JP5775885B2 - 重量測定機能を搭載する電気加熱鍋及びその重量測定方法 - Google Patents

重量測定機能を搭載する電気加熱鍋及びその重量測定方法 Download PDF

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Description

本発明は、電気加熱鍋及び制御方法に関する。特に重量測定機能を搭載する電機加熱鍋及びその重量測定方法は、台所用の調理器具分野に属する。
伝統的な蒸し煮込み機能を搭載する電気加熱鍋、たとえば炊飯器、電気圧力鍋及び電気土鍋等で食品を蒸すか煮込む時、又は電子調理器で食品を加熱する場合、一般的に鍋内の温度の変化を測定することにより、又は鍋内の圧力の変化を測定することにより、或いは加熱する時間の長さにより、蒸し煮込みの過程をコントロールする。実際に、調理する時に、鍋内の温度が変化するに従い、水蒸気が蒸発することにより、電気加熱鍋の重量が変化する。水蒸気が蒸発するスピードが鍋内の中の水の沸騰状態と残る水を反映できる。
また、普通にユーザーは料理を作る時に、水の添加する量は経験により判断するので、精確ではない。水が多すぎると、お粥が薄くなるだけではなく、もっと長い時間が掛かり、電気の浪費になる。水が少なくなると、ご飯は硬くなり、食糧の浪費になる。調理する時に、ユーザーが何グラムのオイルを添加するか、何グラムの食塩を添加するか、何グラムの調味料を添加すると要求される時、精確に把握できなくて困ることである。
図1は、伝統的の電気加熱鍋を典型的に代表する炊飯器でご飯を炊く時において、炊飯器全体の重量変化曲線図S1である。
横軸は時間軸であり、縦軸は炊飯器全体の重量軸である。t00の時刻には、炊飯器に何も入れなく、炊飯器全体の重量は(m鍋)である。(A)の段階は主食を入れる段階であり、t00の時刻から、炊飯器に重量が(m主)の米を入れ、この時炊飯器全体の重量は(m鍋+m主)である。(B)の段階は水を入れる段階であり、t10の時刻から、炊飯器に重量が(m水)の水をいれ、この時炊飯器全体の重量は(m鍋+m主+m水)である。(C)の段階は安定期である。t20の時刻から、U0の初期電力で加熱し、この時、気体がほとんど出てこないので、重量もほとんど変化しない。炊飯器の重量変化スピードを反映するテーパーの絶対値k鍋は0に接近する。(D)の段階はプリ沸騰期であり、この段階の過熱電力は依然としてU0である。鍋の底の水の温度がだんだん高くなり、局部的に沸騰し、水蒸気が鍋内から出る。ただし上部の水がまだ沸騰しないため、k鍋がだんだん増大するが、最大値kmaxに達さない。(E)の段階は沸騰期であり、この段階に過熱電力が依然としてU0である。鍋内の水が全部沸騰し、水蒸気は全部出てくるようにする。ただし、気孔の制限により、水蒸気は定常的なスピードで外へ出て、この段階にはk鍋は最大値kmaxに近い。(F)の段階は沸騰末期である。この段階には加熱電力が依然としてU0である。鍋内の水がだんだん少なくなり、出てくる水蒸気は少ないので、この段階にk鍋の値はだんだんkmaxより小さくなる。(G)の段階は保温期であり、t60の時刻には、鍋内の水が少ないので、鍋の底の温度は激しく増大し、スイッチが切られ、保温期に入る。そして炊飯器は他の加熱電力U保温で保温する。これにより、ご飯の炊き過程が完了する。この時のご飯の重量はm熟であり、この時炊飯器全体の重量は(m鍋+m熟)であり、m熟>m主とはっきり分かる。米は水を吸収したので、重くなり、蒸発した水の重量は(m主+m水−m熟)である。
研究によると、同じ炊飯器で、重量はm主である同じ米に、同じ重量(m水)の水を添加し、同じ加熱電力U0で加熱し、この過程は重量変化曲線図S1と一致し、そして、最後に得たものの重量m熟の誤差は数グラムだけである。
図2は伝統的な電気加熱鍋を典型的に代表する炊飯器でお粥を煮るか、お肉やスープを煮込む場合の、炊飯器全体の重量変化曲線図S2である。
S2の過程は曲線図S1とほぼ同じである。ただしS2には米又は豚肉や鶏肉などの主食を入れるほか、他の調味料を入れる必要がある。たとえばお粥を煮る時に、少し緑豆を入れる。鶏肉を煮込む時、赤いナツメ、蓮子、八角等の材料を入れる。そうすれば、(A)の主食を入れる段階の後、(A1)の調味料を入れる段階を追加する。若し入れる材料の種類がN種であれば、1種の材料の重量は(m雑i)であり、材料の総重量は(m雑=m雑1+m雑2+…m雑i+m雑N)である。(B)の水を添加する段階には、炊飯器全体の重量は(m鍋+m主+m雑+m水)であり、次は(C)の安定期、(D)のプリ沸騰期、(E)の沸騰期である。調理するか、或いはお粥やスープを煮るときに、一般的にユーザーはたくさんの汁を残るので、(E)の沸騰期の後、k鍋は定常値Kmaxの付近に保持する。ユーザーは自分でいつ終わるかを判断するため、鍋の底の水分がなくなり、温度が急激に上昇してスイッチが切られる現象がないので、(F)の沸騰末期がない。最後に(G)の保温期に入る。炊飯器は別の加熱電力U保温で保温する。これにより、お粥又はお肉、スープの煮込み過程が完了する。その時、炊飯器全体の重量は(m鍋+m熟)である。
研究によると、同じ炊飯器に、同じ重量m主の主食を入れ、同じ重量m雑の材料を入れ、同じ重量(m水)の水を添加し、同じ加熱電力U0で加熱する。この過程は重量変化曲線図S2と一致し、そして、最後に得たものの重量m熟の誤差は数グラムだけである。
その他電気加熱鍋たとえば土鍋を使うか、或いは電磁調理器で鍋を加熱する時、同じような重量変化曲線S1或いはS2を描くことができる。
中国では、大火に煮て、小火に煮込みと言う習慣がある。それはS1又はS2の曲線における(E)沸騰期の時間を十分に延ばすためである。(F)沸騰末期があれば、(E)沸騰期の時間或いは(F)沸騰末期の時間を延ばそうとする場合、異なるレベルで異なる加熱電力を採用し、水の蒸発をゆっくりさせ、食品を更に長い時間に沸騰させる。伝統的な炊飯器は一般的に、加熱電力U0で最後まで加熱し、そして直接に保温期に入る。一般的な炊飯器は異なる時間に異なる加熱電力を採用できなく、鍋内の温度を測定するか、加熱時間を設定することを通してコントロールする。そして、異なる食品にどのくらいの水を添加するかについて、ユーザーは経験に従い判断し、精確にできない。伝統的な電力加熱鍋を制御する方法はぼんやりである。同じ重量の食品でも、毎回に水を添加する重量が異なるので、ご飯は硬くなるか、薄くなり、スープは濃いか、淡くて、味はいつも変わる。
また、一般的な炊飯器はユーザーの要求に応じ、ご飯が硬いか、薄いか、スープが濃いか、薄いように調整することができない。そして、ユーザーのフィードバックに従い調整できない。たとえば、ユーザーは期待より、ご飯を硬く作った場合、伝統的な炊飯器はユーザーのフィードバックに従い調整し、ユーザーの好みの味に近づけることができない。
現代、人々は飲食の健康をだんだん重視している。人間の健康に影響を及ぼす食品要素は大体、多すぎる食塩、食用油の摂取、又はカロリーや、コレステロール、蛋白質、脂肪を摂取過剰するか、合わせて食べてはならない食品を食べることを含む。調査によると、わが国では一人で食塩を毎日平均的に12gを摂取し、その中に、北方の人は毎日15−18gの食塩を摂取し、南方の人は毎日10gの食塩を摂取する。食塩過剰は高血圧をもたらすために、わが国の大衆に悪い影響を与えた。人々は食塩の摂取を減少し、高血圧を予防すべきである。コレステロールの過剰摂取は脳血管に影響する。カロリーや蛋白質、脂肪を過剰摂取すると、肥満、高脂血症、心臓や脳血管の病気をもたらす。そして合わせて調理できない食品を一緒に調理すれば、健康にも悪い影響を及ぼす。たとえば、ほうれん草と豆腐を合わせて調理すると、結石をもたらす。世界衛生組織は健康のために、一人の毎日の食塩摂取量を5−6gに制限すると提唱する。食用油を25gに制限して、飽和脂肪酸が少なく、不飽和脂肪酸の多い油を食べることを提唱する。人々は自分が毎日摂取する食塩、食用オイル、カロリー、コレステロール、蛋白質、脂肪の摂取量を分かるべきである。現在において、100gの食品のコレステロール含有量グラフ、100gの食品のカロリー含有量グラフ、合わせて調理できない食品対照グラフがある。必要とする場合、人は自分で調べて、食べ物の実際の重量に転換する。それに食品の重量を精確に測ることができない。一般的には、食塩や食用油の添加はユーザーの経験により判断し、精確には把握できない。
上述した伝統的な電気加熱鍋の欠陥に対し、当該発明の技術者は絶え間ない実験を通し、重量測定機能を搭載する電気加熱鍋及び重量測定方法を研究した。そして、当該発明は調理している食べ物のカロリー値、コレステロール含有量、蛋白質含有量、脂肪含有量、食塩量、食用油量を表示する。
