JP3563243B2 - 加熱調理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、被調理物の加熱を行う加熱調理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加熱調理装置である電気コンロにおいては、加熱手段としてヒータを備えており、鍋等の調理容器がヒータの上に置かれて加熱調理が行われる。
【０００３】
また、温調機能を有する電気コンロも知られており、このものにあっては、被調理物の温度を検出する温度センサが備えられ、該温度センサの検出温度が所定の目標温度と一致するようにヒータの加熱量を調節する、所謂温調制御が行われる。これにより、使用者は希望温度を設定し、温調調理モードを選択することで、調理物の温度を一定に保って調理を行うことができ、例えば天ぷら調理等を簡単に行うことができる。
【０００４】
ここで、例えば中心を共通とする内外２重のリング型ヒータを備えた電気コンロでは、上述した温調制御は、一般に、目標温度に応じて温調オフ温度と、該温調オフ温度よりも低い温度に設定された温調オン温度とを決定し、前記温度センサによる被調理物の検出温度が該温調オフ温度以上となったときに内外２重のヒータの作動を共に中断し、中断後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が温調オン温度以下となったときに、内外２重のヒータの作動を共に再開することで行われる。
【０００５】
しかし、このように全てのヒータを同時に作動、停止することで温調制御を行ったときには、調理物の温度の上昇及び下降速度が速く、被調理物の温度が温調オフ温度と温調オン温度との間で短い周期で変動するため、滑らかな温調を行うことができない。また、ヒータの作動と停止を有接点リレーを介して行うものでは、リレーの切替えが頻繁に生じることで、リレーの寿命が短くなってしまうという不都合があった。
【０００６】
また、滑らかな温調を行う為、ヒータへの通電量を調節することで、ヒータの加熱量を制御することも考えられるが、この場合には、ヒータの通電制御回路が複雑になると共に、製造コストが増加するという不都合があった。
【０００７】
このような不都合を解消するため、内外２重のヒータを備えた電気コンロにおいては、各ヒータの作動と停止を個別に制御し、温度センサによる被調理物の温度が前記温調オフ温度以上となったときに、２個のヒータのうちのどちらか一方のみの作動を停止し、ヒータの総加熱量を減少させて温調を行うようにすることが考えられる。
【０００８】
しかし、本願発明者らは、このように被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、内側のヒータのみの作動を停止して温調制御を行った場合には、以下の不都合が生じることを知見した。
【０００９】
即ち、被調理物を入れた調理容器の大きさ（底面積）が小さいと、該調理容器が外側のヒータの上まで完全に載り切らない場合があり、この場合には、被調理物の温度が温調オフ温度以上となったときに内側のヒータの作動を停止すると、調理容器が完全に載っていない外側のヒータでのみ、被調理物の保温を行うことになる。
【００１０】
そのため、この場合には、ヒータの総発熱量に対して調理容器が受ける熱量の割合（熱効率）が小さく、無駄に電力を消費すると共に、被調理物の温度低下の抑制効果（保温効果）も小さくなるという不都合が生じることを知見した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被調理物に対する温調制御を行う際に、加熱手段の熱効率が良い加熱調理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の実施態様は、中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、前記温調制御手段は、前記目標温度に応じて温調オフ温度と、該温調オフ温度よりも低い温度である温調オン温度とを決定し、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、中心から所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を中断して、該所定番目から内側の前記加熱手段のみを作動させ、その後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記オン温度以下となったときに、前記所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を再開させることで被調理物の温調制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、所定番目よりも外側の加熱手段の作動を停止して、該所定番目から内側の加熱手段のみで被調理物の加熱を行い（温調オフ期間）、その後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オン温度以下となったときに、全ての加熱手段で被調理物を加熱する（温調オン期間）。
【００１４】
これにより、従来、全てのヒータを同時にオフさせたときのように被調理物の温度が急速に下がることがなく、滑らかな温調制御を行うことができる。また、調理容器として、外側の加熱手段の上まで完全に載り切らないものを使用して被調理物の加熱を行う場合でも、該調理容器は前記温調オフ期間中に前記所定番目から内側のヒータにより加熱されるので、熱効率（調理容器が受ける熱量／ヒータの総発熱量）が良く、わずかな発熱量で被調理物の温度の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の実施態様は、中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、前記温調制御手段は、前記複数の加熱手段の総加熱量を減少させるときは、外側から内側に向けて順次加熱手段の作動を停止し、前記複数の加熱手段の総加熱量を増加させるときには、内側から外側に向けて順次加熱手段の作動を開始することを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記複数の加熱手段の総加熱量を減少させるときは、外側の加熱手段からその作動を停止する。また、前記複数の加熱手段の総加熱量を増加させるときは、内側の加熱手段からその作動を開始する。
