JP2703465B2 - 過熱防止機能付き加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調理物の温度を検出す
るとともに調理物の温度上昇を規制することによって、
調理物の焦げ付きや発火を防止する過熱防止機能付き加
熱調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より加熱調理器として、調理物の過
熱による焦げ付きや発火を防止するために、調理物を入
れる鍋のような調理容器の温度を温度センサにより検出
し、検出温度に基づいて加熱手段による加熱を自動的に
停止させる構成が提案されている。たとえば、特開平３
−２３６５１８号公報に記載された発明では、水が沸騰
すると単位時間当たりの温度の変化が小さくなることに
着目し、水の沸騰を検出するように設定した判定領域
（たとえば９７〜１３０℃）において温度の変化率が所
定値以下になる状態が生じると、水の沸騰によってこの
ような状態が生じたと判断し、調理物を煮炊き物のよう
な水分の多い水調理物と判別する。また、判定領域で調
理物の沸騰状態が検出されない場合には油を使用した揚
げ物や炒め物のような油調理物と判別する。

【０００３】水調理物と判別したときには、沸騰状態を
検出した温度を沸騰温度として、１００〜１３０℃の間
で所定温度に設定した境界温度（たとえば１０８℃）と
沸騰温度との高低関係に応じて沸騰温度に所定の定数を
加算することによって、水分の蒸発後の焦げ付きを防止
するように停止温度を決定する。たとえば、沸騰温度が
境界温度よりも低いときには１３度を加算し、沸騰温度
が境界温度以上であると５度を加算した温度を停止温度
とするのである。また、油調理物と判別したときには、
天ぷらなどの油の発火を防止するように停止温度を設定
する。このようにして決定した停止温度と検出温度との
高低を比較し、検出温度が停止温度まで上昇すると加熱
手段による加熱を停止するのである。また、停止温度
は、一旦設定すると調理中には変更されないものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の加
熱調理器では、温度センサの位置を意識せずに使用でき
るようにするために、温度センサは調理容器の外面に接
触するように設けるのが普通である。したがって、熱伝
導率が小さい材料で形成された厚みの大きい土鍋のよう
な調理容器では調理容器の内外の温度差が大きくなり、
水調理物であっても判定領域では沸騰状態を検出しない
場合が生じる。すなわち、上記従来構成では、沸騰温度
が１３０℃以下の判定領域で検出されたときには水調理
物と判断し、判定領域で沸騰状態が検出されなければ油
調理物と判断するものであるから、水炊きのような水調
理物を土鍋に入れているときには、水調理物であるにも
かかわらず油調理物と誤判断するという問題があり、こ
のような誤判断が生じると停止温度が望ましい温度より
も高く設定されることになるから、調理物に焦げ付きが
発生する場合がある。

【０００５】一方、加熱手段がガスバーナなどであると
きには、水調理物と判断して停止温度を設定した後に加
熱手段から調理容器を一時的に離したとすると、炎が煽
られて温度センサに炎が直接かかり、調理容器が加熱手
段から離れている期間に検出温度が上昇して停止温度を
越え、加熱手段が自動的に停止して調理が中断してしま
うという問題が生じることもある。さらに、調理容器内
に水分が残っている状態で調理容器を空焼するときや油
調理物のうちでも炒め物のように初めは水分が多い調理
物を調理するときには、判定領域で沸騰状態が検出され
る場合があり、停止温度が水調理物に応じた比較的低温
に設定されることになるから、調理途中で加熱手段が停
止して調理が中断するという問題が生じることになる。

【０００６】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、調理容器の種類や形状にかかわらず水調理物
と油調理物とを正確に判別できるようにして水調理物に
おける焦げ付きを防止することができるようにし、また
油調理物を水調理物と誤判別することによる調理の中断
を防止した過熱防止機能付き加熱調理器を提供しようと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、調理物を入れた調理容器を加熱する加熱
手段と、調理容器の温度を検出する温度検出手段と、温
度検出手段による検出温度が設定された停止温度まで上
昇すると停止信号を発生する判定制御手段と、判定制御
手段から停止信号を受けると加熱手段による加熱を停止
させる加熱制御手段と、検出温度の上昇速度が既定値以
下になると調理物が沸騰状態であると判断する沸騰状態
検出手段と、検出温度の散布度が既定値以下になると加
熱手段による加熱量と調理物および調理容器からの放熱
量とがほぼ平衡した平衡状態であると判断する平衡状態
検出手段と、沸騰状態が検出されなければ油調理物と判
別し、沸騰状態が検出された沸騰温度が既定の境界温度
よりも低いときに水調理物と仮判別し高いときに油調理
物と仮判別し、仮判別後に平衡状態が検出されると水調
理物と判別する調理物判別手段と、調理物判別手段によ
り判別された調理物の種類に応じて停止温度を設定する
停止温度設定手段とを具備し、停止温度設定手段は調理
物判別手段により水調理物と判別されたときに平衡温度
の温度領域に基づいて停止温度を設定するものである。

