(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油を自動温度調節し安全に加熱制御する時に適量または極少量の油量判別にあたって、加熱開始後Ｘ分後とＹ分後およびＺ分後に温度検知手段よりの温度を検出し、制御手段にてＸ分後の温度レベルと、Ｚ分後とＹ分後の温度レベル差とを演算し、Ｘ分後の温度レベルが予め定めたしきい値Ｌ以上であってＺ分後とＹ分後の温度レベル差のしきい値が予め定めたしきい値Ｍ以上の場合は極小湯量と判別して温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、しきい値Ｍ未満の場合は適量湯量と判別して温度しきい値Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ６、Ｔ２＞Ｔ７）を選択するとともに、Ｘ分後の温度レベルが前記しきい値Ｌ未満であってＺ分後とＹ分後の温度レベル差のしきい値がしきい値Ｎ（Ｍ＞Ｎ）以上の場合は極小湯量と判別して温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、しきい値Ｎ未満の場合は適量湯量と判別して温度しきい値Ｔ１、Ｔ２を選択し、かつ、前記温度しきい値Ｔ１、Ｔ２あるいはしきい値Ｔ６、Ｔ７に基づき加熱手段のオン・オフを制御する加熱調理器。
【請求項２】
加熱開始よりＺ分後までの加熱手段の出力をＡ、油量の判別制御後の適量時および極少量時の加熱手段の出力をＢおよびＣとすれば、Ｂ＞ＣおよびＢ＞Ａの関係にて加熱手段の出力を制御し、適量から極少量までの加熱を制御をする請求項１記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油を用いる加熱調理器に関し、特に油量が適量か、または極少量かを判別し、それに対応した温度しきい値を選択して加熱制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の加熱調理器としては例えば、特開平８−２７０９５７号公報および特開昭５８−１６０７３８号公報に開示されているようなものがある。
【０００３】
図１０は特開平８−２７０９７５号公報に記載された加熱調理器の要部構成図である。図において、電気ヒータまたは電磁調理器の加熱コイルなどの加熱手段１と加熱手段１により加熱する加熱容器２と加熱容器２の中の油の温度などを制御するために耐熱ガラス３の温度を検出する温度検知手段４と、温度検知手段４の出力で加熱手段１の熱量を制御する制御手段５とを備えている。制御手段５は加熱時に、温度検知手段４が図１１に示す温度しきい値ＴＡ以上を検出すると加熱手段１の出力をパワーダウンまたはＯＦＦする制御とし、通常加熱時には温度検知手段４が温度しきい値ＴＡよりも高い温度しきい値ＴＢに到達しないように加熱制御したものである。そして、万が一、温度検知手段４が温度しきい値ＴＡよりも高温の温度しきい値ＴＢ以上を検出すると加熱手段１を自動停止するものである。
【０００４】
また、図１２は特開昭５８−１６０７３８号公報に記載された加熱調理器の要部構成図である。図において、ガスバーナなどの加熱手段１と加熱手段１により加熱する加熱容器２と加熱容器２の中の油の温度などを制御するために加熱容器２の温度を検出する温度検知手段４とを備え、温度検知手段４の出力で制御手段５が動作するもので、制御手段５としては鍋種６および調理量７を判別する演算部８、標準値（油温）との違いを補正する補正部９を備えた構成である。そして、鍋種６の判別は、図１３において加熱開始後６０秒後に温度検知手段４としての温度センサの温度を検出し、制御手段５としてのマイコンにて温度差（Ｔｂ−Ｔａ）を算出する。そして、温度差と標準値（油温）との違いを演算し温度差の大きさに応じて温度の補正をする。さらに、調理量７の多少の判別は加熱経過後に再び、２０秒間の温度センサ４の温度を検出しマイコン５にて温度差（Ｔｄ−Ｔｃ）を算出する。そして、前記と同様に、温度差と標準値（油温）との違いを演算し温度差の大きさに応じて温度の補正により最適な加熱制御をするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０から図１３で示した上記前者従来例の加熱調理器は温度しきい値ＴＡ以上から温度しきい値ＴＢ未満にて加熱手段１の出力を加熱制御し適正に加熱継続をするものであるが、油加熱時に油量が極少量の場合には急速に油温が上昇するために加熱開始より短時間に油量を判別し油量に応じた加熱制御が必要であり、この加熱制御では対応できず具合が悪い。
