JP6706087B2

JP6706087B2 - 加熱調理器

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Publication number: JP6706087B2
Application number: JP2016022769A
Authority: JP
Inventors: 修都合
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-02-09
Also published as: JP2017142008A; KR102320600B1; KR20170094507A

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。

そして、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等の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、鍋底温度センサの検出温度に応じて、コンロバーナの火力（加熱量）を弱火と強火の２段で切り替え調節することにより、調理容器の加熱温度を所定の温度範囲に維持しようとするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１２３４２９号公報

しかし、加熱量を大小２段で切り替え調節しても、内部に被加熱物を収容した調理容器の温度（鍋底温度センサの検出温度）を所定の温度範囲に維持することは困難であり、目標温度に対する調理容器の温度の変動幅が大きくなる不都合があった。

上記の点に鑑み、本発明は、加熱手段による調理容器の加熱量を自動調節するとき、調理容器から検出される温度の変動幅を小さく抑えることができる加熱調理器を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、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、該温度検出手段の検出温度が予め設定された目標温度より小さいときには前記加熱手段の加熱量を増加させ、前記検出温度が前記目標温度より大きいときには前記加熱手段の加熱量を減少させ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を複数段に分割した各加熱量レベル毎に加熱量を調節することが可能とされ、前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が上昇している場合に、全加熱量レベルのうちの所定の段数範囲においては前記検出温度と前記目標温度との温度差が減少して所定の温度差になると（例えば、前記検出温度と前記目標温度との差が１℃減少したとき）加熱量レベルを複数段小さくし、前記温度検出手段の検出温度が下降している場合は、全加熱量レベルのうちの所定の段数範囲においては前記検出温度と前記目標温度との温度差が増加して所定の温度差になると（例えば、前記検出温度と前記目標温度との差が１℃増加したとき）加熱量レベルを複数段大きくすることを特徴とする。

加熱手段が被調理物を入れた調理容器の加熱を開始すると、加熱制御手段は、温度検出手段の検出温度が目標温度となるように加熱手段の加熱量を自動で調節する。加熱手段が加熱を開始した初期段階では、温度検出手段の検出温度が目標温度より小さいから、加熱制御手段は、加熱手段に対して加熱量レベルを大きくする制御を行う。この間、加熱制御手段は、検出温度の変化に応じて検出温度と目標温度との差を算出する。

調理容器の温度上昇により検出温度が目標温度に近づくと、検出温度と目標温度との差が小さくなる。これに伴い、加熱制御手段は、所定の温度差毎に検出温度と目標温度との温度差の減少に応じて加熱量レベルを複数段小さくする。

具体的には、例えば、最大を加熱量レベル「６」とし最少を加熱量レベル「１」としたとき、加熱制御手段は、検出温度と目標温度との差が６℃になったとき、加熱量レベル「６」での加熱を加熱手段に指示するが、その後、検出温度と目標温度との差が５℃になると加熱量レベル「５」よりも小さい加熱量レベル「４」とする。更に、検出温度と目標温度との差が４℃になると加熱量レベル「４」を維持するが、検出温度と目標温度との差が３℃になると加熱量レベル「３」よりも小さい加熱量レベル「２」とする。

このように、検出温度と目標温度との差が５℃になったときと３℃になったときに加熱量レベルを複数段小さくすると、調理容器の温度上昇により、検出温度が目標温度に近くなるほど加熱量レベルが早期に小さくなるので、目標温度に向かう調理容器の温度の上昇を遅延させることができ、過剰な温度上昇（即ち、検出温度が目標温度と等しくなった後の調理容器の温度の上昇）を抑えることができる。

また、検出温度が目標温度を超えた後に、検出温度が上昇から下降に転じて検出温度が目標温度を下回ると、加熱制御手段は、検出温度の過剰な低下を抑えるように加熱手段の加熱量を自動で調節する。この間、加熱制御手段は、検出温度の変化に応じて検出温度と目標温度との差を算出する。そして、調理容器の温度低下により、検出温度が目標温度から離れると、検出温度と目標温度との差が大きくなるので、加熱制御手段は、所定の温度差毎に検出温度と目標温度との温度差の増加に応じて加熱量レベルを複数段大きくする。

