JPH0370130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガスコンロのような加熱コンロ温度
制御装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の加熱コンロは、温度調節を目的
として調理物の温度を鍋底面で検出してガス量を
制御するガスコンロがあり第６図に示すよう鍋１
の底面に密着した感熱筒２には液体又は気体が封
入されていて、その内圧はキヤピラリチユーブ３
でバーナ４に至るガス路５の途中に設けられた制
御弁６に伝達される。制御弁６には前述の内圧に
よつて変位するベローズを有していて、感熱筒２
の温度変化による内圧変化をガス通路面積の変化
として、所定温度に於てガス量を低減させること
によつて調理物の温度を所定値に維持するように
動作をする。尚、７は制御弁６の上流にあるコツ
クである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記構成では目標温度に近付くに
つれ次第にガス量を絞り込むため、目標温度への
到達時間が長くなつたり、時間をかけ加熱すれば
一定温度に保つ動きのみで沸騰した温度での火力
制御や沸騰した後における調理の最適な火力調節
ができなかつたりしてコンロとしての自動化には
不都合であり使い勝手の向上は期待できなかつ
た。

さらに第６図の構成では、温度検出部に液体又
は気体の膨張収縮或は状態変化を利用するものな
ので制御弁６を駆動するためにはある程度以上の
容量を必要としている。この結果、必然的に熱容
量の増大を招くので調理中の温度急変に対するガ
ス量の応答が遅くなつて調理の出来映えは不満足
なものであつた。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
沸騰点の正確な検出をするとともに、沸騰検出に
より火力制御を行つて沸騰迄の加熱時間の短縮と
沸騰での適切な火力調節ができ、さらに、沸騰し
た後においても、自由に火力調節が可能であり、
さらに、沸騰した温度をメモリーして調理物の温
度変化に対応して焦付きが生じる手前で加熱を停
止したりすることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の加熱コン
ロは、鍋底の温度を温度センサで検出して沸騰検
知部で温度傾斜の屈曲点を見つけ、沸騰検知部の
信号発生のあつたことをメモリー部でメモリーす
るか、或は沸騰検知部が信号を発生したときの温
度センサの温度を沸騰温度としてメモリー部でメ
モリーして、モード設定部の沸騰モードで、設定
した火力調節を変更自在となした構成を備えたも
のである。

作 用 本発明は上記した構成によつて、水は沸騰する
と100℃以上の温度にならないので内容物が100℃
となり、それ以上上昇しなくなれば鍋底の温度上
昇も少なくなり温度傾斜の屈曲点が生じ、その点
を沸騰とみなし、そこで、モード設定部の沸騰モ
ードにて設定した火力調節の火力に変えたり、調
理物の調理状態や調理量に対応して火力調節の火
力を変更すると、メモリー部により沸騰済を指示
し、変更した火力に変えるようになつている。ま
た、沸騰モードオフに誤まつて入れても、タイマ
ー部により所定時間内に再び変更すれば消火する
ことはなく、加熱を継続でき、しかもメモリー部
の沸騰温度より予め定めた温度の上昇があれば水
分がなくなつてきたとみて加熱を停止して焦付を
防止するようなつている。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとずいて
説明する。本発明をガスコンロに応用した例を示
し、第１図〜第５図において、第１〜２図は、本
発明の制御システムを示す図であり、８はガス入
口、９はガスコツク１０と連動して開弁し熱電対
１１の熱起電力によつて制御部１２の出力で開弁
保持する安全弁（なお、制御部１２の信号によつ
て開閉する開閉弁であつてもよい）、ガスは安全
弁９、ガスコツク１０を経て種火通路１３と制御
弁１４を配設した強通路１５と機構弁１６を配設
した低側通路１７に分流される。さらに、低側通
路１７は機構弁１６の下流側で制御弁１８と中火
に規制されるオリフイス１９とを配設した中通路
２０と弱火に規制されるオリフイス２１を有した
弱通路２２に分流される。種火通路１３は種火ノ
ズル２３に接続され、強・中・弱通路１５，２
０，２２は合流されて主ノズル２４に接続され
る。バーナ２５は主ノズル２４と対応して主バー
ナ２５ａと種火ノズル２３に対応して種火バーナ
２５ｂとなり一体に形成され、種火バーナ２５ｂ
には熱電対１１が取付けられる。従つて、バーナ
２５の燃料量を加減したり、停止するのは、開閉
弁である安全弁９と機構弁１６２個の制御弁１
４，１８によつて行なわれる。２６は温度センサ
であり、調理鍋２７の底面と接触して調理物２８
の温度を検出する。２９はガスコツク１０に連動
されて開閉されるマイクロスイツチで制御部１２
の作動を行う。３０はモード設定部であり、内部
に電気接点或は可変抵抗を有して調理ツマミ３１
によつて、炊飯モードＲ、沸騰モードBP、温調
モードTCの各種調理モードを自由に設定できる
ようなつている。