【０００６】
また、後者従来例の加熱調理器は調理量の多少の判別であり、ひとつの温度情報にて判別制御をする加熱調理性能の場合である。これに対して、安全加熱制御の場合には油量の判別が絶対的でなければならない。そのために、温度検知手段４および構成のバラツキや余裕度などを含めた確実な判別制御が必要であり、ひとつの温度情報による判別制御では絶対的と言えず具合が悪いものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、油を自動温度調節し安全に加熱制御するにあたって、制御手段のマイコンにて加熱開始後のレベルとレベル差を演算し、２種類の情報に相関をもたせて油量判別の確実さを高めて油量に応じた温度しきい値を選択制御するものである。
【０００８】
上記発明によれば、油の加熱制御時に適量および極少量にも自動温度調節ができるもので、使い勝手の良さと経済的な油の加熱ができることおよび安全性の確保ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は油を自動温度調節し安全に加熱制御する時に適量または極少量の油量判別にあたって、加熱開始後Ｘ分後とＹ分後およびＺ分後に温度検知手段よりの温度を検出し、制御手段にてＸ分後の温度レベルと、Ｚ分後とＹ分後の温度レベル差とを演算し、Ｘ分後の温度レベルが予め定めたしきい値Ｌ以上であってＺ分後とＹ分後の温度レベル差のしきい値が予め定めたしきい値Ｍ以上の場合は極小湯量と判別して温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、しきい値Ｍ未満の場合は適量湯量と判別して温度しきい値Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ６、Ｔ２＞Ｔ７）を選択するとともに、Ｘ分後の温度レベルが前記しきい値Ｌ未満であってＺ分後とＹ分後の温度レベル差のしきい値がしきい値Ｎ（Ｍ＞Ｎ）以上の場合は極小湯量と判別して温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、しきい値Ｎ未満の場合は適量湯量と判別して温度しきい値Ｔ１、Ｔ２を選択し、かつ、前記温度しきい値Ｔ１、Ｔ２あるいはしきい値Ｔ６、Ｔ７に基づき加熱手段のオン・オフを制御するものである。
【００１０】
そして、油量が極少量においても油加熱が継続できることにより、油量を節約しながら天ぷら油の加熱ができるために経済的で便利、且つ、過熱が防止できて安全である。
【００１１】
また、加熱開始よりＺ分後までの加熱手段の出力をＡ、油量の判別制御後の適量時および極少量時の加熱手段の出力をＢおよびＣとすれば、Ｂ＞ＣおよびＢ＞Ａ関係にて加熱手段の出力を制御し適量および極少量の加熱時にも自動温度調節の加熱制御をするものである。
【００１２】
そして、油量が適量時の自動温度調節に対して、極少量時においても適量時の自動温度調節に近いほどの性能にて自動温度調節ができるものであり使い勝手が良く、過熱が防止できて安全である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１〜図７を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は本発明の加熱調理器の加熱制御のブロック図、図２は加熱制御を示す概念図、図３は要部断面図、図４は外観図、図５は加熱制御の仕方を説明するための特性図、図６は加熱制御の仕方を説明するための特性図、および図７は他の実施例の加熱調理器の要部断面図である。
【００１５】
図３において、加熱調理器は加熱容器１０を載置する赤外線を透過する耐熱ガラス１１とその下部に加熱手段１２としての赤外線ヒータを収納し上面を開口した断熱材１３にて形成したコンロ部１４と、温度検知手段１５としての温度センサとを備えている。温度センサ１５は、その上面１６を耐熱ガラス１１に当接している。コンロ部１４の断熱材１３の中央部に、開口部１７を備え、温度センサ１５は開口部１７に位置させたもので、赤外線ヒータ１２からの輻射熱が適正になるように開口部１７と耐熱ガラス１１の間に熱抑制体１８として断熱材を配設している。なお、１９は制御手段である。
【００１６】
