JP2015204903A - 調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】被調理物の容量を精度高く検知する調理器を提供することを目的としている。【解決手段】内釜を加熱する加熱手段と、内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで内釜の温度を第１温度閾値と第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、制御部は、内釜の温度が第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、加熱停止時間と、内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して、容量を判定する容量判定手段を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、被調理物の容量を自動で判定する機能を備えた調理器に関するものである。

従来、内釜に投入された被調理物の量を自動で測定し、調理を行う際の加熱量の調整や調理時間などに反映させる調理器が知られている。このような調理器では、例えば重量検出手段を内釜の下部に配置し、直接被調理物の重量を検出して調理を行うものがある（特許文献１を参照）。

また、被調理物の加熱工程の前に予熱工程を備えた調理器では、予熱工程期間に内釜を所定温度域に維持するため加熱手段をオンオフ制御しているが、この予熱工程期間の加熱手段をオンしていた時間の積算値を加熱手段がオフしていた時間の積算値で除することで被調理物の容量を検知する技術が開示されている（特許文献２を参照）。

特開平２−３０５５１５号公報（特許請求の範囲を参照） 特開２００５−１６８８７２号公報（段落［００３０］、図４を参照）

従来の調理器では、例えば特許文献１に記載された調理器のように重量検出手段によって被調理物の重量を計測していたため、重量検出手段の設置スペースと追加コストとが発生する問題があった。
また、特許文献２に記載された調理器では重量検出手段を設けず、既存の温度検出手段や計時手段のみで容量を検知することができるが、加熱手段がオンした積算時間は加熱手段がオフした積算時間に比べて非常に短時間であるため、加熱手段をオンしていた時間の積算値を加熱手段がオフしていた時間の積算値で除した値を容量の判定基準値とすると、判定基準値が非常に小さくなるとともに、加熱手段がオンしていた時間の測定誤差に対して演算した被調理物の容量の変動が非常に大きくなり、精度が低くなってしまうという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、調理器に付属する既存の測定手段を利用し、被調理物の容量を精度高く検知する調理器を提供することを目的とする。

本発明に係る調理器は、内釜を加熱する加熱手段と、内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで内釜の温度を第１温度閾値と第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、制御部は、内釜の温度が第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、加熱停止時間と、内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して、容量を判定する容量判定手段を備えたものである。

本発明に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間を判定基準値として内釜内の被調理物の容量を判定するので、調理器に付属する既存の測定手段で容量を判定することができると共に、予熱工程時に被調理物の容量を精度高く検知することが可能となり、その後の加熱運転の容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態１に係る調理器の構成を示した説明図である。 実施の形態１に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。 実施の形態２に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。 実施の形態２に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。 実施の形態３に係る調理器の被調理物の容量検知に使用する判定閾値Ｔｓを示す対応図である。 実施の形態４に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。 実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す説明図である。 実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す他の例の説明図である。 実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す詳細説明図である。 実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す他の例の詳細説明図である。 実施の形態６に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。 実施の形態６に係る他の例の調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。 実施の形態７に係る調理器の電源系統を示す構成図である。

以下、本発明に係る調理器について、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成や制御内容等は、一例であり、本発明に係る調理器は、そのような構成や制御内容等に限定されない。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
本発明に係る調理器として炊飯器を例に以下説明する。
図１は、実施の形態１に係る調理器の構成を示した説明図である。
図１に示す炊飯器本体１００は、有底筒形状の炊飯器筐体１１を有しており、この胴体内に内釜１を収容する。炊飯器筐体１１の上部には、蓋体８が取り付けられている。
内釜１は、上部が開口した有底筒形状をしており、熱伝導率が高いアルミ等からなる母材で構成されている。内釜１の外面には、強磁性材料がコーティングや接合等によって施されており、後述する加熱コイル２への高周波電流の通電によって電磁誘導加熱される。

内釜１の下部には、内釜１を電磁誘導加熱するための加熱コイル２が設置され、内釜１の底部には温度を検出する底サーミスタ３が設けられている。
蓋体８は、炊飯器筐体１１及び内釜１の上部の開口を開放可能に回動する。蓋体８の内釜１側には、内釜１内の雰囲気温度を検出する蓋サーミスタ４が設置されている。

