JP2008305632A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】鍋に入っている油の量と鍋の反りの両方の状態に対応して加熱コイルの通電を制御し、安全に油の温度を制御し、油の異常加熱を防止する。
【解決手段】制御手段が、鍋の温度を検出する温度検出素子と、時間を計測し信号を送る計時手段からの検出信号を受けて加熱コイルの通電を制御するものであり、温度検出素子による温度と計時手段による時間より温度上昇の傾きｔを求め、この温度上昇の傾きに応じて加熱通電率を変更させるとともに、前記温度上昇の傾きtは、鍋内の油の量が前記温度検出素子の温度変化に影響しない温度領域で検出し、温度上昇の傾きｔがゆるやかであるほど加熱コイルの通電率が小さくなるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は加熱調理器、特に、電磁誘導加熱源により調理を行う加熱調理器に関するものである。

従来の加熱調理器は、図１０に示されるように構成されている。すなわち１０は本体で、上部には鍋などの調理器具を載せるプレート３を有している。プレート３の下部には電磁誘導加熱方式による加熱コイル６と、鍋１の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子４とを備えている。

８は加熱コイル６を制御する制御手段、１１は時間を計測する計時手段であり、温度検出素子４による温度と計時手段１１による時間は、前記制御手段８に送られ、この信号によって加熱コイル６が制御される。さらに、本体１０には異常加熱防止手段１２を備えている。異常加熱防止手段１２は温度検出素子４による温度と計時手段１１による時間より求めた傾きｔから、異常加熱を防止するためのパワーダウン温度Ｔを決定し、温度検出素子４の温度がパワーダウン温度Ｔになると制御手段８にパワーダウン命令を送るものである。

異常加熱防止手段１２は、温度検出素子４による温度と計時手段１１による時間より、温度上昇の傾きｔを求め、この温度上昇の傾きに応じて異常加熱を防止するためのパワーダウン温度Ｔを決定し、温度検出素子４の温度がパワーダウン温度Ｔになると加熱コイル６からの加熱量を低減させる。前記温度上昇の傾きは、鍋内の油の量が温度検出素子４の温度変化に影響しない温度領域（加熱開始初期段階の比較的温度が低い領域）で検出し、温度上昇の傾きｔがゆるやかであるほどパワーダウン温度Ｔを低くすることで底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するものである。さらに温度検出素子４の検出値の傾きから異常加熱防止手段１２が、鍋内の油の量が温度検出素子４の温度変化に影響を与える（比較的高い温度、例えば１３０℃〜１５０℃の）温度領域で温度上昇の傾きｔを求め、このｔが長いほど（緩やかであるほど）パワーダウン温度Ｔを高くすることで、底に反りのない鍋の油の異常加熱を防止することが行われている（特許文献１参照）。

特許第３０７０２８９号公報

従来の加熱調理器においては、温度上昇の傾きｔは、鍋内の油の量が温度検出素子４の温度変化に影響しない温度領域つまり低い温度領域で検出し、温度上昇の傾きｔがゆるやかである。つまり鍋底の反り量が大きい時ほど温度上昇の傾きｔがゆるやかになるわけであるが、そのときほどパワーダウン温度Ｔを低くすることで底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するものである。しかしながら、このような制御方法では、パワーダウン温度Ｔを変更するのみなので加熱電力Ｗは変更しないため、例えば少量の油などを加熱した場合、パワーダウン温度Ｔでパワーをダウンしたとしても油の温度のオーバーシュートが大きくなってしまうという問題点があった。

また、反り量が大きい鍋の場合、鍋内の油の温度上昇が温度検出素子４に伝わりにくくなるため、油の温度上昇の傾きは大きい場合であっても温度検出素子４の温度上昇の傾きは小さく、ゆるやかになってしまう。このため、この温度上昇の傾きを見て、傾きが大きいから反りが小さいと単純に判断処理するのは誤りとなる場合が起こる。その結果、鍋内の油の量が温度検出素子４の温度変化に影響を与える温度領域（たとえば１３０℃〜１５０℃）では、パワーダウン温度Ｔ決定のために求めようとする温度上昇の傾きｔが正確に検出できない。すなわち鍋の反りの大小によっては、温度上昇の傾きを検出することだけでは、油量の検出が正確に行えないという難しい課題があった。