【００１７】
そのため、底面積が小さい調理容器を加熱する場合に、該調理容器が載っている部分の加熱手段を優先的に使用した上で、総加熱量の調節を行うことができる。これにより、上記第１の実施態様と同様、加熱手段の熱効率（調理容器が受ける熱量／加熱手段の総発熱量）が良く、わずかな発熱量で被調理物の温度低下を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本第１の実施形態の加熱調理装置であるガラストップ式電気コンロの外観図、図２は図１に示した電気コンロの回路図、図３は図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート、図４は電気コンロのヒータ部を上から見た図である。
【００１９】
図１ａを参照して、本実施形態の電気コンロ本体１は、加熱手段として、ガラストップ２の下方に設けられた右ヒータＨ１及び左ヒータＨ２と、グリル室３内に備えた図示しないグリルヒータＨ３とを備える。そして、使用者が加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃを操作することで、右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３の加熱動作の開始と停止、及び加熱量の調節がそれぞれ行われる。
【００２０】
右ヒータＨ１は温調機能を有し、使用者により温調目標温度が温度設定器５で設定される。温度設定器５は、図１ｂに示すように、温調目標温度を１６０℃，１８０℃，２００℃の３段階に設定する温度スイッチ６と、右ヒータＨ１の加熱制御モードを、温調を行う温調モードと温調を行わない通常モードとに切替えるモード切替スイッチ７とを備える。また、右ヒータＨ１は、中心を共通とする２個の図示しないリング形状の発熱体（本発明の加熱手段）によって構成され、使用者はダブルゾーン切換スイッチ１３の操作により、外側の発熱体の使用／不使用を切換えることができる。
【００２１】
本発明の温度センサであるサーミスタ１１は、電気コンロ本体１に備えられたジャック８と、ジャック８に挿入接続されるプラグ９と、一端がプラグ９と接続され、他端がサーミスタ１１と接続されたケーブル１０を介して電気本体１と接続される。そして、サーミスタ１１は、調理容器Ａに入れられた被調理物Ｂに浸漬して使用され、調理物Ｂの温度を検出する。
【００２２】
電気コンロ本体１に備えられた電子ユニット１２は、モード切換スイッチ７の設定が温調モードであり、使用者が加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置に操作したときに、右ヒータＨ１の温調制御を開始し、温度スイッチ６により設定された目標温度と、サーミスタ１１により検出された被調理物Ｂの温度とが一致するように、右ヒータＨ１の加熱量を調節する。
【００２３】
次に、図２を参照して電気本体１の動作について説明する。図２は電気コンロ本体１の回路図であり、電子ユニット１２により右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３を制御する構成となっている。
【００２４】
電気コンロ本体１は端子台Ｔを介してプラグＰと接続され、使用者がプラグＰを図示しないコンセントに差込み、電源スイッチ４８を操作することで、電子ユニット１２に交流電圧が供給され、また、図１ａに示した加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃの操作にそれぞれ対応してＯＮ，ＯＦＦされる加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを介して右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３に交流電圧が供給される。
【００２５】
右ヒータＨ１は、本発明の加熱手段である内外二重に配置されたリング形状の発熱体２１ａ，２１ｂを有し、内側の発熱体２１ａはリレーＲ５の作動接点５０のＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）により作動と停止がなされ、外側の発熱体２１ｂはリレーＲ４の作動接点２２のＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）により作動と停止がなされる。尚、２３はダブルゾーンスイッチ１３の操作と連動して外側の発熱体２１ｂへの電源供給を遮断する接点である。
【００２６】
それぞれの発熱体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、バイメタルスイッチである加熱防止スイッチ２４が接続され、各発熱体の発熱量が所定値以上となったときに、それぞれに接続された加熱防止スイッチ２４がＯＮ（開）して、各発熱体が異常加熱することを防止している。
【００２７】
加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、上述したように、それぞれ図１ａに示した加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃの操作と連動して作動し、３個の接点２６，２７，２８とバイメタルヒータ２９とにより構成される。
【００２８】
使用者が加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置にセットすると、加熱量調節スイッチ２５ａの接点２６，２７，２８がＯＮ（閉）する。接点２７，２８がＯＮすることで発熱体２１ａ，２１ｂに電源が供給され、接点２６がＯＮ（閉）することで使用者が加熱量調節つまみ４ａを操作したことが電子ユニット１２に認識される。
【００２９】
