JP3021804B2 - 調理器用自動消火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度センサによる鍋底
温度の検出値に基づいて調理器の自動消火を行なう自動
消火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、鍋底の温度を検出する温度セ
ンサを設け、この温度センサによる測定温度に基づいて
消火タイミングを設定し焦げつきを防止する装置が知ら
れている。例えば、特公昭６３−６７１０６号に示され
る調理用温度制御装置がある。この装置は、調理物が加
熱され沸点に達すると温度センサによる測定温度（以
下、センサ温度と呼ぶ）の上昇傾斜が急減することか
ら、このときの温度を調理物の沸騰温度とし、この沸騰
温度より予め設定された温度だけ上昇した時に消火する
ものである。つまり、図１３（ア）に示すように、加熱
によりセンサ温度が上昇してその上昇傾斜が急減する時
刻ｔ１にて沸騰したと判断し、調理物が煮詰まり始めて
沸騰検出時点でのセンサ温度Ｔ１から所定温度△Ｔ（例
えば１０℃）だけ上昇したとき（時刻ｔ２）に消火する
のものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように沸騰検出点から常に所定温度△Ｔだけ上昇した時
に消火するものでは、実際には焦げつきを生じたり逆に
加熱不足を生じたりして、的確なタイミングで消火され
るものではなかった。なぜなら、沸騰検出点からほぼ一
定温度に維持される沸騰ゾーンｚにおいては、火力調
節，調味料の添加，水分量の変化等により途中でセンサ
温度が変動するため、単に、沸騰検出したときのセンサ
温度Ｔ１から一律に所定温度△Ｔだけ上昇した時に消火
するものでは、適正な消火タイミングが得られない。

【０００４】例えば、図１３（イ）に示すように、沸騰
検出してから火力を絞った場合には、沸騰ゾーンにおい
てセンサ温度は徐々に温度が下がっていきＴ１よりもｄ
１だけ低い温度を維持する。そして、調理物が煮詰まっ
て、点ａにおいてセンサ温度が急激に上昇し始める。と
ころが、設定された消火温度は（Ｔ１＋△Ｔ）であるた
め、実際には沸騰状態から（△Ｔ＋ｄ１）だけ上昇しな
ければ消火されず、必要以上に加熱されて焦げつきを生
じてしまう。

【０００５】逆に、図１３（ウ）に示すように、沸騰検
出してから沸騰ゾーンにおいて塩等の調味料が添加され
ると、センサ温度は徐々に上がっていきＴ１よりもｄ２
だけ高い温度を維持する。従って、ｄ２が△Ｔに近付く
につれて少しの変動で煮詰まる以前に消火してしまうよ
うな事態が起こる。

【０００６】また、このような従来の装置では、センサ
温度の上昇傾斜のみに基づいて沸騰を検出しているた
め、以下の場合には沸騰を検出できない。例えば、２口
タイプのテーブルコンロでは鍋の載せ変えがしばしば行
なわれるが、炒め料理を行なっていた隣のコンロに沸騰
した煮もの用鍋を載せ変えると、図８に示すように、そ
れまで高温であったセンサ温度が減少し１００℃付近で
安定する。従って、この場合には、調理物が沸騰してい
るにも関わらず、センサ温度の上昇が少なくなる点を判
断できず沸騰を検出できない。沸騰が検出できなけれ
ば、それ以降いくらセンサ温度が上昇しても消火され
ず、焦げつきを防止することができない。本発明の調理
器用自動消火装置は上記課題を解決し、焦げつき防止能
力を向上することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の調理器用自動消火装置は、図１にて例示するよ
うに、鍋底を加熱する燃焼制御手段Ｍ１を備えた調理器
に用いられる自動消火装置において、鍋底温度を測定す
る温度センサＭ２と、上記温度センサによる測定温度の
変化度合いを検出する勾配検出手段Ｍ３と、上記測定温
度の上昇および下降を含めた変化度合いが、上昇上限値
と下降下限値との間の所定範囲内にあるか否かを判断
し、上記所定範囲内にあるとの判断に基づいて調理物の
沸騰を検出する沸騰検出手段Ｍ４と、上記沸騰検出後
に、略一定温度に維持される沸騰ゾーンを経て上記測定
温度の上昇勾配が所定の設定勾配を超えたか否かを判断
する上昇勾配判断手段Ｍ５と、上記設定勾配を超えたと
の判断から所定期間経過後あるいは所定温度上昇後に、
上記燃焼制御手段Ｍ１に消火指令を出力する消火指令手
段Ｍ６と、上記調理物の沸騰を検出するにあたり、上記
測定温度が下降推移する場合には、下降終了後一定期間
経過するまでは上記沸騰検出手段Ｍ４による沸騰検出を
禁止する沸騰検出禁止手段Ｍ７とを備えたことを要旨と
する。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明の調理器用自動消火装
置は、鍋底温度を測定する温度センサＭ２の測定温度の
変化度合いを勾配検出手段Ｍ３により検出する。測定温
度は上昇する場合と下降する場合とがあるが、沸騰検出
手段Ｍ４はこの変化度合いが上昇上限値と下降下限値と
のあいだの所定範囲内にあるとの判断に基づいて調理物
の沸騰を検出する。冷水状態から加熱した場合では、図
６に示すように、測定温度が沸点近傍まで上昇し、そこ
から変化度合い（上昇勾配）が大きく減少して所定範囲
内に入る。また、図８に示すように、鍋の載せ変え等に
より調理物が沸騰状態にあっても測定温度が減少する場
合では、沸点に近付くとその変化度合い（下降勾配）が
大きく減少して所定範囲内に入る。こうして、調理物の
沸騰を検出することができる。

