JPH078373A - 調理器具の加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調理加熱モードに応じてきめ細かい加熱調理
を可能とする。 【構成】 加熱板４の温度は加熱板センサ６によって検
出されている。制御装置１３には、調理モード及び加熱
モードの違いに応じてそれぞれ加熱板４の目標加熱温度
が設定されている。そして、該目標加熱温度となるよう
に前記加熱板４の加熱量を調整し、この加熱板４によっ
て内容器３を加熱して収容した調理物が調理されるよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気鍋、グリルパン、グ
リル鍋等の調理器具の加熱制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気鍋等の調理器具では、鍋等の
内容器をヒータで加熱した加熱板を介して間接的に加熱
するようにしている。このような調理器具では、調理開
始初期に通電量を最大として強火で加熱し、必要に応じ
て操作パネルのスイッチを切り替えることにより、内容
器を中火、弱火、とろ火あるいは保温モードで加熱する
ことができるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の調理器具では、内容器、加熱板温度の違いに拘わら
ず、内容器の温度を検出するセンサからの検出温度に基
づいて、加熱板に設けたヒータへの通電、遮断を繰り返
す、いわゆるデューティ制御により、このヒータへの通
電量を調整するだけで内容器の加熱制御を行なってい
る。また、加熱板の温度を検出するようにはしている
が、これは異常加熱による危険を回避するためのもので
あり、加熱制御には利用していない。

【０００４】したがって、内容器で加熱する調理物の温
度、種類、量、あるいは周囲の雰囲気温度、あるいは電
源電圧の変動等、加熱制御に影響する諸条件の違いに拘
わらず、内容器は選択された各モードに応じた温度や加
熱量で一律に加熱されるため、加熱不足や加熱過剰が発
生するという問題がある。また、調理中に加熱モードを
強火モードから中火モードに変更した場合等でも、前述
のように加熱板温度に拘わらず、各モードに応じた加熱
量で一律に加熱されるため、同様な問題が発生する。本
発明は前記問題点に鑑み、調理モード及び加熱モードの
違いに応じてきめ細かい加熱調理が可能な調理器具の加
熱制御方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、調理モードあるいは加
熱モードの違いに応じて加熱板の加熱量を調整すること
により、該加熱板を介して内容器を加熱し、収容した調
理物を加熱調理する調理器具の加熱制御方法において、
前記加熱板の温度を検出する一方、調理モードあるいは
加熱モードの違いに応じてそれぞれ加熱板あるいは内容
器の目標加熱温度を設定することにより、該目標加熱温
度となるように前記加熱板の加熱量を調整するようにし
ている。

【０００６】請求項２に記載の発明では、加熱手段によ
る加熱量を調整することにより内容器を加熱し、収容し
た調理物を加熱調理する調理器具の加熱制御方法におい
て、加熱板あるいは内容器の目標加熱温度を設定するこ
とにより、前記加熱手段による加熱量を、前記目標加熱
温度と検出温度の差、及び、前記目標加熱温度と所定時
間前の検出温度との差に基づいてファジィ推論を行なう
ことにより求めるようにしている。請求項３に記載の発
明では、前記ファジィ推論での後件部のメンバーシップ
関数を、前件部のメンバーシップ関数に対応する複数の
離散値で構成するようにしている。請求項４に記載の発
明では、前記内容器の温度を検出する一方、調理モード
あるいは加熱モード毎に前記内容器の検出温度に応じて
加熱手段による加熱量をオートシフトさせるようにして
いる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は調理容器、具体的には電気鍋の概略図で
ある。この調理容器は容器本体１と蓋体２とからなり、
内部には内容器３が収容されている。容器本体１の収容
部底面には加熱板４が設けられている。加熱板４の中央
部にはセンタセンサ５が露出している。また、加熱板４
の下面にはこのセンタセンサ５から外周側に加熱板セン
サ６が設けられ、そのさらに外周には全周に亘って加熱
ヒータ７が設けられている。

