JP2005198866A - Apparatus controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重量検知手段を有する機器の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a device control apparatus having a weight detection means.
従来、この種の機器、例えば、炊飯器などにおいては、重量検知手段により炊飯量を検知し、制御手段が炊飯量と炊飯シーケンスに応じて加熱出力を制御して炊飯するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の構成では、調理(炊飯)をはじめると、重量検知手段の雰囲気温度が上昇し、雰囲気温度に影響を受けて検知重量値がドリフト(変動)するので、正確な重量検知ができないという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, when cooking (rice cooking) is started, the ambient temperature of the weight detection means rises and the detected weight value drifts (varies) due to the influence of the ambient temperature, so accurate weight detection cannot be performed. It had the problem that.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える機器の制御装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a device control apparatus that can accurately detect a weight regardless of the ambient temperature.
前記従来の課題を解決するために、本発明の機器の制御装置は、被加熱物の温度を検知する温度検知手段は、その検知出力を重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにしたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the apparatus for controlling an apparatus according to the present invention is configured such that the temperature detection unit that detects the temperature of the object to be heated adds the detection output to the detection output of the weight detection unit. The temperature characteristic is corrected.
これにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行えるものである。 Thus, even if the ambient temperature of the weight detection means fluctuates and the detected weight value drifts, it is possible to accurately detect the weight regardless of the ambient temperature in order to correct the temperature characteristics of the detected weight.
本発明の機器の制御装置は、雰囲気温度に関係なく、正確に重量検知が行えるものである。 The apparatus control apparatus of the present invention can accurately detect the weight regardless of the ambient temperature.
第1の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにした機器の制御装置とすることにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える。 The first invention is a heating means for heating an object to be heated, a temperature detecting means for detecting the temperature of the object to be heated, a weight detecting means for detecting the weight of the object to be heated, and a detection by the temperature detecting means. Control means for controlling the heating output of the heating means in accordance with the temperature and the detected weight of the weight detecting means and the control sequence, and the temperature detecting means adds the detected output to the detected output of the weight detecting means. Therefore, even if the ambient temperature of the weight detection unit fluctuates and the detected weight value drifts, the temperature characteristic of the detected weight can be corrected. Therefore, accurate weight detection can be performed regardless of the ambient temperature.
第2の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、制御シーケンスを記憶する第1の記憶手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段の出力温度特性の傾きと周囲温度の関係を示すテーブルデータを記憶する第2の記憶手段と、前記重量検知手段の検知重量値の温度補正演算を行う補正演算手段とを備え、前記補正演算手段は、前記温度検知手段の検知温度の出力値により、前記第2の記憶手段から出力温度特性の傾きを読み出し、検知重量値の温度補正演算を行うようにした機器の制御装置とすることにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、第2の記憶手段から出力温度特性の傾きを読み出して検知重量値の温度補正演算を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a heating means for heating an object to be heated, a temperature detecting means for detecting the temperature of the object to be heated, a weight detecting means for detecting the weight of the object to be heated, and a control sequence for storing a control sequence. 1 storage means, a control means for controlling the heating output of the heating means in accordance with a detection temperature of the temperature detection means, a detection weight of the weight detection means and a control sequence, and an inclination of an output temperature characteristic of the weight detection means And a second storage means for storing table data indicating the relationship between the ambient temperature and a correction calculation means for performing a temperature correction calculation of the weight value detected by the weight detection means, the correction calculation means comprising the temperature detection means By detecting the inclination of the output temperature characteristic from the second storage means based on the output value of the detected temperature of the device, and making a device for controlling the temperature of the detected weight value, a weight detection device is obtained. Even if the ambient temperature fluctuates and the detected weight value drifts, the weight of the output weight characteristic is accurately read regardless of the ambient temperature in order to perform the temperature correction calculation of the detected weight value by reading the slope of the output temperature characteristic from the second storage means. Can be detected.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、加熱手段を冷却する送風手段を備え、前記送風手段で機器内部の雰囲気温度を均一化して被加熱物の重量検知を行うようにしたことにより、より正確な重量検知値を得ることが可能となる。 In particular, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the apparatus includes a blowing unit that cools the heating unit, and uniforms the atmospheric temperature inside the device with the blowing unit to detect the weight of the object to be heated. As a result, a more accurate weight detection value can be obtained.