炊飯器本体１００の正面には、操作部６が設けられている。操作部６は、液晶表示装置等からなる表示装置と、炊飯器本体１００を操作するためのスイッチ類とを備えている。スイッチ類は、使用者が希望する炊飯完了時刻（予約時刻）を設定するための時刻設定スイッチ、炊飯開始を指示するための炊飯開始スイッチ、炊飯工程や保温工程を取り消す（中止する）ための取り消しスイッチ等により構成されている。

加熱コイル２には、電源９から高周波電流が供給される。電源９からの電力は、インバータ１０を備えた駆動回路５により周波数を調整され加熱コイル２に入力する。
炊飯器本体１００には、操作部６、底サーミスタ３、蓋サーミスタ４からの信号が少なくとも入力する制御部７が内蔵されている。
制御部７は、マイクロコンピュータ 、読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及びタイマー（計時手段）等を備えており、入力信号と記憶されたプログラムとに従って演算を行い、インバータ１０を制御して、加熱コイル２の出力を調整する。

制御部７は、炊飯を行う際の制御プログラムを加熱工程として記憶している。加熱工程は、被調理物の沸点よりも低温の予熱温度に内釜１内を維持する予熱（吸水）工程と、内釜１内が沸騰状態になるまで加熱する本加熱工程と、内釜１内を沸騰状態で維持する沸騰維持工程とを少なくとも含んでいる。
また、制御部７は、この予熱工程期間に内釜１に投入された被調理物の容量を検知する容量判定手段を有し、容量の検知結果に基づいてその後の加熱工程における加熱コイル２の出力制御等を行う。
以下に制御部７の容量判定手段の動作について詳述する。

図２は、実施の形態１に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。
予熱工程では、内釜１の底の温度を底サーミスタ３で検出し、その検出値が所定の温度範囲となるように加熱コイル２の出力を制御する。
加熱コイル２は、オンオフによる二位置制御となっている。図２に示すように温度制御は、制御部７にて底サーミスタ３の信号を監視し、内釜１の温度が上昇して底サーミスタ３の信号が第１の所定電圧（本発明の第１温度閾値に相当する）に達したら加熱コイル２への供給電力を停止（オフ）すると共に、内釜１の温度が低下して底サーミスタ３の信号が第１の所定電圧より低い第２の所定電圧（本発明の第２温度閾値に相当する）に低下すると加熱コイル２への供給電力を投入（オン）することを繰り返す。

この加熱コイル２への供給電力が停止している時間は、内釜１に投入された被調理物の容量（米及び水の容量）によって異なり、容量が多いほど停止時間は短くなる。
例えば図２において、被調理物の容量が少量のときの通電の停止期間における１区間の加熱停止時間（ｔ１）よりも多量のときの停止期間における１区間の加熱停止時間（ｔ３）の方が短くなる。

そこで、容量判定手段が被調理物の容量を検知する際には、はじめに予熱工程が開始されてから規定時間が経過した時点（判定タイミングＴａ）が含まれ、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を計時手段にて計測する。また、例えば容量を３段階（少量、中量、多量）で判定する場合、予め被調理物の容量が少量のときの１区間の加熱停止時間（ｔ１）と、中量のときの１区間の加熱停止時間（ｔ２）と、多量のときの１区間の加熱停止時間（ｔ３）との間に、それぞれ判定閾値Ｔｓ１（少量−中量）と判定閾値Ｔｓ２（中量−多量）とを実験データやシミュレーションから設ける。

