JPH039371B2 - - Google Patents
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- JPH039371B2 JPH039371B2 JP459482A JP459482A JPH039371B2 JP H039371 B2 JPH039371 B2 JP H039371B2 JP 459482 A JP459482 A JP 459482A JP 459482 A JP459482 A JP 459482A JP H039371 B2 JPH039371 B2 JP H039371B2
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- temperature
- heating
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- bending point
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- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 24
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 19
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- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
- F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、コンロ等の加熱調理器により、例え
ば、煮込み調理等の水分の多い調理を行う場合に
調理物の温度を一定に精度よく制御することを可
能とした調理用温度制御装置に関する。
ば、煮込み調理等の水分の多い調理を行う場合に
調理物の温度を一定に精度よく制御することを可
能とした調理用温度制御装置に関する。
従来、シチユー等の煮込み調理は、初期強い火
力で加熱して内容物が煮立つたら弱火で長時間煮
込むという手順が必要である。これらの操作は今
まで人間が手で行つていたため、煮立つているの
に火力を絞り忘れて焦げつかしたりする失敗が多
かつた。また、この場合は、エネルギーの無駄な
消費を行つていることになる。
力で加熱して内容物が煮立つたら弱火で長時間煮
込むという手順が必要である。これらの操作は今
まで人間が手で行つていたため、煮立つているの
に火力を絞り忘れて焦げつかしたりする失敗が多
かつた。また、この場合は、エネルギーの無駄な
消費を行つていることになる。
そこで、内容物の温度を検出して、内容物が煮
立つた時に、自動的に火力を絞る自動制御装置が
考えられている。しかし、内容物の温度を検出す
るために温度センサを調理鍋の中に投入するのは
使い勝手が悪く、また、不潔感がある。このため
温度センサを調理鍋の底に接触させて、鍋底温度
を検出して内容物温度を類推する方法が考案され
た。しかし、この方法では鍋底温度と内容物温度
が一定でなく鍋の材質、厚み、形状や内容物の量
等により変化するという欠点があつた。
立つた時に、自動的に火力を絞る自動制御装置が
考えられている。しかし、内容物の温度を検出す
るために温度センサを調理鍋の中に投入するのは
使い勝手が悪く、また、不潔感がある。このため
温度センサを調理鍋の底に接触させて、鍋底温度
を検出して内容物温度を類推する方法が考案され
た。しかし、この方法では鍋底温度と内容物温度
が一定でなく鍋の材質、厚み、形状や内容物の量
等により変化するという欠点があつた。
本発明は、鍋底の温度を検出する調理温度制御
装置において、特に煮込み調理等の水分が多く、
内部温度を100℃に制御する場合に鍋の種類や内
容物の量に無関係に設定できる調理温度制御装置
を提供することを目的とする。この目的達成のた
め本発明調理温度制御装置は、煮込み調理の内容
物が煮立つまでの温度上昇の傾斜を検知し、その
複数個の傾斜の比が予め定められた屈曲値以下に
なる点で、屈曲点（100℃の水分の沸点となる点）
検知をし、種々の制御を行うものである。
装置において、特に煮込み調理等の水分が多く、
内部温度を100℃に制御する場合に鍋の種類や内
容物の量に無関係に設定できる調理温度制御装置
を提供することを目的とする。この目的達成のた
め本発明調理温度制御装置は、煮込み調理の内容
物が煮立つまでの温度上昇の傾斜を検知し、その
複数個の傾斜の比が予め定められた屈曲値以下に
なる点で、屈曲点（100℃の水分の沸点となる点）
検知をし、種々の制御を行うものである。
以下図面に従つて本発明を説明する。第１図
は、本発明を応用した制御システムの例を示す図
であり、ガステーブルコンロでの実施例を示す。
１はガス入口で、ガスは、比例制御弁２を通つて
バーナ３で燃焼する。バーナ３は、鍋４の底部を
加熱し内容調理物５に熱を加える。６は鍋４の底
面温度を検出する温度センサであり、この信号は
温度制御部７に伝達される。温度制御部７は、内
部に傾斜検知部８、屈曲点検知部９、熱量制御部
１０により構成され比例制御弁２を駆動してバー
ナ３の燃焼量を制御する。
は、本発明を応用した制御システムの例を示す図
