JPS58180116A - 調理用温度制御装置 - Google Patents

調理用温度制御装置

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JPS58180116A
JPS58180116A JP6274582A JP6274582A JPS58180116A JP S58180116 A JPS58180116 A JP S58180116A JP 6274582 A JP6274582 A JP 6274582A JP 6274582 A JP6274582 A JP 6274582A JP S58180116 A JPS58180116 A JP S58180116A
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corrected
heating
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井上 象二郎
慶一 森
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスコンロのような加熱調理器を用いて調理す
る場合、その調理温度を精度よく得ようとした調理用温
度制御装置に関するものである。
最適な調理温度は、どんな調理物にもあり、実際に調理
を行う場合、その最適温度とすることは難しかった。例
えば、天プラを行う場合、油の温度管理が難しく、高す
ぎたり、低すぎたりすると美味しくできあがらなかった
。また油の老化も早め無駄が生じていた。そこで内容物
の温度を検出して、温度制御を行う方法が考えられた。
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鍋底
温度を検出して内容物の温度を類推する方法が考案され
た。しかし、この方法では、鍋底温度と内容物の温度が
一定でなく、内容物の調理器の多少によって変化すると
いう欠点があった。
本発明は鍋底の温度を検出する調理用温度制御装置にお
いて、内容物の調理量に応じて予め設定した設定温度の
温度補正を行い調理に適した温度を得ようとするもので
ある。このだめ、鍋底の温度1−昇が調理量の多少に応
じて安定した後の一定時間における傾斜値を検出し、そ
の値を函数として補市温度を演算する構成としたもので
ある。
以下図に従って本発明について説明する。
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
、この例では、ガステーブルコンロニ応用した例で示す
。1はガス入l−1でガスは、比例制御弁や電磁弁から
なる加熱制御手段2を通ってバ−す3で燃焼する。バー
ナ3ぽ鍋4の底部を加熱し内容調理物5に熱を加える。
6は鍋4の底面と接触する温度センサ、7は温度センサ
6の温度を検出する温度検出部、8は任意に設定可能と
した温度設定部、9は温度検出部7に付設し、鍋底の温
度上昇の傾斜を検出する調理量検知部、1oは調理量検
知部9により調理量の多少に応じて予め設定した温度設
定部8の設定温度を補正する温度補正部、11は比較部
で温度検出部7の温度と温度補正部1oで補正された温
度とを比較し、熱量制御部12により加熱制御手段2で
ガヌ量を比例的に増減制御する比例弁とガスを開閉する
電磁弁との、それぞれを適宜駆動してバーナ3の燃焼量
を制御する。なお、加熱制御手段2の比例弁と電磁弁は
個別に設けても、比例弁で電磁弁を兼用してもよい。従
って、調理量が変化しても調理物5の温度が温度設定部
8での設定温度になるよう補正する構成となっている。
ここで従来の制御方法であれば、第9図のようにセンサ
6の信号を直接熱量制御部12に導入し、これにより加
熱制御手段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12の設定温度よ
り低い場合は熱量制御部12の比例弁が全開となりバー
ナ3が最大燃焼となる。センサ6の温度が上昇して設定
温度に近ずくにつれて比例弁は除々に絞り始められ燃焼
量も次第に絞られる。
センサ6の温度が設定温度を越えば比例弁は全閉となり
バーす3の燃焼は停止する。この場合、センサ6の温度
と調理物6の温度の相関が一定であれば問題ない。しか