該当発明の目的は、ユーザーが電気加熱鍋でご飯を煮るか、食物を煮込む時に、一定重量の食物にどのくらい水を添加するかの問題を解決することを目指す。そして、本発明は水蒸気の蒸発により、もたらす電気加熱鍋の重量の変化と重量変化のスピードとから、電気加熱鍋の内部の状態を判断する。そして、電気加熱鍋は、ご飯、肉類などの食物が異なる重量レベルで加熱電力も転換し、中国の大火で煮て、小火に煮込みと言う伝統的な加熱規律に適合する。それに、温度制御と時間制御を補助し、調理の全過程を完成させる。また、当該発明の目的は、ユーザーのフィードバックに従い、好み味に合わせて調整することである。当該発明のもう一つの目的は、ユーザーがはっきりと主食と添加材料の中に含めるカロリー値、コレステロール含有量、蛋白質含有量、脂肪含有量、合わせて調理できるかどうか、食塩量と食用油の情報を分かるということである。
当該発明の技術方案は、以下の通りである。
電気加熱鍋の重量測定方法は、下記のステップを含む:
まず、電気加熱鍋には高精度の電子秤を取り付ける。電子秤の精度は5g又は2g又は1gであり、電気加熱鍋の総重量は電子秤の重量センサーで圧力信号を通して、電子秤のマスター装置の信号処理装置に伝送し、計算する。
そして、異なる調理モード(炊飯モード、お粥モード、スープモード、お肉の煮込みモードが選択可能)、鍋の情報(鍋のタイプ、鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパー)、該当調理モードにおける主食の情報(主食のタイプ、重量)、必要な調味料の情報(調味料の種類、重量)、必要とする水の標準重量、味を調整するデータ(一般的な味を作る場合における水を添加する微調整値、ご飯はちょっと硬いか又は濃いスープを作る場合における水を添加する微調整値、薄い粥又はスープを作る場合における水を添加する微調整値)、初期加熱電力、完全に沸騰するまでにかかる予測時間、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で別の重量レベルまで加熱、あるいは、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で一定の時間を加熱、或いは沸騰する過程において、調味料を添加する必要がある場合、調味料のタイプや、添加する重量などの情報は調理経験データベースと電気加熱鍋情報のデータベースとして、マスターユニットの記憶装置に保存する。
第三、電気加熱鍋が加熱する前に、ユーザーの選択した調理モード、鍋のタイプ、主食のタイプ、主食の重量、味(一般的な味、ご飯が硬い味、薄い粥、濃いスープ、薄いスープ)に従い、マスターユニットの記憶装置に保存した調理経験データベースと鍋の情報データベースから必要な情報を取り、添加する調味料のタイプと重量及び水の精確な重量をユーザーに提示する。
第四、電気加熱鍋が加熱し始めた後、電気加熱鍋の重量の変化を測定することを通し、水蒸気が蒸発するスピードのテーパーを反映し、それを安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパーと比べて、その時の調理状態を判断する。そして、調理の過程を安定期、プリ沸騰期、沸騰期、沸騰後期、保温期に分ける。沸騰後期に到達する前に、初期加熱電力で加熱する。沸騰期に到達した後、調理経験データベースによって、異なる重量レベルにおいて、別の加熱電力で別の重量レベルまで加熱、あるいは、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で一定の時間を加熱、或いは沸騰する過程において、調味料を添加する。保温期において、保温過熱電力を採用する。
第五、調理を完成させた後、ユーザーは今回の調理味をバックフィードすることを通し、マスターユニットの記憶装置をコントロールして、調理する過程における経験データベースの相応する味を調整し、水の添加する重量微調整値を増加するか減少する。
重量測定機能を搭載する電気加熱鍋は、上述した電気加熱鍋の重量測定を実現するために、以下の部品を含む:枠体(1)、鍋(2)、鍋(2)を加熱するヒーター(3)、鍋の底の温度を測定する温度センサー(4)、鍋(2)と合わせる蓋(6)を含める。その特徴は、枠体(1)の底に電子秤(5)を取り付けた。電子秤(5)のパレット(51)は枠体(1)の底に押し付けて固定した。電気加熱鍋とパレット(51)の総重量は電子秤(5)の重量センサー(52)で圧力信号を通し電子秤(5)の制御装置(53)に伝達して、処理する。重量センサー(52)は電子秤(5)の外殻(54)の台に固定した。電気は外殻(54)の上の電源コンセント(55)を通して制御装置(53)に輸送し、電気回路に電源を供給する。制御装置(53)は異なる加熱電力を電力輸送線(56)で輸送する。電力輸送線(56)はパレット(51)の中央の穴を通し、電気ヒーター(3)に接続し、電気ヒーター(3)に加熱電力信号と電力制御信号を提供する。温度センサー(4)の信号線(58)も穴(57)を通し制御装置(53)に接続する。制御装置(53)は中央制御プロセッサ(531)、加熱電力制御モジュール(532)、重量信号処理モジュール(533)、温度信号処理モジュール(534)、音声モジュール(535)、キーボード処理ユニット(536)、LCD表示制御ユニット(537)、携帯Modem通信モジュール(538)、メモリモジュール(539)、シリアル処理モジュール(5310)、時計モジュール(5311)、電源モジュール(5312)から成る。外殻(54)の上のLCD(59)、キーボード(60)、シリアル(61)とスピーカ(62)は全部制御装置(53)に接続される。メモリモジュール(539)には調理経験データベース、鍋の情報と食品情報を保存している。
鍋(2)と枠体(1)、電気ヒーター(3)は一体式構造又は分離式構造を採用した。
電気ヒーター(3)は電圧加熱方法を採用し、加熱電力制御モジュール(532)は電力出力線(56)を通し加熱電圧を電気ヒーター(3)に輸送する。
電気ヒーター(3)は電磁気過熱方法を採用し、過熱電力制御モジュール(532)は電力出力線(56)を通し、異なる電磁力制御信号を電気ヒーター(3)に輸送する。
調理経験データベースの記録には鍋のタイプ、調理モード、必要とする主食の情報、必要とする調味料の情報、水の標準重量、味調整データ、全過程の作業指令を含める。
鍋の情報データベースの記録には鍋のタイプ、鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期臨界テーパーとプリ沸騰期臨界テーパーを含める。
食品の情報データベースに記録するデータには、食品タイプ、100g食品のカロリー値、100g食品のコレステロールの含有量、100g食品の蛋白質の含有量、100g食品の脂肪の含有量、食品を組合せて調理できないタイプ、食品を組合せて調理し良いタイプを含める。
作業指令は加熱指令或いは調味料添加指令を含む。加熱指令には加熱電力バラメータ、重量減少値バラメータ、時間の長さのバラメータが含まれる。材料添加作業指令には、調味料バラメータ、調味料重量バラメータ、調味料タイプバラメータが含まれる。
電子秤(5)での測定正確度は5g又は2g又は1gである。
電気加熱鍋の重量制御方法は電圧加熱又は電磁気過熱の電気加熱鍋に適用され、ガスコンロ分野に適用されない。
当該発明を使ってユーザーは電気加熱鍋でご飯を炊くか、お粥を煮るか、スープ、肉を煮込む場合に、入れる食品と水の重量を精確にコントロールすることができ、加えて、重量測定方法を補助して、温度制御と時間制御を通し、調理過程において、標準化、自動化、精確化、スマート化を実現した。また、当該発明は食品のカロリー値、コレステロール、蛋白質、脂肪などの値、及び合わせて調理できない食品を表示し、ユーザーに提示できる。調理の健康化を実現した。
当該発明の設計方案は炊飯器、土砂鍋、圧力鍋などの電圧加熱方法を使う電気加熱鍋に適用されるだけではなく、電磁調理器などの電磁気加熱方法により加熱するような、鍋と電気ヒーターとが分離した製品にも適用される。ただし、当該発明はガスコンロに適用されない。