ここで、モード設定部３０の調理ツマミ３１と
連動させてガスを強制的に開閉する機構弁１６を
設け、モード設定部３０のＡ点より右側では機構
弁オフゾーン、左側ではオンゾーンとなしてい
る。モード設定部３０の沸騰モードBPは、沸騰
した後の火力制御ができ、OFFは消火、Ｌは弱
火、Ｍは中火、Ｈは強火となり、この火力調節
OFF，Ｌ，Ｍ，Ｈは一方より火力が次第に大き
くなるよう順次配設されている。なお、モード設
定部３０の炊飯モードＲは、制御部１２のマイコ
ンによる炊飯シーケンスで炊飯ができ、温調モー
ドTCは、調理物２８の温度を設定した温度で一
定に保てる。これ等の各種調理モードの火力制御
は、制御部１２によつてプログラムされ適切に動
作するようなつている。

ここで、開閉弁９と制御弁１４，１８に普通の
電磁弁を用いると商用電源３２が必要となり、開
閉弁９に熱電対１１の熱起電力で動作する熱電対
安全弁を、制御弁１４，１８に弁開度変更時のみ
電気入力を必要とする自己保持型電磁弁を用いれ
ば、電池電源３２で十分駆動できる。

次に、制御部１２は、マイクロスイツチ２９、
熱電対１１、モード設定部３０、温度センサ２
６、電源３２から電気信号を受け、開閉弁９、制
御弁１４，１８に電気信号を送るように内部に制
御回路マイコン・ブザー３３を内蔵している。

更に、制御部１２の働きは、モード設定部３０
で沸騰モードBPにセツトされれば、温度センサ
２６の信号を取込み沸騰検知部３４の傾斜検知部
３５と屈曲点検知部３６、メモリー部３７、熱量
制御部３８を経て加熱制御手段３９の各弁に信号
を出力しモード設定部３０の沸騰モードBPで設
定した火力調節OFF，Ｌ，Ｍ，Ｈにガス量を制
御する。メモリー部３７は、沸騰検知部３４の信
号が発生して沸騰に到達したこと或は、信号が発
生したときの温度センサ２６の温度T_BPをメモリ
ーするようなつていて沸騰した後に沸騰モード
BPの火力調節を変更すれば、変更した火力に制
御するようなつている。４０はタイマー部であ
り、沸騰モードBPの火力調節がオフにセツトさ
れば動作し、指定した時間X_T内に他の火力調節
Ｌ，Ｍ，Ｈに変更すれば変更した火力で加熱し、
指定した時間X_Tに到達すれは消火するようなつ
ている。タイマー部４０の指定した時間X_Tは誤
つてオフに入れた場合の修正を可能とするもので
余り長くても、また、短かくてもいけない。本発
明では３秒としている。４１は、焦付検知部でメ
モリー部３７の温度T_BPより予め定めた温度Ｄだ
け上昇すれば熱量制御部３８を動作させ加熱を停
止する。

第３図は、沸騰検知部３４の動作を説明するも
ので、センサ温度Ａの傾斜検知或は屈曲点検知の
例を示す図であり横軸Ｘは時間、縦軸Ｔは温度で
ある。この方法は、サンプリング時間△Ｘの温度
傾斜（T_B＝T_A＝Ｋ）を傾斜検知部３５で測定し
て、この温度傾斜Ｋを関数として屈曲値Ｐ（Ｐ＝
mK−ｎ…ｍ・ｎは実験から求めた定数）を演算
し、以後は、サンプリング時間△Ｘ毎の温度上昇
△Ｔを測定してゆき温度上昇△Ｔが屈曲値Ｐより
以下になる点を屈曲点Ｃと判断して、その時の温
度Tnで調理鍋２７内の水が100℃で沸騰する温度
T_BPとするものである。屈曲点検知部３６で屈曲
点Ｃを検知すれば沸騰検知部３４の信号が発生し
たこと、または、その時の温度センサ２６の温度
Tnをメモリー部３７でメモリーするとともに熱
量制御部３８により調理モードBPで設定される
火力に制御される。その火力は、開閉弁９を閉弁
すると消火OFF、それぞれの制御弁１４，１８
の開弁で強火Ｈ、中火Ｍ、制御弁１４，１８の閉
弁で弱火Ｌとなる。

