JPH0258109A - 加熱装置の温度制御方法及び温度制御装置 - Google Patents
加熱装置の温度制御方法及び温度制御装置Info
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- JPH0258109A JPH0258109A JP1158439A JP15843989A JPH0258109A JP H0258109 A JPH0258109 A JP H0258109A JP 1158439 A JP1158439 A JP 1158439A JP 15843989 A JP15843989 A JP 15843989A JP H0258109 A JPH0258109 A JP H0258109A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J27/00—Cooking-vessels
- A47J27/004—Cooking-vessels with integral electrical heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C15/00—Details
- F24C15/10—Tops, e.g. hot plates; Rings
- F24C15/102—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
- F24C15/106—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated electric circuits
-
- G—PHYSICS
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1951—Control of temperature characterised by the use of electric means with control of the working time of a temperature controlling device
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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。
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〕
本発明は加熱装置の熱制御方法に関するものである。
又本発明は上述の熱制御方法を適用する装置及び、かか
る装置に備え付けられる加熱器具に関するものである。
る装置に備え付けられる加熱器具に関するものである。
〔従来の技術]
加熱装置としてはソースパン、ダッチオープン、ソテパ
ン(sautepan)等の料理鍋、であっても良い。
ン(sautepan)等の料理鍋、であっても良い。
このような加熱装置は又工業的な加熱装置或はタングの
ようなものであっても良い。
ようなものであっても良い。
工業的に一般的に使用されている多数の制御装置は最大
温度、或は設定された温度に近接した狭い領域のみに関
して比例制御、比例−微分制御(po) 、比例−積分
一徹分制御(PID)及び自己適応性制御(self
adaptive control)を使用している。
温度、或は設定された温度に近接した狭い領域のみに関
して比例制御、比例−微分制御(po) 、比例−積分
一徹分制御(PID)及び自己適応性制御(self
adaptive control)を使用している。
温度が雰囲気温度から最大温度に上昇しそして予め定め
られた条件に従ってその値に維持される。
られた条件に従ってその値に維持される。
このように、電気的な深いなべのような料理用鍋の場合
には、加熱は加熱抵抗に対して全電力を供給することに
より実行される。
には、加熱は加熱抵抗に対して全電力を供給することに
より実行される。
鍋の熱負荷、つまり鍋が多量の液体、或は少量の液体を
含んでいるか或は空であるかということについては何ら
配慮されていない。
含んでいるか或は空であるかということについては何ら
配慮されていない。
これまでの処、温度を上昇させそしてその温度を維持す
る間に加熱装置の加熱負荷に対して加熱状態を適用する
ことは採用されていない。
る間に加熱装置の加熱負荷に対して加熱状態を適用する
ことは採用されていない。
(発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は上述の問題点を改良し、かかる装置の熱
負荷が如何なるものであっても、最小の加熱時間内に定
められた温度を越えるいかなる危険もなしに最大加熱温
度に到達することを可能とする加熱装置のための加熱制
御方法を提供するものである・。
負荷が如何なるものであっても、最小の加熱時間内に定
められた温度を越えるいかなる危険もなしに最大加熱温
度に到達することを可能とする加熱装置のための加熱制
御方法を提供するものである・。
〔課題を解決するための手段]
本発明によれば、かかる加熱制御方法は、予め定められ
た最大温度よりも明らかに低い値にまで高められ、それ
によって加熱が停止すると温度は上述した最大温度が実
質的に達成されるまで熱慣性を通して上昇せしめられる
ことによって定義されるものであり、かかる最大温度と
加熱が停止した時の温度との差が加熱期間における温度
上昇カーブの形状に依存して決定されるものである。
た最大温度よりも明らかに低い値にまで高められ、それ
によって加熱が停止すると温度は上述した最大温度が実
質的に達成されるまで熱慣性を通して上昇せしめられる
