JP2730898B2 - ガラスセラミック上板付調理器のための温度制限機構 - Google Patents
ガラスセラミック上板付調理器のための温度制限機構Info
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は広くはガラスセラミック上板を有する調理
器に関し、より特定すれば、そのようなガラスセラミッ
ク上板の過熱を保護するための電力制御エレクトロニク
スに関するものである。 従来の技術 調理器上板としてガラスセラミック板を用いることは
周知である。このガラスセラミック板における滑らかな
表面は、好ましい外観と洗浄の容易さを与えるものであ
る。常套的なガラスセラミック上板付調理器において、
ガラスセラミック板はそのガラス板の下に位置する開放
コイル型電気抵抗ヒータ又はガスバーナなどのような加
熱装置からの輻射熱によって加熱される。ガラスセラミ
ックは鍋などの調理容器を基本的には伝導熱により加熱
するため、十分に加熱される。ガラスセラミック板の高
い熱抵抗に基づき、このような上板付調理器は埋込みヒ
ータ素子を用いる常套的な上板付調理器より熱効率が低
くなる。 しかしながら、ガラスセラミック上板付調理器の熱効
率は、赤外線領域（１〜３ミクロン）の輻射を透過し得
るガラスセラミック物質との結合において、そのような
熱放射を行う発熱ユニットを用いることにより、十分に
改良し得ることが発見された。このような調理器におい
て上板上に載置される調理容器は、ガラスセラミック物
質からの熱伝導よりもむしろ発熱ユニットから直接その
容器に到達する輻射熱により基本的に加熱されるもので
ある。このような調理器は熱効率が改善されることに加
えて、その発熱ユニットに加えられる電力レベルの変化
に比較的早く応答するという利点をも有する。 常套的な調理器のガラスセラミック上板及び輻射型ガ
ラスセラミック上板は、いずれもそれが過熱されること
を回避するための装備を設けなければならない。最も一
般的なガラスセラミック物質の場合、動作温度は使用期
間を通じて700℃を越えてはならない。定格作動条件に
おいてガラスセラミックの温度は、この限度以下に維持
される。しかしながらこの温度制限を上回るような条件
が生ずる場合として、一般的に起こり得る例としては、
発熱ユニットが無負荷で、すなわち上板面上に調理容器
を乗せないで動作させるか、上板面上に不均一にしか接
触しないような変形した調理容器を用いるか、又は発熱
ユニットを調理容器が空の状態、すなわち空炊きで動作
させる場合がある。 常套的なガラスセラミック上板付調理器において、温
度が所定の条件を上回ったときの熱保護は、典型的には
発熱ユニットを単純に電源から遮断することにより行わ
れる。このような温度制限機構の例は、たとえば米国特
許第3,885,128号及び同4,237,368号において開示されて
いる。前記'128号米国特許においてはガラスセラミック
板とヒータとの間に配置されたヒートスプレッダの温度
に応答するセンサが装備されている。このセンサはヒー
トスプレッダの温度が670℃（1250゜F）に達したこと、
発熱ユニットへの電力供給を遮断するものである。ま
た、前記'368号米国特許においては温度センサが、ガラ
スセラミック板の温度監視手段としてそのガラスセラミ
ック板の温度−抵抗特性を用いるものである。前記'128
号米国特許の場合、検知されたガラスセラミック温度が
所定の上限温度を上回ったとき、電力が単純に発熱ユニ
ットから遮断されるものである。 常套的なガラスセラミック上板付調理器は基本的には
ガラスセラミック物質から負荷への熱伝導により加熱す
るものであるため、ガラスセラミックの熱慣性は発熱ユ
ニットへの一時的な電力遮断により重大な悪影響を生じ
ないものである。しかしながら、発熱ユニットからの輻
射熱エネルギによって調理容器を直接加熱しようとする
上板付調理器においては、ガラスセラミック物質が過熱
されたとき、発熱ユニットへの電力を遮断し、さらに温
度が所定の温度下限以下に降下したとき、再び電力を供
給することは種々の問題を伴なうものである。たとえ
ば、調理容器が基本的に発熱ユニットからの輻射熱エネ
ルギにより加熱されるため、発熱ユニットが電力を遮断
されると、調理容器の加熱温度はガラスセラミックが冷
却されるのを待機する間において急激に降下することに
なる。調理性能におけるこの逆効果は温度制限設計にお
いて要求される温度履歴ループによって高められること
になる。さらにガラスセラミックが過熱して電力が遮断
されると、発熱ユニットはそのガラスよりも早く冷却さ
れる。輻射型発熱ユニットは可能な最高温度において動
作するとき、最大の効率となるように設計されているた
め、発熱ユニットは室温に近い温度から動作温度までの
顕著な温度変化を生じ、これが発熱ユニットの信頼性及
び寿命に悪影響を与えることになる。 従来技術における前述のような制約を考慮すれば、ガ
ラスセラミック上板付調理器はガラスセラミック板の温
度を制限することにより、そのガラスセラミックが過熱
されることを十分に保護するとともに、調理性能及び発
熱ユニットの寿命に対する悪影響を極小化し得るような
手段が要求される。 したがって、本発明の基本目的は、ガラスセラミック
上板付調理器において調理性能や発熱ユニットの寿命に
重大な影響を与えることなく、ガラスセラミックの過熱
を防止することができる、改良された電力制御システム
を提供することである。 発明の開示 本発明によれば、加熱されるべき負荷を支持するため
のガラスセラミック調理面及び前記ガラスセラミック調
理面の下側に位置して、その調理面上に支持された負荷
を加熱するための少なくとも１つの輻射発熱ユニットを
有する家庭用調理器のための改良された電力制御システ
ムが提供される。このシステムに設けられた使用者操作
型入力センサ手段は、使用者が発熱ユニットに関する複
数の電力設定値の１つを選択できるようにするものであ
る。電力制御システムは発熱ユニットに近接したガラス
セラミック調理面の温度を検出するための温度検知手段
及び発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応
する電力レベルにおいて、定格動作させるための電力制
御手段を含んでいる。この電力制御手段は入力選択手段
及び温度検知手段に応答するものであり、それ自体検出
されたガラスセラミック温度の変化速度を判定するため
の手段と、ガラスセラミック温度及び前記温度変化速度
を監視するための手段を有することにより、ガラスセラ
ミック調理面上の異常な熱負荷状態を検出する。もし異
常負荷状態を検出すると、電力制御手段は発熱ユニット
を選択された電力設定値に対応する電力レベルより低い
電力レベルで動作させる。この場合、電力レベルをどれ
だけ低くするかは検出されたガラスセラミック温度、温
度変化速度及び使用者が選択した電力設定値の関数とし
て決定され、これによってガラスセラミック調理面の温
度をその調理面に生じた異常熱負荷状態による過大な熱
衝撃による損失から保護するものである。 本発明の一態様によれば、ガラスセラミック温度及び
温度変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための
手段は、検出されたガラスセラミック温度を所定の参照
温度閾値と比較するための手段及び前記測定された温度
変化速度をガラスセラミック調理面の異常負荷状態を表
す所定の基準変化速度と比較するための手段を含んでい
る。監視手段は検出温度が参照温度を超過し、かつ測定
された温度変化速度が基準変化速度を超過したとき、こ
れを異常負荷状態として検出するものである。 本発明の別の態様によれば、検出された温度及び温度
変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手段
は、検出されたガラスセラミック温度を、異常高温状態
を表す第一の所定基準温度と比較するための手段、及び
温度変化速度を所定の負の基準変化速度と比較するため
の手段を有する。異常負荷状態は検出温度が基準温度を
上回るとともに、測定された変化速度が基準変化速度よ
り小さな負の値となったとき検出される。この構成によ
り電力制御システムは、ガラスセラミック温度が基準値
より低くなるか、又は測定されたガラスセラミック温度
の変化速度が負の基準変化速度より迅速な温度低下を表
すまで、連続して発熱ユニットを低電力レベルにおいて
付勢するものである。本発明のこのような態様によれ
ば、電力制御手段はさらに異常負荷状態の検出に応答し
て、発熱ユニットに加えられる電力レベルが使用者選択
レベルより低いレベルとなるように低下させることに続
き、かつそのような負荷状態が終了したことを検出した
後、発熱ユニットに加えられる電力レベルをそれが再び
使用者選択レベルに達するか、又は異常負荷状態の再発
が検出されるまで緩やかに増加させる。この機構により
システムはガラスセラミック温度を基準温度以下に維持
し、発熱ユニットを使用者選択レベルに近く、かつ温度
制限範囲内における電力レベルにおいて動作させる制止
動作点を確立するものである。 本発明の前述した二つの態様を結合して、単一のシス
テムを構成することにより、このシステムはガラスセラ
ミックが加熱されたとき動作し、温度変化速度が望まし
くない急激温度上昇を伴なう異常負荷状態の発生を指示
したとき、供給電力レベルを低下させ、さらにガラスセ
ラミックの温度が不所望の急激上昇を伴わず、不所望の
高温に達したとき、及び満足な速度で低下しないとき
に、供給電力レベルを低下させるものである。 本発明の構成及び範囲は、図面を参照して行う以下の
詳細な説明からより一層明確となるであろう。 実施例の説明 第１図はガラスセラミック上板付調理器（10）の外観
を示すものである。上板付調理器（10）はほぼ平坦なガ
ラスセラミック調理面（12）を有する。円形パターン
（13）は調理面（12）の直下に位置する４個の発熱ユニ
ット（図示せず）の各々の水平位置関係を表している。
制御及びディスプレイパネル（15）は、感触作動型制御
キーのセット（18）と各発熱ユニットのための７セグメ
ントデジタルLED表示素子（19）を装備している。 調理面（12）を構成する物質を指す用語である“ガラ
スセラミック”とは、セラン類（Ceran family）に属す
る珪酸硼素を指すものである。特に図示の実施例におい
てはガラスセラミック材料はアメリカ合衆国のスコット
インコーポレイテッドより販売されているセラン−85と
称する赤外線透過性を有するガラスセラミックである。 発熱ユニットは円形パターン（13a）〜（13d）の各下
方に配置されている。参照数字（14a）〜（14d）はそれ
ぞれパターン（13a）〜（13d）の下側に配置された発熱
ユニットを指すものとして理解すべきである。表面発熱
ユニット（14a）は第２図及び第３図においてより詳細
に示されている。説明の便宜上、発熱ユニットはただ１
つのみを示すものとする。したがって、発熱ユニット
（14b）〜（14d）は、第２図及び第３図に示したものと
同様の構造を有するものである。発熱ユニット（14a）
及び（14c）の直径は20.32cm（8in）であり、発熱ユニ
ット（14b）及び（14d）の直径は、15.24cm（6in）であ
る。再び第２図及び第３図を参照すると、発熱ユニット
（14a）は螺旋状に配置された開放コイル型電気抵抗素
子（16）を含み、この抵抗素子は完全に付勢されたと
き、基本的に赤外線領域（１〜３ミクロン）の電磁エネ
ルギースペクトルを放射するように設計されている。素
子（16）は同心円状に配列され、商標マイクロサームと
いう商品名でセラマスピード社から入手できるような微
小孔質材料から形成された支持円板（18）に取り付けら
れる。円板（18）は通常の酸化アルミニウムと酸化ケイ
素化合物から形成された絶縁ライナ（22）を介して金属
製の薄板からなるパン状の部材（20）の内部に支持され
ている。この絶縁ライナ（22）は、円板（18）とガラス
セラミック製上板付調理器（12）との間の絶縁スペーサ
として使用される環状の上向突出部分（22a）を含んで
いる。パン状の部材（20）は完全に組み立てられたと
き、図示されていない支持手段によって、絶縁ライナ
（22）の環状部分（22a）を強制的に上板（12）の下側
と嵌合接触させるために上向きに取り付けられたスプリ
ングである。発熱ユニット（14a）〜（14d）は同心円状
のコイルパターンを有する“ファースト スタート ラ
ジアント ヒータ”（高速安定型輻射ヒータ）という部
品名でセラマスピード社によって製造及び販売されてい
る。 第４図は、単純化された概略的な形で、本発明による
制御された加熱システムの実施例を示している。４つの
発熱ユニット（14a）〜（14d）の各々は、それぞれ４つ
の双方向性三端子サイリスタ、いわゆるトライアック
（24a）〜（24d）の１つを介して電力線L1及びL2を経た
標準的な240ボルト、60HzのAC電源に接続されており、
発熱回路は互いに並列に接続されている。トライアック
（24a）〜（24d）は、ゲート端子に印加されたプラス又
はマイナスの電圧によってトリガされたとき、主端子を
横切る電圧極性とは関係なく、どちらかの方向に電流を
伝導することができる通常のサイリスタである。 電圧制御システム（26）は、キー配列（17）を有する
感触膜型スイッチキーボード（28）（第１図参照）を使
用者が操作することによって入力される各発熱ユニット
に対する設定電力の選択に従って、ゲートパルスがトラ
イアックのゲート端子に印加される割合を制御すること
により、発熱ユニットに加えられる電力を制御する。SU
0からSU3までのキーの列は、それぞれ発熱ユニットに対
する制御入力を与えるものである。図示の実施例におい
て、発熱ユニットに加えられる電力パルスは240ボル
ト、60HzのAC電力信号の周期全体に対応するが、例えば
120ボルトなどのような異なった電圧レベル及び異なっ
た周波数の電力信号をも同様に用いることができる。 複数の不連続な電力設定値が定められると、これらは
各々特定の電力パルス繰り返し数と関連することにな
る。図示の実施例においては、使用者がキーボード（2
8）中のキーを操作することにより、各発熱ユニットの
ために９段階の電力設定値とON及びOFFが選択可能であ
る。第Ｉ表は各電力設定値に関するパルス繰り返し数を
示すものである。 第Ｉ表における電力パルスコードは16進法における64
ビット制御語を表すものである。各電力設定値のための
64の制御周期に亘る電力ONサイクルの分布は、関連する
制御語のビットパターンによって規定される。ON及びOF
Fサイクルはそれぞれ論理“1"及び論理“0"によって表
される。これらの繰り返し数は、図示の調理器において
好ましい調理性能を発揮させるための設定電力範囲を提
供するよう経験的に確立されたものである。ビットパタ
ーンは各電力レベルのための無効期間、すなわちOFFサ
イクル数を最少とするように選択されている。 第５図において波形Ａ〜Ｄはそれぞれ設定電力１〜４
の各々のために、発熱素子に印加される電圧を表すもの
である。波形Ｅは電源ラインL1及びL2間に現れる電力信
号を表すものである。電力パルス、すなわちONサイクル
は、実線により表される。双方向性３端子サイリスタが
非導通である間の電力信号のサイクルは破線により示さ
れる。第Ｉ表及び第５図から明らかな通り、最初の４つ
の電力設定値については、設定電力（１）において64電
力周期当たり１パルスの最少電力が設定され、電力レベ
ル（４）において８周期当たり１パルスとなるように定
められている。 使用者が選択可能な最大設定電力は、レベル（９）で
あり、これは64周期当たり36周期というパルス繰り返し
数に対応する。付加的な６つの電力設定値は、制御機構
において発熱ユニットを急激温度上昇のために過大に付
勢し、そのユニットが240ボルト線間電圧より低い実効
電圧において定常動作状態となるように制御機構におい
て用いるために定められたものである。この過大付勢の
態様については本発明者により発明され、同一の出願人
により同日付でされた別の出願において詳細に説明され
ている。 ガラスセラミック板（12）の動作温度を制限すること
より、過熱に基づくその板の損傷を防止することはきわ
めて重要である。この目的のための温度センサは図示の
実施例においてガラスセラミック板（12）の下側面に装
備された四対の貴金属片（30）より形成されている。各
一対の温度センサは各発熱ユニットに対応する。貴金属
片（30）は電気接点として作用し、貴金属片間のギャッ
プ（32）内におけるガラスセラミック物質はその温度の
関数として変化する抵抗値を有する。貴金属片（30）
は、ガラスセラミック板（12）の下側面上にシルクスク
リーンを通して印刷され、温度約700℃（1300゜F）にお
いて焼き付けられる。金属片（30）は約50〜100Åの厚
さまで塗り重ねられ、各円形パターン（13a）〜（13d）
の外縁からそのパターンの中心近くまで延長されてい
る。貴金属片同士は約76.2mm（0.3in）の間隔を有す
る。各金属片の長さは前記6in及び8inの発熱素子につい
て、それぞれ63.5mm（2.5in）及び88.9mm（3.5in）であ
る。また、各貴金属片の最少幅は2.5mm（0.1in）であ
る。このような構造は、各金属片導体に対して有限の測
定可能な抵抗値を与えるものである。金属片の抵抗値に
限界はないが、なるべくなら１〜10Ωの範囲にすること
が望ましい。図示の実施例において、金属片（30）を形
成するためには金が用いられる。しかしながら、他の金
属や金−パラジウム合金などのような合金その他同様な
金属材料を用いることもできる。図示の実施例において
金属片（30）のテーパ状パターンは、それらが発熱ユニ
ットの動作中において上板を通して使用者から見えるこ
と及び装置動作において本質的な要件でないことから、
外観上不快感を与えないように適当に選択される。 金属片（30）間の抵抗値は、金属片間の距離、長さ、
ガラスセラミックの厚さ、材質及び温度の関数である。
実施例の温度センサを構成するガラスセラミック物質の
抵抗−温度特性は、第６図に示す通りである。700℃（1
300゜F）の最大温度において、ガラスセラミックの抵抗
値は約200Ωである。室温において、ガラスセラミック
の抵抗値は、ＭΩ（メガオーム）の桁である。 大部分のガラスセラミック物質の場合、その物質の温
度は長時間に亘たって実質上約700℃を上回るべきでは
ない。しかしながら、この物質は一般的には短時間であ
ればこの程度の温度に耐え得るものである。したがって
使用時間は許容温度と逆の関係で変化する。700℃は調
理器上板として用いる種々のガラスセラミック物質の耐
熱温度の代表的なものであるが、物質の特定に応じて変
化する特定のパラメータを考慮しなければならない。実
施例の調理器上板に採用された特定のガラスセラミック
物質の温度対時間特性は、第２表に示す通りである。こ
こにいう時間とは物質の寿命が尽きるまでの累計値であ
る。 第II表から明らかな通り、約600℃より低い温度は無
制限に許容されるが、725℃を越えるとガラスセラミッ
ク物質の寿命を比較的短い時間に限定するものとなる。 以上略述した通り、実施例の調理器上板における主た
る熱伝達の機構は、発熱ユニットからガラスを通した調
理容器への輻射によるものである。ガラスセラミックは
赤外線領域に対して実質上透明であるが、完全な透明で
はない。したがって、発熱ユニットから放射されるエネ
ルギの一部は、ガラスセラミックによって吸収される。
同様に調理容器から反射したエネルギの一部もまたガラ
スセラミックによって吸収される。ガラスセラミックか
らの熱伝達は基本的には調理容器への伝導によるもので
ある。調理器上板面と好ましく接触する平坦な底面を有
する調理容器は、良好な熱伝達を受けるものである。こ
のような調理容器が用いられると、ガラスセラミック温
度は常に何らの補正動作をも必要とすることなく許容限
度内に維持されるものである。 しかしながら、調理器上板における過大なガラスセラ
ミック温度は、ガラスセラミックからの適当な熱伝達を
許容しないような異常負荷を加熱する結果生ずるもので
ある。過熱状態を同様に生ずるような異常負荷状態の一
般的な発生は、ここでは無負荷、負荷容器の変形、及び
容器内の脱水又は空炊きという３種類の原因によるもの
とする。 まず無負荷とは発熱ユニットを調理容器が存在しない
状態で動作させる場合を指し、これは使用者が調理容器
を調理器上板から取り除いた後、発熱ユニットの遮断を
失念するか、又は使用者が１つの発熱ユニットに対応す
る調理面上に調理容器を載置したにも拘わらず、別の発
熱ユニットに通電した場合などに生ずるものである。こ
のような条件ではガラスセラミックから熱を伝えるべき
調理容器が存在しないため、十分な設定電力が選択され
た場合、ガラスセラミックは過熱されることになる。し
かしながら、発熱ユニットから発する放射熱エネルギの