であり、ガステーブルコンロでの実施例を示す。
１はガス入口で、ガスは、比例制御弁２を通つて
バーナ３で燃焼する。バーナ３は、鍋４の底部を
加熱し内容調理物５に熱を加える。６は鍋４の底
面温度を検出する温度センサであり、この信号は
温度制御部７に伝達される。温度制御部７は、内
部に傾斜検知部８、屈曲点検知部９、熱量制御部
１０により構成され比例制御弁２を駆動してバー
ナ３の燃焼量を制御する。
ここで、従来の制御方法であれば、第６図のよ
うに、センサ６′の信号を直接、熱量制御部１
０′に入力し、これにより、比例制御弁２′の駆動
信号を出力する。つまり、センサ６′の信号が熱
量制御部１０′の設定温度より低い場合は比例制
御弁２′が全開となりバーナ３′が最大燃焼とな
る。センサ６′の温度が上昇して設定温度に近づ
くにつれて比例制御弁２′は徐々に絞り始められ
燃焼量も絞られる。センサ６′の温度が設定温度
になつたときは、比例制御弁２′は最少に絞られ
バーナ３′は、安全燃焼可能な最少燃焼量となる。
この場合、センサ６′の温度と調理物５′の温度の
相関が一定であれば問題はないが、調理物によつ
て、鍋の種類や調理量が種種変化するため、セン
サ６′と調理物５′の温度の相関は困難である。特
に、煮込み調理では、煮立つて火を絞り込むタイ
ミングは内容物の温度が100℃になつたときであ
るため、100℃を越えるような設定温度であると
いつまでたつても内容物の温度は、設定温度にな
ることがなく（水は大気圧下では100℃以上にな
らないため）比例制御弁２′が働かず、火力を絞
ることはない。反対に100℃より低い設定温度で
あると内容物の温度が100℃になる前に火を絞つ
てしまい弱火で加熱することになるため、なかな
か煮立つてこない、というように非常に精度の高
い設定温度が要求される。これに加えて前述の鍋
の種類や調理物の量によるバラツキを考えると温
度制御は大変むずかしくなる。なお、１′と４′
は、第１図と同じように、ガス入口と鍋である。
うに、センサ６′の信号を直接、熱量制御部１
０′に入力し、これにより、比例制御弁２′の駆動
信号を出力する。つまり、センサ６′の信号が熱
量制御部１０′の設定温度より低い場合は比例制
御弁２′が全開となりバーナ３′が最大燃焼とな
る。センサ６′の温度が上昇して設定温度に近づ
くにつれて比例制御弁２′は徐々に絞り始められ
燃焼量も絞られる。センサ６′の温度が設定温度
になつたときは、比例制御弁２′は最少に絞られ
バーナ３′は、安全燃焼可能な最少燃焼量となる。
この場合、センサ６′の温度と調理物５′の温度の
相関が一定であれば問題はないが、調理物によつ
て、鍋の種類や調理量が種種変化するため、セン
サ６′と調理物５′の温度の相関は困難である。特
に、煮込み調理では、煮立つて火を絞り込むタイ
ミングは内容物の温度が100℃になつたときであ
るため、100℃を越えるような設定温度であると
いつまでたつても内容物の温度は、設定温度にな
ることがなく（水は大気圧下では100℃以上にな
らないため）比例制御弁２′が働かず、火力を絞
ることはない。反対に100℃より低い設定温度で
あると内容物の温度が100℃になる前に火を絞つ
てしまい弱火で加熱することになるため、なかな
か煮立つてこない、というように非常に精度の高
い設定温度が要求される。これに加えて前述の鍋
の種類や調理物の量によるバラツキを考えると温
度制御は大変むずかしくなる。なお、１′と４′
は、第１図と同じように、ガス入口と鍋である。
そこで本発明では、水は大気圧下では沸点温度
以上、即ち100℃以上の温度にならないので内容
物も100℃で安定し、それ以上温度上昇しないの
で鍋底の温度上昇も少なくなり、やがて安定する
ことに着眼し鍋底温度の上昇温度傾斜時の屈曲点
を検出する構成とした。
以上、即ち100℃以上の温度にならないので内容
物も100℃で安定し、それ以上温度上昇しないの
で鍋底の温度上昇も少なくなり、やがて安定する
ことに着眼し鍋底温度の上昇温度傾斜時の屈曲点
を検出する構成とした。
第２図は、温度上昇特性を示し横軸Ｘは時間、
縦軸Ｔは温度を示し、図は湯を沸かした時の特性
例でＡ，A′は内容物の温度つまり水温、Ｂ，
B′は鍋底の温度つまり温度センサ６による検知
温度を示す。実線で示したＡ，Ｂは、温度上昇が
大きい、例えば、水量が少量であるか、又は、鍋
４が熱伝導の良い材質で厚みが薄いものであり
う、破線で示したA′，B′の温度上昇は、小さく
例えば、水量が多量であるか、又は、鍋４が熱伝
導の悪い材質或は厚さが厚いものである。
縦軸Ｔは温度を示し、図は湯を沸かした時の特性
例でＡ，A′は内容物の温度つまり水温、Ｂ，
B′は鍋底の温度つまり温度センサ６による検知
温度を示す。実線で示したＡ，Ｂは、温度上昇が
大きい、例えば、水量が少量であるか、又は、鍋
４が熱伝導の良い材質で厚みが薄いものであり
う、破線で示したA′，B′の温度上昇は、小さく
例えば、水量が多量であるか、又は、鍋４が熱伝
導の悪い材質或は厚さが厚いものである。
温度Taは常温で加熱により、カーブＡ，Ｂ，
A′，B′共に上昇してゆく。温度センサ６の検知
温度Ｂ，B′は、温度Tbで上昇カーブが一度、緩
やかになり、温度Tfから再度上昇を始める。こ
れは温度TbからTf近辺で鍋底に結露し、さらに
蒸発するためで、鍋４の大きさや材質により異な