また、図４において、操作部２０には通電開始キー２１、通電停止キー２２、加熱開始キー２３、加熱停止キー２４、温度設定キー２５等を備えている。そして、動作としては通電開始キー２１を押し、入力により天ぷら油温を温度設定キー２５にて設定（通常は１４０℃から２００℃）し、加熱開始キー２３を押して通電を開始するとコンロ部１４内部の加熱手段１２である赤外線ヒータが発熱し直上部の耐熱ガラス１１を透過し天ぷら鍋などの加熱容器１０を伝導熱とふく射熱により加熱するものである。
【００１７】
図５をもとに、油を加熱する時に油量が適量時と極少量（例えば、２００ｍｌ）時の加熱制御による性能について説明する。
【００１８】
（１）油量が適量の場合は、制御手段１９には入力により設定された油温に対応した温度しきい値Ｔ１、Ｔ２に対して、温度センサ１５が前記温度しきい値Ｔ２以上の温度を検出すると制御手段１９に信号を送り赤外線ヒータ１２の出力を低下またはＯＦＦする。その後に、温度センサ１５が温度しきい値Ｔ１以下の温度を検出すると赤外線ヒータ１２の出力をフルパワーに戻すまたはＯＮする。これにより、入力により設定された油温が維持できるように自動的に温度調節するものである。一般的に適量とは加熱容器１０の中の油量が８００ｍｌから１１００ｍｌであり、商品の取り扱い説明書にも明記されているものである。
【００１９】
（２）油量が極少量の場合は、加熱開始後に加熱手段８の出力を制御せずにフルパワーにて加熱開始すると、急速に油温が上昇し温度センサ１５の検出温度が温度しきい値Ｔ２以上になり制御手段１９が赤外線ヒータ１２の出力を低下またはＯＦＦにしても温度センサ１５の温度が温度しきい値Ｔ２をはるかに越えることがある。このとき、油温も高温となり場合によっては３００℃近くにもなり蒸発油煙が発生し具合が悪い。つまり、油量が極少量時は油温と温度センサの温度差が大きくなり油温の温度制御の正確さを欠くものとなる。
【００２０】
これらのことにより、適量時のみならず、極少量（例えば、２００ｍｌ）の場合にも適量時とほぼ同様に自動温度調節し油加熱が継続できるようにするには、油量が適量または極少量に対応した加熱制御が必要となる。とくに、加熱開始後に精度の高い判別制御が必要となる。
【００２１】
本発明は加熱開始後に温度と温度差の２種類の温度情報により油量を判別し、適量および極少量に対応した温度しきい値を選択して加熱制御するようにしたものである。図２に示すように、加熱開始後Ｘ分後とＹ分後およびＺ分後に温度センサ１５は温度Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５を検出する。この時、制御手段１９のマイコンの１６進法によるレベルを算出するもので、Ｘ分後のレベルと、Ｚ分後とＹ分後のレベル差を演算する。そして、図１に示すように加熱開始後Ｘ分後の制御手段１９のマイコンのレベルが予めしきい値として定めたＬ以上の場合には、Ｚ分後とＹ分後（Ｚ−Ｙ）のレベル差が予めしきい値として定めたＭ以上ならば油量が極少量と判別し極少量に対応した温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、Ｍ未満ならば油量を適量と判別し適量に対応した温度しきい値Ｔ１、Ｔ２を選択するものである。さらに、加熱開始後Ｘ分後のマイコンのレベルがＬ未満の場合には、Ｚ分後とＹ分後（Ｚ−Ｙ）のレベル差が予めしきい値として定めたＮ以上ならば油量が極少量と判別し極少量に対応した温度しきい値Ｔ６、Ｔ７を選択し、Ｎ未満ならば油量を適量と判別し適量に対応した温度しきい値Ｔ１、Ｔ２を選択するものである。
【００２２】
なお、制御手段１９のマイコンのレベルがＬ以上について本発明のこの種の間接検知式の温度センサ１５による実施例のひとつとして述べると、通常、適量時に加熱開始後Ｘ分後のレベルはＬ以下、極少量時はレベルがＬ以上でありこの判別制御で良いことになる。しかし、温度センサ１５および構成のバラツキなどを考えると加熱開始後Ｘ分後のレベルが適量時および、極少量時ともにＬ以下を示すことを予測しておく必要がある。そこで、マイコンのレベルがＬ以上の時は、Ｚ分後とＹ分後（Ｚ−Ｙ）のレベル差も大きいＭ値としＭ値以上、以下にて判別制御し、マイコンのレベルがＬ以下の時は、Ｚ分後とＹ分後（Ｚ−Ｙ）のレベル差が小さいＮ値（Ｍ値より小さい値）としＮ値以上、以下にて判別制御している。これにより、温度センサ１５及び構成のバラツキが生じても的確に判別制御ができるようにしているものである。
【００２３】
