JPH10243878A - 業務用調理釜の加熱温度制御方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】食材の種類や一回当りの調理量、調理鍋の熱容
量などが相違変化したとしても、常に仕上がり目標の設
定加熱温度まで、強制燃焼ガスバーナーの火力を正しく
調整制御する。 【解決手段】加熱中にある調理鍋（Ｂ）又は食材の現在
加熱温度をセンサー（４８）により検知して、その検知
温度をマイコン（Ｅ）により一定単位時間毎に、その単
位時間前のそれと比較して、単位時間当りの温度変化率
と目標の設定加熱温度に到達するまでの所要時間とを計
算し、そのマイコン（Ｅ）から出力される計算結果に基
いて、強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）の火力を自動的にフ
ィードフオワード制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は業務用調理釜の加熱
温度制御方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、調理鍋に収容した食材の加熱温
度を知得することは、その食材の調理に必要不可欠であ
り、小容量の薄肉な家庭用調理鍋であれば、その調理鍋
自身の加熱温度と食材のそれとをほぼ同等と考えてもさ
しつかえなく、その火力を比例制御して、仕上がり目標
の加熱温度に到達したことを確認してから、ガスコンロ
（ブンゼンバーナー）のＯＦＦにより火力を止めたとし
ても、食材の焦げ付きを防止することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、学校や病院
向けの給食センターを初め、ホテル、レストランなどに
おいて使われる業務用調理鍋の場合、５０リットル以上
の大容量を有し、しかも約３ｍｍ以上の厚肉なステンレ
ス鋼やアルミ合金などの腐蝕しない耐熱金属材から成る
通例であるため、その調理鍋自身に加えられた熱が食材
の全体へ伝達するまでには相当の時間差を生じる。その
結果、食材の加熱温度を正確に自動制御することは困難
である。

【０００４】まして、熱源として強制燃焼ガスバーナー
を採用すると、その火力が強いため、上記一般家庭用ガ
スコンロ（ブンゼンバーナー）のように、仕上がり目標
の加熱温度を検知してから、比例制御だけで火力を止め
たとしても、食材が調理鍋の蓄熱エネルギーを吸収・昇
温し続けて、これを焦げ付かせてしまうのである。

【０００５】即ち、図２５は２５℃の水を食材と看做し
て、その水−３０リットルを容量−８０リットルの業務
用調理鍋に収容し、５０，０００Ｋｃａｌ／ｈの最大燃
焼容量を有する先混合式強制燃焼ガスバーナーにより、
仕上がり目標とする設定温度の９０℃まで加熱すると共
に、その経時的な温度変化をグラフ化した実験データで
あって、同図の符号（イ）は直かに測定した水の加熱温
度曲線、（ロ）はセンサーにより検知した調理鍋の加熱
温度曲線、（ハ）はガスの火力曲線、（ニ）は別なセン
サーにより検知した排気熱の温度曲線を各々示している
が、上記センサーにより検知した調理鍋の現在温度が仕
上がり目標とする設定加熱温度の９０℃に到達した時点
（図示のＰ点）において、強制燃焼ガスバーナーの火力
を比例制御により止めたとしても、上記水は調理鍋の予
熱を受けて、目標の設定加熱温度を言わばオーバーシュ
ートし、約１００℃まで過熱されてしまう結果、その誤
差が約１０℃以上に大きくなり、又その仕上がり目標と
した設定加熱温度に戻るまでに、約１１分も要するので
ある。

【０００６】比熱の大きな水でさえも、このような実験
結果であるため、天ぷら油などの比熱が小さな食材で
は、上記加熱温度のオーバーシュートが火災を惹起する
程度まで増大してしまうことになる。

【０００７】殊更、例えば炊飯釜のように食材が米の一
種類として、その食材の比熱や容量、調理法などが限定
されている場合にはともかく、上記給食センターやホテ
ル、レストランなどの業務用調理鍋では、仮令同じ容量
の調理鍋を使うとしても、毎回異なるメニューでの調理
を行なう関係上、その食材の種類や調理法（煮物、揚げ
物、炒め物など）が一定せず、一回当りに調理する食材
の容量も大きく相違変化するため、上記加熱温度の自動
制御は至難の業である。

【０００８】このことは、調理鍋の熱容量が大きくなる
程、強制燃焼ガスバーナーの火力を強くする程、又食材
の種類とその一回当りの調理量が増す程、一層顕著とな
る。蓋し、現在の火力から理想とする仕上がり目標の加
熱温度を正確に予測できないからである。

【０００９】その結果、上記強制燃焼ガスバーナーの採
用が強く安定した火力と高い熱効率を得られること、故
障の少ないこと並びに排気ガスの清浄であることなどの
諸点において、有利と知りつつも、已むなく熱源として
蒸気や汎用ガスコンロ（ブンゼンバーナー）を使用し、
その火力の調整操作を調理人の熟練度に依存している現
状であり、強制燃焼ガスバーナーを熱源とする業務用調
理釜において、その加熱温度を自動制御することは未だ
に行なわれていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
の解決を企図しており、そのために業務用調理釜の加熱
温度制御方法として、調理鍋に収容された食材を強制燃
焼ガスバーナーの火力によって加熱するに当り、その加
熱中にある調理鍋又は食材の現在加熱温度をセンサーに
より検知して、その検知した現在加熱温度をマイクロコ
ンピューターにより、上記調理鍋の熱容量に応じた一定
数値として予じめ決められた単位時間毎に、その単位時
間前のそれと比較して、その単位時間当りの温度変化率
を計算すると共に、同じくマイクロコンピューターによ
り食材の仕上がり目標として入力された設定加熱温度と
上記現在加熱温度とを比較して、その温度差、設定加熱
温度に占める現在加熱温度の比率又は／及び現在加熱温
度から設定加熱温度に到達するまでの所要時間を計算
し、上記マイクロコンピューターから出力される計算結
果に基き、調理鍋又は食材の加熱温度が上記温度変化率
に応じて設定加熱温度まで到達することとなるように、
そのガスバーナーの火力を自動的に調整制御することを
特徴とし、