ことによって定義されるものであり、かかる最大温度と
加熱が停止した時の温度との差が加熱期間における温度
上昇カーブの形状に依存して決定されるものである。
加熱が停止された時の温度と温度上昇カーブの形状(p
rof i Ie)に依存する最大温度との差を計算す
るに際し、当該装置の熱負荷がどうであろうと、最大温
度より低(設定された温度で加熱を停止することが可能
である。
rof i Ie)に依存する最大温度との差を計算す
るに際し、当該装置の熱負荷がどうであろうと、最大温
度より低(設定された温度で加熱を停止することが可能
である。
加熱が停止された後、温度の上昇は熱慣性(therm
al 1nertia)を通して最大温度に達する迄継
続される。
al 1nertia)を通して最大温度に達する迄継
続される。
換言すれば、該温度上昇カーブを分析することによって
、本発明の方法によれば、加熱が停止されてしまった後
に熱慣性を通じて温度上昇カーブが形成されるような方
法を予め決めることが可能である。
、本発明の方法によれば、加熱が停止されてしまった後
に熱慣性を通じて温度上昇カーブが形成されるような方
法を予め決めることが可能である。
本発明における好ましい1つの態様として、上記の差は
、温度上昇カーブの傾斜に依存して決定されそして加熱
は、測定された温度が予め定められた最大温度よりも僅
かに低く上記差よりも小さい温度である時に停止される
。
、温度上昇カーブの傾斜に依存して決定されそして加熱
は、測定された温度が予め定められた最大温度よりも僅
かに低く上記差よりも小さい温度である時に停止される
。
傾斜の決定はこのように、その差を予測することを可能
とし換言すれば、加熱が停止される温度と得ようとする
最大温度との間で温度上昇カーブが形成されるような方
法である。
とし換言すれば、加熱が停止される温度と得ようとする
最大温度との間で温度上昇カーブが形成されるような方
法である。
本発明の好ましい態様においては、温度が上昇する間は
、温度は規則的な間隔で測定され、平均的な傾斜が計算
される。
、温度は規則的な間隔で測定され、平均的な傾斜が計算
される。
この目的のために、上述した差は平均的傾斜に依存して
連続的に計算される。
連続的に計算される。
計算された差は温度上昇カーブの傾斜(slop6)の
関数である。かかる関数は実験的に決められる。
関数である。かかる関数は実験的に決められる。
かかる差の計算のために、平均的傾斜のみが好ましくは
考慮される。
考慮される。
本発明における方法の有効な態様においては、加熱が停
止された後に、温度、傾斜及び差がそのまま規則的間隔
で依然として決定されそして測定された温度十該差が予
め決められた最大温度より約1℃低くなった時に加熱が
再開される。
止された後に、温度、傾斜及び差がそのまま規則的間隔
で依然として決定されそして測定された温度十該差が予
め決められた最大温度より約1℃低くなった時に加熱が
再開される。
このように装置の熱負荷がどうであっても最大温度を越
えるという危険はなくなる。
えるという危険はなくなる。
加熱ば以下の関係式に従って計算される時間間隔の間に
再開される。
再開される。
ここでTMは予め決められた最大温度である。
TCは加熱が停止される温度である。
Eは計算された差である。
Ptcは加熱が停止した時の傾斜である。
Kは0.5と1の間の係数であり、加熱が第一番目に停
止された後メモリーに 格納されている。
止された後メモリーに 格納されている。
このように、最大温度は極めて正確に維持される。上記
した加熱時間の終了に際しては、加熱は固定された時間
間隔(例えば約15秒等)の間停止される。
した加熱時間の終了に際しては、加熱は固定された時間
間隔(例えば約15秒等)の間停止される。
本発明は又上述した熱制御方法を適用するための装置に
関するものである。
関するものである。
この装置は電気的加熱手段、温度測定用センサ、及び電
気の供給を遮断する手段とから構成されている。
気の供給を遮断する手段とから構成されている。
本発明によれば、かかる装置はセンサーにより測定され
た温度を規則的間隔でプロットするためプログラムされ
たマイクロプロセッサを含んでおり、それは又、該傾斜
に依存して該最大温度と加熱が停止した時の温度との差
を計算する目的のため、そして測定された温度がその差
よりも少い最大温度よりも僅かに低い状態に制御する目
的のための温度上昇カーブについての瞬時の又平均的な
傾斜を計算するのに使用される。
た温度を規則的間隔でプロットするためプログラムされ
たマイクロプロセッサを含んでおり、それは又、該傾斜
に依存して該最大温度と加熱が停止した時の温度との差
を計算する目的のため、そして測定された温度がその差
よりも少い最大温度よりも僅かに低い状態に制御する目
的のための温度上昇カーブについての瞬時の又平均的な
傾斜を計算するのに使用される。
このマイクロプロセッサは、このように上記した方法に
定義された全ての計算と全ての測定を行うものである。
定義された全ての計算と全ての測定を行うものである。
本発明は又、上記あ熱制御機器を具備した加熱装置に関
するものである。
するものである。
かかる加熱装置は好ましくは、然しこれに制限されるも
のではないが電気的に加熱される料理用鍋を構成する。
のではないが電気的に加熱される料理用鍋を構成する。
本発明の好ましい態様によれば、この料理用鍋は異なる
最大温度を有する複数の加熱機能とこれ等の機能を選択
するための手段とを有するものであり、一方マイクロプ
ロセッサはそれ等の各々の機能に対して加熱における熱
制御を操作するのに適合せしめられている。
最大温度を有する複数の加熱機能とこれ等の機能を選択
