JP2010073478A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】食品負荷が投入されていない状態であるにもかかわらず調理負荷投入であると誤判断してしまう制御動作を防ぎ、油の温度が異常に高くなってしまうという不具合を抑制できる保温制御機能を実現した加熱調理器を得る。
【解決手段】加熱コイル６と、この加熱コイルの通電を制御する制御手段８と、加熱コイル６によって誘導加熱される鍋１を載せるプレート３と、鍋１の温度を検出し制御手段８に温度検出信号を送る温度検出手段７と、時間を計測し制御手段８にその計測信号を送る計時手段１０とを備え、制御手段８は、加熱コイル６による加熱が休止してから加熱が再開されるまでの経過時間を計時手段１０でカウントさせ、そのカウント値に応じて加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間を設定する加熱調理器。
【選択図】図３

Description

この発明は誘導加熱式熱源を備えた加熱調理器、特に揚げ物調理を行うことができるものに関するものである。

従来、揚げ物調理を行うために、油の温度を一定範囲に保つ機能を備えたものとして図４に示される加熱調理器が提案されている。図４は鍋１の中に油２を入れて食品負荷１３を投入し、揚げ物調理をする場合を想定したものであり、４は被調理物の温度を検知する温度検出素子で、鍋１の底面の温度を検知している。６は鍋１の加熱を行うための誘導加熱コイル、１１は加熱温度設定装置であり、加熱調理の温度を設定するものである。８は制御装置であり、温度検出素子４の温度とその変化量に応じて、加熱温度設定装置１１による加熱設定温度を補正したり、あるいは補正した加熱設定温度を初期の設定温度に復帰させたり、加熱電力量を変化させる等の調節を行っている。９はインバータ回路からなる電力可変装置であり、制御装置８からの指令に基づいて商用電源１２から前記加熱コイル６に高周波電力の供給を行っているものである。

この従来例の加熱調理器では、最初に加熱コイル６をオンして加熱を開始し、揚げ物に適する温度まで油温を上げておき、その状態で調理物等の調理負荷１３を投入して揚げ物調理を開始するが、油温が低下すると温度検出素子４の温度も低下し、加熱コイル６を再度オンして加熱を開始する。このとき、油２の実際の温度より温度検出素子４の温度の方が立ち上がりが速く、油温が設定温度に復帰するまでに温度検出素子４の温度が（加熱動作を停止する温度として設定されている目標値である）設定温度Ｔａに達してしまい、加熱をＯＦＦしてしまうため、温度検出素子４の温度を検知し、その温度とその変化量より、設定温度Ｔａを補正し所定温度Ｔａ＋αに変更して、設定温度を高温にするとともに、加熱電力量を増大させることにより、調理中はその加熱電力量の継続と、食品負荷１３の投入による油温の復帰を速めたものである（例えば特許文献１参照）。
特許第２９１０３１３号公報（請求項、図２参照）。

しかしながら、上記のような従来の加熱調理器では以下述べるような問題があった。
すなわち従来の加熱調理器の動作について、温度検出素子温度、油温度および加熱電力量の動作を示したグラフ図である図６にて説明すると、食品負荷１３を投入して油温が低下した場合、温度検出素子４の温度も低下するから、油温を食品負荷投入前の状態まで復帰させるために加熱コイル６が通電開始される。

制御装置８は、温度検出素子４の温度を検知し、加熱電力量が例えば１．５ＫＷになってから温度検出素子４の温度が設定温度Ｔａに達するまでの時間ΔＴをカウントすることにより温度検出素子４の温度変化量を検知し、その変化量が所定値より大きい場合には、温度低下の度合いが大きいと判断し、設定温度Ｔａを補正し所定温度Ｔａ＋αに変更し、温度検出素子の温度がＴａ＋αに達するまで継続して加熱を行い、その後加熱を停止するように制御する。