【０００８】前記容器本体１の前方部（図１中右側）に
は操作パネル８が設けられている。この操作パネル８に
は「なべもの」、「焼もの」及び「蒸し」スイッチ９，
１０，１１がそれぞれ設けられており、各スイッチ９，
１０，１１を押圧することによりそれぞれ調理モードが
選択されるようになっている。そして、「なべもの」、
「焼もの」スイッチ９，１０を押圧すれば、その押圧数
によって保温、とろ火、…あるいは保温、１４０、…の
ように前記加熱ヒータ７への通電量が切り替わり、「蒸
し」スイッチ１１を押圧すれば、低又は高に切り替わっ
て加熱モードが選択されるようになっている。なお、１
２は「切」スイッチで、押圧されることにより加熱ヒー
タ７への通電が停止されるようになっている。

【０００９】また、前記容器本体１の前方部には制御装
置１３が内蔵されており、前記操作パネルからの入力信
号及び各センサ５，６からの検出信号がそれぞれ入力さ
れ、これらの入力信号に基づいて前記加熱ヒータ７への
通電量が調整されるようになっている。

【００１０】前記内容器３はアルミニウム合金等の熱伝
導率の高い金属製で形成されており、前記加熱板４の上
面に載置された状態では、底面中央部にセンタセンサ５
が接触するようになっている。

【００１１】次に、前記構成からなる調理器具の加熱制
御について図２のフローチャートに従って説明する。こ
の加熱制御は、「なべもの」、「焼もの」スイッチ９，
１０のいずれかが押圧された場合に適用される。ただ
し、「焼もの」スイッチ１０が押圧された場合には、下
記するようにステップＳ１９からＳ２３の調理加熱のみ
が適用の対象となる。

【００１２】まず、ステップＳ１で、前記「なべもの」
スイッチ９から入力信号を受ける。すなわち、この「な
べもの」スイッチ９が押圧されていれば鍋モードＡ又は
焼モードＢが（後述するように両モードの別は自動的に
選択される）読み込まれる。これにより、ステップＳ２
で加熱ヒータ７に通電して内容器３の予熱が開始され
る。この予熱は通電量１００％で行なわれる。

【００１３】そして、ステップＳ３でセンタセンサ５及
び加熱板センサ６によって検出した内容器温度ｔ₁及び
加熱板温度ｔ₂が読み込まれる。この検出温度の読み込
みは、下記するステップＳ４からステップＳ１３までの
間、所定時間（例えば１秒）毎に行われる。

【００１４】続いて、ステップＳ４で内容器温度が９０
℃を越えているかどうかが判断される。越えていなけれ
ばそのまま予熱が続行され、越えていればステップＳ５
で計時が開始される。

【００１５】その後、ステップＳ６で測定温度が１１０
℃を越えているかどうかが判断される。内容器３が図１
２に示すように温度変化して、ステップＳ７で１分経過
する間１１０℃を越えることがなければ、予め内容器３
にだし、調理物等が収容されて温度上昇が１００℃に抑
えられていることになるので前記加熱モードに従って加
熱制御される（鍋モードＡ）。また、内容器３が図１１
に示すように温度変化して１１０℃を越えることがあれ
ば、内容器３が“から”であると判断されるのでステッ
プＳ８に移行される（焼きモードＢ）。

【００１６】このように予熱段階では、だし、調理物等
が沸騰すると考えられる１００℃よりも若干低い温度
（本実施例では９０℃）に達してから所定時間（本実施
例では１分）内に１００℃よりも若干高い温度（本実施
例では１１０℃）まで上昇しているかどうかが判断され
るようになっている。このため、自動的に調理モード
（鍋モードＡ又は焼きモードＢの別）が判断され、その
後は予め選択された加熱モードに従った加熱制御に移行
される。この結果、「なべもの」スイッチ９を押圧した
場合、加熱モードを切替え忘れて煮込み過ぎるといった
不具合が生じることがない。

