JP4382971B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調理物を入れた調理容器を加熱するとともに調理容器の温度を検出し、調理容器を加熱する加熱手段を検出した温度に基づいて制御する加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガスコンロのような加熱調理器においては、調理容器である鍋の底の温度を温度センサにより検出し、温度の変化傾向を監視することによって、煮物や煮込物のように水分の多い水もの調理か、揚げ物のように調理用油を加熱する油もの調理かなどの調理方法の種別を判別するものが提供されている（特開平６−１２９６４４号公報等）。この種の調理種別を判別するガスコンロでは、煮炊き物の焦げつきを抑制したり、揚げ物の調理中にてんぷら油のような調理用油が発火するのを防止したりする安全機能が付加されている。とくに、揚げ物のような油もの調理においては、２５０℃に達するとガスバーナを消火させることで、てんぷら油の発火を防止するように構成されているものが多い。ここに、調理用油の自然発火温度は３５０℃付近であるから、この温度に達する前にガスバーナを消火させるように余裕を持たせてガスバーナを消火させる温度を２５０℃に設定してある。一方、水もの調理と判別されたときには、自動停止温度を油もの調理よりも低い温度に設定することにより、煮炊き物の焦げ付きを抑制するようにしてある。
【０００３】
ところで、上述のように調理用油の発火を防止するために温度センサでの検出温度が２５０℃に達するとガスバーナを消火させるものでは、炒め物や一部の焼き物のように調理用油を少量しか使用しない場合でも２５０℃に達するとガスバーナが消火するから、炒め物などの調理中には調理途中で消火してしまい不都合な場合がある。この種の問題は加熱手段がガスバーナではない場合にも同様に生じる。
【０００４】
また、加熱手段がガスバーナであるときには、風によって炎が揺らぐと温度センサに炎が直接当たって温度センサでの検出温度が２５０℃以上になり、ガスバーナが消火されることもある。
【０００５】
この種の問題を解決すべく、維持温度をたとえば２５０℃に設定し、維持温度よりも高いたとえば２７０℃を自動停止温度として設定するとともに、維持温度に達するとガスバーナの火力を大火と小火とに交互に切り換えて温度センサによる検出温度を維持温度付近に保つようにし、温度センサによる検出温度が自動停止温度に達したときにはガスバーナを強制的に消火する技術が提案されている（特開平１１−２７０８５４号公報）。
【０００６】
この技術を用いると、検出温度が自動停止温度に近づくと自動停止温度よりも低い維持温度付近に保つようにガスバーナの火力が調節されるから調理用油の発火を防止することができるとともに、自動停止温度に到達する頻度が少なくなり、調理途中でガスバーナが不意に消火してしまう可能性を低減することができるのである。つまり、油もの調理の際に調理用油の発火を防止して安全性を高めながらも調理途中でガスバーナが不意に停止したときにガスバーナを再点火する作業が不要になり調理時の使い勝手が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油もの調理においては上記公報に記載の技術によって調理途中でガスバーナが不意に消火する可能性を低減することができるが、水もの調理において自動停止温度を油もの調理よりも低く設定して調理物の焦げ付きを抑制するものでは、ガスバーナが不意に消火するという問題を解決することができない。
【０００８】
そこで、調理種別として水もの調理の判別を行わず、水もの調理において焦げ付きが生じても発火しなければよいという観点で、水もの調理においても油もの調理と同じ自動停止温度を採用することが考えられる。この構成を採用し、上記公報に記載のものと同様に、維持温度よりも高い自動停止温度を設定すれば、煮炊き物の調理途中で風などで炎が揺らぐことによってガスバーナが不意に消火する可能性を低減することができる。
【０００９】