し調理する度に、常に調理量が一定でなく、種々変化す
るため、センサ6の温度と調理物5の相関をとることは
困難である。例えば大ブラを行うとき、油量が多い場合
と少ない場自とでは、熱量制御部12で同一の設定温度
にすれば、油の温度は前者が低く、後者が高く、まだ、
その温度差も大きいだめ実用上問題があった。
さらに煮炊きでは、水量の変化が天プラの油量以」二に
大きく、その水h(の多少による温度差は極めて大きい
ものである。
第2図は温度上昇特性で、調理量検知部9の検出/、″
法と比較部11へ取込む温度検出部7の温度信号のサン
プリング方法とを示し、横軸Xは時間、縦軸Tは温度を
示す。図は大ブラを揚げる場合の特性例で人は内容物の
温度つまり油温、Bは鍋底の温度つまりセンサ6による
検知温度を示す。温度Tsは加熱により油温とセンサ温
のカーブム、Bは共に次第に温度上昇してゆき、温度T
bを越えるとセンサ温Bの温度上昇は調理量に応じた一
定の安定した上昇となる。この温度Tbは大プラ油の場
合、約100℃前後である。100℃以内の調理では温
ITbは約60℃である。調理量検知部9は温度Tbを
越えた後の測定開始温度Ta (大プラのように高温調
理は120℃、100℃以下の低温調理では70℃程度
になる)から一定時間(本実施例では20秒)の傾斜値
(W+=Tc−Ta)により調理量を判断する。ここで
油温Aとセンサ、MBの温度差は油量が多い程大きく、
少ない程小さい。従って鍋4に標準量の油量すなわち標
準調理量では一定の温度の補正を行いその標準量より多
いと傾斜v11が標準量より小さくなりプラス補正少な
いと傾斜W1が標準量より大きくなりマイナス補正する
よう傾斜W1により調理量に応じた温度の補正TW+を
行うことができる。すなわちこの調理量による温度差と
傾斜W1とに相関式が成立し補正湿度TW+か求められ
る。
調理量検知部90傾斜W1により、補正温度TW+が求
められ、温度設定部8設定した設定温度T1に油の温度
がなるようセンサ温Aの値をTo二T+十TW+  で
決められる。比較部11は補正された温度Toと温度検
出部7の温度信号と比較するため、サンプリンク時間−
X毎の温度Td−n 5−Tdを順次測定してゆき、補
正された温度Toと比較する。
センサ温BがToとなっだ時鍋4内の油温Aが、予め設
定した温度T1になっている。今、時間Xdでセンサ温
TdとなりTOを越えた場合は、熱量制御部12により
、加熱制御手段2の比例弁と電磁フ1゛とで、以後、或
温度riJ△TでToを維持するよう動作する 第3図は、温度TOに到達した後の制御特性を示し横軸
Xは時間、特性Yの縦軸Tは温度で破線人は第2図と同
様に調理物5の温度、実線Bはセンサ6の湿度を示す。
特性Zの縦軸工は、加熱制御手段2の比例弁で電磁弁を
兼用した例で、比例弁奄流工を示し、これはバーナ3の
燃焼量に比例する。時間Xdまでは第2図に示す比較部
11の信号がTa上TOとなる前で、比例弁電流工は最
大であり、バーナ3の燃焼量も最大燃焼となる。時間X
dでセンサ温Tdとなり、調理物5の温度が設定温度T
1となり比例弁電流工を絞ったり、閉じたりして、燃焼
量を絞ったり停止させTOを温度中△Tで維持する。こ
こで設定温度T1を補正した温度TOとセンサ温Bの差
に応じて比例弁電流工つまり燃焼量を制御する、 今、時間Xsで調理物5を追加した場合、調理物温度人
は低下する。これに伴いセンサ温Bも低下し調理物温度
Aの低下を検知し、熱量制御部12は、この温度Teと
補正された温度TOの差に応じて比例弁電流工をIeに
増加させる。これにより、燃焼量も増加して温度Bは元
の温度TOに戻り、同様に温度T1を維持する。Ieの
大きさは、TO−Teの大きさに応じて変化し、To 
−Te が大きい場合はIeは大きく、To −Toが
小さいとIsは小さくなる。
以上のような複雑な制御システムを作成する場合、最近
マイクロコンピュータ(以後マイコンと呼ぶ)がよく使
用される。第4図に第1図〜第3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IGはバーナ3の着火シーケンスのサブルーチン、
Sはセンサ6の温度Bを読込むサブルーチン、SSは温
度T[・−Teの大きさに応じて、加熱制御手段2の比