【００１７】焼きモードＢ（例えば、すき焼をする場
合）では、ステップＳ８で処理イが行われる。処理イ
は、図３のフローチャートに示すように、まずステップ
Ｓ３０で内容器温度ｔ₁が読み込まれる（この温度をｔ
₁₁とする）。そして、ステップＳ３１で１０秒間待機し
た後、ステップＳ３２で再び内容器温度ｔ₁が読み込ま
れる（この温度をｔ₁₂とする）。

【００１８】続いて、ステップＳ３３で内容器温度ｔ₁
が低下しているかどうか、すなわち温度ｔ₁₁が温度ｔ₁₂
よりも高いかどうかが判断される。低ければ、内容器３
には材料は投入されておらず、温度上昇を続けている状
態であるので、ステップＳ９に移行する。また逆に、高
ければ、予熱段階であるにも拘わらず材料が投入されて
いる状態であると判断されるので、ステップＳ３４に移
行する。

【００１９】ステップＳ３４では、内容器温度ｔ₁₂が１
３０℃よりも低下しているかどうかを判断する。高けれ
ば、材料が投入されていたとしても、それは肉等であっ
て内容器温度ｔ₁を高温に維持しておく必要があると判
断されるので、ステップＳ９に移行する。また、低けれ
ば、内容器３に調理物、だし等が入れられていると判断
されるので調理加熱、すなわちステップＳ１９〜Ｓ２３
に移行する。

【００２０】ステップＳ９では、内容器温度ｔ₁が１８
０℃を越えているかどうかが判断され、越えていなけれ
ばステップＳ８に戻って前記処理イを行いつつ前記予熱
状態が維持される。また、越えていればステップＳ１０
で通電率を６０％に落とす。これにより、加熱板４の温
度上昇率が抑えられ、下記する所望温度（２００℃）を
一気に越えてしまうことが防止される。

【００２１】その後、ステップＳ１１で前記同様処理イ
が行われ、予熱段階であるにも拘わらず材料（肉等のみ
ならず、野菜やだし等も含めて）が投入されたと判断さ
れれば調理加熱に移行し、そうでなければステップＳ１
２へと移行する。ステップＳ１２では内容器温度ｔ₁が
２００℃を越えたかどうかが判断され、越えていなけれ
ばステップＳ１１に戻って前記処理イを行いつつ通電率
６０％で予熱が続行される。また、越えていればステッ
プＳ１３に移行してブザー等により予熱完了を報知す
る。そして、ステップＳ１４でデューティ制御により２
００℃に温度調節し、ステップＳ１５で再び前述の処理
イが行われる。

【００２２】このように、焼きモードＢでは、常時１０
秒毎に内容器温度ｔ₁を検出することにより、その変化
の傾向を把握し、しかもこの内容器温度ｔ₁が１３０℃
以下となれば、調理加熱に移行するようにしているの
で、調理状態を判断してスイッチ９又は１０を手動で押
圧することにより調理モードあるいは加熱モードを切り
替える必要がなくなり、前記鍋モードＡ同様、煮込み過
ぎるといった不具合が発生することもない。

【００２３】なお、前記予熱ではファジィ制御を行わな
い。このファジィ制御では目標温度に近付くにつれて内
容器３の温度上昇が徐々に遅くなり予熱完了までに時間
がかかる上、この予熱完了の判断が困難なためである。

【００２４】ところで、調理加熱（ステップＳ１９〜Ｓ
２３）は、前記鍋モードＡ及び前記焼きモードＢが選択
された場合の外、「焼もの」スイッチ１０が押圧されて
焼ものモードＣが選択された場合でも同様に行われる。
すなわち、ステップＳ１９で調理モード、加熱モード、
内容器温度ｔ₁及び加熱板温度ｔ₂がそれぞれ読み込まれ
る。調理モードは鍋モードＡ、焼きモードＢ、及び焼も
のモードＣのいずれかである。また、加熱モードは各ス
イッチ９あるいは１０の押圧数によって選択され、鍋モ
ードＡ又は焼きモードＢでは強火、中火、弱火、とろ火
及び保温、焼ものモードＣでは２３０、２００、１７
０、１４０及び保温のいずれかである。