実質的な部分は、ガラスを透過するため、最大温度は異
常負荷に関する前述した他の２つのカテゴリイに関する
ものより低くなる。 次にいわゆる“変形容器”条件とは底面が変形し、し
たがって調理器上板面との接触状態が悪く、その結果、
ガラスからの熱伝達の度合が少なくなるような調理器を
用いる場合を指す。さらに調理器、特に平鍋はガラスに
向かって熱エネルギを反射する。粗悪な接触状態と熱反
射との累積効果は、前述した無負荷状態よりも過酷な過
熱状態をもたらすものである。 最後の異常事態である脱水又は空炊きとは、文字通り
空の調理容器を加熱することを指し、典型的には調理容
器の内容物が蒸散することから生ずるものである。空の
調理容器は容器そのものから吸熱する内容物を有しない
ため、きわめて高温まで加熱さる。この高熱容器は熱伝
導及び反射の両方においてガラスセラミックを加熱する
ものである。 本発明の１つの目的は、調理性能を阻害することな
く、調理器のガラスセラミック上板の過熱を防止するこ
とはすでに述べた通りであり、そのため、本発明の１態
様によれば、電力制御システムにおいて調理器上板上の
異常負荷の存在を検出することにより過熱状態の発生を
予測するガラスセラミック温度情報を用い、温度が許容
限度を越えるまでに発熱ユニットに加えられる電力レベ
ルを調節するものである。過熱状態が現実に発生するま
でにそれを予測することにより、電力レベルの調節は、
緩やかに行うことができるため、調理性能にそれほど大
きい悪影響は生じない。 上に概説したような一般的な異常負荷状態が、実施例
において調理面が室温又はその付近にあるガラスセラミ
ック上板上において存在するとして、ガラスセラミック
温度は最大定格負荷における最大昇温速度特性より高速
で上昇するということは、経験的に知られていることで
ある。本発明の制御システムにおいては、この現象を利
用してガラスセラミック温度の変化速度を測定し、かつ
この温度を異常状態に関する所定の基準速度特性と比較
することによりその機能を遂行するものである。測定さ
れた温度上昇速度が基準速度を上回ると、調理器上板上
に異常負荷状態が存在することを認識し、発熱ユニット
への電力がより低いレベルに減少させられる。後に詳述
するが、この低電力レベルは測定された温度変化速度、
検出されたガラスセラミック温度、及び使用者が選択し
た設定電力の関数として確立され、温度変化速度を基準
速度より遅いものに低下させるものである。この構成に
よりガラスセラミック温度は制限され、危険な過熱状態
を回避することができる。 負荷を効率的な調理のため、比較的低い温度に向かっ
て速やかに加熱することが要求される場合には、発熱ユ
ニットに加える電力レベルを低下させることは、少なく
ともその調理に必要な最低温度が得られるまでは要求さ
れない。もし低い設定電力が選択されているならば、ガ
ラスセラミック温度は異常負荷の場合においても許容温
度レベルに近づき、調整は不要となるかもしれない。さ
らに負荷は使用者が調理容器の内容物を追加するなどに
より、その後も調節され得る。したがって、ガラスセラ
ミック温度の上昇速度は、少なくとも最低基準温度に到
達するまでは、異常負荷状態を検出するために用いるこ
とはきない。 発明者は種々の異なった負荷を特徴付ける温度対時間
曲線を作成するため、実施例の調理器上板に種々の負荷
を載置して、一連のテストを実施した。これらの曲線よ
り前述した３つの典型的な異常負荷状態の各々に対する
基準速度が確立された。実施例においては無負荷、変形
容器及び空炊きのそれぞれについて、1.3℃／秒、0.8℃
／秒、0.℃／秒の基準速度を用いることにより満足な結
果が得られた。 さらに図示の実施例においては、前記３つの基準温度
変化速度に対応する３つの基準温度閾値を用いることに
より満足な結果が得られた。無負荷、変形容器及び空炊
き条件のそれぞれに対する基準温度は400℃、440℃及び
480℃である。基準温度はパワーレベルにおける可能な
最少量の低下により過熱を阻止するに十分な早さであっ
て、しかも余分な調整を不要とする程度の遅さにおいて
補正しようという見地から選定される。基準速度及び基
準温度の値は、図示の実施例において好ましい結果を得
るよう経験的に判定されるが、それらは本発明を限定す
るものではないことに留意すべきである。 電力制御システムは温度および温度変化速度の情報を
用いることにより、次の環境下において異常負荷状態を
検出するものである。 （ａ）最低基準温度より高いガラスセラミック温度の検
出値および最大基準速度より速いガラスセラミック温度
の変化速度測定値が得られた場合。 （ｂ）中間基準温度より高いガラスセラミック温度が検
出され、変形容器条件の基準速度より早い温度変化速度
が測定された場合、もしくは （ｃ）最高基準温度より高い温度が検出され、無負荷基
準速度より早い変化速度が測定された場合。 異常負荷状態が検出されると、発熱ユニットに加えら
れる電力は、発熱ユニットの選択された電力レベル、検
出されたガラスセラミック温度、及びガラスセラミック
温度の変化速度測定値の関数として減少する。 図示の実施例において、電力制御システムにより温度
が最高基準温度を上回ったことが判定されると、発熱ユ
ニットに加えられる電力は、最大速度（空炊き条件）を
上回るときの使用者選択レベルより低い３電力レベルを
通じて切り下げられる。測定された温度変化速度が変形
容器時の速度より早く、空炊き時の速度より遅い場合に
は２レベルであり、最低の（無負荷）基準速度を上回っ
たときは１レベルである。 検出されたガラスセラミック温度が中間基準温度より
高く、しかも基準温度より低い場合には、ガラスセラミ
ック温度が高くないため、わずかな補正作用しか要求さ
れない。空炊き勾配を上回る速度であるとき、電力は２
レベル分切り下げられ、無負荷基準速度を上回るもので
あるときは、１レベル分切り下げられる。温度が最低基
準温度より高く、しかも中間基準温度より低い場合、最
少の補正作用が要求され、電力レベルは温度変化速度が
空炊き基準速度を上回るとき、１電力レベルだけ切り下
げられる。 前述したシステムは、種々の動作条件下におけるガラ
スセラミックの過熱を阻止するものであるが、それは負
荷を望ましくない高温まで、いずれの基準速度をも上回
らない緩やかな変化速度において温度上昇させるおそれ
がある。このような環境下においては、電力制御システ
ムの速度制御部分により何らの異常動作状態も検出され
ない。さらに異常負荷が検出され、電力が切り下げられ
た場合においても、負荷が調理器上板上に十分長く止ま
っているならば、温度は最終的に不所望の高温度に接近
することになる。 このような事態の防止策として、システムの速度制御
部は、定常状態制御部により補完される。この定常状態
制御部は２部分からなっている。第１の部分は検出した
ガラスセラミック温度を所定の５段階の上昇基準温度と
比較することにより、ガラスセラミック温度の上昇を制
限しようとするものである。この５段階の上昇基準温度
の最低値は、最大の許容定常動作温度より高いものであ
る。発熱ユニットに加えられる電力レベルは、各基準温
度を上回った場合について定められた付加的なレベルだ
け減少する。例えば、最低基準温度を上回ったときは、
パワーレベルは１レベルだけ低下し、最大基準温度を上
回ったとき、パワーレベルは５レベル分切り下げられ
る。 制御システムの定常状態制御部におけるこの第１部分
は、ガラスセラミック温度が長時間比較的高い基準値以
上に止まることを阻止するため、所望に応じてパワーレ
ベルを急激に低下させるものである。しかしながらこれ
はガラスセラミックが最低基準温度より高い定常動作温
度のレベルに止まることを常に阻止するものではない。 定常状態制御の第２部分はガラスセラミック温度を許
容される制限温度内にある定常レベルに向かって緩やか
に近づけるように設計されている。 使用者が選択した設定電力に対応するレベルにおい
て、駆動されたガラスセラミックが過熱されるような負
荷状態であれば、定常状態ルーチンの第２部分は、ガラ
スセラミック温度が許容温度範囲内に維持された限度内
において、発熱ユニットを最大電力レベルで付勢する静
止動作点を確立するように動作する。このため、安定状
態制御手段の第２部分は、ガラスセラミック温度が最大
基準温度を上回っている限り、温度下降速度を監視し、
発熱ユニットに加えられる電力レベルを調整して、ガラ
スセラミック温度が許容される時間内において許容限度
内に降下するように温度下降速度を決定する。測定され
たガラスセラミック温度が定常状態における最大許容基
準温度を越えると、ガラスセラミック温度の変化速度が
測定され、ガラスセラミック温度降下における最少許容
速度に対応する所定の負の基準速度と比較される。測定
された変化速度がこの基準速度より負の方向に大きけれ
ば、それはガラスセラミック温度が許容時間内に許容温
度範囲内に入り、したがって、それ以上の電力レベル調
整を要しないという許容範囲内の速度で降下しているこ
とを意味する。しかしながら、負の方向において変化速
度以下であれば、表面発熱ユニットに供給される電力レ
ベルは、速度が十分な負の値となり、又は温度が許容限
度内に落ち込むまで周期的、かつ継続的に減少させられ
る。 温度が許容限度内に入るか、又は温度変化速度が十分
な負の値となると、電力レベルはそれが使用者選択レベ
ルに復帰するか、又は異常負荷状態が再検出されるまで
継続的に増大される。この機構により発熱ユニットが温
度制限値を上回ることなく選択された設定電力に最も近
い電力において駆動される静止動作点が確立され、これ
によってガラスセラミック温度を調整性能にほとんど悪
影響を与えないような許容限度内に制限することができ
る。 温度変化速度を測定する場合において、連続した速度
演算動作間の時間としては、異なった２つの時間間隔が
採用される。まず、より長い時間間隔は温度が最大基準
温度よりわずかに低い第２の基準温度より大きい場合に
採用され、より短い時間間隔は検出された温度がこの第
２の基準温度より低い場合に採用される。この短時間間
隔は前記第２の温度がこの第２の基準温度より低いと
き、静止動作点を速やかに確立して発熱ユニットが温度
制限に見合った、必要なレベルより低い電力レベルで動
作する時間を最少化するために採用される。 第II表に掲げたガラスセラミック物質の時間−温度特
性を参照して、安全限界を提供するため、実施例におけ
る装置は負荷条件が使用者選択レベルにおける設定電力
での動作を排除するものであるときは、ガラスセラミッ
ク温度を520℃〜540℃の範囲内に強制するように設計さ
れている。 定常状態制御における第２部分は、制御システムの速
度制御部によっては検出されないであろう負荷条件の場
合に過熱を防止するものである。さらにこの第２部分
は、制御システムの速度制御部により適当に検出される
負荷条件に基づいた過熱をも阻止するものである。しか
たがって、この第２制御部は、自立温度制限システムと
して動作することができる。しかしながら、温度が許容
できない高レベルに上昇するまでに、その原因となる異
常負荷を検出することにより、過熱温度環境を予測する
ならば、そのための修正は調理性能にほとんど影響を与
えることなく行うことができる。したがって、速度制御
機能に定常状態制御の第２部分を結合することにより、
調理器全体の性能を高めることができる。異常負荷に対
する温度上昇を与える大部分の条件下において、その修
正操作は速度制御部又は定常状態制御の第２部分により
定常状態制御の第１部分が動作状態となるまでに行われ
る。したがって、定常状態制御第１部分は基本的には望
ましい長時間に亘たって異常温度条件が存立し得ないよ
うにする誤動作防止バックアップ手段として作用するも
のである。 第７図は第１図に示した上板付調理器のための電力制
御回路の１実施例を示すものであり、この制御回路は本
発明に従って温度制限機能を発揮するものである。この
制御システムにおいて電力制御はマイクロプロセッサ
（40）により電子的に行われる。マイクロプロセッサ
（40）はモートローラ社より製造販売されているM68000
シリーズマイクロプロセッサである。マイクロプロセッ
サ（40）はその読み出し専用メモリーを本発明の制御シ
ステムを具体化するように構成したものである。 第４図を参照してすでに述べた通り、キーボード（2
8）は常套的な感触作動型エントリーシステムを構成し
ている。このキーボード配列は各々11個のキー配列から
なる４列構成である。この場合発熱素子制御用のキー列
はSU0〜SU3で指示される。使用者は４個の発熱ユニット
の各々について電力レベル（１）〜（９）及びON及びOF
Fを選択することができる。キーボード（28）は各キー
列において列内の全キーに共通接続される１本の入力ラ
インと、４個のキーからなる各行のために11本の出力ラ
インを有する。キーボード（28）の各特定の列は、マイ
クロプロセッサ（40）の出力端子P400〜P403において、
逐次周期的に発生する走査パルスにより走査される。こ
れらのパルスはキーボード（28）の対応するキー列入力
ラインに出現するように送出される。この電圧は走査さ
れないすべてのキーの出力ラインに基本的な変化を生ず
ることなく伝達される。一方、走査されたキーの出力は
異なったものとなり、そのキーの行列位置を表すもので
ある。 このようにしてキーボード（28）の各列がマイクロプ
ロセッサ（40）のROM中にストアされた制御プログラム
により決定される速度において、周期的に出現する新た
な入力毎に走査される。後述の制御ルーチンの説明から
明らかになることであるが、各キー列はラインL1及びＮ
に現れる電力信号の４つの完全周期毎に１回走査され
る。キーボード（28）からの出力は410パラレルポート
インターフェース回路を介してマイクロプロセッサ（4
0）の入力ポートP1IO〜P1IAに結合される。 電源からラインL1及びＮ上に現れる電力信号のゼロ交
差点をマークするゼロ交差信号は、常套的なゼロ交差点
検出回路（44）からマイクロプロセッサ（40）の入力ポ
ートP8IOに入力される。回路（44）からのゼロ交差点信
号は、第５図の波形Ｆで示されている。これらのパルス
はAC電源のラインL1及びＮ間における電力信号のゼロ交
差を通過する位置をマークするものである。ゼロ交差点
信号は電力信号のゼロ交差点とトライアックのトリガと
を同期させ、マイクロプロセッサ（40）により実行され
る制御プログラムにおけるタイミング制御を行うもので
ある。 ガラス上板温度の情報は標準VME600A−Ｄ変換回路（4
6）を介してマイクロプロセッサ（40）の入力ポートPAI
0〜PAI3に供給される。各発熱ユニットに近接したガラ
スセラミック温度を表すアナログ電圧信号は、発熱ユニ
ット、2KΩの限流抵抗（50）、分離ダイオード（52）及
び10μｆのフィルタコンデンサ（54）からなる温度セン
サ電圧ブリッジ回路（48）を介して供給される。ガラス
セラミックの抵抗値は限流抵抗（50）及びダイオード
（52）の節点と接地電位との間に結合された可変抵抗
（56）として略示されている。限流抵抗の他方の側はAC
電源（57）に結合される。AC電源（57）はガラスセラミ
ック温度センサ抵抗回路を駆動して、容量及び拡散効果
を最少にするために用いられる。各センサ回路からＡ−
Ｄ変換器の入力に供給されるアナログ信号は、マイクロ
プロセッサ（40）のRAMにストアされるべきディジタル
値に変換される。 マイクロプロセッサ（40）はそのI/OポートP500〜P50
3から常套的な615トライアックトリガ回路を介してそれ
ぞれトライアック（24a）〜（24b）のゲート端子にトラ
イアックトリガ信号を送出する。トライアックトリガ回
路（64）はマイクロプロセッサ（40）のポートP500〜P5
03からの出力を増幅するとともに、そのチップを電源ラ
インから分離するものである。ディスプレィデータはI/
OポートP200〜P20Fから送出される。ディスプレィ（5
8）は常套的な４桁表示手段であり、各桁は７セグメン
トのLEDディスプレィからなっている。ディスプレィ情
報は周知の態様においてI/OポートP200〜P20Fから常套
的な410パラレルポーインターフェース回路（60）及び
セグメントディスプレィデコーダ／ドライバ回路（62）
を介してこれらのディスプレィセグメントに結合され
る。 マイクロプロセッサ（40）は本発明の制御機能を実効
するため、そのROMを所定の命令セットを具体化するた
めに構成したものであることを想起すべきである。第８
〜14図はマイクロプロセッサにおいて実効されるキーボ
ードからの入力データのストア及び処理、並びにトライ
アックをトリガして各発熱ユニットのために選択された
設定電力及び検出されたガラスセラミック温度に対して
要求される電圧パルス送り返し数を提供するための制御
信号の発生、を行うマイクロプロセッサの制御ルーチン
を示すフロー線図である。これらの線図より明らかな通
り、プログラムはマイクロプロセッサ（40）のROM内に
永久記憶させ、そのマイクロプロセッサが本発明に従っ
て制御機能を実行するための命令セットを用意すること
ができる。 制御プログラムはマイクロプロセッサ（40）のROM内
にストアされた所定の制御命令のセットからなってい
る。マイクロプロセッサのRAM内における個別ファイル
は、発熱ユニット（14a）〜（14d）の各々に関連する。
各ファイルはROM内の命令により動作する関連発熱ユニ
ットのための制御情報をストアしている。制御プログラ
ムの実行は、60Hz電力信号と同期して進められ、これに
よりROM内の制御命令のセットが電力信号の各サイクル
を通じて循環する。４カウントリングカウンタとして機
能する全４ファイルに共通接続されたファイルレジスタ
は、制御プログラムを通る各パス中に１回だけインクリ
メント処理される。このファイルレジスタのカウント
は、制御プログラム中の次のパスの間に制御命令によっ
て処理されるべきROMファイルを識別する。この命令に
より制御プログラムは60Hzの電力信号の４周期に１回は
何れか１つの発熱ユニットに関するプログラム動作を行
う。 制御プログラムは走査ルーチン、キーボードデコード
ルーチン、速度計算ルーチン、速度制御ルーチン、安定
状態ルーチン、パワーセットルーリン及びパワーアウト
ルーチンを含むサブルーチンセットに論理分割される。 第８図の走査ルーチンは制御プログラム中の次のパス
中において駆動されるべきRAMファイルを識別するファ
イルレジスタを含むものであり、これはルーチンを通る
カレントパスの主題である発熱ユニットに関連したキー
ボード列のための走査ラインをセットし、キーボードか
らの入力を読み取り、一次メモリー中に使用者が選択し
た設定電力情報をストアするものである。キーボードデ
コードルーチンはキーボードエントリーを有効にし、使
用者によって選択された電力レベルを表す制御変数を最
新の有効な使用者入力を反映したものに更新する。速度
計算ルーチンはガラスセラミック上板の温度情報におけ
る読取りを行い、温度変化速度を周期的に計算する。こ
の情報は速度制御及び安定状態制御ルーチンにおいて用
いられる。これらのルーチンは発熱ユニットに加えられ
るべき電力レベルを、本発明に従いガラスセラミック温
度、ガラスセラミック温度の変化速度、及び使用者が選
択した設定電力の関数として調整することにより温度制
限機能を遂行するものである。 表面発熱ユニットに加えられるべき電力レベルの値
は、その特定の発熱ユニットのためのプログラムにおけ
るパス中においてのみ決定されるが、電力制御の決定は
プログラム中の各パスを通じて発熱ユニットの各々に対
する次の電力サイクルのために実行されなければならな
い。パワーセットルーチンは、ルーチンを通る各パス中
に各ファイルからパワーレベル情報を取り出し、各表面
発熱ユニットのための電力レベル制御語としての妥当な
ビットをチェックするため、各発熱ユニットのためのテ
ーブル検索を実行し、さらに次の電力サイクル中におい
て付勢されるべき発熱ユニットと消勢されるべき発熱ユ
ニットとを識別する４ビット付勢制御語を発生する。こ
の４ビット制御語はこのルーチン回路からの入力を監視
して次の電力サイクル中に付勢されるべき表面発熱ユニ
ットに関連するトライアックをトリガして電力信号の次
の上向きゼロ交差点の検出時においてそれを導通させる
ためのパワーアウトルーチンによって用いられる。これ
らの制御ルーチンの各々は、そのフロー線図を参照して
以下により詳しく説明することとする。 走査ルーチン−第８図 このルーチンの機能は、プログラムを通るカレントパ
スのための妥当なRAMファイルをアドレス指定し、キー
ボードのための妥当な走査ラインをセットし、さらに指
定されたRAMファイルに関連する発熱ユニットのために
キーボードのための入力情報を読み取ることである。RA
MファイルレジスタSUは、０〜３までカウントする４カ
ウントリングカウンタとして機能する。SUカウンタのカ
ウント０〜３は、表面発熱ユニット（14a）〜（14d）の