するための手段とを有するものであり、一方マイクロプ
ロセッサはそれ等の各々の機能に対して加熱における熱
制御を操作するのに適合せしめられている。
このように、これ等の機能のうちの1つを選択すること
で十分であり、又マイクロプロセッサは自動的にこの機
能に対して適切な熱制御を実行するように作動するであ
ろう。このことはこの機能に対応する最大温度が所望の
時間間隔の間にその値を越えることがなく又その値に維
持されるであろうことを意味している。
で十分であり、又マイクロプロセッサは自動的にこの機
能に対して適切な熱制御を実行するように作動するであ
ろう。このことはこの機能に対応する最大温度が所望の
時間間隔の間にその値を越えることがなく又その値に維
持されるであろうことを意味している。
特に、料理用鍋は次の加熱機能を有してもよい。
−約65゛Cの最大温度で□かつ低加熱力で加熱される
ダブルソースパン 約85℃の最大温度で再加熱する 一約95℃の最大温度で沸騰直前の状態(s imme
ring)にする 約100℃の最大温度で沸騰させる 一約170℃の最大温度でフライにする(Frying
)本発明の他の特徴と利点は次の説明から明らかとなろ
う。
ダブルソースパン 約85℃の最大温度で再加熱する 一約95℃の最大温度で沸騰直前の状態(s imme
ring)にする 約100℃の最大温度で沸騰させる 一約170℃の最大温度でフライにする(Frying
)本発明の他の特徴と利点は次の説明から明らかとなろ
う。
限定されることはない実施例の方法により示されている
図面を参照すると、第1図に示す具体例においては、料
理鍋lは加熱されるべき液体或は固型食料を収納するた
めのものであり、加熱ベース2の上に取りはずし自在に
設けられている。
図面を参照すると、第1図に示す具体例においては、料
理鍋lは加熱されるべき液体或は固型食料を収納するた
めのものであり、加熱ベース2の上に取りはずし自在に
設けられている。
鍋1の底部3はコネクター5を介して電流が供給される
電気加熱抵抗4と接触している。
電気加熱抵抗4と接触している。
ベース2の内壁部6で鍋1の底部3に近接している部分
は反射板を形成している。
は反射板を形成している。
温度センサー7がベース2の一方の側部に設けられてお
り又スプリング8の作用の下に鍋1の壁部に押しつけら
れている。
り又スプリング8の作用の下に鍋1の壁部に押しつけら
れている。
該センサー7の後端部は多数の電気部品特に電力リレー
10、鍋1の存在を検知するマイクロスイッチ、作動表
示ライト12及びボタン13等を収納しているケーシン
グ9内にはめ込まれている。
10、鍋1の存在を検知するマイクロスイッチ、作動表
示ライト12及びボタン13等を収納しているケーシン
グ9内にはめ込まれている。
ケーシング9は又、例えばC0P422のような4ビツ
トタイプのマイクロプロセッサ14で、後述するような
多くの機能を実行するようプログラムされているマイク
ロプロセッサを含んでいる。
トタイプのマイクロプロセッサ14で、後述するような
多くの機能を実行するようプログラムされているマイク
ロプロセッサを含んでいる。
第2図は時間tに関してプロットされた加熱要素4(カ
ーブC,)と鍋1の壁(カーブC,)の温度Tの変化を
示している。
ーブC,)と鍋1の壁(カーブC,)の温度Tの変化を
示している。
熱的慣性を考慮すると、加熱要素4の温度は鍋のそれよ
りもより急速に上昇する。
りもより急速に上昇する。
加熱要素4に供給されている電流が遮断される時点1c
において加熱要素の温度は急速に低下するが一方鍋上の
それは遮断時の温度TCから上昇を続ける。加熱要素4
の温度と鍋1の温度は等しい値TMに向かう傾向を示す
。
において加熱要素の温度は急速に低下するが一方鍋上の
それは遮断時の温度TCから上昇を続ける。加熱要素4
の温度と鍋1の温度は等しい値TMに向かう傾向を示す
。
もしTMが鍋lにおいて達成することが所望されている
最大のもしくは設定された温度であるとすれば、加熱要
素4の加熱は鍋の温度がTCの値に達した時に停止され
なければならないということが判るであろう。
最大のもしくは設定された温度であるとすれば、加熱要
素4の加熱は鍋の温度がTCの値に達した時に停止され
なければならないということが判るであろう。
該温度TM、!=TCとの差Eは従って予め決められな
ければならない。
ければならない。
実験と計算の結果からこの差Eが大きい程、鍋1の温度
の上昇は早いということを示している。
の上昇は早いということを示している。
加熱停止温度TCにおいて、熱平衡式が実際に以下のよ
うに書ける。
うに書ける。
JR(ΔT=E)Ic−E
ここでIR=抵抗体の慣性でありIc=鍋の慣性である
。
。
IR
即ち E=ΔT・
IR+IC
熱伝達条件は以下のように書ける。
P=K −S−ΔT
ここでPは加熱力(heating power)Sは
熱交換域であり又には定数である。
熱交換域であり又には定数である。
熱バランス式(heat balance equat
ion)は次のように書ける。
ion)は次のように書ける。
P=Pi (lR+ Ic)そしてここでIR,K及び
Sは一定なので、差Eは鍋1の温度上昇カーブC2の傾
斜に明らかに比例する。
Sは一定なので、差Eは鍋1の温度上昇カーブC2の傾
斜に明らかに比例する。
この直線的な関係は第1の近似として有効なものである
。
。
然しなから、Eをより精密に計算するためには、放物線
的関係(φarabolic law)を適用すること
が好ましい。
的関係(φarabolic law)を適用すること
が好ましい。
本発明によれば、マイクロプロセッサ14は時間の関数
とセンサー7により測定される温度の関数としてカーブ