【００１１】又、上記方法の実施に供する加熱温度制御
装置として、その構成上調理鍋に収容された食材の仕上
がり目標となる加熱温度を設定する入力操作手段と、同
じく調理鍋を加熱する強制燃焼ガスバーナーの火力制御
手段と、そのガスバーナーでの加熱中にある調理鍋又は
食材の現在加熱温度を検知するセンサーと、上記入力操
作手段により入力された目標の設定加熱温度と、センサ
ーにより検知された現在加熱温度をデータとして記憶す
る記憶手段と、その記憶手段から読み出した現在加熱温
度を、調理鍋の熱容量に応じた一定数値として予じめ決
められた単位時間毎に、その単位時間前のそれと比較す
ることにより、上記単位時間当りの温度変化率を計算す
ると共に、同じく記憶手段から読み出した設定加熱温度
と現在加熱温度とを比較することにより、その温度差、
設定加熱温度に占める現在加熱温度の比率又は／及び現
在加熱温度から設定加熱温度に到達するまでの所要時間
を計算する計算処理手段とから成り、その計算処理手段
からの出力指令を受けた上記火力制御手段によって、ガ
スバーナーの火力を上記現在加熱温度の変化率と対応す
るように調整制御するように設定したことを特徴とする
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の詳細
を説明すると、先ずその業務用調理鍋の好適な実施形態
を示した図１〜１３において、（Ａ）は全体的な椀型に
造形された釜本体であり、ステンレス鋼やその他の腐蝕
しない耐熱金属材から成る本体フレーム（１０）と、そ
の内面に固着された断熱ランニング（１１）とを備え、
その断熱ランニング（１１）によって調理鍋（Ｂ）の底
面（１２）を包囲するようになっている。

【００１３】（１３）は上記釜本体（Ａ）の底面中心部
から、その本体フレーム（１０）との一体的に垂下され
たバーナー接続口筒であって、やはりステンレス鋼など
の耐熱金属材から成り、その内面に固着された断熱ライ
ニング（１４）によって、釜本体（Ａ）への熱風導入流
路（Ｓ１）を画定している。

【００１４】他方、（１５）は上記釜本体（Ａ）の頂面
中央部に開口する円形の鍋受け止め口、（１６）は同じ
く釜本体（Ａ）における側面の上部位置から図４のよう
な接線方向に沿う横外方へ、その本体フレーム（１０）
との連続的に派出された排気案内口筒であり、ここには
上向き開口するダクト接続口筒（１７）が連通状態に接
続一体化されている。

【００１５】そのステンレス鋼などの耐熱金属材から成
る排気案内口筒（１６）とダクト接続口筒（１７）が、
上記釜本体（Ａ）からの熱風導出流路（Ｓ２）を形作る
ように配管されているわけであり、その両口筒（１６）
（１７）の内面にも断熱ライニング（１８）（２９）が
固着されている。

【００１６】（２０）は上記ダクト接続口筒（１７）へ
上方からの差し込み垂立状態に連通接続された排気ダク
トであって、やはりステンレス鋼管などの耐熱金属材か
ら成り、その内面にも断熱ライニング（２１）が固着一
体化されている。

【００１７】又、（２２）は同じくダクト接続口筒（１
７）の逆な下方から排気ダクト（２０）の内部へ、一定
高さだけ差し込み垂立された耐熱金属材の外気導入管で
あって、その下端部には外気送風ブロワー（２３）が連
通接続されており、そのブロワー（２３）から強制的に
排気ダクト（２０）内へ吸引した外気によって、排気熱
を自づと効率良く冷却できるようになっている。

【００１８】しかも、上記排気ダクト（２０）の内部に
は排気熱の温度検知センサー（２４）を設置されてお
り、これはサーモスタット（２５）を介して後述する強
制燃焼ガスバーナーの開閉電磁弁と電気的に接続されて
いる。排気熱が予じめの設定温度以上に高温化したこと
を上記センサー（２４）により検知し、そのサーモスタ
ット（２５）を開閉スイッチとして、上記ガスバーナー
の電磁弁を閉止させ、火災事故や人体の火傷事故などを
予防できるようになっているのである。

【００１９】（２６）は上記釜本体（Ａ）における側面
の上部位置からフランジ継手（２７）を介して横向き水
平に張り出された一対の支軸であり、据付け台（Ｃ）か
ら一体的に垂立する一対の支柱（２８）へ、回動自在に
枢着されている。

【００２０】上記支柱（２８）の一方は中空ボックス型
をなし、その内部に格納設置されたブレーキ付きの可逆
モーター（２９）によって、上記釜本体（Ａ）が図２の
鎖線から示唆される如く、上記支軸（２６）の廻りに一
定角度範囲（θ）だけ回動され、その釜本体（Ａ）と一
緒に調理鍋（Ｂ）を斜め下向く状態に転倒させることに
より、調理後の食材を洩れなく軽快に取り出すことがで
きるようになっている。

【００２１】（Ｄ）は上記釜本体（Ａ）におけるバーナ
ー接続口筒（１３）の熱風導入流路（Ｓ１）と連通する
ように、その下方から差し込み接続された先混合式の強
制燃焼ガスバーナーであり、約７，０００〜５０，００
０Ｋｃａｌ／ｈの燃焼容量を有すると共に、送風ブロワ
ー（３０）の回転数に比例する風圧と対応してガス量を
調整するダイヤフラム式のガス量調整器（３１）や、炎
検知用のフレームロッド（図示省略）なども具備してい
る。