るが、温度Tb〜Tfは、約40〜70℃である。さら
に、温度上昇してゆき温度Tcが100℃であり、水
温Ａ，A′は沸騰して100℃以上は上昇しなくな
る。この時のセンサ温度Ｂ，B′はTdであり、Td
も水温Ａ，A′が100℃になつた点から上昇特性が
非常に少なくなるか、或は、なくなる。このTc
点（100℃）とTdの温度差が鍋４の種類（材質や
厚さ）や調理物の量、種類により大きくばらつ
く。しかし、温度上昇の傾斜が変化する屈曲点
Ｃ，C′に常に水温Ａ，A′が沸騰してからである。
A′，B′共に上昇してゆく。温度センサ６の検知
温度Ｂ，B′は、温度Tbで上昇カーブが一度、緩
やかになり、温度Tfから再度上昇を始める。こ
れは温度TbからTf近辺で鍋底に結露し、さらに
蒸発するためで、鍋４の大きさや材質により異な
るが、温度Tb〜Tfは、約40〜70℃である。さら
に、温度上昇してゆき温度Tcが100℃であり、水
温Ａ，A′は沸騰して100℃以上は上昇しなくな
る。この時のセンサ温度Ｂ，B′はTdであり、Td
も水温Ａ，A′が100℃になつた点から上昇特性が
非常に少なくなるか、或は、なくなる。このTc
点（100℃）とTdの温度差が鍋４の種類（材質や
厚さ）や調理物の量、種類により大きくばらつ
く。しかし、温度上昇の傾斜が変化する屈曲点
Ｃ，C′に常に水温Ａ，A′が沸騰してからである。
第３図は、センサ温度Ｂの傾斜検知或は、屈曲
点検知を示す図である。この方法はサンプリング
手段（第５図のステツプ３１８）により一定時間
で短時間（例えば５秒）のサンプリング時間（△
×）毎の温度変化（△Ｔ）を、順次測定してゆ
き、まず傾斜検知部８で傾斜（To-7−To-8）を
測定し、ひきつづいてサンプリング時間（Δx）
毎の温度変化（ΔT）を計測しながら屈曲点検知
部９へ移行する。屈曲点検知部９では、サンプリ
ング手段（ステツプ３１８）により求めた現在の
温度差（ΔT）から、これより前方側へ連続した
複数個の温度差（ΔT）の和を分子となし、現在
の温度差（ΔT）より一個以上前方側の温度差
（ΔT）から、その前方側に連続した分子と同数
の複数個の温度差（ΔT）の和を分母となし、現
在の温度（To）を検出と共に温度差（ΔT）の比
TPをサンプルリング時間（△Ｘ）毎に順次算出
してゆき、屈曲点検知部９は、その比TPが一定
値Ｐ以下になつた点を屈曲点Ｃであると判断し
て、そのときの温度Tdで内容物温度が100℃にな
る温度を判断する方法である。従つて、分子側と
なる複数個の温度差（ΔT）は、現在に極めて近
くで計測した温度上昇であり、分母側は、分子側
より前方側で計測した温度上昇である。よつて、
分母側は、負荷に応じたほぼリニアーな温度上昇
となり、分子側は、内部が沸騰すると温度上昇が
急激に小さくなり、比TPは急激に変化させる
（小さくなる）よう配慮したものである。仮に、
内部が沸騰していなければ、分子側も負荷に応じ
た温度上昇となり、比TPの値は、1.0になつてい
る。ここで、沸騰を始めると比TPの値は、次第
に1.0以下となつてくる。
点検知を示す図である。この方法はサンプリング
手段（第５図のステツプ３１８）により一定時間
で短時間（例えば５秒）のサンプリング時間（△
×）毎の温度変化（△Ｔ）を、順次測定してゆ
き、まず傾斜検知部８で傾斜（To-7−To-8）を
測定し、ひきつづいてサンプリング時間（Δx）
毎の温度変化（ΔT）を計測しながら屈曲点検知
部９へ移行する。屈曲点検知部９では、サンプリ
ング手段（ステツプ３１８）により求めた現在の
温度差（ΔT）から、これより前方側へ連続した
複数個の温度差（ΔT）の和を分子となし、現在
の温度差（ΔT）より一個以上前方側の温度差
（ΔT）から、その前方側に連続した分子と同数
の複数個の温度差（ΔT）の和を分母となし、現
在の温度（To）を検出と共に温度差（ΔT）の比
TPをサンプルリング時間（△Ｘ）毎に順次算出
してゆき、屈曲点検知部９は、その比TPが一定
値Ｐ以下になつた点を屈曲点Ｃであると判断し
て、そのときの温度Tdで内容物温度が100℃にな
る温度を判断する方法である。従つて、分子側と
なる複数個の温度差（ΔT）は、現在に極めて近
くで計測した温度上昇であり、分母側は、分子側
より前方側で計測した温度上昇である。よつて、
分母側は、負荷に応じたほぼリニアーな温度上昇
となり、分子側は、内部が沸騰すると温度上昇が
急激に小さくなり、比TPは急激に変化させる
（小さくなる）よう配慮したものである。仮に、
内部が沸騰していなければ、分子側も負荷に応じ
た温度上昇となり、比TPの値は、1.0になつてい
る。ここで、沸騰を始めると比TPの値は、次第
に1.0以下となつてくる。
この比TPを算出する分母の後方と分子の前方
で検出した温度差（△Ｔ）は、相互にオバーラツ
プして、例えば （To−To-1）＋（To-1−To-2）＋……（To-5−To-6）
／（To-2−To-3）＋（To-3−To-4）＋……（To-7−To-8
） （To−To-6／To-2−To-8となる）としても、また分子と
分 母の相互間に合間を有して、例えば （To−To-1）＋（To-1−To-2）＋（To-2−To-3）／（
To-5−To-6）＋（To-6−To-7）＋（To-7−To-8） （To−To-3／To-5−To-8となる）としてもよいものであ る。To−To-3／To-5−To-8は、特に、温度上昇カーブの
