JP2896165B2 - 加熱装置の温度制御装置及び温度制御方法 - Google Patents

加熱装置の温度制御装置及び温度制御方法

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JP2896165B2 JP1158439A JP15843989A JP2896165B2 JP 2896165 B2 JP2896165 B2 JP 2896165B2 JP 1158439 A JP1158439 A JP 1158439A JP 15843989 A JP15843989 A JP 15843989A JP 2896165 B2 JP2896165 B2 JP 2896165B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加熱装置用の熱的制御方法に関する。
本発明はまた、この熱的制御方法を適用する装置、お
よび該装置を装備する加熱装置に関する。
〔従来の技術〕
加熱装置は、調理用容器、例えばソースパン、ダッチ
オーブン、ソテーパン等、であることが可能である。こ
の加熱装置はまた、工業的な加熱装置またはタンクであ
ることが可能である。
現在産業で用いられる種々の制御装置は、最高温度ま
たは設定温度に近接する狭い温度範囲にのみ関する比例
制御、比例プラス微分制御、比例プラス積分プラス微分
制御、および自己適応式制御を利用する。したがって、
温度は予め定められた体制に従い周囲温度から最高温度
へ上昇させられ該最高温度の値に維持される。したがっ
て、調理用容器例えば電気式の深底のフライ調理器の場
合には、加熱は、加熱用抵抗へ充分な電力を供給するこ
とにより実行される。
調理用容器の熱負荷、すなわち調理用容器が大量の液
体を含むか、少量の液体を含むか、または空であるか、
は考慮に入れられない。
〔発明が解決しようとする課題〕
温度の上昇および維持の期間において加熱条件を加熱
装置の加熱負荷へ適応させるために、いままではなにも
手段は講じられていない。
本発明は、この目的を、加熱装置用の熱制御方法であ
って、この装置の熱負荷がどのようなものであろうと、
この温度を超過する不都合なしに、最小の加熱時間内
に、最高の加熱温度に到達することを可能にする方法、
を提供することにより達成することを追求するものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明においては、物質を予め定められた最高の温度
TMへ加熱する装置であって、電気的加熱手段、該電気的
加熱手段を活性化しおよび不活性化する手段、 該電気的加熱手段により加熱されるべき物質の温度に
対応する１つの温度を測定するセンサ、および、電気的
加熱手段の活性化後に規則的な間隔をおいて、センサに
より測定される温度の変化特性曲線（プロフィル）をプ
ロットし、温度の変化特性曲線の瞬時および平均の傾斜
を演算し、最高の温度TMとセンサにより測定された温度
の予想される値の間の温度差Ｅを、該傾斜の関数として
演算し、その場合に該温度の予想される値において装置
の温度慣性は物質の温度がTMへ上昇することを許容する
よう加熱手段を不活性化し、物質の測定される温度が
（TM−Ｅ）の値より僅かに低い値TCに到達するとき電気
的加熱手段を不活性化する手段を作動させるマイクロプ
ロセッサ、を具備することを特徴とする装置が提供され
る。
本発明においてはまた、物質を予め定められた最高の
温度TMへ加熱するよう加熱装置を制御する加熱制御装置
であって、該加熱制御装置は物質を加熱する電気的加熱
手段および電気的加熱手段を活性化および不活性化する
手段を包含する設備に用いられ、該加熱制御装置は、電
気的加熱手段により加熱されるべき物質の温度を測定す
るセンサ、および、電気的加熱手段の活性化後に規則的
な間隔をおいて、センサにより測定される温度の変化特
性曲線をプロットし、温度の変化曲線の瞬時および平均
の傾斜が演算され、最高の温度TMと電気的加熱手段を不
活性化すべき温度との差Ｅが温度の変化特性曲線の傾斜
の関数として演算され、該電気的加熱手段を不活性化す
べき温度は、装置の温度慣性によって物質の温度がTMへ
上昇することを許容する温度であり、物質の測定される
温度が（TM−Ｅ）の値より僅かに低い値TCに到達すると
き電気的加熱手段を不活性化する手段を作動させるマイ
クロプロセッサ、を具備することを特徴とする加熱制御
装置、が提供される。
本発明においてはまた、物質を予め定められた最高の
温度TMへ加熱する装置の作動を制御する方法であって、
該方法は下記の諸段階、（ａ）装置を活性化し物質を加
熱する段階（ｂ）装置により加熱されつつある物質の温
度を測定する段階、（ｃ）段階（ａ）の期間において物
質の温度のプロフィルを、時間の関数として決定する段