C2の傾斜Ptを計算し、そしてこの傾斜をベースとし
て差Eの値を決定する。
とセンサー7により測定される温度の関数としてカーブ
C2の傾斜Ptを計算し、そしてこの傾斜をベースとし
て差Eの値を決定する。
マイクロプロセッサ14は加熱の停止を制御する。
つまりセンサー7によって測定された温度が予め定めら
れ最大温度TMよりも僅かに低く差Eよりも少い時に抵
抗体4への電力の供給を停止するように制御するもので
ある。
れ最大温度TMよりも僅かに低く差Eよりも少い時に抵
抗体4への電力の供給を停止するように制御するもので
ある。
本発明によれば、最大温度TMを越える全ての危険を避
けるために、理論的必要性のある温度よりも僅かに低い
温度において加熱を中止することは実際上好ましいこと
である。センサー7により測定された温度の安定後本発
明にかかる器具は好ましくは4秒毎に一定間隔で鍋の温
度を測定する(第3図参照)。センサー7により測定さ
れた温度はタイプA+Bptの関係に従って修正される
。
けるために、理論的必要性のある温度よりも僅かに低い
温度において加熱を中止することは実際上好ましいこと
である。センサー7により測定された温度の安定後本発
明にかかる器具は好ましくは4秒毎に一定間隔で鍋の温
度を測定する(第3図参照)。センサー7により測定さ
れた温度はタイプA+Bptの関係に従って修正される
。
ここでPtは測定の時点で計算された平均傾斜であり、
Aは鍋1のセンサー/壁間の熱ブレーキ(therma
l braking)を考慮した修正係数であり又Bは
システムの慣性を考慮した修正係数である。
Aは鍋1のセンサー/壁間の熱ブレーキ(therma
l braking)を考慮した修正係数であり又Bは
システムの慣性を考慮した修正係数である。
加熱の開始時期には、温度上昇カーブは内(p+lに弯
曲して、しばしば不規則な状態にある。かがる情況を補
正するために、傾斜ptと差Eが0−1の各時点間につ
いて計算され、次で2−〇の各時点間、3−0の各時点
間がこれに続きそしてそのようにして9−0の各時点間
まで計算される。
曲して、しばしば不規則な状態にある。かがる情況を補
正するために、傾斜ptと差Eが0−1の各時点間につ
いて計算され、次で2−〇の各時点間、3−0の各時点
間がこれに続きそしてそのようにして9−0の各時点間
まで計算される。
平均は次いで直線ABによって表わされる(第3図参照
)。
)。
第1の測定によって影響されないように、以下の平均が
10−6の各時点間について計算される。
10−6の各時点間について計算される。
即ち直線CDである。そして次で11−6.12−6゜
13−6等々というように各時点間について計算される
。
13−6等々というように各時点間について計算される
。
各温度の測定の後傾斜Ptと差Eの計算が以下の式にも
とづいて行われる。
とづいて行われる。
KtPt+KzPt2
この式において、上述した加熱鍋形式に対しては、K、
とに2は放物線状関数の係数である。設定温度TMが越
えられないことを確実にするために差Eの計算は僅かに
増加される。以下の方法によって比較が行われる。
とに2は放物線状関数の係数である。設定温度TMが越
えられないことを確実にするために差Eの計算は僅かに
増加される。以下の方法によって比較が行われる。
その時の修正されたセンサー温度TC+Eが設定された
温度TMよりも高くなると直ちに加熱要素に対する電流
の供給は遮断される。
温度TMよりも高くなると直ちに加熱要素に対する電流
の供給は遮断される。
加熱が中断されると(ダイアグラムで3点)、遮断時の
傾斜PtCはメモリーに格納される。
傾斜PtCはメモリーに格納される。
採用されている予備的注意を配慮することにより(セン
サーの読みを修正しそして傾斜を増加させる)設定温度
TMは多分到達されることがないであろう。1つ又はそ
れ以上の加熱の再開が必要とされるであろう。これ等の
加熱の再開は第1の遮断時にメモリーに格納されたパラ
メーターを用いて実行される。ここで第1の電力供給の
中断後に温度がいかに維持されるか説明する。
サーの読みを修正しそして傾斜を増加させる)設定温度
TMは多分到達されることがないであろう。1つ又はそ
れ以上の加熱の再開が必要とされるであろう。これ等の
加熱の再開は第1の遮断時にメモリーに格納されたパラ
メーターを用いて実行される。ここで第1の電力供給の
中断後に温度がいかに維持されるか説明する。
温度の測定は4秒毎に継続的に行われ又傾斜と差Eは継
続的に計算される。この維持のフェーズにおいては、傾
斜は次の関係式 %式% に従って最後の10個の温度について計算される。
続的に計算される。この維持のフェーズにおいては、傾
斜は次の関係式 %式% に従って最後の10個の温度について計算される。
差Eは又同じ方法(上述)で計算される。
電流修正センサー温度TC十差Eが1℃で設定温度TM
より低い時に、ある量の電流が加熱要素4に供給される
。
より低い時に、ある量の電流が加熱要素4に供給される
。
加熱の期間(第3図の点にとLとの間)は以下の関係式
により計算される。
により計算される。
ここでTMは予め決定された最大の設定温度でありTC
は加熱遮断温度であり、 Eは計算された差であり Ptcは加熱が中断された時の傾斜である。
は加熱遮断温度であり、 Eは計算された差であり Ptcは加熱が中断された時の傾斜である。
又、Kは0.5と1の間で一般的には0.8に等しい係
数である。
数である。
上述の加熱期間が消滅した後は、加熱は15秒に等しい
固定された時間、中断される。(第3図におけるLとM
との間の遅延時間である。)この温度がTMの値に接近
して維持されるフェーズは、第4図のフローチャートに