緩 やか（第２図B′）な場合に、比Tpの変化が判り
やすく有利である。
で検出した温度差（△Ｔ）は、相互にオバーラツ
プして、例えば （To−To-1）＋（To-1−To-2）＋……（To-5−To-6）
／（To-2−To-3）＋（To-3−To-4）＋……（To-7−To-8
） （To−To-6／To-2−To-8となる）としても、また分子と
分 母の相互間に合間を有して、例えば （To−To-1）＋（To-1−To-2）＋（To-2−To-3）／（
To-5−To-6）＋（To-6−To-7）＋（To-7−To-8） （To−To-3／To-5−To-8となる）としてもよいものであ る。To−To-3／To-5−To-8は、特に、温度上昇カーブの
緩 やか（第２図B′）な場合に、比Tpの変化が判り
やすく有利である。
すなわち、前述した如く、内部が沸騰すると鍋
底の温度センサの温度上昇も少なくなり、その屈
曲する点を見つけるために、温度差の比Tpは、
温度上昇が小さくなる後方でサンプリングした温
度差（ΔT）を分子として、温度上昇を断続して
いる前方でサンプリングした温度差（△Ｔ）を分
母として演算部（第５図のステツプ３１６ａまた
はステツプ３１６ｂ）で演算しているので温度上
昇が小さくなると、比Tpは、急に小さな値に変
化して屈曲点Ｃを明確に判定でき（温度上昇が少
なくなる時に、分母の温度差は大きく、分子は小
さくなるためである。）、しかも、複数個の温度差
（△Ｔ）を用い比較的長い時間の温度差（△Ｔ）
で比Tpを見ているので温度ふらつきがあつても
緩和でき誤検知が皆無となる。しかも、比Tpと
一定値Ｐとの比較は、短時間のサンプリング時間
（△Ｘ）経過毎の比Tpの変化で判定できるので屈
曲点Ｃの検知が早く、これにより、沸騰温度を正
確に、すばやく判定でき検知精度の向上が図れる
ものである。
底の温度センサの温度上昇も少なくなり、その屈
曲する点を見つけるために、温度差の比Tpは、
温度上昇が小さくなる後方でサンプリングした温
度差（ΔT）を分子として、温度上昇を断続して
いる前方でサンプリングした温度差（△Ｔ）を分
母として演算部（第５図のステツプ３１６ａまた
はステツプ３１６ｂ）で演算しているので温度上
昇が小さくなると、比Tpは、急に小さな値に変
化して屈曲点Ｃを明確に判定でき（温度上昇が少
なくなる時に、分母の温度差は大きく、分子は小
さくなるためである。）、しかも、複数個の温度差
（△Ｔ）を用い比較的長い時間の温度差（△Ｔ）
で比Tpを見ているので温度ふらつきがあつても
緩和でき誤検知が皆無となる。しかも、比Tpと
一定値Ｐとの比較は、短時間のサンプリング時間
（△Ｘ）経過毎の比Tpの変化で判定できるので屈
曲点Ｃの検知が早く、これにより、沸騰温度を正
確に、すばやく判定でき検知精度の向上が図れる
ものである。
なお、傾斜検知部８と屈曲点検知部９の温度差
（△Ｔ）を共めるサンプリング時間（△Ｘ）は異
なつてもよいものである。
（△Ｔ）を共めるサンプリング時間（△Ｘ）は異
なつてもよいものである。
温度制誤部７は屈曲点検知部９の信号により種
種の制御へ移行可能である。その一例として、屈
曲点検知部９の信号によつて熱量制御部１０が駆
動して比例制御弁２を閉じて燃焼を停止する方法
が考えられ、これは湯を沸かす場合に最適であ
る。もう一つの例として、屈曲点検知部９の信号
により燃焼量を絞り小カロリーで、さらに加熱す
る方法で、一般に煮込み調理に適し、弱火で時間
をかけて煮込むことができる。
種の制御へ移行可能である。その一例として、屈
曲点検知部９の信号によつて熱量制御部１０が駆
動して比例制御弁２を閉じて燃焼を停止する方法
が考えられ、これは湯を沸かす場合に最適であ
る。もう一つの例として、屈曲点検知部９の信号
により燃焼量を絞り小カロリーで、さらに加熱す
る方法で、一般に煮込み調理に適し、弱火で時間
をかけて煮込むことができる。
第４図は、この制御特性を示し横軸Ｘは時間、
特性Ｖの縦軸Ｔは温度で、破線Ａは第２図と同様
に内容物の温度、実線Ｂは鍋底のセンサ温度特性
を示す。特性Ｗの縦軸Ｉは比例制御弁２の制御電
流を示し、これは、バーナ３の燃焼量に比例す
る。時間Xdまでは、第３図に示す屈曲点検知部
９の信号が出力される前で比例制御電流Ｉは最大
でありバーナ３の燃焼量も最大燃焼となる。時間
Xdで内部温度がTc点100℃となり沸騰を始めると
屈曲点検出部９が、これを検出して比例制御弁電
流Ｉを最小値にし、燃焼量を最少燃焼量に絞り込
む。このとき熱量制御部１０は温度Tdが、設定
温度として設定され、この設定温度とセンサ温度
の差に応じて、比例制御弁電流Ｉつまり燃焼量を
比例制御する。今、時間Xeで調理物を追加すれ
ば、内容物温度Ａは低下する。これに伴いセンサ
温度Ｂも低下して内容物温度Ａの低下を検出す
る。熱量制御部１０はこの温度Teと設定温度Td
の差に応じて比例制御弁電流ＩをIeに増加させ
る。これにより、燃焼量も増加して、温度Ａは元
の温度Tcに戻り、燃焼量も最少燃焼量に戻る。
特性Ｖの縦軸Ｔは温度で、破線Ａは第２図と同様
に内容物の温度、実線Ｂは鍋底のセンサ温度特性
を示す。特性Ｗの縦軸Ｉは比例制御弁２の制御電
流を示し、これは、バーナ３の燃焼量に比例す
る。時間Xdまでは、第３図に示す屈曲点検知部
９の信号が出力される前で比例制御電流Ｉは最大