バイメタルヒータ２９は、ヒータとバイメタルがセットになったものであり、接点２８と連動して作動する。バイメタルヒータ２９のヒータ部への通電発熱により、バイメタルヒータ２９のバイメタル部が変形すると、接点２８がＯＦＦ（開）されて、発熱体２１ａ，２１ｂ，及びバイメタルヒータ２９のヒータ部への通電が遮断される。そして、バイメタルヒータ２９のバイメタル部が徐々に冷えて元の形に戻ると接点２８が再びＯＮ（閉）し、発熱体２１ａ，２１ｂへの通電が再開される。
【００３０】
バイメタルヒータ２９のバイメタル部の作動位置（バイメタルの変形により接点２８がＯＦＦされる位置）の設定は、加熱量調節つまみ４ａの回転設定位置に応じて変更される。バイメタルの変形量は、バイメタルの温度の上昇に応じて大きくなるので、バイメタルヒータ２９のバイメタル部の作動位置を変更することで、発熱体２１ａ，２１ｂへの通電率（所定時間あたりの通電時間）を変化させることができる。
【００３１】
尚、加熱量調節スイッチ２５ｂ，２５ｃの構成及び動作は、加熱量調節スイッチ２５ａと同じであり、加熱量調節つまみ４ｂ，４ｃの操作に応じて、加熱量調節スイッチ２５ｂ，２５ｃがそれぞれ作動する。
【００３２】
また、電気コンロ本体１には、右ヒータＨ１、左ヒータＨ２の発熱によりガラストップ２が高温になっていることを使用者に注意する高温注意ランプ４０が設けられ、右ヒータＨ１の発熱によりバイメタル接点４１がＯＮして高温注意ランプ４０のランプ４２が点灯し、左ヒータＨ２の発熱によりバイメタル接点４３がＯＮして高温注意ランプ４０のランプ４４が点灯する。
【００３３】
電子ユニット１２は、温調制御手段３０と、リレーＲ１〜Ｒ５と、ブザー３２とを備える。リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３への電源供給のＯＮ／ＯＦＦを切換えるためのものである。即ち、リレーＲ１のコイルに通電がなされると、リレーＲ１の作動接点３３がＯＮ（閉）して右ヒータＨ１に電源が供給され、リレーＲ１のコイルへの通電が遮断されると、リレーＲ１の作動接点３３がＯＦＦ（開）して右ヒータＨ１への電源が遮断される。
【００３４】
リレーＲ２，Ｒ３についても同様に、リレーＲ２，Ｒ３のコイルへの通電と通電遮断に応じて、リレーＲ２の作動接点３４とリレーＲ３の作動接点３５とがそれぞれＯＮ／ＯＦＦし、左ヒータＨ２とグリルヒータＨ３への電源が供給／遮断される。
【００３５】
電子ユニット１２に接続された電源ランプ３６は、電源スイッチ４８がＯＮ状態にあるときに点灯し、右ヒータランプ３７，左ヒータランプ３８，グリルヒータランプ３９は、加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの接点２６がＯＮ（閉）状態にあるときにそれぞれ点灯する。また、ブザー３２は、警告音により使用者に装置の異常等を報知するものである。
【００３６】
温調制御手段３０は、右ヒータＨ１の温調制御を行うためのものであり、温度設定器５に備えられた温度スイッチ６により使用者が設定した目標温度と、サーミスタ１１による検出温度とが一致するように、発熱体２１ａ（内側）と２１ｂ（外側）の作動と停止を行う。
【００３７】
即ち、リレーＲ４のコイルに通電することでリレーＲ４の作動接点２２をＯＮ（閉）して外側の発熱体２１ｂを作動させ、リレーＲ４のコイルへの通電を遮断することでリレーＲ４の作動接点２２をＯＦＦ（開）して外側の発熱体２１ｂの作動を停止する。同様に、Ｒ５の作動接点５０のＯＮ／ＯＦＦにより、内側の発熱体２１ａの作動と停止を行う。
【００３８】
尚、本第１の実施の形態のように、２個の発熱体を配置したときには、本発明の所定番目は第１番目を意味する。
【００３９】
以下、図３を参照して、温調制御手段３０による被調理物の温調制御動作について説明する。使用者が、モード切替スイッチ（図１ｂ参照）７により右ヒータＨ１の加熱制御モードを温調モードに切替え、温度設定スイッチ６により希望温度を設定して、加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置に操作すると、温調制御手段３０による右ヒータＨ１の温調制御が開始される。
【００４０】
温調制御手段３０は、先ずＳＴＥＰ２で、温度設定スイッチ６による設定温度に応じて、温調オフ温度と温調オン温度（温調オフ温度＞温調オン温度）を決定する。
【００４１】
次に、ＳＴＥＰ３で内側の発熱体２１ａを作動を開始し、ＳＴＥＰ４で外側の発熱体２１ｂの作動を開始する。これにより、調理物Ｂの加熱が開始され、サーミスタ１１の検出温度が上昇する。そして、ＳＴＥＰ５で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が温調オフ温度以上となったときは、ＳＴＥＰ６で外側の発熱体２１ｂの作動を停止する。
【００４２】
外側の発熱体２１ｂの作動を停止することで、調理物Ｂに対する加熱量が減少し、サーミスタ１１の検出温度が徐々に下がる。そして、ＳＴＥＰ７でサーミスタ１１の検出温度が温調オン温度未満となったときは、ＳＴＥＰ４に戻って外側の発熱体２１ｂの作動を再開する。
【００４３】
このように、ＳＴＥＰ４からＳＴＥＰ７のループを繰り返すことで、調理物Ｂの温度は、ほぼ温調オン温度から温調オフ温度の範囲に保たれる。そして、外側の発熱体２１ｂが停止されたときも、内側の発熱体２１ａは作動を継続するので、発熱体２１ａの加熱により調理物Ｂの温度低下が抑制される。そのため、温調制御中の調理物Ｂの温度変動を安定させることができる。
【００４４】
また、図４に示したように、調理容器がＡ１ のように大きく、発熱体２１ａと２１ｂ上に完全に載り切る場合は問題とならないが、調理容器がＡ２ のように小さく、外側の発熱体２１ｂに載り切らない場合には、外側の発熱体２１ｂの熱効率（調理容器が受ける熱量／発熱体２１ｂの発熱量）が低くなる。
【００４５】
そのため、この場合に、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂの作動を継続した状態で、内側の発熱体２１ａを作動／停止させて温調を行うと、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂが常時作動し、電力が無駄に消費されてしまう。
【００４６】