よって説明されている。
固定された時間、中断される。(第3図におけるLとM
との間の遅延時間である。)この温度がTMの値に接近
して維持されるフェーズは、第4図のフローチャートに
よって説明されている。
第1図に示される加熱料理鍋は異なる最大温度をもった
多数の加熱機能PI 、 F2 、 F3 、 F4及
びF5を任しており、又これ等の機能を選択するための
手段を有している。一方マイクロプロセッサ14はこれ
等の各々の機能に対して加熱のための熱制御を操作する
ように適合せしめられている。
多数の加熱機能PI 、 F2 、 F3 、 F4及
びF5を任しており、又これ等の機能を選択するための
手段を有している。一方マイクロプロセッサ14はこれ
等の各々の機能に対して加熱のための熱制御を操作する
ように適合せしめられている。
この図示された例においては、加熱鍋は以下の機能を有
している。
している。
最大温度約65℃でかつ低電力で加熱されるダブルソー
スパン 85℃の最大温度で再加熱する 約95℃の最大温度で沸騰直前の状態にするー約100
℃の最大温度で沸騰する 約170℃の最大温度でフライにする。
スパン 85℃の最大温度で再加熱する 約95℃の最大温度で沸騰直前の状態にするー約100
℃の最大温度で沸騰する 約170℃の最大温度でフライにする。
この目的のため、加熱鍋の制御パネル15(第5図参照
)は使用者により操作されることを意図した5つのボタ
ンFl 、 F2 、 F3 、 F4 、 F5を有
しておりそれによって、上述の多種類の加熱機能が選択
されうる。
)は使用者により操作されることを意図した5つのボタ
ンFl 、 F2 、 F3 、 F4 、 F5を有
しておりそれによって、上述の多種類の加熱機能が選択
されうる。
制御パネル15は又異なる加熱機能のための操作時間を
プログラムするため2つのボタン(−と+)を有してい
る。
プログラムするため2つのボタン(−と+)を有してい
る。
詳細な説明がこれ等の加熱機能の各々について以下にな
されるであろう。
されるであろう。
憬盪且血
液体を沸騰温度にするために、その温度を上界させるた
めに必要とされるカロリー(特定の加熱)を供給するこ
と、加熱手段の熱損失を補償すること、(加熱要素の放
射と伝導)及び鍋の熱損失の補償をすることが必要であ
る。
めに必要とされるカロリー(特定の加熱)を供給するこ
と、加熱手段の熱損失を補償すること、(加熱要素の放
射と伝導)及び鍋の熱損失の補償をすることが必要であ
る。
熱損失の合計は鍋の中に含まれている液体の量に関係な
く実質的に一定である。
く実質的に一定である。
液体を沸騰点に維持するために、システムの熱損失を補
償し、最小の蒸発に必要なカロリーを供給することで十
分である。もしカロリーが過剰であれば沸騰は激しくな
り蒸発は顕著なものになる。
償し、最小の蒸発に必要なカロリーを供給することで十
分である。もしカロリーが過剰であれば沸騰は激しくな
り蒸発は顕著なものになる。
沸騰機能に対しては(水、スープ、ミルク或はパスタ、
米等料理についての液体の性質が何であれ又液体の量が
何であれ)実質的な設定温度TMは97℃である。差E
はこの温度が達成されるように計算される。然しなから
、温度TC=90℃が達せられるとすぐに加熱要素4は
その定格(ra Led)電力の10%(30秒の時間
ベースにおける電圧の下で3秒間)の電力が供給される
。
米等料理についての液体の性質が何であれ又液体の量が
何であれ)実質的な設定温度TMは97℃である。差E
はこの温度が達成されるように計算される。然しなから
、温度TC=90℃が達せられるとすぐに加熱要素4は
その定格(ra Led)電力の10%(30秒の時間
ベースにおける電圧の下で3秒間)の電力が供給される
。
2つのケースがここで生ずる。
a)鍋に蓋がおかれる;
温度カーブは僅かに内側に弯曲する。温度カーブは実質
的に実際の温度である97℃の正接となり液体のタイプ
に依存して約100℃の温度で自動的に安定化する。(
水、塩分を含む水、ミルク等)液体の蒸発一定状態(e
vaporation plateau)に対する電力
の供給は定格電力の10%で続けられる。
的に実際の温度である97℃の正接となり液体のタイプ
に依存して約100℃の温度で自動的に安定化する。(
水、塩分を含む水、ミルク等)液体の蒸発一定状態(e
vaporation plateau)に対する電力
の供給は定格電力の10%で続けられる。
(30秒の時間ヘースにおける電圧の下で3秒間)b)
鍋に蓋がない場合; 温度カーブは、損失が大きいので内側にかなりの量落ち
込んで弯曲する。
鍋に蓋がない場合; 温度カーブは、損失が大きいので内側にかなりの量落ち
込んで弯曲する。
その差が97℃を達成することを可能とするであろう温
度は到達されない。傾斜は反対となり電力の供給が定格
電力の50%の値で再開され、これによって、液体を沸
騰一定状態とすることを可能とする。
度は到達されない。傾斜は反対となり電力の供給が定格
電力の50%の値で再開され、これによって、液体を沸
騰一定状態とすることを可能とする。
ダブルソースパン機能に要求されるエネルギーは;
一温度の緩やかな上昇
一65℃に規制(最大設定温度TM)
これを行うため、抵抗体4に供給される電力は定格電力
の6分の1 (30秒の時間ヘースの電圧の下で5秒間
)である。
の6分の1 (30秒の時間ヘースの電圧の下で5秒間
)である。
もし鍋がある量の液体を含んでいるとすると、加熱して
から1分後の温度は5℃の値に達しているであろう。(
所謂限界値である) もしこの限界温度が越えられていると、このことは抵抗
体4+鍋の底+加熱されるべき製品+鍋の壁÷センサー
