JP4396397B2

JP4396397B2 - ガス調理器

Info

Publication number: JP4396397B2
Application number: JP2004157378A
Authority: JP
Inventors: 弘文乾; 直昭石丸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP2005337596A

Description

本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用するガス調理器に関するものである。

従来のこの種のガス調理器としては、調理容器の側面に赤外線センサを設けて、調理容器の側面温度検出して加熱量を制御しているもの（例えば、特許文献１参照）があり、また、同様な調理容器の温度検出方式としては、誘導加熱方式の調理器へ応用されているもの（例えば、特許文献２参照）がある。

従来の誘導加熱方式の調理器について図８を用いて説明する。調理容器１が載置されるトッププレート２と、このトッププレート２の下方に配設された加熱コイル３と、前記調
理容器１の側面に対向して配置した赤外線センサ４と、加熱をオンまたはオフを操作する操作手段５と、前記加熱コイル３に高周波電流を流して調理容器１を誘導加熱する制御回路６と、インバータ特性により調理容器１の材質を特定する負荷検知手段７と、前記赤外線センサ４の温度信号と負荷検知手段７の信号により調理容器１の放射率を補正するデータベース８とを備えている。そして、操作部５の電源または操作のスイッチが押されて加熱が開始されると、制御手段６からの信号により加熱コイル３から高周波磁界が発生される。この高周波磁界によって調理容器１が加熱され温度が上昇する。前記負荷検知手段７は、インバータ特性情報により調理容器１が鉄系の鍋かまたは非磁性のステンレス製鍋か、あるいは加熱できない鍋かを検知している。調理容器１の放射率は、鉄系では０．８と高く、また非磁性ステンレス製では０．１と低いため、前記赤外線センサの温度値に誤差が生じている。この誤差を無くすためにデータベース８を用いて、前記調理容器１の放射率を補正している点が特徴である。この文献で開示された技術では、負荷検知手段７により調理容器１の放射率を求めて、赤外線センサ４の温度を補正しているものであり、調理容器１の側方に赤外線センサ４を配置して調理容器１の側面温度を検出している。
特開平８−１７８２９５号公報特開２００３−２６４０５５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、赤外線センサが側面に配置されているので、調理容器から放射される赤外線以外の照明や太陽光などの外乱光の影響を受けると、温度検出誤差が生じやすいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、赤外線センサを調理容器の底面に配置して外乱光の入光を低減する構成として調理容器の温度を検出し、また、温度検出時に赤外線センサの異常を検出して、加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知するようにしたガス調理器を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明のガス調理器は、調理物を入れる調理容器を加熱するガスバーナーと、前記ガスバーナーへ燃料ガスを供給・遮断制御するガス弁と、前記調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報によりガス弁の開口量を調整し前記ガスバーナーの加熱量を制御する加熱制御手段と、前記赤外線センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備え、前記センサ異常検出手段は、ガスバーナーの周囲温度を検出する炎温度検出手段を設けて、前記炎温度検出手段の情報により赤外線センサの情報を補正するようにして、前記赤外線センサの異常を判定し、前記センサ異常検出手段が前記赤外線センサの異常を検出した場合には、前記バーナーの加熱を停止しまたは加熱量を低下させると共に異常であることを報知する。

本発明のガス調理器は、調理容器の底面温度が正確に検出できる。また赤外線センサの異常も正確に判定できる。

第１の発明は、調理物を入れる調理容器を加熱するガスバーナーと、前記ガスバーナーへ燃料ガスを供給・遮断制御するガス弁と、前記調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報によりガス弁の開口量を調整し前記ガスバーナーの加熱量を制御する加熱制御手段と、前記赤外線センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備え、前記センサ異常検出手段は、ガスバーナーの周囲温度を検出する炎温度検出手段を設けて、前記炎温度検出手段の情報により赤外線センサの情報を補正するようにして、
前記赤外線センサの異常を判定し、前記センサ異常検出手段が前記赤外線センサの異常を検出した場合には、前記バーナーの加熱を停止しまたは加熱量を低下させると共に異常であることを報知することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス調理器の断面図を示すものである。図１において、調理物を入れる調理容器２１と、調理容器２１を載置するゴトク２２と、調理容器２１を加熱するガスバーナー２３と、このガスバーナー２３に対する燃料ガスの供給及び遮断を行うガス弁２４と、調理容器２１の温度を検出する赤外線センサ２５と、赤外線センサ２５の温度情報によりガス弁２４の開口量を調整して燃料ガスの供給量によって加熱量を制御する加熱制御手段２６と、赤外線センサ２５の異常を検出するセンサ異常検出手段２７とを備えている。