そして、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を各判定閾値Ｔｓ１及びＴｓ２と比較し、ｔ＞Ｔｓ１であれば少量、Ｔｓ１＞ｔ＞Ｔｓ２であれば中量、Ｔｓ２＞ｔであれば多量と判断する。
その後、加熱工程において、被調理物の容量の判定結果に応じて加熱コイル２への最適な投入電力や電力投入時間が設定される。
なお、加熱コイル２への供給電力の投入は、電源オンの期間中でもＤｕｔｙ制御が行われる場合があるので、供給電力の停止時間を計測するのではなく、底サーミスタ信号が第１の所定電圧に達した時点から、第２の所定電圧に達した時点までの時間を計測することが望ましい。また、上記では要領を３段階（少量、中量、多量）で判定したが４段階以上で判定してもよい。

また、実施の形態１の例では、容量判定手段が被調理物の容量を検知する際に、予熱工程が開始されてから規定時間が経過した時点（判定タイミングＴａ）で加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を計時手段にて計測し判定したが、規定時間が経過した時点（判定タイミングＴａ）で既に確定している加熱停止時間（ｔ）、すなわち判定タイミングＴａが含まる加熱停止時間（ｔ）の一つ手前の加熱停止時間（図２のｔ４、ｔ５、ｔ６）を計時手段にて計測して基準値として判定閾値と比較してもよい。

実施の形態１に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間を判定基準値として内釜内の被調理物の容量を判定するので、調理器に付属する既存の測定手段で容量を判定することができると共に、予熱工程時に被調理物の容量を精度高く検知することが可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の加熱容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。
図４は、実施の形態２に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。
実施の形態２に係る調理器の予熱工程では、内釜１の底の温度を底サーミスタ３で検出し、その検出値が所定の温度範囲となるように加熱コイル２の出力を制御する。加熱コイル２に対してオンオフによる二位置制御を行い、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）から被調理物の容量を検知する点は実施の形態１と同様なため異なる点のみを説明する。
実施の形態２に係る調理器では、容量判定手段が被調理物の容量を計測する際に予熱工程の期間中に複数回、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を計時手段にて計測する。

これは、図４に示すように予熱工程初期の段階では被調理物の容量に応じた加熱停止時間（ｔ）の差が出にくい（図４参照）ので、まず被調理物の容量を２段階に分類し（第１判定）、検出した容量に応じてその後の予熱工程の供給電力を最適値に設定する。予熱工程の中間以降では、被調理物の容量に応じた加熱停止時間（ｔ）の差が顕著に表れるようになるので、容量を少なくとも３段階に分類し（第２判定）、容量に応じてその後の予熱工程の電力を最適値に設定する。さらに、予熱工程の終了付近で再度容量を判定し（第３判定）、被調理物の容量の確定を行う。これにより、予熱工程終了後の加熱工程で被調理物の容量に応じた最適な投入電力量や投入電力の時間が設定される。
このように、予熱工程中の初期段階から複数回、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を計時手段にて計測することで、予熱工程中と、その後の本加熱工程の両工程で容量に応じた最適な加熱コイル２の出力制御が可能となる。

さらに、実施の形態２に係る調理器では、第２判定以降の被調理物の容量を例えば３段階（少量、中量、多量）に分類する場合、前回の判定で容量を少量と検知したものが次回の判定で多量と検知された場合、容量を１段階だけ上げて中量とし、その後の加熱制御を行う。また、前回の判定で容量を多量と検知したものが、次回の判定で少量と検知された場合、１段階だけ下げて中量とし、その後の加熱制御を行う。

また、４段階以上に分類する場合には、前回の判定結果から次回の判定結果が２段階以上増加する判定結果となったときには、前回の判定結果から１段階以上増加させ、且つ、次回の判定結果から１段階以上減少させて、前回の判定結果を補正し、また、前回の判定結果から次回の判定結果が２段階以上減少する判定結果となったときには、前回の判定結果から１段階以上減少させ、且つ、次回の判定結果から１段階以上増加させて、前回の判定結果を補正するものとする。
このように後段の判定で被調理物の容量を変更（補正）する場合、大きく段階の変更はせず、小さい段階の変更に留めるものとする。これにより、大幅な容量変更による加熱制御の内容の変更を抑制し、加熱調理の失敗のリスクを低減する。