第4の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段へ駆動電圧を印加するパルス電圧印加手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うとともに、前記パルス電圧印加手段は、前記重量検知手段へパルス電圧を供給し、重量検知手段を構成する重量検知素子の自己発熱を低減させるようにしたことにより、自己発熱による悪影響をなくすことができ、より正確な重量検知値を得ることが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heating means for heating an object to be heated, a temperature detecting means for detecting the temperature of the object to be heated, a weight detecting means for detecting the weight of the object to be heated, and a detection by the temperature detecting means. Control means for controlling the heating output of the heating means in accordance with the temperature and the detected weight of the weight detecting means and a control sequence; and a pulse voltage applying means for applying a drive voltage to the weight detecting means, the temperature detecting means The detection output is added to the detection output of the weight detection means to correct the temperature characteristic of the detected weight, and the pulse voltage application means supplies the pulse voltage to the weight detection means, and the weight detection means By reducing the self-heating of the weight detection elements constituting the, the adverse effects due to self-heating can be eliminated, and a more accurate weight detection value can be obtained.
第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度を越える場合は、重量検知のエラー表示を行うようにしたことにより、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えることができる。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, when the detected temperature of the temperature detecting unit exceeds a preset upper limit temperature of the weight detecting unit, a weight detection error display is displayed. By performing the above, a warning can be given to the user so that weight detection with a large error is not performed.
第6の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度未満である場合は、重量検知のエラー表示を行うようにしたことにより、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えることができる。 According to a sixth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, when the detected temperature of the temperature detecting means is lower than the preset lower limit temperature of the weight detecting means, a weight detection error is detected. By performing the display, a warning can be given to the user so that weight detection with a large error is not performed.
第7の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたことにより、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防ぐことができる。 In a seventh aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, when the temperature detected by the temperature detecting means is a temperature range close to a preset upper limit temperature of the weight detecting means, the weight By stopping detection, it is possible to prevent the control sequence from being executed based on erroneous weight detection.
第8の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたことにより、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防ぐことができる。 In the eighth invention, in particular, in any one of the first to fourth inventions, when the detected temperature of the temperature detecting means is a temperature range close to a preset lower limit use temperature of the weight detecting means, the weight By stopping detection, it is possible to prevent the control sequence from being executed based on erroneous weight detection.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1〜図6は、本発明の実施の形態1における機器の制御装置を示すものである。
(Embodiment 1)
1 to 6 show a device control apparatus according to
図1は機器としてキッチン対応の電磁調理器を一例として示しているもので、被加熱物32(調理物を収容した鍋など)を天板33上に載置し、加熱コイルよりなる加熱手段34にスイッチング素子35などからなるインバータ36から高周波電流を供給して誘導加熱を行っている。インバータ36には商用電源37の交流電圧を整流ブリッジ38およびコンデンサ39で整流した電圧を印加する。被加熱物32の底面の温度を温度検知手段40で検知し、マイコンなどからなる制御手段41は設定された電力および温度でインバータ36の誘導加熱出力を制御する。使用者は操作表示手段42で火力、加熱時間の設定、または記憶された複数の調理メニューから一つのメニューを選択し、制御手段41へ指示を行う。被加熱物32の重量は重量検知手段43で検知し、温度および重量の算出を行う演算手段44に入力される。なお、重量検知手段43による重量検知は、調理物そのものの重量が検知できれば事足りるものであるが、この実施の形態に示すように、調理物+鍋の重量検知であっても良く、また、調理物+鍋を含む機器本体の重量検知であっても構わない。