伝統的な電気加熱鍋でご飯を炊く時の重量変化曲線図S1である。 伝統的な電気加熱鍋でお粥や、お肉、スープを煮込む場合の曲線図S2である。 比較図であり、当該説明の電気加熱鍋でご飯を炊く時の重量変化曲線図S1′と伝統的な電気加熱鍋でご飯を炊く時の重量変化曲線図S1の区別を説明した。 比較図であり、当該説明の電気加熱鍋でお粥や、お肉、スープを煮込む時の重量変化曲線図S2′と伝統的な電気加熱鍋でお粥や、お肉、スープを煮込む時の重量変化曲線図S2の区別を説明した。 本発明の実施例1の前面図である。 本発明の実施例1の俯瞰図である。 本発明の実施例1の構造図であり、鍋は殻体、電気ヒーターと一体式を採用することを説明する。 本発明の実施例1の立体的に分解したものの平視図である。 本発明の実施例1の立体的に分解したものの仰視図である。 本発明の実施例1の立体的に分解したものの俯瞰図である。 本発明の実施例2の前面図である。 本発明の実施例2の俯瞰図である。 本発明の実施例2の構造図であり、鍋は殻体、電気ヒーターと一体式を採用することを説明する。 本発明の実施例2の立体的に分解したものの仰視図である。 本発明の実施例2の立体的に分解したものの俯瞰図である。 本発明の電気回路図である。 中央制御プロセッサのフロー図であり、電気で加熱する前に、ユーザーは主食、調味料、水を入れるなどの用意過程を説明した。 中央制御プロセッサのフロー図であり、図17に繋がり、電気で加熱しているうちに、重量測定過程を説明した。 中央制御プロセッサのフロー図であり、図17に繋がり、電気で加熱しているうちに、重量測定過程を説明した。 調理経験データベースの見取り図であり、当該見取り図は中型炊飯器C20(鍋の直径は20cmである)を例として、異なるモードに置ける異なるタイプ、異なる重量の食品及びタイプと重量が同一で、重量が異なる主食にたいし、異なる調理過程を設計した。 調理経験データベースの見取り図であり、当該見取り図は中型炊飯器C20(鍋の直径は20cmである)を例として、異なるモードに置ける異なるタイプ、異なる重量の食品及びタイプと重量が同一で、重量が異なる主食にたいし、異なる調理過程を設計した。 調理経験データベースの見取り図であり、図19の継続で、異なるタイプの中型ステンレス鍋C22(鍋の直径は22cmである)の調理経験データを増加した。 調理経験データベースの見取り図であり、図19の継続で、異なるタイプの中型ステンレス鍋C22(鍋の直径は22cmである)の調理経験データを増加した。 鍋の情報データベース見取り図である。これは調理過程に置ける経験データベースの一部であり、図19と図20の鍋のタイプに繋がる。 食品情報データベースの見取り図である。この見取り図は合わせて調理できる食品や、合わせて調理できない食品など一部の食品情報を並べた。
これから、添付図と実施例に合わせて、発明の原理と実施例について更に説明する。
図3の示す比較図通り、曲線図S1′は本発明の重量測定制御方法の電気加熱鍋の重量変化曲線図を採用し、曲線図S1′は伝統的な電気加熱鍋でご飯を炊く時の重量変化曲線図S1との同じ点と相違点を表現した。
曲線図S1′の経過する段階は、主食入れ段階(A′)、水添加段階(B′)、安定期(C′)、プリ沸騰期(D′)、沸騰前期(E1′)、沸騰後期(E2′)、保温期(G′)である。曲線S1′は、曲線S1の沸騰期(E)と沸騰末期(F)を合併した後、沸騰前期(E1′)と沸騰後期(E2′)に分けられる。伝統的な重量変化曲線図S1との相違点は、水添加段階(B′)にユーザーがどれだけの水を添加するかは精確な値であり、この値は主食段階(A′)にユーザーから提供する総合情報である。この総合情報はユーザーの選んだ料理のモデル、鍋の情報、主食のタイプ、主食の重さ、所望の口当り度を含む。S1と同じなのは、曲線図S1′が安定期(C′)で、プリ沸騰期(D′)、沸騰前期(E1′)においてすべて初期電力U0で加熱することである。しかし沸騰後期(E2′)に達すると、曲線S1′は異なる重量レベルに転換し、U0と異なる多種の電力形式で加熱を行い、十分に食品の沸き立つ時間を延す。最後に、食品が煮えたら、保温期(G′)に入る。これから曲線図S1′の過程を詳しく述べる。
第一は主食入れ段階(A′)で、時刻t00からユーザーは調理し始める。ユーザーは鍋の情報(鍋のタイプ、鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積を含む)を選んで確認しなければならない。鍋と電気ヒーターが一体式の電気加熱鍋、たとえば電気炊飯器、電気圧力鍋のような電気加熱器の上の鍋は固定され、鍋の情報はずっと変わらず、ユーザーは直接に確認するだけでいい。選択する必要がない。しかし、鍋と電気ヒーターが分離式を採択した電気加熱鍋、例えば電磁調理器で食品を加熱する時、電磁調理器の上に異なる鍋(たとえば普通の鍋あるいは圧力鍋、圧力鍋にも大型、中型、小型に分けられる)を放置することができ、異なる鍋のタイプは水をどのくらい添加するかに対する要求が異なり、そして重量測定コントロール過程も異なる。ユーザーは料理モデル(選択可能モデル:ご飯モデル、お粥モデル、スープモデル、肉の煮込みモデル)をご飯モデルと選び、そして主食タイプを選ぶ必要がある。主食のタイプは水の添加量に影響を及ぼす要素であり、例えば東北のお米と南方のお米があり、南方の米はまた早いイネと遅いイネに分けられ、古米又は新米があり、異なる米ではでんぷんの含有量と含水量が異なり、これらは全て水量に影響する。そしてユーザーは口当り度(選択可能のモデル:ちょうど良い、ご飯が硬い、粥が薄い、スープが濃い、スープが薄い)を選ばなければならない。硬いご飯が好きな人もいるし、ちょうどいいぐらいのご飯を調理しようとする人もいる。お年寄りは柔らかいご飯を食べたく、消化に良い。これらの異なる好みは添加する水の量に影響を及ぼす。続いて、電子秤はユーザーに米を入れるべきだと提示する。電子秤はスクリーンを通して、ユーザーにすでに入れた米の重さを表示する。ユーザーは鍋内の米の重量が分かり、ユーザーが添加完了と確認した後、電子秤は最終の米の重量(m主)を得る。理解と観察しやすいために、曲線図S1′の上でユーザーの選んだ鍋の情報、料理モデル、主食タイプ、米入れの過程を線分で表示する。線分は時刻t00からt10までで、時間軸Tに平行する。
第二は水添加段階(B′)であり、時刻t10からユーザーは電子秤の提示によって鍋内に精確な重さの水を添加し、入れた水の重さm水は電子秤が前に主食段階(A′)に入力した多種の情報{鍋のタイプ、料理モデル、主食のタイプ、主食の重量、望む口当り度}に従い、記憶装置に保存した調理経験データベースを検索して分かる。m水の値は必要とする水の標準重量とユーザーの望む口当り度と総合して得た数値である。よりよく理解と観察するために、曲線図S1′の上でユーザーの水添加過程を時刻t10からt20までのタイムラインTに平行する線分を描く。実際はユーザーが鍋内に水を添加する過程はゆっくりとした過程であり、電気加熱鍋の重量は斜線の形で増加する。ユーザーが水を添加する過程で、電子秤のスクリーンを通して、添加した水の重量と添加すべき水の重量が表示され、ユーザーは水添加量を精確に把握することができる。
第三はプリ沸騰期(D′)であり、時刻t20に電子秤のスクリーンと音を通して、ユーザーに蓋をカバーし過熱し始めること提示する。ユーザーは加熱し始めることを確認した後に、安定期(C′)に入る。それ以後、電子秤は重量測定制御法を通して、料理の過程を完成させる。まず、電子秤は、記憶装置の中の調理経験データベースを読み取り、第一の動作の指令{U0、△m1、△t1}を得る。電子秤は電気ヒーターを制御し初期電力U0で加熱を行う。この時、全体の電気加熱鍋全体の重量は(m鍋+m主+m水)である。時刻t20から、電子秤はずっと電気加熱鍋の重量を検査・測定し、そして絶えず電気加熱鍋の重量変化スピードの傾斜度の絶対値k鍋を計算する。
その中で作業指令の意味とは、作業指令は1つの{Ui−1、△mi、△ti}のパラメーターの集合である。Ui−1の値によって、この作業指令は加熱作業指令か材料添加作業指令かを区別することができる。例示として、当実施例はUi−1が9であるかどうかによって作業指令タイプを区分する。もしUi−1が9より大きく、しかもUi−1が電気ヒーターの出力可能の加熱電力の集合の中の値に属すると、この作業指令は加熱作業指令である。もしUi−1が9であれば、この作業指令は材料添加作業指令である。もしUi−1の値によって作業指令が加熱作業指令に属することを確認すれば、{Ui−1、△mi、△ti}の意味は次の通りである。Ui−1は加熱電力であり、この点から電力Ui−1で加熱し、電気加熱鍋の重量は△mi g減少し新しい点に達すまで、予想した時間の長さは△tiで表示する。もし△miが0ではなければ、△miは決定制御効果を発揮し、△tiは補助し監視測定の効果を果たす。もし一定の時間△tがかかり、鍋の重量が△mi g減少しなければ、それに△t−△ti>ε1(ε1は時間閾値)すれば、△mi g減少して必要とする時間△tは予測した△tiを大きく超えると表す。そういう場合には異常状況があるかも知れない。例えば家が停電するか、あるいは電気の電圧が低すぎて加熱ヒーターが正常に動かないということをユーザーに警告する。もし加熱指令{Ui−1、△mi、△ti}の中の△miが0であり、△tiが0ではなければ、△tiは決定制御の効果を果たし、この点から電力Ui−1で加熱すると表示する。加熱する精確な時間の長さは△ti秒である。こういう情況は加熱重量制御と加熱時間制御を合わせて使用する場合に適用される。例えばユーザーはこの点から次の点まで、重量制御を採用して、次の点から再次の点まで時間制御で加熱する。もしUi−1が9であれば、作業指令は材料添加作業指令である。{Ui−1、△mi、△ti}の意味は、Ui−1はユーザーに材料を添加するとの要求を表示し、△tiは材料添加タイプを表し、△miは材料添加重量を表示することである。この材料添加作業指令は沸騰過程おいて、ユーザーに再びある種類の材料を添加するように要求する。