そして、センサ異常検出手段２７は、赤外線センサ２５の異常を検出した場合に加熱を停止しまたは加熱量を低下し或いは異常であることを報知するようにしている。

また、赤外線センサ２５は、サーモパイルからなる温度検出素子で構成されており、調理容器２１の底面から放射される赤外線を検知して、調理容器の温度を検出している。なお、赤外線センサ２５は、調理容器２１の温度が検出できれば良く、例えば焦電素子やゲルマニウム、フォトダイオードなどの温度検出素子が利用できる。また、赤外線センサ２５は、調理容器２１の載置部の中心部に設けているが、調理容器２１の温度が検出できればよく、本実施の形態の構成に限られるものではない。また、赤外線センサ２５を複数個設けて、調理容器２１の温度を検出できる構成にして、調理容器２１の温度分布を検出してより高精度に調理容器２１の温度を制御することができる。

以上のように構成されたガス調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、図示していない電源を投入し、操作スイッチで調理が開始されると、加熱制御手段２６がガス弁２４を開口してガスバーナー２３へ燃焼ガスを供給する。ガスバーナー２３に燃焼ガスが供給されると、図示していない着火手段によって燃焼ガスが点火されて燃焼を開始される。この燃焼によってゴトク２２上に載置された調理容器２１の温度が上昇し、調理容器２１内の被加熱物が調理される。このとき、加熱制御手段２６は、赤外線センサ２５からの温度情報によって、被加熱物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じてガス弁２４の開口量を調節してガスバーナー２３に供給する燃焼ガスを調整する。このようにして、調理容器２１内の被調理物は調理されるものである。

赤外線センサ２５は、サーモパイルからなる赤外線センサで構成し、調理容器２１の底面から放射される熱エネルギーを検出している。前記赤外線センサ２５は、前記熱エネルギーである光量を電流または電圧に変化して調理容器２１の温度を算出している。このように、赤外線センサ２５は調理容器２１の底面を非接触に検知して、調理容器２１の温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器２１の温度を正確に検知することができるものである。このため、加熱制御手段２４のガスバーナー２３に対する燃焼ガス制御も、調理容器２１の温度変化に即応したものとなっている。

赤外線センサ２５の受光部が汚れた場合は、調理容器２１から放射される赤外線は透過しなくなり、赤外線センサ２５の出力は低下する。また、調理容器２１の底面の放射率が低い場合、放射される赤外線は少なく、赤外線センサ２５の出力は低下する。特に調理容
器２１内の調理物が沸騰した時、調理物の温度が飽和するため調理容器２１の底面温度も飽和し、温度変化が少なくなり安定する。この状態で赤外線センサ２５の出力を判定することで、赤外線センサ２５の透過部の汚れや調理容器２１の放射率を判定している。この赤外線センサ２５の出力が小さくなることをセンサ異常検出手段２７が検出することで、赤外線センサ２５の異常を検出することができる。この赤外線センサ２５の異常をセンサ異常検出手段２７が検知した場合、加熱制御手段２６の加熱量を停止または加熱低下するようにしている。また、図示していない表示・報知部に異常を報知している。

また、近年のガス調理器では、天板にガラス材料を用いたトッププレートが用いられている。このトッププレートを介して調理容器２１の底面温度を検出することで、赤外線センサ２５の汚れの影響を低減することも考えられる。前記トッププレートは、リシア系セラミック材料で形成している。このトッププレートの赤外線の透過率は、２．５μｍ以下の波長は良く透過し、２．５μｍ〜４μｍ以下のの波長は数十％透過する。また、４μｍ以上はほとんど透過しないものである。また赤外線センサ２５は、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）のフォトダイオードからなり、受光感度波長は略０．７μｍ〜略２．７μｍである。このようにトッププレートを介して調理容器２１の温度が検出できるもので、同様に赤外線センサ２５の異常を検知することもできる。