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あり、鍋底に反りがあることによって発生する鍋内の油の温度上昇の傾きと、温度検出素子の温度上昇の傾きの差を小さくすることを可能としたものである。このことにより、油量をより正確に検出し、検出された油量にもとづき、鍋底の反り量と油量に応じた加熱通電率にして、油量が少ない時でも油温度のオーバーシュートを小さくする加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明に係る加熱調理器は、
加熱コイルと、
この加熱コイルを制御する制御手段と、
鍋の温度を検出し制御手段に信号を送る温度検出素子と、
時間を計測し制御手段に信号を送る計時手段と、
を備え、
前記制御手段には、温度検出素子の検出値の傾きから底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するべく制御する第一の制御手段を備え、
この第一の制御手段は、温度検出素子による温度と計時手段による時間より温度上昇の傾きｔを求め、この温度上昇の傾きに応じて加熱通電率を変更させるとともに、
前記温度上昇の傾きtは、鍋内の油の量が前記温度検出素子の温度変化に影響しない温度領域で検出し、
温度上昇の傾きｔがゆるやかであるほど前記加熱コイルの通電率が小さくなるように制御することを特徴とする。

本発明は以上の構成であるから、鍋に入っている油量をより正確に検出し、検出された油量に基づき、鍋底の反り量と油量に応じた加熱通電率にして、油量が少ない時でも油温度のオーバーシュートを小さくすることができる。

［実施の形態１］
図１〜図９は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器を示すものであって、図１は加熱調理器の使用状態における全体構成図、図２は全体の制御動作を示すフォローチャート、図３は検出温度と加熱通電率の関係を示す説明図、図４は制御温度の定義を表で示した図、図５は鍋の反りの大きさを判定する場合の反りレベル判定表、図６は鍋の反り量と加熱通電率の相関関係を示す表、図７は温度上昇値と鍋の油量の対応関係を示す表、図８は鍋の反り量と油量の大きさに対応した加熱通電率一覧表、図９は予熱終了温度Ｔ５の補正値の表である。なお、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

以下、本発明の実施の形態１について図1〜図９に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例における加熱調理器のブロック図で、１は金属製の鍋、２は鍋１内に入っている食用油、３は耐熱ガラス等から形成された平板状のプレート、４はサーミスタ等の温度検出素子（Ａ）、５は同じく温度検出素子（Ｂ）で、これら二つの温度検出素子はプレート３の下面に密着するように設置され、プレート３を介して鍋１の温度を感知するようになっている。６は電磁誘導加熱（ＩＨ）方式の加熱源となる加熱コイルで、加熱効率向上の面から前記鍋１に出来るだけ接近するようプレート３の下面に密着又は接近した位置に配置されている。７は温度検出手段で、前記温度検出素子（Ａ）（Ｂ）４、５からの温度検出信号を受け取り、鍋１の温度を判定する。８はマイクロコンピュータ等のような演算及び記憶手段を主体に構成された制御手段、９はインバーター回路、１３は時間を計測する計時手段である。

以上の構成において本発明の調理器の動作について説明する。図２は制御動作の概要を示すフローチャートである。まず使用者は油２が入れられた鍋１をプレート３上の所定の位置に置き、図示しないコントロールパネル上の揚げ物スタートキーをＯＮする（ステップＳ１。以下「ステップ」の記載は省略してＳ１、Ｓ２のように示す）。

次に制御手段８がインバーター回路９を駆動させ、加熱コイル６に高周波電流を流すことにより加熱コイル６に通電を開始する（Ｓ２）。本実施例では例えば１ＫＷの加熱電力が投入される。なお制御手段８は、以下述べる各ステップ（Ｓ３〜Ｓ１５）を実行するものである。

温度検出素子（Ａ）４又は温度検出素子（Ｂ）５のうち、高い温度を検出している方の検出温度＝Thにてスタート時の温度T0を検知する（Ｓ３）。なお、以下の説明では温度検出素子（Ａ）４の方が高い温度を検出したものとして説明する。

検出温度ThがT1＝T0＋8℃以上になったかどうかを判断し、以上になった場合はＳ５に進む。Ｓ５ではT0からT1までにかかった時間Δtm1を検知する。例えば室温２０℃で加熱開始された場合は検出温度が２８度になるまでに要した時間を検知する。この時間は計時手段１３によって測定され、その結果が制御手段８に送られる。