【０００８】調理物判別手段は、沸騰状態の検出後の一
定時間以内に上昇温度が既定値以上になれば油調理物と
判別するように構成してもよい。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、検出温度の上昇速度が既定
値以下になると調理物が沸騰状態であると判断し、検出
温度の散布度が既定値以下になると加熱手段による加熱
量と調理物および調理容器からの放熱量とがほぼ平衡し
た平衡状態であると判断するのであって、沸騰状態が検
出されなければ油調理物と判別し、沸騰状態が検出され
た沸騰温度が既定の境界温度よりも低いときに水調理物
と仮判別し高いときに油調理物と仮判別し、仮判別後に
平衡状態が検出されると水調理物と判別するのであっ
て、沸騰状態が検出されなければ油調理物と判別する
が、沸騰状態が検出された場合でもただちに水調理物と
判別するのではなく、その後に平衡状態が検出されるか
否かによって水調理物か油調理物かを判別するから、油
の発火を防止するように最初は停止温度を高く設定して
安全性を確保しながらも、熱伝導率の小さい材料で形成
された厚みの大きい土鍋のように外面の温度が高くなる
ような調理容器での水調理物であると判別したときに
は、停止温度を引き下げて焦げ付きを防止することがで
きるのである。つまり、平衡温度の検出によって水調理
物と判別したときには平衡温度の温度領域に基づいて停
止温度を設定するから、油調理物のような高い停止温度
ではなく比較的低い停止温度を設定して極端な焦げ付き
を防止することができるのである。

【００１０】また、水調理物と判別した後に一定時間以
内の上昇温度が既定値以上になれば油調理物と判別する
ものでは、水調理物と判断して停止温度を設定した後に
加熱手段から調理容器を一時的に離して検出温度が上昇
したり、炒め物のように沸騰状態の検出後に水分が蒸発
して検出温度が上昇したりすれば、調理物の種別が油調
理物に訂正されて停止温度が引き上げられ、調理途中で
加熱手段が停止するのを防止することができるのであ
る。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例の概略構成を図２に示す。加
熱手段としてはガスバーナ１を用いており、ガスバーナ
１への燃焼ガスの供給路２には、手動操作によって流路
の開閉や燃焼ガスの流量を調節するメインバルブ３と、
電磁弁等を備えた加熱制御手段としてのガス供給制御装
置４とが配設されている。メインバルブ３には手動操作
用のつまみ（図示せず）が設けられ、つまみの操作によ
って点火・消火と燃焼ガスの流量の調節を行うようにな
っている。メインバルブ３の点火・消火用のつまみと流
量調節用のつまみとは別に設けてもよい。また、ガス供
給制御装置４で燃焼ガスの流量を調節し、メインバルブ
３とガス供給制御装置４とが連動するようにしてもよ
い。

【００１２】ガスバーナ１の上面の中央部には、ガスバ
ーナ１の周囲に配設された五徳５に載置される調理容器
６の下面中央部に接して調理容器６の外側下面の温度を
検出する温度検出手段としてサーミスタ等よりなる温度
センサ７が配設されている。温度センサ７から出力され
た温度検出信号は制御装置８に入力される。温度センサ
７は、スープ鍋のような深鍋、フライパンのような平
鍋、薬罐などのどのような形状の調理容器６であっても
接することができるようにばね等によって付勢されてい
る。制御装置８は、温度センサ７からの温度検出信号に
基づいてガス供給制御装置４を制御するのであって、調
理容器６の過熱を防止するようにガスバーナ１による加
熱を停止させる停止信号を発生することによってガス供
給制御装置４を駆動して燃焼ガスの供給路を遮断する。