【００１１】沸騰検出後、上昇勾配判断手段Ｍ５によ
り、測定温度の増加変化度合いである上昇勾配が所定の
設定勾配を超えたか否かを判断する。つまり、水分がな
くなって調理物が煮詰まったか否かを判断する。こうし
て、上昇勾配が設定勾配を超えたと判断すると、このと
きから所定期間経過してあるいは所定温度上昇して、消
火指令手段Ｍ６が燃焼制御手段Ｍ１に消火指令を出力し
て加熱停止する。つまり、沸騰検出時の温度に基づかず
に、沸騰後の測定温度の上昇勾配が設定勾配を超えたと
の判断に基づいて、消火時期あるいは消火温度を決定す
る。従って、沸騰検出後に種々の要因で沸騰状態測定温
度が変動しても、それに応じた適正なタイミングで消火
され焦げつきを防止することができる。

【００１２】更に、沸騰検出手段Ｍ４による調理物の沸
騰を検出するにあたり、測定温度が下降推移する場合に
は、沸騰検出禁止手段Ｍ７が働いて、下降終了後一定期
間経過するまでは沸騰検出手段Ｍ４による沸騰検出を禁
止する。例えば、温度センサの測定温度が高温となって
いるコンロ等の調理器に、沸騰していない調理物の鍋を
載せ変えた場合には、図７に示すように、測定温度が下
降し、沸騰する前に測定温度の変化度合いが期間ｘにて
一度所定範囲内に入るが、このときには沸騰と判断しな
いのである。つまり、測定温度が下降終了後一定期間経
過するまでは沸騰検出を禁止しているため、沸騰検出を
開始する時には測定温度の変化度合いが大きくなってお
り、変化度合いが上昇に転じる領域での誤った沸騰検出
をしない。

【００１３】

【００１４】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明確
にするために、以下本発明の調理器用自動消火装置の好
適な実施例について説明する。図２は、一実施例として
の自動消火装置を備えたテーブルコンロの要部を示す概
略構成図である。

【００１５】テーブルコンロは、リング状のバーナ３
と、バーナ３での燃焼を制御するバーナコントローラ５
と、バーナヘッド３ａの中央部に設けられ五徳上に載せ
た鍋Ｎの底面と接して鍋底温度を検出する温度センサ７
（本実施例ではサーミスタを用いる）と、バーナコント
ローラ５からの制御信号に応じてバーナ３への燃料供給
量を調整する比例制御弁９と、ガス流路の開閉を司どる
元電磁弁１１とを備える。尚、図示しないが、ガス燃焼
機構として、周知の点火装置，炎検知回路，電源回路，
操作スイッチ部等を備える。

