JPS62258933A - 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】 産業上の利用分野 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。

従来の技術 従来、シチュー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
いたため、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。また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
かし内容物の湿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。

発明が解決しようとする問題点 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、。

例えば、従来の制御手段として第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、］ これにより比例制御弁２の駆動信号を出力する構成のも
のがあった。

尚第５図はガステープルコンロの制御システム図で１は
ガス入口でガスは比例制御弁２を通っ゛でバーナａで燃
焼する。バーナ３は鍋４の底ｉ加山 してバーナ３の燃焼量を制御する。

以上の構成でセンサ６の信号が比例制御部１０の設定温
度より低い場合は比例弁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ず
くＫ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、苓ンサ６の温度と調理物５の温度の１−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内部が沸騰する温度、つまり゛煮立
って火を絞り込むタイミングは内容物の温度が気圧が１
気圧であれば１００℃になったとき詭である雀め、内容
物゛が１００℃以上となるような設定温度にしたとき、
いつまでたっても内容−の□温度□は設定一度にヶる事
、８なく（水は、気圧ア□ ；′　　　　　　・ １００℃になる前に火力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。さらに前
述の鍋や調理物の量によるばらつきを考えると温度制御
は不可能となる。

これに加えて、水の沸点が変化す□る場合には従来めｍ
個方法では沸１１′点′を検出することが不可能とな為
。　　　　　゛　　　・ト“・い・　′　□・、′　　
１　　・　・１１．＋　、３１，１；、　、、、１１．
、、　、：：）８．′例えば圧力−を使用□し邂調珈で
は内部め圧ガが１１上昇シ沸ｌ１ｌｎ一度は１″２−６
二１１１□ａ′０晃１ど嫌り、１００’℃では沸騰する
ことはない。また気圧め低・□い高地では□’１０□０
℃゛□以乍で朗ｉ□＠Ｌ七しまい−１００モ゛ま□゛：
　　　　　　で温度力；上昇す巻ことがなく：ふき８ぼ
れや焦げつ：　　　　　　　き′の′原□因゛と□なる
。これは−１物内に直接温・度セレ、気ザを”″挿入す
る一成セあ−でも□何様の・曲題点・を□有する。゛　
・　・′　　□　゛　′□忙　−□・−′　”・　″゛
゛）１問題点を解決するた□めめ手・：段′　　□・　
□　　　１□。

■、　　　　　　　　上記問題点を解決する雀′６に未
発萌は・、容器に“□、ｉ　　　　　　″″”、’＊−
ｙａ０″□’″ｆ′＊゛ｔｉｉ“”ｖパｈ：、＊＊ｔｖ
ｒｔａ・：　　　　　　度゛を′１検□゛出す石”牟綬
と゛、・・□とめ・信号に応□・じて加熱Ｉぺ　　　　
　　制−する′加熱制御華綬に―信号を出力する温度゛
□佃ｊ′細蔀を設けＪ：温度＠Ｉ揚’部、Ａ１１（ｊ“
ｊ容゛器の湿度・上昇αｍｌ斜を′検出子る゛傾゛斜検
知：蔀゛−どパ、□容器内□の調゛理□物が趨；”藤す
：本ととによりＬ：□竣□１１が序め゛定め虻孔“九値
、５以下となる・屈曲′点を検菖１すゐ１屈曲点栖知蔀
を・設け、この屈曲点検知部□からの沸騰検出信号によ
り加熱量を制御する構成とした。　　　　　　　　・・
□作　　　用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
、１　・：、、：、・以上の構成により、煮込み料理や
湯沸かしなどの水分が多くて：：容器にλ□った調理物
を煮立たせて。

（・沸騰させて）□調・理する場合に、温度センサ：・
・を直接調理′動向に挿入する□ごとなぐ容器の温度、
上昇の、。

傾□き□の変化する゛、屈、曲点゛で内部の調理物が沸
騰し九ごとを検出し、こめ信号によ□り加熱量を制御す
る、と１う１う、作−用を有する□。　　　　　　　　
　　　　□　□　。

