JP4258419B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭、あるいは業務用に使用する炊飯器に関するものである。

近年、ご飯の食味を向上させるために、鍋の中の米及び水の量（炊飯量）を判定し、炊飯量に応じて加熱量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。従って、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。

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、水及び米の総重量）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。従って、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。
特公平１−２７７２４号公報

特許文献１に開示された従来例の炊飯器は、鍋のすぐ下方に重量検知手段が配設されているため、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知は、鍋にかかる荷重の状態に大きく影響される構成となっている。蓋の閉じた状態においては、鍋には蓋が起因となっている何らかの荷重がかかり、蓋の開いた状態においては、前述の荷重は鍋にかかる事はないため、それぞれの状態で鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知を行なうと、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量は、蓋の閉じた状態と開いた状態では異なってしまう事象が発生していた。

このようなことから、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知をより正確にするためには、重量検知のタイミングを鍋が無過重な状態、すなわち蓋の開いた状態に限定する必要があった。その為に、従来は、重量確定キーを設け、その重量確定キーを蓋の開いた状態で押し、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量鍋を確定するタイミングを決定していた。

しかしながら、前述のような重量確定キーを設けることは、炊飯器の操作性が従来の炊飯器よりも複雑になって、重量確定を行なうまでの時間が伸び、鍋内の内容物であるお米の浸水時間が伸びてしまうという問題が発生していた。

さらに、重量確定キーを押し忘れた時には、正しい炊飯量が計測されることなく炊飯を実行してしまうので、重量検知手段を用いて炊飯する本来の目的である炊飯量に見合った最適な炊飯が実行できないことになるという重要な課題を有していた。

本発明は上記前記従来の課題を解決するもので、容易且つ迅速に鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知の確定のタイミングを、使用者が炊飯をしようとして蓋を閉める動作を開始して実際に蓋が閉まる寸前に設定することにより、確実に精度高く重量検知し
、調理物の重量に応じた適切な火力制御を実現する炊飯器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。請求項１に記載の発明は、上面が開口した本体と、前記本体の収納部に着脱自在に収納されるとともにその上端開口部にフランジを有した鍋と、前記収納部を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋と前記鍋に入れられた調理物との総重量を検知する重量検知手段と、前記蓋と前記フランジの間をシールする鍋パッキンと、前記重量検知手段の出力信号に基づき前記調理物の重量を算出し、前記調理物の重量に応じて前記加熱手段への通電率及び／又は通電量を制御する制御部と、前記蓋の開き角を認識する角度検知手段とを備え、前記角度検知手段は予め定められた前記蓋が閉まる寸前の角度になると動作し、前記角度検知手段が動作すると、前記重量検知手段により前記調理物の総重量を検知することを特徴とする炊飯器である。

本発明の炊飯器は、蓋を閉める動作を開始して実際に蓋が閉まる寸前の時点を、蓋の開き角を認識する角度検知手段の検知結果から決定し、重量検知の確定のタイミングとする。よって、角度検知手段の情報を基に、鍋パッキンがフランジに接触する前に、重量検知を行なえるので、炊飯の直前の鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の情報が得られ、確実に、精度高く算出することができ、その重量に応じて火力制御（誘導加熱手段への通電率及び／又は通電量の制御）を行なうので、炊飯量に関わらず、適切な加熱を行なうことができ、優れた炊飯性能を実現することができる。

本発明によれば、角度検知手段を基に、蓋の開閉過程と連動して、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知を実現できるため、炊飯器の操作性を複雑にすること無く、容易かつ迅速に重量検知をでき、安定した炊飯性能を確保することができる。

「鍋と鍋に入れられた調理物の総重量」は、少なくとも鍋と鍋に入れられた調理物とを含む物の総重量を意味する。

請求項２記載の発明は、角度検知手段は、蓋内部に固定したリードスイッチと前記蓋内部の傾斜面上に配設した円筒もしくは球形状の磁石により構成することを特徴とする請求項１記載の炊飯器である。

本発明の炊飯器は、角度検知手段の配設位置とリードスイッチの感度と磁石の駆動する傾斜面角度の調整を行なうことが可能であり、それぞれの角度調整要素の調整行なうことで、より正確な角度調整を行なうことができる。このことにより、容易且つ臨機応変に角度検知手段の検知のタイミングを容易に調整できる。

請求項３記載の発明は、角度検知手段は、蓋内部に固定したフォトカプラーと前記蓋内部の傾斜面上に配設した円筒もしくは球形状の駆動体により構成することを特徴とする請求項１記載の炊飯器である。

本発明の炊飯器は、角度検知手段の配設位置と駆動体の駆動する傾斜面角度の２つの要素で角度調整を行なうため、角度調整時のバラツキ要素が少なく、より正確な角度調整を行なうことができる。このことにより、容易且つ臨機応変に検知のタイミングを調整できる。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の磁石を、ゴム等の緩衝性に優れた部材で覆うことを特徴とする炊飯器である。

本発明の炊飯器は、円筒もしくは球形状の磁石を駆動し、蓋と衝突するときの衝突音を緩和することができ、蓋開閉時の衝突音による品位の低下を防止できる。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の駆動体を、ゴム等の緩衝性に優れた部材で覆うことを特徴とする炊飯器である。

本発明の炊飯器は、駆動体が傾斜面を駆動し、蓋と衝突するときの衝突音を緩和することができ、蓋開閉時の衝突音による品位の低下を防止できる。

請求項６記載の発明は、請求項２または４記載の磁石には、前記磁石の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性に優れた部材で構成したレール部を備え、蓋内部の傾斜面には、前記レール部に対応した凹部を有することを特徴とした炊飯器である。