【００２５】そして、ステップＳ２０で下記するように
してファジィ推論が行われることにより、加熱量すなわ
ち加熱ヒータ７への通電量が算出され、ステップＳ２１
でこの通電量に基づいて加熱ヒータ７に通電する。その
後、ステップＳ２２で「切」スイッチ１２が押圧された
かどうかが判断され、押圧されていれば調理器具をオフ
状態とする一方、押圧されていなければ、ステップＳ２
３で３０秒待機して前記ステップＳ１９〜Ｓ２３が繰り
返される。すなわち、３０秒毎にモード及び温度が読み
込まれ、ファジィ推論による加熱制御が続行される。勿
論、この間にスイッチ９，１０，１１が押し直されて調
理モードあるいは加熱モードの変更があれば、各モード
に応じて加熱制御されることになる。

【００２６】ここで、前記ステップＳ２０に於けるファ
ジィ推論について、図４のフローチャートに従って説明
する。まず、ステップＳ４０で、読み込まれた温度（鍋
モードＡでは加熱板温度ｔ₂、焼ものモードＣでは内容
器温度ｔ₁）と予め設定されている目標加熱温度ｔ₃から
温度差が演算される。この演算は所定時間（３０秒）毎
に行われる。

【００２７】そして、ステップＳ４１で、前記ステップ
Ｓ４０で演算された温度差に基づいて、現時点での温度
差Ｘ₁と所定時間前の温度差Ｘ₂とから図５に示すメンバ
ーシップ関数に従って前件部のファジィ変数及びメンバ
ーシップ値がそれぞれ求められる。

【００２８】続いて、ステップＳ４２で、前件部の各温
度差Ｘ₁，Ｘ₂に対応するファジィ変数の組み合わせから
図６に示すファジィルールに従って後件部のファジィ変
数がそれぞれ求められる。そして、求められたファジィ
変数を前件部のメンバーシップ値の最小値で切断して通
電時間を算出する。

【００２９】この場合、後件部のメンバーシップ関数は
図７に示すように離散値、すなわち三角形ではなく直線
としてある。これは、本願のような電気鍋等ではそれ程
厳密な加熱制御が必要ないからであり、これによりメモ
リー空間を節約でき、制御装置１３を安価なものとする
ことが可能となる。ただし、前記後件部のメンバーシッ
プ関数は必ずしも離散値としなくてもよい。

【００３０】また、後件部のファジィ変数のメンバーシ
ップ値は、鍋モードＡでは図８、焼ものモードＣでは図
９に示す値を最大値である１としてある。したがって、
加熱モードに応じた通電量に従って加熱ヒータ７に通電
できることになる。例えば、中火モードでファジィ変数
に２が選択されていれば、通電量は最大でも１８／３０
であり、必要以上に加熱されるといった不具合は回避さ
れる。その後、ステップＳ４３で、前述のようにして求
められた通電時間の重心が求められ、最終的に加熱ヒー
タ７への通電時間が算出される（デファジィ）。

【００３１】このように、加熱板温度ｔ₂に基づいて加
熱ヒータ７への通電量を調整するようにしているので、
内容器３内に投入する材料の種類、量及び温度の違い、
あるいは周囲の雰囲気温度、あるいは電源電圧の変化に
拘わらず、適切に内容器３を加熱することができる。し
たがって、調理途中にモードが切り替えられても、一律
に各モードに応じた通電量とはしないので、適切な加熱
が可能となる。例えば、強火モードから中火モードに切
り替えた場合には、加熱板温度ｔ₂が下がるまで殆ど通
電されることがないので、切替え感が出ることになる。
また、加熱板温度ｔ₂の時間的な変化を考慮に入れるよ
うにしているので、目標加熱温度ｔ₃となるように滑ら
かに加熱板温度ｔ₂を温度変化させることができ、きめ
細かい温度調節が可能となる。