の熱伝導が正しく達成されている鉢 ことを→明する。
から1分後の温度は5℃の値に達しているであろう。(
所謂限界値である) もしこの限界温度が越えられていると、このことは抵抗
体4+鍋の底+加熱されるべき製品+鍋の壁÷センサー
の熱伝導が正しく達成されている鉢 ことを→明する。
おそらく少量の液体(例えばソース等)が存在している
。
。
定格電力の6分の1の電力での操作が継続される。もし
温度がその限界温度に達しない時はおそら(多量の液体
(例えば緩やかに加熱されるべきスープ)が存在してい
ることであろう。加熱は次で定格電力に変更される。こ
の両ケースのいづれにおいても、設定温度TMは65℃
である。
温度がその限界温度に達しない時はおそら(多量の液体
(例えば緩やかに加熱されるべきスープ)が存在してい
ることであろう。加熱は次で定格電力に変更される。こ
の両ケースのいづれにおいても、設定温度TMは65℃
である。
フライ に・する6−
食品のフライは料理されるべき食品が極めて水分のない
状態であり、鍋は170℃の温度に到達しうると仮定す
る。(肉、魚及びそれに類するものをカラメル等を供給
しながら料理する。)然しなから、フライ機能は、誤り
によって100℃に近い沸騰点を有する液体についてプ
ログラムされてしまうということが生ずるかも知れない
。
状態であり、鍋は170℃の温度に到達しうると仮定す
る。(肉、魚及びそれに類するものをカラメル等を供給
しながら料理する。)然しなから、フライ機能は、誤り
によって100℃に近い沸騰点を有する液体についてプ
ログラムされてしまうということが生ずるかも知れない
。
1分間加熱後、ドライ料理(dry cooking)
(グリル或はソテーミート、カラメル等)の場合にお
いては、温度は20℃の限界温度を越えてしまわねばな
らない。
(グリル或はソテーミート、カラメル等)の場合にお
いては、温度は20℃の限界温度を越えてしまわねばな
らない。
もしそういうケースでない時には、加熱は次で自動的に
沸騰直前の状態での機能(最大温度95℃)に変更され
る。
沸騰直前の状態での機能(最大温度95℃)に変更され
る。
茎 に る“ −の
°“沸騰” (boi目ng)機能が使用される場合、
沸騰している液体の完全な蒸発は鍋の温度の上昇を来す
。
沸騰している液体の完全な蒸発は鍋の温度の上昇を来す
。
温度が110℃を越えると加熱要素4に対する電流の供
給は中断きれる。
給は中断きれる。
°話声センサーの −
熱い鍋が加熱用抵抗体4の上に置かれても良く、又それ
と反対に、抵抗体からの放射により加熱されているセン
サー7が冷たい鍋に押圧されていてもよい。いずれの使
用形態においても、センサーと鍋の温度は一致しない。
と反対に、抵抗体からの放射により加熱されているセン
サー7が冷たい鍋に押圧されていてもよい。いずれの使
用形態においても、センサーと鍋の温度は一致しない。
熱制御についての第1のフェーズは、もし上述した方法
に従って平均化されたその時の傾斜が例えば0.1のよ
うな一定の値より低い場合にのみ次の傾斜を計算し、抵
抗に電圧を印加することから構成される装置 本発明における鍋の加熱に対する異った加熱機能はマイ
クロプロセッサによって完全に制御される。使用者はそ
れ等の機能のうちの1つと、操作時間とのみを選択する
必要がある。全てのケースにおいて、最大温度は鍋の中
にある加熱されるべき製品の量にかかわらず越えられる
ことはない。
に従って平均化されたその時の傾斜が例えば0.1のよ
うな一定の値より低い場合にのみ次の傾斜を計算し、抵
抗に電圧を印加することから構成される装置 本発明における鍋の加熱に対する異った加熱機能はマイ
クロプロセッサによって完全に制御される。使用者はそ
れ等の機能のうちの1つと、操作時間とのみを選択する
必要がある。全てのケースにおいて、最大温度は鍋の中
にある加熱されるべき製品の量にかかわらず越えられる
ことはない。
上記に加えて、上述した方法は又設定された温度が到達
されているか否かを診断するために適用されうる。
されているか否かを診断するために適用されうる。
この目的のために、選択された機能についてのキー手段
によってプログラムされた設定温度が到達されたその時
を決定することが必要である。プログラムされた温度維
持時間がカウントされるのは、この時点から開始される
。
によってプログラムされた設定温度が到達されたその時
を決定することが必要である。プログラムされた温度維
持時間がカウントされるのは、この時点から開始される
。
2つのケースが生じる。
A)−二朱丞二」1組
このケースにおいては、約90℃からスタートし、加熱
抵抗体への電力供給は周期化され、それにより定格電力
の約50%或は10%の平均電力をうる。
抵抗体への電力供給は周期化され、それにより定格電力
の約50%或は10%の平均電力をうる。
温度測定における拡散を考慮すると、この測定の結果の
みでは沸騰の開始時を正確に確認することは不可能であ
る。
みでは沸騰の開始時を正確に確認することは不可能であ
る。
完全に安定した温度が存在する沸騰高原状態(boil
ingplateau)に関する物理的定義が使用され
る。
ingplateau)に関する物理的定義が使用され
る。
次の二重テストがそのため実行される。
到達される最小の温度(例えば約97℃)、傾斜は実際
的にゼロ(例えば0.05℃/ s以下)これ等2つの
条件が合致した時、設定された温度が到達されたものと
判断し、その時点が時間制御のためにメモリーに格納さ
れる。
的にゼロ(例えば0.05℃/ s以下)これ等2つの
条件が合致した時、設定された温度が到達されたものと
判断し、その時点が時間制御のためにメモリーに格納さ
れる。