次に検出温度ThがT2＝T0＋45℃以上になったかどうかが判断（Ｓ６）され、T1からT2までにかかった時間Δtm2を検知する（Ｓ７）。

次にΔＴ＝Δtm2／Δtm1を計算し、図５に示す反りレベル判定表に基づいて反り量を検知する（Ｓ８）。図５に示すように反りの少ない鍋（使用に最適の鍋）の場合はΔＴは小さくなるが、反りの大きい鍋の場合、鍋底がプレート３によく接触しないために熱が温度検出素子（Ａ）４に伝わらず、その結果Δtm2の時間が長くなる為にΔＴは大きくなる。これによって反り量が判定できるものである。

次にＳ８で検出した反り量に基づき、図６に示すように反り量に対応した加熱通電率の表による加熱通電率Ａに加熱コイル６の加熱条件を変更する（Ｓ９）。図６の反り量に対応した加熱通電率の表では、反りレベルはＳＳ１（反り量０ｍｍ〜０．５ｍｍ）からＳＳ７（３．０ｍｍ〜）と判定されるようになっており、例えば図２のフローチャートＳ８において反りレベルがＳ１（反り量０ｍｍ〜０．５ｍｍ）と判定された場合、加熱通電率Ａは１４秒間ＯＮ、１秒間ＯＦＦというパターンになる。

次に温度検出素子４の検出温度ＴｈがＴｈ≧Ｔ３（Ｔ３＝Ｔ０＋８５℃）であるかどうかを判断し（Ｓ１０）、ＹＥＳであれば次のステップ（Ｓ１１）に進む。

次のステップでは、検出温度Ｔｈ≧Ｔ３を検出してからＢ秒間（例えば９０秒間）の上昇温度ｔｔを検知する（Ｓ１１）。検出温度Ｔｈ≧Ｔ３という温度領域になると鍋１内の油２の量に応じて上昇温度ｔｔが変わり、油２の量が少ない場合は上昇温度ｔｔは大きくなり、油２の量が多い場合は上昇温度ｔｔは小さくなるため、この現象を利用して図７の油量レベル判定の表に基づき油量が検知される（Ｓ１１）。

図７の油量レベル判定の表で油量がＬ１（８００ｇ〜）からＬ５（〜２００ｇ）と判定された後、検出温度ＴｈがＴｈ≧Ｔ４ （Ｔ４＝Ｔ０＋１４５℃）となったかどうかを判定する（Ｓ１２）。もしＹＥＳの場合は次のステップ（Ｓ１３）に進み、図８に示すように反り量と油量に対応した加熱通電率の表に基づいた加熱通電率Ｃに変更される。例えば判定された反りレベルがＳＳ１（反り量０ｍｍ〜０．５ｍｍ）で油量レベルがＬ１（８００ｇ〜）の場合は、加熱通電率Ｃは２９秒間ＯＮ、１秒間ＯＦＦとなるようなパターンになる。

この制御により鍋１の底の反り量が大きくかつ油量が少ない場合は、加熱通電率Ｃは小さく制御され、油２の温度上昇に対し、温度検出素子４の検出温度Ｔｈが大きく狂うことなく制御できるとともに、油２の温度のオーバーシュートを小さくすることができる。

また、鍋１の底の反り量が小さくかつ油量が多い場合は、加熱通電率Ｃは大きくなるように制御され、予熱工程の加熱時間が長くなることなく所定の温度にするように制御できるものである。

検出温度ＴｈがＴｈ≧Ｔ５（Ｔ５：予熱終了温度）となったかどうかを判定し（Ｓ１４）、ＹＥＳの場合は次のステップ（Ｓ１５）に進み、加熱をＯＦＦし予熱工程を終了する。

予熱終了温度Ｔ５は図９に示す予熱終了温度の補正値表に基づいた値分の補正を行ったものになる。例えば油量レベルがＬ１（８００ｇ超）の場合は補正値は０℃となり、油量レベルがＬ５の場合は−８０℃の補正が行われる。例えば１８０℃設定の場合 予熱終了温度は２３０℃と設定され、それに対し例えば油量レベルがＬ５となった場合は予熱終了温度Ｔ５＝２３０℃−８０℃＝１５０℃ となる。

図３は以上のような温度検出素子４の温度上昇カーブおよび、加熱コイル６に対する通電率の推移を示すグラフである。鍋内の油の量が温度検出素子４の温度変化に影響しない温度領域つまり低い温度領域とは、図３で温度Ｔ２以下を言い、Ｔ０が２０℃であった場合はＴ１は２８℃、Ｔ２はＴ０より更に４５℃高い６５℃である。