本発明の炊飯器は、磁石が、傾斜面を凹部を介して角度検知手段との位置関係を変えることなく、スムースに駆動することができ、また、蓋と衝突するときの衝突音を緩和することができるので、角度検知精度を向上できる同時に蓋閉時の衝突音による品位低下を防止できる。

請求項７記載の発明は、請求項３または５記載の駆動体には、前記駆動体の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性に優れた部材で構成したレール部を備え、蓋内部の傾斜面には、前記レール部に対応した凹部を有することを特徴とした炊飯器である。

本発明の炊飯器は、駆動体が、傾斜面を凹部を介して角度検知手段との位置関係を変えることなく、スムースに駆動することができ、また、蓋と衝突するときの衝突音を緩和することができるので、角度検知精度を向上できる同時に蓋閉時の衝突音による品位低下を防止できる。

本発明の炊飯器は、角度検知手段の情報を基に、鍋パッキンがフランジに接触する前に、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知を行なえるので、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量を精度高く算出することができ、その重量に応じて火力制御（誘導加熱手段への通電率及び／又は通電量の制御）を行なうので、炊飯量、保温ご飯量に関わらず、適切な加熱を行なうことができ、優れた炊飯性能を確保することができる。

本発明によれば、角度検知手段を基に、蓋の開閉過程と連動して、鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知を実現できるため、炊飯器の操作性を複雑にすること無く、容易かつ迅速に鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の重量検知をでき、安定した炊飯性能を確保することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。

《実施の形態１》
図１、図２および図３を用いて本発明の実施の形態１の炊飯器を説明する。

図１は、本発明の実施の形態１の炊飯器の一部切欠した側面図である。破断部分に断面図を示す。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。図１において、１０は炊飯器のボディ（本体）である。ボディ１０には、その上面を覆う蓋２０が開閉自在に設置されている。ボディ１０の収納部３０は、上方の上枠３２と下方の
コイルベース３１とから構成される。１２は、ステンレス、鉄などの磁性体によって形成される鍋である。鍋１２は、上端開口部に外側にせり出したフランジ１２１を有し、フランジ１２１を上枠３２の上端から浮き上がった状態で載置することにより、収納部３０に着脱自在に収納される。鍋１２は収納時に、収納部３０との間に隙間を有する。コイルベース３１の鍋１２底部に対向する部分に、鍋１２を誘導加熱する誘導加熱コイル１３が配設される。誘導加熱コイル１３は、コイルベース３１の底面外側に配設された外コイルと、底面内側に配設された内コイルとからなる。それぞれの誘導加熱コイルは、鍋１２の底部の中心の略真下に中心を有する巻線である。１４は、回路基板である。回路基板１４にはマイクロコンピュータ（図示しない）が搭載されている。マイクロコンピュータはソフトウエアにより、誘導加熱コイル１３に交番磁界を発生させるための電流を制御する。実施の形態１の炊飯器は、鍋１２を誘導加熱し、鍋１２内の調理物１９を加熱調理する。調理物１９は、炊飯前の米と水又は炊き上がったご飯等である。内蓋１０１の外周部には、鍋１２のフランジ１２１の上面をシールする役割を有する鍋パッキン１０２を設けており、加熱調理中に発生する蒸気が鍋１２のフランジ１２１と蓋２０の当接面から流出することを防止している。

２１はコイルベース３１の底部に隙間を有して固定される基台である。基台２１に、鍋１２の重量を検知する重量検知手段４０、鍋１２の有無を検知する鍋検知手段１６及び鍋１２の温度を検知する温度検知手段５２が設けられる。各検知手段の構成について図１及び図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１の炊飯器の要部分解斜視図である。

重量検知手段４０は、ロードセル４１、センサー台（絶縁部材）４２及び当て筒（検知体）４３から構成される。ロードセル４１は、ロバーバル型の荷重変換器（重量検知素子）である。ロードセル４１は、一端にネジ穴４１１、他端にネジ穴４１２を有する。基台２１にはネジ穴２１２を有する薄板２１１が取り付けられている。ロードセル４１の一端は基台２１に、ネジ穴２１２及びネジ穴４１１を介してネジ止めされる。ロードセル４１の他端は、基台２１に対して隙間を有する。ロードセル１８には抵抗線ひずみゲージ４１３が取り付けられている。ロードセル１８が荷重によりたわむ時のひずみゲージ４１３の抵抗変化を、ブリッジ回路で電気信号として取り出す。

４２は樹脂製のセンサー台である。センサー台４２の凹部４２１に、ロードセル４１が嵌め込まれる。センサー台４２はロードセル４１の一端に、ネジ穴４２２及びネジ穴４１２を介してネジ止めされる。

４３は厚さ２ｍｍのアルミで形成される当て筒（検知体）である。当て筒４３は、下側に対向する２つの爪部４３１を有する。当て筒４３は、爪部４３１をセンサー台４２の当て筒固定孔４２３に通し、折り曲げることによって、センサー台４２に固定される。当て筒４３は上端に内側にせり出したフランジ４３２を有する。コイルベース３１の底面外側に誘導加熱コイル１３が配設されている。当て筒４３は、コイルベース３１の底の中央部（誘導加熱コイル１３の中心部であって、ここには誘導加熱コイル１３が配設されていない）に設けられた１つの貫通孔に通される。当て筒４３の上端はコイルベース３１の内側底部より高い（図１）。重量検知手段４０は鍋１２の重量をその外側底部の略中心部でのみ支え計測する。従って、重量検知手段４０を誘導加熱コイル１３と干渉することなく取り付けることが出来る。底の中心部で支えられる鍋１２は安定して収納部３０に配置される故、誘導加熱コイル１３は適切に且つ安定して鍋１２を加熱出来る。