これに対して、上述したように、逆に熱効率の高い内側の発熱体２１ａの作動を継続した状態で、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂを作動／停止させて温調を行ったときには、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂを作動させる時間が少なくなるので、温調制御時の消費電力を減少させることができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本第２の実施の形態の装置構成は、上述した第１の実施の形態と同様であり、温調制御手段３０による温調制御動作が異なる。
【００４８】
以下、図５を参照して、本第２の実施の形態における温調制御手段３０の動作を説明する。
【００４９】
温調制御手段３０は、上述した第１の実施の形態と同様の手順で、使用者により温調モードでの右ヒータＨ１の加熱開始の指示がなされると、ＳＴＥＰ２１で、温度設定スイッチ６による設定温度に応じて、第１温調オフ温度，第１温調オン温度，第２温調オフ温度，第２温調オン温度（第２温調オフ温度＞第１温調オフ温度＞第２温調オン温度＞第１温調オン温度）を決定する。
【００５０】
そして、ＳＴＥＰ２２で内側の発熱体２１ａを作動させ、ＳＴＥＰ２３で外側の発熱体２１ｂを作動させて調理物Ｂの加熱を開始する。加熱開始後、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第１温調オフ温度以上となったときは、ＳＴＥＰ２４からＳＴＥＰ２５に進み、ＳＴＥＰ２５で外側の発熱体２１ｂの作動を停止して、右ヒータＨ１の総加熱量を減少させる。
【００５１】
そして、ＳＴＥＰ２６で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オフ温度以上であるときは、ＳＴＥＰ２７で内側の発熱体２１ａの作動を停止して、右ヒータＨ１の総加熱量を更に減少（この場合は０）させ、ＳＴＥＰ２８でサーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２オン温度未満まで下がるのを待つ。
【００５２】
ＳＴＥＰ２８で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オン温度未満まで下がったときには、ＳＴＥＰ２９に進んで内側の発熱体２１ａを作動させることで右ヒータ総加熱量を増加させ、ＳＴＥＰ２６に戻る。
【００５３】
右ヒータＨ１の、内側の発熱体２１ａによる調理物Ｂに対する発熱量が、調理物Ｂの自然放熱量を上回ったときは、調理物Ｂの温度が上昇するため、ＳＴＥＰ２６で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オフ温度以上となり、ＳＴＥＰ２７に進む。このように、ＳＴＥＰ２６〜ＳＴＥＰ２９のループが繰り返し実行されるので、調理物Ｂの温度がほぼ第２温調オン温度から第２温調オフ温度までの範囲に保たれる。
【００５４】
一方、右ヒータＨ１の、内側の発熱体２１ａによる被調理物Ｂに対する発熱量が、被調理物Ｂの自然放熱量を下回ったときには、調理物Ｂの温度が下降するため、ＳＴＥＰ２６，ＳＴＥＰ３０のループのＳＴＥＰ３０からＳＴＥＰ２３に進み、ＳＴＥＰ２３で外側の発熱体２１ｂを作動させて右ヒータＨ１の総加熱量を増加させる。この場合には、調理物Ｂの温度がほぼ第１温調オン温度から第２温調オン温度までの範囲に保たれる。
【００５５】
このように、本第２の実施の形態では、右ヒータＨ１の総加熱量を減少させるときは、外側の発熱体２１ｂから内側の発熱体２１ａの順に、その作動を停止し、また、右ヒータＨ１の総加熱量を増加させるときは、内側の発熱体２１ａから外側の発熱体２１ｂの順に作動させる。
【００５６】
そのため、図４に示したように、調理容器Ａ２ が小さく、外側の発熱体２１ｂに完全に載り切らず、外側の発熱体２１ｂの熱効率（調理容器Ａ２ が受ける熱量／発熱体２１ｂの発熱量）が小さいときに、熱効率の大きい内側の発熱体２１ａが優先的に使用され、電力消費を抑制して、調理物Ｂの加熱を行うことができる。
【００５７】
尚、上述した第１、第２の実施の形態では、リング形状の発熱体が２個配置された電気コンロを例に説明したが、発熱体が３個以上配置された電気コンロであってもよい。この場合には、本発明の所定番目は、発熱体の個数、各発熱体の発熱量、大きさ等に応じて決定される。
【００５８】
また、上述した第１、第２の実施の態様では、加熱手段として電気による発熱体を示したが、ガスバーナ等の他の加熱手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラストップ式電気コンロの外観図。
【図２】図１に示した電気コンロの回路図。
【図３】図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート。
【図４】図１に示した電気コンロの上面図。
【図５】図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート。
【符号の説明】
１…電気コンロ本体、２…ガラストップ、３…グリル室、４…加熱量調節つまみ、５…温度設定器、６…温度スイッチ、７…モード切換スイッチ、８…ジャック、９…プラグ、１０…接続ケーブル、１１…サーミスタ、１２…電子ユニット、１３…ダブルゾーン切換スイッチ、Ｈ１…右ヒータ、Ｈ２…左ヒータ、Ｈ３…グリルヒータ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…発熱体、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…加熱量調節スイッチ、３０…温調制御手段
【発明の属する技術の分野】
本発明は、被調理物の加熱を行う加熱調理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加熱調理装置である電気コンロにおいては、加熱手段としてヒータを備えており、鍋等の調理容器がヒータの上に置かれて加熱調理が行われる。
【０００３】
また、温調機能を有する電気コンロも知られており、このものにあっては、被調理物の温度を検出する温度センサが備えられ、該温度センサの検出温度が所定の目標温度と一致するようにヒータの加熱量を調節する、所謂温調制御が行われる。これにより、使用者は希望温度を設定し、温調調理モードを選択することで、調理物の温度を一定に保って調理を行うことができ、例えば天ぷら調理等を簡単に行うことができる。