階、（ｄ）段階（ｃ）において決定される温度の変化曲
線に依存する温度差Ｅを演算する段階、および（ｅ）物
質の測定される温度が（TM−Ｅ）の値に近い値TCに到達
したとき装置を不活性化する段階、を具備し、該段階
（ｄ）は、温度差Ｅを温度の変化曲線の傾斜の関数とし
て演算することを包含し、該段階（ｅ）は、TCの値が
（TM−Ｅ）の値より僅かに低くなったとき装置を不活性
化することを包含する、 ことを特徴とする方法、が提供される。
本発明においてはまた、物質を少なくとも１つの予め
定められた最高の温度へ加熱する電気加熱式調理用容器
であって、該物質のための容器、電気的加熱手段、該電
気的加熱手段を活性化しおよび不活性化する手段、電気
的加熱手段により加熱されるべき物質の温度に対応する
容器の温度を測定するセンサ、および、マイクロプロセ
ッサであって、電気的加熱手段の活性化の後規則的な間
隔をおいて、センサにより測定される温度の変化曲線を
プロットし、温度の変化曲線の瞬時のおよび平均の傾斜
を演算し、最高の温度TMと電気的加熱手段を不活性化す
べき温度との差Ｅを温度の変化特性曲線の傾斜の関数と
して演算し、該電気的加熱手段を不活性化すべき温度
は、装置の温度慣性によって物質の温度がTMへ上昇する
ことを許容する温度であり、物質の測定される温度が
（TM−Ｅ）の値より僅かに小なる値TCに到達したとき電
気的加熱手段を不活性化する手段を作動させるようプロ
グラムされるもの、を具備することを特徴とする電気加
熱式調理用容器、が提供される。
加熱が停止されたときの温度と温度上昇カーブの変化
特性曲線に依存する最大温度との差を演算することによ
り、したがって、装置の熱負荷がどのようなものであろ
うと、最高温度より低い与えられた温度で加熱を停止す
ることが可能である。
加熱が停止された後、温度の上昇は、熱的慣性により
最高温度に達するまで継続する。
換言すると、温度上昇カーブを分析することにより、
本発明による方法は、加熱が停止されてしまった後、熱
的慣性により温度上昇カーブが発展する態様を予め決定
することが可能である。
本発明における１つの利用な形態においては、上記の
差は、温度上昇カーブの傾斜に依存して決定され、加熱
は、測定された温度が予め定められた最高温度より僅か
に低く上記差よりも小さい温度であるとき停止される。
したがって、この傾斜の決定は、差を予見、すなわ
ち、温度上昇カーブが、加熱が停止される温度と到達が
希望される最高温度の間で、発展する態様を予見するこ
とを可能にする。
本発明の好適な形態においては、温度上昇の期間にお
いては、温度と規則的な間隔で測定され、平均の傾斜が
演算される。
この目的のために、前記の差は、平均の傾斜に依存し
て、連続的に演算される。
演算された差は、温度上昇カーブの傾斜の関数であ
る。この関数は実験的に決定される。
この差の演算のためには、好適には平均の傾斜のみが
考慮に入れられる。
本発明による方法の１つの有利な態様においては、加
熱が停止された後に、温度、傾斜および差がそのまま規
則的間隔で依存として決定されそして測定された温度＋
該差が予め定められた最大温度より約１℃低くなった時
に加熱が再開される。
このように装置の熱負荷がどうであっても最大温度を
越えるという危険はなくなる。
加熱は下記の関係式、 に従い演算される時間長の間、再開始される。
ここに、TMは予め定められた最高温度、 TCは加熱が停止したときの温度、 Ｅは演算された差、 Ptcは加熱が停止した時の傾斜であって、傾斜Ptcは、
温度上昇カーブの形状においてＴを温度、ｔを時間とす
るとき微分dT/dtであらわされるもの、 Ｋは0.5と１の間の係数であって、加熱の最初の停止
の後に記憶装置に記憶されるもの、である。
したがって、最高温度は極めて正確に維持される。上
記した加熱時間の終了に際しては、加熱は固定された時
間長、例えば約15秒程度、の間停止する。
本発明は熱制御方法を適用するための装置にも関係が
ある。この装置は電気的加熱手段、温度測定用センサ、
および電気の供給を遮断する手段を有する。
本発明の一つの実施例においては、この装置はセンサ
により測定された温度を規則的間隔でプロットするため
プログラムされたマイクロプロセッサを含んでおり、そ
れは又、該傾斜に依存して該最高温度と加熱が停止した
時の温度との差を演算するため、そして測定された温度
がその差よりも少い最高温度より僅かに低い状態に制御
するための温度上昇カーブについての瞬時のおよび平均
の傾斜を演算するために使用される。
このマイクロプロセッサは、このように上記した方法
に規定された全ての計算と全ての測定を行うものであ
る。
本発明は熱制御機器を具備する加熱装置にも関係があ
る。
かかる加熱装置は好適には、したし限定されるもので
はないが、電気的に加熱される調理用容器を有する。