安定期(C′)のこの段階は加熱開始段階であるため、水の温度はまだ低く、水がほとんど蒸発しなく、重量変化はほとんどない。電気加熱鍋全体の重量変化スピードのテーパーの絶対値k鍋は安定期の臨界テーパーより小さいと分かる。
第四はプリ沸騰期(D′)であり、この段階において電子秤は電気ヒーターを制御して依然として初期電力U0で加熱する。安定期(C′)と違うのは、電気加熱鍋の内部の水の下部の温度はますます高くなって、局部的に沸騰し始めて、水蒸気は鍋内から出て来て、電気加熱鍋の重量はだんだん軽くなる。しかし、水の上部はまだ沸き立っていないので、この段階には、電気加熱鍋の重量変化スピードのテーパー絶対値k鍋はゆっくりと増大するが、最大値に達していないで、k鍋の値は安定期の臨界テーパーより大きく、プリ沸騰期の臨界テーパーより小さい。
第五は沸騰前期(E1′)であり、この段階には加熱電力は依然としてU0であり、鍋内の水の上部と下部はすべて沸騰し、水蒸気は全部外に出てくるようにするが、しかし気孔が制限するため、水蒸気は定常スピードで出てくる。k鍋の値はプリ沸騰期の臨界テーパーより大きく、最大値に達し、そしてこの最大の値の付近に維持する。この段階には電子秤は絶え間なく現在電気加熱鍋全体の重量を検査・測定して、そして加熱開始点U0の重量(m鍋+m主+m水)と比較し、電気加熱鍋全体の重量が△m1グラム減少したと検査したら、沸騰前期(E1′)が終わると分かる。電子秤は記憶装置の中の調理経験データベースを読み取り、次の動作指令{U1、△m2、△t2}を得て、沸騰後期(E2′)に入る。
第六は沸騰後期(E2′)であり、沸騰前期(E1′)に繋がる。中国の強火で煮て、小火で煮込むと言う習慣に適合させるために、十分に沸騰時間を延長する。加熱電力U1は初期加熱電力U0より小さい。加熱電力が減少するため、水分の蒸発もある程度遅くなり、k鍋は沸騰前期(E1′)時のk鍋に比べて最大値はある程度減らす。この段階には電子秤(5)は絶えずに当時の電気加熱鍋全体の重量を検査・測定して、そしてU1の時の重量を比較し、重量がまた△m2グラム減少したと検査・測定したら、電子秤は記憶装置の中の調理経験データベースを読み取りネクスト指令{U2、△m3、△t3}を得て、この時の電気加熱鍋の重量は(m鍋+m主+m水−△m1−△m2)である。
沸騰後期で時間加熱方法を混和して使用することができて、前の作業指令{Ui−1、△mi、△ti}の指令に従い、もし△miは0であれば、△tiは精確な加熱時間にして、加熱電力Ui−1で加熱する時間の長さは△tiである。
沸騰後期で材料添加するように要求されるかもしれない。それは調理する過程には一般的なことである。この時の作業指令{Ui−1、△mi、△ti}指令によると、ユーザーは△tiタイプで、重量は△miの材料添加するように要求された。
このようにして、沸騰後期(E2′)で、保温期(G′)に入る前、絶え間なくネクスト指令{Ui−1、△mi、△ti}を読み取り、保温期(G′)に入ったら、保温電力U保温で保温する。
同じように、本発明でお粥、お肉、スープを煮込む時に重量測定方法での曲線図S2′が伝統的な電気加熱鍋でお粥、お肉、スープを煮込む時に重量変化曲線図S2の同じ点と相違点が分かる。
曲線図S2′の経過する段階:主食入れ段階(A′)、材料入れ段階(A1′)、水添加段階(B′)、平静期(C′)、プリ沸騰期(D′)、沸騰前期(E1′)、沸騰後期(E2′)、保温期(G′)。曲線S2′は曲線S2の沸騰期(E)を沸騰前期(E1′)と沸騰後期(E2′)に分ける。伝統的な重量変化曲線図S2との相違点は、水添加段階(B′)にユーザーがどれだけの水を添加するかは精確な値であり、この値は主食段階(A′)にユーザーから提供する総合情報である。この総合情報はユーザーの選んだ料理のモデル、鍋の情報、主食のタイプ、主食の重さ、所望の口当り度を含む。S2と同じなのは、曲線図S2′が安定期(C′)で、プリ沸騰期(D′)、沸騰前期(E1′)においてすべて初期電力U0で加熱する。しかし沸騰後期(E2′)に達すと、曲線S2′は異なる重量点に転換し、U0と異なる多種の電力形式で加熱を行い、十分に食品の沸き立つ時間を延す。最後に、食品が熟したら、保温期(G′)に入る。
曲線図S2′と曲線図S1′は沸騰期では同じで、絶え間なく記憶装置の調理経験データベースにおけるネクスト作業指令{Ui−1、△mi、△ti}を読み取り、それに相応して執行する。
上述した電気加熱鍋の重量測定方法を実現するために、重量測定機能を搭載した電気加熱鍋の実施例は下記の通りである。
<実施例1>
該当重量測定機能を搭載した電気加熱鍋は、電気ヒーターと鍋と一体式構造を採用し、その電気ヒーターが電圧加熱方法を採用する。重量測定機能を搭載する電気加熱鍋の構造は図5、図6、図7、図8、図9、図10に示したとおりであり、制御装置(53)の電気回路図及び他のモジュール接続図は図16の示すとおりである。これは枠体(1)、鍋(2)、鍋(2)を加熱する電気ヒーター(3)、鍋の底部の温度を測定する温度センサー(4)を含む。しかし鍋(2)はその他の鍋で替えることができない伝統的な電気炊飯器、電気圧力鍋、電気土砂鍋等のようなものである。電気ヒーター(3)の入力電圧が異なると、異なる加熱電力が生産される。枠体(1)の底部に電子秤(5)を取り付け、電子秤(5)の測量精度は5グラムあるいは2グラムあるいは1グラムであり、煮込む時に水蒸気が蒸して、この十何秒の間に、重量の変化はグラムで計算すればいい。電子秤(5)のパレット(51)は枠体(1)底部とはねじで固定され、良い安定性を維持できる。電子秤(5)の重量センサー(52)は、良い安定性を維持するために電子秤(5)の外殻(54)の台の上に固定される。電気加熱鍋の重量とパレット(51)の重量はすべて電子秤(5)の重量センサー(52)により圧力信号を通して、電子秤(5)の中の制御装置(53)の重量信号処理モジュール(533)で大きくし、フィルタリングし、A/D転換等をして、得た結果を中央プロセッサー(531)に入力する。220V交流電圧は電子秤(5)の外殻(54)の上の電源コンセント(55)を通し、制御装置(53)へ入力し、電源モジュール(5312)と加熱電力制御モジュール(532)に入力し、電源を供給する。電源モジュール(5312)は異なる電流を出力し、異なるチップに作業電圧を提供する。加熱の電力制御モジュール(532)は中央制御プロセッサー(531)のコントロールで、240V,220V,200V,180V,160V,140V,120Vなどの異なる電圧を電気ヒーター(3)に輸送することができる。電気ヒーター(3)の相応する出力電力は900W,700W,600W,500W,400W,350W,300Wなどの異なる加熱電力である。一方、加熱電力制御モジュール(532)の出力電圧は電力出力線(56)を通し、パレット(51)の中央の孔(57)を通し、枠体(1)の底部から、電気ヒーターに接続し給電する。温度センサー(4)はリアルタイムで鍋(2)の底部の温度を検査・測定して、異常状況の発生を防止する。鍋(2)の内部の水が蒸発し終わって鍋(2)の底部の温度が迅速に上昇する時、加熱を終了させ、保温する電力で加熱する。鍋(2)の底部の温度が低すぎると検査した時、警告する。制御装置(53)の時計モジュール(5311)時間情報を提供して、年月日時分秒などの期日情報を提供して、ユーザーは加熱し始める時刻を選択することができる。携帯Modem通信モジュール(538)はユーザーの携帯電話での長距離に出す指令を受信して加熱を始めるか停止することができ、ユーザーは家に着いていない前に携帯電話で長距離に電子秤(5)の携帯Modem通信モジュール(538)に加熱指令を出すことができる。また携帯Modem通信モジュール(538)も長距離ユーザーへ調理が完成したかまたは警告情報を通知することができる。
LCD(59)、キーボード(60)、スピーカー(62)と制御装置(53)の上の音声モジュール(535)、キーボード処理ユニット(536)、LCD表示制御ユニット(537)とは、インタラクションユニットを形成する。LCD(59)はユーザーが次に何をするかを提示し、あるいは現在の電気加熱鍋の重量を表示し、あるいは現在の時間などを表示する。スピーカー(62)は音声方法を通しユーザーに提示する。ユーザーはキーボード(60)を通して情報を入力し、各種のメニューを選択し、確認する。あるいは時間を入力する。