【０００４】
ここで、例えば中心を共通とする内外２重のリング型ヒータを備えた電気コンロでは、上述した温調制御は、一般に、目標温度に応じて温調オフ温度と、該温調オフ温度よりも低い温度に設定された温調オン温度とを決定し、前記温度センサによる被調理物の検出温度が該温調オフ温度以上となったときに内外２重のヒータの作動を共に中断し、中断後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が温調オン温度以下となったときに、内外２重のヒータの作動を共に再開することで行われる。
【０００５】
しかし、このように全てのヒータを同時に作動、停止することで温調制御を行ったときには、調理物の温度の上昇及び下降速度が速く、被調理物の温度が温調オフ温度と温調オン温度との間で短い周期で変動するため、滑らかな温調を行うことができない。また、ヒータの作動と停止を有接点リレーを介して行うものでは、リレーの切替えが頻繁に生じることで、リレーの寿命が短くなってしまうという不都合があった。
【０００６】
また、滑らかな温調を行う為、ヒータへの通電量を調節することで、ヒータの加熱量を制御することも考えられるが、この場合には、ヒータの通電制御回路が複雑になると共に、製造コストが増加するという不都合があった。
【０００７】
このような不都合を解消するため、内外２重のヒータを備えた電気コンロにおいては、各ヒータの作動と停止を個別に制御し、温度センサによる被調理物の温度が前記温調オフ温度以上となったときに、２個のヒータのうちのどちらか一方のみの作動を停止し、ヒータの総加熱量を減少させて温調を行うようにすることが考えられる。
【０００８】
しかし、本願発明者らは、このように被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、内側のヒータのみの作動を停止して温調制御を行った場合には、以下の不都合が生じることを知見した。
【０００９】
即ち、被調理物を入れた調理容器の大きさ（底面積）が小さいと、該調理容器が外側のヒータの上まで完全に載り切らない場合があり、この場合には、被調理物の温度が温調オフ温度以上となったときに内側のヒータの作動を停止すると、調理容器が完全に載っていない外側のヒータでのみ、被調理物の保温を行うことになる。
【００１０】
そのため、この場合には、ヒータの総発熱量に対して調理容器が受ける熱量の割合（熱効率）が小さく、無駄に電力を消費すると共に、被調理物の温度低下の抑制効果（保温効果）も小さくなるという不都合が生じることを知見した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被調理物に対する温調制御を行う際に、加熱手段の熱効率が良い加熱調理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の実施態様は、中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、前記温調制御手段は、前記目標温度に応じて温調オフ温度と、該温調オフ温度よりも低い温度である温調オン温度とを決定し、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、中心から所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を中断して、該所定番目から内側の前記加熱手段のみを作動させ、その後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記オン温度以下となったときに、前記所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を再開させることで被調理物の温調制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、所定番目よりも外側の加熱手段の作動を停止して、該所定番目から内側の加熱手段のみで被調理物の加熱を行い（温調オフ期間）、その後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オン温度以下となったときに、全ての加熱手段で被調理物を加熱する（温調オン期間）。
【００１４】
これにより、従来、全てのヒータを同時にオフさせたときのように被調理物の温度が急速に下がることがなく、滑らかな温調制御を行うことができる。また、調理容器として、外側の加熱手段の上まで完全に載り切らないものを使用して被調理物の加熱を行う場合でも、該調理容器は前記温調オフ期間中に前記所定番目から内側のヒータにより加熱されるので、熱効率（調理容器が受ける熱量／ヒータの総発熱量）が良く、わずかな発熱量で被調理物の温度の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の実施態様は、中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、前記温調制御手段は、前記複数の加熱手段の総加熱量を減少させるときは、外側から内側に向けて順次加熱手段の作動を停止し、前記複数の加熱手段の総加熱量を増加させるときには、内側から外側に向けて順次加熱手段の作動を開始することを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記複数の加熱手段の総加熱量を減少させるときは、外側の加熱手段からその作動を停止する。また、前記複数の加熱手段の総加熱量を増加させるときは、内側の加熱手段からその作動を開始する。
【００１７】
そのため、底面積が小さい調理容器を加熱する場合に、該調理容器が載っている部分の加熱手段を優先的に使用した上で、総加熱量の調節を行うことができる。これにより、上記第１の実施態様と同様、加熱手段の熱効率（調理容器が受ける熱量／加熱手段の総発熱量）が良く、わずかな発熱量で被調理物の温度低下を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本第１の実施形態の加熱調理装置であるガラストップ式電気コンロの外観図、図２は図１に示した電気コンロの回路図、図３は図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート、図４は電気コンロのヒータ部を上から見た図である。