【００３２】ここで、前記ファジィ推論について具体的
に説明する。すなわち、鍋モードＡを選択して調理を行
なう場合、中火ルールが選択されており、加熱目標温度
と検出温度の差が現在−５、３０秒前に＋１０であれ
ば、次のようにして加熱制御されることになる。

【００３３】まず、図５（ａ）に示すように、前記温度
差Ｘ₁からファジィ変数はＮＳ及びＺＥとなり、そのメ
ンバーシップ値はそれぞれ０.６及び０.４となる。一
方、図５（ｂ）に示すように、前記温度差Ｘ₂からファ
ジィ変数はＰＳ及びＰＢとなり、そのメンバーシップ値
はそれぞれ０.７及び０.３となる。したがって、図６の
ファジィルールによりルール９，４，８，３が選択さ
れ、出力側のファジィ変数が５，４，２，１に決定され
る。この場合、中火モードであるので、各ファジィ変数
の最大値は、図８に示すように、２４／３０、２３／３
０、２０／３０、１８／３０である。そこで、各ルール
によって決定されたファジィ変数を前記メンバーシップ
値の最小値、すなわち０.６、０.３、０.４、０.３で切
断する。そして、求められた出力値（時間で示す）１
４.４／３０、６.９／３０、８／３０、５.４／３０の
重心を求めることにより、加熱ヒータ７への通電量を２
１.６９／３０に決定する。

【００３４】一方、このような加熱制御と並行して、内
容器３の温度を検出することにより、中火、弱火等の加
熱モードが選択されている場合に、新たな調理物の投入
等で内容器温度ｔ₁が低下すれば、次のようにして加熱
制御される（オートシフト）。

【００３５】すなわち、図１０に示すように、中火モー
ドであるにも拘わらず、内容器温度ｔ₁が９０℃未満で
あれば、強火ルールが採用される。また、弱火モードで
あるにも拘わらず、内容器温度ｔ₁が８５℃未満であれ
ば強火ルール、８５℃以上、９０℃未満であれば中火ル
ールが採用される。さらに、とろ火モードであるにも拘
わらず、内容器温度ｔ₁が８０℃未満であれば強火ルー
ル、８０℃以上、８５℃未満であれば中火ルール、８５
℃以上、９０℃未満であれば弱火ルールが採用される。

【００３６】このように、加熱モードの違いに拘わら
ず、内容器温度ｔ₁が低下すれば、所望温度まで急速に
加熱できる。したがって、焼きそば、ホットケーキ等を
焼く場合に、内容器３に材料が投入されて急にその温度
が低下したとしても、所定温度までは一気に加熱するこ
とができ、加熱不足となることがない。例えば、中火モ
ードを選択している場合には、図１３中２点鎖線で示す
ように、内容器温度ｔ₁は急に低下するが、内容器温度
が９０℃に達するまでは強火ルールに従って急速に加熱
され、９０℃に到達すれば中火ルールで加熱されるよう
になっている。なお、前記調理器具では、スイッチ９，
１０又は１１の押圧により、調理加熱が開始されてから
所定時間（例えば、３時間）経過すれば、電源は自動的
にオフされるようになっている。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る調理器具の加熱制御方法によれば、内容器を加熱
する加熱板の温度を直接検出し、この検出温度に基づい
て加熱板を各調理加熱モードに応じた目標加熱温度に調
整するようにしたので、内容器に収容する材料の種類、
量、温度の違い、あるいは周囲の雰囲気温度、あるいは
電源電圧の変動に拘わらず、常に所望の加熱状態を得る
ことができる。しかも、モードを切り替えた場合には、
そのときの加熱板温度に従って加熱制御されるので、例
えば、強火モードから弱火モードに切り替えれば、加熱
板温度が高ければ通電が殆ど停止され、従来のように一
律に通電量のみを変更する場合に比べて切り替え感が得
られる。