鍋内の油の量が温度検出素子Ａ（４）、Ｂ（５）の温度変化に影響を与える温度領域とは、図３において温度Ｔ３（Ｔ０が２０℃であるとすると１０５℃になる）を超えた範囲を言う。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態１によれば、鍋１内の油２の量が温度検出素子４の温度変化に影響しない温度領域、つまり低い温度領域で温度上昇の傾きｔを検出し、温度上昇の傾きｔがゆるやかである場合、つまり鍋１の底の反り量が大きい時ほど加熱通電率を小さくし、鍋１の底に反りがあることによって発生する鍋１内の油２の温度上昇の傾きと、温度検出素子４の温度上昇の傾きの差を小さくする。

このことにより、鍋１内の油２の量が温度検出素子４の温度変化に影響を与える温度領域では、温度上昇の傾きｔから、その傾きｔがゆるやかな（長い）ほど油量が多いということが正確に検出されるとともに、検出された油量にもとづき、温度上昇の傾きｔがゆるやかな（長い）ほど、すなわち油量が多い時ほどパワーダウン温度Ｔを高くすることができる。

更に鍋１の底の反り量と油２の量に応じた加熱通電率にすることで、正確に油２の温度を検出することができるとともに、油量が少ない時は加熱通電率を小さくして油温度のオーバーシュートを小さくすることにより、安全に油の温度を制御し、油の異常加熱を防止することができるものである。

以上より、本発明の加熱調理器は、鍋底の反り量と油の量に応じた加熱通電率にすることで、正確に油の温度を検出することができ、油温のオーバーシュートを小さくできて、安全に油の温度を制御し、油の異常加熱を防止することができるから、電磁誘導加熱調理器に広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の使用状態における全体構成図。 図１に示す加熱調理器の全体の制御動作を示すフォローチャート。 図１に示す加熱調理器の検出温度と加熱通電率の関係を示す説明図。 図１に示す加熱調理器の制御温度の定義を示した表。 図１に示す加熱調理器の鍋の反りの大きさを判定する場合の反りレベル判定表。 図１に示す加熱調理器の鍋の反り量と加熱通電率の相関関係を示す表。 図１に示す加熱調理器の温度上昇値と鍋の油量の対応関係を示す表。 図１に示す加熱調理器の鍋の反り量と油量の大きさに対応した加熱通電率一覧表。 図１に示す加熱調理器の予熱終了温度Ｔ５の補正値の表。 従来の加熱調理器の一例を示す全体構成図。

符号の説明

１：鍋、２：油、３：プレート、４：温度検出素子（Ａ）、５：温度検出素子（Ｂ）、６：加熱コイル、７：温度検出手段、８：制御手段、９：インバーター回路、１３：計時手段。

Claims (3)

1. 加熱コイルと、
   この加熱コイルを制御する制御手段と、
   鍋の温度を検出し制御手段に信号を送る温度検出素子と、
   時間を計測し制御手段に信号を送る計時手段と、
   を備え、
   前記制御手段には、温度検出素子の検出値の傾きから底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するべく制御する第一の制御手段を備え、
   この第一の制御手段は、温度検出素子による温度と計時手段による時間より温度上昇の傾きｔを求め、この温度上昇の傾きに応じて加熱通電率を変更させるとともに、
   前記温度上昇の傾きtは、鍋内の油の量が前記温度検出素子の温度変化に影響しない温度領域で検出し、
   温度上昇の傾きｔがゆるやかであるほど前記加熱コイルの通電率が小さくなるように制御することを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御手段には、温度検出素子の検出値の傾きから底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するべく制御する第二の制御手段を備え、
   この第二の制御手段は、鍋内の油の量が前記温度検出素子の温度変化に影響を与える温度領域で温度上昇の傾きｔを求め、この傾きｔがゆるやかであるほど加熱通電率を大きくする制御動作を行なうことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記制御手段には、温度検出素子の検出値の傾きから底に反りのある鍋の油の異常加熱を防止するべく制御する第三の制御手段を備え、
   この第三の制御手段は、鍋内の油の量が前記温度検出素子の温度変化に影響を与える温度領域で温度上昇の傾きｔを求め、この温度上昇の傾きに応じて異常加熱を防止するためのパワーダウン温度Ｔを決定し、前記温度上昇の傾きｔがゆるやかであるほどパワーダウン温度Ｔを高くする制御動作を行なうことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。

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