JP5816236B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱手段による調理容器の加熱量を調理容器の温度に応じて自動的に調節する機能を有する加熱調理器に関する。

この種の加熱調理器として、コンロバーナを加熱手段として備えるガスコンロ、誘導加熱（ＩＨ）部を加熱手段として備える電磁調理器、或いは、ニクロム線ヒータを加熱手段として備える電気コンロ等が挙げられる。

例えば、ガスコンロにおいては、コンロバーナ（加熱手段）によって加熱された鍋（調理容器）の底部の温度を検出する鍋底温度センサ（温度検出手段）を備えている。このガスコンロにおいて、鍋底温度センサの検出温度に基づき調理容器内の被調理物の沸騰を検知し、沸騰検知後は、コンロバーナの火力（加熱量）を加減して被調理物の沸騰状態を維持するようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。

特許文献１におけるガスコンロは、比較的長時間の加熱が必要な煮込み調理に際して、被調理物の焦げ付きを防止しながら沸騰状態を維持する煮込みモードを備えている。この煮込みモードは、コンロバーナによる調理容器の加熱が開始されると、鍋底温度センサによる検出温度が８０℃から９０℃になるまでの所要時間を測定する。このとき測定された所要時間は、被調理物の量や熱の通り易さ等に応じた長さとなる。そして、ガスコンロは、予め記憶している火力の変更パターン（火力の大小の繰り返し）のなかから、上記所要時間に対応する火力の変更パターンを抽出し、これに基づいてガスバーナの火力の大小の繰り返しを行う。こうすることにより、被調理物の量や熱の通り易さ等に応じた加熱量で被調理物の沸騰状態を保つことができ、経済的に調理が行えるようになっている。

特許第２５８４９３２号公報

ところで、一般にガスコンロでは、比較的長時間の加熱が必要な煮込み調理だけでなく、根菜や葉菜等を食材とする茹で物調理も行われる。

茹で物調理は、食材が根菜の場合、鍋に水と根菜とを入れた状態で加熱を開始して水を沸騰させることが多く、食材が葉菜の場合には、鍋に入れた水が沸騰した後に食材を投入することが多い。このように、茹で物調理では食材の種類によって、食材を鍋に投入するタイミングが異なっている。このため、上述した煮込みモードによるコンロバーナの火力制御を茹で物調理に採用すると、沸騰後の火力が適正な火力とならないことがあり、沸騰状態が維持されなかったり、或いは、過剰な火力で加熱してしまい、かえって不経済となる不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、茹で物調理に適した加熱手段の加熱量制御を経済的に行うことができる加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、被調理物を入れた調理容器を加熱する加熱手段と、前記調理容器の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する加熱制御手段とを備える加熱調理器において、前記加熱手段は、最小加熱量から最大加熱量までの加熱量範囲が複数段の加熱量レベル毎に調節可能とされ、前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて温度傾向を測定する温度傾向測定手段と、該温度傾向測定手段により測定された温度傾向に基づいて前記調理容器内の水の沸騰を検知する沸騰検知処理手段と、該沸騰検知処理手段によって沸騰が検知された後に前記温度傾向測定手段により測定された温度傾向に応じて前記加熱手段の加熱量を自動調節する沸騰後加熱量調節手段とを備え、該沸騰後加熱量調節手段は、前記温度傾向測定手段により温度の下降傾向が測定されたとき、前記加熱手段の加熱量レベルを１段ずつ増加させると共に、加熱量レベルを１段増加させる度に前記温度傾向測定手段により温度傾向を測定し、当該温度傾向が上昇傾向に転じたとき、前記加熱手段の加熱量増加を停止させることを特徴とする。

本発明によれば、調理容器内の水が沸騰した後に温度検出手段から得られる検出温度が低下すると、沸騰後加熱量調節手段が加熱手段の加熱量レベルを１段ずつ増加させ、温度検出手段の検出温度が上昇に転じたときに、その時点の加熱量レベルを維持させる。調理容器内の水が沸騰した後に温度傾向測定手段により測定された温度が下降傾向から上昇傾向に転じれば、加熱量レベルを増加させることなく調理容器内の水を再び沸騰させることができる。