ためのRAMファイルをそれぞれ識別する。 走査ルーチンに入ると、レジスタSUはインクリメント
され（ブロック（102））、問合せ（104）においてSUが
３より大きいか否かを判定する。もし、大きければ、カ
ウンタは０にリセットされる（ブロック（106））。次
に制御プログラムを通るこのパス中において動作すべき
RAMファイルのアドレスがSUに等しくセットされる（ブ
ロック（108））。Ｒ（SU−１）で指定された制御プロ
グラムを通る先のパス中においてセットされた走査ライ
ンはリセットされる（ブロック（110））。Ｒ（SU）で
指定されたプログラムを通るカレントパスのための表面
発熱ユニットに関連する走査ラインはブロック（112）
においてセットされる。入力ラインP1IA〜９のデータが
読み取られ、このRAMファイルのための最新入力情報が
キーボード（28）より伝送され（ブロック（114））、
この情報は変数KBとしてストアされる（ブロック（11
6））。プログラムはここで第9A図のキーボードデコー
ドルーチンに分岐する（ブロック（118））。 キーボードデコードルーチン−第9A図及び9B図 キーボードデコードルーチンは、キーボード（28）か
らの入力を有効にし、使用者が選択した設定電力変数PW
Dをこれに従って更新する。このルーチンはまず新たな
キーボードエントリーが無入力を意味するブランクであ
るか、OFFエントリーであるか、ONエントリーである
か、又は電力レベル１〜９の１つであるかを判定する。
発熱ユニットがOFFから別の設定電力に切り換えるとき
が有効であるためには、所望の電力設定を行う前にONキ
ーが操作されなければならない。電力設定はONキーの操
作後、８秒以内に入力されなければならない。もしそう
でなければ、ONキーを再操作しなければならない。 変数PWDは使用者が選択した電力設定値を表すもので
ある。このPWDは使用者入力に応じてのみ変化する。し
かしながら本発明によれば、発熱ユニットに実際に加え
られる電力レベルは、使用者が選択した電力設定値に対
応するレベルより低い場合があり得る。変数PLVLはこの
ルーチンにおいて発熱ユニットに実際に加えられるべき
レベルを表すために導入される。PLVLはこのルーチンに
おいてPWDの値を割り当てられる。しかしながら、PLVL
は後述する温度制限ルーチンにおいては変更されるべき
である。 キーボードデコードルーチンにおいて、ONキ−操作
後、有効な電力設定値を登録するための８秒の期間は標
識ONFLAG及びタイマ／カウンタONTIMERを用いることに
より確立される。このONFLAGはONキーが操作されるとき
セットされ、OFFキーが操作され、又はONTIMERがタイミ
ングアウトしたときにのみ、これに応答してリセットさ
れる。 第9A及び9B図のフローを参照すると、問合せ（120）
はまずKDが、現在操作されたキーがないことを意味する
ブランクであるか否かを判定する。もしKDがブランクで
あれば、システムはデコード２サブルーチン（第9B図）
に分岐する。デコード２サブルーチンにおいて問合せ
（122）はONFLAGがセットされたか否かを判定する。ONF
LAGがセットされていなければ、PWDにストアされた電力
レベルが変数PLVLに対して割り当てられる（ブロック
（124））。また、ONFLAGが設定されていれば、問合せ
（126）はPWDとして現在ストアされている、すでに選択
された電力設定値がOFF設定であるか否かを判定する。
これがOFF設定でなければシステムは設定電力１〜９の
いずれか１つにおいて動作し、プログラムは、PWDの値
をPLVLに割り当てられるように進行し（ブロック（12
4））、さらにブロック（128）において速度計算ルーチ
ンに分岐する（第10図）。問合せ（126）が、PWDは電力
遮断レベルを表すゼロに等しいということを判定した場
合、これは使用者がOFFからONにスイッチ操作し、ONTIM
ERが減数されたこと（ブロック（130））を指示する。
問合せ（132）においてONTIMERがゼロに等しいものと判
断された場合、これは有効な電力レベルを登録する時間
が終了したことを意味し、ONFLAGがクリアされる（ブロ
ック（134））とともに、プログラムは前述の通りブロ
ック（124）に移行する。 再び第9A図を参照して、もしKBがブランクでなけれ
ば、問合せ（135）は新たなエントリーがOFF設定である
か否かを判定する。OFF設定であればONFLAGはクリアさ
れ（ブロック（136））、変数PWDが電力OFFの設定を表
す値ゼロを割り当てられる（ブロック（138））。変数P
LVLがPWDの値を割り当てられると（ブロック（14
0））、プログラムはブロック（142）において分岐し、
第10図の速度計算ルーチンに移行する。もしKBがOFFで
なければ、問合せ（144）は新たなエントリーがON設定
であるか否かを判断する。もしそれがON設定であれば、
ONTIMERは再初期化される（ブロック（146））。問合せ
（148）はONFLAGの状態をチェックする。ONFLAGがセッ
トされておれば、プログラムはブロック（140）に進
む。もしセットされていなければ、このフラッグがセッ
トされ（ブロック（150））、PWDはやはりON設定に対応
する値ゼロを割り当てられる（ブロック（152））。こ
こでプログラムは前述したブロック（140）に進む。 問合せ（144）に対する回答が否定（ノー）であれ
ば、それは新たなエントリーが電力レベル１〜９の１つ
であることを意味し、問合せ（154）はONFLAGの状態を
チェックす。もしオンFLAGがセットされていなければ、
ONキーを最初に操作することなく、システムを電力OFF
から１つの電力レベルに移そうとしていることを意味
し、新たなエントリーは無視され、プログラムはPWDを
変化しないでブロック（140）に進む。もしONFLAGがセ
ットされておれば、電力設定入力は有効となり、変数PW
Dは新たなエントリーKBに対応する新たな値を割り当て
られる（ブロック（156））。使用者が選択した最新の
有効な電力設定値を表すPWDの値が、変数PLVLに割り当
てられると、システムは発熱ユニットに加えられるべき
電力レベルに対する調整が要求されているか否かを判断
するために、速度計算ルーチン（第10図）に移行する。 速度計算ルーチン−第10図 このルーチンの機能はガラスセラミック温度の変化速
度を判定することである。この速度計算は迅速な制御応
答を与えるため、２秒毎に繰り返される。しかしなが
ら、変化速度は８秒間隔のガラスセラミック温度測定値
の差を求めることにより計算される。この８秒分離は比
較的正確な速度判断をもたらし、ルーチンの繰り返し時
間間隔（２秒）と合わせて実施例における満足な結果を
もたらしたものである。 第10図のフロー線図を参照すると、AD変換器からのガ
ラスセラミック温度入力はブロック（160）において読
み取られ、変数GLSTMPとしてストアされる。２秒タイマ
ーSLPCLKはここでインクリメントされる（ブロック（16
2））。２秒間隔（問合せ（164））において、タイマー
はリセットされる（ブロック（166））。 ブロック（168）において示される通り、温度変化速
度が更新されるべきときには、GLSTMP最新値がGLSTMPO
としてストアされ、先の読みがGLSTMP1としてストアさ
れる。また、先のGLSTMP1はGLSTMP2としてストアされ、
先のGLSTMP2はGLSTMP3としてストアされ、さらに先のGL
STMP3はGLSTMP4としてストアされる。このようにして２
秒間毎に温度測定値をストアすることにより、最新の温
度測定値GLSTMP0及び最も古くストアされた温度測定値G
LSTMP4間の時間間隔は約８秒となる。 温度変化速度TMPSLPは最新の測定値と最も古くストア
された測定値との差として計算される（ブロック（17
0））。この差は1/8の比例係数において変化速度に比例
するものである。温度データの読取り及び妥当に計算さ
れた温度変化速度の更新を行った後、プログラムはブロ
ック（172）において速度制御ルーチンに分岐する（第1
1図）。 速度制御ルーチン−第11図 速度制御ルーチンはガラスセラミック温度及びガラス
セラミック温度の変化速度を監視して、調理器上板上に
異常負荷状態が存在することを検出する機能を実行する
ものである。 ガラスセラミック温度変数GLSTMPは、所定の基準温度
と比較され、測定された速度変化の変数TMPSLPは所定の
基準速度と比較され、これによって異常負荷状態が存在
するか否かが判定される。異常負荷状態が検出される
と、PLVLはガラスセラミック温度、測定された基準速度
及び使用者が選択した電力設定値の関数として減数さ
れ、これによってガラスセラミック上板の過熱が防止さ
れる。 所定の基準速度BDRYSLP、WPALSLP及びNOLDSLPは、前
述した空炊き、容器変形、及び無負荷条件を表すもので
ある。実施例においてこれらの基準速度として割り当て
られた値は、それぞれ1.3℃／秒、0.8℃／秒及び0.4℃
／秒である。 ここで第11図のフロー線図を参照すると、検出された
ガラスセラミック温度GLSTMPは、まず予め定られた基準
温度MIN5TMPと比較される（問合せ（174））。MIN5TMP
は実施例においては480℃にセットされた最大速度制御
基準温度である。もし温度が480℃より高くなれば、温
度変化速度は空炊き条件BDRYSLPに対応する基準変化速
度と比較される（問合せ176）。もし測定された変化速
度がこの基準速度BDRYSLPより大きければ、PLVLはブロ
ック（178）において３電力レベルだけ減じられ、プロ
グラムはブロック（180）において定常状態制御ルーチ
ンに分岐する（第12A図）。問合せ（176）における回答
が否定（ノー）であれば、変化速度測定値は、容器変形
基準速度に対応する第２の基準変化速度WPALSLPと比較
される（問合せ（132））。速度測定値がこの基準を上
回るとき、PLVLは２電力レベルだけ減じられ（ブロック
（184））、プログラムは定常状態制御ルーチンに移行
する。また、変化速度測定値が容器変形基準速度以下で
あれば、変化速度測定値は無負荷条件に対応する基準速
度NOLDSLPと比較される（問合せ（186））。もし変化速
度測定値がこの無負荷基準速度を上回っておれば、PLVL
は１電力レベルだけ減じられ（ブロック（188））、プ
ログラムは定常状態制御ルーチンに移行する。また、変
化速度が無負荷基準速度以下であれば、PLVLは不変であ
り、プログラムは定常状態制御ルーチンに分岐する。 再び問合せ（174）を参照すると、ガラスセラミック
上板温度が最大基準温度480℃以下であれば、このガラ
スセラミック温度は実施例において440℃にセットされ
た中間基準温度MIN4TMPと比較される（問合せ（19
2））。温度がこの中間基準温度より高ければ、温度変
化測定値は再び空炊き条件に対応する最大基準速度と比
較される（問合せ（176））。しかしながら、このとき
もし速度測定値が基準速度を上回っておれば、PLVLは２
レベルだけ減じられ（ブロック（196））、プログラム
は定常状態制御ルーチンに分岐する。測定された基準速
度が無負荷基準速度以下であれば、速度測定値は容器変
形基準速度と比較される（問合せ（198））。温度変化
速度が容器変形基準速度を越えると、PLVLは１レベルだ
け低下させられ（ブロック（200））、プログラムは安
定状態制御ルーチンに分岐する。もし測定された変化速
度が容器変形基準速度以下であれば、PLVLに対してもは
や修正は行われず、プログラムは定常状態制御ルーチン
に分岐する。 ガラスセラミック温度の変化速度が中間基準速度以下
であれば、そのときの温度は最少基準速度MIN3TMPと比
較される（問合せ（202））。実施例においてこのMIN3T
MPは400℃である、温度が中間基準温度未満であり、し
かもこの最大基準温度より高い場合、温度変化速度の測
定値は、最大基準変化速度とのみ比較される（問合せ
（202））。測定された速度がこの基準速度を上回る
と、PLVLは１レベルだけ低下させられ（ブロック（20
6））、プログラムは定常状態制御ルーチンに進む。最
低基準温度より低いか又は測定された変化速度が最大基
準速度より小さい場合には、このルーチンにおいてPLVL
に対する調整は不要であり、プログラムは定常状態制御
ルーチンに分岐する。 定常状態制御ルーチン−第12A及び12B図 定常状態制御ルーチンは２部分からなっている。第１
部分の機能は検出されたガラスセラミック温度を所定の
５段階の高温基準値と比較し、ガラスセラミック温度が
それを上回った基準段階温度に応じて１レベルづつ発熱
ユニットに供給される電力レベルを減少させることであ
る。また第２部分の機能は、ガラスセラミック温度が所
定の最高温度域内に維持されるような発熱ユニットのた
めの静止動作点を確立し、その間においてガラスセラミ
ック上の熱負荷がそのガラスセラミック温度を使用者選
択による電力設定値で駆動されているときの発熱ユニッ
トによる場合よりも高温に加熱するようなものである限
り、この温度制限域において選択されたレベル以下の最
高電力レベルにおいて発熱ユニットを動作させるもので
ある。図示の実施例の場合、この最大許容温度範囲は52
0〜540℃である。 まず第12A図を参照すると、このルーチンの第１部分
において問い合わせ（210）〜（218）は測定されたガラ
スセラミック温度をそれぞれ640℃、620℃、600℃、580
℃及び560℃の基準温度と比較する。もし測定された温
度がこれらの基準温度を上回っている場合には、ブロッ
ク（222）〜（230）においてそれぞれ示す通りPLVLはそ
れぞれ５、４、３、２及び１のレベル数だけ切り下げら
れる。問い合わせ段階（230）及びブロック（232）は共
働してPLVLが０より低く下げられていないことを確認す
る。ここで制御プログラムは第12B図に示した定常状態
制御ルーチンの第２部分に引き継がれる。 このルーチンの第２部分においては温度が54℃を上回
ったとき温度変化速度が周期的に測定されると共に、そ
れを負の基準変化速度と比較して温度が許容時間内にお
いて許容範囲内に収まるような十分な速度で低下してい
るか否かを判定する。測定された変化速度が十分な速度
による温度低下が生じていることを意味する基準速度よ
り更に負の値であれば、電力設定値におけるそれ以上の
低下は要求されない。また変化速度が基準変化速度より
小さな負の値であれば、それは十分な速度で温度低下が
生じていないことを意味し、従って電力レベルは１レベ
ルだけ切り下げられる。 温度が540℃より低くなると、発熱ユニットに加えら
れる電力レベルを可能な限り高くするためその温度が52
0〜540℃の範囲内にあるか否かのチェックがなされ、温
度が520℃より低い場合には電力レベルは１レベルだけ
上げられる。また温度が520℃より高く540℃未満であれ
ば、その温度変化速度が正の基準速度と比較され、温度
が上昇しているか否か判断される。そして温度が基準速
度より早い速度で上昇しているのであれば電力レベルの
切換えは行われない。逆に温度変化速度が基準速度以下
であれば、電力レベルは１レベルだけ繰り上げられる。
このような機構により表面発熱ユニットを使用者が選択
した電力レベルより低い最大電力レベルにおいて動作さ
せるような静止動作点が確立され、これによってガラス
セラミック温度は520〜540℃の範囲内に維持される。 このルーチンにおいて温度変化速度の比較を行うにあ
たり、連続して比較を行う時間間隔はクロックTMPCLKに
より確立される。このクロックはガラスセラミックの温
度が500℃を上回ったとき１段階だけインクリメント処
理され、その温度が500℃を下回ったとき、より早い速
度となる第２段階にインクリメント処理される。このよ
にして温度が500℃を下回ったときは発熱ユニットを電
力レベルの最大許容値まで速やかに戻すため比較的頻繁
に電力設定値の調整が行われる。 ここで第12B図のフロー線図を参照すると、問い合わ
せ（234）がガラスセラミック温度を500℃の基準温度と
比較し、温度変化速度がタイマーTMPCLKをインクリメン
トする段階であるか否かを判断する。そして温度が500
℃以下であればTMPCLKはブロック236において２だけ増
加（インクリメント）される。また500℃を上回ってお
ればTMPCLKはブロック（238）において１だけ増加処理
される。図示の実施例において望ましい時間間隔として
は温度が500℃より高い場合６秒間に、また温度が500℃
以下の場合には３秒間にセットされる。問い合わせ（24
0）はTMPCLKをタイムアウトしたか否かを判断するた
め、そのTMPCLKが最大時間間隔を表すSSTIMEと比較す
る。 YMPCLKがタイムアウト（終了）すると、それはブロッ
ク（242）においてリセットされ、ガラスセラミック温
度は問い合わせ（244）において540℃の基準温度と比較
される。この場合温度が540℃より高ければその温度変
化速度が問い合わせ（246）において負の変化速度NEGSL
Pと比較される。測定された変化勾配が基準速度より小
さな負の値であればそれはガラスセラミックが急激には
温度降下していないことを意味し、調整は変数RPLに対
して行われる。 RPLは定常状態制御ルーチンのこの部分によって要求
される電力レベルに向かって累加的な調整を行うことを
表すものである。RPLは最終的には変数PLVLから差し引
かれ、発熱ユニットに供給されるべき電力レベルを表現
する。従って発熱ユニットへの供給電力レベルを１だけ
減少させるためRPLは１だけ増加させられる。同様に電
力レベルを１レベル上げようとすればRPLは１だけ減少
させられる。電力レベルPLVLが０より小さくなることは
規定されていないためRPLは９より大きくならない。 再び問い合わせ（248）を参照すると、測定された変
化速度は基準速度より小さな負の値であればPLVLは低下
させられるべきである。問い合わせ（248）はRPLが９よ
り大きいか否かを判断し、もし大きければそれは９にセ
ットされる。もし大きくなければそれは１だけ増加させ
られる。これらはブロック（250）及び（252）に示す通
りである。PLVLはブロック（254）においてRPLの値だけ
減じられる。問い合わせ（256）はPLVLが０未満である
か否かを判断し、０未満であればそれを０にセットす
る。次いでプログラムはブロック（258）において第13
図のPSET（Power Set）ルーチンに分岐する。 再び問い合わせ（244）を参照してガラスセラミック
温度が540℃以下であれば、問い合わせ（262）はその温
度が520℃より高いか否かを判断する。そして520℃以下
であれば発熱ユニットに供給すべき電力レベルを増加さ
せることが要求される。問い合わせ（264）ではRPLが０
以下であるか否かを判断する。そして０以下であればそ
れはブロック（266）において０にセットされる。もし
０以下でなければRPLはブロック（268）において１だけ
切り下げられ、PLVLはブロック（254）においてPLVL−R
PLにセットされる。従ってガラスセラミック温度が520
℃以下であれば発熱ユニットに加えられるべき電力レベ
ルを１レベルだけ増加させ、これによってその電力レベ
ルを使用者が選択した電力設定値に対応する電力レベル
に戻すものである。温度が520℃より高ければ問い合わ
せ（270）は温度変化速度を図示の実施例においては＋
0.1℃／秒とされた所定の基準変化速度POSSLPと比較す
る。問い合わせ（270）が温度変化（上昇）を判断して
それが520℃から540℃に向かって変化していくことを指
示する場合、RPLの調整は不要であり、プログラムはブ
ロック（254）に移行する。温度が基準速度より速い速
度で上昇していなければ、プログラムは問い合わせ（26
4）に移行し、そこでの判断によるブロック（266）また
は（268）におけるRPL減少のための妥当な調整が行われ
る。 PSET（パワーセット）ルーチン−第13図 発熱ユニットに加えられるべき妥当な電力レベルが確
立されると、次の電力信号サイクルのためのトライアッ
クのトリガー決定を行なわなければならない。この決定
は制御プログラム中の各パスを通じて４個の発熱素子の
各々について行われる。このルーチンにおいてはその都
度発熱ユニット用RAMファイルの各々からの情報を用い
るものである。ここで各電力レベルのための電力パルス
繰り返し数は、論理“1"ビットによってオンサイクルを
表し、論理“1"ビットによってオフサイクルを表すよう
にした64ビット語のビットパターンによって規定される
ことを想起すべきである。発熱ユニットに加えられるべ
き電力レベルを表すワード中のビットはこのルーチンを
通る各パス毎に１ビットづつ順次テストされる。テスト
されたビットの状態は対応する発熱ユニットのためのト
ライアックを次の電力信号サイクルにおいてトリガーす
るか否かを決定するものである。 このルーチンは表検索機能を実行して妥当な制御語を