でありバーナ３の燃焼量も最大燃焼となる。時間
Xdで内部温度がTc点100℃となり沸騰を始めると
屈曲点検出部９が、これを検出して比例制御弁電
流Ｉを最小値にし、燃焼量を最少燃焼量に絞り込
む。このとき熱量制御部１０は温度Tdが、設定
温度として設定され、この設定温度とセンサ温度
の差に応じて、比例制御弁電流Ｉつまり燃焼量を
比例制御する。今、時間Xeで調理物を追加すれ
ば、内容物温度Ａは低下する。これに伴いセンサ
温度Ｂも低下して内容物温度Ａの低下を検出す
る。熱量制御部１０はこの温度Teと設定温度Td
の差に応じて比例制御弁電流ＩをIeに増加させ
る。これにより、燃焼量も増加して、温度Ａは元
の温度Tcに戻り、燃焼量も最少燃焼量に戻る。
上記Ieの大きさは、（Td−Te）の大きさに応じ
て変化し、（Td−Te）が大きければIeは大きく、
（Td−Te）が小さければIeは小さくなる。
て変化し、（Td−Te）が大きければIeは大きく、
（Td−Te）が小さければIeは小さくなる。
さらに、傾斜検知部８の屈曲点に至るまでの傾
斜特性は、ほぼ内容物の量に比例する。つまり量
が多ければ傾斜は緩く、量が少なければ、傾斜は
急である。また、傾斜特性は、鍋の熱伝導が悪い
材質や厚さが厚いと緩く、熱伝導の良い材質で薄
いと急になつてくる。
斜特性は、ほぼ内容物の量に比例する。つまり量
が多ければ傾斜は緩く、量が少なければ、傾斜は
急である。また、傾斜特性は、鍋の熱伝導が悪い
材質や厚さが厚いと緩く、熱伝導の良い材質で薄
いと急になつてくる。
このため、傾斜検知部８の傾斜に応じて屈曲点
検知後の最少絞り量Idを可変させることにより、
さらに良好な調理が可能となる。例えば、傾斜が
緩い場合は、量が多いか、熱伝導の悪い鍋である
ため、燃焼量Idも多くしてId′とする。反対に傾
斜が急な場合は、量が少ないか、熱伝導の良い鍋
であるため、燃焼量をId″として少なくするもの
である。
検知後の最少絞り量Idを可変させることにより、
さらに良好な調理が可能となる。例えば、傾斜が
緩い場合は、量が多いか、熱伝導の悪い鍋である
ため、燃焼量Idも多くしてId′とする。反対に傾
斜が急な場合は、量が少ないか、熱伝導の良い鍋
であるため、燃焼量をId″として少なくするもの
である。
また、第２図で説明したように、温度（Tb〜
Tf）による屈曲を屈曲点検知部９が検知しない
ように、屈曲点検知部９は、測定開始温度Tf以
上（温度上昇が安定した温度）から動作する構成
とすることにより屈曲点検出ミスがなくなる。
Tf）による屈曲を屈曲点検知部９が検知しない
ように、屈曲点検知部９は、測定開始温度Tf以
上（温度上昇が安定した温度）から動作する構成
とすることにより屈曲点検出ミスがなくなる。
以上のような、複雑な制御システムを作成する
場合、最近マイクロコンピユータ（以後マイコン
と呼ぶ）がよく使用される。第５図に、第１〜４
図で説明した内容の制御システムをマイコンを使
用して作成した場合の簡単なフロー図で示す。
場合、最近マイクロコンピユータ（以後マイコン
と呼ぶ）がよく使用される。第５図に、第１〜４
図で説明した内容の制御システムをマイコンを使
用して作成した場合の簡単なフロー図で示す。
図でステツプ３０１のIGは、バーナ３の着火
シーケンスのサブルーチン、ステツプ３０３，３
０５，３２５のS1は、セルサ６の温度S1を読込
むサブルーチン、ステツプ３１８は、サンプリン
グ手段であり、サンプンリング時間Δxを設定す
るサブルーチン、ステツプ３２７のS2は温度差
（Td−S1）の大きさに応じて、比例弁２の絞り量
を決定し、電流Ｉを出力するサブルーチンを示
す。ステツプ３０１で点火後、ステツプ３０２で
最大燃焼出力としステツプ３０３で読込んだセン
サ温度S1がTfよりも低い場合は、ステツプ３０
４の判断により図ののループを通り、S1＞Tf
となるのを待つ。S1＞Tfとなつた場合は、図の
の傾斜検知部８で、ステツプ３０５でセンサ温
度を読込み第３図で説明した傾斜（To-7−To-8）
をステツプ３０６で検出する。は屈曲点検知部
９で、サンプリング時間△Ｘ（例えば５秒）経過
毎に順次センサ温度S1を測定し、現在の温度
（屈曲点と判定したときの温度）をTo、現在より
△Ｘ（５秒）前の温度をTo-1（温度Tdとされる）、
２・△Ｘ（10秒）前の温度をTo-2、……、８・△
Ｘ（40秒）前の温度をTo-8として表わしている。
ここで、サンプリング時間△Ｘ毎に順次、センサ
温度S1を読込み温度データの更新をしてゆく。
すなわち、現在の温度Toを読込むことにより今
まで記憶していたそれぞれの温度データは、ステ
ツプ３０７で８・△Ｘ前の温度の記憶を消して
７・△Ｘ前の温度を８・△Ｘ前の温度として記憶
し直し（To-8←To-7）、ステツプ３０８で６・△
Ｘ前の温度を７・△Ｘ前の温度として記憶し直し
（To-7←To-6）、ステツプ３０９〜３１３も同様
に行う。そしてステツプ３１４で現在の温度を△
Ｘ前の温度に記憶し（To-1←To）次にステツプ
３１５で測定した温度S1を現在の温度に記憶
（To←S1）される。このように、必要な温度デー
タは屈曲点検知部９内に記憶されステツプ３１８
を介してサンプリング時間△Ｘ経過毎に温度S1
を測定し内部が沸騰して現在の温度（To）が決
定されるまでに、すでに記憶している温度データ
