(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理鍋の鍋底温度を検出する温度センサと、該調理鍋を加熱し、加熱量を少なくとも大小二段階に切替可能な加熱手段と、前記温度センサの検出温度が略目標温度に維持されるように、前記目標温度より一定温度高い上限温度を上回ったときに加熱量を小に切り替え、前記目標温度より一定温度低い下限温度を下回ったときに加熱量を大に切り替える加熱制御手段とを備えた加熱調理器において、
前記加熱制御手段による制御が開始される前段階に、加熱量を大にして前記加熱手段に加熱を開始させ、前記温度センサの検出温度が前記下限温度より低い所定温度に達したときに加熱量を小に切り替える初期加熱制限手段と、前記温度センサの検出温度の温度上昇勾配を算出する勾配算出手段と、該勾配算出手段により算出された温度上昇勾配が前記加熱手段により加熱が開始された後の特定期間における基準上昇勾配より大きい場合に、前記初期加熱制限手段の作動を禁止する加熱制限禁止手段とを備えたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記初期加熱制限手段は、前記温度センサの検出温度が前記所定温度に達したことにより加熱量を小に切り替えた場合に、前記温度センサの検出温度が一定温度以上低下すると加熱量を大に復帰させることを特徴とする請求項１に記載される加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱調理器に関し、更に詳しくは、天ぷら自動温度調節機能を備えたガステーブルコンロのような加熱調理器において、調理鍋の油の温度のオーバーシュートを防止するようにした油温調節技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の加熱調理器として、天ぷら自動温度調節機能を備えたガステーブルコンロが知られている。このようなガステーブルコンロにおいて、例えば、天ぷらや揚げ物等を調理する場合にその油温の検出は、ガスバーナの中心部に温度センサを設け、これを用いて、鍋底を介して伝熱される油熱により変化する鍋底温度を検出することにより行われている。
【０００３】
このようなガステーブルコンロにおいて天ぷら等を調理する場合には、点火した後、検出される油温が被調理物を鍋に投入できる温度を超えて上限温度になるまでは電磁弁を開いて火力を大にして加熱を行い、油温が上限温度になった後は電磁弁を閉じて火力を小にして加熱を行うようにしていた。そして、被調理物の投入等によって油温が下限温度になると電磁弁を開いて再び火力を大にして加熱を行うようにしていた。
【０００４】
すなわち、検出される油温に応じて電磁弁をＯＮ／ＯＦＦすることによって、繰り返しガスバーナの火力を大小に切り替えて油温を設定温度の範囲内に維持するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鍋底を介した油熱の温度センサへの伝熱には、応答遅れがある。したがって、調理鍋に油を入れて点火した後、検出される鍋底温度が上限温度になるまで火力を大にして加熱を行い、その後火力を小にして加熱を行うと油温が上限温度を大きく超えてしまう（オーバーシュート）という問題があった。
【０００６】
このように、油温が上限温度を大きく超えてしまうと、天ぷら等を揚げる場合には、焦げ付いたり、油温を下げるための器具の操作も必要になる。
【０００７】
更に、油熱の伝熱特性は、鍋の材質によって異なる。特に、分厚い鍋や鉄製の鍋等の伝熱特性の悪い鍋の場合には、強火のまま上限温度まで加熱していくと油温がオーバーシュートする傾向が顕著である。一方、薄い鍋やアルミ製の鍋等の伝熱特性の良い鍋の場合には、応答遅れがほとんどないため、このような問題はない。したがって、ただ単に油温のオーバーシュートを防止するというのみではなく、鍋の種類に応じた手法で油温の調整がなされることが望まれる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、鍋の油温のオーバーシュートを鍋の伝熱特性に応じて防止することにある。