見出し、４つの表面発熱ユニットの各々についてそのワ
ード内の妥当なビットの状態をチェックするものであ
る。ここでトライアックトリガー情報は４ビット語TMPO
Nにおいてストアされる。この４ビット語は妥当なトラ
イアックトリガー信号を発生するためパワーアウトルー
チン（第14図）において用いられる。 変数TBLADDは64ビット制御語を収容した検索表のため
のRAM内におけるスタート位置アドレスを表すものであ
る。このアドレス及びHex表現における関連ビットパタ
ーンは第１表に示されている。各制御語について示され
たコード中の16数の各々は４桁の２進ビットからなる16
進数表現である。 変数BITADDはテストされるべきビットの64ビット制御
語内における位置を表すものであり、この場合０及び63
はそれぞれ最も有意味なビット及び最も意味の軽いビッ
トの位置に対応するものである。 指示変数ｎはテーブル検索ループをこのルーチンを通
る各パス中に４回反復する。これは各発熱ユニットにつ
いて１度行われる。変数PWDADDは第ｎ番目の発熱ユニッ
トに供給すべき電力レベルを表す制御語のアドレスであ
る。第１表から明らかな通り、いずれか特定のパワーワ
ードのためのアドレスはその関連する電力レベルのPLVL
値、すなわち０〜９に係数８を掛算し、これをTBLADDに
加算することにより得られるものである。 第13図においてこのルーチンのエントリー部分を参照
すると、制御語TMPONはブロック（272）においてクリア
され、０〜63をカウントするリムカウンタがインクリメ
ントされる。問い合わせ（276）ではこのカウンタの中
身がその最大カウント数63より大きいか否かを判定す
る。そしてもし大きければそれはブロック（278）にお
いて０にリセットされる。次のBITADDはリングカウンタ
のカウント値に等しくセットされ、これによって発熱ユ
ニットについてテストされるべきビットのための制御語
内の位置が規定される（ブロック280）。同じビット位
置はテストにおけるユニットの各々についてテストされ
る。 変数ｎはブロック（282）において０に所期設定され
る。第ｎ番目の発熱ユニットに供給すべき電力レベルの
ためのPWDADDがブロック（284）によって決定される。
制御語内においてアドレスPWDADDに位置する変数BITADD
により規定されたビット位置の状態は問い合わせ（28
6）においてテストされる。このテストされたビットが
論理“1"であれば制御語TMPONの第ｎ番目ビットがセッ
トされる（ブロック（288））。さもなければTMPONの第
４番目ビットは０に止まる。指数ｎがブロック（290）
においてインクリメトされた後ｎの値は問い合わせ（29
2）においてチェックされる。その値が３より大きけれ
ばブロック（284）、（288）及び（290）を含むループ
並びに問い合わせ（284）及び（286）が４回繰り返され
ることを意味し、ブロック（294）においてｎがリセッ
トされ、プログラムは第４図のパワーアウトルーチンに
移行する。もしｎの数が３以下であればプログラムはブ
ロック（284）に復帰して次の発熱ユニットについての
制御語のビットをテストする。変数TMPONの全４ビット
について妥当な状態が確立された後、プログラムはブロ
ック（296）においてパワーアウトルーチン（第14図）
に分岐する。 パワーアウトルーチン−第14図 このルーチンの機能はトライアック24（ａ）〜24
（ｂ）をトリガーして４つの発熱ユニットの各々につい
て次の電力サイクルのためのトライアックトリガーの決
定を行うものである。トライックのトリガーは電力信号
の上向き０交叉点と同期して行われる。 第14図のルーチンを参照する、このルーチンのエント
リー部分においてトライアックを制御する出力ラッチP5
00−503がリセットされる（ブロック（302））。次にプ
ログラムは入力ポートP810から０交叉点検出器の状態を
表す入力を読取り（ブロック（304））、問い合わせ（3
06）はこの入力の状態をそれが電力信号の上向き０交叉
点の発生を意味する論理″１″にスイッチされるまでチ
ェックするものである。P810が１に等しい場合、プログ
ラムは問い合わせ（308）に移行してパワー語TMPONの４
ビットを順次チェックすると共に出力ラッチP500−P503
の妥当な一つをセットする。指示変数ｎは再びビット０
〜３を順次チェックすべく用いられる。ここでPSETルー
チンから分岐する前に指数ｎは０にリセットされること
を想起すべきである。問い合わせ段階（308）は第ｎ番
目のビットが１であるか否かをテストし、それが１であ
れば出力P50（ｎ）がセットされ（ブロック（310））、
ｎはインクリメントされ（ブロック（312））、更に問
い合わせ（314）においてｎが３より大きいか否かチェ
ックされる。そしてｎが３以下であればプログラムは問
い合わせ（308）に復帰して次のビットをチェックする
と共に、対応する出力パワーポートを妥当にセットす
る。次に変数TMPON内において論理“1"の状態にあるビ
ットに関連する出力ラッチP500−P503のいずれかがセッ
トされる。TMPON内において０ビットに関連した出力ラ
ッチはセットされない。後者の場合においてこれらのラ
ッチは各ラッチがこのルーチンの入口においてリセット
されているため一貫してリセット状態に止まっている。 制御語TMPONの各ビットはこのようにしてパワーアウ
トルーチンを通る各パス毎にテストされる。このように
して行われる各トライアックの導通または非導通の決定
は制御プログラムを通る各パス中において行われる。各
発熱ユニットについて問い合わせ（306）及び（312）、
並びにブロック（308）及び（310）を含むループが４回
繰り返されると、次の電力サイクルのための電力制御の
決定がなされ、プログラムは走査ルーチンに復帰して次
の発熱ユニットのためのプログラムを実行する。 以上において本発明の特定の実施例が記載されかつ記
述されたものであるが、当業者にとっては多様な変形が
可能であることが理解されよう。例えば実施例において
は赤外線発熱ユニットを採用したが、本発明は常套的な
熱伝導型の調理器上板においても用い得るものである。
器に関し、より特定すれば、そのようなガラスセラミッ
ク上板の過熱を保護するための電力制御エレクトロニク
スに関するものである。 従来の技術 調理器上板としてガラスセラミック板を用いることは
周知である。このガラスセラミック板における滑らかな
表面は、好ましい外観と洗浄の容易さを与えるものであ
る。常套的なガラスセラミック上板付調理器において、
ガラスセラミック板はそのガラス板の下に位置する開放
コイル型電気抵抗ヒータ又はガスバーナなどのような加
熱装置からの輻射熱によって加熱される。ガラスセラミ
ックは鍋などの調理容器を基本的には伝導熱により加熱
するため、十分に加熱される。ガラスセラミック板の高
い熱抵抗に基づき、このような上板付調理器は埋込みヒ
ータ素子を用いる常套的な上板付調理器より熱効率が低
くなる。 しかしながら、ガラスセラミック上板付調理器の熱効
率は、赤外線領域（１〜３ミクロン）の輻射を透過し得
るガラスセラミック物質との結合において、そのような
熱放射を行う発熱ユニットを用いることにより、十分に
改良し得ることが発見された。このような調理器におい
て上板上に載置される調理容器は、ガラスセラミック物
質からの熱伝導よりもむしろ発熱ユニットから直接その
容器に到達する輻射熱により基本的に加熱されるもので
ある。このような調理器は熱効率が改善されることに加
えて、その発熱ユニットに加えられる電力レベルの変化
に比較的早く応答するという利点をも有する。 常套的な調理器のガラスセラミック上板及び輻射型ガ
ラスセラミック上板は、いずれもそれが過熱されること
を回避するための装備を設けなければならない。最も一
般的なガラスセラミック物質の場合、動作温度は使用期
間を通じて700℃を越えてはならない。定格作動条件に
おいてガラスセラミックの温度は、この限度以下に維持
される。しかしながらこの温度制限を上回るような条件
が生ずる場合として、一般的に起こり得る例としては、
発熱ユニットが無負荷で、すなわち上板面上に調理容器
を乗せないで動作させるか、上板面上に不均一にしか接
触しないような変形した調理容器を用いるか、又は発熱
ユニットを調理容器が空の状態、すなわち空炊きで動作
させる場合がある。 常套的なガラスセラミック上板付調理器において、温
度が所定の条件を上回ったときの熱保護は、典型的には
発熱ユニットを単純に電源から遮断することにより行わ
れる。このような温度制限機構の例は、たとえば米国特
許第3,885,128号及び同4,237,368号において開示されて
いる。前記'128号米国特許においてはガラスセラミック
板とヒータとの間に配置されたヒートスプレッダの温度
に応答するセンサが装備されている。このセンサはヒー
トスプレッダの温度が670℃（1250゜F）に達したこと、
発熱ユニットへの電力供給を遮断するものである。ま
た、前記'368号米国特許においては温度センサが、ガラ
スセラミック板の温度監視手段としてそのガラスセラミ
ック板の温度−抵抗特性を用いるものである。前記'128
号米国特許の場合、検知されたガラスセラミック温度が
所定の上限温度を上回ったとき、電力が単純に発熱ユニ
ットから遮断されるものである。 常套的なガラスセラミック上板付調理器は基本的には
ガラスセラミック物質から負荷への熱伝導により加熱す
るものであるため、ガラスセラミックの熱慣性は発熱ユ
ニットへの一時的な電力遮断により重大な悪影響を生じ
ないものである。しかしながら、発熱ユニットからの輻
射熱エネルギによって調理容器を直接加熱しようとする
上板付調理器においては、ガラスセラミック物質が過熱
されたとき、発熱ユニットへの電力を遮断し、さらに温
度が所定の温度下限以下に降下したとき、再び電力を供
給することは種々の問題を伴なうものである。たとえ
ば、調理容器が基本的に発熱ユニットからの輻射熱エネ
ルギにより加熱されるため、発熱ユニットが電力を遮断
されると、調理容器の加熱温度はガラスセラミックが冷
却されるのを待機する間において急激に降下することに
なる。調理性能におけるこの逆効果は温度制限設計にお
いて要求される温度履歴ループによって高められること
になる。さらにガラスセラミックが過熱して電力が遮断
されると、発熱ユニットはそのガラスよりも早く冷却さ
れる。輻射型発熱ユニットは可能な最高温度において動
作するとき、最大の効率となるように設計されているた
め、発熱ユニットは室温に近い温度から動作温度までの
顕著な温度変化を生じ、これが発熱ユニットの信頼性及
び寿命に悪影響を与えることになる。 従来技術における前述のような制約を考慮すれば、ガ
ラスセラミック上板付調理器はガラスセラミック板の温
度を制限することにより、そのガラスセラミックが過熱
されることを十分に保護するとともに、調理性能及び発
熱ユニットの寿命に対する悪影響を極小化し得るような
手段が要求される。 したがって、本発明の基本目的は、ガラスセラミック
上板付調理器において調理性能や発熱ユニットの寿命に
重大な影響を与えることなく、ガラスセラミックの過熱
を防止することができる、改良された電力制御システム
を提供することである。 発明の開示 本発明によれば、加熱されるべき負荷を支持するため
のガラスセラミック調理面及び前記ガラスセラミック調
理面の下側に位置して、その調理面上に支持された負荷
を加熱するための少なくとも１つの輻射発熱ユニットを
有する家庭用調理器のための改良された電力制御システ
ムが提供される。このシステムに設けられた使用者操作
型入力センサ手段は、使用者が発熱ユニットに関する複
数の電力設定値の１つを選択できるようにするものであ
る。電力制御システムは発熱ユニットに近接したガラス
セラミック調理面の温度を検出するための温度検知手段
及び発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応
する電力レベルにおいて、定格動作させるための電力制
御手段を含んでいる。この電力制御手段は入力選択手段
及び温度検知手段に応答するものであり、それ自体検出
されたガラスセラミック温度の変化速度を判定するため
の手段と、ガラスセラミック温度及び前記温度変化速度
を監視するための手段を有することにより、ガラスセラ
ミック調理面上の異常な熱負荷状態を検出する。もし異
常負荷状態を検出すると、電力制御手段は発熱ユニット
を選択された電力設定値に対応する電力レベルより低い
電力レベルで動作させる。この場合、電力レベルをどれ
だけ低くするかは検出されたガラスセラミック温度、温
度変化速度及び使用者が選択した電力設定値の関数とし
て決定され、これによってガラスセラミック調理面の温
度をその調理面に生じた異常熱負荷状態による過大な熱
衝撃による損失から保護するものである。 本発明の一態様によれば、ガラスセラミック温度及び
温度変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための
手段は、検出されたガラスセラミック温度を所定の参照
温度閾値と比較するための手段及び前記測定された温度
変化速度をガラスセラミック調理面の異常負荷状態を表
す所定の基準変化速度と比較するための手段を含んでい
る。監視手段は検出温度が参照温度を超過し、かつ測定
された温度変化速度が基準変化速度を超過したとき、こ
れを異常負荷状態として検出するものである。 本発明の別の態様によれば、検出された温度及び温度
変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手段
は、検出されたガラスセラミック温度を、異常高温状態
を表す第一の所定基準温度と比較するための手段、及び
温度変化速度を所定の負の基準変化速度と比較するため
の手段を有する。異常負荷状態は検出温度が基準温度を
上回るとともに、測定された変化速度が基準変化速度よ
り小さな負の値となったとき検出される。この構成によ
り電力制御システムは、ガラスセラミック温度が基準値
より低くなるか、又は測定されたガラスセラミック温度
の変化速度が負の基準変化速度より迅速な温度低下を表
すまで、連続して発熱ユニットを低電力レベルにおいて
付勢するものである。本発明のこのような態様によれ
ば、電力制御手段はさらに異常負荷状態の検出に応答し
て、発熱ユニットに加えられる電力レベルが使用者選択
レベルより低いレベルとなるように低下させることに続
き、かつそのような負荷状態が終了したことを検出した
後、発熱ユニットに加えられる電力レベルをそれが再び
使用者選択レベルに達するか、又は異常負荷状態の再発
が検出されるまで緩やかに増加させる。この機構により
システムはガラスセラミック温度を基準温度以下に維持
し、発熱ユニットを使用者選択レベルに近く、かつ温度
制限範囲内における電力レベルにおいて動作させる制止
動作点を確立するものである。 本発明の前述した二つの態様を結合して、単一のシス
テムを構成することにより、このシステムはガラスセラ
ミックが加熱されたとき動作し、温度変化速度が望まし
くない急激温度上昇を伴なう異常負荷状態の発生を指示
したとき、供給電力レベルを低下させ、さらにガラスセ
ラミックの温度が不所望の急激上昇を伴わず、不所望の
高温に達したとき、及び満足な速度で低下しないとき
に、供給電力レベルを低下させるものである。 本発明の構成及び範囲は、図面を参照して行う以下の
詳細な説明からより一層明確となるであろう。 実施例の説明 第１図はガラスセラミック上板付調理器（10）の外観
を示すものである。上板付調理器（10）はほぼ平坦なガ
ラスセラミック調理面（12）を有する。円形パターン
（13）は調理面（12）の直下に位置する４個の発熱ユニ
ット（図示せず）の各々の水平位置関係を表している。
制御及びディスプレイパネル（15）は、感触作動型制御
キーのセット（18）と各発熱ユニットのための７セグメ
ントデジタルLED表示素子（19）を装備している。 調理面（12）を構成する物質を指す用語である“ガラ
スセラミック”とは、セラン類（Ceran family）に属す
る珪酸硼素を指すものである。特に図示の実施例におい
てはガラスセラミック材料はアメリカ合衆国のスコット
インコーポレイテッドより販売されているセラン−85と
称する赤外線透過性を有するガラスセラミックである。 発熱ユニットは円形パターン（13a）〜（13d）の各下
方に配置されている。参照数字（14a）〜（14d）はそれ
ぞれパターン（13a）〜（13d）の下側に配置された発熱
ユニットを指すものとして理解すべきである。表面発熱
ユニット（14a）は第２図及び第３図においてより詳細
に示されている。説明の便宜上、発熱ユニットはただ１
つのみを示すものとする。したがって、発熱ユニット
（14b）〜（14d）は、第２図及び第３図に示したものと
同様の構造を有するものである。発熱ユニット（14a）
及び（14c）の直径は20.32cm（8in）であり、発熱ユニ
ット（14b）及び（14d）の直径は、15.24cm（6in）であ
る。再び第２図及び第３図を参照すると、発熱ユニット
（14a）は螺旋状に配置された開放コイル型電気抵抗素
子（16）を含み、この抵抗素子は完全に付勢されたと
き、基本的に赤外線領域（１〜３ミクロン）の電磁エネ
ルギースペクトルを放射するように設計されている。素
子（16）は同心円状に配列され、商標マイクロサームと
いう商品名でセラマスピード社から入手できるような微
小孔質材料から形成された支持円板（18）に取り付けら
れる。円板（18）は通常の酸化アルミニウムと酸化ケイ
素化合物から形成された絶縁ライナ（22）を介して金属
製の薄板からなるパン状の部材（20）の内部に支持され
ている。この絶縁ライナ（22）は、円板（18）とガラス
セラミック製上板付調理器（12）との間の絶縁スペーサ
として使用される環状の上向突出部分（22a）を含んで
いる。パン状の部材（20）は完全に組み立てられたと
き、図示されていない支持手段によって、絶縁ライナ
（22）の環状部分（22a）を強制的に上板（12）の下側
と嵌合接触させるために上向きに取り付けられたスプリ
ングである。発熱ユニット（14a）〜（14d）は同心円状
のコイルパターンを有する“ファースト スタート ラ
ジアント ヒータ”（高速安定型輻射ヒータ）という部
品名でセラマスピード社によって製造及び販売されてい
る。 第４図は、単純化された概略的な形で、本発明による
制御された加熱システムの実施例を示している。４つの
発熱ユニット（14a）〜（14d）の各々は、それぞれ４つ
の双方向性三端子サイリスタ、いわゆるトライアック
（24a）〜（24d）の１つを介して電力線L1及びL2を経た
標準的な240ボルト、60HzのAC電源に接続されており、
発熱回路は互いに並列に接続されている。トライアック
（24a）〜（24d）は、ゲート端子に印加されたプラス又
はマイナスの電圧によってトリガされたとき、主端子を
横切る電圧極性とは関係なく、どちらかの方向に電流を
伝導することができる通常のサイリスタである。 電圧制御システム（26）は、キー配列（17）を有する
感触膜型スイッチキーボード（28）（第１図参照）を使
用者が操作することによって入力される各発熱ユニット
に対する設定電力の選択に従って、ゲートパルスがトラ
イアックのゲート端子に印加される割合を制御すること
により、発熱ユニットに加えられる電力を制御する。SU
0からSU3までのキーの列は、それぞれ発熱ユニットに対
する制御入力を与えるものである。図示の実施例におい
て、発熱ユニットに加えられる電力パルスは240ボル
ト、60HzのAC電力信号の周期全体に対応するが、例えば
120ボルトなどのような異なった電圧レベル及び異なっ
た周波数の電力信号をも同様に用いることができる。 複数の不連続な電力設定値が定められると、これらは
各々特定の電力パルス繰り返し数と関連することにな
る。図示の実施例においては、使用者がキーボード（2
8）中のキーを操作することにより、各発熱ユニットの
ために９段階の電力設定値とON及びOFFが選択可能であ
る。第Ｉ表は各電力設定値に関するパルス繰り返し数を
示すものである。 第Ｉ表における電力パルスコードは16進法における64
ビット制御語を表すものである。各電力設定値のための
64の制御周期に亘る電力ONサイクルの分布は、関連する
制御語のビットパターンによって規定される。ON及びOF
Fサイクルはそれぞれ論理“1"及び論理“0"によって表
される。これらの繰り返し数は、図示の調理器において
好ましい調理性能を発揮させるための設定電力範囲を提
供するよう経験的に確立されたものである。ビットパタ
ーンは各電力レベルのための無効期間、すなわちOFFサ
イクル数を最少とするように選択されている。 第５図において波形Ａ〜Ｄはそれぞれ設定電力１〜４
の各々のために、発熱素子に印加される電圧を表すもの