しかしながら、上記公報に開示された油もの調理の場合のように維持温度に保つ技術を水もの調理で採用すると、水もの調理では維持温度において調理物が焦げ付いているにもかかわらず、ガスバーナがすぐに消火しないという不都合が生じる。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、油もの調理と水もの調理とにかかわらず、調理途中で加熱手段が不意に停止する可能性を低減しながらも安全性の高い加熱調理器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、調理物を入れた調理容器を加熱する加熱手段と、調理容器の温度を検出する温度センサと、温度センサによる検出温度に基づいて加熱手段の発熱量を調節する制御回路とを備えた加熱調理器において、制御回路が、温度センサによる検出温度の変化傾向に基づいて調理容器に入れた調理物の調理方法の種別を判別する調理種別判別手段と、温度センサによる検出温度が調理用油の発火を防止するように設定した自動停止温度に達すると加熱手段による加熱を停止させる強制停止手段と、自動停止温度よりも低く調理用油を加熱した油もの調理ができる程度の比較的高温に設定した維持温度に達すると前記検出温度を維持温度付近に保つように加熱手段の発熱量を制御する温度調節手段とを備え、調理種別判別手段では、調理方法を油もの調理と判別すると温度調節手段を有効にし水もの調理と判別すると温度調節手段を無効にする加熱調理器であって、調理種別判別手段は、水もの調理の際に加熱量と放熱量とが平衡すると推定される期間を前記検出温度の時間変化を監視する平衡検出期間として設定する機能と、調理物の沸騰状態を検出すると沸騰状態の検出時点の所定時間後から判別期間を設定する機能との少なくとも一方を有し、平衡検出期間を設定している場合は、平衡検出期間において一定時間間隔で所定個取り出した各検出温度と平衡検出期間の開始時点における前記検出温度との差が許容範囲内となる個数が規定の個数以上であるときに水もの調理と判別し、判別期間を設定している場合は、判別期間において一定時間間隔で所定個取り出した各検出温度と判別期間の開始時点における前記検出温度との差が許容範囲内である個数が規定の個数以上であるときに水もの調理と判別するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本実施形態では、加熱調理器としてガスコンロを例示するが、本発明の技術思想は、電熱線、ハロゲンヒータ、誘導加熱調理器など、各種の加熱調理器に適用可能である。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、ガスバーナ１の中心付近にサーミスタよりなる温度センサ６を配置し、温度センサ６を押圧ばね（図示せず）により図の上向きに付勢している。温度センサ６は通常ではガスバーナ１の炎が直接当たらないように配置される。また、ガスバーナ１の周囲に配置されている五徳４に鍋やフライパンのような調理容器５を載せていない状態で、温度センサ６の先端面（図の上面）は五徳４の上面よりも上方に突出する。したがって、五徳４に調理容器５を載せると、押圧ばねが圧縮されて温度センサ６が調理容器５の底に弾接する。この状態でガスバーナ１に点火すれば、温度センサ６によって調理容器５の底の温度を検出することができる。
【００１７】
ガスバーナ１への燃料ガスの流路上には、ガスバーナ１の点火・消火および燃料ガスの流量調節を手操作で行なう器具栓２と、ガスバーナ１への点火時に開放される電磁弁よりなる安全弁およびガスバーナ１に供給する燃料ガスの流量を調節する電磁弁よりなる流量調節弁とを含むガス供給制御装置３とが設けられる。ガス供給制御装置３では、流量調節弁が閉止した状態では燃料ガスの流量を小流量とし、流量調節弁が開放された状態では燃料ガスの供給量を大流量とする。つまり、ガスバーナ１に点火した状態で、流量調節弁の開閉に応じてガスバーナ１の火力を２段階に切り換える。以下では、火力が大きい状態を大火、火力が小さい状態を小火と呼ぶ。また、安全弁が閉止すれば燃料ガスの供給が遮断されてガスバーナ１が消火する。
【００１８】
ガス供給制御装置３に含まれる安全弁および流量調節弁は電磁弁であって、これらの電磁弁の制御はマイコンを主構成とする制御回路１０が行なう。制御回路１０は、温度センサ６による検出温度の変化傾向に基づいて水もの調理か油もの調理かの調理種別を判別する調理種別判別手段１１を備える。また、制御回路１０は、温度センサ６による検出温度が自動停止温度に達するとガスバーナ１を消火させる（つまり加熱を停止させる）強制停止手段１２を備える。自動停止温度は本実施形態では２７０℃に設定してある。また、制御回路１０には、自動停止温度よりも低い維持温度が設定されるとともに、温度センサ６による検出温度が維持温度に達すると維持温度付近に保つようにガスバーナ１の火力を調節する温度調節手段１３が設けられる。