本発明の１つの好適な形態によれば、この調理用容器
は異なる最高温度を有する複数の加熱機能とこれ等の機
能を選択するための手段を有するものであり、マイクロ
プロセッサは各々の機能に対して加熱における熱制御を
操作するのに適合させられる。
したがって、これ等の機能のうちの１つを選択するこ
とで十分であり、マイクロプロセッサは自動的にこの機
能に対して適切な熱制御を実行するように作動すること
が可能である。このことはこの機能に対応する最高温度
が希望される時間長の間にその値を越えることがなく又
その値に維持されることが可能であることを意味する。
特に、調理用容器は下記の加熱機能を有することが可
能である。
・約65℃の最高温度でかつ低加熱力で加熱される二重の
ソースパン、 ・約85℃の最高温度での再加熱、 ・約95℃の最高温度での沸騰直前の煮沸、 ・約100℃の最高温度での沸騰、および、 ・約170℃の最高温度でのフライ調理。
本発明のその他の特徴と利点は以下の説明から明らか
になるであろう。
〔実施例〕
限定のためではない例示のための添付の図面を参照す
ると、第１図に示される具体例においては、調理用容器
１は加熱されるべき液体或は固型食料を収納するための
ものであり、加熱用基台２の上に取りはずし自在に設け
られている。
容器１の底部３はコネクタ５を介して電流が供給され
る電気加熱抵抗４と接触している。
基台２の内壁部６で鍋１の底部３に近接している部分
は反射板を形成する。
温度センサ７が基台２の一方の側部に設けられており
又はスプリング８の作用の下に容器１の壁部に押しつけ
られている。
該センサ７の後端部は多数の電気部品特に電力用リレ
ー10、容器１の存在を検知するマイクロスイッチ、表示
灯12および押ボタン13等を収納しているケーシング９内
にはめ込まれている。
ケーシング９は又、例えばCOP422のような４ビット形
のマイクロプロセッサ14で、後述するような多くの機能
を実行するようプログラムされているマイクロプロセッ
サを包含する。
第２図は時間ｔに関してプロットされた加熱要素４
（カーブC1）と鍋１の壁（カーブC2）の温度Ｔの変化を
示す。
熱的慣性を考慮すると、加熱要素４の温度は容器のそ
れよりもより急速に上昇する。
加熱要素４に供給されている電流が遮断される時点tc
において加熱要素の温度は急速に低下するが容器上のそ
れは遮断時の温度TCから上昇を続ける。加熱要素４の温
度と容器１の温度は等しい値TMに向かう傾向を示す。
TMが容器１において達成することが所望されている最
高のまたは設定された温度である場合は、加熱要素４の
加熱は容器の温度がTCの値に達した時に停止されねばな
らぬことが了解されるであろう。
したがって、該温度TMとTCの差Ｅは予め定められねば
ならぬ。
実験と計算の結果は、この差Ｅが大きい程、容器１の
温度の上昇は早いことを示す。
温度TMとTCの差Ｅについての関係式は下記のように導
出される。まず、パラメータには次のものが含まれる。
TR…遮断されたときの、加熱要素または抵抗器の温度 ΔＴ…時点tcにおける抵抗器と容器の温度差 tc…遮断の時点 抵抗器と容器の間の熱交換の品質を考慮に入れると、
これら２つの要素の間には依然として差が存在する、す
なわちΔＴである。
電流供給要素４が遮断される時点tcにおいて電流供給
要素の温度は急速に低下し、一方、容器１の温度は遮断
の時の温度TCから上昇を継続する。加熱要素４の温度お
よび容器の温度は等しい温度TMにならうとする傾向にあ
る。
これは、これら２つの要素の相対的な慣性によるもの
である。実際問題として容器は加熱要素より容積が大で
あり、したがって容器の熱慣性は加熱要素の熱慣性より
大である。
したがって、１つの要素の熱慣性は、該要素を構成す
る材料および幾つかの他のパラメータ、例えば熱交換を
決定する体積、形状等により決まる。熱慣性は℃あたり
のジュール（J/℃）で表わされる。
本件発明におけるように、温度上昇または温度下降の
曲線の傾斜は、熱慣性によって決まる。例えば第２図に
示されるように、加熱要素４（熱慣性小）の温度は容器
（熱慣性大）の温度よりより急速に上昇する。
下記の等式が満足される。
IR（TR−TM）＝IC（TM−TC） ここに、IRは加熱要素の熱慣性（J/℃）であり、ICは
容器の熱慣性（J/℃）である。
Ｅ＝TM−TCとしてＥを定義し、ΔＴ＝TR−TCとしてΔ
Ｔを定義すると下記の公式が得られる。
IB（ΔＴ−Ｅ）＝IC・Ｅ 決定されるべきは値Ｅであり、この値Ｅは希望される
平衡の温度TMへ到達することを可能にする。加熱の期間
において、電気エネルギが加熱要素に供給される。した
がって、次の等式に従い、電力が２つの要素、すなわち
抵抗器プラス容器へ供給される。
Ｐ＝Pt（IR＋IC） ここに、Pt＝dTC/dtであり、これは容器の温度上昇の