温度検知手段５２は、上部に対向する２つのつば５２１を有し、当て筒４３に下側から挿入される。つば５２１の外径は当て筒４３の内径と略同一であり、温度検知手段５２は当て筒４３から上に抜けない。更に、当て筒４３と温度検知手段５２との間にバネ５１が挿入される。バネ５１は、つば５２１の下面とセンサー台４２とに当接し、温度検知手段
５２が鍋１２に密接するように、温度検知手段５２を付勢する。温度検知手段５２が検出した鍋１２の温度に対応する電気信号は、リード線５３及びコネクタ５４を介して回路基板１４に入力される。リード線５３は、センサー台４２の溝４２４から引き出される。

収納部３０に鍋１２が無い時、温度検知手段５２のつば５２１の上面は、当て筒４３のフランジ４３２の下面に当接している。温度検知手段５２の上面は、フランジ４３２の上面より高い位置にある。

収納部３０に鍋１２に収納される時、鍋１２の底部は始めに温度検知手段５２に当接し、最後に温度検知手段５２と当て筒４３とに当接する（図１）。従って、当て筒４３が鍋１２を中心部で支持するので、鍋１２が傾かない。ロードセル４１は、鍋１２、調理物１９、センサー台４２、バネ５１、温度検知手段５２及び当て筒４３の総重量を検知し出力する。温度検知手段５２は、バネ５１により当て筒４３の中に沈み込み、その上面がフランジ４３２の上面と同じ高さで鍋１２の底と接する。温度検知手段５２は、過大な力がかかることなく、バネ５１により規定される適切な圧力で鍋１２の底と接する。

鍋検知手段１６は、基台２１に固定されたマイクロスイッチで構成される（図１）。鍋１２が収納部３０に収納されると、センサー台４２の底部がマイクロスイッチに当接し、鍋検知手段１６はＯＮ信号を出力する。マイクロスイッチの動作ストロークは、鍋１２を載せられたセンサー台４２の変位量より大きい。これにより、センサー台４２に鍋１２が載せられて、マイクロスイッチが動作した場合にも、マイクロスイッチが支える鍋１２の重さは非常に小さく、重量検知手段４０の測定値に影響を与えない。マイクロスイッチをアクチュエータ（例えばバネ性を有するりん青銅の板）を介して駆動することにより、マイクロスイッチが一定以上の鍋１２の重さを支えないように構成しても良い。

温度検知手段５２、鍋検知手段１６及び重量検知手段４０（ロードセル４１）からの電気信号は、それぞれ回路基板１４に入力される。

回路基板１４に搭載されたマイクロコンピュータは、予め所定の状態（鍋１２が無い時、空の鍋１２を収納している時、最大の炊飯量の米と水を入れた鍋１２を収納している時）でのロードセル４１の出力信号データ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を記憶している。ロードセル４１の出力信号の大きさがＳの時、鍋１２の中の調理物１９の重量Ｗは、
Ｗ＝Ｗｍａｘ×（Ｓ−Ｓ２）／（Ｓ３−Ｓ２）
となる。ただし、Ｗｍａｘは、調理物１９の最大重量であり、既知の量（最大の炊飯量の米と水（調理物１９）を入れた鍋１２、センサー台４２、バネ５１、温度検知手段５２及び当て筒４３の総重量であって、ロードセル４１の出力信号データＳ３に対応する値）である。マイクロコンピュータは、この式から、調理物１９の重量を算出し、炊飯量を推定する。

図３は、本発明の実施の形態の炊飯器の操作部を示す図である。実施の形態１の炊飯器の本体１０の前面には、操作部１５０が設けられている（図１では図示しない）。操作部１５０は、表示部１５８及びキー入力手段１５９を有する。キー入力手段１５９として、スイッチ１５１〜スイッチ１５７が配置されている。１５１は炊飯スイッチ、１５２は保温スイッチ、１５３は取消しスイッチ、１５４はタイマー予約を行うための予約スイッチ、１５５及び１５６は予約時刻（時と分）を合わせるための時スイッチ及び分スイッチである。１５７は重量検知手段４０（ロードセル１８）を、手動で動作させるための計測スイッチである。ユーザは、各スイッチを操作し指令を入力することができる。表示部１５８には、炊飯の状況等が表示される。

次に、図４を用いて実施の形態の炊飯器の制御手段の構成を説明する。図４は、本発明
の実施の形態の炊飯器の制御系の構成を示すブロック図である。実施の形態の炊飯器の制御系は、操作部１５０、重量検知手段４０、鍋検知手段１６、角度検知手段９０、温度検知手段１５、制御手段３００、加熱コイル駆動手段３１１、加熱コイル１３、記憶部３２０、鍋１２、蓋２０を有する。記憶部３２０は、書き換え可能な不揮発性メモリ（回路基板１４に搭載される）で構成され、調理物１９の重量を算出するための重量算出用パラメータ３２１を記憶する。制御手段３００は、回路基板１４に搭載されたマイクロコンピュータを有する。加熱コイル駆動手段３１１は、回路基板１４に搭載される。