【００１９】
しかして、温度センサ６による検出温度が維持温度に達すると制御回路１０に設けた温度調節手段１３が機能して、検出温度が維持温度付近に保たれるようにガスバーナ１の火力が制御される。維持温度はたとえば２５０℃に設定され、検出温度が維持温度に達するとガスバーナ１の火力を小火として検出温度を低下させ、検出温度が維持温度よりも所定温度（たとえば２℃）だけ低い温度（たとえば２４８℃）まで低下するとガスバーナ１の火力を大火として検出温度を上昇させるのである。この動作により、検出温度が自動停止温度に達する可能性が低減され、ガスバーナ１が調理途中で不意に消火するという不都合を回避することができる。このように大火と小火とを交互に繰り返して維持温度に保つ制御を「温調制御」と呼ぶことにする。
【００２０】
ところで、調理種別判別手段１１では、以下に説明する判定を行うことによって、調理容器５に入れた調理物の調理方法の種別を判別する。本発明においては油もの調理としての判別は要旨ではないから、以下では水もの調理として判別する条件についてのみ説明する。
【００２１】
本実施形態において用いる判別条件には２種類ある。一方の判別条件は通常の煮物やスープのように調理物の粘度が比較的低い場合であって調理物を加熱量と放熱量とがほぼ等しい状態が長く継続する状態（このような状態を以下では「平衡状態」という）を検出する場合に対応し、他方の判別条件はカレーやシチューのように調理物の粘度が比較的高く沸騰はするものの加熱量に対して放熱量が少なくなりがちで平衡状態が検出されずに温度が徐々に上昇する場合に対応する。いずれの判別条件であっても、まず沸騰状態の有無を確認する。
【００２２】
平衡状態を検出する処理は、図２、図３に示すように、調理物が水もの調理であるときに沸騰状態が検出されると推定される期間として設定した沸騰検出期間に沸騰状態が検出されるか（Ｓ１）、沸騰状態が検出されずに検出温度が１４０℃に達するか（Ｓ１１）、沸騰待機状態が２分間継続するか（Ｓ１２）のいずれかの条件が成立した時点から開始される。
【００２３】
沸騰検出期間は、８９．９〜１４０℃の温度範囲で以下の条件が満たされるまでの期間になる。すなわち、検出温度が８５℃から８９．９℃に上昇する間の時間を基準時間として測定し、基準時間が長いほど小さく設定した係数（基準時間が１５秒より短いときに１、１５〜８０秒で０．９、８０秒を越えると０．８）を乗じた値を参照時間として沸騰検出期間が開始される。沸騰検出期間では、８９．９℃以降の１℃毎の上昇時間が計測され、上昇時間が参照時間以上になると沸騰状態と判断して沸騰検出期間を終了する。一方、沸騰検出期間において検出温度が上昇せずに下降することがあるから、２℃の低下が生じたときには、検出温度が次に上昇に転じるまでの間を沸騰待機状態として沸騰状態の検出を中断する。水もの調理ではない場合や調理物の水分量が少ないときには、沸騰状態が検出されずに検出温度が上昇するから、沸騰検出期間は１４０℃までとし、１４０℃を越えると上昇時間と参照時間とを比較する処理（つまり、沸騰検出期間）を終了する。また、沸騰待機状態は２分間を限度として、２分間が経過しても検出温度が上昇しないときにも沸騰検出期間を終了する。このようにして沸騰検出期間が終了すると、平衡状態を検出する処理に移行する。
【００２４】
しかして、まず、いずれかの条件が成立した時点での検出温度を基準温度として記憶することにより平衡検出期間が開始される（Ｓ１３）。平衡検出期間が開始されると１５秒間隔で温度センサ６による検出温度を読み込み（Ｓ１４）、検出温度と基準温度との差を求める（Ｓ１５）。検出温度と基準温度との差が３℃以下の場合には平衡候補（Ｅ）として計数し（Ｓ１６）、３℃を越える場合には平衡候補ではないと判断する。こうして、基準温度との差を求める検出温度のサンプリング個数が５個になれば（Ｓ１７，Ｓ１８）、平衡候補の個数が４個以上あったか否かを判定する（Ｓ１９）。つまり、平衡候補の個数が４個以上であれば検出温度の変化が少なく、平衡状態である可能性が高いと言える。