(57)【要約】【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、空鍋またはそれに近い状態を検知し、その状態での加熱をつづけるのを防止し、無駄な電力浪費を抑える。【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。鍋１２に入れられた調理物の重量を重量検知手段２０４により検知し、重量検知手段２０４が検知した重量と予め記憶している比較値とを重量判定手段２０６により比較し重量を判定する。加熱手段２０１は、重量判定手段２０６の判定結果に基づいて加熱を停止するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段が検知した重量と予め記憶している比較値とを比較し重量を判定する重量判定手段とを備え、前記加熱手段は、前記重量判定手段の判定結果に基づいて加熱を停止するようにした炊飯器。
【請求項２】
表示動作を行う表示手段を備え、前記表示手段は重量判定手段の判定結果に基づいて表示するようにした請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
蓋の開閉を検知する蓋開閉検知手段を備え、重量判定手段は前記蓋開閉検知手段が蓋閉を検知したとき判定するようにした請求項１または２記載の炊飯器。
【請求項４】
重量判定手段は、重量が比較値を超えていると判定したとき、加熱手段による加熱を許可するようにした請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
重量判定手段に記憶している比較値の変更を行う比較値変更手段を備えた請求項１記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器は、炊飯器本体内に収納する鍋が入れられていないことを検知すると、加熱を行わないようにしている。例えば誘導加熱式の炊飯器であれば、インバータに流れる電流を検知する電流値が所定の値より小さいと判定すると鍋なしと判定し、誘導加熱を停止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−７６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の炊飯器では、鍋の有無は判定できるが、鍋の中に米や水などの調理物が入っているかまでは判定できず、よって調理物がない状態、すなわち空鍋のままでも加熱が行える状態にあった。
【０００４】
もし、使用者が鍋の中に調理物をセットするのを忘れたまま炊飯を開始した場合、数十分間にわたり調理シーケンスに従い加熱を続ける動作をしてしまう。その結果、電力をただ浪費するだけに終わるという問題を有していた。
【０００５】
また、炊飯器には保温機能を有しているものがあるが、保温中、使用者がご飯をよそい、ご飯が鍋内からなくなっても、そのことは検知できないので、使用者が保温状態を手動で取り消すまで、一定の温度に保つ加熱動作を続けてしまい、電力をただ浪費してしまうだけであった。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、空鍋またはそれに近い状態を検知し、その状態での加熱をつづけるのを防止し、無駄な電力浪費を抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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し、鍋に入れられた調理物の重量を重量検知手段により検知し、重量検知手段が検知した重量と予め記憶している比較値とを重量判定手段により比較し重量を判定するよう構成し、加熱手段は、重量判定手段の判定結果に基づいて加熱を停止するようにしたものである。
【０００８】
これにより、重量判定手段により重量検知手段が検知した重量より空鍋またはそれに近い状態を判定することができ、その結果を受けて加熱を停止することができるので、空鍋またはそれに近い状態での加熱をつづけるのを防止することができ、無駄な電力浪費を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の炊飯器は、重量判定手段により重量検知手段が検知した重量より空鍋またはそれに近い状態を判定することができ、その結果を受けて加熱を停止することができるので、炊飯や保温などで空鍋またはそれに近い状態での加熱をつづけるのを防止することができ、無駄な電力浪費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段が検知した重量と予め記憶している比較値とを比較し重量を判定する重量判定手段とを備え、前記加熱手段は、前記重量判定手段の判定結果に基づいて加熱を停止するようにしたものであり、重量判定手段により重量検知手段が検知した重量より空鍋またはそれに近い状態を判定することができ、その結果を受けて加熱を停止することができるので、炊飯や保温などで空鍋またはそれに近い状態での加熱をつづけるのを防止することができ、無駄な電力浪費を抑えることができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、表示動作を行う表示手段を備え、前記表示手段は重量判定手段の判定結果に基づいて表示するようにしたものであり、使用者はその表示を確認することで、空鍋またはそれに近い状態にあることを認知できる。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、蓋の開閉を検知する蓋開閉検知手段を備え、重量判定手段は前記蓋開閉検知手段が蓋閉を検知したとき判定するようにしたものであり、使用者が炊飯器の蓋を閉じたときに空鍋またはそれに近い状態を判定することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明において、重量判定手段は、重量が比較値を超えていると判定したとき、加熱手段による加熱を許可するようにしたものであり、空鍋またはそれに近い状態を判定し、加熱を停止した後、再び調理物を入れた鍋を炊飯器本体内にセットすることで、加熱を再開することができる。