速度すなわち℃/sであらわされる傾斜（第２図参照）で
ある。前記にあらわれるIRおよびICはJ/℃であらわさ
れ、Ｐはワット（すなわちJ/s）であらわされる。Ptは
曲線の正切である。
ICはIRに比べ充分大であるから、IRの値は無視するこ
とが可能である。したがって加熱の電力は本質的には容
器に供給される（最初のアプローチにおいて）。
熱交換の等式は、 Ｐ＝Ｋ・Ｓ・ΔＴ である。ここに、Ｋは加熱要素と容器の間の熱交換の係
数（W/m2）であり、Ｓは熱交換の表面積（m2）である。
２つの公式を結合すると、関係、 Ｅ＝P/K・Ｓ＝Pt（IR＋IC）/K・Ｓ が得られ、最後に関係、 Ｅ＝（ΔＴ・IR）／（IR＋IC）＝（IR・Pt）／（Ｋ・
Ｓ） が得られる。
IR,KおよびＳは定数であるから、差Ｅは容器１の温度
上昇カーブC2の傾斜に確実に比例する。
この直線性の法則は、第１近似として有効なものであ
る。
しかし、Ｅをより正確に演算するには、放物線の法則
を適用することが好適である。
本発明においては、マイクロプロセッサ14は時間の関
数とセンサ７により測定される温度の関数としてカーブ
C2の傾斜Ptを計算し、そしてこの傾斜にもとづき差Ｅの
値を決定する。
マイクロプロセッサ14は加熱の停止を制御する。つま
りセンサ７によって測定された温度が予め定められた最
高温度TMよりも僅かに低く差Ｅよりも少い時に抵抗対４
への電力の供給を停止するように制御するものである。
本発明においては、最高温度TMを越える全ての不都合
を回避するために、理論的に必要な温度よりも僅かに低
い温度において加熱を中止することは、実際に好適なこ
とである。センサ７により測定された温度が安定した
後、本発明による装置は好適には４秒毎に一定間隔で容
器の温度を測定する（第３図参照）。センサ７により測
定された温度は形式Ａ＋Bptの関係にしたがい補正され
る。ここに、Ptは測定の時点で計算された平均傾斜であ
り、Ａはセンサ対容器１の壁の熱的ブレーキを考慮した
補正係数であり又Ｂはシステムの慣性を考慮した補正係
数である。
加熱の開始時期には、温度上昇カーブは湾曲し、しば
しば不規則なものである。この事情を補償するために、
傾斜Ptと差Ｅが、時間０−１、次いで時間２−０、次い
で時間３−０、このようにして時間９−０に至るまで演
算される。このとき、平均は直線ABで表わされる（第３
図参照）。最初の測定の影響を受けないようにするため
に、後続の平均は時間10−６について演算され、すなわ
ち直線CDが規定され、次いで平均は時間11−6,12−6,13
−６、以下同様、について演算される。
温度の測定に引続き、傾斜Ptと差Ｅの演算が関係式、 K1Pt＋K2Pt2 に従って行われる。
この関係式において、上述した加熱容器形式に対して
は、K1とK2は放物線状関数の係数である。設定温度TMが
越えられないことを確実にするために差Ｅの計算は僅か
に増加される。以下の方法によって比較が行われる。
その時の修正されたセンサ温度Tc＋Ｅが設定された温
度TMよりも高くなると直ちに加熱要素に対する電流の供
給は遮断される。
加熱が中断されると（ダイアグラムでＪ点）、遮断時
の傾斜Ptはメモリに格納される。
前もってなされる用心を考慮に入れることにより、
（センサの読みの補正および傾斜の増大）、設定温度TM
におそらく到達しない可能性がある。加熱を１つまたは
それより多く仮定することが必要である可能性がある。
加熱のこのような仮定は、最初の遮断時にメモリに格納
されたパラメータを用いて実行される。ここで最初の電
力供給の中断後に温度がどのように維持されるかが以下
に説明される。
温度の測定は４秒毎に継続的に行われ、傾斜と差Ｅは
継続的に計算される。この維持の位相において、傾斜は
関係式、 θ（TC）−θ（TC−10）/9×４ に従って最後の10個の温度について計算される。差Ｅは
又同じ方法（上記参照）で計算される。
電流修正センサ温度TC＋差Ｅが１℃で設定温度TMより
低い時に、ある量の電流が加熱要素４に供給される。
加熱の期間（第３図の点ＫとＬとの間）は以下の関係
式、 により計算される。
ここに、TMは予め決定される最高の設定温度、TCは加
熱遮断温度、Ｅは演算された差、 Ptcは加熱が中断されたときの傾斜、 Ｋは0.5と１の間の係数であり、一般的には0.8に等し
いものである。
上述の加熱期間が満了した後、加熱は、15秒に等しい
固定された時間長の間、中断される（第３図における時
点ＬとＭの間の遅延時間）。
この温度がTMの値に接近して維持される位相は、第４
図のフローチャートにより説明される。
第１図に示される加熱調理用容器は異なる最高温度を
もった多数の加熱機能F1,F2,F3,F4およびF5を有してお
り、これらの機能を選択するための手段を有している。
マイクロプロセッサ14はこれらの各々の機能に対して加
