鍋３の全重量が図３における重量Ｗ３となった時に、蓋４を閉じ、炊飯開始ボタン（図示を省略）を押して、炊飯を開始する。すわわち、米重量（Ｗ２−Ｗ１にて算出）に対し、水重量（Ｗ３−Ｗ２にて算出）の水加減にて、炊飯が行われる。
【００３２】
また、鍋３の収納に当たり、鍋３は隙間調整手段６ａによって径方向で位置規制されるので、保護枠６に対し中央に配置される。鍋３は本体２の上面の開口部では支持しない構造であるので、鍋３の全重量（図３における重量Ｗ２、Ｗ３）が鍋支持手段８ａに加わり、重量検知手段８に伝達される。これにより、鍋３の着脱に関わらず、繰り返し、重量検知手段８は鍋３の重量を正確に計量することができ、炊飯量と水加減を計量することができる。
【００３３】
引き続き、炊飯が開始されると、制御手段１０は炊飯量と水加減に応じ、加熱コイル７により浸水、炊き上げ、蒸らしの各炊飯工程で所定の高火力でご飯を炊き上げる。図３、図４に示すように、時間Ｔ０からＴ１までの浸水工程では、鍋温度をＣ１で、米の吸水を行う。
【００３４】
炊き上げ工程の前半、時間Ｔ１からＴ３までは、鍋温度がＣ１からＣ２へと上昇し、加熱コイル７の平均入力をＰ１で一気に加熱し、鍋温度がＣ２で、約１００℃となり、鍋３内の水が沸騰する。さらに、炊き上げ工程の後半、時間Ｔ２からＴ３までは、水が徐々に蒸発し、蓋４に設けた蒸気筒より排出される。この間で制御手段１０は、重量検知手段８の出力信号から、演算部１０ａはこの工程で水分が蒸発し、減量したことを算出できる。ここで、算出された水分蒸発量がＤ１であったとする。
【００３５】
蒸らし工程に入ると、加熱制御部１０ｂは、演算部１０ａの出力信号すなわち水分蒸発量Ｄ１、初期の米量、水量などから、加熱コイル７の平均入力をＰ３になるように、通電量を制御する。
【００３６】
加熱制御部１０ｂの、基本的な動作としては、水分蒸発量Ｄ１を予め記憶した標準蒸発量Ｄ０と比較し、Ｄ１＞Ｄ０なる場合は、吸水が少なく、蒸らし工程での加熱コイル７の平均入力Ｐ３を減少させ、さっと追い炊く。逆に、Ｄ１＜Ｄ０なる場合は、吸水が大きく、蒸らし工程での加熱コイル７の平均入力Ｐ３を増大させ、しっかりと追い炊くことで、それぞれに、焦げ付きを起こさずに、乾燥させずに、適度な火力でおいしく炊飯するものである。標準蒸発量Ｄ０は、米量、水量、メニュー、室温等々の影響で、種々に変動するものであり、複数個のデータを記憶してもよいものである。なお、使用者の好みやメニューの設定に応じ、上記とは逆の動作、例えば、Ｄ１＞Ｄ０なる場合に加熱コイル７の平均入力Ｐ３を増大させて、しっかりと硬めに仕上げてもよいものである。
【００３７】
特に、炊飯に限らず、煮物を自動調理する場合など、水分蒸発量に応じた加熱量を鍋３に供給することで、適度な水分量と調理物のやわらかさを得るものである。
【００３８】
さらに、炊飯工程が終わると、使用者は一旦鍋３内のご飯をほぐし、余分な水分を排出させる。この時、重量検知手段８により、鍋３の重量がＷ４であることを検出する。蓋４を閉じると、保温工程が進行し、制御手段１０は加熱コイル７の平均入力がＰ４になるように、通電量を制御する。この間、重量検知手段８には、シール力が荷重として加わっており、上記のＷ４より大きい重量である。
【００３９】
保温工程において、予め設定された時間を経過すると、制御手段１０は蓋開閉手段１１を動作させる。蓋開閉手段１１が動作すると、シール手段４は鍋３から離れて、重量検知手段８は鍋３の重量がＷ５であることを計量する。重量検知手段８の出力信号により演算部１０ａは、時間Ｔ４からＴ５の間での重量変化ｄ１を、数式（Ｗ５−Ｗ４）にて算出する。
【００４０】
なお、蓋４の開閉角度をシール手段４ａが鍋３より離脱する最小角度に制御することで、鍋３へ外気が浸入し、ご飯の水分蒸発が加速されることを抑制することは言うまでもない。シール手段４ａを鍋３から分離することで、時間経過や温度によるシール手段４ａの弾性変形力の変化などに起因する時間Ｔ４からＴ５の間でのシール力変化による計量誤差がないので、高精度に計量が行われる。
【００４１】