【００２２】そして、上記支軸（２６）の一方はガス供
給口（３２）として中空化されており、一定長さのガス
供給管（３３）を経てガスバーナー（Ｄ）に連通接続さ
れている。そのガス供給口（３２）は図外のホースを介
してガス供給元栓に接続使用されると共に、上記ガス供
給管（３３）の途中に開閉電磁弁（３４）が介挿設置さ
れていることは、言うまでもない。

【００２３】次に、上記釜本体（Ａ）の鍋受け止め口
（１５）へ着脱自在に載置セットされる調理鍋（Ｂ）を
説明すると、これはクラット鋼などの腐蝕しない耐熱金
属材から、底面（１２）の円錐型に鋳造されているが、
その底面（１２）からは更に図７、８や図１２、１３の
ような吸熱フィン（３５）が連続一体に突設されてお
り、これによって上記底面（１２）の表面積を増大する
と共に、釜本体（Ａ）における上記断熱ランニング（１
１）との向かい合う相互間に、熱風迂回流路（Ｓ３）を
区成するようになっている。そのために、吸熱フィン
（３５）の突出先端部は釜本体（Ａ）に対する調理鍋
（Ｂ）の載置セット時、その釜本体（Ａ）の断熱ライニ
ング（１１）と気密状態を保つ関係にある。

【００２４】即ち、上記調理鍋（Ｂ）の底面（１２）に
突出する吸熱フィン（３５）はその下方から見て、図１
３のような中心部から周辺部へ行くに連れて径大となる
複数のＣ字型に弯曲しており、且つその各Ｃ字型の切り
欠き開口部が隣り合う相互間での交互に逆向きとなる全
体的な同芯配列状態に分布されているのである。

【００２５】そして、このような調理鍋（Ｂ）自身との
一体に鋳造された吸熱フィン（３５）により、その底面
（１２）の表面積を増大し、しかも上記ガスバーナー
（Ｄ）の熱風が調理鍋（Ｂ）の底面（１２）を図７、８
の矢印方向に沿って、その中心部の熱風導入流路（Ｓ
１）から周辺部の熱風導出流路（Ｓ２）へ全体的に舐め
る如く蛇行し、その迂回的な流動により熱風導出流路
（Ｓ２）へ到達するまでの所要時間を極力長く確保し
て、上記底面（１２）の熱吸収率を昂めることができる
ようになっている。

【００２６】但し、この趣旨を達成し得るならば、上記
Ｃ字型に弯曲する複数の吸熱フィン（３５）を、図８、
１３のような言わば点在分布する同芯配列状態として設
置する代りに、その吸熱フィン（３５）を図１４、１５
のような一本物の連続する渦巻き形態として、調理鍋
（Ｂ）の底面（１２）から一体に突設し、上記ガスバー
ナー（Ｄ）の熱風をその底面（１２）の中心部から周辺
部への全体的に舐める如く渦巻き流動させても良く、又
その他の図示しない配列構成を採用して、熱風迂回流路
（Ｓ３）を生成させてもさしつかえない。

【００２７】何れにしても、上記の構成によれば、強制
燃焼ガスバーナー（Ｄ）から釜本体（Ａ）の熱風導入流
路（Ｓ１）へ導入された燃焼ガスの熱風が、調理鍋
（Ｂ）の吸熱フィン（３５）によって区成された熱風迂
回流路（Ｓ３）を、蛇行又は渦巻く如く迂回的に流動
し、その長時間に亘って調理鍋（Ｂ）の底面（１２）全
体を舐めた後、やっと熱風導出流路（Ｓ２）へ到達する
ことになるため、上記吸熱フィン（３５）による底面
（１２）の表面積増大とも相俟って、その調理鍋（Ｂ）
に収容された食材の全体を優れた熱効率のもとで、しか
も局部的なムラなく短時間に加熱調理できる点で、実用
上著しく有効であると言える。

【００２８】但し、本発明に使用する調理鍋（Ｂ）とし
ては、図示のような吸熱フィン（３５）とこれにより熱
風迂回流路（Ｓ３）を区成した構成に限らず、公知のあ
らゆる調理鍋（Ｂ）を使用することができる。

【００２９】更に、上記据付け台（Ｃ）のボックス型支
柱（２８）にはマイクロコンピューター（Ｅ）が内蔵設
置されており、これによって調理鍋（Ｂ）の加熱温度を
自動制御できるようになっている。

【００３０】即ち、図１６はそのマイクロコンピュータ
ー（Ｅ）による加熱温度制御装置を示すブロック図であ
るが、これは基本的にＣＰＵ（３６）、ＲＯＭ（３
７）、ＲＡＭ（３８）、操作部（３９）並びに表示部
（４０）などから構成されており、操作部（３９）から
の入力データに基いてガスバーナー（Ｄ）の送風ブロワ
ー（３０）へ制御指令を送り出すシーケンス制御が行な
われ、一定のプログラムに従ってガスバーナー（Ｄ）の
火力を自動調整する。

【００３１】操作部（３９）は図１７から明白なよう
に、加熱運転の開始ボタン（４１）と停止ボタン（４
２）のほか、食材の仕上がり目標となる加熱温度を設定
するための温度上昇ボタン（４３）と温度下降ボタン
（４４）や、調理釜の起伏的な回動操作ボタン（４５）
（４６）を有しており、上記温度上昇ボタン（４３）と
温度下降ボタン（４４）が本発明の入力操作手段（Ｆ）
をなし、これらにより予じめ設定された目標の加熱温度
がデータとして、入力ポート（４７）からＣＰＵ（３
６）へ入力されるようになっている。