制御手段３００（マイクロコンピュータ）はソフトウエアにより、ユーザが操作部１５０を介して入力する操作指令、各検知手段（重量検知手段４０、鍋検知手段１６、角度検知手段９０及び温度検知手段１５）から入力される各信号、記憶部３２０から読み込んだ重量算出用パラメータ３２１に基づき、加熱コイル駆動手段３１１の制御、表示部１５８への表示、ロードセル１８のＯＮ／ＯＦＦ制御、記憶部３２０の書き換えを行う。加熱コイル駆動手段３１１は、制御手段３００の制御に応じて、加熱コイル１３を駆動する。加熱コイル１３の加熱量は、加熱コイル１３の通電率及び／又は通電量によって制御される。

制御手段３００は、重量算出部３０１、ロードセルＯＮ／ＯＦＦ制御部３０２、ゼロ点補正部３０３、加熱制御部３０４、加熱プログラム記憶部３０５を有する。重量算出部３０１は、ロードセル１８の出力信号及び記憶部３２０から読み込んだ重量算出用パラメータ３２１に基づいて、鍋１２の中の調理物１９の重量（炊飯量又は保温量）を算出する。ロードセルＯＮ／ＯＦＦ制御部３０２は、計測スイッチ５７が操作された時及び所定の条件（後述）が整った時にロードセル１８への通電をＯＮ／ＯＦＦする。ゼロ点補正部３０３は、所定の条件（後述）でロードセル１８の出力信号に基づき、重量算出用パラメータ３２１を書き換える。加熱プログラム記憶部３０５は、調理物１９の重量に応じた加熱プログラム（炊飯工程及び保温工程）を記憶する。加熱制御部３０４は、重量算出部３０１が算出した調理物１９の重量、温度検知手段１５が検知した鍋１２の温度に基づき、調理物１９の重量に応じた加熱プログラムを読み出し、加熱コイル駆動手段３１１を制御する。

図５は、本発明の実施の形態１の炊飯器の炊飯開始前までのユーザーの操作手順及び千順の伴う炊飯器の動作状態の遷移を示すフローチャートである。始めにユーザは、炊飯器の電源を入れ（ステップ９０１）、蓋２０を開ける（ステップ９０２）。次に、ユーザは炊飯を行いたい量の米を鍋１２に入れ、その鍋１２を収納部３０に収納し（ステップ９０３）、ステップ９０４に進む。

ユーザは、ご飯の固さの好みに応じた水加減を行う場合、ステップ９０４からステップ９０５に進み、計測スイッチ１５７を押す。計測スイッチ１５７は、炊飯を行う米量を確定する機能を有する。ユーザは、米の量を確認し（ステップ４０６）、次の手順は「水加減」であることを確認する。

ステップ９０７でユーザは、必要に応じて洗米を行い鍋１２に水を入れる。水量は、ステップ９０５で確定した米量及びユーザの好みのご飯の固さによって定まる。表示部１５８に、鍋１２の中の米量及び水量をしめす表示が現れる。

ユーザは、表示部１５８の表示を確認しながら、水加減する（ステップ９０７）。好みの固さのご飯が炊きあがる水量か否か判断し（ステップ９０８）、水の量が適量になるまで水加減を繰り返す。

水の量を確定した後、ユーザは蓋２０を閉め始める（ステップ９０９）。蓋２０を閉め
る過程において、蓋２０の開き角を認識する角度検知手段９０が検知を始め、蓋の開き角が、予め設定された角度（鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１と当接する角度より大きく設定）になると角度検知手段９０が動作する。（ステップ９１０）角度検知手段９０が動作すると鍋１２に入れられた米と水の重量（図中調理物）を確定する。（ステップ９１１）その後に、鍋パッキン１０２と鍋１２のフランジが当接し（ステップ９１２）、蓋２０が閉じた状態（ステップ９１３）となる。この蓋２０が閉じた状態を認識した後、ユーザーは炊飯スイッチ１５１を押す。（ステップ９１４）ステップ９１４の後、炊飯器は炊飯工程を実行する（ご飯を炊く）。

本発明の実施の形態１の炊飯器の炊飯工程における動作を、炊飯中に温度検知手段５２の温度上昇勾配によって炊飯量を判定する従来の炊飯器の動作との違いに着目して説明する。

炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊き、蒸らしに大分される。前炊き工程において、鍋１２の温度が米の吸水に適した温度（５０℃）になるように鍋内の米と水とを加熱する。次に、炊き上げ工程において、鍋１２の温度が所定値（１００℃）になるまで鍋１２を所定の熱量で加熱する。従来の炊飯器においては、この時の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。沸騰維持工程において、鍋１２の水が無くなり、鍋１２の温度が１００℃を超えた所定値になるまで、米と水を加熱する。最後に蒸らし工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた加熱（追い炊き）と加熱の停止を繰り返す。

前炊き工程について説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１の炊飯器で１合炊飯する時及び５合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す。図６（ｃ）及び（ｄ）は、炊き上げ工程において炊飯量を判定する従来例の炊飯器で、１合炊飯する時及び５合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す。鍋底の温度は、温度検知手段５２によって検知される。

炊き上げ工程において炊飯量を判定する従来例の炊飯器は、調理物１９の多少に関わらず、温度検知手段５２が検知した温度が吸水に適した温度（５０℃）になるまで加熱を行う。その後所定時間（Ｔａ）、鍋１２の温度を５０℃に保ち、米を吸水させる。しかし、炊飯量が多い場合（図６（ｄ））、調理物１９全体の温度が５０℃になるまでに時間がかかるので、適温での吸水時間が不足する。従って、ご飯に芯が残ってしまう。