【００１６】バーナコントローラ５は、周知の算術論理
演算回路を構成するＣＰＵ５ａと、後述する自動消火制
御ルーチン等の制御プログラム等を記憶するＲＯＭ５ｂ
と、演算処理中に各種のデータ等を一時的に記憶するＲ
ＡＭ５ｃと、温度センサ７からの測温信号を入力して演
算可能な信号に変換する入力インタフェース５ｄと、比
例制御弁９，元電磁弁１１に接続して比例制御弁９の開
度に応じたデューティ信号および元電磁弁１１の開閉駆
動信号を出力する出力インタフェース５ｅと、これらを
相互に接続するバス５ｆ等を備える。

【００１７】次に、バーナコントローラ５が実行する自
動消火制御処理について説明する。この処理は、図３の
フローチャートに示すように、沸騰検出・モード設定ル
ーチン（Ｓ１）と、火力調整・消火ルーチン（Ｓ２）と
に大別され、電源投入と同時に起動する。

【００１８】沸騰検出・モード設定ルーチンは、図４に
示すフローチャートに沿って実行される。まず、本ルー
チンが起動すると、温度センサ７の信号読み込み、つま
り測温を開始する（Ｓ１０）。尚、この測温処理は、図
示しない別の割込みルーチンにより５秒毎に行なわれ
る。次に、起動から３５秒経過したかを判断し（Ｓ１
１）、経過するまでは自動消火温度を２５０℃に設定す
る（Ｓ１２）。

【００１９】本ルーチンが起動して３５秒経過すると、
温度センサ７による測定温度（以下、センサ温度と呼
ぶ）が１２０℃以上か否かを判断し（Ｓ１３）、１２０
℃以上の場合には、更にセンサ温度の変化割合（以下、
勾配と呼ぶ）が２℃／分以上か否かを判断する（Ｓ１
４）。油を用いた揚げもの料理では、ステップ１４にて
「ＹＥＳ」と判断されるため、調理モードを揚げものモ
ードに設定する（Ｓ１５）。ステップ１４にて「ＮＯ」
と判断された場合については後述する。尚、勾配の算出
にあたっては、５秒毎に測温されるセンサ温度の現在の
値と３０秒前のセンサ温度との差を時間（３０秒）で除
して求めることにより、瞬時的な変動による誤動作を防
止している。

【００２０】ステップ１３にて、センサ温度が１２０℃
未満と判断されると、更にセンサ温度が７０℃以上か否
かを判断する（Ｓ１６）。冷水状態から加熱開始したと
きには、一般的な水量であれば「ＮＯ」と判断される。
そして、センサ温度が７０℃以上になるまで待って（Ｓ
１７）、勾配が−１０℃〜４℃／分の範囲で６０秒継続
したときに（Ｓ１８，１９）、調理物が沸騰したと判断
すると共に、調理物が煮ものであるとして調理モードを
煮ものモードに設定する（Ｓ２０）。つまり、図６に示
すように、センサ温度が上昇して沸点に近づくと、勾配
が急に減少してほぼ一定温度に保たれる。従って、この
勾配が−１０℃〜４℃／分の範囲を６０秒継続した時刻
ｔ１において沸騰を判断している。尚、本発明の測定温
度の変化度合いの上昇上限値が４℃／分に相当し、下降
下限値が−１０℃／分に相当する。

【００２１】ところで、センサ温度が高温となっている
状態から鍋が載せられてセンサ温度が減少する場合があ
る。例えば、高カロリーバーナと中カロリーバーナとの
２口タイプのテーブルコンロでは、鍋の載せかえがしば
しば行なわれるが、煮もの用鍋が載せられる直前まで炒
め調理が行なわれていた場合では、センサ温度がかなり
高温（例えば１５０℃）となっているため、図７に示す
ように、勾配が負の値をとることがある。そこで、ステ
ップ１４にて、「ＮＯ」と判断された場合およびステッ
プ１７で「ＹＥＳ」と判断された場合には、ステップ２
１に移行して勾配が０以上になるまで待ち（Ｓ２２）、
勾配が０以上になってから更に６０秒経過するまではス
テップ１８，１９の沸騰検出処理を行なわないようにし
ている。