は順番に書き替わる構成となつている。
シーケンスのサブルーチン、ステツプ３０３，３
０５，３２５のS1は、セルサ６の温度S1を読込
むサブルーチン、ステツプ３１８は、サンプリン
グ手段であり、サンプンリング時間Δxを設定す
るサブルーチン、ステツプ３２７のS2は温度差
（Td−S1）の大きさに応じて、比例弁２の絞り量
を決定し、電流Ｉを出力するサブルーチンを示
す。ステツプ３０１で点火後、ステツプ３０２で
最大燃焼出力としステツプ３０３で読込んだセン
サ温度S1がTfよりも低い場合は、ステツプ３０
４の判断により図ののループを通り、S1＞Tf
となるのを待つ。S1＞Tfとなつた場合は、図の
の傾斜検知部８で、ステツプ３０５でセンサ温
度を読込み第３図で説明した傾斜（To-7−To-8）
をステツプ３０６で検出する。は屈曲点検知部
９で、サンプリング時間△Ｘ（例えば５秒）経過
毎に順次センサ温度S1を測定し、現在の温度
（屈曲点と判定したときの温度）をTo、現在より
△Ｘ（５秒）前の温度をTo-1（温度Tdとされる）、
２・△Ｘ（10秒）前の温度をTo-2、……、８・△
Ｘ（40秒）前の温度をTo-8として表わしている。
ここで、サンプリング時間△Ｘ毎に順次、センサ
温度S1を読込み温度データの更新をしてゆく。
すなわち、現在の温度Toを読込むことにより今
まで記憶していたそれぞれの温度データは、ステ
ツプ３０７で８・△Ｘ前の温度の記憶を消して
７・△Ｘ前の温度を８・△Ｘ前の温度として記憶
し直し（To-8←To-7）、ステツプ３０８で６・△
Ｘ前の温度を７・△Ｘ前の温度として記憶し直し
（To-7←To-6）、ステツプ３０９〜３１３も同様
に行う。そしてステツプ３１４で現在の温度を△
Ｘ前の温度に記憶し（To-1←To）次にステツプ
３１５で測定した温度S1を現在の温度に記憶
（To←S1）される。このように、必要な温度デー
タは屈曲点検知部９内に記憶されステツプ３１８
を介してサンプリング時間△Ｘ経過毎に温度S1
を測定し内部が沸騰して現在の温度（To）が決
定されるまでに、すでに記憶している温度データ
は順番に書き替わる構成となつている。
屈曲点検知部の演算部ステツプ３１６ａ，３
１６ｂは前述した、温度差△Ｔにより
To−To-6／To-2−To-8の如く、分子と分母でオバーラツ
プ をさせた場合、又は、To−To-3／To-5−To-8の如く、分
子 と分母間に合間を有した場合が考えられ、この比
がTpとして演算され、さらに、比較部ステツプ
３１７で、この比Tpと屈曲値Ｐとが比較される。
TpがＰよりも小さくなければ、設定されたサン
プリング時間△Ｘの経過によりステツプ３１８で
図ののループを構成する（Tp＜Ｐ）となり、
屈曲点Ｃを検出後はののループに移行し、熱量
制御部１０になる。ここで、は、前述の温度傾
斜（To-7−To-8）に応じて最少燃焼量を可変す
る部分で、ステツプ３１９において（To-7−
To-8）がａ、ｂ、ｃの３点で分岐しており、1d、
1d′1d″のいずれかを選択してステツプ３２０，３
２１，３２２で比例弁電流を出力する。さらに、
ステツプ３２３で第３図で説明したように屈曲検
知を行う直前の温度To-1を設定温度として記憶
し（Td←To-1）、以後は、熱量制御部１０でこの
TdとS1の差（Td−S1）をステツプ３２６で検出
し、その差（Td−S1）が零になるようにステツ
プ３２７のサブルーチンS2により比例弁電流Ｉ
で絞り量を決定し比例弁２を駆動する。IMAX,OUT
は比例弁２の最大電流の出力をし最大燃焼量とす
るステツプを示す。ステツプ３２４の（XEND）
は予め設定した調理時間Ｘが終了した場合に動作
を停止するプログラムを示す。
１６ｂは前述した、温度差△Ｔにより
To−To-6／To-2−To-8の如く、分子と分母でオバーラツ
プ をさせた場合、又は、To−To-3／To-5−To-8の如く、分
子 と分母間に合間を有した場合が考えられ、この比
がTpとして演算され、さらに、比較部ステツプ
３１７で、この比Tpと屈曲値Ｐとが比較される。
TpがＰよりも小さくなければ、設定されたサン
プリング時間△Ｘの経過によりステツプ３１８で
図ののループを構成する（Tp＜Ｐ）となり、
屈曲点Ｃを検出後はののループに移行し、熱量
制御部１０になる。ここで、は、前述の温度傾
斜（To-7−To-8）に応じて最少燃焼量を可変す
る部分で、ステツプ３１９において（To-7−
To-8）がａ、ｂ、ｃの３点で分岐しており、1d、
1d′1d″のいずれかを選択してステツプ３２０，３
２１，３２２で比例弁電流を出力する。さらに、
ステツプ３２３で第３図で説明したように屈曲検
知を行う直前の温度To-1を設定温度として記憶
し（Td←To-1）、以後は、熱量制御部１０でこの
TdとS1の差（Td−S1）をステツプ３２６で検出
し、その差（Td−S1）が零になるようにステツ
プ３２７のサブルーチンS2により比例弁電流Ｉ
で絞り量を決定し比例弁２を駆動する。IMAX,OUT
は比例弁２の最大電流の出力をし最大燃焼量とす
るステツプを示す。ステツプ３２４の（XEND）
は予め設定した調理時間Ｘが終了した場合に動作
を停止するプログラムを示す。
以上の如く、本発明調理用温度制御装置は、煮
込み調理で調理物の温度上昇の傾斜を測定し、さ
らに屈曲点を検出することにより、調理物の温度