ただし、このような状態が偶然に得られた可能性もあるので、上述の状態が２回連続して得られるときに平衡状態と判定する（Ｓ２０〜Ｓ２２）。つまり、上述の状態が１回得られた後に、５個目の検出温度を基準温度として同じ処理を繰り返し、このときにも平衡候補の個数が４個以上になった場合には平衡状態とみなすのである。また、平衡候補の個数が３個以下であると、前回の判定で平衡候補の個数が４個以上であったとしても前回の判定を破棄し（Ｓ２２）、平衡状態を検出する処理を最初からやり直す。上述のようにして１５秒間隔で検出した５個の検出温度について４個以上が平衡候補となる状態が２回連続して得られたときには、平衡状態に達したとみなし、平衡状態に達するのは水もの調理とであると判断して温調制御を無効にする（Ｓ２３）。つまり、温調制御が無効になったことによって、調理物が焦げ付いて検出温度が維持温度に達しても温調制御は行われず、ただちに自動停止温度に達してガスバーナ１が短時間で自動消火されることになる。ここで、平衡検出期間は温度センサ６による検出温度が９０〜２００℃の範囲にのみ設定可能であって、水もの調理での平衡状態が検出される可能性のない９０℃以下や２００℃以上の温度範囲については平衡状態の検出は行わないようにしてある。
【００２５】
一方、水もの調理であってもカレーを温め直す場合のように、平衡状態が検出されずに検出温度が徐々に上昇する状態（以下では、「粘稠状態」という）を検出するために判別期間が設定される。判別期間は、図２に示すように、沸騰状態が検出された後に（Ｓ１）、３０秒が経過した時点から開始される（Ｓ２）。判別期間においては開始時点の検出温度を基準温度として記憶する（Ｓ３）。基準温度が記憶されると１５秒間隔で（Ｓ４）、温度センサ６による検出温度を読み込み、基準温度に対して検出温度が−２〜３℃の範囲内であれば（Ｓ５）、粘稠候補（Ｄ）として計数する（Ｓ６）。また、この温度範囲を逸脱するときには粘稠候補でないと判断する。こうして、基準温度との差を求める検出温度のサンプリング個数が８個になれば（Ｓ７，Ｓ８）、粘稠候補の個数が６個以上であったか否かを判定する（Ｓ９）。８個の検出温度のうちの６個以上が粘稠候補であるときには、カレーを温め直す場合のように水もの調理ではあるが調理物が粘度の高いものであると判断して温調制御を無効にする（Ｓ１０）。また、検出温度のうち粘稠候補となる個数が５個以下であれば調理物の粘度が低いか油もの調理であると判断する。粘稠状態の検出は沸騰状態の検出によって開始されるものであり、沸騰状態が検出されないときには平衡状態の検出に移行することになる。
【００２６】
平衡状態の検出の処理と粘稠状態の検出の処理とは、いずれにおいても途中で調理容器５が持ち上げられたときには一時的に中断し、調理容器５が戻された時点から処理を再開するようにしてある。調理容器５が持ち上げられたか否かは、以下のようにして判定する。平衡状態を検出する期間には２秒毎に検出温度の変化を検出し、変化幅に応じて調理容器５が持ち上げられたか否かを判断する。調理容器５が持ち上げられたと判断されたとき（たとえば、２秒毎の検出温度の変化幅が３℃以上となる状態が２回連続した場合、あるいは２秒毎の検出温度の変化幅が６℃以上となる場合）には、平衡状態の検出および粘稠状態の検出は一旦中止して待機する。待機している期間にも２秒毎に検出温度の変化を監視しており、調理容器５が戻されたとき（たとえば、検出温度の変化方向が反転したとき、あるいは変化幅が３℃未満となる状態が１０回連続したとき）には、平衡状態の検出の処理に復帰する。なお、調理容器５を持ち上げたか否かの検出は１００〜２１０℃の範囲で行い、沸騰検出期間においては調理容器５を持ち上げたか否かの検出は行わない。
【００２７】
上述のように平衡検出期間を開始する条件の１つは沸騰状態の検出であり、一方、判別期間は沸騰状態の検出から３０秒後に開始されるから、沸騰状態が検出されたときには平衡状態と粘稠状態との両方について判断することになる。
【００２８】