【００２２】従って、図７の範囲ｘに示すように、勾配
が所定範囲（−１０〜４℃／分）内におさまる状態であ
っても、勾配が上昇に転じて６０秒経過した後には、勾
配がある程度上昇しており、ステップ１８からの沸騰検
出動作に入っても、誤って沸騰検出することがない。こ
うして、時刻ｔ２において沸騰を検出できる。また、沸
騰した調理物の鍋を載せた場合には、図８に示すよう
に、センサ温度が減少して沸点近傍で一定となり、ステ
ップ２２による待ち時間経過後も勾配が所定範囲内に継
続（６０秒）するため、時刻ｔ３において沸騰を検出で
きる。尚、ステップ２２で待ち時間経過した後にセンサ
温度が１２０℃以上であった場合には、ステップ１４に
移行する。

【００２３】こうして、煮ものの沸騰検出および調理モ
ードが設定されると、本ルーチンを抜けて火力調整・消
火ルーチンに移行する。

【００２４】図５は火力調整・消火ルーチンを表すフロ
ーチャートである。まず、上述の処理で設定された調理
モードを判断する（Ｓ３０）。揚げものモードの場合に
は、センサ温度が２３０℃になったところで消火するが
（Ｓ３２，３３）、途中で調理物が変更（鍋が交換）さ
れたりしてセンサ温度が１２０℃以下に下がった場合に
は、設定されたモードをキャンセルし（Ｓ３４）、上述
の沸騰検出・モード設定ルーチンのステップ１７の処理
に戻る。

【００２５】煮ものモードの場合には、センサ温度が１
３０℃になっているか否かを判断し（Ｓ３５）、「ＹＥ
Ｓ」であればハイリミットを超えたとして強制的に消火
する（Ｓ３６）。つまり、元電磁弁１１を閉状態にす
る。また、センサ温度が１０秒間に１０℃以上下降した
か否かを判断し（Ｓ３７）、図９の時刻ｔ４に示すよう
に、途中で調理物が変更されたり水が加えられたりして
「ＹＥＳ」と判断された場合には、ステップ３４に移行
して調理モードをキャンセルすると共にステップ１７に
戻る。つまり、先になされた調理物の沸騰検出をキャン
セルして、再度沸騰判断処理に移行するのである。つま
り、先になされた調理物の沸騰検出をキャンセルし、再
度沸騰判断処理に移行するのである。

【００２６】ステップ３７において「ＮＯ」と判断され
た場合には、次に、センサ温度が１０秒間に１０℃以上
上昇したか否かを判断する（Ｓ３８）。鍋を持上げて移
動させて１０秒たっても戻されなかった場合等では、
「ＹＥＳ」と判断され、調理意志がなくなったとして１
０秒後に消火する（Ｓ３９）。

【００２７】このような消火あるいはモードキャンセル
が行なわれない場合には、ステップ４０に移行してセン
サ温度の勾配が４℃／分を超えたか否かを判断し、超え
ていれば１０秒間継続したか否かを判断する（Ｓ４
１）。これらの判断が「ＮＯ」の場合には、ステップ３
５の処理に戻るが、図１０の点Ａに示すように、調理物
が煮詰まって勾配が上昇し始め、所定上昇勾配（４℃／
分）を１０秒間継続して超えたと判断されるとバーナ３
の火力を絞る（Ｓ４２）。つまり、調理物の水分がなく
なり煮詰まり始めると、比例制御弁９に出力する信号の
デューティ比を変更して弱火に設定する。

【００２８】一般に、鍋内の水分がなくなった後も強火
で加熱すると、図１１（ア）に示すように、鍋底中央部
（センサ部）と鍋底外周部とに著しい温度差が生じる
が、ステップ４２により弱火に変更されるため、図１１
（イ）に示すように、両者の温度差が小さくなる。

【００２９】続いて、勾配が所定上昇勾配を超えてから
（Ｓ４０にて「ＹＥＳ」）、センサ温度が１０℃上昇し
た時に消火する（Ｓ４３）。従って、沸騰検出後に種々
の要因で沸騰状態のセンサ温度が変動しても、それに応
じた適正なタイミングで消火することができる。

【００３０】尚、ステップ４３の処理に代えて、図１２
に示すステップ４３ａの処理を行なってもよい。この処
理は、勾配が所定上昇勾配を超えてから、所定時間（例
えば、１０秒）の経過を待ってから消火動作を行なうも
のである。従って、適正なタイミングで消火することが
できる。こうした消火処理が終了すると本制御ルーチン
を終了する。