これによれば、被調理物の種類によって被調理物を調理容器に投入するタイミングが異なっても、被調理物の投入に伴う温度変化に応じて沸騰後加熱量調節手段が適正な最小限の加熱量レベルに維持して調理容器内の水を再沸騰させることができる。従って、加熱手段のエネルギ消費を抑えつつ最適な火力で茹で物調理を行うことができる。

また、本発明において、前記加熱量制御手段は、前記沸騰検知処理手段によって沸騰が検知されたときの前記温度検出手段の検出温度を沸騰時温度として記憶する記憶手段を備え、前記沸騰後加熱量調節手段は、前記温度傾向測定手段により測定された温度傾向が下降傾向から上昇傾向に転じたことにより前記加熱手段の加熱量増加を停止させた後、前記温度検出手段による検出温度と、前記記憶手段に記憶された沸騰時温度とを比較し、前記温度検出手段の検出温度が前記記憶手段に記憶された沸騰時温度より小であるときには、沸騰時温度と等しくなるまで、前記加熱手段の加熱量レベルを増加させるように構成することが好ましい。

例えば、葉菜等を被調理物とする茹で物調理において、調理容器内の水が沸騰した後に調理容器内に被調理物を投入すると、調理容器内の水温が極度に低下してしまうことがある。この場合は、調理容器内の水温が上昇傾向に転じても、その時点の水温は沸騰温度よりもかなり低い場合があり、茹で物調理が失敗するおそれがある。

そこで、沸騰検知処理手段によって沸騰が検知されたときの沸騰時温度を記憶手段に記憶しておき、温度傾向測定手段により測定された温度傾向が下降傾向から上昇傾向に転じたことにより加熱手段の加熱量増加を停止させた後に、温度検出手段が検出する検出温度と記憶手段の沸騰時温度とを比較する。そして、検出温度が沸騰時温度より小であるときには、沸騰時温度と等しくなるまで、加熱手段の加熱量レベルを増加させるので、調理容器内の温度が低下した水を迅速に再沸騰状態とすることができる。これにより、調理容器内に被調理物を投入したことによる調理容器内の水温低下が生じても、迅速に再沸騰させて、茹で物調理の失敗を防止することができる。

ガスコンロの要部の構成を模式的に示す図。 ガスコンロが備える操作パネルの説明図。 ガスコンロが備える表示パネルの説明図。 本実施形態の茹で物モードの制御を示すフローチャート。 茹で物モードにおける調理容器の温度変化と火力レベルとを示す説明図。 茹で物モードにおいて調理タイマを用いない制御を示すフローチャート。 茹で物モードの他の例を示すフローチャート。 茹で物モードの他の例において調理タイマを用いない制御を示すフローチャート。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、加熱調理器として図１に示すガスコンロ１を採用している。図１に示すように、ガスコンロ１は、コンロバーナ２（加熱手段）と、コンロバーナ２を制御するコントローラ３と、使用者が操作することによりコントローラ３に対して所望の指示や各種設定を行う操作パネル４と、各種の情報を表示する表示パネル５と、ブザー音や音声により所定の報知を行うスピーカ６とを備えている。

コンロバーナ２の中心部には鍋底温度センサ７（温度検出手段）が設けられている。鍋底温度センサ７は、五徳８に鍋９（調理容器）が載置されたときに鍋９の底部に当接し、コンロバーナ２により加熱される鍋９の底部の検出温度を示す信号を出力する。

コンロバーナ２は、押し操作と回転操作が可能な点火・消火ボタン１０により点火操作、火力調節、及び消火操作が行われる。即ち、点火・消火ボタン１０を押し操作することにより、コンロバーナ２が点火し又は消火する。また、点火・消火ボタン１０を回転操作することにより、コンロバーナ２の火力（加熱量）レベルの調節（コンロバーナ２への燃料ガスの供給流量の調節）を行うことができるようになっている。なお、本実施形態のコンロバーナ２においては、その火力レベルが９段階（最小火力レベル「１」〜最大火力レベル「９」）に調節可能となっている。