例弁の絞り量を増減させたり、閉じたりする電流工を出
力するサブルーチンを示す、 (1)は調理量検知部で温度Tsから加熱開始し、セン
ス1% 13のTaかTbより低い場合は図の(II)
のルーフ゛を通りTa上Tbとなるのを持つ。Ta上T
bとなると測定開始温Taと20秒経過後のTcの温度
上帽傾斜W1から調理油による温度補正TW+を演算す
る。(1)は鍋4に入れる調理量に最大と最少の限界が
あるため補11日温度TW+の」−下1沢の規制部であ
り、袖11E温度TW+が」ブト限(予め定めた温度)
K、  L以」二又は以下であれば、KとLで規制する
(転)は温度補11:、部で、温度設定部8で設定され
た設定温度T1と前記補正温度TW+とによりTOを決
める。■は比較部でTOとサンプリンタ時間△X毎に読
込まれるセンサ温Td−n −Tdとを比較しTd≧T
Oとなるのを待つ。■)は熱量制御部でTo −T。
の温度に応じた出力SSにより加熱制御手段2の比例弁
に出力する。XIINDは予め設定した調理時間Xが終
了した場合に動作を停電させるプログラムを示す。なお
、調理量検知部(1)の補正温度TW+を演算するm、
  nは定数である。第6図は第4図の調理量検知部(
I)に加熱開始温度Tsによる修正を行った例を示す。
これは加熱開始温度Tsが室温より高い予め定めた温度
Qから設定温度TOに近い予め定めた温度Pの温度範囲
では、傾斜値W1を函数として演算しWlを% + /
に修正する修正部工“を有し、更に温度P以上であれば
補正温度TW+を予め定めた補正温度Oに修正する修正
部工′を有した構成となしている。第6図は第4図の調
理量検知部(Dの傾斜値W1がa、  b、  cの3
点で分岐する分岐部I ytを有している。すなわち 
調理量の多少による傾斜値W1によって分岐部I///
で分岐され、分岐された条件に応じて定数m、  nを
m、  m’、  1.“とn、n’、n“に変更させ
それぞれ傾斜値W1を函数として調理量に応じて複数個
に分岐し補正温度TW+を演算する構成を示している。
第7図は本1発明の具体的実施例を示したものである。
温度制御装置の中核となるのはLSIチップ100であ
り、本例ではヌトアドプログラム方式の汎用チップであ
るマイクロコンピュータを使用している。Sφ、 St
 、 Aφ、 AI 、 A2 、 A3は入力端子、
C4、O’+、 C2,C3,(4,Os、 06. 
C7,Ca、 Cq。
Coo 、 C++ 、 G12. Dφ、Ih、’D
2.D5.D4.D5.D6は出力端子、Vnnおよび
Vssは電源供給端子、Rli:SBTはチップのイニ
シャライズ端子、O20は基本クロック発振用の端子を
示す。入力端子s1はマイクロコンピュータ1ooに商
用電源周波数を入力する端子−であり、トランジスター
01、抵抗102,103により波形成形して入力され
る。
マイクロコンピュータ−00は商用電源周波数(例えば
60H2)を調理時間タイマ等の基準時間として計数す
る。端子Sφは地域によって異なる商用゛電源周波数に
対応してマイクロコンピュータ100の動作シーケンス
を選ぶだめ、抵抗104とジャンピングワイヤ105の
有無によってSφの電位、すなわちロジックレベルを変
えて入力する端子である。
(・φ、 Co 、 02 、 C3、G4は調理温度
あるいは時間を表示する発光ダイオードユニット106
を駆動するだめの出力端子であり、ラッチ回路107、
発光ダイオードドライブ回路108により、出力Cφ〜
C4に71応した発光タイオード106′が点灯する。
抵抗郡109は発光ダイオード106′の電流制限用抵
抗を示す。
また出力端子C5,G6. C7,08,09,Coo
、 C++。
C12は比例制御弁2′の駆動用出力であり8ビツトで
28:256段階に燃焼量を制御できる。ここで110
はランチ回路、111はマイクロコンピュータ1000
8ビツトのデジタル出力をそれに71応じたアナログ電
位に変換するD/A変換回路、112はD/A変換回路
111の出力を保持するホールド回路を示し、増幅回路
部113を通して比例制御弁2′を駆動する。
端子D4は調理中に必要なポイント、例えば調理終了等
を報、知するブザー114を駆動するもので発振回路1
15を通してブザーを鳴らせる。ここで発振回路116