具体的には、例えば、最大を加熱量レベル「６」とし最少を加熱量レベル「１」としたとき、加熱制御手段は、検出温度と目標温度との差が２℃のとき、加熱量レベル「２」での加熱を加熱手段に指示するが、その後、検出温度と目標温度との差が３℃になると加熱量レベル「３」よりも大きい加熱量レベル「４」とする。更に、検出温度と目標温度との差が４℃になると加熱量レベル「４」を維持するが、検出温度と目標温度との差が５℃になると加熱量レベル「５」よりも大きい加熱量レベル「６」とする。

このように、検出温度と目標温度との差が３℃になったときと５℃になったときに加熱量レベルを複数段大きくすると、調理容器の温度低下により、検出温度が目標温度から遠くなるほど加熱量レベルが早期に大きくなるので、調理容器の温度低下が迅速に抑えられ、目標温度に対する調理容器の温度の変動幅を小さくすることができる。

なお、このときの所定の段数範囲となる具体的な加熱量レベルは、「２」〜「４」の範囲であり、「４」〜「６」の範囲である。また、本発明における目標温度は、上限温度と下限温度とからなる温度範囲により構成されたものも含むものとする。

また、本発明の加熱調理器においては、使用者の操作により加熱量レベルの設定が可能となる操作摘みと、該操作摘みの操作量に対応して各加熱量レベルを示す複数のポジション表示部と、各ポジション表示部に設けられて複数色の光を選択的に発光可能な発光素子と、使用者が操作により設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を発光させ、前記加熱制御手段により加熱量レベルが変更されたときには、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を発光させた状態を維持して、前記加熱制御手段が変更した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子と異なる色で発光させる発光素子制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の加熱調理器は、上述した通り、加熱制御手段により調理容器の温度が目標温度となるように加熱量の自動調節が行われる。一方、本発明の加熱調理器は、使用者が操作摘みを操作することによっても加熱量レベルの設定が可能となっている。このため、調理容器の加熱を開始したとき、操作摘みによって使用者が設定した加熱量レベルが、加熱制御手段により変更されてしまうことが生じる。これによって、使用者が手動で設定したものとは異なる加熱量で調理容器の加熱が行われるため、使用者に対して違和感を与えることになる。

そこで、前記発光素子制御手段により、先ず、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を発光させた状態を維持する。その後、加熱制御手段が加熱量レベルを変更したときには、発光素子制御手段は、この時変更された加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子と異なる色で発光させる。これによれば、使用者は、手動で設定した加熱量レベルと、自動で変更された加熱量レベルを視覚的に確認することができ、使用者の違和感を軽減することができる。

本発明の実施形態であるガスコンロの要部の構成を模式的に示す図。コントローラの作動を示すフローチャート。操作摘みを示す図。操作摘みのポジション表示部の発光形態を説明する図。

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スイッチ群（図示しない）からなる操作パネル４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操作摘み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、操作摘み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、操作摘み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（加熱量レベル）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。

コントローラ３は、図示しないメモリ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、図１に示すように、火力制御部１６（加熱制御手段）と、ポジション表示制御部１７（発光素子制御手段）とを機能として備えている。火力制御部１６は、更に、温度差算出部１８（温度差算出手段）と、温度傾向測定部１９（温度傾向測定手段）とを機能として備えている。

コントローラ３には、コンロバーナ２の操作摘み１０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。

コントローラ３は、各機能に対応する制御信号を出力することにより、ガス供給管１１の元電磁弁１２、流量調節弁１３、点火電極１４等の作動を制御する。

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２１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２１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。

コントローラ３の火力制御部１６は、操作摘み１０の操作信号に基づいてコンロバーナ２の燃焼運転を行いつつ、鍋底温度センサ７の検出温度に基づいて過熱を防止すべく火力レベルを自動調節する。

ここで、本発明の要旨にかかるコントローラ３の作動についてフローチャートを参照して説明する。図２に示すように、操作摘み１０が使用者に操作されると、火力制御部１６はＳＴＥＰ１でコンロバーナ２に点火する。

このとき、火力制御部１６は、点火火力を火力レベル「４」に調節して点火する。

次いで、ＳＴＥＰ２で鍋底温度センサ７の検出温度が２００℃以上となったことを検出すると、ＳＴＥＰ３へ進んで、コントローラ３の温度差算出部１８が予め設定されていた目標温度と鍋底温度センサ７の検出温度との差Ｔｋ（絶対値）を算出する。

続いて、ＳＴＥＰ４では、コントローラ３の温度傾向測定部１９が鍋底温度センサ７の検出温度が上昇（横這い含む）しているか否かを判断する（現在の検出温度−５秒前の検出温度≧０）。