以上説明したように、平衡状態が検出されるか粘稠状態が検出されると水もの調理（煮物または煮込物）であると判断し、水もの調理と判断されると温調制御が無効化されるから、調理物が焦げ付いた状態では短時間で自動停止温度に達して強制停止手段１２によってガス供給制御装置３に含まれる安全弁が遮断されガスバーナ１が強制的に消火される。つまり、自動停止温度が高い温度に設定されているから、風などで炎が揺らぐことによって温度センサ６に炎が直接当たっても自動消火する可能性が少なくなり調理途中で自動消火する可能性を低減することができて使い勝手が向上するとともに、油もの調理においては高温に維持するための温調制御を行うにもかかわらず、水もの調理であれば温調制御が無効化されて調理物の焦げ付き時には比較的短時間でガスバーナ１を自動消火することが可能になるのである。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、平衡状態と粘稠状態との両方を検出しているが、いずれか一方のみを判定する構成とすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、調理用油の発火を防止するように設定した自動停止温度を調理用油の温度を保つ維持温度よりも高く設定してあるから、調理用油の発火を防止することができるとともに、自動停止温度に到達する頻度が少なくなり、調理途中で加熱手段が不意に停止してしまう可能性を低減することができる。また、油もの調理の際には検出温度を維持温度付近に保つように加熱手段の発熱量を制御するから、調理用油の温度情報を抑制して揚げ物のような油もの調理を比較的長時間にわたって継続することが可能になる。しかも、自動停止温度は油もの調理と水もの調理とにかかわらず一定であるから、油もの調理だけではなく煮物や煮込物のような長時間の調理を要する水もの調理の際にも調理途中で加熱手段が不意に停止する可能性が低減され、さらに、油もの調理の際には維持温度に保つ機能を有しながらも水もの調理の際には維持温度に保つ機能を無効化しているから、水もの調理の際には調理物が焦げ付くと温度調節手段が機能せずに短時間で自動停止温度に達し、加熱手段を比較的短時間で自動停止させることができるという利点を有する。
【００３１】
とくに、平衡検出期間を設定する機能を有する場合は、加熱量と放熱量とが平衡することによって水もの調理と判別するから、水分量の比較的多い煮物やスープなどの水もの調理を容易に判別することができ、また、判別期間を設定する機能を有する場合は、カレーやシチューのように水もの調理であっても粘度が比較的高い調理物のように検出温度が徐々に上昇するような場合でも水もの調理と判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ ガスバーナ
３ ガス供給制御装置
５ 調理容器
６ 温度センサ
１０ 制御回路
１１ 調理種別判別手段
１２ 強制停止手段
１３ 温度調節手段

Claims (1)

1. 調理物を入れた調理容器を加熱する加熱手段と、調理容器の温度を検出する温度センサと、温度センサによる検出温度に基づいて加熱手段の発熱量を調節する制御回路とを備えた加熱調理器において、制御回路が、温度センサによる検出温度の変化傾向に基づいて調理容器に入れた調理物の調理方法の種別を判別する調理種別判別手段と、温度センサによる検出温度が調理用油の発火を防止するように設定した自動停止温度に達すると加熱手段による加熱を停止させる強制停止手段と、自動停止温度よりも低く調理用油を加熱した油もの調理ができる程度の比較的高温に設定した維持温度に達すると前記検出温度を維持温度付近に保つように加熱手段の発熱量を制御する温度調節手段とを備え、調理種別判別手段では、調理方法を油もの調理と判別すると温度調節手段を有効にし水もの調理と判別すると温度調節手段を無効にする加熱調理器であって、調理種別判別手段は、水もの調理の際に加熱量と放熱量とが平衡すると推定される期間を前記検出温度の時間変化を監視する平衡検出期間として設定する機能と、調理物の沸騰状態を検出すると沸騰状態の検出時点の所定時間後から判別期間を設定する機能との少なくとも一方を有し、平衡検出期間を設定している場合は、平衡検出期間において一定時間間隔で所定個取り出した各検出温度と平衡検出期間の開始時点における前記検出温度との差が許容範囲内となる個数が規定の個数以上であるときに水もの調理と判別し、判別期間を設定している場合は、判別期間において一定時間間隔で所定個取り出した各検出温度と判別期間の開始時点における前記検出温度との差が許容範囲内である個数が規定の個数以上であるときに水もの調理と判別することを特徴とする加熱調理器。

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