である。波形Ｅは電源ラインL1及びL2間に現れる電力信
号を表すものである。電力パルス、すなわちONサイクル
は、実線により表される。双方向性３端子サイリスタが
非導通である間の電力信号のサイクルは破線により示さ
れる。第Ｉ表及び第５図から明らかな通り、最初の４つ
の電力設定値については、設定電力（１）において64電
力周期当たり１パルスの最少電力が設定され、電力レベ
ル（４）において８周期当たり１パルスとなるように定
められている。 使用者が選択可能な最大設定電力は、レベル（９）で
あり、これは64周期当たり36周期というパルス繰り返し
数に対応する。付加的な６つの電力設定値は、制御機構
において発熱ユニットを急激温度上昇のために過大に付
勢し、そのユニットが240ボルト線間電圧より低い実効
電圧において定常動作状態となるように制御機構におい
て用いるために定められたものである。この過大付勢の
態様については本発明者により発明され、同一の出願人
により同日付でされた別の出願において詳細に説明され
ている。 ガラスセラミック板（12）の動作温度を制限すること
より、過熱に基づくその板の損傷を防止することはきわ
めて重要である。この目的のための温度センサは図示の
実施例においてガラスセラミック板（12）の下側面に装
備された四対の貴金属片（30）より形成されている。各
一対の温度センサは各発熱ユニットに対応する。貴金属
片（30）は電気接点として作用し、貴金属片間のギャッ
プ（32）内におけるガラスセラミック物質はその温度の
関数として変化する抵抗値を有する。貴金属片（30）
は、ガラスセラミック板（12）の下側面上にシルクスク
リーンを通して印刷され、温度約700℃（1300゜F）にお
いて焼き付けられる。金属片（30）は約50〜100Åの厚
さまで塗り重ねられ、各円形パターン（13a）〜（13d）
の外縁からそのパターンの中心近くまで延長されてい
る。貴金属片同士は約76.2mm（0.3in）の間隔を有す
る。各金属片の長さは前記6in及び8inの発熱素子につい
て、それぞれ63.5mm（2.5in）及び88.9mm（3.5in）であ
る。また、各貴金属片の最少幅は2.5mm（0.1in）であ
る。このような構造は、各金属片導体に対して有限の測
定可能な抵抗値を与えるものである。金属片の抵抗値に
限界はないが、なるべくなら１〜10Ωの範囲にすること
が望ましい。図示の実施例において、金属片（30）を形
成するためには金が用いられる。しかしながら、他の金
属や金−パラジウム合金などのような合金その他同様な
金属材料を用いることもできる。図示の実施例において
金属片（30）のテーパ状パターンは、それらが発熱ユニ
ットの動作中において上板を通して使用者から見えるこ
と及び装置動作において本質的な要件でないことから、
外観上不快感を与えないように適当に選択される。 金属片（30）間の抵抗値は、金属片間の距離、長さ、
ガラスセラミックの厚さ、材質及び温度の関数である。
実施例の温度センサを構成するガラスセラミック物質の
抵抗−温度特性は、第６図に示す通りである。700℃（1
300゜F）の最大温度において、ガラスセラミックの抵抗
値は約200Ωである。室温において、ガラスセラミック
の抵抗値は、ＭΩ（メガオーム）の桁である。 大部分のガラスセラミック物質の場合、その物質の温
度は長時間に亘たって実質上約700℃を上回るべきでは
ない。しかしながら、この物質は一般的には短時間であ
ればこの程度の温度に耐え得るものである。したがって
使用時間は許容温度と逆の関係で変化する。700℃は調
理器上板として用いる種々のガラスセラミック物質の耐
熱温度の代表的なものであるが、物質の特定に応じて変
化する特定のパラメータを考慮しなければならない。実
施例の調理器上板に採用された特定のガラスセラミック
物質の温度対時間特性は、第２表に示す通りである。こ
こにいう時間とは物質の寿命が尽きるまでの累計値であ
る。 第II表から明らかな通り、約600℃より低い温度は無
制限に許容されるが、725℃を越えるとガラスセラミッ
ク物質の寿命を比較的短い時間に限定するものとなる。 以上略述した通り、実施例の調理器上板における主た
る熱伝達の機構は、発熱ユニットからガラスを通した調
理容器への輻射によるものである。ガラスセラミックは
赤外線領域に対して実質上透明であるが、完全な透明で
はない。したがって、発熱ユニットから放射されるエネ
ルギの一部は、ガラスセラミックによって吸収される。
同様に調理容器から反射したエネルギの一部もまたガラ
スセラミックによって吸収される。ガラスセラミックか
らの熱伝達は基本的には調理容器への伝導によるもので
ある。調理器上板面と好ましく接触する平坦な底面を有
する調理容器は、良好な熱伝達を受けるものである。こ
のような調理容器が用いられると、ガラスセラミック温
度は常に何らの補正動作をも必要とすることなく許容限
度内に維持されるものである。 しかしながら、調理器上板における過大なガラスセラ
ミック温度は、ガラスセラミックからの適当な熱伝達を
許容しないような異常負荷を加熱する結果生ずるもので
ある。過熱状態を同様に生ずるような異常負荷状態の一
般的な発生は、ここでは無負荷、負荷容器の変形、及び
容器内の脱水又は空炊きという３種類の原因によるもの
とする。 まず無負荷とは発熱ユニットを調理容器が存在しない
状態で動作させる場合を指し、これは使用者が調理容器
を調理器上板から取り除いた後、発熱ユニットの遮断を
失念するか、又は使用者が１つの発熱ユニットに対応す
る調理面上に調理容器を載置したにも拘わらず、別の発
熱ユニットに通電した場合などに生ずるものである。こ
のような条件ではガラスセラミックから熱を伝えるべき
調理容器が存在しないため、十分な設定電力が選択され
た場合、ガラスセラミックは過熱されることになる。し
かしながら、発熱ユニットから発する放射熱エネルギの
実質的な部分は、ガラスを透過するため、最大温度は異
常負荷に関する前述した他の２つのカテゴリイに関する
ものより低くなる。 次にいわゆる“変形容器”条件とは底面が変形し、し
たがって調理器上板面との接触状態が悪く、その結果、
ガラスからの熱伝達の度合が少なくなるような調理器を
用いる場合を指す。さらに調理器、特に平鍋はガラスに
向かって熱エネルギを反射する。粗悪な接触状態と熱反
射との累積効果は、前述した無負荷状態よりも過酷な過
熱状態をもたらすものである。 最後の異常事態である脱水又は空炊きとは、文字通り
空の調理容器を加熱することを指し、典型的には調理容
器の内容物が蒸散することから生ずるものである。空の
調理容器は容器そのものから吸熱する内容物を有しない
ため、きわめて高温まで加熱さる。この高熱容器は熱伝
導及び反射の両方においてガラスセラミックを加熱する
ものである。 本発明の１つの目的は、調理性能を阻害することな
く、調理器のガラスセラミック上板の過熱を防止するこ
とはすでに述べた通りであり、そのため、本発明の１態
様によれば、電力制御システムにおいて調理器上板上の
異常負荷の存在を検出することにより過熱状態の発生を
予測するガラスセラミック温度情報を用い、温度が許容
限度を越えるまでに発熱ユニットに加えられる電力レベ
ルを調節するものである。過熱状態が現実に発生するま
でにそれを予測することにより、電力レベルの調節は、
緩やかに行うことができるため、調理性能にそれほど大
きい悪影響は生じない。 上に概説したような一般的な異常負荷状態が、実施例
において調理面が室温又はその付近にあるガラスセラミ
ック上板上において存在するとして、ガラスセラミック
温度は最大定格負荷における最大昇温速度特性より高速
で上昇するということは、経験的に知られていることで
ある。本発明の制御システムにおいては、この現象を利
用してガラスセラミック温度の変化速度を測定し、かつ
この温度を異常状態に関する所定の基準速度特性と比較
することによりその機能を遂行するものである。測定さ
れた温度上昇速度が基準速度を上回ると、調理器上板上
に異常負荷状態が存在することを認識し、発熱ユニット
への電力がより低いレベルに減少させられる。後に詳述
するが、この低電力レベルは測定された温度変化速度、
検出されたガラスセラミック温度、及び使用者が選択し
た設定電力の関数として確立され、温度変化速度を基準
速度より遅いものに低下させるものである。この構成に
よりガラスセラミック温度は制限され、危険な過熱状態
を回避することができる。 負荷を効率的な調理のため、比較的低い温度に向かっ
て速やかに加熱することが要求される場合には、発熱ユ
ニットに加える電力レベルを低下させることは、少なく
ともその調理に必要な最低温度が得られるまでは要求さ
れない。もし低い設定電力が選択されているならば、ガ
ラスセラミック温度は異常負荷の場合においても許容温
度レベルに近づき、調整は不要となるかもしれない。さ
らに負荷は使用者が調理容器の内容物を追加するなどに
より、その後も調節され得る。したがって、ガラスセラ
ミック温度の上昇速度は、少なくとも最低基準温度に到
達するまでは、異常負荷状態を検出するために用いるこ
とはきない。 発明者は種々の異なった負荷を特徴付ける温度対時間
曲線を作成するため、実施例の調理器上板に種々の負荷
を載置して、一連のテストを実施した。これらの曲線よ
り前述した３つの典型的な異常負荷状態の各々に対する
基準速度が確立された。実施例においては無負荷、変形
容器及び空炊きのそれぞれについて、1.3℃／秒、0.8℃
／秒、0.℃／秒の基準速度を用いることにより満足な結
果が得られた。 さらに図示の実施例においては、前記３つの基準温度
変化速度に対応する３つの基準温度閾値を用いることに
より満足な結果が得られた。無負荷、変形容器及び空炊
き条件のそれぞれに対する基準温度は400℃、440℃及び
480℃である。基準温度はパワーレベルにおける可能な
最少量の低下により過熱を阻止するに十分な早さであっ
て、しかも余分な調整を不要とする程度の遅さにおいて
補正しようという見地から選定される。基準速度及び基
準温度の値は、図示の実施例において好ましい結果を得
るよう経験的に判定されるが、それらは本発明を限定す
るものではないことに留意すべきである。 電力制御システムは温度および温度変化速度の情報を
用いることにより、次の環境下において異常負荷状態を
検出するものである。 （ａ）最低基準温度より高いガラスセラミック温度の検
出値および最大基準速度より速いガラスセラミック温度
の変化速度測定値が得られた場合。 （ｂ）中間基準温度より高いガラスセラミック温度が検
出され、変形容器条件の基準速度より早い温度変化速度
が測定された場合、もしくは （ｃ）最高基準温度より高い温度が検出され、無負荷基
準速度より早い変化速度が測定された場合。 異常負荷状態が検出されると、発熱ユニットに加えら
れる電力は、発熱ユニットの選択された電力レベル、検
出されたガラスセラミック温度、及びガラスセラミック
温度の変化速度測定値の関数として減少する。 図示の実施例において、電力制御システムにより温度
が最高基準温度を上回ったことが判定されると、発熱ユ
ニットに加えられる電力は、最大速度（空炊き条件）を
上回るときの使用者選択レベルより低い３電力レベルを
通じて切り下げられる。測定された温度変化速度が変形
容器時の速度より早く、空炊き時の速度より遅い場合に
は２レベルであり、最低の（無負荷）基準速度を上回っ
たときは１レベルである。 検出されたガラスセラミック温度が中間基準温度より
高く、しかも基準温度より低い場合には、ガラスセラミ
ック温度が高くないため、わずかな補正作用しか要求さ
れない。空炊き勾配を上回る速度であるとき、電力は２
レベル分切り下げられ、無負荷基準速度を上回るもので
あるときは、１レベル分切り下げられる。温度が最低基
準温度より高く、しかも中間基準温度より低い場合、最
少の補正作用が要求され、電力レベルは温度変化速度が
空炊き基準速度を上回るとき、１電力レベルだけ切り下
げられる。 前述したシステムは、種々の動作条件下におけるガラ
スセラミックの過熱を阻止するものであるが、それは負
荷を望ましくない高温まで、いずれの基準速度をも上回
らない緩やかな変化速度において温度上昇させるおそれ
がある。このような環境下においては、電力制御システ
ムの速度制御部分により何らの異常動作状態も検出され
ない。さらに異常負荷が検出され、電力が切り下げられ
た場合においても、負荷が調理器上板上に十分長く止ま
っているならば、温度は最終的に不所望の高温度に接近
することになる。 このような事態の防止策として、システムの速度制御
部は、定常状態制御部により補完される。この定常状態
制御部は２部分からなっている。第１の部分は検出した
ガラスセラミック温度を所定の５段階の上昇基準温度と
比較することにより、ガラスセラミック温度の上昇を制
限しようとするものである。この５段階の上昇基準温度
の最低値は、最大の許容定常動作温度より高いものであ
る。発熱ユニットに加えられる電力レベルは、各基準温
度を上回った場合について定められた付加的なレベルだ
け減少する。例えば、最低基準温度を上回ったときは、
パワーレベルは１レベルだけ低下し、最大基準温度を上
回ったとき、パワーレベルは５レベル分切り下げられ
る。 制御システムの定常状態制御部におけるこの第１部分
は、ガラスセラミック温度が長時間比較的高い基準値以
上に止まることを阻止するため、所望に応じてパワーレ
ベルを急激に低下させるものである。しかしながらこれ
はガラスセラミックが最低基準温度より高い定常動作温
度のレベルに止まることを常に阻止するものではない。 定常状態制御の第２部分はガラスセラミック温度を許
容される制限温度内にある定常レベルに向かって緩やか
に近づけるように設計されている。 使用者が選択した設定電力に対応するレベルにおい
て、駆動されたガラスセラミックが過熱されるような負
荷状態であれば、定常状態ルーチンの第２部分は、ガラ
スセラミック温度が許容温度範囲内に維持された限度内
において、発熱ユニットを最大電力レベルで付勢する静
止動作点を確立するように動作する。このため、安定状
態制御手段の第２部分は、ガラスセラミック温度が最大
基準温度を上回っている限り、温度下降速度を監視し、
発熱ユニットに加えられる電力レベルを調整して、ガラ
スセラミック温度が許容される時間内において許容限度
内に降下するように温度下降速度を決定する。測定され
たガラスセラミック温度が定常状態における最大許容基
準温度を越えると、ガラスセラミック温度の変化速度が
測定され、ガラスセラミック温度降下における最少許容
速度に対応する所定の負の基準速度と比較される。測定
された変化速度がこの基準速度より負の方向に大きけれ
ば、それはガラスセラミック温度が許容時間内に許容温
度範囲内に入り、したがって、それ以上の電力レベル調
整を要しないという許容範囲内の速度で降下しているこ
とを意味する。しかしながら、負の方向において変化速
度以下であれば、表面発熱ユニットに供給される電力レ
ベルは、速度が十分な負の値となり、又は温度が許容限
度内に落ち込むまで周期的、かつ継続的に減少させられ
る。 温度が許容限度内に入るか、又は温度変化速度が十分
な負の値となると、電力レベルはそれが使用者選択レベ
ルに復帰するか、又は異常負荷状態が再検出されるまで
継続的に増大される。この機構により発熱ユニットが温
度制限値を上回ることなく選択された設定電力に最も近
い電力において駆動される静止動作点が確立され、これ
によってガラスセラミック温度を調整性能にほとんど悪
影響を与えないような許容限度内に制限することができ
る。 温度変化速度を測定する場合において、連続した速度
演算動作間の時間としては、異なった２つの時間間隔が
採用される。まず、より長い時間間隔は温度が最大基準
温度よりわずかに低い第２の基準温度より大きい場合に
採用され、より短い時間間隔は検出された温度がこの第
２の基準温度より低い場合に採用される。この短時間間
隔は前記第２の温度がこの第２の基準温度より低いと
き、静止動作点を速やかに確立して発熱ユニットが温度
制限に見合った、必要なレベルより低い電力レベルで動
作する時間を最少化するために採用される。 第II表に掲げたガラスセラミック物質の時間−温度特
性を参照して、安全限界を提供するため、実施例におけ
る装置は負荷条件が使用者選択レベルにおける設定電力
での動作を排除するものであるときは、ガラスセラミッ
ク温度を520℃〜540℃の範囲内に強制するように設計さ
れている。 定常状態制御における第２部分は、制御システムの速
度制御部によっては検出されないであろう負荷条件の場
合に過熱を防止するものである。さらにこの第２部分
は、制御システムの速度制御部により適当に検出される
負荷条件に基づいた過熱をも阻止するものである。しか
たがって、この第２制御部は、自立温度制限システムと
して動作することができる。しかしながら、温度が許容
できない高レベルに上昇するまでに、その原因となる異
常負荷を検出することにより、過熱温度環境を予測する
ならば、そのための修正は調理性能にほとんど影響を与
えることなく行うことができる。したがって、速度制御
機能に定常状態制御の第２部分を結合することにより、
調理器全体の性能を高めることができる。異常負荷に対
する温度上昇を与える大部分の条件下において、その修
正操作は速度制御部又は定常状態制御の第２部分により
定常状態制御の第１部分が動作状態となるまでに行われ
る。したがって、定常状態制御第１部分は基本的には望
ましい長時間に亘たって異常温度条件が存立し得ないよ
うにする誤動作防止バックアップ手段として作用するも
のである。 第７図は第１図に示した上板付調理器のための電力制
御回路の１実施例を示すものであり、この制御回路は本
発明に従って温度制限機能を発揮するものである。この
制御システムにおいて電力制御はマイクロプロセッサ
（40）により電子的に行われる。マイクロプロセッサ
（40）はモートローラ社より製造販売されているM68000
シリーズマイクロプロセッサである。マイクロプロセッ
サ（40）はその読み出し専用メモリーを本発明の制御シ
ステムを具体化するように構成したものである。 第４図を参照してすでに述べた通り、キーボード（2
8）は常套的な感触作動型エントリーシステムを構成し
ている。このキーボード配列は各々11個のキー配列から
なる４列構成である。この場合発熱素子制御用のキー列
はSU0〜SU3で指示される。使用者は４個の発熱ユニット
の各々について電力レベル（１）〜（９）及びON及びOF
Fを選択することができる。キーボード（28）は各キー
列において列内の全キーに共通接続される１本の入力ラ
インと、４個のキーからなる各行のために11本の出力ラ
インを有する。キーボード（28）の各特定の列は、マイ
クロプロセッサ（40）の出力端子P400〜P403において、
逐次周期的に発生する走査パルスにより走査される。こ
れらのパルスはキーボード（28）の対応するキー列入力
ラインに出現するように送出される。この電圧は走査さ
れないすべてのキーの出力ラインに基本的な変化を生ず
ることなく伝達される。一方、走査されたキーの出力は
異なったものとなり、そのキーの行列位置を表すもので
ある。 このようにしてキーボード（28）の各列がマイクロプ
ロセッサ（40）のROM中にストアされた制御プログラム
により決定される速度において、周期的に出現する新た
な入力毎に走査される。後述の制御ルーチンの説明から
明らかになることであるが、各キー列はラインL1及びＮ
に現れる電力信号の４つの完全周期毎に１回走査され
る。キーボード（28）からの出力は410パラレルポート
インターフェース回路を介してマイクロプロセッサ（4
0）の入力ポートP1IO〜P1IAに結合される。 電源からラインL1及びＮ上に現れる電力信号のゼロ交
差点をマークするゼロ交差信号は、常套的なゼロ交差点
検出回路（44）からマイクロプロセッサ（40）の入力ポ
ートP8IOに入力される。回路（44）からのゼロ交差点信
号は、第５図の波形Ｆで示されている。これらのパルス
はAC電源のラインL1及びＮ間における電力信号のゼロ交
差を通過する位置をマークするものである。ゼロ交差点
信号は電力信号のゼロ交差点とトライアックのトリガと
を同期させ、マイクロプロセッサ（40）により実行され
る制御プログラムにおけるタイミング制御を行うもので
ある。 ガラス上板温度の情報は標準VME600A−Ｄ変換回路（4
6）を介してマイクロプロセッサ（40）の入力ポートPAI
0〜PAI3に供給される。各発熱ユニットに近接したガラ
スセラミック温度を表すアナログ電圧信号は、発熱ユニ
ット、2KΩの限流抵抗（50）、分離ダイオード（52）及
び10μｆのフィルタコンデンサ（54）からなる温度セン
サ電圧ブリッジ回路（48）を介して供給される。ガラス
セラミックの抵抗値は限流抵抗（50）及びダイオード
（52）の節点と接地電位との間に結合された可変抵抗
（56）として略示されている。限流抵抗の他方の側はAC
電源（57）に結合される。AC電源（57）はガラスセラミ