制御装置(53)の上述したメモリーモジュール(539)には調理経験データベースと鍋情報のデータベースが保存される。図19、図20、図21の説明図に示したように、図の中の調理経験データベースの中のデータを例にして、実際的なデータは異なるタイプの鍋に対して異なる経験データを設計すべきである。調理経験データベースの一つの記録は1つの調理過程を代表する。鍋を置き、主食を入れ、材料を入れ、水を添加し、異なる重量点或いは異なる時間点で加熱電力を転換すると、完成までずっとユーザーに情報を提示する。料理経験データベースの一つの記録に含まれるデータは、鍋タイプ、料理モデル(選択可能のモデルはご飯モデル、お粥モデル、スープモデル、肉煮込みモデルを含む)、この調理モデルに必要とする主食情報(主食のタイプ、重量)、必要とする材料の情報(材料のタイプ、重量)、必要とする水の標準重量、口当り度調整データ(ちょうど良い時における水の重量の微調整値、硬いご飯と濃いスープを作る時における水の重量の微調整値、薄いお粥と薄いスープを作る時における水の重量の微調整値を含める)の一連の作業命令がある。作業指令は加熱作業指令と材料添加作業指令を含む。加熱作業指令は加熱電力のパラメーター、重減少パラメーター、時間長さのパラメーターを含む。材料添加作業指令は材料パラメーター、材料重量パラメーター、材料タイプパラメーターを含む。
図19、図の20に示した事調理経験データベースを例として更に説明する。もしユーザーは鍋のタイプが「中型の電気炊飯器C20」、調理モデルが「肉煮込みモデル」、主食のタイプが「鶏肉」、好みが「ちょうど良い」と選んだとする。ユーザーの置いた鶏肉の重量は1508グラムである。この料理経験データベースの鶏肉煮込み記録をチェックすると、選択可能の鶏肉の重量は100グラムから最大に4000グラムまでを選択することができる。25グラムを間隔点として、「中型の電気炊飯器C20」の容量を考慮し鶏肉をできるだけ入れる。もちろん10グラムあるいは更に小さい数値を間隔点としてもよい。しかし10グラムを間隔点とすれば、更に多く記録しなければならない。相応にもっと多い記憶装置が必要になる。この例の主食は25グラムを間隔点として行う。鶏肉の重量を区分するのは、ユーザーが入れた鶏肉の重量は一つの重量点に接近させるためである。もしもユーザーの入れた鶏肉の重量が1506グラムであれば、1506グラムに最も接近する重量点1500グラムを選ぶ。それにより、調理経験データベース中で第1列の記録番号25の記録が検索された。記録の中で、ユーザーが入れるべき材料はリュウガン150グラム、ショウガ30グラム、蓮子140グラムであり、標準的な水添加量は1780グラムであり、口当り度調整データの適切な数値は−10グラムである。だからユーザーは好みを「ちょうど良い」と選択した時には、添加すべき精確な水の重量は標準的な水添加量に調整データを付けた後の結果にイコールし、すなわち1780+(−10)=1770グラムである。作業指令1{U0、△m1、△t1}={600,100,800}の意味は、加熱電力は600Wを初期加熱電力として、重量が100グラム減少するまで加熱し、大体800秒をかかることである。作業指令2{U1、△m2、△t2}={500,120,300}の意味は、加熱電力は500Wを初期加熱電力として、重量は120グラム減少するまで加熱し、大体300秒をかかることである。作業指令3{U2、△m3、△t3}={9、7、塩}の意味は、U2は9とイコールするので当該作業が材料添加動作業指令であると意味し、添加する材料は食塩であり、添加する重量は7グラムであることである。作業指令4{U3、△m4、△t4}={9、15、ワケギ}の意味は、U3は9とイコールするので当該作業が材料添加動作業指令であることを意味し、添加する材料はワケギであり、添加する重量は15グラムであることである。作業指令5{U4,△m5,△t5}={400,0,700}の意味は、電力400Wを加熱電力として加熱し、正確的な加熱時間は700秒であることである。作業指令6{U5,△m6,△t6}={0,0,0}は、加熱が終了することを意味する。
図の19、図20に示した調理経験データベースには一つの例示がある。電気加熱鍋の規格パラメーターが異なるか(容積、選択可能の加熱電力)、あるいは電気ヒーターの上で異なるタイプの鍋を置くことができる場合には、このような鍋に対して特定の調理経験データベースを設定する必要がある。ユーザーは制御装置(53)のインタラクションユニット或いはコンピュータを通して、電子秤(5)のシリアル(61)に接続して、メモリーモジュール(539)の調理経験データベースを更新でき、すべての記録あるいは一つの記録あるいは記録の中の1つのデータ項目を変更、増加、削除することができる。それにより自分の調理経験を設定する。
図21は鍋情報データベースの説明図である。それは調理経験データベースの一部であり、図19と図20の中の鍋タイプと関連する。図19と図20の中での鍋タイプに従い、図21の鍋情報データベースを探せば、このタイプの鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパーが分かる。電気ヒーターと鍋が一体式を採用するようなタイプ、たとえば普通の電気炊飯器は、電気圧力鍋などに対して、電気ヒーター(3)の上にただ一種の内鍋を置くことができる。そのため、電子秤(5)はLCD(59)を通し、ただ一種の鍋情報をユーザーに提供できる。
ユーザーが料理を完成させた後、電子秤(5)はユーザーに料理の口当り度のフィードバックをするように提示する。そしてユーザーの望む口当り度と比べて、メモリーモジュール(539)に保存する調理経験データベースに対応する記録の口当たり度調整データを修正する(ちょうど良い時における水の重量の微調整値、硬いご飯と濃いスープを作る時における水の重量の微調整値、薄いお粥と薄いスープを作る時における水の重量の微調整値を含める)。たとえば、ユーザーは選んだ望む口当たり度はちょうどいいが、硬っぽいとフィードバックする場合、口当り度データを修正する時、口当たり度がちょうどいいデータの中の水重量微調整値を増加すれば、次回に同じ料理モデルで調理する時、前回よりもっと多い水を添加するようにユーザーに提示する。たとえば、ユーザーは選んだ望む口当たり度はちょうどいいが、薄っぽいとフィードバックする場合、口当り度データを修正する時、口当たり度がちょうどいいデータの中の水重量微調整値を減少すれば、次回に同じ料理モデルで調理する時、前回よりもっと少ない水を添加するようにユーザーに提示する。たとえば、ユーザーは選んだ望む口当たり度はちょうどいいが、硬っぽいとフィードバックする。口当り度データを修正する時、口当たり度がちょうどいいデータの中の水重量微調整値を増加すれば、次回に同じ料理モデルで調理する時、前回よりもっと多い水を添加するようにユーザーに提示する。たとえば、ユーザーは選んだ望む口当たり度はちょうどよく、口当たりもちょうどいいとフィードバックする場合、口当り度データを修正する時、口当たり度がちょうどいいデータの中の水重量微調整値を変化しない。同じように加熱する前に、ユーザーは口当たり度を硬いご飯あるいは濃いスープと選ぶ時、口当たり度の修正データにおける硬いご飯/濃いスープ項目の中の水添加微調整重量を相応的に増大、縮小或いは変化しない。同じように加熱する前に、ユーザーは口当たり度を柔らかいご飯あるいは薄いスープと選ぶ時、口当たり度の修正データにおける柔らかいいご飯/薄いスープ項目の中の水添加微調整重量を相応的に増大、縮小或いは変化しない。
<実施例2>
重量測定機能を搭載した電気加熱鍋は、その加熱ヒーターと鍋が分離式を採択し、電気ヒーターが電磁気加熱方法を採用した重量測定機能を搭載した構造は図11、図12、図13、図14、図15に示したとおりであり、その制御装置(53)の電気回路図及びそれとその他モジュールの接続図は図16に示したとおりである。これは、枠体(1)、鍋(2)、鍋(2)を加熱する電気ヒーター(3)、鍋の底部の温度を測定する温度センサー(4)を含む。