本発明の実施の形態１の炊飯器は、調理物１９の量に応じて、吸水時の温度（温度検知手段５２によって検知される温度）を変える。例えば、炊飯量が１合の時は、温度検知手段５２が検知した温度が５０℃になるまで加熱を行う。そして、所定時間（Ｔａ）、鍋１２の温度を５０℃に保ち、米を吸水させる（図６（ａ））。例えば、炊飯量が５合の時は、温度検知手段５２が検知した温度が６０℃になるまで加熱を行う。そして、所定時間（Ｔａ）、鍋１２の温度を６０℃に保ち、米を吸水させる。調理物１９の中心部の温度は、外側の温度より遅れて上昇し５０℃程度になるので、米は十分に吸水できる。

炊き上げ工程について説明する。炊き上げ工程において炊飯量を判定する従来例の炊飯器は、調理物１９の多少に関わらず、所定の火力（誘導加熱コイル１３の通電率及び／又は通電量）で鍋１２を所定温度（１００℃）まで加熱する。従って、炊飯量が少ない場合には、早く沸騰しすぎて米の表面のみが糊化し、芯が残ったご飯ができる。本発明の実施の形態１の炊飯器は、炊飯量に応じて、炊き上げ工程における火力（誘導加熱コイル１３の通電率及び／又は通電量）を変える。即ち、炊飯量の多少に関わらず炊き上げ工程の所要時間が一定になるように、炊飯量が少ない時ほど火力を弱める制御を行う。

本発明の実施の形態１の炊飯器は、加熱開始前に正確に炊飯量を算出し、炊飯量に応じた火力制御を行う。従って、炊飯量によらず常においしいご飯を炊くことができる。

なお、炊飯量に応じて前炊き時の温度ではなく、前炊きの時間を変える制御方法としても良い。

実施の形態１の炊飯器は、当て筒４３とロードセル４１との間に樹脂製のセンサー台４２を設ける構成としたので、鍋１２、当て筒４３及び温度検知手段５２の間の摩擦によって生じる静電気が弱電回路に侵入しない。実施の形態１においてはセンサー台４２を樹脂によって作成したが、絶縁性を有する材料で作成すればよい。

本発明によれば、重量検知手段４０の部品点数が少なく、小型で軽量で安価な炊飯器を実現できる。

なお、基台２１とボディ１０との間に当て５５を設けることにより、ボディ１０の衝撃に対する強度を上げることができる。

当て筒４３の形状は図２に示したものに限らず、鍋１２が収納部３０に収納された時に、鍋１２の底部に当接する形状であれば良い。温度検知手段５２を、当て筒４３の外（例えば、鍋１２の底の周縁部）に設ける構成としても良い。

重量検知素子４１として圧電素子、静電容量検出素子、バネばかりを用いても良い。好ましくは、鍋１２の重量による変位量が非常に小さく（被加熱物の重量により、鍋１２と誘導加熱コイル１３との距離が変化しないことが好ましい。）、誘導加熱コイル１３の漏洩磁束により渦電流が流れて温度上昇する恐れがない検知素子（例えばアルミ又はアルミ合金製のロードセル又は圧電素子）を用いる。鍋１２が収納部３０に収納されている時に重量検知素子４１が検知する重量には、少なくとも鍋１２（調理物１９が有れば、鍋１２及び調理物１９）の重量が含まれていれば良い。

鍋１２は収納時に、収納部３０との間に隙間を有するので、鍋１２から収納部３０に熱が伝わりにくい。従って、収納部３０（コイルベース３１及び上枠３２）を樹脂成型によって安価に製造できる。

好ましくは、温度検知手段５２、重量検知素子４１のアクチュエータ、及び鍋検知手段１６（又はそのアクチュエータ）は、炊飯器の中心近傍に、上からこの順番に配置される。温度検知手段５２は、直接鍋１２の底の中心と接触して高い精度で温度を検出する。重量検知素子４１（又はそのアクチュエータであるセンサー台４２）は、鍋１２と、温度検知手段５２と、温度検知手段５２の保持構造物（実施の形態１においてはバネ５１及び検知体４３）とを含む重量を受ける構造とする。重量検知素子４１は、高い精度で鍋１２及び調理物１９の重量を検知する。鍋検知手段１６は、センサー台４２の変位に基づいて鍋の有無を検出できる。

図１に示すように、センサー台４２（重量検知素子４１のアクチュエータの役割を果たす。）を用いて直方体の形状を有する重量検知素子（ロードセル）４１の位置を鍋の底の中心からわずかにずらし、センサー台４２の下に鍋検知手段（マイクロスイッチ）１６を配置することにより、重量検知素子（ロードセル）４１と鍋検知手段（マイクロスイッチ）１６とを基台２１上に並置することができる。これにより重量検知素子（ロードセル）４１と鍋検知手段（マイクロスイッチ）１６との取り付け構造を簡素化することが出来、且つ炊飯器全体の高さを抑制することが出来る。

実施の形態１の炊飯器によれば、小型で軽量で安価な構成で、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９との総重量の測定と、鍋１２の有無の検知と、をいずれも鍋１２の外側底部の略中心部で行うことが出来る。

蓋２０の内部の回転軸１０５近傍には、蓋２０の開閉を検知する角度検知手段９０を設けている。角度検知手段９０の構成については、図１、図７、図８、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。図７は、実施の形態１の炊飯器の蓋要部断面図である。図８は、角度検知手段９０の要部平面図である。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、角度検知手段９０の動作位置概略図である。