ック温度センサ抵抗回路を駆動して、容量及び拡散効果
を最少にするために用いられる。各センサ回路からＡ−
Ｄ変換器の入力に供給されるアナログ信号は、マイクロ
プロセッサ（40）のRAMにストアされるべきディジタル
値に変換される。 マイクロプロセッサ（40）はそのI/OポートP500〜P50
3から常套的な615トライアックトリガ回路を介してそれ
ぞれトライアック（24a）〜（24b）のゲート端子にトラ
イアックトリガ信号を送出する。トライアックトリガ回
路（64）はマイクロプロセッサ（40）のポートP500〜P5
03からの出力を増幅するとともに、そのチップを電源ラ
インから分離するものである。ディスプレィデータはI/
OポートP200〜P20Fから送出される。ディスプレィ（5
8）は常套的な４桁表示手段であり、各桁は７セグメン
トのLEDディスプレィからなっている。ディスプレィ情
報は周知の態様においてI/OポートP200〜P20Fから常套
的な410パラレルポーインターフェース回路（60）及び
セグメントディスプレィデコーダ／ドライバ回路（62）
を介してこれらのディスプレィセグメントに結合され
る。 マイクロプロセッサ（40）は本発明の制御機能を実効
するため、そのROMを所定の命令セットを具体化するた
めに構成したものであることを想起すべきである。第８
〜14図はマイクロプロセッサにおいて実効されるキーボ
ードからの入力データのストア及び処理、並びにトライ
アックをトリガして各発熱ユニットのために選択された
設定電力及び検出されたガラスセラミック温度に対して
要求される電圧パルス送り返し数を提供するための制御
信号の発生、を行うマイクロプロセッサの制御ルーチン
を示すフロー線図である。これらの線図より明らかな通
り、プログラムはマイクロプロセッサ（40）のROM内に
永久記憶させ、そのマイクロプロセッサが本発明に従っ
て制御機能を実行するための命令セットを用意すること
ができる。 制御プログラムはマイクロプロセッサ（40）のROM内
にストアされた所定の制御命令のセットからなってい
る。マイクロプロセッサのRAM内における個別ファイル
は、発熱ユニット（14a）〜（14d）の各々に関連する。
各ファイルはROM内の命令により動作する関連発熱ユニ
ットのための制御情報をストアしている。制御プログラ
ムの実行は、60Hz電力信号と同期して進められ、これに
よりROM内の制御命令のセットが電力信号の各サイクル
を通じて循環する。４カウントリングカウンタとして機
能する全４ファイルに共通接続されたファイルレジスタ
は、制御プログラムを通る各パス中に１回だけインクリ
メント処理される。このファイルレジスタのカウント
は、制御プログラム中の次のパスの間に制御命令によっ
て処理されるべきROMファイルを識別する。この命令に
より制御プログラムは60Hzの電力信号の４周期に１回は
何れか１つの発熱ユニットに関するプログラム動作を行
う。 制御プログラムは走査ルーチン、キーボードデコード
ルーチン、速度計算ルーチン、速度制御ルーチン、安定
状態ルーチン、パワーセットルーリン及びパワーアウト
ルーチンを含むサブルーチンセットに論理分割される。 第８図の走査ルーチンは制御プログラム中の次のパス
中において駆動されるべきRAMファイルを識別するファ
イルレジスタを含むものであり、これはルーチンを通る
カレントパスの主題である発熱ユニットに関連したキー
ボード列のための走査ラインをセットし、キーボードか
らの入力を読み取り、一次メモリー中に使用者が選択し
た設定電力情報をストアするものである。キーボードデ
コードルーチンはキーボードエントリーを有効にし、使
用者によって選択された電力レベルを表す制御変数を最
新の有効な使用者入力を反映したものに更新する。速度
計算ルーチンはガラスセラミック上板の温度情報におけ
る読取りを行い、温度変化速度を周期的に計算する。こ
の情報は速度制御及び安定状態制御ルーチンにおいて用
いられる。これらのルーチンは発熱ユニットに加えられ
るべき電力レベルを、本発明に従いガラスセラミック温
度、ガラスセラミック温度の変化速度、及び使用者が選
択した設定電力の関数として調整することにより温度制
限機能を遂行するものである。 表面発熱ユニットに加えられるべき電力レベルの値
は、その特定の発熱ユニットのためのプログラムにおけ
るパス中においてのみ決定されるが、電力制御の決定は
プログラム中の各パスを通じて発熱ユニットの各々に対
する次の電力サイクルのために実行されなければならな
い。パワーセットルーチンは、ルーチンを通る各パス中
に各ファイルからパワーレベル情報を取り出し、各表面
発熱ユニットのための電力レベル制御語としての妥当な
ビットをチェックするため、各発熱ユニットのためのテ
ーブル検索を実行し、さらに次の電力サイクル中におい
て付勢されるべき発熱ユニットと消勢されるべき発熱ユ
ニットとを識別する４ビット付勢制御語を発生する。こ
の４ビット制御語はこのルーチン回路からの入力を監視
して次の電力サイクル中に付勢されるべき表面発熱ユニ
ットに関連するトライアックをトリガして電力信号の次
の上向きゼロ交差点の検出時においてそれを導通させる
ためのパワーアウトルーチンによって用いられる。これ
らの制御ルーチンの各々は、そのフロー線図を参照して
以下により詳しく説明することとする。 走査ルーチン−第８図 このルーチンの機能は、プログラムを通るカレントパ
スのための妥当なRAMファイルをアドレス指定し、キー
ボードのための妥当な走査ラインをセットし、さらに指
定されたRAMファイルに関連する発熱ユニットのために
キーボードのための入力情報を読み取ることである。RA
MファイルレジスタSUは、０〜３までカウントする４カ
ウントリングカウンタとして機能する。SUカウンタのカ
ウント０〜３は、表面発熱ユニット（14a）〜（14d）の
ためのRAMファイルをそれぞれ識別する。 走査ルーチンに入ると、レジスタSUはインクリメント
され（ブロック（102））、問合せ（104）においてSUが
３より大きいか否かを判定する。もし、大きければ、カ
ウンタは０にリセットされる（ブロック（106））。次
に制御プログラムを通るこのパス中において動作すべき
RAMファイルのアドレスがSUに等しくセットされる（ブ
ロック（108））。Ｒ（SU−１）で指定された制御プロ
グラムを通る先のパス中においてセットされた走査ライ
ンはリセットされる（ブロック（110））。Ｒ（SU）で
指定されたプログラムを通るカレントパスのための表面
発熱ユニットに関連する走査ラインはブロック（112）
においてセットされる。入力ラインP1IA〜９のデータが
読み取られ、このRAMファイルのための最新入力情報が
キーボード（28）より伝送され（ブロック（114））、
この情報は変数KBとしてストアされる（ブロック（11
6））。プログラムはここで第9A図のキーボードデコー
ドルーチンに分岐する（ブロック（118））。 キーボードデコードルーチン−第9A図及び9B図 キーボードデコードルーチンは、キーボード（28）か
らの入力を有効にし、使用者が選択した設定電力変数PW
Dをこれに従って更新する。このルーチンはまず新たな
キーボードエントリーが無入力を意味するブランクであ
るか、OFFエントリーであるか、ONエントリーである
か、又は電力レベル１〜９の１つであるかを判定する。
発熱ユニットがOFFから別の設定電力に切り換えるとき
が有効であるためには、所望の電力設定を行う前にONキ
ーが操作されなければならない。電力設定はONキーの操
作後、８秒以内に入力されなければならない。もしそう
でなければ、ONキーを再操作しなければならない。 変数PWDは使用者が選択した電力設定値を表すもので
ある。このPWDは使用者入力に応じてのみ変化する。し
かしながら本発明によれば、発熱ユニットに実際に加え
られる電力レベルは、使用者が選択した電力設定値に対
応するレベルより低い場合があり得る。変数PLVLはこの
ルーチンにおいて発熱ユニットに実際に加えられるべき
レベルを表すために導入される。PLVLはこのルーチンに
おいてPWDの値を割り当てられる。しかしながら、PLVL
は後述する温度制限ルーチンにおいては変更されるべき
である。 キーボードデコードルーチンにおいて、ONキ−操作
後、有効な電力設定値を登録するための８秒の期間は標
識ONFLAG及びタイマ／カウンタONTIMERを用いることに
より確立される。このONFLAGはONキーが操作されるとき
セットされ、OFFキーが操作され、又はONTIMERがタイミ
ングアウトしたときにのみ、これに応答してリセットさ
れる。 第9A及び9B図のフローを参照すると、問合せ（120）
はまずKDが、現在操作されたキーがないことを意味する
ブランクであるか否かを判定する。もしKDがブランクで
あれば、システムはデコード２サブルーチン（第9B図）
に分岐する。デコード２サブルーチンにおいて問合せ
（122）はONFLAGがセットされたか否かを判定する。ONF
LAGがセットされていなければ、PWDにストアされた電力
レベルが変数PLVLに対して割り当てられる（ブロック
（124））。また、ONFLAGが設定されていれば、問合せ
（126）はPWDとして現在ストアされている、すでに選択
された電力設定値がOFF設定であるか否かを判定する。
これがOFF設定でなければシステムは設定電力１〜９の
いずれか１つにおいて動作し、プログラムは、PWDの値
をPLVLに割り当てられるように進行し（ブロック（12
4））、さらにブロック（128）において速度計算ルーチ
ンに分岐する（第10図）。問合せ（126）が、PWDは電力
遮断レベルを表すゼロに等しいということを判定した場
合、これは使用者がOFFからONにスイッチ操作し、ONTIM
ERが減数されたこと（ブロック（130））を指示する。
問合せ（132）においてONTIMERがゼロに等しいものと判
断された場合、これは有効な電力レベルを登録する時間
が終了したことを意味し、ONFLAGがクリアされる（ブロ
ック（134））とともに、プログラムは前述の通りブロ
ック（124）に移行する。 再び第9A図を参照して、もしKBがブランクでなけれ
ば、問合せ（135）は新たなエントリーがOFF設定である
か否かを判定する。OFF設定であればONFLAGはクリアさ
れ（ブロック（136））、変数PWDが電力OFFの設定を表
す値ゼロを割り当てられる（ブロック（138））。変数P
LVLがPWDの値を割り当てられると（ブロック（14
0））、プログラムはブロック（142）において分岐し、
第10図の速度計算ルーチンに移行する。もしKBがOFFで
なければ、問合せ（144）は新たなエントリーがON設定
であるか否かを判断する。もしそれがON設定であれば、
ONTIMERは再初期化される（ブロック（146））。問合せ
（148）はONFLAGの状態をチェックする。ONFLAGがセッ
トされておれば、プログラムはブロック（140）に進
む。もしセットされていなければ、このフラッグがセッ
トされ（ブロック（150））、PWDはやはりON設定に対応
する値ゼロを割り当てられる（ブロック（152））。こ
こでプログラムは前述したブロック（140）に進む。 問合せ（144）に対する回答が否定（ノー）であれ
ば、それは新たなエントリーが電力レベル１〜９の１つ
であることを意味し、問合せ（154）はONFLAGの状態を
チェックす。もしオンFLAGがセットされていなければ、
ONキーを最初に操作することなく、システムを電力OFF
から１つの電力レベルに移そうとしていることを意味
し、新たなエントリーは無視され、プログラムはPWDを
変化しないでブロック（140）に進む。もしONFLAGがセ
ットされておれば、電力設定入力は有効となり、変数PW
Dは新たなエントリーKBに対応する新たな値を割り当て
られる（ブロック（156））。使用者が選択した最新の
有効な電力設定値を表すPWDの値が、変数PLVLに割り当
てられると、システムは発熱ユニットに加えられるべき
電力レベルに対する調整が要求されているか否かを判断
するために、速度計算ルーチン（第10図）に移行する。 速度計算ルーチン−第10図 このルーチンの機能はガラスセラミック温度の変化速
度を判定することである。この速度計算は迅速な制御応
答を与えるため、２秒毎に繰り返される。しかしなが
ら、変化速度は８秒間隔のガラスセラミック温度測定値
の差を求めることにより計算される。この８秒分離は比
較的正確な速度判断をもたらし、ルーチンの繰り返し時
間間隔（２秒）と合わせて実施例における満足な結果を
もたらしたものである。 第10図のフロー線図を参照すると、AD変換器からのガ
ラスセラミック温度入力はブロック（160）において読
み取られ、変数GLSTMPとしてストアされる。２秒タイマ
ーSLPCLKはここでインクリメントされる（ブロック（16
2））。２秒間隔（問合せ（164））において、タイマー
はリセットされる（ブロック（166））。 ブロック（168）において示される通り、温度変化速
度が更新されるべきときには、GLSTMP最新値がGLSTMPO
としてストアされ、先の読みがGLSTMP1としてストアさ
れる。また、先のGLSTMP1はGLSTMP2としてストアされ、
先のGLSTMP2はGLSTMP3としてストアされ、さらに先のGL
STMP3はGLSTMP4としてストアされる。このようにして２
秒間毎に温度測定値をストアすることにより、最新の温
度測定値GLSTMP0及び最も古くストアされた温度測定値G
LSTMP4間の時間間隔は約８秒となる。 温度変化速度TMPSLPは最新の測定値と最も古くストア
された測定値との差として計算される（ブロック（17
0））。この差は1/8の比例係数において変化速度に比例
するものである。温度データの読取り及び妥当に計算さ
れた温度変化速度の更新を行った後、プログラムはブロ
ック（172）において速度制御ルーチンに分岐する（第1
1図）。 速度制御ルーチン−第11図 速度制御ルーチンはガラスセラミック温度及びガラス
セラミック温度の変化速度を監視して、調理器上板上に
異常負荷状態が存在することを検出する機能を実行する
ものである。 ガラスセラミック温度変数GLSTMPは、所定の基準温度
と比較され、測定された速度変化の変数TMPSLPは所定の
基準速度と比較され、これによって異常負荷状態が存在
するか否かが判定される。異常負荷状態が検出される
と、PLVLはガラスセラミック温度、測定された基準速度
及び使用者が選択した電力設定値の関数として減数さ
れ、これによってガラスセラミック上板の過熱が防止さ
れる。 所定の基準速度BDRYSLP、WPALSLP及びNOLDSLPは、前
述した空炊き、容器変形、及び無負荷条件を表すもので
ある。実施例においてこれらの基準速度として割り当て
られた値は、それぞれ1.3℃／秒、0.8℃／秒及び0.4℃
／秒である。 ここで第11図のフロー線図を参照すると、検出された
ガラスセラミック温度GLSTMPは、まず予め定られた基準
温度MIN5TMPと比較される（問合せ（174））。MIN5TMP
は実施例においては480℃にセットされた最大速度制御
基準温度である。もし温度が480℃より高くなれば、温
度変化速度は空炊き条件BDRYSLPに対応する基準変化速
度と比較される（問合せ176）。もし測定された変化速
度がこの基準速度BDRYSLPより大きければ、PLVLはブロ
ック（178）において３電力レベルだけ減じられ、プロ
グラムはブロック（180）において定常状態制御ルーチ
ンに分岐する（第12A図）。問合せ（176）における回答
が否定（ノー）であれば、変化速度測定値は、容器変形
基準速度に対応する第２の基準変化速度WPALSLPと比較
される（問合せ（132））。速度測定値がこの基準を上
回るとき、PLVLは２電力レベルだけ減じられ（ブロック
（184））、プログラムは定常状態制御ルーチンに移行
する。また、変化速度測定値が容器変形基準速度以下で
あれば、変化速度測定値は無負荷条件に対応する基準速
度NOLDSLPと比較される（問合せ（186））。もし変化速
度測定値がこの無負荷基準速度を上回っておれば、PLVL
は１電力レベルだけ減じられ（ブロック（188））、プ
ログラムは定常状態制御ルーチンに移行する。また、変
化速度が無負荷基準速度以下であれば、PLVLは不変であ
り、プログラムは定常状態制御ルーチンに分岐する。 再び問合せ（174）を参照すると、ガラスセラミック
上板温度が最大基準温度480℃以下であれば、このガラ
スセラミック温度は実施例において440℃にセットされ
た中間基準温度MIN4TMPと比較される（問合せ（19
2））。温度がこの中間基準温度より高ければ、温度変
化測定値は再び空炊き条件に対応する最大基準速度と比
較される（問合せ（176））。しかしながら、このとき
もし速度測定値が基準速度を上回っておれば、PLVLは２
レベルだけ減じられ（ブロック（196））、プログラム
は定常状態制御ルーチンに分岐する。測定された基準速
度が無負荷基準速度以下であれば、速度測定値は容器変
形基準速度と比較される（問合せ（198））。温度変化
速度が容器変形基準速度を越えると、PLVLは１レベルだ
け低下させられ（ブロック（200））、プログラムは安
定状態制御ルーチンに分岐する。もし測定された変化速
度が容器変形基準速度以下であれば、PLVLに対してもは
や修正は行われず、プログラムは定常状態制御ルーチン
に分岐する。 ガラスセラミック温度の変化速度が中間基準速度以下
であれば、そのときの温度は最少基準速度MIN3TMPと比
較される（問合せ（202））。実施例においてこのMIN3T
MPは400℃である、温度が中間基準温度未満であり、し
かもこの最大基準温度より高い場合、温度変化速度の測
定値は、最大基準変化速度とのみ比較される（問合せ
（202））。測定された速度がこの基準速度を上回る
と、PLVLは１レベルだけ低下させられ（ブロック（20
6））、プログラムは定常状態制御ルーチンに進む。最
低基準温度より低いか又は測定された変化速度が最大基
準速度より小さい場合には、このルーチンにおいてPLVL
に対する調整は不要であり、プログラムは定常状態制御
ルーチンに分岐する。 定常状態制御ルーチン−第12A及び12B図 定常状態制御ルーチンは２部分からなっている。第１
部分の機能は検出されたガラスセラミック温度を所定の
５段階の高温基準値と比較し、ガラスセラミック温度が
それを上回った基準段階温度に応じて１レベルづつ発熱
ユニットに供給される電力レベルを減少させることであ
る。また第２部分の機能は、ガラスセラミック温度が所
定の最高温度域内に維持されるような発熱ユニットのた
めの静止動作点を確立し、その間においてガラスセラミ
ック上の熱負荷がそのガラスセラミック温度を使用者選
択による電力設定値で駆動されているときの発熱ユニッ
トによる場合よりも高温に加熱するようなものである限
り、この温度制限域において選択されたレベル以下の最
高電力レベルにおいて発熱ユニットを動作させるもので
ある。図示の実施例の場合、この最大許容温度範囲は52
0〜540℃である。 まず第12A図を参照すると、このルーチンの第１部分
において問い合わせ（210）〜（218）は測定されたガラ
スセラミック温度をそれぞれ640℃、620℃、600℃、580
℃及び560℃の基準温度と比較する。もし測定された温
度がこれらの基準温度を上回っている場合には、ブロッ
ク（222）〜（230）においてそれぞれ示す通りPLVLはそ
れぞれ５、４、３、２及び１のレベル数だけ切り下げら
れる。問い合わせ段階（230）及びブロック（232）は共
働してPLVLが０より低く下げられていないことを確認す
る。ここで制御プログラムは第12B図に示した定常状態
制御ルーチンの第２部分に引き継がれる。 このルーチンの第２部分においては温度が54℃を上回
ったとき温度変化速度が周期的に測定されると共に、そ
れを負の基準変化速度と比較して温度が許容時間内にお
いて許容範囲内に収まるような十分な速度で低下してい
るか否かを判定する。測定された変化速度が十分な速度
による温度低下が生じていることを意味する基準速度よ
り更に負の値であれば、電力設定値におけるそれ以上の
低下は要求されない。また変化速度が基準変化速度より
小さな負の値であれば、それは十分な速度で温度低下が
生じていないことを意味し、従って電力レベルは１レベ
ルだけ切り下げられる。 温度が540℃より低くなると、発熱ユニットに加えら
れる電力レベルを可能な限り高くするためその温度が52
0〜540℃の範囲内にあるか否かのチェックがなされ、温
度が520℃より低い場合には電力レベルは１レベルだけ
上げられる。また温度が520℃より高く540℃未満であれ
ば、その温度変化速度が正の基準速度と比較され、温度
が上昇しているか否か判断される。そして温度が基準速
度より早い速度で上昇しているのであれば電力レベルの
切換えは行われない。逆に温度変化速度が基準速度以下