はマイクロコンピュータ1o。
のフロックにより代用させてもよい。D5は燃焼停止用
の電磁弁2“の駆動用端子、D6は点火器3′の駆動出
力端子を示す。またf)4. ])5. D6 はラッ
チ回路116により出力データがラッチされる。
ここでラッチ回路107,110,116およびホール
ド回路112は出力端子D5によシデータの更新がなさ
れる。
入力端子Aφ、ム1.ム2.ム3は4ビツトのデータを
マイクロコンピュータ1ooに入力する端子を示す。端
子人φ〜A3は温度センサ6の入力およびバーナ3の着
火失火を検出する入力、またガスのコックの開閉人力等
の入力信号が接続されている。
ここで本実施例で説明しているガステープルコンロでは
使用温度範囲が約50〜250℃であり、200℃の温
度幅を必要とする。これを1℃の分解能で検出するため
には200ステツプが必要となり、このためには8ビツ
トのデータをマイクロコンピュータ100に入力する必
要がある。以上から温度センサ6と抵抗117の分圧電
位をム/D変換回路118により8ビツトのデジタル信
号に変換し、これを上位4ビツトと下位4ピントに分割
して入力する構成としている。またコックスイッチ11
9と、燃焼検知用熱電対120による起電力を検出する
燃焼検知回路121の信号も同様に入力されている。こ
れ等の入力信号の選択は出力端子Dφ、 Ih 、 D
2により行なう構成としている。
122.123,124,125は入力バッファ回路を
示す。
またここでは省略しているがこれ以外に温度センサ6の
設定温度も必要に応じて入力する構成とすればよい。マ
イクロコンピュータ1000入力ポートAo〜A5がも
っと多い場合、例えば8ビツトであれば前述のような4
ビツト毎に分割する必要はなくなる。
第8図はマイクロコンピュータ1ooのアーキテクチャ
の代表例である。
R(JMは固定的記憶部であり、設定、表示、および動
作に係わす制御手続がプログラムされ命令コードの形式
で記憶されている。本例のマイクロコンピュータは8ビ
ツトの命令コードを最大mステップまで記憶できる。I
Rは命令レジスタでありROMから続出された命令コー
ドを一時的に記憶する。PCはプロダラはプログラムカ
ウンタであり、ROM内における命令コードのアドレス
を指定、更新するもので最大2048ヌテソプ(=2”
)のアドレスを指定する必要があるので11ビツト必要
となる。
5TACKは、サブルーチンをコントロールした場合の
帰り番地を保持するレジスタである。
MPXl 26は、スタックに保持されたアドレスと、
BR(ブランチ)命令を実行したときの指定アドレスと
を選択するマルチプレクサである。
lN5T、DECは命令デコーダであり命令レジスタの
内容を解読する。
RAMは書込みおよび読出し可能なデータメモリであり
、4ビット単位で記憶、および読出しができる。記憶容
量は4ビツト×128ヌテノプである。128ステツプ
のアドレシングは、7ビツトで可能であり、RAMのア
ドレスレジスタとしては3ビツトのXレジスタと4ビツ
トのYレジメタがある。
またYレジスタの内容はDRCl 27によってデコー
ドし、Cφ〜C12の出力端子を個別に指定する。
ALUは演算論理ユニットであり各種の処理判定を行な
う。ALUには命令によって2組の4ビツトデータが命
令に対応して入力され、処理の結果は必要に応じてAC
C(アキュムレータ)。
OF、ZF(フラッグ)、Yレジスタ、まだはRAMに
格納される。Tl、iiPは一時記憶のために使う4ビ
ツトレジヌヤである。
PSはプログラムステータスであす命令ニヨりてセット
またはりセットされる1ビツトのレジスタでアル。CF
はキャリフラッグであり、ムLUで処理した結果、最上
位ビットから桁上けが生じたときにセットされる。ZF
はゼロフラッグであり、ムLUで処理した結果がゼロの
場合セントされる。
Cは比較回路を示す。CGはクロソクジメネレータでマ
イクロコンピュータの動作の基本周波数信号を発生する
回路、CNT、SKQはコントロールシーケンヌ回路で
、マイクロコンピュータの内部動作手順を制御する。第
8図における信号線に付加された数字は信号線のビット
数を表わす。
以上のようなマイクロコンピュータの了−キテクチャは
、それ自身のROMに格納された命令コードにしたがっ