なお、赤外線センサ２５は、フォトダイオードを用いているが、ＰＩＮフォトダイオードやＰｂＳ（硫化鉛）やＰｂＳｅ（セレン化鉛）若しくはＧｅ（ゲルマニウム）でも同様な動作ができるものである。

以上のように本実施の形態においては、センサ異常検出手段２７によって、赤外線センサ２５の異常を検出した場合に加熱を停止または加熱低下或いは異常を報知することができるものである。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２のガス調理器の断面図である。

実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、調理中に赤外線センサ２５の出力が所定値以上の場合に赤外線センサ２５の異常を検出するセンサ高温異常検出手段２８を設け、これによって加熱を停止したり、加熱量を低下させたり、或いは異常を報知するようにしている。

赤外線センサ２５は、赤外線を検出する赤外線検出素子と、抵抗とコンデンサとオペアンプで光信号を電気信号に変換して出力している。これらの電子部品が断線や短絡するなどセンサが異常の場合、赤外線センサ２５の出力はセンサ電源電圧と同電位になる。この出力電位が所定値以上であれば、センサ高温異常検出手段２８が赤外線センサ２５の異常を判定している。このように出力電位を判定することで赤外線センサ２５の異常が検出でき、またこのセンサ異常を検出した場合には、加熱を停止し或いは使用者に異常を報知するようにしている。

以上のように本実施の形態においては、センサ高温異常検出手段２８によって、赤外線センサ２５の異常を検出することができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態のガス調理器の断面図である。

本発明の実施の形態３の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、調理中に赤外線センサ２５の出力が所定値以下の場合に赤外線センサ２５の異常を検出するセンサ低温異常検出手段２９を設けて、加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知するようにしている。

赤外線センサ２５の電子部品が断線や短絡するなどセンサが異常の場合、赤外線センサ２５の出力はセンサ電源のＧＮＤ電圧と同電位になる。また、赤外線検出素子の窓材が割れた場合や窓材が著しく汚れた場合でも、同様な現象が起こるものである。この出力電位が所定値以下であれば、センサ低温異常検出手段２９が赤外線センサ２５の異常を判定している。このように出力電位を判定することで赤外線センサ２５の異常が検出できるものである。このセンサ異常を検出した場合は、加熱を停止する或いは使用者に異常を報知するようにしている。

以上のように本実施の形態においては、センサ低温異常検出手段２９によって、赤外線センサ２５の異常を検出することができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４のガス調理器の断面図である。

本実施の形態４の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、赤外線センサ２５の素子温度または周囲温度を検出するサーミスタかなるセンサ温度検出手段３０を設けて、前記センサ温度検出手段３０が所定温度以上の場合に加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知するようにしているもことである。

センサ温度検出手段３０は、赤外線センサ２５の近傍に設けられており、赤外線センサ２５の素子温度または周囲温度を検出している。このセンサ温度検出手段３０の温度が所定値以上の場合は、赤外線センサ２５の動作保証温度の上限或いはこの上限付近まで上昇していることである。この場合赤外線センサ２５は、安定に調理容器２１の温度が検出できなくなる。この時センサ異常検出手段２６は、加熱を停止または加熱を低下させるように加熱制御手段２６に信号を送る。この信号を受けて加熱制御手段２６は、ガスバーナー２３の燃焼ガス量を停止しまたは加熱量を低下させて加熱を制御している。

また、センサ温度検出手段３０と赤外線センサ２５の接続ケーブルを同一とした接続コネクタでセンサ異常検出手段２６に接続するようにした場合、前記接続ケーブルの断線やコネクタ抜けなどの接続異常を検出することができるものである。

以上のように本実施の形態においては、赤外線センサ２５の素子温度または周囲温度を検出するサーミスタかなるセンサ温度検出手段３０によって、センサ温度検出手段３０が所定温度以上の場合に加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知することができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、赤外線センサ２５の素子温度または周囲温度を検出するセンサ温度検出手段３０を設けて、前記センサ温度検出手段３０が所定温度以下の場合に加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知するようにしている。

センサ温度検出手段３０の温度が所定値以下の場合は、赤外線センサ２５の動作保証温度の下限或いはこの下限付近まで低下している。この場合赤外線センサ２５は、安定に調理容器２１の温度が検出できなくなる。この時センサ異常検出手段２６は、加熱を停止しまたは加熱量を低下させる。