この制御特性を第４図〜第５図に示し、横軸Ｘ
は時間、特性イの縦軸Ｔは温度で実線Ａは鍋底の
センサ温度特性、破線Ｂは内容物の温度を示す。
特性ロの縦軸Ｑは火力の強さを示す。温度Tsは
常温で加熱によりカーブＡ，Ｂ共に上昇してい
く。加熱開始後しばらくは加熱系が安定状態に至
つていないのでカーブABの間に相関が出ない
が、温度T_A（この温度は約75℃である。）を越え
ると調理量に応じてカーブＡ，Ｂに相関が生じて
くるので、ここで、温度傾斜Ｋを測定する。次第
に、温度上昇し時間X₁で100℃となり水は沸騰し
100℃以上に上昇しなくなる。このとき、カーブ
Ａも上昇特性が非常に小さくなるか、或は、なく
なり、従つて、前述した温度傾斜Ｋより演算した
屈曲値Ｐより傾斜△Ｔが小さく（△Ｔ＜Ｐ）なる
屈曲点Ｃを検出する時間X₁迄は屈曲点Ｃで検出
される前で強火Ｈであり、時間X₁でセツトされ
た強火Ｈ、中火Ｍ、弱火Ｌに変更して加熱され、
オフOFFにセツトされておれば消火する。

屈曲点Ｃを検知すれば、その時のセンサ温度
Tnを沸騰温度T_BPとしてメモリー部３７でメモリ
ーし、時間X₂で調理物２８の水分が無くなり温
度Ｂは上昇するとセンサ温度Ａも上昇し、沸騰温
度T_BPより予め定めた温度Ｄに到達すると加熱を
停止して焦付を防止する。この予め定めた温度Ｄ
は約15℃である。

次に第５図にて、時間X₁で沸騰を検知すれば、
沸騰の信号がでたこと、又は沸騰温度T_BPをメモ
リーするとともに、火力をＭにセツトされておれ
ば火力Ｍに変え、時間X₂にて火力をＬに変更す
れば火力Ｌに、時間X₃で再び火力をＨに変更す
れば火力Ｈに、時間X₅で火力Ｍに変更、時間X₆
で消火OFFに変更し、タイマー部４０の動きに
より予め定めた時間X_T（実施例では３秒）内の時
間X₇で火力Ｌに変更されば消火OFFされずに火
力Ｌになる。時間X₈で消火OFFに変更し時間X₉
で予め定めた時間X_Tに達すれば消火OFFになる。
また時間X₄でセンサ温度Ａが沸騰温度T_BPより予
め定めた温度Ｄ上昇すれば前述のごとく消火
OFFされ、沸騰後は、この焦付検知が、どの状
態でも優先されるようなしている。このようにメ
モリー部３７、タイマー部４０、焦付検知部４１
によつて、沸騰検知すれば、調理物の量や調理状
態により自由に火力の変更が可能であり、焦付の
防止も図れる。

上記構成において、ガスコツク１０を開けば開
閉弁９が開きマイクロスイツチ２９が閉成されガ
スは種火通路１３、供通路１５、低側通路１７に
流れ種火ノズル２３、主ノズル２４からバーナ２
５で燃焼し調理鍋２７から調理物２８を加熱す
る。なお、マイクロスイツチ２９の閉成によりモ
ード設定部３０の調理ツマミ３１によつて予め所
望の調理モードを設定すれば、その設定モードに
より機構弁１６を強制的に開弁又は閉弁状態を保
持するとともに、この信号は制御部１２に入力さ
れ安全弁９と制御弁１４，１８出力されオンす
る。熱電対１１は種火バーナ２５ｂによつて加熱
され熱起電力を発生し制御部１２を介して安全弁
９へ信号を送り安全弁９がガスコツク１０で機械
的に開かれていた状態から電気的開状態と変わ
る。（又は、開閉弁を開弁保護する）。そこで種火
バーナ２５ｂが失火すれば制御部１２が作動し安
全弁９を閉じて安全を保つ。

このようにして使用されているとき、調理ツマ
ミ３１によつて機構弁１６を作動させると共に設
定された調理モードに制御されるよう温度センサ
２６から調理物２８の温度が制御部１２に入力さ
れ、安全弁９、制御弁１４，１８にて調理モード
に合つた火力制御を行う。そして、制御部１２に
取付けられたブザー３３によつて制御モードの適
切な動作点で報知させるようなつている。