角度検知手段９０は、例えば、リードスイッチ９２、磁石９３により構成される。リードスイッチ９２は、リードスイッチケース９４内部にエポキシ樹脂等を充填することで固定され、リードスイッチケース９４は、蓋２０内部にネジ締めもしくは爪嵌合により固定されている。

図８に示すように、磁石９３は、円筒もしくは球形状に形成し、ゴム等の緩衝性に優れた部材で覆い、また、駆動方向を規制するレール部９５を設けている。磁石９３は、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７の間に配置され、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７には、磁石９３のレール部９５に対応した凹部９８を有している。なお、磁石９３の駆動方向が、リードスイッチ９２の接点部９９に対して垂直方向になるように、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７の凹部９８を設けている。

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、角度検知手段９０の動作について説明する。図９（ａ）は、蓋２０が閉じた状態における角度検知手段９０の状態を、図９（ｂ）は、蓋２０が開いた状態における角度検知手段９０の状態を、図９（ｃ）は、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態における角度検知手段９０の状態を示したものである。リードスイッチ９２は、磁石９３のとの距離により、オンとオフを検知する。ここで言うオンとは、リードスイッチ９２の接点部９９が、閉じた状態を示し、オフは開いた状態を示す。これらのリードスイッチ９２のオン、オフに対応する電気信号はリード線１００を介して、制御部に入力される。図中のａ寸法は、磁石９３とリードスイッチ９２の中心との距離を示している。

本発明の実施の形態１の炊飯器においては、図９（ａ）に示す蓋２０が閉じた状態においては、磁石９３とリードスイッチ９２の中心との距離ａは最も近い状態で、その時のリードスイッチ９２の状態は、オンの状態である。図９（ｂ）に示す蓋２０が開いた状態においては、磁石９３とリードスイッチ９２の中心との距離ａは最も離れた状態で、その時のリードスイッチ９２の状態はオフである。図９（ｃ）に示す鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態では、リードスイッチ９２の状態はオンであり、すなわち、蓋２０が開いた状態から鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態の間の過程で、磁石９３が駆動し、リードスイッチ９２がオフからオンに移行（蓋が開いた状態から閉じた状態に移行）している状態である。

なお、蓋２０が開いた状態から鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触するまでに、必ず角度検知を行なうように設定する。

また、このリードスイッチ９２のオフからオンに移行するタイミングが、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジに接触する直前であればあるほど、より精度の高い重量検知を実現できる。例えば、蓋２０に付着していた調理物１９が、蓋２０が開いた状態から閉じた状態に移行する過程において、鍋１２内に落ちたりした場合や、鍋１２内の調理物１９が
手に付着などした場合のように、同過程において、調理物１９の重量が変動する場合にある。その際、前述のタイミングで蓋開閉検知ができれば、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の最終情報、すなわち炊飯直前の重量情報を得ることができ、より精度の高い重量検知を実現できる。

また、逆に、このリードスイッチ９２のオフからオンに移行するタイミングが、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジに接触する手前であればあるほど、重量検知のバラツキを回避することができる。例えば、蓋２０が開いた状態から閉じた状態に移行する過程において、蓋２０の開閉速度が非常に速い場合に、磁石９３の傾斜面に沿って駆動速度よりも、蓋２０の開閉速度が速くなってしまい、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触してもリードスイッチ９２のオフからオンに移行しない場合がある。この様な場合、前述のタイミングで確実に蓋開閉検知ができれば、重量検知のバラツキを回避することができる。

なお、角度検知手段９０は、鍋パッキン１０２と鍋１２のフランジが最もはじめに接触するのが蓋２０の回転軸１０５側であることを考慮し、可能な限り、蓋２０内部の回転軸１０５側に配置する。

前述のタイミングで、蓋開閉検知を行なうために、本発明の実施の形態１の炊飯器においては、リードスイッチ９２の感度と角度検知手段９０の位置（可能な限り蓋２０内部の回転軸１０５側）を固定し、磁石９３の駆動する蓋２０の傾斜面９６の角度３０°と設定し、前述のタイミングで蓋開閉検知を実現した。なお、角度検知手段９０の位置と磁石９３の駆動する蓋２０の傾斜面９６の角度を固定し、リードスイッチ９２のオン、オフの感度を設定する方法としても良い。また、リードスイッチ９２の感度と磁石９３の駆動する蓋２０の傾斜面９６の角度を同時調整しながら、蓋開閉検知のタイミングの調整を行なうことができ、より精度の高いタイミングの調整が行なうことができる。

このように、角度検知手段９０の情報を基に、鍋パッキン１０２がフランジに接触する前に、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知を行なえるので、炊飯（もしくは保温）の直前の鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の情報が得られ、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量を精度高く算出することができ、その重量に応じて火力制御（誘導加熱手段への通電率及び／又は通電量の制御）を行なうので、炊飯量、保温ご飯量に関わらず、適切な加熱を行なうことができ、優れた炊飯性能及び保温性能を実現することができる。

また、角度検知手段９０の情報を基に、蓋２０の開閉過程と連動して、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知を実現できるため、炊飯器の操作性を複雑にすること無く、容易かつ迅速に鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知をでき、安定した炊飯性能及び保温性能を実現することができる。

また、角度検知手段９０の配設位置とリードスイッチ９２の感度と磁石９３の駆動する傾斜面９６角度の調整を行なうことが可能であり、それぞれの角度調整要素の調整行なうことで、より正確な角度調整を行なうことができる。このことにより、容易且つ臨機応変に角度検知手段９０の検知のタイミングを容易に調整できる。