熱のための熱制御を操作するように適合させられてい
る。
この図示された例においては、加熱容器は以下の機能
を有している。
・最高温度約65℃でかつ低電力で加熱される二重のソー
スパン、 ・約85℃の最高温度での再加熱、 ・約95℃の最高温度での沸騰直前の煮沸、 ・約100℃の最高温度での沸騰、および、 ・約170℃の最高温度でのフライ調理。
この目的のため、加熱容器の制御用パネル15（第５図
参照）は使用者により操作されることを意図した５つの
ボタンF1,F2,F3,F4,F5を有しておりそれによて、上述の
多種類の加熱機能が選択されうる。
制御用パネル15はまた、異なる加熱機能のための操作
時間をプログラムするため２つの押ボタン（−および
＋）を有する。
これらの加熱機能の各々について詳細な説明が以下に
おいてなされる。
沸騰の機能について。
液体を沸騰温度にするために、その温度を上昇させる
ために必要とされるカロリー（特定の加熱）を供給する
こと、加熱手段の熱損失を補償すること、（加熱要素の
放射と伝導）および鍋の熱損失の補償をすることが必要
である。
熱損失の合計は容器の中に含まれている液体の量に関
係なく実質的に一定である。
液体を沸騰点に維持するために、システムの熱損失を
補償し、最小の蒸発に必要なカロリーを供給することで
十分である。もしカロリーが過剰であれば沸騰は激しく
なり蒸発は顕著なものになる。
沸騰機能に対しては（水、スープ、ミルクまたはパス
タ、米等料理についての液体の性質が何であれ又液体の
量が何であれ）実質的な設定温度TMは97℃である。差Ｅ
はこの温度が達成されるように計算される。然しなが
ら、温度TC＝90℃が達せられるとすぐに加熱要素４はそ
の定格電力の10％（30秒の時間ベースにおける電圧の下
で３秒間）の電力が供給される。
２つの場合がここで生ずる。
（ａ）容器に蓋が置かれる場合。温度カーブは僅かに内
側に湾曲する。温度カーブは実質的に実際の温度である
97℃の正接となり液体のタイプに依存して約100℃の温
度で自動的に安定化する。（水、塩分を含む水、ミルク
等）液体の蒸発一定状態（evaporation plateau）に対
する電力の供給は定格電力の10％で続けられる。（30秒
の時間ベースにおける電力の下で３秒間） （ｂ）容器に蓋がない場合。温度カーブは、損失が大き
いので内側にかなりの量落ち込んで湾曲する。
その差が97℃を達成することを可能とするであろう温
度は到達されない。傾斜は反対となり電力の供給が定格
電力の50％の値で再開され、これによって、液体を沸騰
一定状態とすることを可能とする。
緩和な加熱（または二重のソースパン）の機能につい
て。
二重のソースパン機能に要求されるエネルギは、 ・温度の緩慢な上昇、および ・約65℃における調整（最高の設定温度TM）、である。
これを行うため、抵抗体４に供給される電力は定格電
力の６分の１（30秒の時間ベースの電圧の下で５秒間）
である。
もし容器が或る量の液体を含んでいると、加熱してか
ら１分間の温度は５℃の値に到達するであろう（いわゆ
る臨界値である）。
もしこの限界温度が越えられていると、このことは抵
抗体４＋鍋の底＋加熱されるべき製品＋鍋の壁＋センサ
熱伝導が正しく達成されていることを証明する。
おそらく少量の液体（例えばソース等）が存在してい
る。
定格電力の６分の１の電力での操作が継続される。も
し温度がその限界温度に達しない時はおそらく多量の液
体（例えば緩やかに加熱されるべきスープ）が存在して
いることであろう。加熱は次いで定格電力に変更され
る。この両ケースのいずれにおいても、設定温度TMは65
℃である。
フライ調理機能についての安全性について。
食品のフライ調理は調理されるべき食品が極めて水分
のない状態であり、容器は170℃の温度に到達しうると
仮定する（肉、魚およびそれに類するものをカラメル等
を供給しながら料理する）。しかし、フライ調理の機能
は、誤りによって100℃に近い沸騰点を有する液体につ
いてプログラムされてしまうことが生ずる可能性があ
る。
１分間の加熱の後、乾式の調理（グリルまたはソテー
ミート、カラメル、等）の場合は、温度は20℃の臨界温
度を超過してしまっているべきである。
そのような場合でないときは、そのとき、加熱は沸騰
直前の煮沸の機能（最高温度95℃）へ自動的に変更され
る。
蒸発についての安全性（負荷の消滅）について。
“沸騰”の機能が使用される場合、沸騰している液体
の完全な蒸発は容器の温度の上昇を生じさせる。
温度が、110℃を越えると加熱要素４に対する電流の
供給は中断される。
温度センサの安定化について。
熱い鍋が加熱用抵抗器４の上に置かれてもよく、また
反対に、抵抗器からの放射により加熱されているセンサ
７が冷たい容器に押圧されていてもよい。利用のあらゆ
る場合において、センサの温度と容器の温度は同一では