が沸騰点に達したことを検出する構成であるため
調理物の温度とセンサ温度との関係が一定でなく
とも、正確に沸騰点の検出が可能である。しかも
温度差を順次測定し、サンプリングする毎に、次
次とTpを算出し、さらに、複数個の温度差の分
子と分母の最後に検出した温度差間に一個以上を
経過させた温度差としているため屈曲点検出の判
断がさらに正確で、応答が早く温度ふらつきに対
する誤検知が皆無となり、センサ温度の上昇カー
ブは、鍋内の容量の多少や鍋の種類（鍋の材質や
厚さ）によつて温度傾斜が異なつても、このよう
な温度上昇の比でとれば、沸騰点での屈曲点検出
は容易である。
込み調理で調理物の温度上昇の傾斜を測定し、さ
らに屈曲点を検出することにより、調理物の温度
が沸騰点に達したことを検出する構成であるため
調理物の温度とセンサ温度との関係が一定でなく
とも、正確に沸騰点の検出が可能である。しかも
温度差を順次測定し、サンプリングする毎に、次
次とTpを算出し、さらに、複数個の温度差の分
子と分母の最後に検出した温度差間に一個以上を
経過させた温度差としているため屈曲点検出の判
断がさらに正確で、応答が早く温度ふらつきに対
する誤検知が皆無となり、センサ温度の上昇カー
ブは、鍋内の容量の多少や鍋の種類（鍋の材質や
厚さ）によつて温度傾斜が異なつても、このよう
な温度上昇の比でとれば、沸騰点での屈曲点検出
は容易である。
また、傾斜や屈曲点の検知方法は、一定の定め
られた時間毎のサンプリングによりセンサ温度の
差を求めることにより、マイコン等による制御が
容易となりプログラムの処理のみで正確な屈曲点
検知が可能となり簡単にシステムを構成できる。
られた時間毎のサンプリングによりセンサ温度の
差を求めることにより、マイコン等による制御が
容易となりプログラムの処理のみで正確な屈曲点
検知が可能となり簡単にシステムを構成できる。
さらに前記傾斜の検知は、センサ温度が予め定
められた温度以上になつた点からスタートするこ
とにより、加熱初期の鍋底に結露した水による傾
斜フラツキがあつても無視するため安定で確実な
傾斜の検知ができ、従つて、屈曲点（沸騰点）の
検出ができる。
められた温度以上になつた点からスタートするこ
とにより、加熱初期の鍋底に結露した水による傾
斜フラツキがあつても無視するため安定で確実な
傾斜の検知ができ、従つて、屈曲点（沸騰点）の
検出ができる。
また屈曲点のセンサ温度を設定温度として比例
弁を比例制御する熱量制御部を有することによ
り、一度沸騰したら、その温度を保ちながら自動
的に弱火に切替わり煮込みを行うことができ、さ
らに材料等を追加して温度低下があつた場合は、
自動的に燃焼量を増加し短時間に元の温度に回復
する。このため、焦げつきや吹きこぼれ等の失敗
がなく安心して煮込み調理が行える上に無駄な加
熱を防ぎ省エネルギーとなる。
弁を比例制御する熱量制御部を有することによ
り、一度沸騰したら、その温度を保ちながら自動
的に弱火に切替わり煮込みを行うことができ、さ
らに材料等を追加して温度低下があつた場合は、
自動的に燃焼量を増加し短時間に元の温度に回復
する。このため、焦げつきや吹きこぼれ等の失敗
がなく安心して煮込み調理が行える上に無駄な加
熱を防ぎ省エネルギーとなる。
その上、傾斜検知部の傾斜に応じて沸騰後の最
少燃焼量を加減することで、調理内容物の多少
や、鍋の種類に応じて加熱量を加減する等のきめ
細かな煮込み調理ができる。
少燃焼量を加減することで、調理内容物の多少
や、鍋の種類に応じて加熱量を加減する等のきめ
細かな煮込み調理ができる。
なお、本明細書では、ガステーブルコンロの比
例制御式を例にして説明したが、電気コンロでも
よく、またコンロ以外にオーブン等にも応用可能
である。さらに、比例制御でなく、ハイロー制御
やオンオフ制御であつてもよい。
例制御式を例にして説明したが、電気コンロでも
よく、またコンロ以外にオーブン等にも応用可能
である。さらに、比例制御でなく、ハイロー制御
やオンオフ制御であつてもよい。
このように、センサ温度の温度差を測定し、つ
いで前後で検出した温度差の比で屈曲点を検知す
ることにより調理物の多少や鍋の種類に関係なく
正確に沸騰点を検出でき煮込み調理に最適な温度
制御で自動化が図られ、実用価値大なる調理器を
提供できる。
いで前後で検出した温度差の比で屈曲点を検知す
ることにより調理物の多少や鍋の種類に関係なく
正確に沸騰点を検出でき煮込み調理に最適な温度
制御で自動化が図られ、実用価値大なる調理器を
提供できる。
第１図は本発明の調理用温度制御器の一実施例
を示す制御システム図、第２図は第１図のセンサ
温度と内部温度の相関を示す特性図、第３図は傾
斜検知並びに屈曲点検知状態を説明する特性図、
第４図は屈曲点検知後の熱量制御部の動作を説明
する特性図、第５図は本発明の温度制御部（第１
図７の部分）をマイコンで構成した場合の一例を
示す概略のフロー図、第６図は従来の鍋底温度検
知による比例制御システムの制御システム図を示
す。 ２……比例制御弁（加熱制御手段）、３……バ
ーナ（加熱手段）、５……調理物、６……温度セ
ンサ（温度検出手段）、７……温度制御部、８…
…傾斜検知部、９……屈曲点検知部、１０……熱
量制御部、Tp……温度差の比、Ｐ……屈曲値
（予め定められた屈曲点となる値）、Ｃ……屈曲
点、△Ｘ……サンプリング時間、△Ｔ……温度