【００１９】
図１ａを参照して、本実施形態の電気コンロ本体１は、加熱手段として、ガラストップ２の下方に設けられた右ヒータＨ１及び左ヒータＨ２と、グリル室３内に備えた図示しないグリルヒータＨ３とを備える。そして、使用者が加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃを操作することで、右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３の加熱動作の開始と停止、及び加熱量の調節がそれぞれ行われる。
【００２０】
右ヒータＨ１は温調機能を有し、使用者により温調目標温度が温度設定器５で設定される。温度設定器５は、図１ｂに示すように、温調目標温度を１６０℃，１８０℃，２００℃の３段階に設定する温度スイッチ６と、右ヒータＨ１の加熱制御モードを、温調を行う温調モードと温調を行わない通常モードとに切替えるモード切替スイッチ７とを備える。また、右ヒータＨ１は、中心を共通とする２個の図示しないリング形状の発熱体（本発明の加熱手段）によって構成され、使用者はダブルゾーン切換スイッチ１３の操作により、外側の発熱体の使用／不使用を切換えることができる。
【００２１】
本発明の温度センサであるサーミスタ１１は、電気コンロ本体１に備えられたジャック８と、ジャック８に挿入接続されるプラグ９と、一端がプラグ９と接続され、他端がサーミスタ１１と接続されたケーブル１０を介して電気本体１と接続される。そして、サーミスタ１１は、調理容器Ａに入れられた被調理物Ｂに浸漬して使用され、調理物Ｂの温度を検出する。
【００２２】
電気コンロ本体１に備えられた電子ユニット１２は、モード切換スイッチ７の設定が温調モードであり、使用者が加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置に操作したときに、右ヒータＨ１の温調制御を開始し、温度スイッチ６により設定された目標温度と、サーミスタ１１により検出された被調理物Ｂの温度とが一致するように、右ヒータＨ１の加熱量を調節する。
【００２３】
次に、図２を参照して電気本体１の動作について説明する。図２は電気コンロ本体１の回路図であり、電子ユニット１２により右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３を制御する構成となっている。
【００２４】
電気コンロ本体１は端子台Ｔを介してプラグＰと接続され、使用者がプラグＰを図示しないコンセントに差込み、電源スイッチ４８を操作することで、電子ユニット１２に交流電圧が供給され、また、図１ａに示した加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃの操作にそれぞれ対応してＯＮ，ＯＦＦされる加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを介して右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３に交流電圧が供給される。
【００２５】
右ヒータＨ１は、本発明の加熱手段である内外二重に配置されたリング形状の発熱体２１ａ，２１ｂを有し、内側の発熱体２１ａはリレーＲ５の作動接点５０のＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）により作動と停止がなされ、外側の発熱体２１ｂはリレーＲ４の作動接点２２のＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）により作動と停止がなされる。尚、２３はダブルゾーンスイッチ１３の操作と連動して外側の発熱体２１ｂへの電源供給を遮断する接点である。
【００２６】
それぞれの発熱体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、バイメタルスイッチである加熱防止スイッチ２４が接続され、各発熱体の発熱量が所定値以上となったときに、それぞれに接続された加熱防止スイッチ２４がＯＮ（開）して、各発熱体が異常加熱することを防止している。
【００２７】
加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、上述したように、それぞれ図１ａに示した加熱量調節つまみ４ａ，４ｂ，４ｃの操作と連動して作動し、３個の接点２６，２７，２８とバイメタルヒータ２９とにより構成される。
【００２８】
使用者が加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置にセットすると、加熱量調節スイッチ２５ａの接点２６，２７，２８がＯＮ（閉）する。接点２７，２８がＯＮすることで発熱体２１ａ，２１ｂに電源が供給され、接点２６がＯＮ（閉）することで使用者が加熱量調節つまみ４ａを操作したことが電子ユニット１２に認識される。
【００２９】
バイメタルヒータ２９は、ヒータとバイメタルがセットになったものであり、接点２８と連動して作動する。バイメタルヒータ２９のヒータ部への通電発熱により、バイメタルヒータ２９のバイメタル部が変形すると、接点２８がＯＦＦ（開）されて、発熱体２１ａ，２１ｂ，及びバイメタルヒータ２９のヒータ部への通電が遮断される。そして、バイメタルヒータ２９のバイメタル部が徐々に冷えて元の形に戻ると接点２８が再びＯＮ（閉）し、発熱体２１ａ，２１ｂへの通電が再開される。
【００３０】
バイメタルヒータ２９のバイメタル部の作動位置（バイメタルの変形により接点２８がＯＦＦされる位置）の設定は、加熱量調節つまみ４ａの回転設定位置に応じて変更される。バイメタルの変形量は、バイメタルの温度の上昇に応じて大きくなるので、バイメタルヒータ２９のバイメタル部の作動位置を変更することで、発熱体２１ａ，２１ｂへの通電率（所定時間あたりの通電時間）を変化させることができる。
【００３１】