コンロバーナ２にはガス供給管１１を介して燃料ガスが供給される。ガス供給管１１には、ガス供給管１１を開閉する元電磁弁１２とガス供給管１１を流通する燃料ガスの流量を調節する流量調節弁１３とが設けられている。

また、コンロバーナ２の近傍には、コンロバーナ２に点火するための点火電極１４と、コンロバーナ２の燃焼状態を検出する熱電対１５とが設けられている。

操作パネル４は、ガスコンロ１の使用者が、コンロバーナ２を用いた自動調理（各種調理モードによる一連の調理運転）等に関する設定を行なうための操作パネルである。

操作パネル４には、図２に一部を示すように、自動調理の調理モードとして用意されている「湯沸かしモード」、「茹で物モード」、「麺茹でモード」、及び「麺茹で大モード」を選択するための湯沸かしスイッチ１６、調理タイマ時間（加熱調理の実行時間）の設定を指示するためのタイマスイッチ１７、被調理物の温度を設定するための温度設定スイッチ１８、及び、タイマ時間と温度設定の変更を指示するための「＋」スイッチ１９と「−」スイッチ２０とを備えている。

表示パネル５は、ドットマトリクス方式の液晶表示盤であり、その表示面の一部には、図３に示すように、各調理モード項目を表示する調理モード項目表示領域２１と、調理タイマの設定時間（タイマ時間）を示すタイマ表示領域２２とが設けられている。図３においては、調理モードとして「茹で物モード」（表示は「ゆでもの」）が選択された状態を示しており、このように選択された項目が拡大反転表示される。

なお、調理モード項目表示領域２１に、「湯沸かしモード」（表示は「湯わかし」）、「茹で物モード」（表示は「ゆでもの」）、「麺茹でモード」（表示は「麺ゆで」）、及び「麺茹で大モード」（表示は「麺ゆで大」）の全てが表示されている場合には、選択項目の変更が可能であるが、変更禁止項目が発生したときには、変更を禁止する項目を表示しないようになっている。

コントローラ３は、ＣＰＵ等を備える電子回路ユニットであり、メモリ２３に保持されたガスコンロ１の制御用プログラムを実行することによって、ガスコンロ１の作動を制御する。

コントローラ３は、その機能として、図１に示すように、火力制御部２４（加熱量制御手段）と、表示制御部２５と、報知制御部２６とを有している。火力制御部２４は、更に、温度傾向測定部２７（温度傾向測定手段）と、沸騰検知処理部２８（沸騰検知処理手段）と、沸騰後火力調節部２９（沸騰後加熱量調節手段）とを、機能として備えている。

また、火力制御部２４は、コントローラ３が備えるメモリ２３の一部を後述する沸騰時温度を記憶するための記憶手段として使用する。メモリ２３は、具体的には、ＲＡＭや書き換え可能なＲＯＭ等を複数備えるメモリユニットである。

コントローラ３には、コンロバーナ２の点火・消火ボタン１０の操作信号、操作パネル４の操作信号、鍋底温度センサ７の検出温度を示す信号、及び熱電対１５の炎検出を示す信号等が入力される。

また、コントローラ３の各機能が出力する制御信号によって、ガス供給管１１の元電磁弁１２、流量調節弁１３、点火電極１４、表示パネル５、及びスピーカ６等の作動が制御される。

流量調節弁１３は、比例弁又は流量切換弁が採用され、ステッピングモータ３０により駆動される図示しない弁体によりガス供給管１１のガス流量を変更する電動弁である。コントローラ３は、ステッピングモータ３０を介して流量調節弁１３の開度を変更することにより、コンロバーナ２の火力レベルを切換える。

火力制御部２４は、点火・消火ボタン１０の操作信号と、操作パネル４の操作信号とに基づいて、コンロバーナ２の火力を調節することにより調理運転を実行する。

温度傾向測定部２７は、鍋底温度センサ７の検出温度を監視し、当該検出温度の上昇又は下降を測定する。更に、温度傾向測定部２７を用いることで、温度の変化速度を算出することも可能となっている。

沸騰検知処理部２８は、温度傾向測定部２７から得られる温度の上昇期の温度の変化速度を算出することにより沸騰を検知する。即ち、このとき算出した温度の変化速度を示す値が沸騰判定値以下である場合に沸騰と判定する。