差。
を示す制御システム図、第２図は第１図のセンサ
温度と内部温度の相関を示す特性図、第３図は傾
斜検知並びに屈曲点検知状態を説明する特性図、
第４図は屈曲点検知後の熱量制御部の動作を説明
する特性図、第５図は本発明の温度制御部（第１
図７の部分）をマイコンで構成した場合の一例を
示す概略のフロー図、第６図は従来の鍋底温度検
知による比例制御システムの制御システム図を示
す。 ２……比例制御弁（加熱制御手段）、３……バ
ーナ（加熱手段）、５……調理物、６……温度セ
ンサ（温度検出手段）、７……温度制御部、８…
…傾斜検知部、９……屈曲点検知部、１０……熱
量制御部、Tp……温度差の比、Ｐ……屈曲値
（予め定められた屈曲点となる値）、Ｃ……屈曲
点、△Ｘ……サンプリング時間、△Ｔ……温度
差。
Claims (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、前記温度検出手段
の信号に応じて前記加熱制御手段へ制御信号を出
力する温度制御部とを有し、前記温度制御部は、
一定時間毎に前記温度検出手段の温度信号をサン
プリングし順次温度差を求めるサンプリング手段
を有し、前記サンプリング手段により調理物の温
度上昇傾斜を検出する傾斜検知部と、前記サンプ
リング手段による温度差の比を演算する演算部と
前記温度差の比が予め定められた屈曲値以下にな
る屈曲点を判定する比較部とを有した屈曲点検知
部と、前記屈曲点検知部の信号により前記加熱制
御手段から前記加熱手段の加熱量を可変あるいは
停止する熱量制御部とを備え、かつ、前記屈曲点
検知部は、前記サンプリング手段により求めた現
在の温度差から、これより前方側へ連続した複数
個の温度差の和を分子となし、現在の温度差より
一個以上前方側の温度差から、その前方側に連続
した分子と同数の複数個の温度差の和を分母とな
し、現在の温度を検出と共に温度差の比を、演算
部で順次求めてゆき、前記比較部で前記比が予め
定められた屈曲値以下になつた点で屈曲点を判定
し沸騰温度を検出するようにした調理用温度制御
装置。 ２ 屈曲点検知部は、サンプリング手段で一定時
間毎に温度検出手段の温度信号をサンプリング
し、その温度差を検出する構成とし、前記一定時
間毎に検出し連続した複数個の温度差の和におい
て、分子の前方側と分母の後方側の温度差の相互
間に重ね合せて温度差の比を演算する演算部とし
た特許請求の範囲第１項記載の調理用温度制御装
置。 ３ 屈曲点検知部は、サンプリング手段で一定時
間毎に温度検出手段の温度信号をサンプリング
し、その温度差を検出する構成とし、前記一定時
間毎に検出し連続した複数個の温度差の和におい
て、分子の最前方側の温度差より、さらに一個以
上前方側の温度差を分母の最後方側の温度差とな
して、分子と分母の温度差の相互間に合間を有し
て温度差の比を演算する演算部とした特許請求の
範囲第１項記載の調理用温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459482A JPS58123027A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 調理用温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459482A JPS58123027A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 調理用温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123027A JPS58123027A (ja) | 1983-07-22 |
| JPH039371B2 true JPH039371B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=11588364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP459482A Granted JPS58123027A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 調理用温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123027A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202487A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | シャープ株式会社 | 電磁調理器 |
| JP4989680B2 (ja) * | 2009-05-27 | 2012-08-01 | 三菱電機株式会社 | 加熱調理器 |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP459482A patent/JPS58123027A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58123027A (ja) | 1983-07-22 |
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