ない。
熱制御の最初の位相は、順次の傾斜を演算し、もし前
述の方法に従い平均された、瞬時の傾斜が或る値例えば
0.1より低い場合のみ、抵抗器に電圧を印加することか
らなる。
本発明における容器の加熱に対する異った加熱機能は
マイクロプロセッサによって完全に制御される。使用者
はそれ等の機能のうちの１つと、操作時間とのみを選択
する必要がある。すべての場合において、最大温度は容
器の中にある加熱されるべき製品の量にかかわらず越え
られることはない。
上記に加えて、上述した方法は又設定された温度が到
達されているか否かを診断するために適用されうる。
この目的のために、選択された機能についてのキイの
手段によりプログラムされた設定温度が到達されたその
時の決定することが必要である。プログラムされる温度
維持の時間を計数することは、この時点から開始され
る。
２つの場合が生じる。
（Ａ）“沸騰”の機能について。
この場合においては、約90℃から開始し、加熱用抵抗
器への電力供給は周期化され、それにより定格電力の約
50％或は10％の平均電力を得る。
温度の測定値の分散を考慮に入れると、この測定の結
果のみでは、沸騰の開始時を正確に確認することを可能
にするものではない。
沸騰の高原（プラトー）の物理的定義が用いられる。
この沸騰の高原は完全に安定化した温度が存在すること
である。
したがって下記の二重のテストが実行される。
・到達された最低の温度（例えば約97℃）、 ・実際に零の傾斜（例えば0.05℃/sより小）。
これらの２つの条件が満たされると、設定された温度
に到達したと考えられ、この時点が時間制御用の記憶装
置に記憶される。
（Ｂ）その他の機能について。
この場合においては、設定された温度は、温度Tcが設
定された値から数度低い（例えば５℃以内）とき、到達
されたと考えられる。
例を示す。
機能F2がプログラムされる（85℃）。
80℃において設定値が到達されたと考えられ、この時
点が記憶装置に記憶される。
調理の周期についてのプログラムは、以下に示すよう
に、プログラムされる機能が熱の維持のために設けられ
るものであるか否かにより実行される。
（Ａ）熱の維持をともなう場合。
設定された温度が到達された時点が確認されると、選
択された機能によりプログラムされた温度が「高原の時
間」の間維持される。
その時間タイマの助けによりプログラムされている場
合は、この高原はこの時間に等しい。
そうでない場合は、不履行の時間が適用される。この
時間は、選択された機能により予めプログラムされるも
のであるが、機能によってきまるものあり、例えば、 のようになる。
この維持される高原の期間が終了したとき、サイクル
は予め定められた時間、例えば90分、の間熱の維持のモ
ード（機能F1に対応）へ進行する。
この熱の維持の時間の終了時において調理のサイクル
は完了する。
（Ｂ）熱の維持をともなわない場合。
過程は前記の場合と同様であるが、調理サイクルの終
了は、高原の維持が終了すると直ちに生ずる。
本発明が前記された説明用の具体例に限定されないこ
とは明らかであり、本発明の範囲を逸脱せずに、多くの
変形がなされることができる。
したがって、本発明による方法は、任意の装置例えば
化学反応装置、放熱装置、対流式暖房器、放熱プレート
等の熱的制御に適用されることが可能である。
〔符号の説明〕
１…調理用容器、２…加熱用基台、３…容器の底部、４
…加熱用抵抗器、６…内壁、７…温度センサ、８…ば
ね、９…ケーシング 10…電力用リレー、11…マイクロスイッチ、12…表示
灯、13…押ボタン、14…マイクロプロセッサ、15…制御
用パネル。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３０Ｂ (72)発明者 ポール リビエール フランス国，74150 ルミリ，ルート ド ローネイ，レ メサンジュ（番地な し) (72)発明者 ロジャー ロゼ フランス国，74150 ルミリ，ブロイ, バルブ，オ マルナ（番地なし) (56)参考文献 特開 昭58−174978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−259025（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−11774（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物質を予め定められた最高の温度TMへ加熱
    する装置であって、 電気的加熱手段、 該電気的加熱手段を活性化しおよび不活性化する手段、 該電気的加熱手段により加熱されるべき物質の温度に対
    応する１つの温度を測定するセンサ、および、 規則的な間隔をおいてセンサにより測定された温度をプ