つまり、レベル差はＭ＞Ｎとし、温度しきい値Ｔ１、Ｔ２＞温度しきい値Ｔ６、Ｔ７としている。つまり、前者のレベルと後者のレベル差とを関係させて、温度しきい値を選択し加熱制御するものである。これにより、図６に示すように油量が極少量時においてもオーバーシュートが伴うものであり、適量時ほどの性能ではないが設定された油温を維持できるように自動的に温度を調節し加熱継続できるものとなる。
【００２４】
さらに、制御手段１９のマイコンの１６進法によるレベルの算出とは温度センサ１５の抵抗値変化により検知回路（図示せず）の電圧を検知し、制御手段１９のマイコンにてレベルを演算し求めるものである。そして、レベルを求めることにより温度が判るもので極めて一般的な方法である。
【００２５】
以上のように、本実施例によれば、油量が適量時の自動温度調節に対して、極少量時においても適量時の自動温度調節に近いほどの性能にて自動温度調節ができるものであり使い勝手が良く安全性が確保できる。さらに、油量が極少量においても油加熱が継続できることにより、使用者にとっては油量を節約しながら天ぷら油の加熱ができるために経済的で便利である。
【００２６】
尚、極少量（例えば、２００ｍｌ）とは東京消防庁監修の予防事務審査・検査基準に記載されているもので、特定調理油過熱防止装置としては調理油が２００ｍｌ以上にて油温が３００℃以下という基準があり、この時の油量を意味するものである。ただし、本実施例ではしきい値として予め定めたマイコンのレベルを適当に選択することにより、極少量として２００ｍｌ以下の場合でも制御は可能となる。
【００２７】
次に、本実施例にて述べている加熱調理器は赤外線を透過する耐熱ガラス１１の下部に赤外線ヒータ１２と温度センサ１５を備えたものである。この赤外線ヒータ１２は約８００℃と高温となり、赤外線ヒータ１２の近傍に温度センサ１５を形成するには、赤外線ヒータ１２からの輻射熱を適切に伝える温度センサ１５の周辺構造が重要である。これについて以下に述べる。
【００２８】
赤外線ヒータ１２からの輻射熱の断熱が不十分な場合には、輻射熱が温度センサ１５に伝わり過ぎて温度センサ１５が油温より高温気味の温度を検出することになるため、設定温度に対して、加熱容器１０の中の油温は低温気味となる。すなわち、油温の温度変化の勾配と温度センサ１５の温度変化の勾配の差が大きくなり、真の温度変化の勾配が検出できず不具合となる。これに対して、輻射熱の断熱が良すぎると温度センサ１５の位置する部分の耐熱ガラス１１は赤外線ヒータ１２よりの加熱がないこと、さらに、耐熱ガラス１１への高温部よの熱伝導が少ないために、温度センサ１５が油温より低温気味の温度を検出することになるため、設定温度に対して、加熱容器１０の中の油温は高温気味となる。すなわち、油温の温度変化の勾配と温度センサ１５の温度変化の勾配の差が大きくなり、真の温度変化の勾配が検出できず不具合となる。このために、赤外線ヒータ１２よりの輻射熱を適切に熱バイアスして温度センサ１５に与え、加熱容器１０の中の油温の温度変化の勾配と温度センサ１５の温度変化の勾配を近似させて温度制御の精度を高めている。
【００２９】
次に、他の実施例について述べる。
【００３０】
図７において、電磁調理器２６は加熱容器１０を載置する耐熱ガラス２７の下部に加熱手段２８としての加熱コイルと温度検知手段２９とを備えている。この時、電磁調理器２６の加熱コイル２８の近傍に温度検知手段２９を備えているが、前述の赤外線ヒータ１２ほどの輻射熱の影響がないために、温度検知手段２９にて容易に検出できる。なお、３０は制御手段であり、加熱制御としては前述の実施例１と同様である。
【００３１】
なお、本実施例によれば鍋種にほとんど影響されずに加熱制御することができた。
【００３２】
（実施例２）
図８は本実施例の加熱調理器の加熱制御の概念図、および図９は加熱制御の仕方を説明するための特性図である。
【００３３】
実施例１においては、加熱開始後Ｘ分後とＹ分後およびＺ分後に温度センサ１５の温度を検出し、温度と温度差の２種類の温度情報により油量を判別し、油量が適量および極少量に対応した温度しきい値を選択して加熱制御するものであるが、本実施例は、赤外線ヒータ１２の出力を制御することにより精度の高い性能を得るものである。構成は実施例１と同様である。
【００３４】
加熱制御については、図８に示すように加熱開始よりＺ分後までの赤外線ヒータ１２の出力をＡとし、油量の判別制御後において、適量時の加熱手段の出力をＢとし、極少量時の加熱手段の出力をＣとすれば、Ｂ＞ＣおよびＢ＞Ａの関係にて赤外線ヒータ１２の出力を制御するものである。