コントローラ３は、ＳＴＥＰ４で、鍋底温度センサ７の検出温度が上昇（横這い含む）していると判断すると、ＳＴＥＰ５へ進む。コントローラ３は、ＳＴＥＰ５へ進んでＴｋが９℃以上である場合にＳＴＥＰ６へ進み、火力制御部１６が火力レベル「９」に設定してＳＴＥＰ３へ戻る。

以降、コントローラ３の作動として、ＳＴＥＰ５でＴｋが９℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ７でＴｋが６℃以上である場合にＳＴＥＰ８へ進んで火力制御部１６が火力レベル「６」に設定する。ＳＴＥＰ７でＴｋが６℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ９でＴｋが５℃以上である場合にＳＴＥＰ１０へ進んで火力制御部１６が火力レベル「４」に設定する。ここで、火力レベルが「５」よりも小さい「４」に設定されることにより、火力レベルを早期に小さくして検出温度の上昇を遅延させることができる。

ＳＴＥＰ９でＴｋが５℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ１１でＴｋが４℃以上である場合にＳＴＥＰ１２へ進んで火力制御部１６が火力レベル「４」に設定する。ＳＴＥＰ１１でＴｋが４℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ１３でＴｋが３℃以上である場合にＳＴＥＰ１４へ進んで火力制御部１６が火力レベル「２」に設定する。ここでも、火力レベルが「３」よりも小さい「２」に設定されることにより、火力レベルを早期に小さくして検出温度の上昇を遅延させることができる。

ＳＴＥＰ１３でＴｋが３℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ１５でＴｋが２℃以上である場合にＳＴＥＰ１６へ進んで火力制御部１６が火力レベル「２」に設定する。そして、ＳＴＥＰ１５でＴｋが２℃以上でない場合にＳＴＥＰ１７へ進んで火力制御部１６が火力レベル「１」に設定し、ＳＴＥＰ３へ戻る。

また、ＳＴＥＰ４で、鍋底温度センサ７の検出温度が上昇（横這い含む）していると判断されなかった場合には、コントローラ３の温度傾向測定部１９が鍋底温度センサ７の検出温度が下降しているとみなし、ＳＴＥＰ１８へ進む。そして、ＳＴＥＰ１８でＴｋが７℃以上である場合にＳＴＥＰ１９へ進んで火力制御部１６が火力レベル「９」に設定してＳＴＥＰ３へ戻る。ＳＴＥＰ１８でＴｋが７℃以上でない場合には、ＳＴＥＰ２０へ進む。ＳＴＥＰ２０でＴｋが６℃以上である場合には、ＳＴＥＰ２１へ進んで火力制御部１６が火力レベル「６」に設定してＳＴＥＰ３へ戻る。

なお、鍋底温度センサ７の検出温度が下降している場合、目標温度と鍋底温度センサ７の検出温度との差Ｔｋが徐々に大きくなる。これに従って以降の作動を説明すると、Ｔｋが１℃のとき、ＳＴＥＰ２８を介してＳＴＥＰ３０へ進み、火力制御部１６が火力レベル「１」に設定する。Ｔｋが２℃になると、ＳＴＥＰ２８を介してＳＴＥＰ２９へ進み、火力制御部１６が火力レベル「２」に設定する。

Ｔｋが３℃になると、ＳＴＥＰ２６を介してＳＴＥＰ２７へ進み、火力制御部１６が火力レベル「４」に設定する。ここで、火力レベルが「３」よりも大きい「４」に設定されることにより、火力レベルを早期に大きくして検出温度の低下を遅延させることができる。

Ｔｋが４℃になると、ＳＴＥＰ２４を介してＳＴＥＰ２５へ進み、火力制御部１６が火力レベル「４」に設定する。Ｔｋが５℃になると、ＳＴＥＰ２２を介してＳＴＥＰ２３へ進み、火力制御部１６が火力レベル「６」に設定する。ここで、火力レベルが「５」よりも大きい「６」に設定されることにより、火力レベルを早期に大きくして検出温度の低下を遅延させることができる。