沸騰後火力調節部２９は、沸騰検知処理部２８が沸騰を検知した後に、その沸騰状態を維持させるべくコンロバーナ２の火力を調節する。

次に、火力制御部２４が実行する「茹で物モード」の処理について図４のフローチャートを参照して説明する。図４に示すように、ＳＴＥＰ１で使用者の操作により点火・消火ボタン１０が押されると、火力制御部２４はＳＴＥＰ２でコンロバーナ２に点火する。

次いでＳＴＥＰ３で使用者により操作パネル４の湯沸かしスイッチ１６の押し操作により茹で物モードが選択され、ＳＴＥＰ４でタイマスイッチ１７と、「＋」スイッチ１９又は「−」スイッチ２０とにより調理タイマの時間が設定されると、火力制御部２４はＳＴＥＰ５に進んで沸騰検知処理部２８による沸騰検知処理を実行する。

沸騰検知処理部２８による沸騰検知処理は、図５に示すように、鍋底温度センサ７の検出温度が所定温度上昇するのに要した時間が沸騰判定時間以上になったときに、鍋９内の水が沸騰したことを検知する。

図４において、ＳＴＥＰ５で沸騰検知処理部２８が沸騰を検知すると、火力制御部２４はＳＴＥＰ６へ進んで沸騰時温度Ｔ_Ｆ０をメモリ２３の一部に記憶し、更にＳＴＥＰ７へ進んでコンロバーナ２の火力を変更する。なお、図４においては図示を省略したが、沸騰検知処理部２８は、鍋９内の水の沸騰を検知したとき、報知制御部２６に指示して使用者に対する報知を行う。

ここで、図４に示すＳＴＥＰ７の火力変更について本実施形態で採用した一例を説明する。本実施形態では、ＳＴＥＰ３において「茹で物モード」が選択されると、図５に示すように、火力制御部２４はコンロバーナ２の火力レベルを最大火力である「９」に調節して鍋９の加熱を行う。そして、火力制御部２４は、ＳＴＥＰ５で沸騰が検知されたとき、ＳＴＥＰ７でコンロバーナ２の火力レベルを「３」に変更する。このときの火力レベルは、ＳＴＥＰ５で沸騰が検知されるに先立って火力制御部２４が採取した鍋底温度センサ７の検出温度の上昇度合に応じて設定される。

図４におけるＳＴＥＰ７での火力レベルは、鍋９の大きさ（容量）や鍋９に収容させている被調理物に応じて設定されることが好ましい。即ち、鍋９に対する加熱を開始すると、鍋底温度センサ７の検出温度は沸騰に向かって上昇する。このときの温度上昇過程において、火力制御部２４は、鍋底温度センサ７の検出温度が７５℃から９０℃まで上昇する間の所要時間を計測する。当該所要時間は、鍋９の大きさ（容量）や鍋９に投入させている被調理物に応じたものとなる。上記の所要時間に対応して沸騰検知直後に低下させる火力レベルは、予めデータテーブルとしてメモリ２３に記憶されている。そして、火力制御部２４は、計測された所要時間に対応する火力レベルを、前記データテーブルから抽出し、ＳＴＥＰ７において適用する。

ＳＴＥＰ７による火力変更の後（例えば１５秒後）、火力制御部２４は、ＳＴＥＰ８へ進んで温度傾向測定部２７によって温度傾向ΔＴを測定する。温度傾向ΔＴは、図５に示すように、時間t（本実施形態では５秒）の間における鍋底温度センサ７の検出温度の変化であり、温度傾向測定部２７はこの時の検出温度の変化が下降傾向か上昇傾向かを測定する。

火力制御部２４は、図４に示すように、ＳＴＥＰ８において温度傾向測定部２７による温度傾向ΔＴの測定を行うと、続いてＳＴＥＰ９へ進み、温度傾向ΔＴが上昇傾向（ΔＴ＜０でない）とき、ＳＴＥＰ１３へ進む。