尚、加熱量調節スイッチ２５ｂ，２５ｃの構成及び動作は、加熱量調節スイッチ２５ａと同じであり、加熱量調節つまみ４ｂ，４ｃの操作に応じて、加熱量調節スイッチ２５ｂ，２５ｃがそれぞれ作動する。
【００３２】
また、電気コンロ本体１には、右ヒータＨ１、左ヒータＨ２の発熱によりガラストップ２が高温になっていることを使用者に注意する高温注意ランプ４０が設けられ、右ヒータＨ１の発熱によりバイメタル接点４１がＯＮして高温注意ランプ４０のランプ４２が点灯し、左ヒータＨ２の発熱によりバイメタル接点４３がＯＮして高温注意ランプ４０のランプ４４が点灯する。
【００３３】
電子ユニット１２は、温調制御手段３０と、リレーＲ１〜Ｒ５と、ブザー３２とを備える。リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ右ヒータＨ１，左ヒータＨ２，グリルヒータＨ３への電源供給のＯＮ／ＯＦＦを切換えるためのものである。即ち、リレーＲ１のコイルに通電がなされると、リレーＲ１の作動接点３３がＯＮ（閉）して右ヒータＨ１に電源が供給され、リレーＲ１のコイルへの通電が遮断されると、リレーＲ１の作動接点３３がＯＦＦ（開）して右ヒータＨ１への電源が遮断される。
【００３４】
リレーＲ２，Ｒ３についても同様に、リレーＲ２，Ｒ３のコイルへの通電と通電遮断に応じて、リレーＲ２の作動接点３４とリレーＲ３の作動接点３５とがそれぞれＯＮ／ＯＦＦし、左ヒータＨ２とグリルヒータＨ３への電源が供給／遮断される。
【００３５】
電子ユニット１２に接続された電源ランプ３６は、電源スイッチ４８がＯＮ状態にあるときに点灯し、右ヒータランプ３７，左ヒータランプ３８，グリルヒータランプ３９は、加熱量調節スイッチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの接点２６がＯＮ（閉）状態にあるときにそれぞれ点灯する。また、ブザー３２は、警告音により使用者に装置の異常等を報知するものである。
【００３６】
温調制御手段３０は、右ヒータＨ１の温調制御を行うためのものであり、温度設定器５に備えられた温度スイッチ６により使用者が設定した目標温度と、サーミスタ１１による検出温度とが一致するように、発熱体２１ａ（内側）と２１ｂ（外側）の作動と停止を行う。
【００３７】
即ち、リレーＲ４のコイルに通電することでリレーＲ４の作動接点２２をＯＮ（閉）して外側の発熱体２１ｂを作動させ、リレーＲ４のコイルへの通電を遮断することでリレーＲ４の作動接点２２をＯＦＦ（開）して外側の発熱体２１ｂの作動を停止する。同様に、Ｒ５の作動接点５０のＯＮ／ＯＦＦにより、内側の発熱体２１ａの作動と停止を行う。
【００３８】
尚、本第１の実施の形態のように、２個の発熱体を配置したときには、本発明の所定番目は第１番目を意味する。
【００３９】
以下、図３を参照して、温調制御手段３０による被調理物の温調制御動作について説明する。使用者が、モード切替スイッチ（図１ｂ参照）７により右ヒータＨ１の加熱制御モードを温調モードに切替え、温度設定スイッチ６により希望温度を設定して、加熱量調節つまみ４ａを加熱停止位置から加熱位置に操作すると、温調制御手段３０による右ヒータＨ１の温調制御が開始される。
【００４０】
温調制御手段３０は、先ずＳＴＥＰ２で、温度設定スイッチ６による設定温度に応じて、温調オフ温度と温調オン温度（温調オフ温度＞温調オン温度）を決定する。
【００４１】
次に、ＳＴＥＰ３で内側の発熱体２１ａを作動を開始し、ＳＴＥＰ４で外側の発熱体２１ｂの作動を開始する。これにより、調理物Ｂの加熱が開始され、サーミスタ１１の検出温度が上昇する。そして、ＳＴＥＰ５で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が温調オフ温度以上となったときは、ＳＴＥＰ６で外側の発熱体２１ｂの作動を停止する。
【００４２】
外側の発熱体２１ｂの作動を停止することで、調理物Ｂに対する加熱量が減少し、サーミスタ１１の検出温度が徐々に下がる。そして、ＳＴＥＰ７でサーミスタ１１の検出温度が温調オン温度未満となったときは、ＳＴＥＰ４に戻って外側の発熱体２１ｂの作動を再開する。
【００４３】
このように、ＳＴＥＰ４からＳＴＥＰ７のループを繰り返すことで、調理物Ｂの温度は、ほぼ温調オン温度から温調オフ温度の範囲に保たれる。そして、外側の発熱体２１ｂが停止されたときも、内側の発熱体２１ａは作動を継続するので、発熱体２１ａの加熱により調理物Ｂの温度低下が抑制される。そのため、温調制御中の調理物Ｂの温度変動を安定させることができる。
【００４４】
また、図４に示したように、調理容器がＡ１ のように大きく、発熱体２１ａと２１ｂ上に完全に載り切る場合は問題とならないが、調理容器がＡ２ のように小さく、外側の発熱体２１ｂに載り切らない場合には、外側の発熱体２１ｂの熱効率（調理容器が受ける熱量／発熱体２１ｂの発熱量）が低くなる。
【００４５】
そのため、この場合に、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂの作動を継続した状態で、内側の発熱体２１ａを作動／停止させて温調を行うと、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂが常時作動し、電力が無駄に消費されてしまう。
【００４６】
これに対して、上述したように、逆に熱効率の高い内側の発熱体２１ａの作動を継続した状態で、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂを作動／停止させて温調を行ったときには、熱効率の低い外側の発熱体２１ｂを作動させる時間が少なくなるので、温調制御時の消費電力を減少させることができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本第２の実施の形態の装置構成は、上述した第１の実施の形態と同様であり、温調制御手段３０による温調制御動作が異なる。
【００４８】
以下、図５を参照して、本第２の実施の形態における温調制御手段３０の動作を説明する。
【００４９】
温調制御手段３０は、上述した第１の実施の形態と同様の手順で、使用者により温調モードでの右ヒータＨ１の加熱開始の指示がなされると、ＳＴＥＰ２１で、温度設定スイッチ６による設定温度に応じて、第１温調オフ温度，第１温調オン温度，第２温調オフ温度，第２温調オン温度（第２温調オフ温度＞第１温調オフ温度＞第２温調オン温度＞第１温調オン温度）を決定する。