【００３２】尚、本発明の調理釜は業務用であるため、
上記ボタン（４１）〜（４６）を所謂タッチレス・スイ
ッチとして具体化することにより、その抗菌効果を達成
することが望ましい。

【００３３】ＲＯＭ（３７）にはＣＰＵ（３６）の計算
処理に必要な制御プログラムが記憶されている。他方、
ＲＡＭ（３８）は入力データの記憶手段（Ｇ）を構成
し、上記操作部（３９）から調理人によって入力される
目標の設定加熱温度を初め、調理鍋（Ｂ）から加熱温度
検知センサー（４８）により検知された現在加熱温度
や、ガスバーナー（Ｄ）から感炎センサー（図示省略）
により検知された炎、同じくガスバーナー（Ｄ）の送風
ブロワー（３０）から検知された風圧などを何れもデー
タとして、入力ポート（４７）を通じ一時的に記憶す
る。

【００３４】そして、ＣＰＵ（３６）が本発明の計算処
理手段（Ｈ）をなし、そのＲＯＭ（３７）に記憶されて
いる制御プログラムに従って、入力ポート（４７）から
必要な上記データを読み取り、ＲＡＭ（３８）との相互
間でデータを授受し乍ら、図２０に示す自動サブルーチ
ンでの計算処理を実行すると共に、その処理したデータ
を出力ポート（４９）へ出力して、上記送風ブロワー
（３０）の回転数を制御し、延いてはその回転数と比例
した風圧に応じて、ガス量調整器（３１）のガス流量を
制御することにより、ガスバーナー（Ｄ）の火力を強弱
調整できるようになっている。その送風ブロワー（３
０）がＣＰＵ（３６）からの出力指令に基いて、熱源の
ガスバーナー（Ｄ）を制御する火力制御手段（Ｉ）を構
成しているわけである。

【００３５】その場合、クロックジェネレーター（５
０）がＣＰＵ（３６）を予じめ決められた一定時間毎に
働かせるようになっており、上記目標の設定加熱温度や
調理鍋（Ｂ）から検知された現在加熱温度などの各種入
力データが、その一定時間毎にＣＰＵ（３６）へ読み取
られ、更にＲＡＭ（３８）へ書き込まれることになる。
その一定時間を図示の実施形態では１秒に定めている。

【００３６】表示部（４０）は図１７から明白なよう
に、上記目標の設定加熱温度を数値として表示するＬＥ
Ｄ（５１）や、燃焼状態の正常と異常を点灯表示するラ
ンプ（５２）（５３）から具体化されており、上記操作
部（３９）と併せて操作パネル（５４）に並列設置され
ている。尚、その操作パネル（５４）は上記据付け台
（Ｃ）におけるボックス型支柱（２８）の正面に見やす
く固定されている。

【００３７】上記調理鍋（Ｂ）の加熱温度検知センサー
（４８）として、図示の実施形態では白金測温抵抗体を
採用し、これを次の通り調理鍋（Ｂ）の底面（１２）に
接触させて、そのセンサー（４８）の抵抗値をマイクロ
コンピューター（Ｅ）に取り込んでいる。但し、上記白
金測温抵抗体の代りに、サーミスターや熱電対などの各
種接触式温度センサーを採用することができ、その何れ
にしても複数設置することにより、万一の安全性を確保
することが望ましい。

【００３８】即ち、図９〜１１の符号（５５）は上記調
理鍋（Ｂ）における底面（１２）の偏心部から吸熱フィ
ン（３５）よりも背低く連続一体に突設された円形の断
熱筒用受け止め座であり、その吸熱フィン（３５）によ
って生成された熱風迂回流路（Ｓ３）の途中に臨んでい
る。

【００３９】（５６）はその調理鍋（Ｂ）側の受け止め
座（５５）と対応位置する関係として、上記釜本体
（Ａ）の本体フレーム（１０）から斜め下向き連続的に
張り出されたセンサー案内口筒であり、その下端部には
センサー支持板（５７）が直径方向への横断状態とし
て、複数のビス（５８）により取付け固定されている。

【００４０】（５９）は釜本体（Ａ）のセンサー案内口
筒（５６）から調理鍋（Ｂ）側の受け止め座（５５）に
向かう貫通状態として差し込み立設された断熱筒であ
り、その上端部が上記受け止め座（５５）によって被冠
状態に受け止められ、熱風迂回流路（Ｓ３）を仕切るこ
とになる。

【００４１】つまり、調理鍋（Ｂ）の底面（１２）が断
熱筒（５９）の中空内部を通じて、釜本体（Ａ）の外方
へ部分的に露出されると共に、その底面（１２）の露出
部分を上記ガスバーナー（Ｄ）からの熱風に晒らさない
ように、その熱風迂回流路（Ｓ３）を上記断熱筒（５
９）の貫通によって仕切り状態に保っているのである。
但し、その仕切り状態は熱風迂回流路（Ｓ３）の部分的
として、熱風迂回流路（Ｓ３）に沿い図７、８の矢印方
向へ流動する熱風は、これを遮断しないようになってい
る。

【００４２】そして、上記ガスバーナー（Ｄ）の熱風か
ら隔絶された断熱筒（５９）の中空内部において、調理
鍋（Ｂ）の底面（１２）へ下方から加熱温度検知センサ
ー（４８）が接触されており、これによって調理鍋
（Ｂ）の加熱温度を検知するようになっているのであ
る。

【００４３】（６０）はその加熱温度検知センサー（４
８）の取付座であり、テフロンなどの断熱材からキャッ
プ型に造形されている。（６１）はその取付座（６０）
を下方から押圧することにより、上記センサー（４８）
を調理鍋（Ｂ）の底面（１２）へ安定良く密着させるた
めの固定棒であって、上記センサー支持板（５７）のボ
ス（６２）に貫通支持され、且つ押しビス（６３）によ
り止着されている。