これにより、加熱調理器の使用上の便宜を図り、且つその安全性を担保せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の加熱調理器は、調理鍋の鍋底温度を検出する温度センサと、該調理鍋を加熱し、加熱量を少なくとも大小二段階に切替可能な加熱手段と、前記温度センサの検出温度が略目標温度に維持されるように、前記目標温度より一定温度高い上限温度を上回ったときに加熱量を小に切り替え、前記目標温度より一定温度低い下限温度を下回ったときに加熱量を大に切り替える加熱制御手段とを備えた加熱調理器において、前記加熱制御手段による制御が開始される前段階に、加熱量を大にして前記加熱手段に加熱を開始させ、前記温度センサの検出温度が前記下限温度より低い所定温度に達したときに加熱量を小に切り替える初期加熱制限手段と、前記温度センサの検出温度の温度上昇勾配を算出する勾配算出手段と、該勾配算出手段により算出された温度上昇勾配が前記加熱手段により加熱が開始された後の特定期間における基準上昇勾配より大きい場合に、前記初期加熱制限手段の作動を禁止する加熱制限禁止手段とを備えたことを要旨とするものである。
【００１０】
上記構成を有する本発明の加熱調理器によれば、ガスバーナへの点火動作の後、調理鍋の鍋底温度の温度センサによる検出が開始されるとともに、初期加熱制限手段により、加熱手段の加熱量を大にして加熱が開始される。そして、温度センサの検出温度が下限温度より低い所定温度に達したときに、初期加熱制限手段により加熱手段の加熱量が小に切り替えられる。
【００１１】
そしてその後は、加熱制御手段により、温度センサの検出温度が目標温度より一定温度高い上限温度を上回ったときに加熱量が小に切り替えられ、目標温度より一定温度低い下限温度を下回ったときに加熱量が大に切り替えられ、温度センサの検出温度が略目標温度に維持されることになる。
【００１２】
更に、前記温度センサの検出温度の温度上昇勾配を算出する勾配算出手段と、前記加熱手段により加熱が開始された後の特定期間における温度上昇勾配が基準上昇勾配より大きい場合に前記初期加熱制限手段の作動を禁止する加熱制限禁止手段とが設けられているため、設定温度や鍋種の変更があった場合には温度上昇勾配が算出され、その温度上昇勾配が基準上昇勾配より大きければ初期加熱制御が禁止され、そのまま加熱制御手段によりＯＮ／ＯＦＦ制御がなされることになる。
【００１３】
このときに前記初期加熱制限手段は、請求項２に記載のように、前記温度センサの検出温度が前記所定温度に達したことにより加熱量を小に切り替えた場合に、前記温度センサの検出温度が一定温度以上低下すると加熱量を大に復帰させるようにするとよい。そうすれば、被調理物の投入によって油温が低下しても、自動的に強火にされ所望の調理状態が得られることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される天ぷら自動温度調節機能付きガステーブルコンロの概略構成図（制御ブロック図）を示している。図示されるように、ガステーブルコンロ１０は、ガスバーナ１２に燃料ガスを供給する主ガス管路１４に、その上流側からマグネット安全弁１６、メイン弁１８、手動火力調節弁２０が設けられている。
【００１５】
またガステーブルコンロ１０は、主ガス管路１４上に配設されたメイン弁１８、及び手動火力調節弁２０間に、キープソレノイドによる自己保持型電磁弁２２を配置した副ガス管路２４が設けられている。マグネット安全弁１６は、通電保持型の電磁弁であり、点火消火スイッチ２６がＯＮされるとＣＰＵ（中央制御装置）２８より指令信号が出力され、これにより開弁保持されるようになっている。
【００１６】
一方、自己保持型電磁弁２２は、これに一時的に通電することで開弁状態から閉弁状態へ、又は閉弁状態から開弁状態へ切り替えられ、その開閉状態が励磁的に保持されるようになっている。自己保持型電磁弁２２は、ガスバーナ１２による加熱量を大に切り替える場合には開弁され、ガスバーナ１２の加熱量を小に切り替える場合には閉弁されるようになっている。
【００１７】
そして、ガスバーナ１２の中心部には、鍋３０の外底温度を検出する温度センサ３２が設けられ、温度検出回路（図示せず）を介してＣＰＵ２８に接続されている。また、ガスバーナ１２の近傍には、その炎を検知する炎検知器３４が設けられ、炎検知回路（図示せず）を介してＣＰＵ２８に接続されている。炎検知器３４としては、例えば熱電対やフレームロッドが用いられる。符号３６は、イグナイタを示し、ガスバーナ１２の点火を行うために点火プラグ３８へ連続的にスパークを行う。
【００１８】
また、ガステーブルコンロ１０の前面パネルには、上述した点火消火スイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦ操作するための点火消火ボタン、ガスバーナ１２の火力を調節するための手動火力調整弁２０の調節レバー等のほか、操作表示盤４０が設けられている。
【００１９】