なお、図３において、平均入力と重量はほぼ直線的に示されているが、現実的には、制御手段１０により、加熱コイル７は所定時間ごとに間欠的に通電され、重量変化も加熱コイル７の通電に連動する傾向にあることは言うまでもないが、詳細なグラフは省略する。
【００４２】
ここでの、加熱制御部１０ｂの、基本的な動作としては、水分蒸発量ｄ１を予め記憶した標準蒸発量ｄ０と比較し、ｄ１＞ｄ０なる場合は、予め設定された平均入力Ｐ４に対して、蒸発量が過大であり、さらに平均入力Ｐ４での通電を継続すると、乾燥が進みすぎる傾向があるので、加熱コイル７の平均入力Ｐ５を減少させ、保温を継続する。逆に、ｄ１＜ｄ０なる場合は、加熱コイル７の平均入力Ｐ３を増大させる。それぞれに、焦げ付きを起こさずに、乾燥させずに、適度な火力でおいしく保温するものである。
【００４３】
なお、標準蒸発量ｄ０は、米量、水量、メニュー、室温等々の影響で、種々に変動するものであり、複数個のデータを記憶してもよいものである。もちろん、使用者の好みやメニューの設定に応じ、上記とは逆の動作、例えば、ｄ１＞ｄ０なる場合に加熱コイル７の平均入力Ｐ３を増大させて、しっかりと硬めに保温してもよいものである。
【００４４】
なお、鍋３と加熱コイル７の距離が鍋３の着脱操作で変化しないので、加熱コイル７はいつも所定の高火力で鍋３を加熱することができ、ふっくらとしたご飯においしく炊き上げる。また、鍋３と保護枠６の隙間を調整する隙間調整手段６ａを設けたことで、鍋３と保護枠６の隙間が全周でほぼ一定となり、鍋３の部位による加熱のバラツキがなく、ご飯には均一に熱量を加えられるので、炊き上がりのムラも少ない。
【００４５】
なお、実施の形態１の重量検知手段８において、鍋支持手段８ａに加え、保護枠６を支持する保護枠支持手段８ａを設け、重量検知手段８が鍋３と保護枠６の全体重量を計量するものでもよい。その場合には、重量検知の構成としては、次に示す実施の形態２のような構成となるが、演算部１０ａは、重量検知手段８で計量された重量とその変化から、予め記憶した保護枠６と鍋３の重量を差し引いて、米重量や水重量が算出する。また、制御手段１０に設けた重量検知手段８からの出力信号の記憶部と、所定の演算を行う演算部１０ａとが、米重量、水重量と水加減を算出し、操作部９に表示することは、従来の技術で容易に実現するものであり、説明を省略する。
【００４６】
（実施の形態２）
図５〜図６を用いて、本発明における実施の形態２の炊飯器を説明する。
【００４７】
図５と図６は、実施の形態２における炊飯器１の蓋４を閉じた状態を示す断面図である。両図に示すように、シール手段４ａが鍋３に加えるシール力を調整するシール調整手段として、シール手段４ａを鍋３から分離するシール移動手段４ｄを有する点が、上記実施の形態１と異なる。鍋３を加熱する加熱コイル７、鍋３の重量を計量する重量検知手段８など、その他の構成や使用者の操作は、実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。
【００４８】
シール移動手段４ｄの構成と動作を述べる。シール手段４ａは実施の形態１と同様の弾性材料で形成され、シール取付け板４ｃに固定されている。また、加熱板４ｂとシール取付け板４ｃは蓋４の内面に着脱自在に取り付けられている。シール取付け板４ｃは蓋４の内面にネジ形状で嵌め合っていて、回転方向によって上下自在に移動する。さらに、シール取付け板４ｃは歯車形状の外周面を形成し、シール移動手段４ｄは歯車形状の出力軸を有する。シール移動手段４ｄが動作すれば、出力軸の回転トルクが外周面に伝達され、シール取付け板４ｃが回転する。
【００４９】
また、出力軸の回転方向を切り替えることで、シール取付け板４ｃの回転方向が切り替わり、シール取付け板４ｃとシール手段４ａは、上下方向いずれにも移動することが可能な構成である。なお、回転運動を上下運動に切り替える機構については、公知の技術の組合せで実現することが可能であり、詳細な図面は省略する。すなわち、円筒状の機構部品を上下に移動させる機構は、他にも種々に考えられる公知の技術であり、この構成に限定されものでもない。
【００５０】