一方、ＳＴＥＰ９において温度傾向ΔＴが下降傾向（ΔＴ＜０である）であるとき、火力制御部２４は、ＳＴＥＰ１０へ進み、沸騰後火力調節部２９によってコンロバーナ２の火力レベルを１段上昇させる。即ち、ＳＴＥＰ１０の処理により、図５に示すように、火力制御部２４は、コンロバーナ２の火力レベルを「３」から「４」に上昇させる。

茹で物調理においては、葉菜等の食材が被調理物であるとき、被調理物を沸騰後に鍋９に投入することが行われる。この場合には、コンロバーナ２の火力レベルを「３」として加熱を続けても、鍋９の水は沸騰温度よりも低い温度に低下する。そこで、図４に示すように、火力制御部２４はＳＴＥＰ１０へ進んで沸騰後火力調節部２９によって火力レベルを１段上昇させる。

次いで、火力制御部２４は、ＳＴＥＰ１０による火力変更の後（例えば１５秒後）ＳＴＥＰ１１へ進み、温度傾向測定部２７による温度傾向ΔＴの測定を行う。そしてＳＴＥＰ１２へ進んで、温度傾向ΔＴが下降傾向（ΔＴ＜０である）とき、温度傾向ΔＴが上昇傾向（ΔＴ＜０でない）に転じるまで、ＳＴＥＰ１０〜ＳＴＥＰ１２のループを繰り返す。

そして、図５に示すように、例えば、沸騰後火力調節部２９によって火力レベルが「５」となったときに、図４のＳＴＥＰ１２で温度傾向ΔＴが上昇傾向（ΔＴ＜０でない）に転じたことが検出されると、火力制御部２４はＳＴＥＰ１３へ進む。

火力制御部２４はＳＴＥＰ１３へ進むと、ＳＴＥＰ５と同様の沸騰検知処理部２８による沸騰検知処理を行う。ＳＴＥＰ１３において沸騰が検知されると、火力制御部２４はＳＴＥＰ１４で沸騰時温度Ｔ_Ｆ１をメモリ２３の一部に記憶する。そして更にＳＴＥＰ１５へ進んで、ＳＴＥＰ６でメモリ２３に記憶した沸騰時温度Ｔ_Ｆ０とＳＴＥＰ１４でメモリ２３に記憶した沸騰時温度Ｔ_Ｆ１とを比較する。ＳＴＥＰ１５で、沸騰時温度Ｔ_Ｆ１が沸騰時温度Ｔ_Ｆ０より小であるとき、火力制御部２４はＳＴＥＰ１６へ進み、沸騰後火力調節部２９によって火力レベルを１段上昇させる。

そして、火力制御部２４は沸騰時温度Ｔ_Ｆ１が沸騰時温度Ｔ_Ｆ０以上となるまで、ＳＴＥＰ１６を経てＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１５のループを繰り返す。これによれば、図５に示すように、鍋９内の水の温度が被調理物の投入によって極度に低下したことにより、最初の沸騰時の鍋底温度センサ７の検出温度まで上がりきらずに、再沸騰が検知されても、鍋９内の水が沸騰していない状態に維持されることが防止され、被調理物の茹で具合が不十分で調理失敗となる事態を回避することができる。

その後、図４に示すように、ＳＴＥＰ１５において沸騰時温度Ｔ_Ｆ１が沸騰時温度Ｔ_Ｆ０以上となると、火力制御部２４は、ＳＴＥＰ１７へ進み、調理タイマの終了に応じてＳＴＥＰ１８へ進んでコンロバーナ２を消火させる。なお、図４においては図示を省略したが、ＳＴＥＰ１８でコンロバーナ２が消火したとき、火力制御部２４は、報知制御部２６に指示して使用者に対する報知を行う。この報知を受けた使用者により、ＳＴＥＰ１９で点火・消火ボタン１０が押されることにより、ガスコンロ１は再度点火・消火ボタン１０が押されるまで（ＳＴＥＰ１で点火・消火ボタン１０が押されるまで）、運転停止状態となる。