FIG. 1 shows an example of a kitchen-compatible electromagnetic cooker as an apparatus. A heating means 34 including a heating object 32 (such as a pot containing cooking food) placed on a
また、調理機器の全体については、図2に示すように、機器本体ケース31の前面に、操作表示手段42、電源スイッチ45、電源ランプ46を配し、操作性を良くする構成としている。また、インバータ36および加熱手段34を冷却し、機器内部の雰囲気温度を均一化して後、被加熱物32の重量検知を行うようにするため送風手段47を機器本体ケース31内に備えている。そして、天板33上には、絵柄で示された加熱領域49が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the entire cooking device has a configuration in which an operation display means 42, a
図3において、重量検知手段43は、集積(ネットワーク)抵抗51b、52と、重量検知素子53とで構成し、被加熱物32の重量に応じた電圧Voutを出力している。この重量検知手段43と、制御手段41と、操作表示手段42および演算手段44などに直流電源(図示せず)から電圧Vccが供給される。温度検知手段40を構成する温度検知素子40aと集積抵抗54a、54bで、この電圧Vccを分割した値VTHは被加熱物32の底面の温度情報として演算手段44へ入力されるとともに、集積抵抗55、56でさらに分割され、ボルテージフォロワ57に入力されている。そして、このボルテージフォロワ57の出力は集積抵抗51aを介して、集積抵抗52へ接続することにより、温度検知素子40aの温度による抵抗変化を微少電圧変化に変換し、重量検知手段43の零点の温度補償電圧として、重量検知手段43の出力電圧Voutに加算する構成としている。
In FIG. 3, the weight detection means 43 includes integrated (network)
この微少電圧は、重量検知手段43の出力の温度変化量と逆の傾きを有し、概略同じ値となるように、温度検知素子40aの特性、および集積抵抗51a〜56の値を選定する。例えば、重量検知手段43の温度特性(熱出力)が約200ppm/℃の場合、温度検知素子40aの抵抗値が20℃で34kΩ、150℃で1.2kΩとすると、−200ppm/℃に相当する温度補償電圧とするため、集積抵抗51a、51bの値は10kΩ(図4の重量検知素子53の荷重―抵抗値特性)、集積抵抗52の値は1kΩ、集積抵抗54a、54bの値は3.3kΩ、集積抵抗55の値は2kΩ、集積抵抗56の値は7.5kΩとなる。
The characteristics of the
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、使用者は誘導加熱が可能である被加熱物(鍋)32に調理物を入れ、これを天板33上の加熱領域49に置く。電源スイッチ45を投入し、操作表示手段42上のスイッチで所定の温度および電力(火力)を設定する。制御手段41はインバータ36を制御し、加熱手段34に高周波電流を供給する。加熱手段34から誘導磁界が発せられ、天板33上の被加熱物32が誘導加熱される。この誘導加熱によって被加熱物32の温度が上昇し、内部の調理物が調理される。温度検知手段40は被加熱物32の底面温度を天板33越しに検知し、演算手段44は温度検知素子40aと集積抵抗54a、54bで分割した値VTHから直線近似式により、被加熱物32の底面温度を算出する。
First, the user puts a cooked product in a heated object (pot) 32 that can be induction-heated, and places it in a
一方、調理物を収容した被加熱物32の重量は天板33の加熱領域に取り付けた重量検知素子53で検知する。重量検知素子53は絶縁材料であるゴムやプラスチックなどの中に導電性の粒子を所定量混ぜて、導電率が導電粒子の分散状態、すなわち荷重の変化によって変わるようにしてあり、重量検知素子53の抵抗値は荷重が強くなるに従って次第に低下する。重量検知素子53の両面は非磁性金属の薄い電極で挟んであり(ただし、上電極の表面は絶縁物で覆い感電を防止している)、この導電率(抵抗値)の変化は、集積抵抗51b、52とで構成する分割回路で電圧値に変換されて演算手段44へ入力され、近似式あるいはテーブルデータによる検知重量値への換算の演算を行った後、制御手段41へ出力される。そして、温度検知素子40aにより検知される底面温度値および重量検知素子53により検知される検知重量値を基に、選択された調理メニュー(「温め」、「炊飯」など「炒め物」を除く比較的低温の自動調理)の制御シーケンスにより設定された電力でインバータ36は制御される。例えば、自動「温め」メニューの場合、加熱開始直後は1000Wの高火力(電力)で加熱するが、調理物の温度が高くなれば火力を落とし、300Wから450Wのとろ火調理を行う。インバータ36により火力はオン、オフではなく無段階の調節によって低火力を実現するので、加熱むらやふきこぼれの少ない自動のとろ火調理も可能となる。また、被加熱物32の底温度を温度検知素子40aで検知することができ、かつ、重量検知素子53の検知重量値から正確な負荷量を判別できるため、応答性が極めて速く、調理時に必要な微妙な火加減を実現できるものである。また、自動「炊飯」メニューの場合、予め使用する鍋の空重量を記憶・登録しておけば、加熱前に重量検知素子53の検知する検知重量値により合数判定が可能なため、「初めチョロチョロ・中パッパ…」の理想的な炊飯温度曲線となるように、インバータ36により火力を調節することが可能となる。なお、この場合、検知重量値により合数判定の誤判定を避けるため、1カップ単位とする。
On the other hand, the weight of the object to be heated 32 containing the cooked food is detected by a weight detection element 53 attached to the heating area of the
そして、調理中に重量検知素子53の温度は上昇して行くため、零点の温度補償がない場合は、図5の(a)に示すように、出力電圧も上昇して行き、正しい検知重量値を得ることができなくなるが、温度検知素子40aが重量検知素子53の温度(被加熱物32の底面温度に等しい)を検出する温度センサとして使用され、その温度による抵抗値変化は、集積抵抗54a、54b、55、56で微少電圧変化に変換され、ボルテージフォロワ57、集積抵抗51aを介して、集積抵抗52に印加される。この微少電圧変化は重量検知手段43の出力に加算して出力されるため、図5の(b)に示すように、重量検知手段43の温度による出力電圧の変化は相殺され、零点の温度補償が可能となる。
Since the temperature of the weight detection element 53 rises during cooking, if there is no temperature compensation at the zero point, the output voltage also rises as shown in FIG. However, the
なお、本実施の形態においては、重量検知素子53を感圧導電シートとし、自動調理メニューに「炒め物」を含めないようにしたため、−10℃〜+200℃の使用温度範囲を有する材質が使用できる。例えば、シリコンラバーシート(−60℃〜+230℃)、シリコーンゴムシート(−60℃〜+200℃)、フッ素ゴムシート(−60℃〜+200℃)などを用いることができる。 In the present embodiment, since the weight detection element 53 is a pressure-sensitive conductive sheet, and the “stir-fried food” is not included in the automatic cooking menu, a material having an operating temperature range of −10 ° C. to + 200 ° C. is used. it can. For example, a silicon rubber sheet (-60 ° C to + 230 ° C), a silicone rubber sheet (-60 ° C to + 200 ° C), a fluororubber sheet (-60 ° C to + 200 ° C), or the like can be used.
