JPS5845414A - 調理用温度制御装置 - Google Patents

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、コンロ等の加熱調理器によシ淘えば煮込み調
理等の水分の多い調理を行なう場合に、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゛−一等の煮込み料理は初期強い火力で加熱
して内容物が煮立っ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なっ
ていただめ、煮立っ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った。まだこの場合はエネルギ
ーの無、駄な消費を行なっていることになる。

そこで内容物の温度を検出して、内容物が煮立った時に
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開発された。

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
く鍋の材質形状、厚みや内容物の量等により変化すると
いう欠点があった。

本発明は鍋底の温度を検出を石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ν、ノ内部温度を１００
°Ｃに制御する場合に鍋の材質や内容物供することを目
的とする。

を検知し、その値に応じて種々の制御を行なう構成とし
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
ある。この例ではガステープルコンロに応用した例で示
す。

１はガス入口でガスは比例制御弁２を通ってバーナ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６
に熱を加えている。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、
比例制御部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５図のようにセンサ６
の信号を直接比例制御部１０に導入し、より低い場合は
比例弁２が全開となりバーナ３が最大癲焼となる。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
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ったときは比例弁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６の温度の相関が一
定であれば問題ない。しかし調理物によって鍋や調理量
が種々変化するためセンサ６の温度と調理物５の温度の
相関をとることは困難である。

特に煮込み料理では煮立って火を絞り込むタイミングは
内容物の温度が１００’Ｃになったときであるため、内
容物が１００°Ｃ以上となるような設定温度にしたとき
、いつまでだっても内容物の温度は設定温度になる事が
なく（水は１ｏＯ゛Ｃ以上にならｔいため）比例弁２は
働かず火カグ絞られることはない。反対に低いと温度が
１００’Ｃになケ　　　　　　　　　　　　６ る前に火を絞ってしまい以後は弱火で加熱することにな
るためなかなか煮立っ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や
調理物の量によるバラツキを考えると温度制御は不可能
となる。

そこで本発明では水が１００°Ｃ以上の温度にならない
ので内容物が１００°Ｃになり、それ以上上昇しなくな
れば鍋底の温度上昇も少なくなることに着眼し、鍋底温
度の傾斜を検知する構成とした。

第２図は温度上昇特性を示し横軸Ｘは時邑縦軸Ｔは温度
を示す。図は湯を沸かした時の特性例でＡは内容物の温
度つまり水温、Ｂは鍋底の温度つ″ｉ！シセンサ６によ
る検知温度を示す。温度Ｔａは室温で加熱によりカーブ
Ａ、Ｂ共に上昇してゆ壬、温度Ｔｂで上昇カーブが一度
ゆるやかになり再度上昇を始める。これは温度Ｔｂの点
で容器の周囲に露結した水分が蒸発するためであり、こ
の温度は容器（鍋）の材質や大きさにより異なるが約４
０〜７０″Ｃである。

さらに温度上昇してゆき温度Ｔｃが１００″Ｃであり水
温へは沸騰しＬｌｏｏ”Ｃ以上は上昇しなくなる。この
ときの七ンＪ一度ＢはＴｄであり、Ｔｄも水温Ａが１０
０″Ｃになった点から上昇特性が非↓・ 常に少なくなるあるいはなくなる。このＴＯ（１００°
Ｃ）とＴｄの温度差が鍋の材質や調理物の量９種類によ
り大きくバランく。しかし温度上昇の傾斜が変化する屈
曲点Ｃは常に水温Ａが沸騰した点であることに変化はな
い。

第３図は傾斜検知あるいは屈曲点検知の一例を示す図で
ある。この方法はサンプリング時間Δχ毎の温度変化Δ
Ｔを測定してゆき屈曲点検知部９はΔＴが一定値以下に
なった点が屈曲点であると判断してそのときの温度Ｔｄ
が内容物温度が１００°Ｃになる温度とする方法である
。屈曲点検知部はこの他にも温度上昇の比が一定値以下
になることを検出する方法も考えられる。つまり（Ｔｎ
−Ｔｎ−１）／　（Ｔｎ−１−Ｔｎ・〜２）が一定値以
下となった点をＴｄとする。（−この式は傾斜比を求め
るものであればどのような形でもよい） 瓜ノυ制御部１０は屈曲点検知部９の信号により止する
方法が考えられる。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／Ｊ％カロリーでさらに加熱する方法がある。

一般に煮込み料理は後者の方法で行なうものであり弱火
で長時間煮込む場合が多い。

第４図はこの制御特性を示し横軸Ｘは時間、生性Ｖの縦
軸Ｔは温度で破線Ａは第２図と同様白物の温度、実線Ｂ
は鍋底のセンサを度特性をｉ針。

特性Ｗの縦軸工は比例弁の制御電流を示しこ　けバーナ
３の燃焼量に比例する。時間Ｘｄまで【第３図に示す屈
曲点検知部９の信垂が出方さえｂ前で比例弁電流ｌ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（１ｏ。

’Ｃ）となり沸騰を始めると屈曲点検知部９がこれを検
出して比例弁電流■を最小値にし、燃焼量を最少燃焼量
に絞り込む。このとき比例制御部１０は温度Ｔｄが設定
温度として設定され、この設定燃焼量を比例制御する。