以上のように、コントローラ３は、鍋底温度センサ７の検出温度が上昇しているとき、火力レベル「６」〜「１」の範囲（所定の段数範囲）で検出温度と目標温度との差が小さくなるに従って火力レベルを小さくし、鍋底温度センサ７の検出温度が低下しているとき、火力レベル「６」〜「１」の範囲（所定の段数範囲）で検出温度と前記目標温度との差Ｔｋが大きくなるに従って火力レベルを大きくする。そして、Ｔｋが所定の値のとき（上昇時、低下時共に５℃と３℃のとき）火力制御部１６が火力レベルを複数段変更する。これによれば、調理容器の温度が上昇している場合には、検出温度が目標温度に近づくにつれて調理容器の温度の上昇を早期に遅延させて、過剰な温度上昇を抑えることができ、調理容器の温度が下降している場合には、検出温度が目標温度から遠くなるほど調理容器の温度の低下を早期に遅延させることができるので、目標温度に対する調理容器の温度の変動幅を小さくすることができる。

ところで、本実施形態のコントローラ３によれば、検出温度が目標温度の近傍にあるとき、火力レベルが自動で切り換わるが、使用者が手動で設定した火力レベルと異なる火力レベルでコンロバーナ２が燃焼制御されると、使用者が戸惑いを感じたり、故障と勘違いするおそれがある。

そこで、本実施形態においては、図３に示すように、操作摘み１０の周囲に、発光素子による複数のポジション表示部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを設け、各ポジション表示部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの発光形態により火力レベルを表示できるようにしている。なお、当該発光素子は２色の光を選択的に発光することができるものが採用されている。

各ポジション表示部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは操作摘み１０の所定の回転角度（操作量）毎に設けられており、図１に示すように、コントローラ３のポジション表示制御部１７により制御される。

ポジション表示制御部１７は、火力レベル「１」〜火力レベル「９」の９段階を５つのポジション表示部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを用いて表示する。各ポジション表示部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅにおける発光形態は、図４に示すように、火力レベル「１」、「３」、「５」、「７」、「９」を示す場合には点灯状態とし、火力レベル「２」、「４」、「６」、「８」を示す場合には点滅状態とする。

そして、ポジション表示制御部１７は、使用者が手動で設定した火力レベル（予め設定されている点火時の火力レベルも含む）を示すポジション表示部の発光素子を青色にて発光させた状態を維持し、火力制御部１６が自動で変更した火力レベルを示すポジション表示部の発光素子を赤色にて発光させる。

これによれば、使用者が手動で設定した火力レベルと火力制御部１６が自動で変更した火力レベルとが明確に判別でき、使用者が戸惑いを感じたり、故障と勘違いすることが防止できる。

なお、本実施形態においては、鍋底温度センサ７の検出温度が上昇している場合には、検出温度と目標温度との差が１℃減少したとき加熱量レベルを複数段ずつ小さくし、鍋底温度センサ７の検出温度が下降している場合には、検出温度と目標温度との差が１℃増加したとき加熱量レベルを複数段ずつ大きくするようにしたものを示したが、これに限るものではなく、鍋底温度センサ７の検出温度が上昇している場合には、検出温度と目標温度との温度差の減少に応じて加熱量レベルを複数段ずつ小さくし、鍋底温度センサ７の検出温度が下降している場合には、検出温度と目標温度との温度差の増加に応じて加熱量レベルを複数段ずつ大きくするようにしてもよい。

また、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）、１０…操作摘み、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ…ポジション表示部、１６…火力制御部（加熱制御手段）、１７…ポジション表示制御部（発光素子制御手段）。

Claims

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、該温度検出手段の検出温度が予め設定された目標温度より小さいときには前記加熱手段の加熱量を増加させ、前記検出温度が前記目標温度より大きいときには前記加熱手段の加熱量を減少させ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を複数段に分割した各加熱量レベル毎に加熱量を調節することが可能とされ、
前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が上昇している場合に、全加熱量レベルのうちの所定の段数範囲においては前記検出温度と前記目標温度との温度差が減少して所定の温度差になると加熱量レベルを複数段小さくし、前記温度検出手段の検出温度が下降している場合は、全加熱量レベルのうちの所定の段数範囲においては前記検出温度と前記目標温度との温度差が増加して所定の温度差になると加熱量レベルを複数段大きくすることを特徴とする加熱調理器。
使用者の操作により加熱量レベルの設定が可能となる操作摘みと、該操作摘みの操作量に対応して各加熱量レベルを示す複数のポジション表示部と、各ポジション表示部に設けられて複数色の光を選択的に発光可能な発光素子と、使用者が操作により設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を発光させ、前記加熱制御手段により加熱量レベルが変更されたときには、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を発光させた状態を維持して、前記加熱制御手段が変更した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子を、使用者が設定した加熱量レベルを示すポジション表示部の発光素子と異なる色で発光させる発光素子制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。