ところが、食品負荷１３が投入されていない時の設定温度Ｔａを境にして、加熱用電力供給をＯＮ−ＯＦＦして油２の温度を一定温度に保つ保温制御を行う場合、食品負荷１３が未投入の状態で加熱動作が再開されず加熱用電力供給が休止（ＯＦＦ）している時間は温度検出素子４の温度が所定温度Ｔａから低下するのに対し、食品負荷１３が投入されその直後に設定温度Ｔａをα℃だけ高く補正された場合には、温度検出素子４の温度がα分だけ高い温度（Ｔａ＋α）からＴａまで自然に低下することになるので、当然その低下に要する時間は長くなってしまうため、これに伴って温度検出素子４の温度が（加熱動作再開後）設定温度Ｔａまで再び復帰するまでの時間ΔＴも長くなってしまい、この間に設定温度Ｔａを補正するかどうかを判断する設定時間を超えてしまうことから、設定温度はＴａ＋αに変更されてしまうことになる。つまり従来技術のものでは、調理負荷が未投入（無負荷）時であるにもかかわらず調理負荷投入であると誤判断されてしまい、再び設定温度はＴａ＋αになって制御動作が継続してしまうことから、この繰り返しによって油２の温度が所望の温度よりも高くなってしまうという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、温度検出素子４の温度を検知し、温度検出素子の温度が設定温度に達するまでの時間ΔＴをカウントすることにより加熱電力量制御するものにおいて、食品負荷が投入されていない状態であるにもかかわらず調理負荷投入であると誤判断してしまう制御動作を防ぎ、油の温度が異常に高くなってしまうという不具合を抑制するものである。

本発明に係る加熱調理器は、加熱コイルと、この加熱コイルの通電を制御する制御手段と、前記加熱コイルによって誘導加熱される鍋を載せるプレートと、前記鍋の温度を検出し前記制御手段に温度検出信号を送る温度検出手段と、時間を計測し前記制御手段に信号を送る計時手段と、を備え、前記制御手段は、前記加熱コイルによる加熱が休止してから加熱が再開されるまでの経過時間を前記計時手段でカウントさせ、かつ該カウント値に応じて加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間を設定することを特徴とするものである。

上記のような構成により、本発明によれば食品負荷が投入されていない状態であるにもかかわらず調理負荷投入であると誤判断してしまう制御動作を防ぎ、油の温度が異常に高くなってしまうという不具合を抑制することができる。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図１〜４にもとづいて説明する。図１は本発明における加熱調理器の全体構成を示すブロック図で、１は金属製の鍋、２は鍋１内に入っている食用の油（天ぷら油など）、３は耐熱性のプレートで、例えば全体がセラミックやガラスから形成されている。４は前記鍋１が載置される範囲の、プレート３の下面所定位置に密着するように設置された第１の温度検出素子（以下、温度検出素子という）、５も同様にプレート３の下面の所定位置に密着するように設置された第２の温度検出素子（以下、温度検出素子という）で、これら２つの温度検出素子は例えば感熱式温度センサーとして知られているサーミスタ式温度検出素子が使用されている。

６は細い銅線等の集合体からなる誘導加熱用の加熱コイルで、前記プレート３の下面に密着又は微小間隙を置いて接近するような位置に設置されている。７は前記温度検出素子Ａ４と温度検出素子Ｂ５からの温度検出データを受け取る温度検出手段、８は加熱調理器全体の動作を制御する制御手段で、マイクロコンピュータを中心とする回路基板で構成されている。９は商用電源の電力を高周波電流に変換するインバータ回路で、前記加熱コイル６を含む共振回路に高周波電力を供給する。１０は計時手段である。なお、この実施の形態１では、前記制御手段８によって前記加熱コイル６に印加される加熱電力量が調理の内容に応じて１５０Ｗ〜３ＫＷまで多段階制御されるが、揚げ物調理の保温制御については１．０ＫＷ、１．２ＫＷ及び１．５ＫＷの３つの電力量が使用されるようになっている。ここで「保温制御」とは、揚げ物調理に適する所定温度範囲まで予め加熱（これを以下、「予熱」という）された油２の温度を一定の範囲に維持する制御を行い、その過程で調理負荷３の投入によって急激に油の温度が低下した場合には、その温度を元の所定温度範囲まで復帰させるように加熱源である加熱コイル６の通電を制御することをいう。例えば油の温度を１８０℃まで予熱しておいた場合、その設定温度１８０℃を基準にして加熱源の通電がＯＮ−ＯＦＦされ、調理負荷３の投入によって油２の温度が急激に大きく低下した場合、その温度を元の所定温度である１８０℃近傍まで復帰させることをいい、この復帰速度が速いこと、すなわち短時間に元の設定温度に戻ることが所望の調理を迅速にする上で好ましい。