実施の形態２に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間を判定基準値として内釜内の被調理物の容量を複数回判定するので、予熱工程時に被調理物の容量をより精度高く検知することが可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の加熱容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る調理器の被調理物の容量検知に使用する判定閾値Ｔｓを示す対応図である。
実施の形態３に係る調理器の容量判定手段の容量の検出方法は、基本的に実施の形態１に係る調理器と同一の検知方法を行うが、被調理物の容量を判断するための判定閾値Ｔｓを、室温と内釜１の初期温度で補正して判定する点で異なっている。

予熱工程において加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）は、内釜１の初期温度や室温の影響を受ける。そこで、被調理物の容量の判定前（例えば炊飯開始ボタンを押下した直後）に予め底サーミスタ３及び蓋サーミスタ４にて内釜１の温度と蓋体８の内部の雰囲気温度とを測定し、判定閾値Ｔｓを補正する。補正は、判定閾値Ｔｓに係数を掛けて決定する。または、図５に示すように予めプログラムされたテーブルを用いて、室温と内釜１の温度とに対応した判定閾値Ｔｓが選択されるようにしてもよい。

ここで、底サーミスタ３によって検出される内釜１の底の温度は、被調理物（水）の温度を表し、蓋サーミスタ４によって検出される蓋体８の内部の雰囲気温度は室温の近似値として検出される。例えば冬季で被調理物（水）が低く、室温も低い状態の時には、一般的に加熱コイル２の通電の停止期間における１区間の加熱停止時間（ｔ）は短くなる（頻繁に加熱コイル２がオンする）傾向にあるため、判定閾値Ｔｓを短く補正する。また、例えば夏季で被調理物（水）が高く、室温も高い状態の時には、一般的に加熱コイル２の通電の停止期間における１区間の加熱停止時間（ｔ）は長くなる（あまり加熱コイル２がオンしない）傾向にあるため、判定閾値Ｔｓを長く補正する。
この補正により、被調理物（水）の温度及び室温を被調理物の容量の検知に反映させ、正確な容量の判定が可能となる。
なお、測定した内釜１の温度及び室温が規定範囲外（図５において内釜１の温度と室温とがテーブルの温度範囲より高い場合及び低い場合）のときは被調理物の容量判定が困難として、容量が少量でも多量でも無難に炊くことができる中量に設定し加熱制御を行う。

また、実施の形態３に係る調理器は、使用者が炊飯開始の指示を出した直後（例えば使用者が炊飯開始ボタンを押下した直後）に、まず、内釜１の装着の有無を判断する無負荷判定を実施するようにしてもよい。予熱工程開始前に無負荷判定を行い、内釜１が装着されていない場合には使用者にブザー等でその旨を伝える必要がある。無負荷判定はごく短時間（例えば５秒）内釜１に電力を投入し、加熱コイル２の動作（例えばＩＨ加熱方式であればインバータ１０の電流や電圧）から内釜１の有無を判定する。無負荷判定を実施した後は所定時間待機し、上記判定閾値Ｔｓの補正を行うために底サーミスタ３にて内釜１の温度を測定する。無負荷判定時の加熱コイル２の動作はごく短時間であるため、内釜１の温度上昇への影響は小さい。

これは、判定閾値Ｔｓの補正を行うために内釜１の初期温度を測定する必要があるが、炊飯器本体１００に内釜１をセット後、すぐに内釜１の初期温度を測定してしまうと底サーミスタ３の応答遅れにより正確な内釜１の温度が測定できない。よって、炊飯開始ボタン押下後、所定待機時間（例えば３０秒）を設けて温度が安定した後、底サーミスタ３にて内釜温度を検出する必要がある。そこで、この所定待機時間を利用して無負荷判定を行うものである。

また、使用者が炊飯開始の指示を出し、所定待機時間が経過して底サーミスタ３により内釜１の初期温度を測定した後に無負荷判定を行ってしまうと、使用者が内釜１をセットし忘れた場合、所定待機時間中に使用者がその場を離れてしまう可能性があり、使用者にその旨を伝えることができなくなってしまう不都合が生じる。
したがって、上記のように使用者が炊飯開始の指示を出した直後にまず、内釜１の装着の有無を判断する無負荷判定を実施し、所定時間待機して底サーミスタ３にて内釜１の初期温度を測定する無負荷判定工程を行うことが望ましい。無負荷運転は上記のように加熱コイル２の動作がごく短時間であるため、内釜１の温度上昇への影響は小さく、内釜１の初期温度の測定に影響を与えることがない。