今、時間Ｘｅで調理物を追加した場合内部温度Ａは低下
する。これに伴ないセ・１楡度Ｂも低下して内部温度Ａ
の低下を検出する。比例制御部１ｏはこの温度Ｔｅと設
定温度ＴｄＯ差に応じて比例弁電流ｌ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−Ｔｏが大き
い場合はＩｅは太き（Ｔｄ−Ｔ。

が小さｈとＩｅは小さくなる。

また第２図°で説明したように温度Ｔｂ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。

以上の様な複雑な制御システムを作成する場合最近マイ
クロコンビーータ（以後マイコンと呼ぶ）がよく使用さ
れる。第６図に第１図〜第４図で説明した向合の制御シ
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−チン、
Ｓｌはセンサ６の温度Ｓ１　を読込むサブルーチン、Ｓ
２は温度差Ｔｄ−８１の大きさに応じて比例弁２の絞り
量を決定し電流工を出力するサブルーチンを示す。

点火後セ・ｌ温度Ｓ、がＴｆよりも低い場合は図の１の
ループを通！１ｌＳ１〉ＴＩとなるのを待つ。

Ｓｌ〉Ｔｆとなった場合■の部分で第３図で説明した傾
斜を検出する。■は屈曲点検出部で図のＴｐは前述の（
Ｔｎ−Ｔｎ　−１）／　（Ｔｎ　−１−Ｔｎ　−２）＝
Ｔｐと１、／　、一定値Ｐと比較しているＴｐがＰより
小さくなければサンプリング時間ΔＸを計測して■のル
ープを構成する。

’ｒｐ−ｐとなり屈曲点を検出後は図の■のル−プに移
行し比例制御になる。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、装置は、煮込
み調理で調理物の温度上昇の傾斜を測定し、その屈曲点
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倹嬉センサ
の温度の関係が一定でなくても正確に沸騰点の検出が可
能となる。

また傾斜の検知方法を一定の定められた時間毎のサンプ
リングによるセンサ温度の差を求め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
処理のみで正確な傾斜検知が可能となり非常に簡単にシ
ステムを構成できる。

さらに前記傾斜の測定はセンー輪度が予め定められた値
以上になった点からスタートする構成にすることにより
、加熱初期の内部対流の発生による傾斜フラツキがあっ
ても無視するため安全で確実な沸騰点の検出ができる。

また屈曲点のセンサを度を設定温度として比例弁を比例
制御する比例制御部を構成することによシ、一度沸騰し
だらその温度を保ちながら自動的に弱火−切替わり煮込
みを行なうことができ、さらに材料等を追加して温度低
下があっ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なえる上に無駄な加熱
を防ぎ省エネルギとなる。

最後に実施例で説明しているように特に温度センサを調
理物を入れた鍋底の温度で検出する構成の調理器に応用
することによシ大きな効果を有し、鍋の材質や肉厚、調
理物の量等による誤差がなくなり最適の煮込み調理が可
能となる。

以上のように数々の効果を有する工業価値大なるもので
あると考える。

尚本実施例ではガステープルコンロの比例制御式を例に
して説明したが、電気コンロその他の加熱調理器具でも
よくまたコンロ以外にオープン等にも応用可能である。

さらに比例制御でなくノ１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図は第１図のセンサ部と内部温度
の立上り状態を示す特性図、第３図は傾斜検知部に屈曲
点検知状態を説明する特性図、第４図は屈曲点検知後の
比例制御部の動作を説明する・特性図、第６図は従来例
で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、第６図は本発明の温度制御部（第１図７部）をマイ
クロコンビーータで構成した場合の一例を示す概略のフ
ロー図である。 ２・・・・・・比例制御弁（７Ｉｌ］熱制御手段）、３
・・・・・・ノく−す（加熱手段）、４・・・・・鍋（
容器）、５・・・・・・調理物、６・・・・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、１ｏ・
・・・・・比例制御部、Ｔｄ・・・・・・設定温度、Ｔ
ｉ・・・・・・測定開始温度、Ｐ・・・・予め定められ
た値。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 Ｌ−アー　＋　　　Ｊ 第２図 □メ 第３図 な　　× 第４図 に〆ｘｅメ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）調理物を加熱する加熱手段と、前記調理物の温度を
   検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の信号に応
   じて前記加熱手段の加熱量を制御する加熱制御手段に制
   御信号を出力する温度制御部を有し、前記温度制御部は
   、前記温度検出手段による調理物の温度上昇傾斜を検出
   する傾斜検知部と、前記傾斜検知部により検出した温度
   傾斜が予め定められた値以下になる屈曲点を検出する屈
   曲点検知部を有し、前記屈曲点検知部の信号により前記
   加熱手段の加熱量を可変あるいは停止する構成とした調
   理用温度制御装置。 ＠）傾斜検知部は、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°の差温度を検出する構成とし
   、屈曲点検知部は、前記差温度の比が予め定められだ値
   以下あるいは以上になったことを検出する構成とした特
   許請求の範囲第１項記載の調理用温度制御装置。 Ｇ３）　　温度制御部は、屈曲点検知部の信号が発生し
   た時の温度検出手段の温度を設定温度として、その後前
   記設定温度と温度検出手段により検出した温度の差に応
   じて加熱手段による調理物の加熱量を制御する比例制御
   部を有する構成とした特許請求の範囲第１項あるいは第
   ２項に記載の調理用温度制御装置。 （４）傾斜検知部は、温度検出手段の検出温度が予め定
   められた測定開始温度以上になったときに動作する構成
   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
   。 （６）温度検出手段は、容器にはいった調理物の温度を
   前記容器の底部温度で検出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。