【００４４】しかも、固定棒（６１）の上端部に被冠さ
れた状態の取付座（６０）は、その固定棒（６１）に対
して３６０度の自由自在に遊動でき、これによって上記
加熱温度検知センサー（４８）を調理鍋（Ｂ）の底面
（１２）へ正確にフィットさせ、その加熱温度を高精度
に検知し得るようになっている。（６４）は上記センサ
ー（４８）から断熱筒（５９）の中空内部とセンサー支
持板（５７）を通じて導出された電線管である。

【００４５】次に、図１８〜２３のフローチヤートに基
いて調理釜の加熱運転方法を説明する。

【００４６】先ず、調理鍋（Ｂ）に食材を収容させて、
電源を投入すれば、図１８のようにマイクロコンピュー
ター（Ｅ）のＣＰＵ（３６）がＲＯＭ（３７）から制御
プログラムを呼び出し、初期セットが行なわれると共
に、ガスバーナー（Ｄ）から検知された炎や風圧の入力
データに基き、そのガスバーナー（Ｄ）の燃焼中にある
か否か、又その正常状態にあるか否かが確認される。

【００４７】そこで、手動運転する場合には調理人が操
作部（３９）の運転開始ボタン（４１）を押す。そうす
れば、これを判別スイッチとして手動モードが選択され
たことになり、図１９のような手動サブルーチンでの調
理作業を行なえる。

【００４８】つまり、調理中に操作部（３９）の設定温
度上昇ボタン（４３）や下降ボタン（４４）を押すこと
によって、調理鍋（Ｂ）の加熱温度を自由自在に調整す
ることができ、その調整した温度の数値は表示部（４
０）のＬＥＤ（５１）により表示されると共に、運転停
止ボタン（４２）を押すことにより、ガスバーナー
（Ｄ）の火力を止めることも可能である。

【００４９】他方、操作部（３９）の設定温度上昇ボタ
ン（４３）と下降ボタン（４４）とを一旦同時に押し
て、現在の設定温度が表示部（４０）のＬＥＤ（５１）
に表示されるまで待ち、その後上記の上昇ボタン（４
３）又は下降ボタン（４４）を押すことにより、食材の
仕上がり目標となる加熱温度を設定し、その設定加熱温
度データを入力ポート（４７）からＲＡＭ（３８）に記
憶させる。

【００５０】そして、引続き運転開始ボタン（４１）を
押せば、ＲＯＭ（３７）の制御プログラムに従う自動モ
ードが選択されたこととなり、ＣＰＵ（３６）による図
２０の自動サブルーチンが実行され、調理鍋（Ｂ）の加
熱温度が次の通り自動的にフィードフオワード制御され
るのである。その際、ＣＰＵ（３６）がクロックジェネ
レーター（５０）により、予じめの一定時間（１秒）毎
に働くことは上記した通りである。

【００５１】即ち、手動サブルーチンと同様にして、ガ
スバーナー（Ｄ）の燃焼状態が正常か否か確認された
後、調理鍋（Ｂ）から上記の１秒毎に検知されて、ＲＡ
Ｍ（３８）に記憶された現在加熱温度のデータが、２秒
前のそれとＣＰＵ（３６）により比較され、その経時的
な加熱温度勾配（変化率）が知得される。

【００５２】茲に比較する単位時間としての２秒は、調
理鍋（Ｂ）の熱容量に対応する一定数値として、豊富な
実験から得られたものであり、その調理鍋（Ｂ）の熱容
量が小さくなると、上記単位時間の数値も小さくなる如
く対応的に変化する。但し、これはソフトウエアー中で
の調理鍋（Ｂ）が持つ固有の熱定数を変える意味であ
り、思考ルーチンのそれ自身を変える必要はないので、
あらゆる熱容量の調理鍋に汎用することができる。

【００５３】そして、上記比較の結果調理鍋（Ｂ）の現
在加熱温度が２秒前のそれよりも高い（プラスの変化
率）場合には、図２１のような温度上昇中の処理サブル
ーチンが、又逆に低い（マイナスの変化率）場合には図
２２のような温度下降中の処理サブルーチンが、更に同
じである（変化率の零）場合には図２３のような温度変
化無しの処理サブルーチンが、各々ＣＰＵ（３６）によ
って実行されるようになっている。

【００５４】即ち、先ず調理鍋（Ｂ）から検知された現
在加熱温度が、２秒前のそれと同じである場合には、図
２３から明白なように、その現在加熱温度と目標設定加
熱温度との差をＣＰＵ（３６）により計算して、現在加
熱温度の方が高ければ、ガスバーナー（Ｄ）の火力を無
条件に止め、同じであればその火力を現状維持状態に保
ち、又現在温度の方が低く、しかもその温度差が１℃以
下であれば、やはりガスバーナー（Ｄ）の火力を現状維
持する一方、同じく温度差が１℃以上であれば、その火
力を現状の２倍に強化する。

【００５５】次に、調理鍋（Ｂ）から検知された現在加
熱温度が、２秒前のそれよりも高い場合には、図２１か
ら明白なように、その現在加熱温度と目標設定加熱温度
との差をやはり計算して、現在加熱温度の方が高けれ
ば、ガスバーナー（Ｄ）の火力を即刻止め、その同じで
あっても火力を無条件に止める。

【００５６】又、現在加熱温度の方が未だ目標の設定加
熱温度よりも低ければ、その設定加熱温度に占める現在
加熱温度の比率をＣＰＵ（３６）により計算して、８０
％を越えていない限り、ガスバーナー（Ｄ）の火力を現
状の１．１２倍に強化する。