また、本実施の形態においては、抵抗51a〜56は集積抵抗を用いることにより、安価で、安定性の良い分圧回路とすることができる。集積抵抗は同一パッケージ内に複数の抵抗素子を有しており、単体の温度係数は80ppm/℃となっているが、それは1本づつ見た場合のことで、トラッキング、すなわち、相対的に見た場合は2ppm/℃が標準値(ワースト値で5ppm/℃)となる。つまり、図3のような分圧回路のような使い方をした場合、集積抵抗の同一パッケージ内の抵抗素子を利用すれば、1〜2ppm/℃の精密級固定抵抗を各々使った場合と同様の安定性が、より低価格で得られることになる。なお、同じ抵抗素子を直並列に多数組み合わせることにより、任意の抵抗値を容易に作ることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、重量検知素子53を天板33の歪み量を検知するロードセルとすることにより、+200℃を越える使用温度範囲とすることができる。
Further, in the present embodiment, by using the weight detection element 53 as a load cell that detects the amount of distortion of the
図6はロードセルを用いた重量検知手段43の回路図を示している。非磁性材料からなるロードセル60a〜60dと、集積(ネットワーク)抵抗61bでブリッジ回路62、すなわち、図1における重量検知手段43を構成し、被加熱物32の重量に応じた電圧を出力している(SIG+、SIG−)。このブリッジ回路62と、制御手段41と、操作表示手段42、および演算手段44などに直流電源(図示せず)から電圧Vccが供給される。温度検知素子40aと集積抵抗54a、54bで、この電圧Vccを分割した値VTHは被加熱物32の底面の温度情報として演算手段44へ入力されるとともに、集積抵抗55、56でさらに分割され、ボルテージフォロワ57に入力されている。そして、このボルテージフォロワ57の出力は集積抵抗61aを介して、集積抵抗61bへ接続することにより、温度検知素子40aの温度による抵抗変化を微少電圧変化に変換し、ブリッジ回路62(重量検知手段)の零点の温度補償電圧として、ブリッジ回路62の出力に加算する構成としている。
FIG. 6 shows a circuit diagram of the weight detection means 43 using a load cell. The
なお、本実施の形態における重量検知手段の出力には、50/60Hzのハム雑音、および20kHz〜40kHzのインバータ36の誘導雑音を除去するためのフィルター回路を接続してもよいことはいうまでもない。特に、ブリッジ回路の場合は、差動増幅でロードセル抵抗値の荷重による差分という微少信号を扱うのでS/N比を向上させることができる。
In addition, it goes without saying that a filter circuit for removing 50/60 Hz hum noise and inductive noise of the
このように、本実施の形態においては、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行えるとともに、機器を制御するための温度検知手段の検知温度出力で、重量検知手段の温度特性補正を行うので、特別な温度センサを別途設ける必要が無く、部品代や組立工数、調整工数が削減されて、装置全体のコスト低減がはかれる。 As described above, in the present embodiment, even if the ambient temperature of the weight detecting means fluctuates and the detected weight value drifts, the weight characteristic is accurately measured regardless of the ambient temperature in order to correct the temperature characteristic of the detected weight. As well as being able to detect, the temperature characteristics of the weight detection means are corrected by the detected temperature output of the temperature detection means for controlling the equipment, so there is no need to install a special temperature sensor separately, and there is no need for additional parts, assembly, or adjustment man-hours. The cost of the entire apparatus can be reduced.