て制御され、その結果として各入出力端イにつながる各
種機器をコントロールし、また自動調理用の加熱パター
ンの記憶およびその読出しを行なう。
なお、本発明の温度制御機能は、マイクロコンピュータ
のROMに全ての制御シーケンヌを格納されており、調
理検知部9の傾斜値W1と温度検出部7の温度はRAM
にメモリーされる。
以ト説明してきたように、本発明の調理用温度制御装置
は、大プラをあげる場合や牛乳、水を温める場合等に調
理量検知部で調理量に応じた一定の安定した温度上昇に
到達した後の傾斜値によって調理量を判断し、その傾斜
値を函数として補正温度を演算し、予め設定した設定温
度に調理物の温度がなるようセンサ温度が決められ、大
プラに最適な温度や飲みごろの牛乳温度等が得られ、以
後もその適温を維持するよう制御される。従って調理す
る度に調理量が変っても調理物の温度を精度よく得るこ
とができる。
また、規制部は鍋に入れる調理量には、最少から最大の
限界があるため、なにかの異常で補正温度が上下限を越
える場合は、予め定めた温度に補正するので調理の大き
な失敗を防止でき安全である。
さらに、調理量検知部は、温度センサの温度が予め定め
られた温度以上になった点で計測する構成であり、加熱
による鍋底の結露や調理物の対流等の影響で生じる温度
フラッキ部を無視し、温度上昇の安定した傾斜を用いる
ため確実な補正ができ正確な調理温度が得られる。
次に、調理量検知部の修正部は、加熱開始温度が或温度
範囲では、計測した傾斜値を函数として傾斜値を修正し
補正温度を演算したり、さらに、或温度以上であれば補
正温度を予め定めだ補正温度に修正するため加熱開始温
度か高温で設定温度近辺であったり、壕だ傾斜値を計測
する温度近辺であっても補正温度を修正でき精度よい調
理温度が得られる。
また、調理量検知部の分岐部は、調理量が水量で0・2
βから71のごとく極めて広範囲の場合に(J効で、調
理器による傾斜値で複数段に分岐し、分岐された条件に
応じて定数を変更させ補正温度を演算するため、調理器
が大巾に安住しても、いっそう精度よく調理温度を得る
ことができる。
さらに、傾斜検知部や比較部は、予め定められた時間毎
のサンフ′リンクによるセンサ温度の傾斜やセンサ温度
を計測する構成とすることにより、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粘度よく制御温
度の検知が可能となシ非常に簡単にシステムを構成でき
る。
このように、調理量検知部により、調理物の量に無関係
で最適な調理温度が得られると共に、規制部で補正温度
の一部下限を規制したり、修正部で加熱開始温度による
補正温度を修正したり、分岐部で調理量に応じて精度よ
く補正温度を演算するため実使用に適応でき便利な加熱
調理器を提供することができる。
尚本実施例では、ガステープルコンロの比例式を例にし
て説明したが、電気コンロその他の加熱調理器でもよく
、またコンロ以外にオーブン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、オンオフ制御等であ
ってもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の調理用温度制御装置の一実施例を示す
制御システム図、第2図はセンサ温度と調理物温度の温
度上昇状態を示す特性図であり、調理量検知部の温度傾
斜と比較部の温度検出状態も合せて示している。第3図
は調理温度を検知した後の熱量制御部の動作を説明する
特性図、第4図は本発明の制御部をマイクロコンピュー
タで構成した場合の一例を示す概略のフロー図であり、
第5,6図は第4図の調理量検知部(りの他の実施例を
示す部分フロー図、第7図は本発明のマイコンを含む詳
細な制御回路図、第8図はマイコンのアーキテクチャの
説明図、第9図は従来例による比例制御システムの制御
システム図を示す。 2・・・・加熱制御手段、2′・・・・・・比例制御弁
、2“・・・・・電磁弁、3・・・・・バーナ(加熱手
段)、4・・・・・・鍋、5・・・・・・調理物、6・
・・・・・温度センサ、7・・・・・・温准検出部、8
・・・・・・温度設定部、9.  I・・・・・・調理
量検知部、10.■・・・・・・温度補正部、11.■
・・・・・・比較部、12.■・・・・・・熱量制御部