なお、図４に示す制御においては、使用者によりＳＴＥＰ４で調理タイマの時間が設定された場合の制御を示したが、調理タイマの設定が使用者により行われなかった場合には、図６に示すように、ＳＴＥＰ４とＳＴＥＰ１７とを除いた制御となる。この場合には、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ３、及び、ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ１６の処理は前述した図４に示したものと同様であるが、ＳＴＥＰ１９で使用者により点火・消火ボタン１０が押されることで、火力制御部２４はＳＴＥＰ２０へ進んで、コンロバーナ２を消火させる。そして、ガスコンロ１は、再度点火・消火ボタン１０が押されるまで（ＳＴＥＰ１で点火・消火ボタン１０が押されるまで）、運転停止状態となる。

また、火力制御部２４が実行する「茹で物モード」の制御についての他の例として、図７のフローチャートのような制御を行うようにしてもよい。即ち、図４に示す制御おいては、ＳＴＥＰ６、及び、ＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１６の処理を行うものを示したが、これらの処理を行うことなく、図７に示すように、「茹で物モード」の処理を簡略化することが可能である。この場合にも、図４に示したものと同様に、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５、ＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１２、及びＳＴＥＰ１７〜ＳＴＥＰ１９の処理を行うことにより、茹で物調理に適したコンロバーナ２の火力制御を経済的に行うことができる。

更に、図７に示す「茹で物モード」の制御においても、使用者によるＳＴＥＰ４での調理タイマの時間設定を行わない場合に、図８に示すように、ＳＴＥＰ４とＳＴＥＰ１７との処理が行われず、「茹で物モード」の処理を一層簡略化することが可能となる。

なお、本実施形態においては、ガスコンロ１について説明したが、本発明は、ガスコンロ１に限るものではなく、例えば、電磁調理器や電気コンロにも採用できる。電磁調理器や電気コンロの場合には、上述したようなコンロバーナ２に対する火力の制御に替えて、誘導加熱部やニクロム線ヒータに対する供給電力を制御することで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

１…ガスコンロ（加熱調理器）、２…コンロバーナ（加熱手段）、７…鍋底温度センサ（温度検出手段）、９…鍋（調理容器）、２３…メモリ（記憶手段）、２４…火力制御部（加熱量制御手段）、２７…温度傾向測定部（温度傾向測定手段）、２８…沸騰検知処理部（沸騰検知処理手段）、２９…沸騰後火力調節部（沸騰後加熱量調節手段）。

Claims (2)

1. 被調理物を入れた調理容器を加熱する加熱手段と、前記調理容器の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する加熱制御手段とを備える加熱調理器において、
   前記加熱手段は、最小加熱量から最大加熱量までの加熱量範囲が複数段の加熱量レベル毎に調節可能とされ、
   前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて温度傾向を測定する温度傾向測定手段と、該温度傾向測定手段により測定された温度傾向に基づいて前記調理容器内の水の沸騰を検知する沸騰検知処理手段と、該沸騰検知処理手段によって沸騰が検知された後に前記温度傾向測定手段により測定された温度傾向に応じて前記加熱手段の加熱量を自動調節する沸騰後加熱量調節手段とを備え、
   該沸騰後加熱量調節手段は、前記温度傾向測定手段により温度の下降傾向が測定されたとき、前記加熱手段の加熱量レベルを１段ずつ増加させると共に、加熱量レベルを１段増加させる度に前記温度傾向測定手段により温度傾向を測定し、当該温度傾向が上昇傾向に転じたとき、前記加熱手段の加熱量増加を停止させることを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１記載の加熱調理器において、
   前記加熱制御手段は、前記沸騰検知処理手段によって沸騰が検知されたときの前記温度検出手段の検出温度を沸騰時温度として記憶する記憶手段を備え、
   前記沸騰後加熱量調節手段は、前記温度傾向測定手段により測定された温度傾向が下降傾向から上昇傾向に転じたことにより前記加熱手段の加熱量増加を停止させた後、前記温度検出手段による検出温度と、前記記憶手段に記憶された沸騰時温度とを比較し、前記温度検出手段の検出温度が前記記憶手段に記憶された沸騰時温度より小であるときには、沸騰時温度と等しくなるまで、前記加熱手段の加熱量レベルを増加させることを特徴とする加熱調理器。