    ロットするようプログラムされるマイクロプロセッサを
    具備し、 それにより、温度上昇曲線の瞬時のおよび平均の傾斜が
    演算され、それにより、該傾斜に依存して最高の温度と
    加熱停止の温度の差が演算され、測定される温度が最高
    の温度から該差を減じた値より僅かに低い温度になった
    とき加熱の停止が制御されるようになっている、 ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】物質を予め定められた最高の温度TMへ加熱
    するよう加熱装置を制御する加熱制御装置であって、該
    加熱制御装置は物質を加熱する電気的加熱手段および電
    気的加熱手段を活性化および不活性化する手段を包含す
    る設備に用いられ、該加熱制御装置は、 電気的加熱手段により加熱されるべき物質の温度を測定
    するセンサ、および、規則的な間隔をおいてセンサによ
    り測定された温度をプロットするようプログラムされる
    マイクロプロセッサを具備し、 それにより、電気的加熱手段の活性化後に規則的な間隔
    をおいて、センサにより測定される温度の変化特性曲線
    がプロットされ、温度の変化曲線の瞬時および平均の傾
    斜が演算され、最高の温度TMと、電気的加熱手段を不活
    性化すべき温度との間の差Ｅが温度の変化特性曲線の傾
    斜の関数として演算され、該電気的加熱手段を不活性化
    すべき温度は、装置の温度慣性によって物質の温度がTM
    へ上昇することを許容する温度であり、物質の測定され
    る温度が（TM−Ｅ）の値より僅かに低い値TCに到達した
    とき電気的加熱手段を不活性化する手段が作動させられ
    るようになっている、 ことを特徴とする加熱制御装置。
  3. 【請求項３】規則的な間隔をおいてセンサにより測定さ
    れた温度をプロットするようプログラムされるマイクロ
    プロセッサを用い、物質を予め定められた最高の温度TM
    へ加熱する装置の作動を制御する方法であって、該方法
    は下記の諸段階、 （ａ）装置を活性化し物質を加熱する段階、 （ｂ）装置により加熱されつつある物質の温度を測定す
    る段階、 （ｃ）段階（ａ）の期間において物質の温度のプロフィ
    ルを、時間の関数として決定する段階、 （ｄ）段階（ｃ）において決定される温度の変化曲線に
    依存する温度差Ｅを演算する段階、および （ｅ）物質の測定される温度が（TM−Ｅ）の値に近い値
    TCに到達したとき装置を不活性化する段階、を具備し、 該段階（ｄ）は、温度差Ｅを温度の変化曲線の傾斜の関
    数として演算することを包含し、 該段階（ｅ）は、TCの値が（TM−Ｅ）の値より僅かに低
    くなったとき装置を不活性化することを包含し、 それにより、温度上昇曲線の瞬時のおよび平均の傾斜が
    演算され、それにより、該傾斜に依存して最高の温度と
    加熱停止の温度の差が演算され、測定される温度が最高
    の温度から該差を減じた値より僅かに低い温度になった
    とき加熱の停止が制御されるようになっている、 ことを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】該段階（ｂ）は、規則的な間隔をおいて物
    質の温度を測定することを包含し、 該段階（ｄ）は、温度の変化曲線の平均の傾斜を演算す
    ることを包含する、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】該段階（ｄ）は温度差Ｅを、温度の変化曲
    線の平均の傾斜の関数として連続的に演算することを具
    備する、請求項３記載の方法。
  6. 【請求項６】該温度の変化特性曲線の傾斜の関数は、実
    験にもとづいて決定される、請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】該段階（ｄ）は、温度差を単に温度の変化
    曲線の平均の傾斜のみの関数として演算することを具備
    する、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】該段階（ｅ）の後に、諸段階、 （ｆ）物質の温度を規則的な間隔をおいて測定する段
    階、 （ｇ）温度の変化曲線を時間の関数として演算する段
    階、 （ｈ）温度の変化曲線の平均の傾斜を規則的な間隔をお
    いて演算する段階、 （ｉ）温度差Ｅを、規則的な間隔をおいて、段階（ｈ）
    において演算される平均の傾斜の関数として演算する段
    階、および、 （ｊ）測定された温度の値プラス段階（ｉ）で演算され
    た温度差Ｅが予め定められた最高の温度TMより約１℃だ