シール移動手段４ｄの作用と効果を述べる。まず、炊飯工程では、図５のように蓋４を閉じて加熱コイル７の加熱によりご飯を炊き上げる。その後の保温工程で、図６のように、シール移動手段４ｄの動作によりシール手段４ａが鍋３から分離される。すなわち、炊飯準備段階で、米計量と水加減を行う場合は、使用者が蓋４を開放するので、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わらない。
【００５１】
また、保温工程中には、制御手段１０の指令により、シール手段４ａが上方に移動するので、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わらない。その効果として、鍋３の計量時は、シール力を取り除いて、高精度に計量することができる。
【００５２】
加熱コイル７の誘導加熱による高火力、高性能な炊飯性能に加え、重量検知手段による高精度な計量性能を両立させることができるものである。
【００５３】
特に、蓋４が閉じられた保温中や、蓋４と本体１の一部がその設置場所で壁面に接触して荷重を受けている場合も、鍋３を正確に計量できるので、設置の自由度もあり、使い勝手の良いものである。
【００５４】
なお、実施の形態２では、シール移動手段４ｄはシール手段４ａのみを上下移動するが、シール手段４ａと加熱板４ｂを一体的に同時に移動するものでもよいものである。
【００５５】
（実施の形態３）
図７を用いて、本発明における実施の形態４の炊飯器を説明する。
【００５６】
図７は、実施の形態３における炊飯器１の蓋４を閉じた状態を示す断面図である。図に示すように、シール手段４ａが鍋３に加えるシール力を調整するシール調整手段として、シール手段４ａは中空の弾性材料で形成し、シール手段４ａの中空部に高圧の空気を充填する空気供給手段４ｅを設けた点が、上記実施の形態１〜２と異なる。鍋３を加熱する加熱コイル７、鍋３の重量を計量する重量検知手段８など、その他の構成や使用者の操作は、実施の形態１〜２と同じであるので、説明を省略する。
【００５７】
空気供給手段４ｅの構成と動作を述べる。シール手段４ａは実施の形態１と同様の弾性材料で中空に形成され、加熱板４ｂに固定されている。シール手段４ａの中空部に高圧の空気を送り込み、断面形状を膨張させて、鍋３の上端部でシール力を発生させる空気供給手段４ｅが蓋４に設けられている。シール手段４ａは加熱板４ｂに固定されていて、加熱板４ｂは蓋４の内面に着脱自在に取り付けられている。加熱板４ｂが蓋４に取り付けられることで、シール手段４ａは空気供給手段４ａに接続される。
【００５８】
なお、シール手段４ａの高圧空気を放出するための弁体が、空気供給手段４ｅからシール手段４ａへの接続部に設けられている。中空のチューブに空気を供給したり、排出したりする機構については、公知の技術の組合せで実現することが可能であり、詳細な図面は省略する。すなわち、このような機構は他にも種々に考えられる公知の技術であり、通路を開閉し、空気を排出する構成が、説明した構成に限定されものでもない。
【００５９】
空気供給手段４ｅの作用と効果を述べる。まず、炊飯工程では、図７の状態から、空気供給手段４ｅを運転し、高圧空気によりシール手段４ａを膨張させて、鍋３の上端部に密着させることで、鍋３で発生した蒸気が漏れることを防止し、蒸気は蓋４に設けられた蒸気を排出するための蒸気から排出される。蒸気の漏れがなく、加熱コイル７の加熱によりご飯を炊き上げる。その後の保温工程で、弁体を動作させ、シール手段４ａから空気を放出し、シール手段４ａの断面形状を縮小し、シール手段４ａと鍋３の上端部に空隙を形成させる。
【００６０】
すなわち、炊飯準備段階で、米計量と水加減を行う場合は、使用者が蓋４を開放するので、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わらない。また、保温工程中には、制御手段１０の指令により、シール手段４ａが縮小するので、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わらない。その効果として、鍋３の計量時は、シール力を取り除いて、高精度に計量することができる。