【００３８】また、加熱板又は内容器の目標加熱温度と
検出温度の差、及び、所定時間前の検出温度との差に基
づいてファジィ推論することにより加熱手段の加熱量を
求めるようにすれば、加熱板又は内容器の温度変化の傾
向を考慮することができ、よりきめ細かく加熱制御する
ことが可能である。

【００３９】さらに、前記ファジィ推論の後件部を離散
値で単純化すれば、計算が簡単となり格安で制御機構を
提供できる。さらにまた、各調理加熱モード毎に内容器
の検出温度に応じて段階的に加熱手段の加熱量を調整す
るようにすれば、内容器の温度が低下した場合に加熱量
の少ない調理加熱モードを選択していても、前記内容器
を即座に適切な温度まで加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る調理容器の概略図である。

【図２】 本実施例の加熱制御を示すフローチャートで
ある。

【図３】 図２の処理イを示すフローチャートである。

【図４】 図２のファジィ推論を示すフローチャートで
ある。

【図５】 ファジィ推論の前件部のメンバーシップ関数
である。

【図６】 ファジィルールを示す図である。

【図７】 ファジィ推論の後件部のメンバーシップ関数
である。

【図８】 鍋モードに於ける各加熱モードに対する加熱
ヒータへの通電量を示す表である。

【図９】 焼きモードに於ける各加熱モードに対する加
熱ヒータへの通電量を示す表である。

【図１０】 各加熱モードと内容器温度とから決定され
る加熱ルールを示す表である。

【図１１】 焼きモードに於ける時間と内容器温度及び
通電量との関係を示すグラフである。

【図１２】 鍋モードに於ける時間と内容器温度及び通
電量との関係を示すグラフである。

【図１３】 鍋モードに於いて中火モードを選択してい
る場合の時間と内容器温度及び通電量との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

３…内容器、４…加熱板、６…加熱板センサ、１３…制
御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻井 博昭 大阪府大阪市北区天満１丁目20番５号 象 印マホービン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調理モードあるいは加熱モードの違いに
   応じて加熱板の加熱量を調整することにより、該加熱板
   を介して内容器を加熱し、収容した調理物を加熱調理す
   る調理器具の加熱制御方法において、前記加熱板の温度
   を検出する一方、調理モードあるいは加熱モードの違い
   に応じてそれぞれ加熱板あるいは内容器の目標加熱温度
   を設定することにより、該目標加熱温度となるように前
   記加熱板の加熱量を調整することを特徴とする調理器具
   の加熱制御方法。
2. 【請求項２】 加熱手段による加熱量を調整することに
   より内容器を加熱し、収容した調理物を加熱調理する調
   理器具の加熱制御方法において、加熱板あるいは内容器
   の目標加熱温度を設定することにより、前記加熱手段に
   よる加熱量を、前記目標加熱温度と検出温度の差、及
   び、前記目標加熱温度と所定時間前の検出温度との差に
   基づいてファジィ推論を行なうことにより求めることを
   特徴とする調理器具の加熱制御方法。
3. 【請求項３】 前記ファジィ推論での後件部のメンバー
   シップ関数を、前件部のメンバーシップ関数に対応する
   複数の離散値で構成することを特徴とする請求項２に記
   載の調理器具の加熱制御方法。
4. 【請求項４】 前記内容器の温度を検出する一方、調理
   モードあるいは加熱モード毎に前記内容器の検出温度に
   応じて加熱手段による加熱量をオートシフトさせること
   を特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載の調
   理器具の加熱制御方法。