この操作表示盤４０には、天ぷら自動温度調節モードをはじめとする各種調理モードを選択設定するための調理モードスイッチ４０ａ、調理モード表示ＬＥＤ４２ａ〜４２ｅ、タイマー時間を選択設定するためのキッチンタイマスイッチ、及びタイマー時間表示ＬＥＤが備えられている。また、ガステーブルコンロ１０の前面パネルには、更にタイムアップ、各種スイッチ操作の受付、及び各種スイッチ操作の無効を報知するブザー４４が備えられている。
【００２０】
操作表示盤４０は、この調理モードスイッチ４０ａを押すことにより、天ぷら自動温度調節モード、湯沸しモード、炊飯モード等を選択設定でき、当該モードがＬＥＤ表示されるようになっている。このうち天ぷら自動温度調節モードは、後述する設定温度ＴＳに対応する目標温度として１６０℃、１８０℃、２００℃のいずれかから選択できるようになっている。
【００２１】
また、ＣＰＵ２８には、後述する制御フローチャートが記述された制御プログラムを格納したＲＯＭ（リードオンリメモリ）やＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）が接続されている。ＣＰＵ２８は、ＲＯＭに格納された制御プログラムを読み出して、ＲＡＭに一時的にデータを書き込んだり、あるいは書き込んだデータをＲＡＭから読み出したりしながら装置各部を制御するものである。
【００２２】
かくして、ガステーブルコンロ１０は、点火消火ボタンや調理モードスイッチ４０ａ等の各種スイッチの操作に応じて装置各部が制御されるようになっている。以下に、調理モードスイッチ４０ａの操作により天ぷら自動温度調節モードが選択された場合に、どのように油温のオーバーシュートが防止されるのかを図２〜図５を参照して説明する。
【００２３】
使用者が天ぷら調理を行うために常温の油が適量入った鉄製の鍋をガスバーナ１２上に載置し点火操作を行うと、各電磁弁１６，１８及び２２が開かれイグナイタ３６により点火動作がなされる。そして、炎検知器３４により炎が検知されると燃焼制御が開始される。使用者は、ガスバーナ１２を見て点火動作がうまくいったことを確認すると直ぐに調理モードスイッチ４０ａを操作して１８０℃の天ぷら自動温度調節モードを選択し、その選択が確定する。
【００２４】
そうすると、ガステーブルコンロ１０の運転状態は、天ぷら自動温度調節モードへ移行する。ＣＰＵ２８は、選択された天ぷら自動温度調節モードの揚げ温度に応じて、油温の目標温度、すなわち、揚げ温度（１８０℃）に対応する鍋底温度（例えば、１８６℃）を設定温度ＴＳとし、この設定温度ＴＳより一定温度α℃高い温度（例えば、１８７．５℃）を上限温度ＴＳ＋αとし、設定温度ＴＳより一定温度α℃低い温度（例えば、１８４．５℃）を下限温度ＴＳ−αとし、下限温度ＴＳ−αより低い所定温度（例えば、１７５℃）を第一切替温度ＴＦとし、マイコンの分解能による温度差分をβとする。そして加熱量を大にして、初期加熱制限制御運転が開始される（図３（ａ）の点Ｐ）。これと略並行して、操作表示盤４０の当該モードに対応するＬＥＤが点灯し、ハイリミット温度が２５０℃に設定される（Ｓ２）。
【００２５】
そして温度センサ３２からの検出信号に基づいて鍋３０の検出温度Ｔｏが７０℃を超えたと判断された時点でタイマーが作動し、次にその検出温度Ｔｏが８０℃以上であると判断される（Ｓ３→Ｓ４、「ＹＥＳ」）までの時間をカウントし、このかかった時間から鉄製の鍋と判断される（Ｓ５、「ＹＥＳ」）。
【００２６】
すると加熱量を大にしたまま加熱が続けられ、検出温度Ｔｏが１４０℃になったところでタイマーが作動し、次にその検出温度Ｔｏが１５０℃以上であると判断される（Ｓ６、「ＹＥＳ」）までの時間をカウントし、このかかった時間から油量が適量であると判定される（Ｓ７、「ＹＥＳ」）。そして検出温度Ｔｏが第一切替温度ＴＦを超えたと判断されるまで（Ｓ８、「ＹＥＳ」）、加熱量を大にしたまま加熱が続けられる。尚、油量が少ない場合には設定値が変更された後、同様の加熱制御がなされる。
【００２７】
検出温度Ｔｏが下限温度ＴＳ−αより低い所定温度、すなわち第一切替温度ＴＦを超えたと判断される（Ｓ８、「ＹＥＳ」）と、自己保持型電磁弁２２が閉弁され、加熱量が大から小に切り替えられ、ガスバーナ１２が弱火になる（図３（ａ）の点Ｑ）。したがって、伝熱応答遅れによる油温のオーバーシュートが未然に防止される。同時にブザー４４のお知らせ音が発せられ使用者に調理可能になった旨が知らされる（Ｓ９）。
【００２８】