【００５０】
そして、ＳＴＥＰ２２で内側の発熱体２１ａを作動させ、ＳＴＥＰ２３で外側の発熱体２１ｂを作動させて調理物Ｂの加熱を開始する。加熱開始後、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第１温調オフ温度以上となったときは、ＳＴＥＰ２４からＳＴＥＰ２５に進み、ＳＴＥＰ２５で外側の発熱体２１ｂの作動を停止して、右ヒータＨ１の総加熱量を減少させる。
【００５１】
そして、ＳＴＥＰ２６で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オフ温度以上であるときは、ＳＴＥＰ２７で内側の発熱体２１ａの作動を停止して、右ヒータＨ１の総加熱量を更に減少（この場合は０）させ、ＳＴＥＰ２８でサーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２オン温度未満まで下がるのを待つ。
【００５２】
ＳＴＥＰ２８で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オン温度未満まで下がったときには、ＳＴＥＰ２９に進んで内側の発熱体２１ａを作動させることで右ヒータ総加熱量を増加させ、ＳＴＥＰ２６に戻る。
【００５３】
右ヒータＨ１の、内側の発熱体２１ａによる調理物Ｂに対する発熱量が、調理物Ｂの自然放熱量を上回ったときは、調理物Ｂの温度が上昇するため、ＳＴＥＰ２６で、サーミスタ１１による調理物Ｂの検出温度が第２温調オフ温度以上となり、ＳＴＥＰ２７に進む。このように、ＳＴＥＰ２６〜ＳＴＥＰ２９のループが繰り返し実行されるので、調理物Ｂの温度がほぼ第２温調オン温度から第２温調オフ温度までの範囲に保たれる。
【００５４】
一方、右ヒータＨ１の、内側の発熱体２１ａによる被調理物Ｂに対する発熱量が、被調理物Ｂの自然放熱量を下回ったときには、調理物Ｂの温度が下降するため、ＳＴＥＰ２６，ＳＴＥＰ３０のループのＳＴＥＰ３０からＳＴＥＰ２３に進み、ＳＴＥＰ２３で外側の発熱体２１ｂを作動させて右ヒータＨ１の総加熱量を増加させる。この場合には、調理物Ｂの温度がほぼ第１温調オン温度から第２温調オン温度までの範囲に保たれる。
【００５５】
このように、本第２の実施の形態では、右ヒータＨ１の総加熱量を減少させるときは、外側の発熱体２１ｂから内側の発熱体２１ａの順に、その作動を停止し、また、右ヒータＨ１の総加熱量を増加させるときは、内側の発熱体２１ａから外側の発熱体２１ｂの順に作動させる。
【００５６】
そのため、図４に示したように、調理容器Ａ２ が小さく、外側の発熱体２１ｂに完全に載り切らず、外側の発熱体２１ｂの熱効率（調理容器Ａ２ が受ける熱量／発熱体２１ｂの発熱量）が小さいときに、熱効率の大きい内側の発熱体２１ａが優先的に使用され、電力消費を抑制して、調理物Ｂの加熱を行うことができる。
【００５７】
尚、上述した第１、第２の実施の形態では、リング形状の発熱体が２個配置された電気コンロを例に説明したが、発熱体が３個以上配置された電気コンロであってもよい。この場合には、本発明の所定番目は、発熱体の個数、各発熱体の発熱量、大きさ等に応じて決定される。
【００５８】
また、上述した第１、第２の実施の態様では、加熱手段として電気による発熱体を示したが、ガスバーナ等の他の加熱手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラストップ式電気コンロの外観図。
【図２】図１に示した電気コンロの回路図。
【図３】図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート。
【図４】図１に示した電気コンロの上面図。
【図５】図１に示した電気コンロの温調動作のフローチャート。
【符号の説明】
１…電気コンロ本体、２…ガラストップ、３…グリル室、４…加熱量調節つまみ、５…温度設定器、６…温度スイッチ、７…モード切換スイッチ、８…ジャック、９…プラグ、１０…接続ケーブル、１１…サーミスタ、１２…電子ユニット、１３…ダブルゾーン切換スイッチ、Ｈ１…右ヒータ、Ｈ２…左ヒータ、Ｈ３…グリルヒータ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…発熱体、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…加熱量調節スイッチ、３０…温調制御手段
Claims (2)
- 中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、
前記温調制御手段は、前記目標温度に応じて温調オフ温度と、該温調オフ温度よりも低い温度である温調オン温度とを決定し、
前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記温調オフ温度以上となったときに、中心から所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を中断して、該所定番目から内側の前記加熱手段のみを作動させ、その後、前記温度センサによる被調理物の検出温度が前記オン温度以下となったときに、前記所定番目よりも外側の前記加熱手段の作動を再開させることで前記温調制御を行うことを特徴とする加熱調理装置。 - 中心を共通とする複数のリング形状の加熱手段と、該加熱手段により加熱される被調理物の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出される被調理物の温度と所定の目標温度とが一致するように前記複数の加熱手段の総加熱量を調節する温調制御を行う温調制御手段とを備えた加熱調理装置において、
前記温調制御手段は、前記複数の加熱手段の総加熱量を減少させるときは、外側から内側に向けて順次加熱手段の作動を停止し、前記複数の加熱手段の総加熱量を増加させるときには、内側から外側に向けて順次加熱手段の作動を開始することを特徴とする加熱調理装置。
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