B)他久且能
このケースでは、設定された温度は、温度Tcが設定さ
れた値から数度低い(例えば5℃以内)時に到達された
ものと判断する。
れた値から数度低い(例えば5℃以内)時に到達された
ものと判断する。
例えば−機能F2で85℃にプログラムされているとす
ると、 =80℃で設定値が到達されてしまったものと判断され
、この時点がメモリーに 格納される。
ると、 =80℃で設定値が到達されてしまったものと判断され
、この時点がメモリーに 格納される。
料理の周期についてのプログラムは以下に示すように、
機能が熱の維持に対してプログラムされたものであるか
否かによって実行される。
機能が熱の維持に対してプログラムされたものであるか
否かによって実行される。
A) の7. を′−゛16人
設定された温度が到達された時点が確認されると、選択
された機能によりプログラムされた温度が高原状時間(
plateau time)の間維持される。
された機能によりプログラムされた温度が高原状時間(
plateau time)の間維持される。
もしその時間がタイマーの助けによりプログラムされて
いるならば、その高原状態の期間はこの時間と均しくな
る。
いるならば、その高原状態の期間はこの時間と均しくな
る。
そうでないと、不履行時間(a default ti
me)が適用される。
me)が適用される。
選択された機能によりプログラムされたこの時間はその
機能に依存する。
機能に依存する。
例えば以下ようになる。
この維持された高原状態の期間が終りとなる時周期は予
め定められた時間(例えば90分)の間熱維持モード(
機能F1に相当する)を通過させる。
め定められた時間(例えば90分)の間熱維持モード(
機能F1に相当する)を通過させる。
この熱維持時間の終了時には、料理サイクルは完了する
。
。
B)執の、 ′−わない1″人
工程は上記ケースと同一であるが、料理サイクルの終了
は高原状態の維持が完了した後直ちに発生する。
は高原状態の維持が完了した後直ちに発生する。
本発明は上述した図説的具体例にのみ限定されるもので
ないことは明らかであって、本発明の範囲を逸脱しない
限りにおいて多数の変形態様が実施可能である。
ないことは明らかであって、本発明の範囲を逸脱しない
限りにおいて多数の変形態様が実施可能である。
このように本発明に係る方法は化学反応器、ラジェータ
、変換器加熱板等のようなあらゆる装置の熱制御に適用
されうるちのである。
、変換器加熱板等のようなあらゆる装置の熱制御に適用
されうるちのである。
第1図は本発明に係る熱制御器具を有する料理用鍋の断
面図を示す。 第2図は時間に関してプロットされた加熱抵抗器と鍋と
の温度の変化を示すダイアグラムである。 第3図は時間に関してプロットされた、鍋の温変度化と
又加熱抵抗に対する供給電圧の変化を示すダイアグラム
である。 第4図は一般的な本器具の制御に関するフローチャート
である。 第5図は鍋の制御パネルの概略ダイアダラムである。 1・・・鍋、 2・・・ベース、3・・
・鍋の底、 4・・・抵抗体、加熱要素、6・
・・内部壁、 7・・・センサー、8・・・
スプリング、 9・・・ケーシング、10・・・
リレー 11・・・マイクロスインチ、1
2・・・表示ランプ、 13・・・ボタン、14
・・・マイクロプロセッサ。
面図を示す。 第2図は時間に関してプロットされた加熱抵抗器と鍋と
の温度の変化を示すダイアグラムである。 第3図は時間に関してプロットされた、鍋の温変度化と
又加熱抵抗に対する供給電圧の変化を示すダイアグラム
である。 第4図は一般的な本器具の制御に関するフローチャート
である。 第5図は鍋の制御パネルの概略ダイアダラムである。 1・・・鍋、 2・・・ベース、3・・
・鍋の底、 4・・・抵抗体、加熱要素、6・
・・内部壁、 7・・・センサー、8・・・
スプリング、 9・・・ケーシング、10・・・
リレー 11・・・マイクロスインチ、1
2・・・表示ランプ、 13・・・ボタン、14
・・・マイクロプロセッサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、予め定められた最大温度(TM)よりも明らかに低
い値にまで高められ、それによって加熱が停止すると温
度は上述した最大温度(TM)が実質的に達成されるま
で熱慣性を通して上昇せしめられ、かかる最大温度と加
熱が停止した時の温度(TC)との差(E)が加熱期間
における温度上昇カーブの形状に依存して決定されるも
のであることを特徴とする加熱装置(1)の温度制御方
法。 2、該差(E)は温度上昇カーブの形状に依存して決定
されかつ測定された温度が予め決定された最大温度(T
M)より僅かに低く該差(E)より小さい時に加熱が中
断されることを特徴とする請求項1記載の方法。 3、温度が上昇している間に温度は規則的な間隔で測定
され平均的傾斜が計算されることを特徴とする請求項2
記載の方法。 4、該差(E)は平均的傾斜に依存して連続的に計算さ
れることを特徴とする請求項3記載の方法。 5、計算された差(E)は傾斜の関数であることを特徴
とする請求項2乃至4記載の方法。 6、該関数は実験的に決定されるものであることを特徴
とする請求項5記載の方法。 7、該差(E)の計算のために平均的傾斜のみが考慮さ
れることを特徴とする請求項4乃至6記載の方法。 8、加熱が停止された後に、温度、傾斜及び差(E)が
そのまま規則的間隔で依然として決定されそして測定さ
れた温度+該差(E)が予め決められた最大温度より約
1℃低くなった時に加熱が再開されることを特徴とする
請求項3乃至7記載の方法。 9、加熱は以下の関係式に従って計算される時間間隔の