【００１３】制御装置８は、図１に示すように、温度セ
ンサ７による検出温度に基づいて調理物の種類が、煮炊
き物のような水分の多い水調理物か、揚げ物や炒め物の
ような油を用いた油調理物かを判別する調理物判別手段
１１と、調理物判別手段１１による判別結果に基づいて
停止温度を設定する停止温度設定手段１２とを備えてい
る。また、判定制御手段１０では、停止温度設定手段１
２で設定された停止温度と温度センサ７による検出温度
とを比較し、検出温度が停止温度まで上昇するとガスバ
ーナ１を消火するように停止信号を出力してガス供給制
御装置４を制御する。ここに、停止温度設定手段１２で
は、許容最高温度として油が発火する温度よりもやや低
い第１停止温度（たとえば２５０℃）が設定され、ガス
バーナ１の始動時には第１停止温度が停止温度の初期値
となるように設定してある。

【００１４】調理物判別手段１１は、温度センサ７によ
る検出温度の変動パターンに基づいて調理容器６に入れ
た調理物の沸騰状態を検出する沸騰状態検出手段１３
と、検出温度の変動パターンに基づいてガスバーナ１に
よる加熱量と調理物および調理容器６からの放熱量とが
ほぼ平衡した平衡状態を検出する平衡状態検出手段１４
とによる検出結果に基づいて調理物の種類を判別する。
沸騰状態検出手段１３は沸騰状態の検出時の温度である
沸騰温度を決定でき、平衡状態検出手段１４は平衡状態
の検出時の温度である平衡温度を決定できる。調理物判
別手段１１では、次のようにして水調理物と油調理物と
を判別する。図３に示すように、ガスバーナ１による加
熱を開始した時点では初期状態として油調理物を仮定し
て停止温度を第１停止温度に設定してある（Ｓ１）。水
の沸点を挟んで設定した判定領域の下限温度まで検出温
度が上昇すると（Ｓ２）、検出温度に基づいて調理物が
沸騰状態になるかどうかを沸騰状態検出手段１３の検出
結果で判定する（Ｓ３）。

【００１５】沸騰状態検出手段１３での沸騰状態の判定
は次のように行う。まず判定領域内において水の沸点よ
りも低い温度領域で基準温度領域を一定温度幅に設定し
ておき、検出温度が基準温度領域を通過するのに要した
時間を求め、その時間に応じて既定の定数を乗じて基準
時間を設定する。検出温度が基準温度領域を越えた後
に、検出温度が既定した一定温度上昇するのに要する時
間が基準時間よりも長くなると沸騰状態であると判定す
るのである。結局、検出温度の上昇速度が小さくなると
沸騰状態になったとみなすのである。沸騰状態の判定
は、第１停止温度よりも低く判定領域の上限温度よりは
高く設定された下判別温度（たとえば１６０℃）まで継
続して行われ（Ｓ６）、検出温度が下判別温度を越えて
も沸騰が検出されないときには油調理物と判別される
（Ｓ７）。沸騰状態を検出すれば、その時点の温度を沸
騰温度とし（Ｓ４）、停止温度をやや引き下げて第２停
止温度（たとえば１９０℃）とする（Ｓ５）。

【００１６】沸騰状態が検出されると、平衡状態検出手
段１４ではガスバーナ１による加熱量と調理物からの放
熱量とが平衡する平衡状態になるかどうかを判定し（Ｓ
９，Ｓ１２）、平衡状態になれば平衡温度を決定する
（Ｓ１３）。ここにおいて、後述するように、判定領域
の上限温度に対して一定温度（たとえば１０℃）だけ低
く水の沸点よりは高い温度に設定した境界温度と沸騰温
度とを比較し（Ｓ８）、沸騰温度と境界温度との高低関
係に基づいて停止温度を場合分けする。

【００１７】平衡状態の判定は次のように行う。まず、
検出温度を一定周期（数十秒）でサンプリングし、サン
プリング値の時系列を所定個数（数個）ずつ組にする。
各組の最後のサンプリング値は時系列的に並ぶ次の組の
最初のサンプリング値と共用する。また、各組の最初の
サンプリング値を基準値として同じ組内でのサンプリン
グ値のうちの規定個数（各組のサンプリング値の個数の
うちの大部分）が基準値に対して規定の温度範囲内（上
下数度内）であるときに、その組を合格組とする。各組
について上述した判定を順に行い、時系列的に並ぶ２つ
の組が連続して合格組であるときには平衡状態と判定す
るのである。結局、サンプリング値の散布度が小さくな
ると平衡状態になったとみなすのである。平衡温度に
は、合格組の最初のサンプリング値を用いる。沸騰状態
が検出された後では平衡状態の判定は下判別温度まで継
続して行われる（Ｓ１０，Ｓ１７）。