【００５７】茲に、８０％の比率は過熱の所謂要注意点
として、調理鍋（Ｂ）の熱容量に応じた経験値を意味し
ており、従って調理鍋（Ｂ）の熱容量が変れば、これも
変り得る数値である。

【００５８】上記要注意点としての意味から、その８０
％を越えた場合には、引続きＣＰＵ（３６）により現在
加熱温度から目標の設定加熱温度に到達するまでの所要
時間を計算して、その所要時間が３分以上４分以内であ
れば、ガスバーナー（Ｄ）の火力を現状維持し、未だ４
分以上あれば、その火力を現状の１．１２倍に強化す
る。

【００５９】又、上記所要時間が３分以内４５秒以上で
あれば、その秒数に応じて徐々に火力を弱め、最低火力
に維持し、更に３０秒以上であれば、やはり秒数に応じ
て火力をその消火もあり得る程度まで弱める。そして、
３０秒以内に達したならば、即刻火力を止める。

【００６０】上記要注意点としての８０％を越えた場合
に、現在加熱温度と目標設定加熱温度との差を比較せ
ず、その現在加熱温度から目標の設定加熱温度に至る所
要時間を計算して、これに基きガスバーナー（Ｄ）の火
力を調整する理由は、次の通りである。

【００６１】蓋し、調理鍋（Ｂ）の加熱温度検知センサ
ー（４８）は図９のように、その調理鍋（Ｂ）の底面
（１２）に接触されている関係上、これによる検知温度
が食材を直かに測定した温度と同じであるとしても、そ
の検知時期が経時的に遅れることとなり、これを補償す
る必要があるからである。

【００６２】その意味では、上記加熱温度検知センサー
（４８）を非接触式の光高温計や放射温度計などから具
体化して、調理鍋（Ｂ）の上方から食材へ臨ませたり、
或いは接触式のサーミスターや測温抵抗体などを直接食
材に埋め込んだりした場合には、上記要注意点としての
８０％を越えても、依然として現在加熱温度と目標設定
加熱温度との差に基いて、ガスバーナー（Ｄ）の火力を
徐々に弱めることができるため、理論上本発明での採用
に値いする。

【００６３】しかし、前者の非接触式温度センサーによ
れば、食材から発生する蒸気や、その食材用攪拌羽根な
どの加熱温度も検知してしまうおそれがあり、その検知
精度が低下する。又、食材と直かに接触する接触式温度
センサーによれば、その食材の攪拌作用や清掃作業など
に支障を与えることとなり、故障事故も頻発する問題が
あるため、図示実施形態のように調理鍋（Ｂ）の底面
（１２）から加熱温度を検知する接触式温度センサー
（４８）の採用が、実用的には最も好適であると言え
る。

【００６４】更に、調理鍋（Ｂ）から検知された現在加
熱温度が、２秒前のそれよりも低く、しかもその現在加
熱温度が目標の設定加熱温度よりも低い場合には、図２
２から明白なように、その両温度の差をＣＰＵ（３６）
により計算して、その差が０．４℃以内であれば、ガス
バーナー（Ｄ）の火力を現状維持し、同じく差が０．４
℃以上で且つ１．５℃であれば、その火力を現状の２倍
に強め、又０．４℃以上で且つ１．５℃以内であれば、
最低火力の４倍に強化する。

【００６５】茲に温度差を基準とする理由は、温度下降
中として、その下降勾配が自然放熱での緩慢であり、上
記温度上昇中における要注意点を境界とした火力の厳密
な弱め調整が不要となるからである。

【００６６】又、図２１〜２３の自動サブルーチンに記
入した温度差の判別数値、所要時間の判別数値並びに火
力の調整数値は、何れも豊富な実験から得られた図示実
施形態での一例であり、要すればＣＰＵ（３６）によっ
て計算した一定単位時間当りの温度変化率と、現在加熱
温度から目標とする設定加熱温度に到達するまでの所要
時間に基いて、その経時的にガスバーナー（Ｄ）の火力
を徐々に強く又は弱く調整すべく、フィードフオワード
制御する意味である。

【００６７】図２４は従来技術を示した図２５と対応す
る本発明での実験データであり、その従来技術と同様に
２５℃の水−３０リットルを、容量−８０リットルの調
理鍋（Ｂ）に収容し、強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）によ
り目標とする設定温度の９０℃まで加熱するため、上記
マイクロコンピューター（Ｅ）での自動サブルーチンを
実行した。尚、図２４には比較の便宜上、図２５と対応
する同じ符号を記入してある。

【００６８】その結果、目標の設定加熱温度に到達する
までの所要時間は約８分３０秒であったが、その到達す
る約３分４５秒前からガスバーナー（Ｄ）の火力を徐々
に弱め調整する自動のフィードフオワード制御により、
その到達時点（Ｐ）でも従来技術のような現在加熱温度
のオーバーシュートする過熱状態が起らず、ほぼ目標通
りの正確に加熱することができた。その誤差は大きくと
も約２℃にとどまる。又、図示実施形態の調理釜を使用
することによって、その排気熱の温度も従来技術に比し
て、相当低く冷却することができた。

【００６９】上記の図２４では調理鍋（Ｂ）から検知し
た現在加熱温度を、平均の数値として単純にグラフ化し
てあるため、その温度の常に上昇する滑らかな曲線を描
いているが、実際には同図のＸ部抽出拡大図から示唆さ
れる通り、アットランダムに振れ動いており、その現在
加熱温度を２秒前のそれと比較した場合に、変化無しで
あったり或いは下降したりすることもある。その故に、
上記自動モードにおける温度上昇中の処理サブルーチン
だけでなく、温度変化無しの処理サブルーチンや温度下
降中の処理サブルーチンも実行するようになっているわ
けである。