【００３１】以上説明したように本実施例によれば、調
理物の沸騰を−１０〜４℃／分の勾配に基づいて検出す
るため、図８に示すように、勾配が負の値をとる場合に
も正確に沸騰を検出することができる。しかも、図７に
示すように、勾配が負から正に転じる場合においても、
所定の待ち時間を経過してから検出動作に入るため、沸
騰誤検出がない。更に、図９に示すように、沸騰後、水
の添加等によりセンサ温度が大きく下降した場合には、
沸騰検出をキャンセルし、再び沸騰判断処理に移行する
ため、誤った消火処理を行なわない。また、消火タイミ
ングは、従来のような沸騰検出時の温度に基づくもので
はなく、沸騰検出後のセンサ温度の勾配上昇に基づいて
いるため、沸騰中にセンサ温度が変動しても適正なタイ
ミングで消火することができ、確実に焦げつきを防止で
きる。更に、図１１（イ）に示すように、所定の勾配上
昇を超えてからはバーナ３の火力を弱めるため、鍋底全
体にわたって温度差が小さくなり、部分的な焦げつきも
防止できる。

【００３２】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものでなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な態様で実施し得
ることは勿論である。例えば、調理モードの設定や火力
調整制御を省略した簡易な構成であってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の調理器用自
動消火装置は、沸騰検出時の温度に基づかずに、沸騰後
の測定温度の上昇勾配が設定勾配を超えたとの判断に基
づいて、消火時期あるいは消火温度を決定するため、沸
騰検出後に種々の要因で沸騰状態測定温度が変動して
も、それに応じた適正なタイミングで消火することがで
き、良好な焦げつき防止を実現できる。しかも、調理物
の沸騰検出を、測定温度の変化度合いが上昇上限値と下
降下限値との間の所定範囲内にあるか否かの判断に基づ
いているため、測定温度が下降する場合にも沸騰を検出
することができる。

【００３４】更に、測定温度が下降推移する場合には、
下降終了後一定期間経過するまでは沸騰検出を行なわな
いため、沸騰前の鍋の載せ変え等による誤った沸騰検出
を防止できる。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的構成を例示するブロック図であ
る。

【図２】一実施例の概略構成図である。

【図３】自動消火制御ルーチンを表すフローチャートで
ある。

【図４】沸騰検出・モード設定ルーチンを表すフローチ
ャートである。

【図５】火力調整・消火ルーチンを表すフローチャート
である。

【図６】センサ温度の推移を表すグラフである。

【図７】センサ温度の推移を表すグラフである。

【図８】センサ温度の推移を表すグラフである。

【図９】センサ温度の推移を表すグラフである。

【図１０】センサ温度の推移を表すグラフである。

【図１１】センサ温度と鍋底外周部の温度の推移を表す
グラフである。

【図１２】変形例を表すフローチャートの一部である。

【図１３】センサ温度の推移を表すグラフである。

【符号の説明】

３…バーナ，５…バーナコントローラ，７…温度セン
サ，１１…元電磁弁，Ｎ…鍋

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍋底を加熱する燃焼制御手段を備えた調
   理器に用いられる自動消火装置において、 鍋底温度を測定する温度センサと、 上記温度センサによる測定温度の変化度合いを検出する
   勾配検出手段と、 上記測定温度の上昇および下降を含めた変化度合いが、
   上昇上限値と下降下限値との間の所定範囲内にあるか否
   かを判断し、上記所定範囲内にあるとの判断に基づいて
   調理物の沸騰を検出する沸騰検出手段と、 上記沸騰検出後に、略一定温度に維持される沸騰ゾーン
   を経て上記測定温度の上昇勾配が所定の設定勾配を超え
   たか否かを判断する上昇勾配判断手段と、 上記設定勾配を超えたとの判断から所定期間経過後ある
   いは所定温度上昇後に、上記燃焼制御手段に消火指令を
   出力する消火指令手段と、 上記調理物の沸騰を検出するにあたり、上記測定温度が
   下降推移する場合には、下降終了後一定期間経過するま
   では上記沸騰検出手段による沸騰検出を禁止する沸騰検
   出禁止手段と を備えたことを特徴とする調理器用自動消
   火装置。