【００１４】
第５の発明は、上記第１の発明において、重量判定手段に記憶している比較値の変更を行う比較値変更手段を備えたものであり、重量判定手段に記憶している比較値を容易に変更することができる。
【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。
【００１７】
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とで構成しており、収納部３０には、磁性体で構成した鍋１２を着脱自在に収納している。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。
【００１８】
回路基板１４は、図１に示すように、加熱手段２０１を構成する駆動手段２０２、制御手段２０３や、表示手段２０７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、制御手段２０３は、図３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２０４を構成する信号変換手段２０５や、重量を判定する重量判定手段２０６も含んでいる。
【００１９】
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。
【００２０】
鍋温度検知手段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、この鍋温度検知手段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、その出力を制御手段２０３に入力している。
【００２１】
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。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。
【００２２】
重量検出手段２０４を構成する重量検知部４０は、鍋１２および鍋１２に入れられた調理物１９の総重量を検知するもので、この重量検知部４０の主要部は、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。
【００２３】
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、重量検知部４０は、鍋１２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。
【００２４】
鍋温度検知手段１５、蓋開閉検知手段２１、重量検知部４０からの電気信号は、それぞれ回路基板１４に入力される。
【００２５】
図３は、本実施の形態の回路基板１４の回路図である。図３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。
【００２６】
サーミスタ１０９は鍋温度検知手段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基に誘導加熱制御用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。
【００２７】
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。液晶表示パネル５３およびランプ５２は表示手段２０７を構成し、表示動作をするようにしている。
【００２８】
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。
【００２９】
上記構成において重量検知の動作を説明する。重量検知部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。重量検知部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。
【００３０】
この無負荷時のマイコン１００への入力Ｚと鍋１２の重量Ｎ１は、信号変換手段２０５に記憶する。このＺとＮ１の記憶は工場出荷時に行い、使用者が意識する必要はない。
【００３１】
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１９が入っている場合の重量検知部４０のマイコン１００への入力をＭとすると、調理物１９の重量Ｍ１は、
Ｍ１＝（Ｍ−Ｚ）／ｍ−Ｎ１・・・・・（１）
となる。信号変換手段２０５は、この（１）式に従い、重量検知部４０からの信号を重量値に変換する。
【００３２】