また、円筒もしくは球形状の磁石９３をゴム等の緩衝性に優れた部材で覆っているため、円筒もしくは球形状の磁石９３が傾斜面９６を駆動し、蓋２０と衝突するときの衝突音を緩和することができ、蓋２０開閉時の衝突音による品位の低下を防止できる。

また、円筒もしくは球形状の磁石９３を、磁石９３の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性
に優れた部材で構成したレール部９５を備え、蓋２０内部の傾斜面９６には、レール部９５に対応した凹部をそなえているので、磁石９３が、傾斜面９６を凹部を介して角度検知手段９０との位置関係を変えることなく、スムースに駆動することができ、また、蓋２０と衝突するときの衝突音を緩和することができるので、角度検知精度を向上できる同時に蓋２０閉時の衝突音による品位低下を防止できる。

《実施の形態２》
図１０を用いて本発明の実施の形態２の炊飯器を説明する。図１０は、角度検知手段９０の要部平面図である。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、角度検知手段９０の動作位置概略図である。

角度検知手段９０は、例えば、フォトカプラー１１０、駆動体１１１を用いた角度検知手段９０により構成される。図１０に示すように、駆動体１１１は、円筒もしくは球形状に形成し、ゴム等の緩衝性に優れた部材で覆い、また、駆動方向を規制するレール部９５を設けている。駆動体１１１は、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７の間に配置され、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７には、駆動体１１１のレール部９５に対応した凹部９８を有している。

フォトカプラー１１０光源１１２から発せられる光は、ホルダーキャップ９７と蓋２０の傾斜面９６をつないでいる駆動体１１１の駆動方向と平行な側面部の片側に設けている穴１１３を介して、もう一方の側面部に設けている穴１１４を通過し、フォトカプラー１１０受光体１１５に到達する。なお、駆動体１１１の駆動方向が、フォトカプラー１１０の光が通過する線に対して垂直方向になるように、蓋２０の傾斜面９６とホルダーキャップ９７の凹部９８を設けている。他の構成は、上記実施の形態１と同じである。

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、角度検知手段９０の動作について説明する。図１１（ａ）は、蓋２０が閉じた状態における角度検知手段９０の状態を、図１１（ｂ）は、蓋２０が開いた状態における角度検知手段９０の状態を、図１１（ｃ）は、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態における角度検知手段９０の状態を示したものである。フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られたときに、電気信号はリード線１００を介して、制御部に入力され、蓋開閉検知が行われる。図中の点線は、光の道筋を示している。

本発明の実施の形態２の炊飯器においては、図１１（ａ）に示す蓋２０が閉じた状態においては、フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られたとき状態である。図１１（ｂ）に示す蓋２０が開いた状態においては、フォトカプラー１１０光源から発せられる光が通過した状態である。図６（ｃ）に示す鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態では、フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られた状態であり、すなわち、蓋２０が開いた状態から鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触した状態の間の過程で、駆動体１１１が駆動し、フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られた（蓋が開板状態から閉じた状態に移行）状態である。なお、蓋２０が開いた状態から鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触するまでに、必ず角度検知手を行なうように設定する。

フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られるタイミングが、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジに接触する直前であればあるほど、より精度の高い重量検知を実現できる。例えば、蓋２０に付着していた調理物１９が、蓋２０を開から閉の過程において、鍋１２内に落ちたりした場合や、鍋１２内の調理物１９が手に付着などした場合のように、同過程において、調理物１９の重量が変動する場合にある。その際、前述のタイミングで蓋開閉検知ができれば、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の最終情報
、すなわち炊飯直前の重量情報を得ることができ、より精度の高い重量検知を実現できる。

また、逆に、フォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られたるタイミングが、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジに接触する手前であればあるほど、重量検知のバラツキを回避することができる。例えば、蓋２０を開から閉の過程において、蓋２０の開閉速度が非常に速い場合に、駆動体１１１の傾斜面９６に沿って駆動速度よりも、蓋２０の開閉速度が速くなってしまい、鍋パッキン１０２が鍋１２のフランジ１２１に接触してもフォトカプラー１１０光源から発せられる光が遮られない場合がある。この様な場合、前述のタイミングで確実に蓋開閉検知ができれば、重量検知のバラツキを回避することができる。なお、角度検知手段９０は、鍋パッキン１０２と鍋１２のフランジが最もはじめに接触するのが蓋２０の回転軸１０５側であることを考慮し、可能な限り、蓋２０内部の回転軸１０５側に配置する。

また、前述の構成において、フォトカプラー１１０の配設位置は、固定されている。すなわち、フォトカプラー１１０光源から発せられる光の通過点は一定に規制され、蓋の開閉による検知ヒステリシスがなくなり、角度検知手段９０の検知のバラツキ要素が少なくなるため、蓋開閉検知のタイミングの調整を容易且つ精度高く行なうことができる。

本発明の実施の形態２の炊飯器において、前述のタイミングで、角度検知手段９０の情報を基に、鍋パッキン１０２がフランジに接触する前に、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知を行なえるので、炊飯（もしくは保温）の直前の鍋と鍋に入れられた調理物の総重量の情報が得られ、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量を精度高く算出することができ、その重量に応じて火力制御（誘導加熱手段への通電率及び／又は通電量の制御）を行なうので、炊飯量、保温ご飯量に関わらず、適切な加熱を行なうことができ、優れた炊飯性能及び保温性能を実現することができる。