    け低いとき、加熱手段を予め定められた時間長の間再活
    性化する段階、 をさらに具備する、請求項4,5または６記載の方法。
  9. 【請求項９】該段階（ｊ）の予め定められた期間は下記
    の関係式により演算され、 ｛（TM−（TC−Ｅ））/Ptc｝・Ｋ ここに、TMは予め定められた最高の温度、TCは加熱装置
    が不活性化される物質の測定温度、 Ｅは演算された温度差、 Ptcは加熱装置が不活性化されるときの温度の変化曲線
    の傾斜、および、 Ｋは0.5と１の間の予め定められた値を有する係数であ
    る、 請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】該段階（ｊ）の演算された期間の後、加
    熱装置を、一定の期間不活性化すること、をさらに具備
    する請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】物質を少なくとも１つの予め定められた
    最高の温度へ加熱する電気加熱式調理用容器であって、 該物質のための容器、 電気的加熱手段、 該電気的加熱手段を活性化しおよび不活性化する手段、 電気的加熱手段により加熱されるべき物質の温度に対応
    する容器の温度を測定するセンサ、および、 規則的な間隔をおいてセンサにより測定された温度をプ
    ロットするようプログラムされるマイクロプロセッサを
    具備し、 それにより、温度上昇曲線の瞬時のおよび平均の傾斜が
    演算され、それにより、該傾斜に依存して最高の温度と
    加熱停止の温度の差が演算され、測定される温度が最高
    の温度から該差を減じた値より僅かに低い温度になった
    とき加熱の停止が制御されるようになっている、 ことを特徴とする電気加熱式調理用容器。
  12. 【請求項１２】複数の調理用機能からの選択を行う手段
    をさらに具備し、該調理用機能の各々は相異なる対応す
    る予め定められた最高の温度TMを有し、マイクロプロセ
    ッサは、各調理用機能に従い、電気的加熱手段を活性化
    しおよび不活性化する手段を作動させるようプログラム
    されている、請求項11記載の調理用容器。
  13. 【請求項１３】複数の調理機能は、下記のもの、すなわ
    ち、 約65℃の最高温度TMおよび低加熱電力による二重のソー
    スパン加熱、 約85℃の最高温度TMによる再加熱、 約95℃の最高温度TMによる沸騰直前の煮沸、 約100℃の最高温度TMによる沸騰、および、 約170℃の最高温度TMによるフライ調理、 を包含する請求項12記載の調理用容器。
  14. 【請求項１４】調理用容器の作動時間をプログラムする
    手段をさらに具備する、請求項12又は13記載の調理用容
    器。
  15. 【請求項１５】加熱機能を選択する手段および作動時間
    をプログラムする手段は、調理用容器の使用者により操
    作されるよう意図されるキイを具備する、請求項14記載
    の調理用容器。
  16. 【請求項１６】調理用容器が沸騰機能で作動している間
    に測定温度が90℃のオーダーに到達したとき、加熱電力
    を減少させる手段をさらに具備する、請求項13記載の調
    理用容器。
  17. 【請求項１７】容器が蓋を有しないとき、加熱電力を増
    大させる手段をさらに具備する、請求項16記載の調理用
    容器。
  18. 【請求項１８】調理用容器が二重のソースパン加熱機能
    で作動している場合に、該最高の温度が予め定められた
    時間内に到達されたときは、加熱電力を低減された値へ
    低減させ、該最高の温度が予め定められた時間内に到達
    されないときは、加熱電力をより高い値へ増大させる手
    段をさらに具備する、請求項13記載の調理用容器。
  19. 【請求項１９】調理用容器がフライ調理機能で作動して
    いる間に、予め定められた最高の温度が予め定められた
    時間内に到達されないときは、沸騰直線の煮沸を自動的
    に選択する手段をさらに具備する、請求項13記載の調理
    用容器。
  20. 【請求項２０】調理用容器が沸騰機能で作動している間
    に、測定される温度が110℃を越えると、電気的加熱手
    段を自動的に不活性化する手段をさらに具備する、請求
    項13記載の調理用容器。
  21. 【請求項２１】温度の変化曲線の演算された平均の傾斜
    が約0.1℃／秒より低い時にのみ、電気的加熱手段を活
    性化させる手段を始動する手段をさらに具備する、請求
    項11,12又は13記載の調理用容器。
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