【００３５】
これにより、図９に示すように油量が極少量時においてもオーバーシュートが少なくなることにより、温度しきい値は適量油から極少量油においてもＴ１、Ｔ２だけでも良い。しかし、より精度の高い性能の得るために、実施例１と同様に油量が適量および極少量に対応した温度しきい値Ｔ１、Ｔ２およびＴ６、Ｔ７を備え、選択して加熱制御することが考えられるものである。そして、適量油から極少量油において、入力により設定された温度を限りなく維持するように自動的に温度を調節し安全性の高い油加熱を可能とするものである。
【００３６】
以上のように、本実施例によれば、油量が適量時の自動温度調節に対して、極少量時においても適量時の自動温度調節に近いほどの性能にて自動温度調節ができるものであり使い勝手が良く、過熱が防止でき安全である。
【００３７】
なお、温度検出手段として温度センサを用いた場合につき説明したが、これはサーミスタのように小型で応答がはやく、信頼性の高い温度センサのようなものであれば温度検出手段として用いることができることを意味する。
【００３８】
また加熱手段として赤外線ヒータを用いた場合につき説明したが、ハロゲンヒータ、炭素ヒータ、ニクロムヒータのように赤外線放射の多いヒータが加熱手段として適している。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の加熱調理器によれば、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４０】
本発明の加熱調理器は油を自動温度調節し安全に加熱制御する時に適量または極少量の油量判別にあたって、加熱開始後Ｘ分後とＹ分後およびＺ分後に温度検知手段よりの温度を検出し、制御手段のマイコンにてＸ分後のレベルと、Ｚ分後とＹ分後のレベル差を演算し、前者のレベルと後者のレベル差の相関により温度しきい値を選択し加熱制御するものである。
【００４１】
これにより、油量が極少量においても油加熱が継続できることにより、油量を節約しながら天ぷら油の加熱ができるために経済的で便利、且つ、過熱が防止でき安全である。
【００４２】
また、加熱開始よりＺ分後までの加熱手段の出力をＡ、油量の判別制御後の適量時および極少量時の加熱手段の出力をＢおよびＣとすれば、Ｂ＞ＣおよびＢ＞Ａの関係にて加熱手段の出力を制御し適量および極少量の加熱時にも自動温度調節の加熱制御をするものである。
【００４３】
これにより、油量が適量時の自動温度調節に対して、極少量時においても適量時の自動温度調節に近いほどの性能にて自動温度調節ができるものであり使い勝手が良く、過熱が防止でき安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の加熱調理器の加熱制御のブロック図
【図２】  同加熱調理器の加熱制御を示す概念図
【図３】  同加熱調理器の要部断面図
【図４】  同加熱調理器の外観図
【図５】  同加熱調理器の加熱制御の仕方を説明するための特性図
【図６】  同加熱調理器の加熱制御の仕方を説明するための特性図
【図７】  同他の実施例の加熱調理器の要部断面図
【図８】  本発明の実施例２の加熱制御の概念図
【図９】  同加熱調理器の加熱制御の仕方を説明するための特性図
【図１０】  従来における加熱調理器の断面図
【図１１】  同加熱調理器の加熱制御の仕方を説明するための特性図
【図１２】  他の従来における加熱調理器の断面図
【図１３】  同加熱調理器の加熱制御の仕方を説明するための特性図
【符号の説明】
１２  赤外線ヒータ（加熱手段）
１５  温度センサ（温度検知手段）
１９  制御手段
【図１】
0004106803.tif 000002
【図２】
0004106803.tif 000003
【図３】
0004106803.tif 000004
【図４】
0004106803.tif 000005
【図５】
0004106803.tif 000006
【図６】
0004106803.tif 000007
【図７】
0004106803.tif 000008
【図８】
0004106803.tif 000009
【図９】
0004106803.tif 000010
【図１０】
0004106803.tif 000011
【図１１】
0004106803.tif 000012
【図１２】
0004106803.tif 000013
【図１３】
0004106803.tif 000014