【００６１】
加熱コイル７の誘導加熱による高火力、高性能な炊飯性能に加え、重量検知手段による高精度な計量性能を両立させることができるものである。
【００６２】
なお、実施の形態３では、シール手段４ａを変形させる駆動源として、空気を用いているが、加圧された流体であっても良いものである。
【００６３】
（実施の形態４）
図８を用いて、本発明における実施の形態４の炊飯器を説明する。
【００６４】
図８は、実施の形態３における炊飯器１の蓋４を閉じた状態を示す断面図である。図に示すように、鍋３の上部を覆いシール手段４ａを有す加熱板４ｂと、加熱板４ｂを蓋４に脱着自在に装着し支持する加熱板支持手段４ｆとを設けている。また、加熱板支持手段４ｆは蓋４を閉じた状態で、加熱板４ｂとの間に鉛直方向で所定の空隙を設けた点が、上記実施の形態１〜３と異なる。鍋３を加熱する加熱コイル７、鍋３の重量を計量する重量検知手段８など、その他の構成や使用者の操作は、実施の形態１〜２と同じであるので、説明を省略する。
【００６５】
加熱板支持手段４ｆの構成と動作を述べる。シール手段４ａは実施の形態１と同様の弾性材料で形成され、加熱板４ｂに固定されている。加熱板支持手段４ｆは加熱板４ｂの外縁部の下面を受ける支持部を有するが、図８に示すように蓋４が閉状態では、加熱板支持手段４ｆは加熱板４ｂの外縁部の下面でその荷重を受けてはいない。さらには、加熱板４ｂには蓋４の内面との間に空隙ｈ１を有しており、加熱板４ｂとシール手段４ａのみの重量が鍋３の上端部に加わり、シール手段４ａのシール力として動作する。また、蓋４を開放した時は、図９に示すように、加熱板４ｂは加熱板支持手段４ｆの支持部にて支持され、蓋４とともに回転移動し、鍋３の上端部から離脱する。
【００６６】
加熱板４ｂを蓋４に取付け、分離する機構については、公知の技術の組合せで様々な方法で実現することが可能であるが、この実施の形態４のような略Ｌ字形の支持部を有する加熱板支持手段４ｆによる構成は、加熱板４ｂを取付け、分離するための専用の駆動源を必要としないものであり、使用者が蓋４を開閉する動作により、自動的に行えるものである。しかしながら、このような部品の形状は他にも種々に考えられるものであり、説明した形状に限定されものでもない。
【００６７】
加熱板支持手段４ｆの作用と効果を述べる。まず、蓋４が閉状態では、加熱板支持手段４ｆは加熱板４ｂの径方向での位置を規制するものの、その重量を支持していない。炊飯工程では、図８のようにシール手段４ａを鍋３の上端部に密着させることで、鍋３で発生した蒸気が漏れることを防止し、蒸気は蓋４に設けられた蒸気を排出するための蒸気から排出される。余分な蒸気の漏れがなく、加熱コイル７の加熱によりふっくらとご飯を炊き上げる。
【００６８】
その後の保温工程でも、同様にシール手段４ａの作用により、余分な蒸気の排出がなく、しっとりと保温される。すなわち、炊飯準備段階で、米計量と水加減を行う場合も、保温工程中も、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わるが、そのシール力は鍋３の上端部に加わるシール手段４ａと加熱板４ｂの重量であり、一定である。その効果として、鍋３の計量時は、シール力は加算されるものの、演算部１０ａにて補正することが可能であり、高精度に計量することができる。加熱コイル７の誘導加熱による高火力、高性能な炊飯性能に加え、重量検知手段８による高精度な計量性能を両立させることができるものである。
【００６９】
（実施の形態５）
図１０を用いて、本発明における実施の形態５の炊飯器を説明する。
【００７０】
図１０は、実施の形態３における炊飯器１の蓋４を閉じた状態を示す断面図である。図に示すように、蓋４を閉じた状態でシール手段４ａのシール力を検知するシール力検知手段４ｇを設け、シール力検知手段４ｇの出力信号に基づいて重量検知手段による計量を補正する制御部を設けた点が、上記実施の形態１〜２と異なる。鍋３を加熱する加熱コイル７、鍋３の重量を計量する重量検知手段８など、その他の構成や使用者の操作は、実施の形態１〜４と同じであるので、説明を省略する。