枠体(1)の底部に電子秤(5)を取り付け、電子秤(5)の測量精度は5グラムあるいは2グラムあるいは1グラムであり、煮込む時に水蒸気が蒸して、この十何秒の間に、重量の変化はグラムで計算すればいい。電子秤(5)のパレット(51)は枠体(1)底部とはねじで固定し、良い安定性を維持できる。電子秤(5)の重量センサー(52)は良い安定性を維持するために電子秤(5)の外殻(54)の台の上に固定する。電気加熱鍋の重量とパレット(51)の重量はすべて電子秤(5)の重量センサー(52)により圧力信号を通して、電子秤(5)の中の制御装置(53)の重量信号処理モジュール(533)で大きくし、フィルタリングし、A/D転換等をして、得た結果を中央プロセッサー(531)に入力する。実施例1と違うのは、電気ヒーター(3)は電磁で加熱するので、たとえば電磁調理器、電気ヒーター(3)の上で異なるタイプの鍋(2)、たとえば普通の鋼製の鍋あるいは中型の圧力鍋あるいは小型の圧力鍋など異なるタイプを置くことができる点である。電気ヒーター(3)は電気エネルギーを磁気エネルギーに転換し、鍋(2)を加熱する。電磁調理器で加熱するのはすでに存在する技術である。電気ヒーター(3)の電力の変化は負荷電流により決定される。負荷電流はPWM信号のマークスペース比により決定され、マークスペース比が大きければ、負荷電流も大きくなる。とにかく加熱電力制御モジュール(532)は中央プロセッサー(531)にコントロールされ、電気ヒーター(3)に異なるマークスペース比のPWM信号を出力する。これにより、電気ヒーター(3)は1900W,1500W,1300W,1000W,800W,600W,500W,400W,300W,200Wの電力を出力する。その他に加熱電力モジュール(532)は電力出力線(56)を通して、マークスペース比の異なるPWM信号と交流電圧220Vを電気ヒーター(3)に輸送する。電力出力線(56)はパレット(51)の中央の穴(57)を抜けて、電気ヒーター(3)に接続する。
図21は鍋情報データベースの説明図である。これは調理経験データベースの一部であり、図19と図20の中の鍋タイプと関連する。図19と図20の中での鍋タイプに従い、図21の鍋情報データベースを探せば、このタイプの鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパーが分かる。電気ヒーターと鍋が分離式を採用するようなタイプに対しては、たとえば電磁調理器の上に異なるタイプの鍋を置くことができる、電気ヒーター(3)の上に異なる大きさのスープ鍋又は電気圧力鍋を置くことができる。電子秤(5)はLCD(59)を通し、鍋情報データベースの中の多種の鍋タイプをユーザーに提供する。ユーザーはキーボード(60)で鍋タイプを選ぶだけで、電子秤(5)にはユーザーの選択した鍋のタイプが入力され、鍋のタイプは図19と図20の調理経験データベースを更に検索するための入力条件である。
実施例2のその他は実施例1の構造と機能に類似する、制御装置(53)の中央プロセッサー(531)は以下の重量測定方法フローを行う。図17、図18の通りである。
ステップS1では、ユーザーは鍋のタイプを選ぶ。鍋のタイプは図21のLCD(59)を通して、選択可能の鍋のタイプを表示する。スピーカー(62)を通して、ユーザーにキーボード(60)で選択するように提示する。鍋と電気ヒーターは、一体式を採用した電気加熱鍋に対して、鍋のタイプはただ1種選ぶことができる。鍋と電気ヒーターは、分離式を採用した電気加熱鍋に対して、各種の鍋のタイプを選択することができる。ユーザーはその中から1種を選び取るだけでいい。
ステップS2では、ユーザーは料理モデル(ご飯、お粥、スープ、お肉煮込み)を選ぶ。選択可能な料理モデルをLCD(59)で表示し、スピーカー(62)を通し、キーボード(60)で選択するようにユーザーに提示する。ユーザーは一つを選ぶ。
ステップS3では、ユーザーは主食のタイプを選ぶ。中央制御プロセッサー(531)はユーザーの選んだ鍋のタイプと調理モデルによってメモリーモジュール(539)の中の調理経験データベースを検索し、ユーザーの選択した主食タイプを表示し、スピーカー(62)を通して、ユーザーにキーボード(60)で選ぶように提示し、主食タイプを選ぶ。
ステップS4では、ユーザーは口当り度(ちょうど良い、ご飯が硬い、ご飯が柔らかい、スープが濃い、スープが薄い)を選ぶ。選択可能な口当り度はLCD(59)で表示して、スピーカー(62)を通してユーザーにキーボード(60)で選択するように提示する。もしステップS2中でユーザーの選んだ調理モデルがご飯モデルであれば、表示する口当り度にちょうど良い、硬い、柔らかいという三つの選択肢がある。もしステップS2でユーザー選んだ調理モデルがご飯モデルではなければ、口当り度にはちょうど良い、スープが濃い、スープが薄いという三つの選択肢がある。
ステップS5では、ユーザーは主食を入れる。LCD(59)は絶えずに主食の入れた重量を表示し、入れたあと、キーボード(60)で確認する。
ステップS6では、ユーザーはご飯モデルであると判断する場合、直接にステップS9に入り、ご飯以外のモデルの場合ステップS7に入る。
ステップS7では、ユーザーは様々な材料(材料のタイプ、重量)を入れる。料理モデルがお粥あるいはスープあるはお肉モデルである場合、主食以外他の材料を入れる必要がある。中央制御プロセッサー(531)は、メモリーモジュール(539)の中の料理経験データベースを検索することで、入れるべき材料のタイプと重量が分かる。そしてLCD(59)で表示する。完成した後にキーボード(60)で確認する。
ステップS8では、続けて材料を入れるかどうかについて判断し、続けて材料を入れる必要があればまたステップS7に戻り、次の種類の材料を入れ、入れる必要のある材料がなければ、S9に入る。
ステップS9では、ユーザーは提供した上述の情報に従い(料理モデル、鍋のタイプ、主食のタイプ、主食の重量、望む口当たり度)調理経験データベースを検索し、ユーザーに精確な重量m水の水を添加するように提示する。m水の値は必要とする水の標準的な重量に口当たり度調整データを加えた結果である(ちょうど良い時における水の重量の微調整値、硬いご飯と濃いスープを作る時における水の重量の微調整値、薄いお粥と薄いスープを作る時における水の重量の微調整値を含める)。LCD(59)でユーザーが添加した水の重量と添加すべきである水の重量を表示し、ユーザーに主食を入れた後、キーボード(60)で確認する。
ステップS10では、ユーザーの入れた水の重量が、m水にイコールするかどうかを判断する。ユーザーの入れた水の重量がm水より大きければ、ステップS11に入る。ユーザーの入れた水の重量がm水より少なければ、ステップS13に入る。ユーザーの入れた水の重量がm水にイコールすれば、ステップS12に入る。
ステップS11では、水が多すぎるため、ユーザーはその中の水を減少する。LCD(59)とスピーカー(62)で水を減少するようにユーザーに警告する。そして再度ステップS10に入る。
ステップS12では、ユーザーは加熱を確認する。LCD(59)とスピーカー(62)でユーザーに加熱するように提示し、そして蓋を合わせる。いったんユーザーは初めの加熱を確認したら、次のステップS20に入る。
ステップS13では、水が少ないので、ユーザーは水を増加する。LCD(59)とスピーカー(62)で、ユーザーに水を増加するように提示する。そして再度ステップS10に入る。
ステップS20では、調理経験データベースから一条目の作業指令{U0、△m1、△t1}を読み取り、加熱電力U0で加熱する。一条目の作業指令は加熱命令であり、電気ヒーターは初期電力U0で加熱し、電気加熱鍋の重量が△m1グラム減少するために掛かる時間は大体△t1秒である。
ステップS21では、リアルタイムで電気加熱鍋の全体的な重量を測量し、電気加熱鍋の重量の変化スピードを反映するテーパー絶対値k鍋を計算し、k鍋が安定期の臨界テーパーより小さければ、平静期にある。
ステップS22では、リアルタイムで電気加熱鍋の重量を測量して、電気加熱鍋の重量の変化スピードを反映するテーパー絶対値k鍋を計算し、k鍋が安定期の臨界テーパー以上で、プリ沸騰期の臨界テーパーより小さければ、プリ沸騰期にある。
ステップS23では、リアルタイムで電気加熱鍋全体の重量を測量して、電気加熱鍋の重量の変化スピードを反映するテーパー絶対値k鍋を計算し、k鍋がプリ沸騰期の臨界テーパーより大きければ、沸騰前期にある。
ステップS24では、電気加熱鍋の減少する重量が△m1にイコールするかどうかを判断する。△m1にイコールしなければ、またステップ23に戻り、依然として沸騰前期にある。△m1にイコールすれば、ステップS25に入る。
ステップS25では、沸騰後期にあるかどうかを判断し、変数値i=1を設置する。
ステップS26では、調理経験データベースからネクスト作業指令{Ui、△mi+1、△ti+1}を読み取る。
ステップS27では、Uiの値を判断する。Uiの値を通し、この作業指令は材料添加作業指令であるか或いは加熱作業指令であるか、或いは0であるかが分かる。もしUiが9であれば、材料添加指令であり、ステップS28に入る。もしUiの値が電気加熱鍋の多種の加熱電力値の一つであれば、作業指令は加熱指令であり、ステップS29に入る。もしUiの値が0であれば、料理が出来上がったと分かり、ステップS35に入る。
ステップS28では、ユーザーは重量が△mi+1で、タイプが△ti+1の材料を入れる。LCD(59)とスピーカー(62)で材料のタイプと重量を提示する。そしてLCD(59)を通して、すでに入れた材料の重量を表示する。材料を入れ終わったら、ユーザーはi=i+1と設置し、S29に入る。