また、センサ温度検出手段３０と赤外線センサ２５の接続ケーブルを同一とした接続コネクタでセンサ異常検出手段２６に接続するようにした場合、接続ケーブルの断線やコネクタ抜けなどの接続異常を検出することができるものである。

以上のように本実施の形態においては、赤外線センサ２５の素子温度または周囲温度を検出するサーミスタかなるセンサ温度検出手段３０によって、前記センサ温度検出手段３０が所定温度以上の場合に加熱を停止または加熱低下させる或いは異常を報知することができる。

（実施の形態６）
図５は、本発明の実施の形態６のガス調理器の断面図である。

本実施の形態６の実施の形態１との相違点は、加熱制御手段は、自動調理工程の加熱電力量を記憶する自動調理制御手段３１とを設けて、赤外線センサ２５の温度情報と前記自動調理制御手段３１の調理工程によって、自動調理を進行するようようにしている点ある。

自動調理制御手段３１は、あらかじめ設定された調理工程を工程毎の加熱量と計数時間によって調理工程が進行される。また前記調理行程は、赤外線センサ２５の温度情報によって調理容器２１の温度を制御して進行するもので、この温度制御によって、自動調理ができるものである。しかし、自動調理中に赤外線センサ２５に異常があった場合、調理容器２１の温度検知ができなくなり自動調理の行程を停止することとなる。本実施の形態は、赤外線センサ２５が異常の場合でも自動調理の停止を防止する。赤外線センサ２５が異常の場合は、自動調理手段３１の計数時間によって、自動調理を進行するようにしている。前記調理工程は、工程毎の加熱量と計数時間によって調理工程を進行できる。この場合赤外線センサ２５の温度情報が得られないため、調理容器２１の温度制御はできないが、計数時間と加熱量の制御によって可食できる調理ができるものである。

なお、自動調理手段３１は、炊飯や煮込み調理など加熱電力量を記憶できれば良く、特に時間がかかる調理メニューに対して有効であり、調理メニューに限られるものではない。

以上のように本実施の形態においては、赤外線センサ２５が異常の場合は、自動調理制御手段３１によって、調理容器２１の自動調理を進行することができる。

（実施の形態７）
本実施の形態７の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、赤外線センサ２５の異常報知を調理終了時に報知するようにして、その回の自動調理を完了させるようにした点である。

センサ異常検出手段２６が、自動調理中に赤外線センサ２５が異常を検出した場合、自動調理制御手段３１の計数時間に切り替えて自動調理を進行させる。この自動調理制御手段３１によって自動調理が終了できる。この自動調理終了時に赤外線センサ２５の異常を報知するようにしている。つまり、自動調理中に調理を停止すると、調理物の生煮えなど可食できない状態となり、自動調理を途中で停止することを防止することができる。

以上のように本実施の形態においては、赤外線センサ２５の異常報知を調理終了時に報知するようにして、その時の自動調理を完了させることができる。

（実施の形態８）
本実施の形態８の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、加熱制御手段２６が加熱中のみ赤外線センサ２５の情報を有効として、加熱中のみ赤外線センサ２５の異常判定を行わうようにしている点である。

センサ異常検知手段２７は、赤外線センサ２５の信号によって異常を判定している。例えば、照明や太陽光などの大きな外乱光が入射した場合、赤外線センサ２５は高温の信号を送る。この信号を受けてセンサ異常検知手段２７は、赤外線センサ２５が異常であると判定する。これらの赤外線センサ２５の異常判定は、加熱中のみ判定して加熱調理を継続させるべきである。煮込み調理など低火力の場合、ガスの燃焼を断続的に制御することもあり、この断続的に加熱調理している場合、加熱停止時に外乱光が入射して、赤外線センサ異常を判定してしまう。このように加熱中のみ赤外線センサ２５の信号を有効とすることで、加熱停止時に赤外線センサ異常の誤判定を防止することができる。

以上のように本実施の形態においては、加熱制御手段２６が加熱中のみ赤外線センサ２５の情報を有効として、加熱中のみ赤外線センサ２５の異常判定を行わことで、加熱停止時に赤外線センサ異常の誤判定を防止することができる。