【００７０】尚、図示の実施形態ではクロックジェネレ
ーター（５０）によるＣＰＵ（３６）の作動時間を１秒
として、その１秒毎の小刻みに調理鍋（Ｂ）から検知し
た現在加熱温度やその他の各種入力データを読み取り、
その現在加熱温度データを上記単位時間としての２秒前
におけるそれと比較するようになっているが、その小刻
みな一定時間としての１秒と上記比較単位時間としての
２秒は、あくまでも最適な一例の数値を示すに過ぎな
い。

【００７１】調理鍋（Ｂ）の熱容量や食材の比熱、その
他の使用条件次第では、例えば上記小刻みな一定時間を
０．５秒として、その１秒前の現在加熱温度と比較した
り、或いは同じく一定時間を３秒として、その５秒前の
現在加熱温度と比較したりすることも可能である。もっ
とも、その比較単位時間の数値が小さくなればなる程、
マイクロコンピューター（Ｅ）のソフトウエアーが狂い
やすくなり、他方同じく比較単位時間の数値が大きくな
ればなる程、そのＣＰＵ（３６）での処理時間が長くな
り、加熱温度制御効果の精度が低下する。その意味か
ら、図示実施形態での上記数値が最も好適と説明したわ
けである。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明は業務用調理釜の
加熱温度制御方法として、調理鍋（Ｂ）に収容された食
材を強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）の火力によって加熱す
るに当り、その加熱中にある調理鍋（Ｂ）又は食材の現
在加熱温度をセンサー（４８）により検知して、その検
知した現在加熱温度をマイクロコンピューター（Ｅ）に
より、上記調理鍋（Ｂ）の熱容量に応じた一定数値とし
て予じめ決められた単位時間毎に、その単位時間前のそ
れと比較して、その単位時間当りの温度変化率を計算す
ると共に、同じくマイクロコンピューター（Ｅ）により
食材の仕上がり目標として入力された設定加熱温度と上
記現在加熱温度とを比較して、その温度差、設定加熱温
度に占める現在加熱温度の比率又は／及び現在加熱温度
から設定加熱温度に到達するまでの所要時間を計算し、
上記マイクロコンピューター（Ｅ）から出力される計算
結果に基き、調理鍋（Ｂ）又は食材の加熱温度が上記温
度変化率に応じて設定加熱温度まで到達することとなる
ように、そのガスバーナー（Ｄ）の火力を自動的に調整
制御するようになっているため、冒頭に述べた従来技術
の課題を完全に解決することができ、毎回異なるメニュ
ーでの調理を行なう必要がある給食センターやホテル、
レストランなどに著しく有用であると言える。

【００７３】つまり、調理鍋（Ｂ）の現在加熱温度を経
時的に比較する一定の単位時間（図示実施形態での上記
２秒を意味する。）は、その調理鍋（Ｂ）の熱容量に応
じた数値として予じめ決められたものであり、しかもそ
のマイクロコンピューター（Ｅ）により計算された単位
時間当りの加熱温度変化率は、上記調理鍋（Ｂ）に収容
された食材の比熱も算出した結果を意味するため、その
食材の種類や一回当りの調理量、これを収容する調理鍋
（Ｂ）の熱容量などが相違変化したとしても、常に目標
の設定加熱温度まで強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）の強い
火力を正しく調整制御できるのであり、汎用性に優れ
る。

【００７４】又、上記単位時間当りの加熱温度変化率に
基き、その現在加熱温度から目標の設定加熱温度に到達
するまでの所要時間中における加熱温度曲線を正しく予
想し乍ら、その到達前の計算された時点において、しか
も計算された強さの火力に弱め調整する思考型のフィー
ドフオワード制御方式であるため、従来技術の実験デー
タを示した図２５と、本発明のそれを示した図２４との
比較から明白なように、食材の焦げ付く過熱状態を生じ
るおそれがなく、安心して煮物や揚げ物、炒め物などの
各種調理を行なえるのである。

【００７５】特に請求項２や３の方法を採用するなら
ば、強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）の火力をますます精密
に調整制御することができ、実用性に富む。

【００７６】上記方法を実施するための加熱温度制御装
置として、請求項４に記載の構成を採用するならば、比
較的簡素なマイクロコンピューター（Ｅ）のソフトウェ
アーを使用して、これにより必要な装置の全体を安価に
提供できる効果がある。

【００７７】更に、請求項５の構成を採用するならば、
調理鍋（Ｂ）の底面（１２）に接触する加熱温度検知セ
ンサー（４８）により、その調理鍋（Ｂ）の現在加熱温
度を一層高精度に検知することができ、装置としての信
頼性を昂め得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る業務用調理釜の全体正面図であ
る。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の部分拡大正面図である。