ステップS29では、ステップS26で得る作業指令パラメーター△mi+1を判断する。もし△mi+1が0ではなければ、ステップS31に入る。もし△mi+1が0であれば、ステップS30に入る。
ステップS30では、ステップS26で得る作業指令パラメーター△ti+1の値を判断する。もし△ti+1が0ではなければ、ステップS32に入る。もし△ti+1が0であれば、ステップS33に入る。
ステップS31では、ステップS26の中の作業指令{Ui、△mi+1、△ti+1}は、電気加熱鍋の重量が△mi+1グラム減少するまで、加熱電力Uiで加熱することを意味する。△mi+1は制御を決定し、△ti+1は監視測定を補助する。たとえ一定の時間△tが過ぎても、△mi+1グラム減少しなく、それに△t−△ti+1>ε1 (ε1が時間域値である)であれば、△mi+1グラム減少するのに掛かる時間△tは予測した△ti+1を大いに超えたと分かる。そういう場合には異常状況況が発生するかもしれないので、スピーカー(62)或いは携帯Modem通信モジュール(538)でユーザーに警告情報を出す。
ステップS32には、ステップS26の作業指令{Ui、△mi+1、△ti+1}が表す意味は電気加熱鍋が加熱電力Uiで加熱し、精確的な加熱時間は△ti+1秒である。△ti+1は制御を決定する役割を果たす。
ステップS33では、ステップS26の中の作業指令{Ui、△mi+1、△ti+1}が表す意味は電気加熱鍋が加熱電力Uiで保温する。
ステップS34は、ステップS26の中の加熱指令の規定する過程を終了させ、そしてi=i+1を設置する。ステップS34はステップS31あるいはステップS32が終了した後で行う。ステップS34が終了した後、またステップS26に戻し、調理経験データベースにネクスト作業指令を読み取る。
ステップS35は加熱し調理する過程が完成したことを示す。
ステップS36では、ユーザーは今回の料理に対して口当り度のフィードバックを行う。今回の料理はステップS4で予想した口当り度に合うかどうかを聞く。LCD(59)が表示するオプションには1)硬い(濃い);2)薄い(柔らかい);3)ちょうどいいがある。ユーザーはキーボード(60)で選択を行う。もしユーザーが1)硬い(濃い)を選ぶと、ステップS37に入る。もしユーザーが2)薄い(柔らかい)を選ぶと、ステップS38に入る。もしユーザーが3)の合うことを選ぶと、ステップS37に入る。
ステップS37では、調理経験データベースの中の口当たり度修正データに相応する水重量微調整値を増大し、次回同じ料理モデルを行う時に、更に大目の水を添加し、ユーザーの好みに合う。もしユーザーがステップS4に選ぶ好む口当り度が硬い/濃いであれば、ステップS36では、ユーザーは硬い(濃い)とフィードバックすれば、口当り度修正データの中のちょうどいい口当たり度に水重量微調整値を増大する。もしユーザーがステップS4に選んだ好む口当り度は硬い/濃いで、ステップS36ではユーザーのフィードバックは硬すぎ/濃すぎであれば、口当り度修正データの中の硬い/濃いという口当たり度に水重量微調整値を増大する。もしユーザーがステップS4で選んだ好む口当たりは柔らかい/薄いで、ステップS36でユーザーは硬い/濃いとフィードバックすれば、口当り度修正データの中の柔らかい/薄いという口当たり度に水重量微調整値を増大する。
ステップS38では、調理経験データベースの中の口当たり度修正データに相応する水重量微調整値を減少し、次回同じ料理モデルを行う時に、更に少ない水を添加し、ユーザーの好みに合う。もしユーザーがステップS4に選ぶ好む口当り度は柔らかい/薄いであれば、ステップS36では、ユーザーは薄い(柔らかい)とフィードバックすれば、口当り度修正データの中のちょうどいい口当たり度に水重量微調整値を増大する。もしユーザーがステップS4で選んだ好む口当り度は柔らかい/薄いで、ステップS36ではユーザーのフィードバックは柔らかすぎ/薄すぎであれば、口当り度修正データの中の柔らかい/薄いという口当たり度に水重量微調整値を増大する。もしユーザーがステップS4で選んだ好む口当たりは柔らかい/薄いで、ステップS36でユーザーは柔らかい/薄いとフィードバックすれば、口当り度修正データの中の柔らかい/薄いという口当たり度に水重量微調整値を増大する。
ステップS39では、口当り度修正データの中の水重量微調整値を変えない。ステップS36ではユーザーは今回の料理の口当り度にフィードバックを行ってS4において予め設定した所望の口当たり度にあうために、水重量微調整値を変える必要がない。
ステップS40では、ユーザーに食べる人数を入力し、メモリーモジュール(539)の食品の情報のデータベースを検索する。今回の料理の中で使う主な様々な材料の使う各種の食品とタイプ、重さがすべてすでに知っていると推測する。食品のタイプ絵のような図22に示した食品の情報のデータベースを探すことを行ってこの食品の100グラムのこの食品の含む熱量の値、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量、食べ合わせ食品のタイプを得る。それから食品の重さを加えて100で割って、100グラムの含む熱量の値、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量の値ごとに掛けて、今回の料理の中で食品の熱量の値、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量の値を得る。このように計算することができて、そしてLCD(59)を通して、今回の料理の主な材料及び副材料として用いられた各種食品のカロリー、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量、食べ合わせ食品があるかどうかを示して、および今回の料理の中にすべての食品の総計の熱量の値、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量、塩量、食用油の重さを得ることができて、再び食べる人数を割って1人当たり摂取する熱量の値、コレステロールの含有量、蛋白質の含有量、脂肪の含有量、塩量、食用油の重量を得る。このように、ユーザーは今回の料理の食品の栄養の成分、健康性に対して直観的に明確に理解できる。
ここで、図22に示した食品情報データベースに対して更に説明する必要がある。食品の情報のデータベースもメモリーモジュール(539)の中で保存する。食品情報データベースの1つの記録の中に含むデータには食品のタイプ、100グラムのこの食品のカロリー値、100グラムのこの食品のコレステロール含有量、100グラムのこの食品の蛋白質含有量、100グラムのこの食品の脂肪含有量、合わせて調理できない食品のタイプ、合わせて調理できる食品のタイプを含む。例えば、牛肉を例として、100グラムの牛肉には、コレステロール含有量は106ミリグラムで、カロリーは229カロリーで、蛋白質含有量は25.7グラムで、脂肪含有量は14.3グラムである。白酒は牛肉と合わせて調理できない。合わせて調理できる食物はジャガイモである。ユーザーは制御装置(5)のインタラクションを通して、或いはコンピュータを電子秤(5)のシリアル(61)に接続して、メモリーモジュール(539)の中の食品情報データベースを更新する。食品情報のデータベースの中の記録及びこの記録のデータ項目を変更し、増加、削除することができる。
図21の示した鍋の情報データベースの説明図に対して更に説明する。これはただ例であり、実際の情況によって更新することができる。安定期のテーパー臨界値とプリ沸騰期のテーパー臨界値の単位は、グラム/15秒である。その意味は15秒間以内で何グラムを減少したかである。テーパーの通常の計算方法によってk=△m/△tで、(グラム/秒)を単位としない理由は、実験によって、毎秒あたりの鍋内で水の水蒸気の蒸発量は1グラムより低く、電子秤は1秒間以内に1グラム精度を測定できないので、その上、圧力鍋から水蒸気が出るのは不連続であり、実際的な中に1秒を単位として測量を行う必要がない。そのために△t=15秒を区間として測量して、1つの△t=15秒以内の水蒸気の蒸発量を得て、このテーパーは比較的に如実で安定している。もちろん(グラム/10秒)あるいは(グラム/20秒)などでテーパー度量単位としてもいい。
電気圧力鍋にとって、炊飯器のように明らかに水蒸気が出ないが、電気圧力鍋は依然として水蒸気の出る初の過程があり、同様に重量測定方法を使って、一定的の重量の主食には、どれだけの水を添加するか、どのくらいの材料を入れるか、調理する食品の栄養成分、健康性を表示することができる。重量測定方法を使う上に、時間制御と圧力制御を使って、圧力鍋の調理を完成させる。