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2における機器の制御装置を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a device control apparatus according to
図は機器として誘導加熱式の炊飯器を一例として示している。炊飯器は、本体20の上部に開閉自在な蓋21を設け、本体20内には鍋22を収納する保護枠23を設け、鍋22と保護枠23との間に空気層24を形成して断熱している。加熱手段25は、鍋22を誘導加熱するもので、保護枠23の底面および側面下部に設けている。重量検知手段26は炊飯量を検知するもので、歪ゲージで構成しており、鍋22の底面に設けた鍋検知部27によって動作するレバー28により押圧されるようにしている。レバー28は保護枠23に取付けてあり、鍋検知部27との当接部分が押し下げられると、重量検知手段26の歪ゲージ貼り付け部に歪みが発生し、被加熱物(鍋22+米+水)の重量を検知することができる。鍋検知部27に設けた温度検知手段29は、保護枠23の底部に設けた穴を貫通して鍋22の外底部に当接する構成とし、鍋22内の調理物の温度を検知するようにしている。
The figure shows an induction heating type rice cooker as an example. The rice cooker is provided with an openable /
また、炊飯器の制御シーケンスは、第1の記憶手段65に記憶させてあり、操作表手段66で炊飯コースなどを選択する。制御手段67は温度検知手段29の検知温度と、重量検知手段26の検知重量と選択された制御シーケンスに応じて加熱手段25に高周波電流を供給するインバータ30の発振出力を制御する。第2の記憶手段68は、重量検知手段26の出力温度特性の傾きと周囲温度の関係を示すテーブルデータを記憶しており、補正演算手段69は、温度検知手段29の検知温度出力値により、第2の記憶手段68から出力温度特性の傾きを読み出し、重量検知手段26の検知重量値の温度補正演算を行っている。また、インバータ30および加熱手段25を冷却するための送風手段70を本体20内部に備えている。
The control sequence of the rice cooker is stored in the first storage means 65, and the rice cooking course is selected by the operation table means 66. The control means 67 controls the oscillation output of the
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。 About the rice cooker comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、使用者は鍋22内に適当量の米と米の量に応じた水を入れ、操作表示手段66内のメニュースイッチで白米・玄米・お粥などのコースを選択して、炊飯スイッチをオンすると、制御手段67は、まず温度検知手段29で重量検知手段26周辺の温度を検知する。炊飯初期は鍋22、保護枠23および重量検知手段26周辺の温度は概略等しく、特別な温度センサを設けなくても、重量検知手段26の温度を検出することができる。この検知温度値により、第2の記憶手段68に記憶されている出力温度特性の傾きを読み出し、補正演算手段69は重量検知手段26の検知重量値(鍋22+米+水の合計重量)に補正演算を行った演算結果を制御手段67に出力する。すなわち、出力温度特性の傾きにより補正演算を行うことで、零点の温度補正に加えて、鍋と米と水の重量が荷重された状態の値の温度補正が可能となる。制御手段67は、この演算結果により米と水の量(炊飯量)を検知し、この検知した炊飯量に基づいてインバータ30のスイッチング素子のオン時間を制御して、前炊き工程・炊きあげ工程・むらし工程における加熱手段25の加熱出力を炊飯量に応じた最適な値に制御し、理想の炊飯曲線に沿った加熱出力で加熱する。このため、炊飯量に関係なくおいしいご飯を炊きあげることができる。
First, the user puts an appropriate amount of rice and water according to the amount of rice into the
また、本実施の形態では、重量検知手段26は保護枠23の下部と本体20の間の空間に設けているため、設置場所のスペースが広くとれ、容易に構成できる。
In the present embodiment, since the weight detection means 26 is provided in the space between the lower portion of the
また、本実施の形態では、フランジやシールなどの構成により、鍋22の開閉による荷重の変化は微小となるように構成しているが、蓋開閉スイッチを設けて蓋21による荷重変化を検出する構成としても良い。
In the present embodiment, the load change due to the opening and closing of the
なお、本実施の形態では、炊飯量は前炊き工程の開始と同時に検知するようにしているが、前炊き工程の前で検知するようにしてもよい。また、重量検知手段26により、水量、米量などの変化を検知することで、水分の蒸発量を検知し、蒸発量に応じて加熱出力を制御して炊飯してもよく、また、炊飯後はご飯量に応じて保温の加熱制御をするようにしてもよい。 In this embodiment, the amount of cooked rice is detected at the same time as the start of the pre-cooking process, but may be detected before the pre-cooking process. Further, the weight detection means 26 may detect the amount of water, the amount of rice, etc. to detect the amount of water evaporation, and control the heating output according to the amount of evaporation to cook rice. You may make it carry out heat control of heat retention according to the amount of rice.