、Wl・・・・・・傾斜値、TW+・・・・・補正温度
、T1・・・・・・設定温度、TO・・・・・補正され
た温度、■・・・・・・規制部、K・・・・・・予め定
めた上限値、L・・・・・・予め定めた下限値、Tb 
・・・・・・測定開始温度、Ts・・・・・・加熱開始
温度、I’、I”・・・・・・修正部、w+’・・・・
・・修正した傾斜値、0・・・・・・予め定めた温度、
P、  Q・・・・・予め定めた温度、工///す\・
・・分岐部、ハX・・・・・・サンプリング時間。 第1図 第2図 第3図 メ 79 第4図 )− 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)調理物を加熱する手段と前記調理物の温度を温度
    センサを介して検出する温度検出部と任意に設定可能と
    した温度設定部と、前記温度検出部に付設した調理物の
    温度上昇の傾斜を検出する調理量検知部により設定温度
    を補正する温度補正部と、前記加熱手段の加熱量を制御
    する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、前記温度検出部の温度信号と前記温度補正部で補
    正された温度とを比較部で比較し、前記加熱制御手段の
    熱量を増減或は停止させる熱量制御部により調理物の温
    度を一定に保つようした調理用温度制御装置。 (2)調理量検知部は、調理物の温度上昇が調理量に応
    じて安定した後の一定時間における温度上昇の傾斜値を
    函数として補正温度を演算する構成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)調理量検知部で補正される温度が予め定めた値以
    下或は以上であれば、前記予め定めた値に補正湿度を規
    制する規制部を有する構成とした特許請求の範囲第1項
    および第2項記載の調理用温度制御装置。 (4)調理量検知部は、調理物を加熱する手段により加
    熱され、温度センサを介して温度検出部が測定開始温度
    を検出後に計測する構成とした特許請求の範囲第1項お
    よび第2項記載の調理用温度制御装置。 (6)調理量検知部は、加熱開始温度が予め定めた温度
    以上の温度範囲では傾斜値を函数とし演算する修正部を
    有し、さらに、前記温度範囲以上の高温では、補市温度
    を予め定めた温度に修正した特許請求の範囲第1項記載
    の調理用温度制御装置。 (6)調理量検知部は、傾斜値一応じて複数個に分岐す
    る分岐部と前記分岐部で分岐された条件に応じて前記傾
    斜値を函数として補正温度を演算する構成とした特許請
    求の範囲第1項および第2項記載の調理用温度制御装置
    。 (7)比較部は温度センサより温度検出部で一定時間間
    隔毎゛に検出された温度信号と温度補正部の補正温度と
    を比較する特許請求の範囲第1項記載の調理用温度制御
    装置。
JP6274582A 1982-03-17 1982-04-14 調理用温度制御装置 Granted JPS58180116A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6274582A JPS58180116A (ja) 1982-04-14 1982-04-14 調理用温度制御装置
US06/473,437 US4492336A (en) 1982-03-17 1983-03-09 Cooker with heating control system
DE8383301485T DE3369582D1 (en) 1982-03-17 1983-03-17 Cooking temperature control system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073478A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Mitsubishi Electric Corp 加熱調理器

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