・実”・施゛例　・　１“：□・・□、　　□　　　・
・・　　　　　□・　　　、ソ　、・・パ以下゛・図に
従゛っヤ未発朋について説明す・る４゜・第・１”図は
゛未発期・を応”１用した制御システムの例をボす口１
ヤあ石。トビ、の例ではガスチーブ’／Ｉ／：２．・ン
口□に広用七光例で示・：′十′；：宇□　　　　　　
、・、、、、・１はガズ入・ｈ１′で、ガ□メ社比例制
御弁２．を通ってパーｊ゛す１で燃焼する一゛バ―す３
は鍋４の底部を加熱じ′内容・調゛珈゛物・１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、あニジ、この・信号
は、。

温度制御部７に伝達される。温度制御・部７は内部に煩
？・）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。

木定明は水が沸騰するとそれ以上温度上外しなくなり、
水を入れた容器の温度上昇もなくなることに着眼し、容
器の温度変化により調理物の沸騰を検出する構成とした
。

第２図は温度上昇特性を示し横ｌＩ［ＩＩＩｘは時間、
縦軸Ｔはｎ一度を示す。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は鍋底の温度つまりセ
ンサ６による検知温度を示す。温度Ｔａは室＋１ｆｌ？
＋で加熱によりカーブＡ、Ｂ共に上昇してゆき、湿度Ｔ
ｂで上昇カーブが一度ゆるやかになり再度」１列を始め
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１品度は容器（鍋）の材質や
大きさによシ異なるが約４０〜７０℃である。

さらに温度上昇してゆき温度Ｔｃが１００℃であり一気
圧では水温Ａは沸騰して１００’Ｃ以上は上ケトシなく
なる。このときのセンサの温度ＢはＴｄであり、Ｔｄも
水温Ａが１００℃になった点から上昇特注が非席に少な
くなるか、あるいはなくなる。このＴｃ（１００℃）と
Ｔｄの温度差が鍋の材質や調理物の量２種類によシ大き
くばらつく。

また圧力鍋等を使用して圧力が変化すると温度Ｔｃ　　
自体が１００℃でなくなってしまう。しかし温度上昇の
傾斜が変化する屈曲点Ｃは常に水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。この方法はサンフ”リング時間Δχ毎の温度変化
ＪＴ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Ｔ
ｄが内容物温度が１００℃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Ｒ・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（Ｔ
ｎ−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） 比例制御部１０は屈曲点検知部９の信号により種々の制
御へ移行が可能である。その−例としてム（（凹点検知
部９の信号により比例弁２を閉じて燃焼を停止する方法
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
絞り小カロリーでさらに加がする方法がある。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、特性Ｖの縦
軸Ｔは温度で破線Ａは第２図と同様内容　、物の温度、
実線Ｂは鍋底のセンサの温度特性を示す。特性Ｗの縦軸
Ｉは比例弁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　ｔでは第３図に示す屈曲点検知部
９の信号が出力される１）１１で比例弁電流ｌは最大で
あシバーナ３の燃焼量も最大燃焼となる。時間Ｘｄで内
部温度がＴｃ（１００℃）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。このとき比例制御部１
０は温度Ｔｄが設定温度として設定され、この設定＆６
Ｊ３ｔとセンサの温度の差に応じて比例弁電流つまり燃
焼量を比例制御する。今、時間Ｘｓで調理物を追加した
場合内部温度Ａは低下する。これに伴ないセンサの温度
Ｂも低下して内部温度Ａの低下を検出する。比例制御部
１０はこの温度Ｔ・と設定温度Ｔｄの差に応じて比例弁
電流Ｉｆ：ｆｅ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Ｉｓの大きさはＴｄ−Ｔｏの大きさに応じ
て変化しＴｄ−Ｔｏが大きい場合はＩｓは大きくＴｄ−
Ｔｏが小さいとＩｓは小さくなる。比例制御弁２はオン
オフ弁あるいは多段弁であっても良い。

このとき比例制御部１０はオンオフ制御、あるいは多段
制御動作を行なう構成にする。

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
クロコンピュータ（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図マ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ｃ１ｉ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フ゛ル−チン
、８１′はセンサ６の温度Ｓ１　　を読込むサフ。