また、本実施の形態では、送風手段70を温度検知および重量検知前に所定時間運転し、本体20内の空気を撹拌することにより、本体20内部の雰囲気温度を均一化すること、および温度上昇した部品の冷却を行うことが可能となり、より正確な重量検知を行うことができる。
In the present embodiment, the air blowing means 70 is operated for a predetermined time before temperature detection and weight detection, and the air in the
(実施の形態3)
図8、図9は、本発明の実施の形態3における機器の制御装置を示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
8 and 9 show a device control apparatus according to
図8に示すように、発振回路71からパルス波形が出力され、この波形に基づきパルス電圧印加手段72が直流電源電圧Vccからパルス電圧に変換して、このパルス電圧を重量検知手段であるブリッジ回路62に供給する。これにより、重量検知手段を構成する重量検知素子の自己発熱を低減させるようにしている。
As shown in FIG. 8, a pulse waveform is output from the
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、重量検知する場合は、発振回路71から図9の(a)に示すように、所定の周期のパルス波形が出力され、このパルス波形に従いパルス電圧印加手段72内のスイッチング素子がオン・オフすることで直流電源電圧Vccをパルス電圧に変換し、非磁性材料からなるロードセル60a〜60dと、集積(ネットワーク)抵抗61bのブリッジ回路62に供給する。パルスのオン時間は、検知重量値をデジタル値に変換するのに必要な時間、すなわち、AD変換時間の長さで良いので、50/60Hzの1周期(約20ms)から100ms程度で良い。オフ時間はロードセルの自己発熱を低減するために、オン時間の8倍以上の長さとする。なお、AD変換の開始タイミングは、パルス電圧印加によりロードセル60a〜60dが自己発熱を開始し、その出力は微少な上昇を始める(図9の(b)、いわゆる発熱体と同じ挙動を示すため、数時間後に発熱量と放熱量が拮抗すると安定し、以降は細かな揺らぎのみとなる)ので、発振回路71の出力オンの立ち上がりと同期・遅延した一定のタイミング、図9の(c)で行う。また、ボルテージフォロワ57の出力は集積抵抗61aを介して、集積抵抗61bへ接続することにより、温度検知素子40aの温度による抵抗変化を直流微少電圧変化に変換し、ブリッジ回路62の出力に加算しているが、微少電圧であるため、ロードセル60a〜60dに自己発熱を生じることはない。
First, when detecting the weight, a pulse waveform having a predetermined period is output from the
以上のように、本実施の形態では、パルス電圧印加手段72により、ブリッジ回路62(重量検知手段)へパルス電圧を供給し、ブリッジ回路62のロードセル60a〜60dの自己発熱を生じないような駆動電圧を印加することにより、自己発熱によるロードセル60a〜60dの抵抗変化分の影響を無くすることができるため、ロードセル60a〜60dの性能を充分に引き出せることになり、より正確な重量検知を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the pulse
また、ロードセルの一般的な熱出力(温度変化による)は2×10-6歪み/℃程度であるため、温度補償用の微少電圧は−0.001mV/℃程度で良い。 Further, since the general heat output (due to temperature change) of the load cell is about 2 × 10 −6 strain / ° C., the minute voltage for temperature compensation may be about −0.001 mV / ° C.
また、本実施の形態のボルテージフォロワを定電流回路とし、温度検知素子40aの温度による抵抗変化を電流変化に変換し、ブリッジ回路62に供給することにより、ロードセル60a〜60dの自己発熱による影響をさらに低減することができる(これは、ブリッジ回路の合成抵抗をRgとすると、電圧印加方式でのロードセルの発熱量W1はVcc2/Rg、定電流印加方式での発熱量W2はI2×Rgで表せることから簡単に計算できる)。
In addition, the voltage follower according to the present embodiment is a constant current circuit, the resistance change due to the temperature of the
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4における機器の制御装置を示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 10 shows a device control apparatus according to
図に示すように、第1の基準値設定手段73の出力と、温度検知手段40の出力を、第1の比較手段74で比較し、比較結果により異常表示手段75を駆動する。すなわち、温度検知手段40の検知温度が、予め設定された重量検知手段43の使用上限温度を越える場合は、重量検知のエラー表示を異常表示手段75で行うようにしたものであり、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えるようにしている。
As shown in the figure, the output of the first reference value setting means 73 and the output of the temperature detection means 40 are compared by the first comparison means 74, and the abnormality display means 75 is driven according to the comparison result. That is, when the detected temperature of the
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、第1の比較手段74は、温度検知手段40の検知温度と第1の基準値設定手段73により設定されている第1の所定温度を比較し、第1の所定温度以上では、異常表示手段75を点灯し、重量検知エラーを表示する。第1の所定温度未満の場合は消灯する。重量検知手段43には使用上限温度があり、この上限温度を超えて重量検知を行うことを使用者に知らせることで、重量検知手段43の故障をなくすることが可能となる。
First, the
以上のように、本実施の形態においては、異常表示手段75の点灯/消灯により、使用者に重量検知手段43の異常発生前に知らせるため、上限温度を超えて調理を行っている状態であることを視覚的に示すことができ、調理中の音や騒音環境の悪い状態でも、使用者は上限温度を超えて調理を行っていることを明確に認識することができる。 As described above, in the present embodiment, the abnormality display means 75 is turned on / off to notify the user before the occurrence of the abnormality of the weight detection means 43, so that cooking is performed exceeding the upper limit temperature. This can be shown visually, and the user can clearly recognize that cooking is exceeding the upper limit temperature even when the sound during cooking or the noise environment is poor.