次に以上のように構成された加熱調理器の制御動作について説明する。図２は制御動作の概要を示したフローチャートであり、このような動作プログラムが前記制御手段８の中に予め格納されている。
使用者が油２を入れた鍋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すると、油２の温度を設定温度まで上昇させるための予熱の工程がスタートする。

油２が設定温度に到達すると、この状態を前記２つの温度検出素子４、５からの温度検出データを受け取る温度検出手段７が検知し、加熱調理器全体の動作を制御する制御手段８に温度到達を伝えるから、制御装置８は予熱工程の終了を、図示していないがブザーやランプ点灯、文字で表示部に表示すること等の報知手段により報知する。これにより揚げ物調理を開始する準備が整ったことになる。

そして最初のステップ（以下、ステップの「Ｓ」と表示する）１にて油２の温度を設定温度一定に保つ保温工程がスタートする。Ｓ２では温度検出素子４または５の検出温度Ｔｈが設定温度Ｔａ以下に低下したかどうかを判断し、低下した場合はＳ３に進む。Ｓ３では図４の時間補正表に基づき、後述する通電補正時間のａ時間、ｂ時間がセットされる。つまり加熱コイル６による加熱が停止してから次に再び加熱が開始されるまでの時間ＴＴの長さに応じて最終加熱時の加熱電力量１．０ＫＷ、１．２ＫＷ、１．５ＫＷのそれぞれについて、その通電時間を補正（例えば、−１秒とは、１秒間通電時間を初期設定値より減らすことを意味）する。

次にＳ４では、油２を設定温度に保つべく誘導加熱が開始される。加熱電力量はＯＦＦ（ゼロ）→１０００Ｗでａ秒間、次に１２００Ｗ（ｂ秒間）、次に１５００Ｗを前記検出温度Ｔｈ≧設定温度Ｔａとなるまで、またはＴｈ≧Ｔａ＋αまで実施される。

Ｓ５でＴｈ≧Ｔａとなったかどうかを判断し、前記検出温度Ｔｈが設定温度Ｔａと同じ又はそれ以上となった場合（Ｔｈ≧Ｔａとなった場合）はＳ１１に進み、なっていない場合はＳ６に進む。Ｓ６では加熱電力量が１．５ＫＷになっているかどうかを判断し、加熱Ｗが１．５ＫＷ以上となっている場合はＳ７にて温度上昇時間ΔＴをカウントする。

Ｓ８ではＴａ温度まで復帰するための温度上昇に要した時間ΔＴが一定値ＡＡ以上となったかどうかを判断する。例えばＴａに復帰するまでの時間が１０秒以上となった場合に（調理負荷３の投入により温度低下の度合いが大きいと判断されるから）Ｓ９にて制御温度ＴａをＴａ＝Ｔａ＋αに変更する。ここで「＋α」は例えば３０℃とする。Ｓ１０では温度検出素子４または５の温度ＴｈがＴａ＋α以上となったかどうかを判断し、なった場合はＳ１１にて加熱をＯＦＦさせる。Ｓ１２では加熱が停止してから次の加熱が行われるまでの時間ＴＴ、つまり加熱休止時間をカウントする。このカウント動作は図１に示した計時手段１０が行う。

図３は本実施の形態１における温度検出素子４又は５の温度上昇カーブおよび、油２の温度、加熱Ｗの推移を示すグラフである。温度検出素子４又は５の温度上昇カーブは太い実線で示し、油２の温度は細い実線で示している。

天ぷら等の揚げ物調理の材料となる調理負荷１３が投入されると、油２の温度が低下するが、温度検出素子４または５の温度が低下して設定温度であるＴａを下回った場合（図２のＳ２）は加熱コイル６による誘導加熱が再度開始され、０Ｗ→１０００Ｗ→１２００Ｗ→１５００Ｗと加熱電力量が段階的に増大するように制御される（図２のＳ４）。