この初期加熱制限制御においては、このブザー音が発せられた時点でタイマーが作動し、その後９０秒間は、温度が上昇する度にその温度が最高温度（検出温度Ｔｏ）として随時記憶更新されるとともに（Ｓ１０）、被調理物の鍋３０への投入により検出温度Ｔｏが一定温度（３℃）以上低下してＦ点が検出されると（Ｓ１１、「ＹＥＳ」）、自己保持型電磁弁２２が開弁され（Ｓ１２）、加熱量が小から大に復帰させられ（図３（ａ）の点Ｒ）、ガスバーナ１２が再び強火になる。
【００２９】
そして検出温度Ｔｏが温度（ＴＳ−α＋β）を超えた判断されると（Ｓ１３、「ＹＥＳ」）、自己保持型電磁弁２２が閉弁され（Ｓ１４）、加熱量が大から小に切り替えられ（図３（ａ）の点Ｓ）、ガスバーナ１２が弱火になる。
【００３０】
そして、図４に示した通常のＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御運転が開始される。ガステーブルコンロ１０は、検出温度Ｔｏが下限温度ＴＳ−α以下になったときには、加熱量が大に切り替えられ（Ｓ１５〜Ｓ１６、図３（ａ）の点Ｔ）、検出温度Ｔｏが上限温度ＴＳ＋α以上になったときには、加熱量が小に切り替えられ（Ｓ１７〜Ｓ１８、図３（ａ）の点Ｕ）、検出温度Ｔｏが略設定温度ＴＳに維持されるようになっている。
【００３１】
尚、図２のＳ９においてタイマーが作動した後、９０秒が既に経過してしまっている場合には、検出温度Ｔｏが温度（ＴＳ−α＋β）を超えていれば、そのまま図４の加熱制御運転がなされ、その温度（ＴＳ−α＋β）を超えていなければ、Ｓ１２乃至Ｓ１４の処理がなされた後、その加熱制御運転がなされることになる。
【００３２】
一方、使用者がアルミ製の鍋を使用している場合には、上記と同様の処理がなされ、アルミ製の鍋であると判定された（Ｓ５、「ＮＯ」）後、ディファレンシャルαが大きめ（３．５℃）に設定され、且つ設定温度ＴＳも高め（１９６℃）に設定される（Ｓ２０）。
【００３３】
そして加熱量を大にしたまま、上限温度ＴＳ＋α以上の温度になるまで加熱がなされ、上限温度ＴＳ＋α以上であると判断されたところで（Ｓ２１、「ＹＥＳ」）、自己保持型電磁弁２２が閉弁され、加熱量が大から小に切り替えられ（図３（ｂ）の点Ｖ）、ガスバーナ１２が弱火になる。そしてブザー４４のお知らせ音が発せられ使用者に調理可能になった旨が知らされ（Ｓ２２）、通常のＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御がなされることになる（Ｓ１５〜Ｓ１９）。したがって、鍋の伝熱特性の違いに応じた油温の調整が確保されることになる。
【００３４】
次に、鉄製の鍋に入っている適量の油が、手動による火力調整により適当な温度、例えば、第一切替温度ＴＦより高い温度、例えば、１７８℃付近まで加熱された後、使用者が調理モードスイッチ４０ａを押して天ぷら自動温度調節モードに移行した場合について、図２、図４及び図５を参照して説明する。まず所定の処理がなされた（Ｓ１〜Ｓ３）後、検出温度Ｔｏが１４０℃以上であると判断される（Ｓ２３、「ＮＯ」）。
【００３５】
そして図５に示したように、鉄鍋であると判断されると（Ｓ２４）、次に検出温度Ｔｏが第一切替温度ＴＦを超えていると判断される（Ｓ２５、「ＹＥＳ」）。  尚、鍋種判定については、天ぷらモードに移行する前から、点火時における検出温度Ｔｏの推移にもとづいて判定を行っており、ステップ２４ではすでに判定された結果にもとづいている。
【００３６】
そうすると、上述した図２に示した初期加熱制限制御は禁止され、検出温度Ｔｏが温度（ＴＳ−α＋β）を超えた判断されたところで（Ｓ２６、「ＹＥＳ」）、自己保持型電磁弁２２が閉弁されるとともに、ブザー４４のお知らせ音が発せられ使用者に調理可能になった旨が知らされる（Ｓ２７）。そしてそのまま図４に示したＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御がなされることになる。
【００３７】
尚、使用者がアルミ鍋を使用している場合には、検出温度Ｔｏが上限温度ＴＳ＋α以上の温度であると判断されたところで（Ｓ２８、「ＹＥＳ」）、Ｓ２７の処理を経た後、図４に示した通常のＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御がなされることになる。
【００３８】
更に、Ｓ２４において鉄製の鍋であると判断された場合であっても、検出温度Ｔｏが第一切替温度ＴＦ以下である場合には、加熱量を大にして（Ｓ２９）、図３に示したＳ８から初期加熱制限制御がなされることになる。したがって、使用者のガス器具使用上の便宜が図られることになる。
【００３９】