重量検知手段２０４が検知した重量値は重量判定手段２０６に入力する。この重量判定手段２０６の動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３３】
ステップ１０１で蓋開閉検知手段２１により蓋２０が開いているかどうかを判定する。開いていればステップ１０２へ進み、重量検知手段２０４で検知した重量値を所定の比較値と比較する。
【００３４】
炊飯器では炊飯することができるカップ数の範囲があるが、ここでは、この炊飯可能なカップ数の範囲を０．５カップから５．５カップとする。つまり最小のカップ数は０．５カップなので、そのときの米の重量と水の重量の合計値より、小さい重量値を比較値として比較することで、鍋１２内に炊飯可能な調理物１９が入っているか判定できる。０．５カップの米重量は約７５ｇであり、０．５カップを炊飯するときに必要な水量を１６０ｃｃとするとその重量は約１６０ｇであるので、合計２３５ｇ以上であれば、炊飯は可能ということになる。ステップ１０２では重量が、この２３５ｇより小さい２００ｇ以下であるかどうかを判定し、それ以下であると空鍋またはそれに近い状態であると判定し、つづくステップ１０３で、加熱停止信号を制御手段２０３へ出力する。
【００３５】
以上のように、調理物１９の重量が２００ｇ以下ならば、空鍋またはそれに近い状態であると判定でき、重量判定手段２０６は加熱手段２０１を構成する制御手段２０３へ加熱停止信号を出力するので、制御手段２０３はその信号を受けているとき、駆動手段２０２へ駆動信号を出力するのを停めることができる。
【００３６】
本実施の形態では、重量判定手段２０６の比較値を炊飯可能カップ数の最小値を考慮した値に設定してあるので、その値以下なら加熱を停め、その値を超えているならば、普通に炊飯を行うことができる。
【００３７】
ここで、本実施の形態の重量判定手段２０６の動作において、蓋開閉検知手段２１により蓋２０が開いているときにのみ重量の判定を行っているが、これは、本実施の形態の炊飯器の構成が、蓋２０が閉められているとき、蓋２０が鍋１２を上から押さえる構成となっているため、蓋２０を閉めているときは調理物１９の重量が検知ができないためである。蓋２０を閉めたとき鍋１２を上から押さえる構成になっていなければ、蓋開閉の判定は不要であることはいうまでもない。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、鍋１２に入れられた調理物１９の重量を重量検知手段２０４により検知し、重量検知手段２０４が検知した重量と予め記憶している比較値とを重量判定手段２０６により比較して重量を判定し、加熱手段２０１は、重量判定手段２０６の判定結果に基づいて加熱を停止するようにしたので、重量判定手段２０６により重量検知手段２０４が検知した重量より空鍋またはそれに近い状態を判定することができ、その結果を受けて加熱を停止することができるので、炊飯や保温などで空鍋またはそれに近い状態での加熱をつづけるのを防止することができ、無駄な電力浪費を抑えることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、重量検知手段２０４を構成する信号変換手段２０５では、重量検知部４０の出力より調理物１９のみの重量を検出し、重量判定手段２０６によりその重量を判定しているが、鍋１２と調理物１９の総重量で判定するようにしても、もちろんよい。
【００４０】
（実施の形態２）
図１に示す表示手段２０７は、重量判定手段２０６の判定結果に基づいて、すなわち重量判定手段２０６により重量が比較値以下であると判定したとき、表示手段２０７を構成するランプ５２を点灯するように構成している。他の構成は上記実施の形態１と同じである。
【００４１】
このように、加熱手段２０１が加熱を停めているとき、ランプ５２が点灯していることを確認することで、使用者は鍋１２内に調理物１９が入っていないことを認知できる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態においては、表示手段２０７は重量判定手段２０６の判定結果に基づいて表示するようにしたので、使用者はその表示を確認することで、空鍋またはそれに近い状態にあることを認知できる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、ランプ５２を用いて表示しているが、液晶表示パネル５３などを使用して表示しても同様の効果が得られるということはいうまでもない。
【００４４】
（実施の形態３）
図１に示す重量判定手段２０６は、蓋開閉手段２１が蓋２０の開状態から閉状態を検知したときに、重量を判定するように構成している。他の構成は上記実施の形態１または２と同じである。
【００４５】
上記構成において、重量判定手段２０６の動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
ステップ１０４で、蓋開閉検知手段２１により蓋２０が開いている状態から閉じた状態に変化したかどうかを判定し、変化したならば、ステップ１０２へ進む。
【００４７】
蓋開閉検知手段２１は、蓋２０が閉まって鍋１２に荷重をかける直前で蓋閉状態を検知するように調整されているので、蓋開状態から蓋閉状態を検知した直後では正確に調理物１９の重量を検知できる。
【００４８】