加熱電力量が１５００Ｗになってから温度検出素子４または５の温度がＴａを超えるまでの時間ΔＴにて温度上昇率を検知（図２のＳ７）し、例えばΔＴが１０秒以上となった場合は調理負荷１３が投入されて油２の温度が大きく低下したと判断し、加熱コイル６による誘導加熱動作を停止する基準温度となる「制御温度」をＴａ＋αに補正する（図２のＳ９）。

図４は、最終加熱時の加熱電力量１．０ＫＷと１．２ＫＷ、１．５ＫＷのそれぞれについて、その通電時間を補正する量について示している。この表において、例えばデフォルトのａ時間を１０秒、デフォルトのｂ時間を８秒と定めてある。図３に示すように温度検出素子４または５の温度がＴａ＋αを超え、Ｔａまで下降するまでの時間ＴＴ１は＋α分の温度差があるため長くなる。

図３のａ、ｂ時間補正表により例えばＴＴ１が６５秒となった場合は図３の例では最終加熱電力量が１．５ＫＷなので、図４の表でＴＴ時間が「〜７０秒以下」の欄から明らかなように、１．５ＫＷの所で、ａは＋２秒、ｂは＋２秒となっているから、aは１０＋２＝１２秒、ｂは８＋２＝１０秒となる。なお、温度検出素子４または５の温度がＴａ以下となり再び加熱開始される直前に行われた加熱を「最終加熱」と呼んでいる。ここで、ａは油温を復帰、上昇させようとするために、次に再度加熱開始された場合のその最初の電力量（１．０ＫＷのこと）による加熱通電時間の補正値であり、またｂは２段目（つまり１．２ＫＷのこと）の加熱通電時間の補正値である。

温度検出素子４または５の温度がＴａ以下となり再び加熱開始されたときに、１．０ＫＷ加熱動作が１２秒間行われ、次に１．２ＫＷ加熱動作が１０秒間行われるのであるが、無負荷であるためにこの加熱の間に温度検出素子４または５の温度が設定温度Ｔａを上回り１．５ＫＷ加熱は行われず加熱はＯＦＦする。加熱通電時間の補正値であるａ、ｂ時間が短い場合は、温度検出素子４または５の温度が上昇し制御温度Ｔａを超える前に１．５ＫＷ加熱に切り替わり、且つ１．５ＫＷ加熱になってから温度検出素子４または５の温度が制御温度Ｔａを超えるまでの温度上昇時間ΔＴは所定値ＡＡ（１０秒間）と同じかそれを超えた長いものになるので、制御温度ＴａはＴａ＋αに補正される（図２のＳ９参照）。

無負荷にて油２の温度が安定し変動が少ない時は温度検出素子４または５の温度も変動が少なく、図３に示す区間ＴＴ２のようにＴＴ時間が短くなるが、その時はａ、ｂ時間を短くしても油２の温度がＴａ温度まで復帰することに要する時間ΔＴは短くなるため、制御温度Ｔａの補正は行われず結果、油２の温度は安定する。例えばＴＴ時間が５５秒の時は前回加熱電力量（最終加熱の電力量）が１．５ＫＷの場合、ａ、ｂとも補正時間はゼロ（±０秒）であるから、a＝１０＋０＝１０秒、ｂ＝８＋０＝８秒となる。つまり最初に１．０ＫＷ加熱動作が１０秒間行われ、次に１．２ＫＷ加熱動作が８秒間行われるのである。

また、調理負荷１３が投入され油２の温度が低下した時は温度検出素子４または５の温度も急激に低下するためＴＴ時間は短くなり、例えば前回（最終）加熱電力量が１．５ＫＷでＴＴ時間が３０秒以下であれば、ａ＝１０−３＝７秒、ｂ＝８−２＝６秒となる。つまり最初に１．０ＫＷ加熱が７秒間行われ、次に１．２ＫＷ加熱が８秒間行われるのである。