【００７１】
シール力検知手段４ｇの構成と動作を述べる。シール手段４ａは実施の形態１と同様の弾性材料で形成され、加熱板４ｂに固定されている。加熱板４ｂは蓋４の内面に着脱自在に取り付けられている。加熱板４ｂはシール力検知手段４ｇを介して蓋４に取り付けられることで、蓋４の開閉状態に応じたシール力を検知するものである。シール力検知手段４ｇはシール力を検知するために、重量検知手段８と同様に、シール力により変形する起歪体とひずみゲージを有するものである。力を検出する機構については、重量検知手段８と同様に、公知の技術の組合せで実現することが可能であり、詳細な図面は省略する。すなわち、このような機構は他にも種々に考えられる公知の技術であり、説明した構成に限定されものでもない。
【００７２】
シール力検知手段４ｇの作用と効果を述べる。まず、炊飯工程では、蓋４が閉状態で、図１０のようにシール手段４ａを鍋３の上端部に密着させることで、鍋３で発生した蒸気が漏れることを防止し、蒸気は蓋４に設けられた蒸気を排出するための蒸気から排出される。蒸気の漏れがなく、加熱コイル７の加熱によりご飯を炊き上げる。その後の保温工程でも、同様である。すなわち、炊飯準備段階で、米計量と水加減を行う場合も、保温工程中も、鍋３にシール手段４ａのシール力が加わるが、そのシール力はシール力検知手段４ｇで検知される。その効果として、制御手段１０が鍋３の計量時は、演算部１０ａにてシール力を補正することが可能であり、高精度に計量することができる。加熱コイル７の誘導加熱による高火力、高性能な炊飯性能に加え、重量検知手段８による高精度な計量性能を両立させることができるものである。
【００７３】
（実施の形態６）
なお、上記の実施の形態５の操作部９を蓋４の上面に配置したものを、実施の形態６として図１１に示す。操作部９が蓋４の上面にあることで、炊飯準備段階では通常、蓋４が開放されているので、米計量と水加減の確認はやや行いにくいが、可能ではある。特に、操作部９が蓋４に配置されたことで、本体２の外形サイズがコンパクトになり、設置場所の広さを示す幅と奥行きが小さくても良いので、いろいろな場所に設置できて、使い勝手が優れる。
【００７４】
なお、上記の各実施の形態において、鍋３を収納する保護枠１１と加熱コイル１２とを一体に形成したり、加熱コイル１２を予め保護枠１１に固定したりした構成とすれば、鍋３と加熱コイル１２の距離が組立て作業やメンテナンス作業で変動することがなく、加熱コイル１２から鍋３への加熱効率が安定する。そこで、誘導加熱の熱損失を低減し、加熱効率を高めた、高火力の炊飯を行うことができる。
【００７５】
なお、上記の各実施の形態において、加熱コイル７を保護枠６に一体に埋め込むような構成とすれば、加熱コイル７は保護枠６の重量を計量するための保護枠支持手段８ｂの支持位置とは関係なく、鍋３の下方で自由に、均一に配置することができるので、鍋３の加熱ムラが少なくなり、鍋３全体の火加減を均一化し、炊飯性能が向上するものである。
【００７６】
なお、上記の各実施の形態において、隙間調整手段６ａや鍋３の回り止め手段（図示は省略）等が保護枠６に対し、別部品として設けられたものであってもよい。また、その材質についても、それぞれの手段により弾性変形のしやすさを替えたり、鍋３との接触の仕方により、耐熱温度を変えたりしても良いものである。これらにより、各手段や各部品の耐久信頼性を向上できるものであり、計量精度と炊飯性能の長期維持が図れるものである。
【００７７】
なお、上記の各実施の形態において、加熱コイル７の通電量を制御するとしているが、具体的には加熱コイル７に通電する電力の大きさを制御したり、加熱コイル７に通電する時間を調整したり、あるいはそれらを組み合わせたりしても良いものである。
【００７８】
なお、上記の各実施の形態のように、シール手段４ａのみ、あるいはそれらの構成部材のみを移動する構成であれば、炊飯準備段階の蓋４を開放した状態での計量に加え、炊飯と保温運転中においても、本体１と蓋４が設置場所の側面や天面に接触しても、鍋３の計量結果にバラツキがなく、いつも正確に計量が行えるので、設置場所が自由に選択できて、使い勝手がよい。