であれば、電力レベルは１レベルだけ繰り上げられる。
このような機構により表面発熱ユニットを使用者が選択
した電力レベルより低い最大電力レベルにおいて動作さ
せるような静止動作点が確立され、これによってガラス
セラミック温度は520〜540℃の範囲内に維持される。 このルーチンにおいて温度変化速度の比較を行うにあ
たり、連続して比較を行う時間間隔はクロックTMPCLKに
より確立される。このクロックはガラスセラミックの温
度が500℃を上回ったとき１段階だけインクリメント処
理され、その温度が500℃を下回ったとき、より早い速
度となる第２段階にインクリメント処理される。このよ
にして温度が500℃を下回ったときは発熱ユニットを電
力レベルの最大許容値まで速やかに戻すため比較的頻繁
に電力設定値の調整が行われる。 ここで第12B図のフロー線図を参照すると、問い合わ
せ（234）がガラスセラミック温度を500℃の基準温度と
比較し、温度変化速度がタイマーTMPCLKをインクリメン
トする段階であるか否かを判断する。そして温度が500
℃以下であればTMPCLKはブロック236において２だけ増
加（インクリメント）される。また500℃を上回ってお
ればTMPCLKはブロック（238）において１だけ増加処理
される。図示の実施例において望ましい時間間隔として
は温度が500℃より高い場合６秒間に、また温度が500℃
以下の場合には３秒間にセットされる。問い合わせ（24
0）はTMPCLKをタイムアウトしたか否かを判断するた
め、そのTMPCLKが最大時間間隔を表すSSTIMEと比較す
る。 YMPCLKがタイムアウト（終了）すると、それはブロッ
ク（242）においてリセットされ、ガラスセラミック温
度は問い合わせ（244）において540℃の基準温度と比較
される。この場合温度が540℃より高ければその温度変
化速度が問い合わせ（246）において負の変化速度NEGSL
Pと比較される。測定された変化勾配が基準速度より小
さな負の値であればそれはガラスセラミックが急激には
温度降下していないことを意味し、調整は変数RPLに対
して行われる。 RPLは定常状態制御ルーチンのこの部分によって要求
される電力レベルに向かって累加的な調整を行うことを
表すものである。RPLは最終的には変数PLVLから差し引
かれ、発熱ユニットに供給されるべき電力レベルを表現
する。従って発熱ユニットへの供給電力レベルを１だけ
減少させるためRPLは１だけ増加させられる。同様に電
力レベルを１レベル上げようとすればRPLは１だけ減少
させられる。電力レベルPLVLが０より小さくなることは
規定されていないためRPLは９より大きくならない。 再び問い合わせ（248）を参照すると、測定された変
化速度は基準速度より小さな負の値であればPLVLは低下
させられるべきである。問い合わせ（248）はRPLが９よ
り大きいか否かを判断し、もし大きければそれは９にセ
ットされる。もし大きくなければそれは１だけ増加させ
られる。これらはブロック（250）及び（252）に示す通
りである。PLVLはブロック（254）においてRPLの値だけ
減じられる。問い合わせ（256）はPLVLが０未満である
か否かを判断し、０未満であればそれを０にセットす
る。次いでプログラムはブロック（258）において第13
図のPSET（Power Set）ルーチンに分岐する。 再び問い合わせ（244）を参照してガラスセラミック
温度が540℃以下であれば、問い合わせ（262）はその温
度が520℃より高いか否かを判断する。そして520℃以下
であれば発熱ユニットに供給すべき電力レベルを増加さ
せることが要求される。問い合わせ（264）ではRPLが０
以下であるか否かを判断する。そして０以下であればそ
れはブロック（266）において０にセットされる。もし
０以下でなければRPLはブロック（268）において１だけ
切り下げられ、PLVLはブロック（254）においてPLVL−R
PLにセットされる。従ってガラスセラミック温度が520
℃以下であれば発熱ユニットに加えられるべき電力レベ
ルを１レベルだけ増加させ、これによってその電力レベ
ルを使用者が選択した電力設定値に対応する電力レベル
に戻すものである。温度が520℃より高ければ問い合わ
せ（270）は温度変化速度を図示の実施例においては＋
0.1℃／秒とされた所定の基準変化速度POSSLPと比較す
る。問い合わせ（270）が温度変化（上昇）を判断して
それが520℃から540℃に向かって変化していくことを指
示する場合、RPLの調整は不要であり、プログラムはブ
ロック（254）に移行する。温度が基準速度より速い速
度で上昇していなければ、プログラムは問い合わせ（26
4）に移行し、そこでの判断によるブロック（266）また
は（268）におけるRPL減少のための妥当な調整が行われ
る。 PSET（パワーセット）ルーチン−第13図 発熱ユニットに加えられるべき妥当な電力レベルが確
立されると、次の電力信号サイクルのためのトライアッ
クのトリガー決定を行なわなければならない。この決定
は制御プログラム中の各パスを通じて４個の発熱素子の
各々について行われる。このルーチンにおいてはその都
度発熱ユニット用RAMファイルの各々からの情報を用い
るものである。ここで各電力レベルのための電力パルス
繰り返し数は、論理“1"ビットによってオンサイクルを
表し、論理“1"ビットによってオフサイクルを表すよう
にした64ビット語のビットパターンによって規定される
ことを想起すべきである。発熱ユニットに加えられるべ
き電力レベルを表すワード中のビットはこのルーチンを
通る各パス毎に１ビットづつ順次テストされる。テスト
されたビットの状態は対応する発熱ユニットのためのト
ライアックを次の電力信号サイクルにおいてトリガーす
るか否かを決定するものである。 このルーチンは表検索機能を実行して妥当な制御語を
見出し、４つの表面発熱ユニットの各々についてそのワ
ード内の妥当なビットの状態をチェックするものであ
る。ここでトライアックトリガー情報は４ビット語TMPO
Nにおいてストアされる。この４ビット語は妥当なトラ
イアックトリガー信号を発生するためパワーアウトルー
チン（第14図）において用いられる。 変数TBLADDは64ビット制御語を収容した検索表のため
のRAM内におけるスタート位置アドレスを表すものであ
る。このアドレス及びHex表現における関連ビットパタ
ーンは第１表に示されている。各制御語について示され
たコード中の16数の各々は４桁の２進ビットからなる16
進数表現である。 変数BITADDはテストされるべきビットの64ビット制御
語内における位置を表すものであり、この場合０及び63
はそれぞれ最も有意味なビット及び最も意味の軽いビッ
トの位置に対応するものである。 指示変数ｎはテーブル検索ループをこのルーチンを通
る各パス中に４回反復する。これは各発熱ユニットにつ
いて１度行われる。変数PWDADDは第ｎ番目の発熱ユニッ
トに供給すべき電力レベルを表す制御語のアドレスであ
る。第１表から明らかな通り、いずれか特定のパワーワ
ードのためのアドレスはその関連する電力レベルのPLVL
値、すなわち０〜９に係数８を掛算し、これをTBLADDに
加算することにより得られるものである。 第13図においてこのルーチンのエントリー部分を参照
すると、制御語TMPONはブロック（272）においてクリア
され、０〜63をカウントするリムカウンタがインクリメ
ントされる。問い合わせ（276）ではこのカウンタの中
身がその最大カウント数63より大きいか否かを判定す
る。そしてもし大きければそれはブロック（278）にお
いて０にリセットされる。次のBITADDはリングカウンタ
のカウント値に等しくセットされ、これによって発熱ユ
ニットについてテストされるべきビットのための制御語
内の位置が規定される（ブロック280）。同じビット位
置はテストにおけるユニットの各々についてテストされ
る。 変数ｎはブロック（282）において０に所期設定され
る。第ｎ番目の発熱ユニットに供給すべき電力レベルの
ためのPWDADDがブロック（284）によって決定される。
制御語内においてアドレスPWDADDに位置する変数BITADD
により規定されたビット位置の状態は問い合わせ（28
6）においてテストされる。このテストされたビットが
論理“1"であれば制御語TMPONの第ｎ番目ビットがセッ
トされる（ブロック（288））。さもなければTMPONの第
４番目ビットは０に止まる。指数ｎがブロック（290）
においてインクリメトされた後ｎの値は問い合わせ（29
2）においてチェックされる。その値が３より大きけれ
ばブロック（284）、（288）及び（290）を含むループ
並びに問い合わせ（284）及び（286）が４回繰り返され
ることを意味し、ブロック（294）においてｎがリセッ
トされ、プログラムは第４図のパワーアウトルーチンに
移行する。もしｎの数が３以下であればプログラムはブ
ロック（284）に復帰して次の発熱ユニットについての
制御語のビットをテストする。変数TMPONの全４ビット
について妥当な状態が確立された後、プログラムはブロ
ック（296）においてパワーアウトルーチン（第14図）
に分岐する。 パワーアウトルーチン−第14図 このルーチンの機能はトライアック24（ａ）〜24
（ｂ）をトリガーして４つの発熱ユニットの各々につい
て次の電力サイクルのためのトライアックトリガーの決
定を行うものである。トライックのトリガーは電力信号
の上向き０交叉点と同期して行われる。 第14図のルーチンを参照する、このルーチンのエント
リー部分においてトライアックを制御する出力ラッチP5
00−503がリセットされる（ブロック（302））。次にプ
ログラムは入力ポートP810から０交叉点検出器の状態を
表す入力を読取り（ブロック（304））、問い合わせ（3
06）はこの入力の状態をそれが電力信号の上向き０交叉
点の発生を意味する論理″１″にスイッチされるまでチ
ェックするものである。P810が１に等しい場合、プログ
ラムは問い合わせ（308）に移行してパワー語TMPONの４
ビットを順次チェックすると共に出力ラッチP500−P503
の妥当な一つをセットする。指示変数ｎは再びビット０
〜３を順次チェックすべく用いられる。ここでPSETルー
チンから分岐する前に指数ｎは０にリセットされること
を想起すべきである。問い合わせ段階（308）は第ｎ番
目のビットが１であるか否かをテストし、それが１であ
れば出力P50（ｎ）がセットされ（ブロック（310））、
ｎはインクリメントされ（ブロック（312））、更に問
い合わせ（314）においてｎが３より大きいか否かチェ
ックされる。そしてｎが３以下であればプログラムは問
い合わせ（308）に復帰して次のビットをチェックする
と共に、対応する出力パワーポートを妥当にセットす
る。次に変数TMPON内において論理“1"の状態にあるビ
ットに関連する出力ラッチP500−P503のいずれかがセッ
トされる。TMPON内において０ビットに関連した出力ラ
ッチはセットされない。後者の場合においてこれらのラ
ッチは各ラッチがこのルーチンの入口においてリセット
されているため一貫してリセット状態に止まっている。 制御語TMPONの各ビットはこのようにしてパワーアウ
トルーチンを通る各パス毎にテストされる。このように
して行われる各トライアックの導通または非導通の決定
は制御プログラムを通る各パス中において行われる。各
発熱ユニットについて問い合わせ（306）及び（312）、
並びにブロック（308）及び（310）を含むループが４回
繰り返されると、次の電力サイクルのための電力制御の
決定がなされ、プログラムは走査ルーチンに復帰して次
の発熱ユニットのためのプログラムを実行する。 以上において本発明の特定の実施例が記載されかつ記
述されたものであるが、当業者にとっては多様な変形が
可能であることが理解されよう。例えば実施例において
は赤外線発熱ユニットを採用したが、本発明は常套的な
熱伝導型の調理器上板においても用い得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電力制御システムを具体化した上板付
調理器の一部を示す正面斜視図、第２図は発熱ユニット
の一つを詳細に示す第１図の調理器の部分側断面図、第
３図は温度センサ及び発熱ユニットを詳細に示す第１図
の調理器の部分拡大平面図、第４図は第１図の調理器の
ための電力制御回路を示す機能ブロック線図、第５図は
使用者が選択し得る種々の設定電力に対応する電力信号
及びシステム動作を電力信号と同期させるためのタイミ
ング信号を示す波形図、第６図は第１図の調理器の表面
を形成するガラスセラミック部分の抵抗体温度特性を表
すグラフ、第７図は第１図の調理器において具体化され
た本発明の電力制御システムにおける制御回路を示す概
略回路図、第８図は第７図の回路中に用いられたマイク
ロプロセッサの制御プログラムに編入された操作ルーチ
ンのフロー線図、第9A及び9B図は第７図の回路中に設け
られたマイクロプロセッサの制御プログラムに編入され
たキーボードデコードルーチンのフロー線図、第10図は
第７図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制御
プログラムに編入された速度計算ルーチンのフロー線
図、第11図は第７図の回路中に設けられたマイクロプロ
セッサの制御プログラムに編入された速度制御ルーチン
のフロー線図、第12A及び第12B図は第７図の回路中に設
けられたマイクロプロセッサの制御プログラムに編入さ
れた定常状態制御ルーチンのフロー線図、第13図は第７
図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制御プロ
グラムに編入されたPSETルーチンのフロー線図、第14図
は第７図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制
御プログラムに編入されたパワーアウトルーチンのフロ
ー線図である。 （10）……ガラスセラミック上板付調理器 （12）……ガラスセラミック調理面 （13a）〜（13d）……円形パターン （14a）〜（14d）……発熱ユニット （15）……ディスプレィパネル （16）……開放コイル型電気抵抗素子 （17）……キー配列 （18）……支持円板 （19）……ディジタルLED表示素子 （20）……パン状の部材 （22）……絶縁ライナ （24a）〜（24d）……トライアック （26）……電力制御システム （28）……感触膜型スィッチキーボード （30）……貴金属片
調理器の一部を示す正面斜視図、第２図は発熱ユニット
の一つを詳細に示す第１図の調理器の部分側断面図、第
３図は温度センサ及び発熱ユニットを詳細に示す第１図
の調理器の部分拡大平面図、第４図は第１図の調理器の
ための電力制御回路を示す機能ブロック線図、第５図は
使用者が選択し得る種々の設定電力に対応する電力信号
及びシステム動作を電力信号と同期させるためのタイミ
ング信号を示す波形図、第６図は第１図の調理器の表面
を形成するガラスセラミック部分の抵抗体温度特性を表
すグラフ、第７図は第１図の調理器において具体化され
た本発明の電力制御システムにおける制御回路を示す概
略回路図、第８図は第７図の回路中に用いられたマイク
ロプロセッサの制御プログラムに編入された操作ルーチ
ンのフロー線図、第9A及び9B図は第７図の回路中に設け
られたマイクロプロセッサの制御プログラムに編入され
たキーボードデコードルーチンのフロー線図、第10図は
第７図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制御
プログラムに編入された速度計算ルーチンのフロー線
図、第11図は第７図の回路中に設けられたマイクロプロ
セッサの制御プログラムに編入された速度制御ルーチン
のフロー線図、第12A及び第12B図は第７図の回路中に設
けられたマイクロプロセッサの制御プログラムに編入さ
れた定常状態制御ルーチンのフロー線図、第13図は第７
図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制御プロ
グラムに編入されたPSETルーチンのフロー線図、第14図
は第７図の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制
御プログラムに編入されたパワーアウトルーチンのフロ
ー線図である。 （10）……ガラスセラミック上板付調理器 （12）……ガラスセラミック調理面 （13a）〜（13d）……円形パターン （14a）〜（14d）……発熱ユニット （15）……ディスプレィパネル （16）……開放コイル型電気抵抗素子 （17）……キー配列 （18）……支持円板 （19）……ディジタルLED表示素子 （20）……パン状の部材 （22）……絶縁ライナ （24a）〜（24d）……トライアック （26）……電力制御システム （28）……感触膜型スィッチキーボード （30）……貴金属片
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(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０Ａ
３７０ ３７０
(56)参考文献 特開 昭63−138682（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−207588（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−154782（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−59515（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−129813（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−67574（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセラミ
ック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方に位
置し前記調理面に支持された負荷を加熱するための少な
くとも一つの輻射型発熱ユニット、及び使用者が前記発
熱ユニットを複数の電力設定値の一つにおいて付勢する
ように選択するための使用者操作用入力手段を有する家
庭用調理器において、 前記発熱ユニットに近接した前記ガラスセラミック調理
面の温度を検出するための温度検出手段、及び 前記入力選択手段及び前記温度検出手段に応答して、前
記発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応す
る定常状態の電力レベルにおいて動作させるための電力
制御手段を備え、 前記電力制御手段は検出されたガラスセラミック温度の
変化速度を判定するための手段と、前記ガラスセラミッ
ク温度及びその温度変化速度を監視して前記ガラスセラ
ミック調理面上の異常熱負荷状態を検出するための手段
を含み、 前記電力制御手段は更に異常負荷状態の検出に応答して
発熱ユニットを前記使用者選択による電力設定値に関連
する定常電力レベルより低い電力レベルにおいて付勢す
るように動作するものであり、前記低い電力レベルは検
出されたガラスセラミック温度、温度変化速度、及び使
用者選択による電力設定値の関数として決定されたもの
であり、これによってガラスセラミック調理面の温度を
その面上の異常熱負荷状態に基づく過熱温度による危険
を回避し得る限度内に制限することを特徴とするガラス
セラミック上板付調理器のための温度制限システム。 ２．前記ガラスセラミック温度及び温度変化速度を監視
して異常負荷状態を検出するための手段が、検出された
ガラスセラミック温度を所定の基準温度閾値と比較する
手段、及び前記判定された温度変化速度を発熱ユニット
に関するガラスセラミック調理面上の異常負荷状態を表
す所定の基準変化速度と比較するための手段を含み、こ
れによって前記監視及び検出手段は検出された温度が基
準温度を上回ると共に判定された温度変化速度が基準変
化速度を上回った時、前記異常負荷状態の発生を検出す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の制御システム。 ３．前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速度を
監視して異常負荷状態を検出するための手段が前記検出
された温度を第１の基準温度閾値、前記第１の基準温度
より高い第２の基準温度閾値及び前記第２の基準温度よ
り高い第３の基準温度と比較するための手段と、前記判
定された温度変化速度を第１の異常負荷状態を表す第１
の基準変化速度、第２の異常負荷状態を表す前記第１の