【００１８】調理物判別手段１１では沸騰温度と平衡温
度との組み合わせによって調理物を以下のように判別
し、停止温度設定手段１２による停止温度を以下のよう
に設定する。すなわち、沸騰温度が境界温度よりも低い
ときには水調理物と仮判別し、その後に平衡状態が検出
されなければ停止温度は第２停止温度に保たれる（Ｓ１
１）。一方、沸騰温度が境界温度よりも高いときには油
調理物と仮判別し、その後に平衡状態が検出されなけれ
ば検出温度が下判別温度を越えた時点で調理物を油調理
物と確定して停止温度を第１停止温度に設定する（Ｓ１
８）。また、沸騰状態が検出された後に平衡状態が検出
された場合には水調理物と確定し、平衡温度が判別領域
の上限温度以上で下判別温度よりも低い範囲であれば平
衡温度に一定温度（たとえば３０℃）を加算した第３停
止温度を停止温度とし（Ｓ１５）、平衡温度が判別領域
の上限温度よりも低いときには上限温度に対して一定温
度（たとえば１０℃）だけ高い第４停止温度を停止温度
とする（Ｓ１６）。すなわち、沸騰温度と境界温度との
関係とは無関係に、沸騰状態の検出後に平衡状態が検出
された場合には、それ以前に油調理物と仮判別されてい
ても水調理物として判別結果を訂正するのである。この
ように沸騰温度と平衡温度とに基づいて油調理物か水調
理物かを判別するのであり、油調理物では停止温度が第
１停止温度になり、水調理物では停止温度が第３停止温
度または第４停止温度になる。また、第３停止温度が停
止温度になるのは、平衡温度が判別領域の上限温度より
も高いときであるから、一般には調理容器６の厚みが大
きいときに第３停止温度が設定されることになる。油調
理物か水調理物かを確定できないときには第２停止温度
が設定される。

【００１９】ところで、水の残った調理容器６を空焼し
たときや炒め物をしたときには、沸騰状態が一旦検出さ
れた後に平衡状態が検出されずに検出温度が上昇するこ
とになる。そこで、沸騰温度が境界温度以下で水調理物
と仮判別されたときには（Ｓ１１）、沸騰状態の検出か
ら一定時間（たとえば３０秒）内に検出温度が上昇し、
上昇温度が既定値（たとえば５℃）を越えると（Ｓ１
９）、判別結果を油調理物に訂正して停止温度を第１停
止温度に設定する（Ｓ２０）。

【００２０】上述のような手順で停止温度が設定される
のであって、検出温度が停止温度以上になると（Ｓ２
１）、ガスバーナ１をただちに消火する（Ｓ２２）。ま
た、ガスバーナ１の消火と同時にブザーやランプによっ
て消火を報知する（Ｓ２３）。このようにして、水調理
物の焦げ付きを軽減し、また油調理物の発火を防止でき
るのである。

【００２１】制御装置８は、基本的にはマイクロコンピ
ュータにより構成されており、温度センサ７の温度検出
信号をデジタルデータに変換するアナログ−デジタル変
換器や、判定制御手段１０での判定結果によってガス供
給制御手段４を駆動する駆動回路などが設けられる。上
述したように、検出温度の上昇速度によって沸騰状態が
検出されても、沸騰温度が境界温度を越えていれば検出
温度の散布度に基づいて平衡状態を判定し、平衡状態が
検出されたときには水調理物と判別するから、土鍋のよ
うな熱伝動率が低く厚みが大きい調理容器６を用いてい
る場合でも、水調理物を誤りなく判別できるのであっ
て、誤判別による調理物の焦げ付きを防止することがで
きる。一方、沸騰状態が境界温度以下であっても沸騰状
態の検出後の一定時間内の上昇温度が既定値以上であれ
ば油調理物と判別するから、水の残った調理容器６を空
焼した場合や炒め物のように水が出るような調理物の場
合に、沸騰状態が検出されて水調理物と一旦判別されて
も、その後すぐに油調理物として判別結果が訂正され、
調理途中でのガスバーナ１の消火を防止することができ
るのである。