【００７９】
なお、上記の各実施の形態のように、シール移動手段４ｄを設けるのではなく、鍋３を収納した保護枠６と保護枠支持手段８ｂと重量検知手段８の全体を下方に移動し、蓋４は所定の位置に保持したままで、シール力を開放し、鍋３を計量しても良いものである。この場合には、本体２の下方には、鍋３等が所定の距離だけ移動できるだけの空間高さが必要となるが、この場合も本体１と蓋４が設置場所の側面や天面に接触しても、鍋３の計量結果にバラツキがなく、いつも正確に計量が行える。
【００８０】
なお、上記の各実施の形態は、米と水の重量を初期から調理動作中、さらに調理後の保温動作中まで、高精度に計量し、調理物の重量変化に応じた高火力によって、優れた炊飯性能と保温性能を得ることができる炊飯器としている。しかしながら、調理の対象は米に限定するものでなく、食品と水分と調味料を同一の鍋に入れて加熱するものであれば、運転中の水分の蒸発による同様な重量変化が発生する。このような重量変化に対応した加熱手段の通電量の制御すなわち火力の制御ができることは、いつも適温で、いつも適度な湿度で調理や保温が行える調理器であるといえる。すなわち、調理物は乾きすぎず、べたつかず、しかも焦げ付かないなど、安定しておいしさを実現し、おいしさを保持する調理器であるともいえる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明の炊飯器における加熱コイルと重量検知手段とシール調整手段は、鍋と加熱コイルの所定の距離を確保し、調理物の初期重量と重量変化に応じ、最適な火力での加熱ができるので、ご飯をおいしく炊き上げることができる。また、炊飯器に限らず、加熱調理器、電気ジャーポットなど、様々な家庭用機器にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の蓋を開けた状態を示す断面図
【図２】同実施の形態１の蓋を閉じた状態を示す断面図
【図３】同実施の形態１の重量変化と入力を示すチャート
【図４】同実施の形態１の炊飯工程の温度チャート
【図５】本発明の実施の形態２における炊飯器の蓋を閉じた状態を示す断面図
【図６】同実施の形態２のシール手段を移動させた状態を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における炊飯器の蓋を閉じた状態を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態４における炊飯器の蓋を閉じた状態を示す断面図
【図９】同実施の形態４の蓋を開放した状態を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態５における炊飯器の蓋を閉じた状態を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態６における炊飯器の蓋を閉じた状態を示す断面図
【符号の説明】
【００８３】
１  炊飯器
２  本体
３  鍋
４  蓋
４ａ  シール手段
４ｂ  加熱板
４ｃ  シール取り付け板
４ｄ  シール移動手段
４ｅ  空気供給手段
４ｆ  加熱板支持手段
４ｇ  シール力検知手段
５  蓋開閉検知手段
６  保護枠
６ａ  隙間調整手段
７  加熱コイル
８  重量検知手段
８ａ  鍋支持手段
８ｂ  保護枠支持手段
９  操作部
１０  制御手段
１０ａ  演算部
１０ｂ  加熱制御部
１１  蓋開閉手段
【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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【図８】
2006346060.tif 000010
【図９】
2006346060.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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