また、本実施の形態の異常表示手段75は、正常時は連続点灯させ、異常時には点滅に変えたりすることで異常状態を使用者に喚起してもよい。なお、点灯/消灯に限らず、音声、注意音あるいは異常文字表示などとしてもよく、また、これらの組み合わせでもよい。 Further, the abnormality display means 75 according to the present embodiment may alert the user of an abnormal state by continuously lighting in the normal state and changing to blinking in the abnormal state. The display is not limited to lighting / extinguishing, but may be voice, warning sound, abnormal character display, or a combination thereof.
なお、第1の基準値設定手段75は、マイクロコンピュータのROMに記憶される値でも、半固定抵抗などにより外付け回路で設定する値でも良い。 The first reference value setting means 75 may be a value stored in the ROM of the microcomputer or a value set by an external circuit using a semi-fixed resistor or the like.
(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5における機器の制御装置を示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 11 shows a device control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図に示すように、第2の基準値設定手段76の出力と、温度検知手段40の出力を、第2の比較手段77で比較し、比較結果により異常表示手段78を駆動する。すなわち、温度検知手段40の検知温度が、予め設定された重量検知手段43の使用下限温度未満である場合は、重量検知のエラー表示を異常表示手段78で行うようにしたものであり、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えるようにしている。
As shown in the figure, the output of the second reference value setting means 76 and the output of the temperature detection means 40 are compared by the second comparison means 77, and the abnormality display means 78 is driven according to the comparison result. That is, when the detected temperature of the
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、第2の比較手段77は、温度検知手段40の検知温度と第2の基準値設定手段76により設定されている第2の所定温度を比較し、第2の所定温度未満では、異常表示手段78を点灯し、重量検知エラーを表示する。第2の所定温度以上の場合は消灯する。重量検知手段43には使用下限温度があり、この下限温度未満で重量値の検知を行い、誤差が多いままの検知重量値で調理を行うことを使用者に知らせることで、重量検知手段43の誤差を少なくすることが可能となる。 First, the second comparing means 77 compares the detected temperature of the temperature detecting means 40 with the second predetermined temperature set by the second reference value setting means 76, and if it is less than the second predetermined temperature, an abnormal display is displayed. The means 78 is turned on and a weight detection error is displayed. When the temperature is higher than the second predetermined temperature, the light is turned off. The weight detection means 43 has a lower limit temperature for use, the weight value is detected below this lower limit temperature, and the user is informed that cooking is performed with the detected weight value with a large amount of error. The error can be reduced.
なお、異常表示手段78の表示については、実施の形態4における異常表示手段75と同様、種々のことが考えられる。また、第2の基準値設定手段76についても、第1の基準値設定手段73と同様である。
As for the display of the abnormality display means 78, various things can be considered as in the case of the abnormality display means 75 in the fourth embodiment. The second reference
(実施の形態6)
図12は、本発明の実施の形態6における機器の制御装置を示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 12 shows a device control apparatus according to
図に示すように、第3の基準値設定手段79の出力と、温度検知手段40の出力を、第3の比較手段80で比較し、比較結果により重量検知手段43による重量検知の中止を行う。すなわち、温度検知手段40の検知温度が、予め設定された重量検知手段40の使用上限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたものであり、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防いでいる。 As shown in the figure, the output of the third reference value setting means 79 and the output of the temperature detection means 40 are compared by the third comparison means 80, and the weight detection by the weight detection means 43 is stopped based on the comparison result. . That is, when the detection temperature of the temperature detection means 40 is in a temperature range close to the preset upper limit temperature of use of the weight detection means 40, the weight detection is stopped, and based on erroneous weight detection. This prevents the control sequence from being executed.
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、第3の比較手段80は温度検知手段40の検知温度と第3の基準値設定手段79により設定されている第3の所定温度(重量検知手段40の使用上限温度に近い温度領域)を比較し、第3の所定温度以上では、演算手段44に停止信号を出力し、重量検知を中止する。第3の所定温度未満の場合は検知を行う。重量検知手段43には使用上限温度があり、この上限温度に近い温度領域で検知誤差の多い状態で調理を行うことを回避することが可能となる。
First, the
以上のように、本実施の形態においては、上限温度に近い温度領域で重量検知手段43の検知を中止するため、誤差の多い状態で調理を行っている場合は、検知重量値が出力されないために、制御手段41により、容易に調理を停止することができる。 As described above, in the present embodiment, since the detection of the weight detection means 43 is stopped in a temperature region close to the upper limit temperature, the detected weight value is not output when cooking is performed in a state where there are many errors. Moreover, cooking can be easily stopped by the control means 41.