次に、ＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御中（Ｓ１５〜Ｓ１９）に使用者が設定温度ＴＳを変更した場合について説明する。使用者が調理モードスイッチ４０ａを操作して設定温度ＴＳを変更すると（Ｓ１９、「ＮＯ」）、スイッチ操作時点での加熱量で加熱が続けられ、図５に示した鍋種の判定がなされる（Ｓ２４）。そして、上述の場合と同様に、鍋種に応じて検出温度Ｔｏの判定がなされ、その判定結果に基づいて初期加熱制限制御かあるいはＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御がなされることになる。したがって、運転中に設定温度が変更されても油温のオーバーシュートは鍋種に応じて未然に防止されることになる。
【００４０】
尚、このガステーブルコンロ１０は、その運転中に検出温度Ｔｏが急激に下がった場合には、割り込み処理により、図２に示したようにＳ４、又はＳ６の処理から制御が開始されるようになっている。更にこのガステーブルコンロ１０は、その運転中に、点火消火スイッチ２６がＯＦＦされると正常停止動作を経てスリープ状態へ移行するようになっている。同様に失火検知や鍋底温度の異常上昇等の異常検出がなされると、異常停止制御がなされた後、やはり正常停止動作を経て、スリープ状態に移行するようになっている。したがって、ガス燃焼運転上及び使用上の安全性が確保され、使用者は安心して調理を行うことができる。
【００４１】
本発明は上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例は、天ぷら自動温度調節モードに適用されるものであるが、設定温度を低くすれば煮物や蒸し物等にも本発明は適用できるものである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の加熱調理器は、加熱制御手段によるＯＮ／ＯＦＦ制御が開始される前段階に、加熱量を大にして加熱手段に加熱を開始させ、温度センサの検出温度が下限温度より低い所定温度に達したときに加熱量を小に切り替えるようにしたものであるから、伝熱応答遅れによる油温のオーバーシュートを防止することができる。
【００４３】
また、本発明の請求項２に記載の加熱調理器は、温度センサの検出温度が所定温度に達したことにより初期加熱制限手段が加熱量を小に切り替えた場合に、温度センサの検出温度が一定温度以上低下すると加熱量を大に復帰させるようにしたので、調理物投入によって一旦温度が下がっても自動的に強火になり被調理物の良好な調理状態を維持することができる。
【００４４】
本発明の請求項３に記載の加熱調理器は、加熱手段により加熱が開始された後の特定期間における温度上昇勾配が基準上昇勾配より大きい場合に、初期加熱制限手段の作動を禁止する加熱制限禁止手段を設け、調理鍋の熱応答性に応じて加熱を制御しているため、もともとオーバーシュートの少ないアルミ鍋等の熱応答性の良い調理鍋の場合には不必要に加熱制限を加えることがなく、そのまま加熱制御手段によるＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことができる。これにより、被調理物の望ましい調理状態が自動的に確保される他、使用者のガス器具使用上の便宜が図られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるガステーブルコンロの概略構成を示したブロック図である。
【図２】本発明を実現するための初期加熱制限制御を示したフローチャートである。
【図３】（ａ）は鉄鍋を使用した場合の燃焼制御開始後における時間と油温との関係の一例を示した図で、（ｂ）はアルミ鍋を使用した場合の燃焼制御開始後における時間と油温との関係の一例を示した図である。
【図４】本発明を実現するためのＯＮ／ＯＦＦ制御による加熱制御を示したフローチャートである。
【図５】本発明を実現するための初期加熱制限禁止制御を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ガステーブルコンロ
１２  ガスバーナ
１４  主ガス管路
２２  自己保持型電磁弁
２４  副ガス管路
２８  ＣＰＵ
３０  鍋
３２  温度センサ
４０  操作表示盤
４０ａ  調理モードスイッチ
４４  ブザー
【図１】
0004014313.tif 000002
【図２】
0004014313.tif 000003
【図３】
0004014313.tif 000004
【図４】
0004014313.tif 000005
【図５】
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