【００２２】なお、加熱手段には、ガスバーナ１のほか
ヒータや電磁調理器などを用いてもよく、温度検出手段
には、調理物を入れた調理容器６の底に接触するサーミ
スタを用いるほか調理容器６の外部から赤外線量等によ
って調理容器６の温度を検出するものを用いてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述のように、沸騰状態が検出
されなければ油調理物と判別し、沸騰状態が検出された
沸騰温度が既定の境界温度よりも低いときに水調理物と
仮判別し高いときに油調理物と仮判別し、仮判別後に平
衡状態が検出されると水調理物と判別するのであって、
沸騰状態が検出されなければ油調理物と判別するが、沸
騰状態が検出された場合でもただちに水調理物と判別す
るのではなく、その後に平衡状態が検出されるか否かに
よって水調理物か油調理物かを判別するから、油の発火
を防止するように最初は停止温度を高く設定して安全性
を確保しながらも、熱伝導率の小さい材料で形成された
厚みの大きい土鍋のように外面の温度が高くなるような
調理容器での水調理物でも平衡状態に基づいて検出する
ことで、停止温度を引き下げて焦げ付きを防止すること
ができるという利点がある。つまり、平衡温度の検出に
よって水調理物と判別したときには平衡温度の温度領域
に基づいて停止温度を設定するから、油調理物のような
高い停止温度ではなく比較的低い停止温度を設定して極
端な焦げ付きを防止することができるという効果を奏す
る。

【００２４】また、水調理物と判別した後に一定時間以
内の上昇温度が既定値以上になれば油調理物と判別する
ものでは、水調理物と判断して停止温度を設定した後に
加熱手段から調理容器を一時的に離して検出温度が上昇
したり、調理容器に水が残った状態で空焼した場合や炒
め物のように沸騰状態が一旦検出された後に検出温度が
上昇したりすると、調理物の種別が油調理物に訂正され
て停止温度が引き上げられ、調理途中で加熱手段が停止
するのを防止することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示すブロック図である。

【図２】実施例の全体構成を示す概略図である。

【図３】実施例の動作を説明する流れ図である。

【符号の説明】

１ ガスバーナ ２ ガス供給路 ３ メインバルブ ４ ガス供給制御装置 ５ 五徳 ６ 調理容器 ７ 温度センサ ８ 制御装置 １０ 判定制御手段 １１ 調理物判別手段 １２ 停止温度設定手段 １３ 沸騰状態検出手段 １４ 平衡状態検出手段

フロントページの続き (72)発明者 谷 由紀子 大阪市港区南市岡１丁目１番52号株式会 社ハーマン内 (56)参考文献 特開 平４−236012（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調理物を入れた調理容器を加熱する加熱
   手段と、調理容器の温度を検出する温度検出手段と、温
   度検出手段による検出温度が設定された停止温度まで上
   昇すると停止信号を発生する判定制御手段と、判定制御
   手段から停止信号を受けると加熱手段による加熱を停止
   させる加熱制御手段と、検出温度の上昇速度が既定値以
   下になると調理物が沸騰状態であると判断する沸騰状態
   検出手段と、検出温度の散布度が既定値以下になると加
   熱手段による加熱量と調理物および調理容器からの放熱
   量とがほぼ平衡した平衡状態であると判断する平衡状態
   検出手段と、沸騰状態が検出されなければ油調理物と判
   別し、沸騰状態が検出された沸騰温度が既定の境界温度
   よりも低いときに水調理物と仮判別し高いときに油調理
   物と仮判別し、仮判別後に平衡状態が検出されると水調
   理物と判別する調理物判別手段と、調理物判別手段によ
   り判別された調理物の種類に応じて停止温度を設定する
   停止温度設定手段とを具備し、停止温度設定手段は調理
   物判別手段により水調理物と判別されたときに平衡温度
   の温度領域に基づいて停止温度を設定することを特徴と
   する過熱防止機能付き加熱調理器。
2. 【請求項２】 調理物判別手段は、沸騰状態の検出後の
   一定時間以内に上昇温度が既定値以上になれば油調理物
   と判別することを特徴とする請求項１記載の過熱防止機
   能付き加熱調理器。