よつて、モード設定部３０の調理ツマミ３１で
調理モードの設定ができ、制御部１２により、安
全弁９、制御弁１４，１８を動作させ適切な火力
制御を行い面倒な火加減操作が不用となりコンロ
の自動化ができるという効果がある。

発明の効果 以上のように本発明の加熱コンロによれば次の
効果が得られる。

(1) 沸騰検知部により沸騰を検知すると沸騰の信
号があつたこと、又は、沸騰温度をメモリー部
で、メモリーすることによつて、調理物の量や
調理状態に応じて火力状態を任意に変更できる
とともに、沸騰温度より予め定めた温度以上に
上昇すれば焦付防止を図ることができる。

(2) 沸騰状態で誤まつて消火に入れても、すぐに
火力を他に変更させれば消火することもなく調
理の失敗が防げる。

また、沸騰モードで複数段階に設定できる火
力調節を一方より火力が次第に大きくなるよう
順次配設しているため、火力変更時に急激な変
化がなく吹きこぼれ、煮こぼれ等のトラブルが
生じない。

(3) 調理ツマミで予め所望の調理モードを選択す
れば、温度センサによつて調理物の温度を検出
して制御部にて調理モードに合つた強・中・
弱・種火・停止等の火力制御ができ使い勝手や
便利性に富んだガスコンロを提供できる。

(4) 開閉弁に熱電対安全弁を、制御弁に自己保持
型電磁弁を用いると、熱電対安全弁はガスコツ
クの押圧で開弁し以後は制御部から供給される
微電流で開弁維持し、さらに、自己保持型電磁
弁は開閉時のみ瞬時給電であり、その消費電力
は小さく電池駆動ができ台所への設置が容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における加熱コンロ
をガスコンロに応用した制御部の動作を説明する
ブロツク図、第２図は同ガスコンロの制御システ
ム図、第３図は同沸騰検知部の検知手段を説明す
る特性図、第４図イ，ロおよび第５図イ，ロはそ
れぞれ同制御部の動作を説明する制御特性図、第
６図は従来の温度制御を行うガスコンロの構成図
である。 １２……制御部、２５……バーナ（加熱手段）、
２６……温度センサ、２８……調理物、３０……
モード設定部、３４……沸騰検知部、３７……メ
モリー部、３８……熱量制御部、３９……加熱制
御手段｛９……開閉弁（熱電対安全弁）、１４，
１８……制御弁（自己保持型電磁弁）、４０……
タイマー部、４１……焦付検知部、BP……沸騰
モード、OFF，Ｌ，Ｍ，Ｈ……火力調節、T_BP…
…沸騰温度、X_T……指定した時間、Ｄ……予め
定めた温度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 調理物を加熱する加熱手段と、調理物の温度
   を検出する温度センサと、前記加熱手段の加熱量
   を制御する加熱制御手段と、調理モードを予め設
   定するモード設定部と、各種調理モードの調理シ
   ーケンスを制御する制御部とを備え、前記モード
   設定部の調理モードの中には、沸騰モードを有し
   て沸騰後の火力調節を複数段階に設定できるよう
   なし、前記制御部の中には、沸騰点を検出する沸
   騰検出部と、前記沸騰検出部の信号が発生したこ
   とをメモリーするメモリー部と、前記沸騰検出部
   の信号発生により前記加熱制御手段に制御信号を
   出力する熱量制御部とを有し、前記沸騰検出部の
   信号発生をメモリーするメモリー部により前記モ
   ード設定部の沸騰モード内にて火力調節の指定を
   変更しても沸騰状態を保持し指定した火力に変更
   自在とした加熱コンロ。 ２ モード設定部に有する沸騰モードで、沸騰到
   達後にて火力調節をオフに指定すればタイマー部
   が動作し指定した時間内に再び火力を変更すれば
   変更した火力にて加熱し、指定した時間に達すれ
   ば消火する特許請求の範囲第１項記載の加熱コン
   ロ。 ３ モード設定部の沸騰モードで複数段階に設定
   できる火力調節を一方より火力が次第に大きくな
   るよう順次配設した特許請求の範囲第１項記載の
   加熱コンロ。 ４ 制御部は、沸騰検出部の信号が発生したとき
   の温度センサの温度をメモリー部でメモリーし、
   その温度より予め定めた温度だけ上昇すると加熱
   を停止する焦付検知部を有した特許請求の範囲第
   １項記載の加熱コンロ。