変化速度より低い第２の基準変化速度及び第３の異常負
荷状態を表す前記第２の変化速度より低い第３の基準変
化速度と比較するための手段を含み、 前記監視及び検出手段は前記検出された温度が前記第１
の基準温度より高く且つ前記判定された温度変化速度が
前記第１の基準変化速度を上回る時もしくは、前記測定
されたガラスセラミック温度が前記第２の基準温度を上
回ると共に、前記判定された温度変化速度が前記第１の
基準変化速度または前記第２の基準変化速度を上回ると
き、あるいは前記検出された温度が前記第３の基準温度
を上回りかつ前記判定された変化速度が前記第１の基準
変化速度、第２の基準変化速度または前記第３の基準変
化速度を上回るときにおいて異常負荷状態の発生を検出
するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の制御システム。 ４．前記電力制御システムは前記検出された温度が前記
第１の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化
速度が前記第１の基準変化速度を上回るか、または前記
検出された温度が前記第２の基準温度を上回ると共に前
記判定された温度変化速度が前記第２の基準変化速度を
上回り、あるいは前記検出された温度が前記第３の基準
温度を上回ると共に前記判定された変化速度が前記第３
の基準変化速度を上回るときに前記表面加熱用発熱ユニ
ットに加えるべき電力ユニットを第１の所定量だけ減少
させ、更に前記検出された温度が前記第２の基準温度を
上回ると共に前記判定された温度変化速度が前記第１の
基準変化速度を上回るか、または前記測定された温度が
前記第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温度
変化速度が前記第２の基準変化速度を上回るときに、前
記電力レベルを前記第１の所定量より大きい第２の所定
量だけ減少させ、更に前記検出された温度が前記第３の
基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化速度が
前記第１の基準変化速度を上回るときに、前記発熱ユニ
ットに供給すべき電力レベルを前記第２の所定量より大
きい第３の所定量だけ減少させるように動作するもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の
制御システム。 ５．前記第１の異常負荷状態が脱水空だき状態に対応し
前記第２の異常負荷状態が調理面上に載置した容器の変
形状態に対応するものであり、前記第３の異常負荷状態
が無負荷状態に対応するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第（４）項記載の制御システム。 ６．前記第１の異常負荷状態が脱水空だき状態に対応
し、前記第２の異常負荷状態が変形容器状態に対応し、
前記第３の異常負荷状態が無負荷状態に対応するもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の
制御システム。 ７．前記検出された温度及びその温度変化速度を監視し
て異常負荷状態を検出するための手段が検出されたガラ
スセラミック温度を異常高温状態を表す所定の第１基準
温度と比較するための手段、及び前記温度変化速度を所
定の負の基準変化速度と比較するための手段を含むこと
により前記検出された温度が前記基準温度を上回ると共
に、前記判定された温度変化速度が前記基準変化速度よ
り小さい負の値であるとき、これを異常負荷状態として
検出するものであり、 これによって前記電力制御システムは前記基準温度より
低いガラスセラミック温度、もしくは判定されたガラス
セラミック温度の変化速度が前記基準変化速度より大き
い負の値となるまで前記発熱ユニットを順次低下した電
力レベルにおいて駆動するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の制御システム。 ８．前記電力制御システムは前記発熱ユニットに加えら
れる電力レベルを異常負荷状態の検出に応答して定常レ
ベルより低いレベルに低下させることに続き、そのよう
な状態の終了が検出された後においてもさらに動作して
前記加えられる電力レベルが定常電力レベルに等しくな
るか、または異常負荷状態の再発が検出されるまで前記
発熱ユニットに加える電力レベルをゆるやかに上昇させ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第（７）
項記載の制御システム。 ９．温度変化速度判定手段が順序行われる変化速度測定
間の時間間隔を確立するためのタイミング手段を含み、
前記タイミング手段は前記測定されたガラスセラミック
温度が前記ガラスセラミック調理面についての所望の最
大定常温度を表す前記第１の基準温度より低い第２の所
定基準温度より高いとき、第１の時間間隔を確立し、前
記検出された温度が前記第２の基準温度より低いとき、
前記第１の時間間隔より短い第２の時間間隔を確立する
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第（８）項
記載の制御システム。 １０．前記制御システムが更に前記検出されたガラスセ
ラミック温度を前記第２の基準温度より高い第３の基準
温度と比較するための手段を含み、前記電力制御手段は
前記検出されたガラスセラミック温度が前記第３の基準
温度を上回るとき、前記発熱ユニットに供給する電力レ
ベルを検出されたガラスセラミック温度の関数として厳
密に低下させ、これによってガラスセラミックの過熱温
度状態に対する急速応答を提供することを特徴とする特
許請求の範囲第（９）項記載の制御システム。 １１．加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセラ
ミック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方に
位置した前記調理面上の負荷を加熱するための少なくと
も一つの輻射型発熱ユニットを有する家庭用調理器にお
いて、 使用者が発熱ユニットのための複数の電力設定値の一つ
を選択できるようにするための使用者操作型入力選択手
段と、 前記発熱ユニットに近接した前記ガラスセラミック支持
面の温度を検出するための温度検出手段、及び 前記入力選択手段及び前記温度検出手段に応答して前記
発熱ユニットを前記使用者が選択した電力設定値に対応
する定常電力レベルにおいて動作させるために前記検出
されたガラスセラミック温度を所定の第１の基準温度と
比較するための手段と、前記検出されたガラスセラミッ
ク温度の変化速度を測定するための手段と、前記検出さ
れたガラスセラミック温度をガラスセラミック調理面上
の異常負荷状態を表す正の基準温度変化速度と比較する
ための手段と、前記測定されたガラスセラミック温度を
異常に高いガラスセラミック温度を表す前記第１の基準
温度より高い第２の基準温度と比較するための手段及び
前記検出された温度が前記第２の基準温度を上回るとき
前記判定された温度変化速度を負の基準変化速度と比較
するための手段を含む電力制御手段を備え、 前記電力制御手段は前記検出された温度が前記第１の基
準温度より高く、かつ前記正の温度変化速度より早い変
化速度であるとき、または前記検出された温度が前記第
２の基準温度より高く、かつ前記測定された温度変化速
度が前記負の基準変化速度より小さい負の値であるとき
に、前記発熱ユニットを前記使用者の選択による電力設
定値に対応する定常電力レベルより低い電力レベルにお
いて動作させるものであり、この場合において前記定常
レベルより低い電力レベルは検出されたガラスセラミッ
ク温度、判定された温度変化速度及び使用者が選択した
設定電力の関数として決定されるものであり、 これによってガラスセラミックが加熱された場合におい
て温度変化速度が不所望の急激温度上昇によって示され
る異常負荷状態の存在を指示するときに電力を低下さ
せ、更にガラスセラミック温度が不所望の高温であっ
て、かつ十分な速度で低下しない場合においても前記発
熱ユニットに供給する電力レベルを低下させるようにし
たことを特徴とするガラスセラミック上板付調理器のた
めの電力制御システム。 １２．温度変化勾配を測定するための手段が変化速度の
負の基準速度に対する逐次的な比較操作の時間間隔を確
立するためのタイミング手段を含み、前記タイミング手
段は測定されたガラスセラミック温度がガラスセラミッ
ク調理面の最大許容定常温度を表す前記第２の基準温度
より低い第３の設定基準温度を上回るとき、第１の時間
間隔を確立し、前記測定された温度が前記第２の基準温
度より低いとき、前記第１の時間間隔より短い第２の時
間間隔を確立するものであり、これによって前記検出さ
れたガラスセラミック温度が第３の基準温度より低いと
きはその温度低下の速度を比較的頻繁に測定し、電力レ
ベルが異常負荷状態を補償すべく要求されるレベルより
も低下したときはその電力レベルを定常レベルに向かっ
て速やかに上昇させることができるようにした特許請求
の範囲第（11）項記載の制御システム。 １３．前記制御システムが更に前記検出されたガラスセ
ラミック温度を前記第２の基準温度より高い第４の基準
温度と比較するための手段を含み、前記電力制御手段は
前記検出されたガラスセラミック温度が前記第４の基準
温度を上回ったとき発熱ユニットに供給される電力レベ
ルを前記検出されたガラスセラミック温度の厳密な関数
として更に低下させるように動作するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第（12）項記載の制御システ
ム。 １４．加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセラ
ミック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方に
位置しその調理面上に支持された負荷を加熱するための
少なくとも一つの輻射型発熱ユニットと、使用者が前記
発熱ユニットに対する複数の電力設定値の一つを選択で
きるようにするための使用者操作型入力選択手段、及び
前記発熱ユニットに近接したガラスセラミック支持面の
温度を検出するための温度検出手段を有する家庭用調理
器の電子制御装置であって、 前記入力選択手段及び温度検出手段に応答して前記使用
者が選択した電力設定値に対応する定常電力レベルを発
熱ユニットに供給すべく動作する電力制御手段と、 検出されたガラスセラミック温度の変化速度を判定する
ための手段、及び 前記ガラスセラミック温度及びその温度変化の速度を監
視して前記ガラスセラミック調理面上における異常熱負
荷状態を検出するための手段を備え、 前記電力制御手段は更に前記異常負荷状態の検出に応答
して前記発熱ユニットを前記使用者が選択した電力設定
値に関連する定常電力レベルより低い電力レベルにおい
て動作させるものであり、前記定常電力レベルより低い
電力レベルは検出されたガラスセラミック温度、その温
度変化速度及び使用者が選択した電力設定値の関数とし
て決定され、これによってガラスセラミック調理面の温
度を、その調理面が異常熱負荷状態に基づく加熱温度に
よって損傷しない程度に制限するようにしたことを特徴
とする家庭用調理器のための電子制御装置。 １５．前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速度
を監視して異常負荷状態を検出するための手段が、前記
検出されたガラスセラミック温度を所定の基準温度閾値
と比較するための手段及び前記温度変化速度をその発熱
ユニットについてのガラスセラミック調理面上の異常負
荷状態を表す所定の温度変化速度と比較するための手段
を含み、これによって前記検出された温度が前記基準温
度を上回ると共に前記判定された温度変化速度が前記基
準変化速度を上回ったとき、これを異常負荷状態として
検出するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
（14）項記載の制御装置。 １６．前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速度
を監視して異常負荷状態を検出するための手段が前記検
出された温度を第１の基準温度閾値、前記第１の基準温
度より高い第２の基準温度閾値及び前記第２の基準温度
より高い第３の基準温度と比較するための手段、並びに
前記判定された温度変化速度を第１の異常負荷状態を表
す第１の基準変化速度、第２の異常負荷状態を表す前記
第１の基準変化速度より低い第２の基準変化速度及び第
３の異常負荷状態を表す前記第２の基準変化速度より低
い第３の基準変化速度と比較するための手段を含み、 これによって前記検出された温度が前記第１の基準温度
を上回ると共に前記判定された変化速度が前記第１の基
準変化速度を上回るとき、または前記測定されたガラス
セラミック温度が前記第２の基準温度を上回ると共に前
記判定された温度変化速度が前記第１の基準変化速度も
しくは前記第２の基準変化速度のいずれかを上回ると
き、あるいは前記検出されたガラスセラミック温度が前
記第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変
化速度が前記第１の基準変化速度、前記第２の基準変化
速度及び前記第３の基準変化速度のいずれかを上回ると
きをもって異常負荷状態として検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第（14）項記載の制御装置。 １７．前記電力制御手段は前記検出された温度が前記第
１の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化速
度が前記第１の基準変化速度を上回るとき、もしくは前
記検出された温度が前記第２の基準温度を上回ると共に
前記判定された温度変化速度が前記第２の基準変化速度
を上回るとき、あるいは前記検出された温度が前記第３
の基準温度を上回ると共に前記判定された変化速度が前
記第３の基準変化速度を上回るときに、前記表面発熱ユ
ニットに供給する電力レベルを第１の所定量だけ減少さ
せ、前記検出された温度が前記第２の基準温度を上回る
と共に前記判定された温度変化速度が前記第１の基準変
化速度を上回るとき、もしくは前記測定された温度が前
記第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変
化速度が前記第２の基準変化速度を上回るときに前記電
力レベルを前記第１の所定量より大きい第２の所定量だ
け減少させ、更に前記検出された温度が前記第３の基準
温度を上回ると共に前記判定された温度変化速度が前記
第１の基準変化速度を上回るときに前記第２の所定量よ
り大きい第３の所定量だけ前記発熱ユニットに供給する
電力レベルを減少させるように動作するものであること
を特徴とする特許請求の範囲第（16）項記載の制御シス
テム。 １８．前記検出された温度及び前記検出された温度の変
化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手段
が、前記検出されたガラスセラミック温度を異常高温状
態を表す第１の所定基準温度と比較するための手段、及
び前記温度変化速度を所定の負の変化速度と比較するた
めの手段を含み、前記検出された温度が前記基準温度を
上回ると共に前記判定された変化速度が前記基準変化速
度より小さな負の値であるときをもって前記異常負荷状
態として検出するものであり、 これによって前記制御システムは前記異常負荷状態が前
記基準温度より低いガラスセラミック温度となり、また
は前記ガラスセラミック温度の変化速度が前記基準変化
速度より大きい負の値となるように修正されるまで前記
発熱ユニットを付勢する電力レベルを連続的に低下させ
るように動作するものであることを特徴とする特許請求
の範囲第（14）項記載の制御装置。 １９．前記電力制御手段が異常負荷状態の検出に応答し
て前記発熱ユニットに供給する電力レベルを前記定常レ
ベルより低いレベルに向かって低下させることに続き、
そのような異常負荷状態の終了が検出された後、前記発
熱ユニットに供給する電力レベルをそれが前記定常電力
レベルに等しくなるまで、もしくは異常負荷状態の再発
が検出されるまで緩やかに上昇させるように動作するも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第（18）項記
載の制御装置。 ２０．前記温度変化速度を判定するための手段が、連続
した温度変化速度を測定する時間間隔を確立するための
タイミング手段を含み、前記タイミング手段は前記測定
されたガラスセラミック温度がガラスセラミック調理面
についての所望の最高定常温度を表す前記第１の基準温
度より低い第２の設定基準温度を上回ったとき、第１の
時間間隔を確立し、前記検出された温度が前記第２の基
準温度より低いとき、前記第１の時間間隔より短い第２
の時間間隔を確立するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第（19）項記載の制御装置。 ２１．前記制御装置が更に前記検出されたガラスセラミ
ック温度を前記第２の基準温度より高い第３の基準温度
と比較するための手段を含み、前記電力制御手段は前記
検出されたガラスセラミック温度が前記第３の基準温度
を上回ったとき前記検出されたガラスセラミック温度の
厳密な関数として前記発熱ユニットに供給する電力レベ
ルを更に低下して過熱ガラスセラミック温度状態に対す
る迅速な応答を行うものであることを特徴とする特許請
求の範囲第（20）項記載の制御システム。 ２２．ガラスセラミック調理面と、前記ガラスセラミッ
ク調理面の下方に位置する輻射型発熱ユニットと、前記
発熱ユニットに近接したガラスセラミック調理面の温度
を検出するための手段、及び使用者が前記発熱ユニット
のための複数の電力設定値の一つを選択できるようにす
るための使用者操作型入力選択手段を有する調理器にお
ける電力制御方法であって、 前記発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応
する定常電力レベルにおいて動作させ、 前記ガラスセラミック調理面の温度を周期的に測定する
と共にその測定温度を基準温度閾値と比較し、 前記測定された温度が前記基準温度閾値を上回ったと
き、前記測定された温度の変化速度を周期的に演算して
その演算した変化速度を調理面上の異常負荷状態を表す
基準速度と比較し、更に 前記演算された変化速度が基準速度より高くなったとき
前記発熱ユニットに供給する電力レベルを前記測定され
たガラスセラミック温度、その温度の演算されたガラス
セラミック温度の変化速度、及び前記使用者が選択した
電力設定値の関数として減少させることにより前記ガラ
スセラミック調理面を過熱から保護すること を特徴とする調理器の電力制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/000,684 US4740664A (en) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | Temperature limiting arrangement for a glass-ceramic cooktop appliance |
| US000684 | 1987-01-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174611A JPS63174611A (ja) | 1988-07-19 |
| JP2730898B2 true JP2730898B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=21692596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62318469A Expired - Lifetime JP2730898B2 (ja) | 1987-01-05 | 1987-12-15 | ガラスセラミック上板付調理器のための温度制限機構 |
Country Status (7)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2730898B2 (ja) |
| KR (1) | KR960014016B1 (ja) |
| DE (1) | DE3744372C2 (ja) |
| FR (1) | FR2609357B1 (ja) |
| GB (1) | GB2199999B (ja) |
| IT (1) | IT1223433B (ja) |
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