実施の形態３に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間を判定基準値とすると共に、調理器の周囲温度や被調理物の温度も考慮して内釜内の被調理物の容量を判定するので、予熱工程時に被調理物の容量をより精度高く検知することが可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の加熱容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る調理器の予熱工程の加熱状態を示す説明図である。
実施の形態４に係る調理器の容量判定手段の容量の検出方法は、基本的に実施の形態１に係る調理器と同一であるが、被調理物の容量を計測する際に、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している加熱停止時間（ｔ）の採用値が異なっている。
実施の形態４に係る調理器の加熱コイル２への供給電力の投入が停止している時間（ｔ）の計測は、図６に示すように複数区間の時間（ｔ）の合計値とする（例えば、３区間の合計）。これにより被調理物の容量が異なる場合の供給電力の投入が停止している時間の差をより大きく取り出すことができる。よって、被調理物の容量の誤判定のリスクを小さくすることができる。なお、合計する複数区間の時間（ｔ）を４区間以上としてもよい。

実施の形態４に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間を複数区間合計して判定基準値とし内釜内の被調理物の容量を判定するので、予熱工程時に被調理物の容量をより精度高く検知することが可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の加熱容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態５．
図７は、実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す説明図である。
図８は、実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す他の例の説明図である。
図９は、実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す詳細説明図である。
図１０は、実施の形態５に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の判定タイミングと測定対象時間（区間）との関係を示す他の例の詳細説明図である。

実施の形態５に係る調理器の被調理物の容量の検出方法は、基本的に実施の形態１に係る調理器と同一であるが、被調理物の容量を計測する際に、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している加熱停止時間（ｔ）の採用値が異なっている。
実施の形態１では、予熱工程が開始されてから規定時間が経過した時点を判定タイミングＴａとして加熱コイル２への供給電力の投入が停止している１区間の加熱停止時間（ｔ）を計時手段にて計測する。これに対して実施の形態５に係る調理器は、供給電力の投入が停止している１区間の中で例えば前半に判定タイミングＴａが来る場合には、その判定タイミングＴａの区間の一つ前の区間を測定対象とする。また、供給電力の投入が停止している１区間の中で例えば後半に判定タイミングＴａが来る場合には、その判定タイミングＴａの区間を測定対象とする。

より具体的には、図９に示すように判定タイミングＴａが存在する加熱電力の加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１において、判定タイミングＴａが加熱電力の加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１開始からＴ１より短い一定時間Ｔｂを経過していない場合には、その加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１の一つ前の加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ２を測定対象とし判定閾値Ｔｓと比較して被調理物の容量を判定する。

また、図１０に示すように判定タイミングＴａが存在する加熱電力の加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１において、判定タイミングＴａが加熱電力の加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１開始から一定時間Ｔｂを経過している場合には、その加熱停止時間（ｔ）＝Ｔ１を測定対象とし判定閾値Ｔｓと比較して被調理物の容量を判定する。ここで、一定時間Ｔｂは、例えばＴ２の１／２の時間とする。

実施の形態５に係る調理器によれば、このように加熱停止時間（ｔ）の計測対象を特定することで、判定時間として採用する区間の加熱停止時間（ｔ）が判定タイミングＴａによって大きくずれてしまうことを防止し、精度の高い被調理物の容量の検知が可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の容量制御を適切に行うことができる。

実施の形態６．
実施の形態６に係る調理器の容量判定手段の容量の検出方法は、基本的に実施の形態１に係る調理器と同一であるが、被調理物の容量を計測する際に、加熱コイル２への供給電力の投入が停止している時間（ｔ）の変化の傾きを判定基準とする点で異なっている。
図１１は、実施の形態６に係る調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。