それ以外に電気加熱鍋に対し、異常処理はずっと調理過程を貫く。本発明を使って、電気加熱鍋は電気圧力鍋である場合、あるいは電磁調理器で圧力鍋を加熱する時、孔が塞がれたら、警告を出す。孔が塞がれると、水蒸気は孔から出ないので、圧力鍋の重量もほとんど代わらない。総すれば、圧力鍋の重量変化スピードを反映する絶対値k鍋も非常に小さくなり、或いは0に接近する。加熱電力制御モジュール(532)は中央制御プロセッサ(531)の制御で、加熱を停止する。スピーカー(62)で警告情報を出すか、或いは携帯Modem通信モジュール(538)でリモート警告情報を出す。
1 枠体
2 鍋
3 電気ヒーター
4 温度センサー
5 電子秤
6 蓋
51 パレット
52 重量センサー
53 制御装置
54 外殻
55 電源コンセント
56 電力出力線
57 穴
58 信号線
59 LCD
60 キーボード
61 シリアル
62 スピーカー
531 中央制御プロセッサ
532 加熱電力制御モジュール
533 重量信号処理モジュール
534 温度信号処理モジュール
535 音声モジュール
536 キーボード処理モジュール
537 LCD表示制御モジュール
538 携帯Modem通信モジュール
539 メモリモジュール
5310 シリアル処理モジュール
5311 時計モジュール
5312 電源モジュール

Claims (10)

  1. まず、電気加熱鍋には高精度の電子秤を取り付ける、電子秤の精度は5g又は2g又は1gであり、電気加熱鍋の総重量は電子秤の重量センサーで圧力信号を通して、電子秤のマスター装置の信号処理装置に伝送し、計算する、
    そして、異なる調理モード、鍋の情報、該当調理モードに置ける主食の情報、必要な調味料の情報、必要とする水の標準重量、味を調整するデータ、初期加熱電力、完全に沸騰するまでにかかる予測時間、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で別の重量レベルまで加熱、あるいは、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で一定の時間を加熱、或いは沸騰する過程において、調味料を添加する必要がある場合、調味料のタイプや、添加する重量の情報は調理経験データベースとして、マスターユニットの記憶装置に保存する、
    第三、電気加熱鍋が加熱する前に、ユーザーの選択した調理モード、鍋のタイプ、主食のタイプ、主食の重量、一般的な味、硬いご飯、薄い粥、濃いスープ、薄いスープに従い、マスターユニットの記憶装置に保存した調理経験データベースと鍋の情報データベースから必要な情報を取り、添加する調味料のタイプと重量及び水の精確な重量をユーザーに提示する、
    第四、電気加熱鍋が加熱し始めた後、電気加熱鍋の重量の変化を測定することを通し、水蒸気が蒸発するスピードのテーパーを反映し、それを安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパーと比べて、その時の調理状態を判断し、そして、調理の過程を安定期、プリ沸騰期、沸騰期、沸騰後期、保温期に分け、沸騰後期に到達する前に、初期加熱電力で加熱し、沸騰期に到達した後、調理経験データベースによって、異なる重量レベルにおいて、別の加熱電力で別の重量レベルまで加熱、あるいは、沸騰してある重量レベルに達したら、別の加熱電力で一定の時間を加熱、或いは沸騰する過程において、調味料を添加し、保温期において、保温過熱電力を採用し、
    第五、調理を完成させた後、ユーザーは今回の調理味をバックフィードすることを通し、マスターユニットの記憶装置をコントロールして、調理する過程における経験データベースの相応する味を調整し、水の添加する重量微調整値を増加するか減少し、
    前記異なる調理モードは、炊飯モード、お粥モード、スープモード、お肉の煮込みモードの中から選択可能なものであり、
    前記鍋の情報は、鍋のタイプ、鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期の臨界テーパーとプリ沸騰期の臨界テーパーを含み、
    前記主食の情報は、主食のタイプ、重量を含み、
    前記調味料の情報は、調味料の種類、重量を含み
    前記味を調整するデータは、一般的な味を作る場合における水を添加する微調整値、ご飯はちょっと硬いか又は濃いスープを作る場合における水を添加する微調整値、薄い粥又はスープを作る場合における水を添加する微調整値を含む、
    ことを特徴とする、電気加熱鍋が重量を測る方法。
  2. 枠体(1)、鍋(2)、鍋(2)を加熱するヒーター(3)、鍋の底の温度を測定する温度センサー(4)、鍋(2)と合わせる蓋(6)を含み、重量測定機能を搭載する電気加熱鍋であって、
    枠体(1)の底に電子秤(5)が取り付けられ、
    電子秤(5)のパレット(51)は枠体(1)の底に押し付けて固定され、
    電気加熱鍋とパレット(51)の総重量は電子秤(5)の重量センサー(52)で圧力信号を通し電子秤(5)の制御装置(53)に伝達して、処理され、
    重量センサー(52)は電子秤(5)の外殻(54)の台に固定され、
    電気は外殻(54)の上の電源コンセント(55)を通して制御装置(53)に輸送し、電気回路に電源を供給され、
    制御装置(53)は異なる加熱電力を電力輸送線(56)で輸送され、
    電力輸送線(56)はパレット(51)の中央の穴を通し、電気ヒーター(3)に接続され、電気ヒーター(3)に加熱電力信号と電力制御信号を提供し、
    温度センサー(4)の信号線(58)も穴(57)を通し制御装置(53)に接続され、
    制御装置(53)は中央制御プロセッサ(531)、加熱電力制御モジュール(532)、重量信号処理モジュール(533)、温度信号処理モジュール(534)、音声モジュール(535)、キーボード処理ユニット(536)、LCD表示制御ユニット(537)、携帯Modem通信モジュール(538)、メモリモジュール(539)、シリアル処理モジュール(5310)、時計モジュール(5311)、電源モジュール(5312)を備え、
    外殻(54)の上のLCD(59)、キーボード(60)、シリアル(61)とスピーカ(62)は全部制御装置(53)に接続され、
    メモリモジュール(539)には調理経験データベース、鍋の情報と食品情報が保存される、
    ことを特徴とする電気加熱鍋。
  3. 鍋(2)と枠体(1)、電気ヒーター(3)は一体式構造又は分離式構造が採用されている、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  4. 電気ヒーター(3)は電気加熱方法が採用され、加熱電力制御モジュール(532)は電力出力線(56)を通し、異なる電圧を電気ヒーターに輸送することが可能とされている、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  5. 電力ヒーター(3)は電磁気加熱方法が採用され、加熱電力制御モジュール(532)は電力出力線(56)を通し、異なる電磁力を電気ヒーターに輸送することが可能とされている、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  6. 調理経験データベースの記録には、鍋のタイプ、調理モード、必要とする主食の情報、調味料の情報、必要とする水の標準重量、味の調整データ、作業指令が含まれ、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  7. 食品の情報データベースに記録するデータには、食品タイプ、100g食品のカロリー値、100g食品のコレステロールの含有量、100g食品の蛋白質の含有量、100g食品の脂肪の含有量、食品を組合せて調理できないタイプ、食品を組合せて調理して良いタイプが含まれる、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  8. 鍋の情報データベースの記録には、鍋のタイプ、鍋の重量、蓋の重量、鍋の容積、安定期臨界テーパーとプリ沸騰期臨界テーパーが含まれる、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  9. 電子秤(5)で測定正確度は5g又は2g又は1gである、
    請求項2に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
  10. 作業指令は加熱作業指令と材料添加作業指令であり、
    加熱作業指令は加熱電力バラメータ、重量減少バラメータ、時間の長さのバラメータを含み、
    材料添加作業指令は調味料バラメータ、調味料重量バラメータ、調味料タイプバラメータを含む、
    請求項6に記載の重量測定機能を搭載する電気加熱鍋。
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