このように、重量判定手段２０６は蓋２０が閉められるときに判定を行うものである。使用者は通常、蓋２０を開けているときは、鍋１２を取り出したり、炊飯の準備をしているときなので、蓋２０を閉めるときに判定を行うことで、不要な判定を省くことができ、ランプ５２が蓋２０が開いているときに点灯するのを防ぐことができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態においては、重量判定手段２０６は蓋開閉検知手段２１が蓋閉を検知したとき、重量を判定するようにしたので、使用者が炊飯器の蓋１２を閉じたときに空鍋またはそれに近い状態を判定することができる。
【００５０】
（実施の形態４）
図１に示す重量判定手段２０６は、重量が比較値以下であると判定した後、比較値を超えていると判定したとき、重量増加と判断し、加熱手段２０１に加熱許可を行うように構成している。他の構成は上記実施の形態１と同じである。
【００５１】
上記構成において、重量判定手段２０６の動作を図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５２】
ステップ１０１で蓋開閉検知手段２１により蓋２０が開いているかどうかを判定する。開いていればステップ１０２へ進み、ステップ１０２で重量が２００ｇ以下かどうか判定し、２００ｇ以下であると空鍋またはそれに近い状態であると判定し、つづくステップ１０３で、加熱停止信号を制御手段２０３へ出力する。ステップ１０２で重量が２００ｇを超えているならば、ステップ１０５へ進み、重量が２００ｇ以下の状態から２００ｇを超えた状態に変化したかを判定する。重量が２００ｇ以下の状態から２００ｇを超えた状態に変化したときはステップ１０６へ進み、加熱許可信号を制御手段２０３へ出力する。
【００５３】
このように、一度重量が２００ｇ以下と判定され、加熱手段２０１が加熱停止となった後、再度鍋１２内に調理物１９を入れ、炊飯器本体１０にセットすることで、加熱許可に戻すことができる。
【００５４】
以上のように、本実施の形態においては、重量判定手段２０６は、重量が比較値を超えていると判定したとき、加熱手段２０１による加熱を許可するようにしたので、空鍋またはそれに近い状態を判定し、加熱を停止した後、再び調理物１９を入れた鍋１２を炊飯器本体１０内にセットすることで、加熱を再開することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、ステップ１０５で、重量が２００ｇ以下の状態から２００ｇを超えた状態に変化したかを判定することで重量増加と判断しているが、加熱停止信号を出力している状態において、重量が２００ｇを超えたかどうかを判定してもよく、同様の作用、効果を得ることができる。
【００５６】
（実施の形態５）
図１に示す重量判定手段２０６に記憶されている比較値は、比較値変更手段２０８により変更できるように構成している。他の構成は上記実施の形態１と同じである。
【００５７】
比較値変更手段２０８は、電源ＩＣ１０６で作られる電源電圧を抵抗により分圧しマイコン１００に内蔵されているＡＤ変換器に入力し、そのＡＤ変換結果により、重量判定手段２０６に記憶されている比較値を変更するようにしている。ここでは、ＡＤ変換器が８ｂｉｔ精度で所定の電圧をこのＡＤ変換器に与えたときの変換結果の２倍の値を重量判定手段２０６の比較値として変更するようにしている。つまり、ＡＤ変換結果が９０（１６進数では０ｘ５Ａ）であるとき、その２倍の１８０を比較値として変更し、またＡＤ変換結果が１０５（１６進数では０ｘ６９）であるとき、その２倍である２１０を比較値として変更する。
【００５８】
このように、炊飯の可能範囲のカップ数の下限が変更になったときなど、重量判定手段２０６に記憶されている比較値を自由に変更することができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態においては、重量判定手段２０６に記憶している比較値の変更を行う比較値変更手段２０８を備えたので、重量判定手段２０６に記憶している比較値を容易に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、空鍋またはそれに近い状態を判定することができ、その結果を受けて加熱を停止することができるので、炊飯や保温などで空鍋またはそれに近い状態での加熱をつづけるのを防止することができ、無駄な電力浪費を抑え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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１の炊飯器のブロック図
【図２】同炊飯器の一部切欠した側面図
【図３】同炊飯器の一部ブロック化した要部回路図
【図４】同炊飯器の重量判定手段の動作フローチャート
【図５】本発明の実施の形態３の炊飯器の重量判定手段の動作フローチャート
【図６】本発明の実施の形態４の炊飯器の重量判定手段の動作フローチャート
【符号の説明】
【００６２】
１０  炊飯器本体
１２  鍋
２０  蓋
２０１  加熱手段
２０４  重量検知手段
２０６  重量判定手段
【図１】
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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２】
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