実施の形態６では、予熱工程が開始してから規定時間が経過した時における、内釜１の温度が上昇して底サーミスタ３の信号が第１の所定電圧に達し、加熱コイル２への供給電力を停止（オフ）してから、内釜１の温度が低下して底サーミスタ３の信号が第１の所定電圧より低い第２の所定電圧に低下し加熱コイル２への供給電力を投入（オン）するまでの１区間の加熱停止時間（ｔ）を、予熱開始時点から当該区間の加熱コイル２への供給電力を投入（オン）するまで経過時間で除した傾きから被調理物の容量を判定する容量判定手段を備えている。

判定タイミングＴａから生じる加熱停止時間（ｔ）のずれが大きい場合、容量の誤判定の可能性が高まる。そこで、測定した１区間の加熱停止時間（ｔ）（図１１のｔ１、ｔ２）を予熱工程開始時から当該区間の加熱停止時間（ｔ）の完了時までの時間（図１１のＴ１、Ｔ２）で除することにより図１１に示す加熱停止時間（ｔ）の増加の傾きを近似的に求め、その値を容量判定手段の判定用データとして使用する。

容量判定手段は、例えば容量が少量の場合と中量の場合との間に傾きの判定閾値Ｔｓ１を、容量が中量の場合と多量の場合との間に傾きの判定閾値Ｔｓ２を設定し、加熱停止時間（ｔ）の傾きが閾値Ｔｓ１、Ｔｓ２に対してどの範囲に存在するかを判定して、被調理物の容量（例えば少量、中量、多量）を検知する。これにより加熱停止時間（ｔ）が判定タイミングＴａによって時間的なずれが大きくなっても、その影響を軽減することができる。
なお、上記の図１１に示す加熱停止時間（ｔ）の増加の傾きは、演算データが極小値となることもあるため、適宜係数を掛けて判定閾値Ｔｓとの比較をしやすくすることも可能である。

実施の形態６に係る調理器によれば、予熱工程での加熱手段の加熱停止時間の傾きを判定基準値として内釜内の被調理物の容量を判定するので、調理器に付属する既存の測定手段で容量を判定することができると共に、予熱工程時に被調理物の容量を精度高く検知することが可能となり、予熱工程及びその後の本加熱運転の容量制御を適切に行うことができる。

また、図１２は、実施の形態６に係る他の例の調理器の加熱停止時間（ｔ）の変化を示す説明図である。
上記実施の形態６に係る容量判定手段は、測定した１区間の加熱停止時間（ｔ）（図１１のｔ１、ｔ２）を予熱工程開始時から当該区間の加熱停止時間（ｔ）の完了時までの時間（図１１のＴ１、Ｔ２）で除することにより図１１に示す加熱停止時間（ｔ）の増加の傾きを近似的に求め、その値を容量判定手段の判定用データとして使用したが、図１２に示す他の例では、経過時間を予熱工程開始時からではなく、最初の加熱停止時間（ｔ１ａ、ｔ２ａ）が終了（加熱コイル２への供給電力を投入）した時点から、判定対象となる加熱停止時間（ｔ１ｂ、ｔ２ｂ）が終了した時点までの経過時間Ｔ１、Ｔ２とし、さらに、最初の加熱停止時間（ｔ１ａ、ｔ２ａ）と判定対象となる加熱停止時間（ｔ１ｂ、ｔ２ｂ）との時間差を算出して加熱停止時間（ｔ）の実質的な増加分の傾きを近似的に求め、容量判定手段の判定用データとして使用する。

すなわち、最初の加熱停止時間（ｔ１ａ、ｔ２ａ）と判定対象となる加熱停止時間（ｔ１ｂ、ｔ２ｂ）との時間差を、最初の加熱停止時間（ｔ１ａ、ｔ２ａ）が終了した時点から、判定対象となる加熱停止時間（ｔ１ｂ、ｔ２ｂ）が終了した時点までの経過時間Ｔ１、Ｔ２で除した傾きを判定閾値Ｔｓ１、Ｔｓ２と比較することで容量の判定を行う。