ルーチン、Ｓ２　は温度差Ｔｄ−８，の木きさに応じて
比例弁２の絞り量を決定し電流Ｉを出力するサフ′ルー
チンを示す。

点火後センサの温度Ｓ１．がＴ１よりも低い場合は図の
１のループを通りＳ　、　＞Ｔ　ｆ　　となるのを待つ
。

Ｓ　、　＞Ｔ　Ｉ、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’ｒｐ
は１１１１述の（Ｔｎ−Ｔｎ　−１）／（Ｔｎ−１−Ｔ
ｎ　−２）　＝　Ｔｐとし、一定値Ｐと比較しているＴ
ｐがＰより小さくなければサン１リイグ時間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■のルーフ“に
移行し比例制御になる。Ｘ　ＥＮＤ　　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１゜ログラ
ムを示す。　　　１．、　　　　・　　、・。

以上のような実施例の効果としては、傾斜の検知方法を
一定の定められた時間海のリング”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シフ゛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。また屈曲点のセンサの温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。

本発明の実施例はガスコンロにより説明したが電気コン
ロ等他の加熱器においても同様の効果が°得られる。さ
らに湯沸しポットや炊飯器等の一理器にも幅広く応用可
能である。

さらに温度センサを容器の外底面に情する構盛にするこ
とにより、バ、−す等の加熱部の熱（よ多温度センサの
検知温度に誤差を生じることが少ない」；に、各家庭に
ある各種彫状の鍋を使用して調、。

理ができる。　　　　、　　５・１　　　　　　　　　
・、、、発・明の効果　９．、・１．．１．１・　・　
：ロ以−１．説明してきたように本発明の調理用温度制
、御装置は次のような効巻を有する。　　・　　１．１
（１）、、煮込１み１調理で調理物、０人つた容器の温
度１号、９の神、斜、を測定し、その１屈曲、点を検出
することべよ５：。

り調理物Ｉ？湿温度沸Ｉｌ１点に達したことを検出する
。

構＠工ある。ためｊ１′４理址ｆ寄器の種類、厚みや材
質、。

が変匂った時でも正確に沸騰点や検出が可能マと。

なり、設定温度が低くて沸１１！前に検知りａ、設定１
品度が高くて沸騰していてもいつまでも検知できず１欠
きこぼしたり焦げ付卆す心配は１なく、１、痺い勝千が
斗當に良く失敗が４い。　　、、、・、、１　　・１（
２）、：、、：、、調理物内に温度セ−！／４Ｊｌを直
球挿入するく七な、。

く容器の温度による沸瞬点を検知可能な構成である声め
、センサを調理物内（挿入する煩雑さや不潔感がない上
に１．各家庭で現在使用している鍋を。

そのまま使用できる；。　　　　　　　　　　　　　。

（＝５同様に、・〒般市販の圧力鍋を使用しても、その
圧力鍋に応じた沸騰温度を再確に検出可能であり、幅広
い調理娯応用できる。　　　　　　、。

４、図面の簡単な説明　　、、５．、、・・、・・・、
。

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
制呻シＺテみ図、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、築ａ・図は傾斜検知並ｇ４
曲点検知状態、を説明する特性、図１．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警笛５図
は従来例で鍋底温度検知。

によるＬｔ例制御イステムの制御シ：、ステム図、築６
゜図は本発明の温障制御部（、第１図７部）をマ・イク
ロコンビ、二−タエ構成した場合の一例を示す慨略の７
シ一図である。　　　　　　、、　　　■　：２・・・
・・・比例制御弁（加勢制御手段）、３・・・・・・バ
ーナ・（・加熱手段・）１．４・・・・・、・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．・・・・・・屈曲点検押部
、１０・・・・・・比例制御部、Ｔｄ・・・・・・設定
温度、・、Ｔ・量・　ｉ′ｌｉ’ｌ定開始温度、Ｐ・・
・・・・予め定められた値。

代理人の氏名　シ１゛理士　中　尾　１改　男　ほか１
名第　４　図 ４５図 １ヒｆＰＩ制−鴫ト首５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鍋等の容器に入った水分を含む調理物を加熱する
   加熱手段と、前記容器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
   る容器の温度上昇傾斜を検出する傾斜検知部と、調理物
   が沸騰することにより前記傾斜検知部で検出した温度傾
   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沸騰検出信号によ
   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。
2. （２）温度検出手段は、調理物のはいった容器の外底部
   に接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。