また、角度検知手段９０の情報を基に、蓋２０の開閉過程と連動して、鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知を実現できるため、炊飯器の操作性を複雑にすること無く、容易かつ迅速に鍋１２と鍋１２に入れられた調理物１９の総重量の重量検知をでき、安定した炊飯性能及び保温性能を実現することができる。

また、角度検知手段９０の配設位置と駆動体１１１の駆動する傾斜面９６角度の２つの要素で角度調整を行なうため、角度調整時のバラツキ要素が少なく、より正確な角度調整を行なうことができる。このことにより、容易且つ臨機応変に検知のタイミングを調整できる。

また、円筒もしくは球形状の駆動体１１１をゴム等の緩衝性に優れた部材で覆っているため、円筒もしくは球形状の駆動体１１１が傾斜面９６を駆動し、蓋２０と衝突するときの衝突音を緩和することができ、蓋２０開閉時の衝突音による品位の低下を防止できる。

また、円筒もしくは球形状の駆動体１１１を、駆動体１１１の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性に優れた部材で構成したレール部９５を備え、蓋２０内部の傾斜面９６には、レール部９５に対応した凹部をそなえているので、駆動体１１１が、傾斜面９６を凹部を介して角度検知手段９０との位置関係を変えることなく、スムースに駆動することができ、また、蓋２０と衝突するときの衝突音を緩和することができるので、角度検知精度を向上できる同時に蓋２０閉時の衝突音による品位低下を防止できる。

本発明に係わる炊飯器は、家庭用又は業務用の炊飯器として有用である。

本発明の実施の形態１の炊飯器の一部を切欠した側面図 本発明の実施の形態１の炊飯器の要部分解斜視図 本発明の実施の形態１の炊飯器の操作部を示す図 本発明の実施の形態１の炊飯器の制御系の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１の炊飯器の炊飯開始前までのユーザーの操作手順及び千順の伴う炊飯器の動作状態の遷移を示すフローチャート （ａ）本発明の実施の形態１〜実施の形態３の炊飯器で１合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１〜実施の形態３の炊飯器で５合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す図（ｃ）炊き上げ工程において炊飯量を判定する従来例の炊飯器で、１合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す図（ｄ）炊き上げ工程において炊飯量を判定する従来例の炊飯器で、５合炊飯する時の、前炊き工程での鍋底（実線）及び調理物中心部（破線）の温度を示す図 実施の形態１の炊飯器の蓋要部断面図 実施の形態１の炊飯器の角度検知手段の要部平面図 （ａ）実施の形態１の炊飯器において、蓋が閉じた状態の角度検知手段の状態の概略図（ｂ）実施の形態１の炊飯器において、蓋が開いた状態の角度検知手段の状態の概略図（ｃ）実施の形態１の炊飯器において、鍋パッキンが鍋のフランジに接触した状態の角度検知手段の状態の概略図 実施の形態２の炊飯器の角度検知手段の要部平面図 （ａ）実施の形態２の炊飯器において、蓋が閉じた状態の角度検知手段の状態の概略図（ｂ）実施の形態１の炊飯器において、蓋が開いた状態の角度検知手段の状態の概略図（ｃ）実施の形態１の炊飯器において、鍋パッキンが鍋のフランジに接触した状態の角度検知手段の状態の概略図

符号の説明

１０ ボディ（本体）
１２ 鍋
１３ 誘導加熱コイル（加熱手段）
１９ 調理物
２０ 蓋
３０ 収納部
４０ 重量検知手段
９０ 角度検知手段
９２ リードスイッチ
９３ 磁石
９５ レール部
９６ 傾斜面
９８ 凹部
１０２ 鍋パッキン
１１０ フォトカプラー
１１１ 駆動体
１２１ フランジ

Claims (7)

1. 上面が開口した本体と、前記本体の収納部に着脱自在に収納されるとともにその上端開口部にフランジを有した鍋と、前記収納部を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋と前記鍋に入れられた調理物との総重量を検知する重量検知手段と、前記蓋と前記フランジの間をシールする鍋パッキンと、前記重量検知手段の出力信号に基づき前記調理物の重量を算出し、前記調理物の重量に応じて前記加熱手段への通電率及び／又は通電量を制御する制御部と、前記蓋の開き角を認識する角度検知手段とを備え、前記角度検知手段は予め定められた前記蓋が閉まる寸前の角度になると動作し、前記角度検知手段が動作すると、前記重量検知手段により前記調理物の総重量を検知することを特徴とする炊飯器。
2. 角度検知手段は、蓋内部に固定したリードスイッチと前記蓋内部の傾斜面上に配設した円筒もしくは球形状の磁石により構成することを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
3. 角度検知手段は、蓋内部に固定したフォトカプラーと前記蓋内部の傾斜面上に配設した円筒もしくは球形状の駆動体により構成することを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
4. 磁石を緩衝性に優れた部材で覆うことを特徴とする請求項２記載の炊飯器。
5. 駆動体を緩衝性に優れた部材で覆うことを特徴とする請求項３記載の炊飯器。
6. 磁石には、前記磁石の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性に優れた部材で構成したレール部を備え、蓋内部の傾斜面には、前記レール部に対応した凹部を有することを特徴とした請求項２または４記載の炊飯器。
7. 駆動体には、前記駆動体の駆動方向と平行なゴム等の緩衝性に優れた部材で構成したレール部を備え、蓋内部の傾斜面には、前記レール部に対応した凹部を有することを特徴とした請求項３または５記載の炊飯器。

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