このような、容量判定手段では、傾きの原点を最初の加熱停止時間（ｔ１ａ、ｔ１ｂ）の座標として演算するため、図１１に記載のゼロ点を原点とした傾きの算出手法に比べて精度の高い判定基準値を得ることができる。

実施の形態７．
実施の形態７に係る調理器は、実施の形態１〜６に係る調理器の電源管理に関するものである。
図１３は、実施の形態７に係る調理器の電源系統を示す構成図である。
実施の形態７に係る調理器の電源は、系統電源（商用電源）２０と系統電源２０とは別の外部電源（蓄電池）２１とを住宅内に引き込んで構成されている。この外部電源２１はリチウムイオン蓄電池等に充電された直流電源を住宅内で使用可能な交流電源に変換して住宅内に供給するものである。

切替分電盤２２は住宅内の各コンセント（図示せず）に供給する交流電源を系統電源２０と外部電源２１から選択するように機能する。コントローラ２３は、例えば無線等で炊飯器本体１００等の機器（図示せず）と通信を行い、住宅内のエネルギーマネジメントを行うものである。

例えば、系統電源２０が遮断（停電）した場合、切替分電盤２２は使用者の指示あるいは停電検知により住宅内へ供給する電源元を系統電源２０から蓄電池である外部電源２１に切り替える。このとき、切替分電盤２２とコントローラ２３との間の通信内容には、系統電源２０は停電状態である旨を示す信号が含まれているため、コントローラ２３から炊飯器本体１００に対して系統電源２０が「停電」として送信され、炊飯器本体１００の受信手段はこれを受信する。受信内容が停電を示すものであれば、炊飯器本体１００は、容量判定手段により判定した被調理物の容量よりも少ない容量に対応する加熱コイル２の出力制御を行い、消費電力量を抑制する。
これにより系統電源２０の遮断時に外部電源２１で消費する電力量を削減することができ、有限の容量である外部電源（蓄電池）２１の節電が可能とする。なお、住宅内のデータ送受信方法は無線、有線等を限定するものではない。

以上、実施の形態１〜７について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全て又は一部を組み合わせることも可能である。

１ 内釜、２ 加熱コイル、３ 底サーミスタ、４ 蓋サーミスタ、５ 駆動回路、６ 操作部、７ 制御部、８ 蓋体、９ 電源、１０ インバータ、１１ 炊飯器筐体、２０ 系統電源、２１ 外部電源、２２ 切替分電盤、２３ コントローラ、１００ 炊飯器本体、Ｔａ 判定タイミング、Ｔｂ 一定時間、Ｔｓ 判定閾値。

本発明に係る調理器は、内釜を加熱する加熱手段と、内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで内釜の温度を第１温度閾値と第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、制御部は、内釜の温度が第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、加熱停止時間を、予熱工程が開始された時点から加熱停止時間が終了した時点までの時間で除した値と、内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して容量を判定する容量判定手段を備えたものである。

Claims (13)