【図４】図３の断面平面図である。

【図５】図４の５−５線に沿う半欠截断面図である。

【図６】釜本体の底面図である。

【図７】図１の拡大断面図である。

【図８】図７の断面平面図である。

【図９】図７の部分拡大断面図である。

【図１０】図７のセンサー支持板を抽出して示す平面図
である。

【図１１】図１０の１１−１１線断面図である。

【図１２】調理鍋を抽出して示す側断面図である。

【図１３】図１１の底面図である。

【図１４】図１３に対応する調理鍋の変形実施形態を示
す底面図である。

【図１５】同じく変形実施形態の図８に対応する断面図
である。

【図１６】マイクロコンピューターでの制御回路を示す
ブロック図である。

【図１７】操作パネルの正面図である。

【図１８】本発明による加熱温度制御プログラムのフロ
ーチヤートである。

【図１９】図１８の手動サブルーチンを示すフローチヤ
ートである。

【図２０】図１８の自動サブルーチンを示すフローチヤ
ートである。

【図２１】図２０の温度上昇中処理サブルーチンを示す
フローチヤートである。

【図２２】図２０の温度下降中処理サブルーチンを示す
フローチヤートである。

【図２３】図２０の温度変化無し処理サブルーチンを示
すフローチヤートである。

【図２４】本発明の実験データを示すグラフである。

【図２５】図２４に対応する従来例の実験データを示す
グラフである。

【符号の説明】

（１２）・底面 （２０）・排気ダクト （２４）・排気熱の温度検知センサー （３０）・送風ブロワー （３１）・ガス量調整器 （３５） 吸熱フィン （３４）・開閉電磁弁 （４８）・調理鍋の加熱温度検知センサー （５７）・センサー支持板 （５９）・断熱筒 （６１）・固定棒 （Ａ）・釜本体 （Ｂ）・調理鍋 （Ｃ）・据付け台 （Ｄ）・強制燃焼ガスバーナー （Ｅ）・マイクロコンピューター （Ｆ）・入力操作手段 （Ｇ）・入力データ記憶手段 （Ｈ）・計算処理手段 （Ｉ）・火力制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調理鍋（Ｂ）に収容された食材を強制燃焼
   ガスバーナー（Ｄ）の火力によって加熱するに当り、そ
   の加熱中にある調理鍋（Ｂ）又は食材の現在加熱温度を
   センサー（４８）により検知して、 その検知した現在加熱温度をマイクロコンピューター
   （Ｅ）により、上記調理鍋（Ｂ）の熱容量に応じた一定
   数値として予じめ決められた単位時間毎に、その単位時
   間前のそれと比較して、その単位時間当りの温度変化率
   を計算すると共に、 同じくマイクロコンピューター（Ｅ）により食材の仕上
   がり目標として入力された設定加熱温度と上記現在加熱
   温度とを比較して、その温度差、設定加熱温度に占める
   現在加熱温度の比率又は／及び現在加熱温度から設定加
   熱温度に到達するまでの所要時間を計算し、 上記マイクロコンピューター（Ｅ）から出力される計算
   結果に基き、調理鍋（Ｂ）又は食材の加熱温度が上記温
   度変化率に応じて設定加熱温度まで到達することとなる
   ように、そのガスバーナー（Ｄ）の火力を自動的に調整
   制御することを特徴とする業務用調理釜の加熱温度制御
   方法。
2. 【請求項２】センサー（４８）により検知した調理鍋
   （Ｂ）の現在加熱温度を、マイクロコンピューター
   （Ｅ）により単位時間毎に、その単位時間前のそれと比
   較計算して得られた温度変化率が、零又はマイナスであ
   る場合には、引続きマイクロコンピューター（Ｅ）によ
   り上記現在加熱温度と設定加熱温度との差を計算し、そ
   の温度差の程度に応じてガスバーナー（Ｄ）の火力を強
   弱調整制御することを特徴とする請求項１記載の業務用
   調理釜の加熱温度制御方法。
3. 【請求項３】センサー（４８）により検知した調理鍋
   （Ｂ）の現在加熱温度を、マイクロコンピューター
   （Ｅ）により単位時間毎に、その単位時間前のそれと比
   較計算して得られた温度変化率が、プラスである場合に
   は、引続きマイクロコンピューター（Ｅ）により設定加
   熱温度に占める上記現在加熱温度の比率と、その現在加
   熱温度から設定加熱温度に到達するまでの所要時間を計
   算し、 上記比率が過熱の要注意点となる一定数値を越えていな
   い限り、上記所要時間の経過に応じてガスバーナー
   （Ｄ）の火力を徐々に弱く調整制御することを特徴とす
   る請求項１記載の業務用調理釜の加熱温度制御方法。
4. 【請求項４】調理鍋（Ｂ）に収容された食材の仕上がり
   目標となる加熱温度を設定する入力操作手段（Ｆ）と、 同じく調理鍋（Ｂ）を加熱する強制燃焼ガスバーナー
   （Ｄ）の火力制御手段（Ｉ）と、 そのガスバーナー（Ｄ）での加熱中にある調理鍋（Ｂ）
   又は食材の現在加熱温度を検知するセンサー（４８）
   と、 上記入力操作手段（Ｆ）により入力された目標の設定加
   熱温度と、センサー（４８）により検知された現在加熱
   温度をデータとして記憶する記憶手段（Ｇ）と、 その記憶手段（Ｇ）から読み出した現在加熱温度を、調
   理鍋（Ｂ）の熱容量に応じた一定数値として予じめ決め
   られた単位時間毎に、その単位時間前のそれと比較する
   ことにより、上記単位時間当りの温度変化率を計算する
   と共に、同じく記憶手段（Ｇ）から読み出した設定加熱
   温度と現在加熱温度とを比較することにより、その温度
   差、設定加熱温度に占める現在加熱温度の比率又は／及
   び現在加熱温度から設定加熱温度に到達するまでの所要
   時間を計算する計算処理手段（Ｈ）とから成り、 その計算処理手段（Ｈ）からの出力指令を受けた上記火
   力制御手段（Ｉ）によって、ガスバーナー（Ｄ）の火力
   を上記現在加熱温度の変化率と対応するように調整制御
   するように設定したことを特徴とする業務用調理釜の加
   熱温度制御装置。
5. 【請求項５】調理鍋（Ｂ）の加熱温度検知センサー（４
   ８）として、白金測温抵抗体やサーミスター、その他の
   接触式温度センサーを採用すると共に、 その温度センサーを調理鍋（Ｂ）における底面（１２）
   の偏心部へ、強制燃焼ガスバーナー（Ｄ）から釜本体
   （Ａ）へ導入される熱風との断熱状態として、且つ押し
   付け密着状態に接触させたことを特徴とする請求項４記
   載の業務用調理釜の加熱温度制御装置。