このとき温度上昇時間ΔＴは長くなり、結果として制御温度Ｔａが補正されることとなる。図４のａ、ｂ時間補正表ではＴＴ時間と最終加熱時の電力量の関係から補正値を定めている。
本実施の形態１では、温度検出素子４または５の温度がＴａ以下となり再び加熱開始されたときは、その直前の（最終）加熱電力量が大きい時ほど、ａ、ｂ時間の補正を大きくしてある。これは最終加熱電力量が大きいときほど温度検出素子４または５の検出動作に大きく影響するため補正値も大きくするものである。言い換えると、再び加熱開始されたときに、その直前の最終加熱時の熱エネルギーの影響、蓄積が大きく残っていて、その後、温度検出素子４又は５が温度低下する時間、（ひいては検出動作の速度）に影響する度合いが大きいからである。

以上のように本発明の実施の形態１によれば、食品負荷１３を投入して油温が低下すると温度検出素子４または５の温度を検知し、その温度とその変化量より、加熱通電を停止する基準温度である設定温度ＴａをＴａ＋αに変更して、設定温度を高温に変更するとともに、加熱電力量を増大させることにより、食品負荷１３の投入による一時的な油温の低下からの復帰動作を早めるとともに、食品負荷１３が投入されていない時の設定温度Ｔａで加熱電力供給をＯＮ−ＯＦＦして油２の温度を一定温度に保つ場合の加熱休止（ＯＦＦ）時間に対し、食品負荷１３が投入され設定温度Ｔａを補正した場合の温度検出素子４または５の温度がＴａ＋αからＴａに低下するまでの加熱休止（ＯＦＦ）時間が長くなるようにしたので、加熱休止の状態から再び加熱を開始してＴａまでに復帰する時間ΔＴが長くなる。これにより無負荷時であるにもかかわらず調理負荷１３の投入があったと誤判断してしまう現象を防ぎ、油２の温度が次第に高くなってしまうという不具合が発生しないようにできるものである。

本発明の加熱調理器は、揚げ物調理機能を有する電気輻射式熱源の調理器や誘導加熱式熱源の調理器あるいはそれらの複合式調理器など広く利用することができる。

本発明の実施の形態１を示す誘導加熱式調理器の全体構成を示すブロック図。 図１の加熱調理器の動作を示すフローチャート図。 図１の加熱調理器の保温制御動作における温度と通電電力量の関係を示すグラフ図。 図１の加熱調理器の通電時間補正値と加熱休止時間の相関関係を表す図。 従来の加熱調理器の構成例を示すブロック図。 図５の加熱調理器の保温制御動作における温度と通電電力量の関係を示すグラフ図。

符号の説明

１：鍋、 ２：油、 ３：プレート、 ４：温度検出素子、 ５：温度検出素子、 ６：加熱コイル、 ７：温度検出手段、 ８：制御手段、 ９：インバータ回路、 １０：計時手段。

Claims (5)

1. 加熱コイルと、
   この加熱コイルの通電を制御する制御手段と、
   前記加熱コイルによって誘導加熱される鍋を載せるプレートと、
   前記鍋の温度を検出し前記制御手段に温度検出信号を送る温度検出手段と、
   時間を計測し前記制御手段に計時信号を送る計時手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が所定の目標値を超えた場合前記加熱コイルによる加熱を休止させ、この休止後加熱が再開されるまでの経過時間を前記計時手段でカウントさせ、かつ該カウント値に応じて加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間を設定することを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御手段は、加熱休止状態から加熱が再開されるまでの経過時間のカウント値が所定値よりも大きい場合は、前記目標値を所定値高く設定したことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記制御手段は、加熱休止状態から加熱が再開されるまでの経過時間のカウント値が所定値よりも大きい場合は、前記目標値を所定値高く補正し、その加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間は、前記カウント値が所定値より少ない場合は短く、所定値を超えた場合は長く補正することを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。
4. 前記制御手段は、加熱休止後の加熱再開において、最初に加熱電力量が小さい加熱動作を行い、その後加熱電力量が大きい加熱に切り替えることを特徴とする請求項２乃至３の何れかに記載の加熱調理器。
5. 前記制御手段は、加熱休止状態から加熱が再開されるまでの経過時間のカウント値が所定値より大きい場合は、前記目標値を所定値高く補正し、その加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間は、前記カウント値が所定値より少ない場合は短く、所定値を超えた場合は長く補正するとともに、加熱休止直前に加熱コイルに使用していた加熱電力量に応じて前記加熱再開後の前記加熱コイルの通電時間を補正することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。

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