間に再開されることを特徴とする請求項8記載の方法。 [TM−(TC+E)/P_t_c]・K ここでTMは予め決められた最大温度である。 TCは加熱が停止される温度である。 Eは計算された差である。 P_t_cは加熱が停止した時の傾斜である。 Kは0.5と1の間の係数であり加熱が第一番目に停止
された後メモリーに格納されている。 10、前記した加熱時間の終了に際し加熱は所定の時間
間隔の間停止されることを特徴とする請求項9記載の方
法。 11、電気的加熱手段(4)、温度測定用センサー(7
)、及び電気の供給を遮断する手段とから構成されてお
り、かつ該装置は該傾斜に依存して該最大温度と加熱が
停止した時の温度との差を計算する目的のため、そして
測定された温度がその差よりも少い最大温度よりも僅か
に低い状態に制御する目的のために温度上昇カーブに関
する瞬時の又平均的な傾斜を計算するためセンサーによ
り測定された温度を規則的間隔でプロットするためプロ
グラムされたマイクロプロセッサを含んでいることを特
徴とする請求項1乃至10の1つに記載された熱制御方
法に適用される機器。 12、請求項11に記載された熱制御機器を具備する加
熱装置。 13、該加熱装置は電気加熱式料理鍋であることを特徴
とする請求項12記載の加熱装置。 14、複数の異った最大温度をもつ機能(関数)(F1
,F2,F3,F4,F5)を有しておりかつ該機能を
選択するための手段、それ等の機能の各々に対する加熱
を熱制御するために適合されたマイクロプロセッサーと
を有することを特徴とする請求項13記載の料理用鍋。 15、次の加熱機能(関数)即ち、 −約65℃の最大温度でかつ低加熱力で加熱されるダブ
ルソースパン −約85℃の最大温度で再加熱する −約95℃の最大温度で沸騰直前の状態(simmer
ing)にする −約100℃の最大温度で沸騰させる −約170℃の最大温度でフライにする(Frying
)を有していることを特徴とする請求項14記載の料理
用鍋。 16、操作時間をプログラミングするための手段を有し
ていることを特徴とする請求項14又は15記載の料理
用鍋。 17、異なる加熱機能を選択するための手段及び使用者
によって操作されるキー(F1,F2,F3,F4,F
5)より構成された操作時間プログラミング手段を有し
ていることを特徴とする請求項16記載の鍋。 18、温度が90℃のオーダーに到達した時に加熱電力
の低下を来すため手段が沸騰機能に設けられている請求
項15乃至17記載の鍋。 19、鍋が蓋を用いない時、加熱パワーの増加を来す手
段を有している請求項18記載の鍋。 20、ダブルソースパン加熱機能に対し、もし設定され
た温度が予め定められた時間間隔の終りにおいて到達さ
れたならば低下せしめられた値において加熱パワーを維
持するための手段と、もしその時間間隔の終りにおいて
該温度が到達されていない時には高い加熱パワーの操作
を行わせる手段とが設けられていることを特徴とする請
求項15乃至17記載の鍋。 21、フライ機能に関しては、予め定められた限界温度
が予め定められた時間間隔の終りにおいて到達されてい
ない時に自動的に“蒸発直前の状態”機能の選択を実行
する手段が設けられている請求項15乃至17記載の鍋
。 22、蒸発機能に対し、測定された温度が110℃を越
えると加熱を中断することを自動的に実行する手段が設
けられている請求項15乃至17記載の鍋。 23、制御機器は付加的に計算された平均傾斜が約0.
1より低い時にのみ加熱を実行させるための手段が設け
られている請求項13乃至22記載の鍋。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8808379 | 1988-06-22 | ||
| FR8808379A FR2633481B1 (fr) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Procede de regulation thermique d'un appareil chauffant, dispositif pour sa mise en oeuvre et appareil chauffant comportant ce dispositif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258109A true JPH0258109A (ja) | 1990-02-27 |
| JP2896165B2 JP2896165B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=9367580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1158439A Expired - Lifetime JP2896165B2 (ja) | 1988-06-22 | 1989-06-22 | 加熱装置の温度制御装置及び温度制御方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4962299A (ja) |
| EP (1) | EP0348298B1 (ja) |
| JP (1) | JP2896165B2 (ja) |
| KR (1) | KR920006975B1 (ja) |
| CA (1) | CA1311512C (ja) |
| DE (2) | DE348298T1 (ja) |
| ES (1) | ES2012431T3 (ja) |
| FR (1) | FR2633481B1 (ja) |
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