（実施の形態９）
図６は、本発明の実施の形態のガス調理器の断面図である。

本実施の形態９の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、ガスバーナー２３の周囲温度を検出する炎温度検出手段３２を設けて、前記炎温度検出手段３２の情報により赤外線センサ２５の情報を補正するようにして、赤外線センサ２５の異常を判定するようにしている点である。

炎温度検出手段３２は、サーミスタから構成され、ガスバーナー２３のガスの燃焼している炎または周囲温度を検出している。赤外線センサ２５の視野範囲は、調理容器２１の底面が大部分の割合を占めているが、一部ガスバーナー２３や燃焼している炎を検知している。この調理容器２１以外からの赤外線を入射することで、赤外線センサ２５の検出温度に誤差が生じる。この検出温度誤差を低減するために、炎温度検出手段３２の信号によって、赤外線センサ２５の信号を補正するようにしている。

なお、赤外線センサ２５に集光レンズや導波管などの集光手段を設けることで、ガスバーナー２３の影響をより低減することも考えられる。

以上のように本実施の形態においては、ガスバーナー２３の周囲温度を検出する炎温度検出手段３２によって、前記炎温度検出手段３２の情報により赤外線センサ２５の情報を補正するようにして、調理容器２１の底面温度が正確に検出できる。また赤外線センサ２５の異常も正確に判定できるものである。

（実施の形態１０）
図７は、本発明の実施の形態のガス調理器の断面図である。

本実施の形態１０の実施の形態１との相違点は、センサ異常検出手段は、赤外線センサ２５の温度情報を報知部３３に表示するようにして、赤外線センサ２５の検出した温度情報を使用者に視覚的に報知している点である。

報知部３３は、ＬＣＤやＬＥＤなどで赤外線センサ２５が検出した温度を表示している。なお、報知部３３は使用者に赤外線センサ２５の検知温度が判断できれば良く、例えばレベルメータの表示方法などでも良い。

報知部３３は、赤外線センサ２５の温度を表示している。加熱が開始されて調理容器２１の底面温度が上昇すると、報知部３３の表示温度も上昇する。このように報知部３３の温度値は、赤外線センサ２５の検出温度を対応している。赤外線センサ２５が異常の場合、調理容器２１を加熱していても報知部３３の表示温度は固定されてしまう。また、表示温度は、高温または低温で表示する。このように前記表示温度を判定することで、赤外線センサ２５の故障している箇所が推定できるものである。

前記表示温度でのセンサ異常判定は、特に保守点検者によって行われるため、保守点検者が赤外線センサ２５の状態を確認するために、あらかじめ設定された検査モードのみで動作するようにしても良い。

以上のように本実施の形態においては、赤外線センサ２５の温度情報を報知部に表示するようにして、赤外線センサ２５の検出した温度情報を使用者に視覚的に報知することで、赤外線センサの動作状態をより詳細に判定することができる。

以上のように、本発明にかかるガス調理器は、赤外線センサの受光部が汚れた場合でも赤外線センサの異常を検出して、加熱を停止しまたは加熱量を低下させ或いは異常を報知することが可能となるので、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用するガス調理器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態２におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態３におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態４、５におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態６、７、８におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態９におけるガス調理器の構成を示す断面図本発明の実施の形態１０におけるガス調理器の構成を示す断面図従来の加熱調理器の構成を示す断面図

２１調理容器
２３ガスバーナー
２４ガス弁
２５赤外線センサ
２６加熱制御手段
２７センサ異常検出手段
２８センサ高温異常検出手段
２９センサ低温異常検出手段
３０センサ温度検出手段
３１自動調理制御手段
３２炎温度検出手段
３３報知部

Claims

調理物を入れる調理容器を加熱するガスバーナーと、前記ガスバーナーへ燃料ガスを供給・遮断制御するガス弁と、前記調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報によりガス弁の開口量を調整し前記ガスバーナーの加熱量を制御する加熱制御手段と、前記赤外線センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備え、前記センサ異常検出手段は、ガスバーナーの周囲温度を検出する炎温度検出手段を設けて、前記炎温度検出手段の情報により赤外線センサの情報を補正するようにして、前記赤外線センサの異常を判定し、前記センサ異常検出手段が前記赤外線センサの異常を検出した場合には、前記バーナーの加熱を停止しまたは加熱量を低下させると共に異常であることを報知するガス調理器。