1. 内釜を加熱する加熱手段と、前記内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、前記加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、
   前記加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで前記内釜の温度を第１温度閾値と前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、
   前記制御部は、
   前記内釜の温度が前記第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に前記第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、
   前記加熱停止時間と、前記内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して、前記容量を判定する容量判定手段を備えたことを特徴とする調理器。
2. 内釜を加熱する加熱手段と、前記内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、前記加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、
   前記加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで前記内釜の温度を第１温度閾値と前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、
   前記制御部は、
   前記内釜の温度が前記第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に前記第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、
   前記加熱停止時間を、前記予熱工程が開始された時点から前記加熱停止時間が終了した時点までの時間で除した値と、前記内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して前記容量を判定する容量判定手段を備えたことを特徴とする調理器。
3. 内釜を加熱する加熱手段と、前記内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、前記加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、
   前記加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで前記内釜の温度を第１温度閾値と前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、
   前記制御部は、
   前記内釜の温度が前記第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に前記第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、
   前記加熱停止時間のうち最初に計測した区間を第１加熱停止時間とし、
   前記第１加熱停止時間以降に計測した区間を第２加熱停止時間とし、
   前記第２加熱停止時間から前記第１加熱停止時間を引いた時間差を、第１加熱停止時間が終了した時点から第２加熱停止時間が終了した時点までの経過時間で除した値と、前記内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して前記容量を判定する容量判定手段を備えたことを特徴とする調理器。
4. 前記容量判定手段は、前記予熱工程中に前記加熱停止時間を複数回計測し、
   初回に計測した前記加熱停止時間から前記内釜内の被調理物の容量を少なくとも２段階で判定する初回判定を行い、
   前記初回判定以降に計測した前記加熱停止時間から前記内釜内の被調理物の容量を少なくとも前記初回判定より１段階多く判定する後段判定を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器。
5. 前記容量判定手段は、前記後段判定において被調理物の容量が前記後段判定の前回の判定結果から２段階以上増加する判定結果となったときには、前記前回の判定結果から１段階以上増加させ、且つ、前記後段判定の結果から１段階以上減少させて、前記前回の判定結果を補正し、前記後段判定において被調理物の容量が前記後段判定の前回の判定結果から２段階以上減少する判定結果となったときには、前記前回の判定結果から１段階以上減少させ、且つ、前記後段判定の結果から１段階以上増加させて、前記前回の判定結果を補正することを特徴とする請求項４に記載の調理器。
6. 前記容量判定手段は、前記加熱停止時間を少なくとも連続して２区間以上計測して合計した合計時間を算出し、該合計時間と、前記判定閾値と、を比較して、前記内釜内の被調理物の容量を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器。
7. 内釜を加熱する加熱手段と、前記内釜の温度を検出する内釜温度検知手段と、前記加熱手段を制御する制御部と、を備えた調理器であって、
   前記加熱手段の運転と停止とを繰り返すことで前記内釜の温度を第１温度閾値と前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値との間に維持する予熱工程を有し、
   前記制御部は、
   前記内釜の温度が前記第１温度閾値まで上昇したことを検知した時点から次に前記第２温度閾値に低下したことを検知した時点までの区間の加熱停止時間を順次計測し、
   前記予熱工程を開始してから規定時間が経過した判定タイミングが含まれる前記加熱停止時間において、当該加熱停止時間が開始した時点からカウントした一定時間を前記判定タイミングが経過しているときには、前記判定タイミングが含まれる加熱停止時間と、容量の判定閾値と、を比較して前記内釜内の被調理物の容量を判定し、
   前記判定タイミングが、前記判定タイミングが含まれる加熱停止時間において、前記一定時間を経過していないときには、前記判定タイミングが含まれる加熱停止時間の直前の区間の加熱停止時間である前回加熱停止時間と、前記内釜内における被調理物の容量の判定閾値と、を比較して、前記容量を判定する容量判定手段を備えたことを特徴とする調理器。
8. 前記一定時間は、前記前回加熱停止時間の長さの略１／２であることを特徴とする請求項７に記載の調理器。
9. 前記制御部は、前記容量判定手段が判定した前記被調理物の容量を前記予熱工程中の前記加熱手段の制御に反映させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の調理器。
10. 周囲の雰囲気温度を検知する雰囲気温度検知手段を備え、
    前記容量判定手段は、前記内釜温度検知手段、及び、前記雰囲気温度検知手段により予め計測した温度に応じて前記判定閾値を補正することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の調理器。
11. 前記容量判定手段は、前記内釜温度検知手段、及び、前記雰囲気温度検知手段により予め計測した温度が規定範囲外のときには、前記内釜内の被調理物の容量を判定しないことを特徴とする請求項１０に記載の調理器。
12. 前記容量判定手段は、前記内釜温度検知手段により前記内釜の温度を検出する前に前記内釜の有無を判定する無負荷運転を実施することを特徴とする請求項１０または１１に記載の調理器。
13. 前記容量判定手段は、電源である商用電源が遮断されたときには、判定した前記内釜内の被調理物の容量を減少させるように補正することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の調理器。

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