なお、本実施の形態の比較手段80は、異常時には、インバータ36の駆動を停止することにより、異常状態を使用者に知らせるようにしてもよい。
Note that the
(実施の形態7)
図13は、本発明の実施の形態7における機器の制御装置を示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 7)
FIG. 13 shows a device control apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図に示すように、第4の基準値設定手段81の出力と、温度検知手段40の出力を、第4の比較手段82で比較し、比較結果により重量検知手段43による重量検知の中止を行う。すなわち、温度検知手段40の検知温度が、予め設定された重量検知手段43の使用下限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたものであり、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防いでいる。
As shown in the figure, the output of the fourth reference value setting means 81 and the output of the temperature detection means 40 are compared by the fourth comparison means 82, and the weight detection by the weight detection means 43 is stopped based on the comparison result. . That is, when the detected temperature of the
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。 About the control apparatus of the apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、第4の比較手段82は温度検知手段40の検知温度と第4の基準値設定手段81により設定されている第4の所定温度(重量検知手段43の使用下限温度に近い温度領域)を比較し、第4の所定温度未満では、演算手段44に停止信号を出力し、重量検知を中止する。第4の所定温度以上の場合は検知を行う。重量検知手段43には使用下限温度があり、この下限温度に近い温度領域で検知誤差の多い状態で調理を行うことを回避することが可能となる。 First, the fourth comparison means 82 uses the temperature detected by the temperature detection means 40 and the fourth predetermined temperature set by the fourth reference value setting means 81 (a temperature range close to the use lower limit temperature of the weight detection means 43). In comparison, if the temperature is lower than the fourth predetermined temperature, a stop signal is output to the calculation means 44 and the weight detection is stopped. If the temperature is equal to or higher than the fourth predetermined temperature, detection is performed. The weight detection means 43 has a lower limit temperature for use, and it is possible to avoid cooking in a state where there are many detection errors in a temperature range close to the lower limit temperature.
以上のように、本実施の形態においては、下限温度に近い温度領域で重量検知手段43の検知を中止するため、誤差の多い状態で調理を行っている場合は、重量検知値が出力されないために、制御手段41により、容易に調理を停止することができる。 As described above, in the present embodiment, since the detection of the weight detection means 43 is stopped in a temperature region close to the lower limit temperature, the weight detection value is not output when cooking is performed in a state where there are many errors. Moreover, cooking can be easily stopped by the control means 41.
また、本実施の形態の比較手段82は、異常時にはインバータ36の駆動を停止することで異常状態を使用者に知らせるようにしてもよい。
Moreover, the comparison means 82 of this Embodiment may notify a user of an abnormal state by stopping the drive of the
なお、上記した各実施の形態1〜7では、調理機器における制御装置として説明したが、一般の家電機器にも応用可能なものである。例えば、食器洗い機における、洗浄水(被加熱物)の温度検知と洗浄水+食器の重量検知との関係においても応用できるものであり、その応用範囲は限定されるものではない。 In addition, although each above-mentioned Embodiment 1-7 demonstrated as a control apparatus in a cooking appliance, it is applicable also to a general household appliance. For example, in a dishwasher, the present invention can be applied to the relationship between temperature detection of washing water (object to be heated) and weight detection of washing water + tableware, and the application range is not limited.
以上のように、本発明にかかる機器の制御装置は、雰囲気温度に関係なく、正確に重量検知が行えるものであるので、電磁調理器、炊飯器あるいは電子レンジ、または食器洗い機などの一般家電機器にも適用できるものである。 As described above, the device control apparatus according to the present invention can accurately detect the weight regardless of the ambient temperature, so that it is a general household appliance such as an electromagnetic cooker, a rice cooker or a microwave oven, or a dishwasher. It can also be applied to.
25、34 加熱手段
26、43 重量検知手段
29、40 温度検知手段
32 被加熱物
30、36 インバータ
40a 温度検知素子
41、67 制御手段
44 演算手段
47、70 送風手段
53 重量検知素子
65 第1の記憶手段
68 第2の記憶手段
69 補正演算手段
71 発振回路
72 パルス電圧印加手段
73、76、79、84 第1〜第4の基準値設定手段
74、77、80、82 第1〜第4の比較手段
75、78 異常表示手段
25, 34 Heating means 26, 43 Weight detection means 29, 40 Temperature detection means 32
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