JPH0626642A - 調理用液加熱温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調理用液媒体の温度制御により被調理物を加
熱調理する調理器において、温度勾配に応じて加熱オン
温度およびオフ温度を変更して、より正確に温度制御す
る。 【構成】 被調理物が投入される液媒体の液温、温度勾
配、温度勾配の正・負、加熱のオン・オフにより燃焼制
御することにより、急激な温度勾配（図４中矢印Ａおよ
びＢ）が起こったときに加熱オン温度（Ｔ２、Ｔ５）お
よびオフ温度（Ｔ３、Ｔ６）を変更する。したがって、
温度変化の過大なオーバーシュートを防ぎ、より正確な
温度制御を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、調理用液加熱温度制
御装置に関し、さらに詳しく述べると、例えば被調理物
を油や沸騰湯等の液媒体を介して加熱調理する調理器具
類において、その液媒体の加熱および温度制御を、ある
温度範囲内に維持されるように行うための調理用液加熱
温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被調理物を液媒体で加熱調理（い
わゆる「揚げ物」、「ゆで麺」等のこと）する調理器具
等において、加熱装置として例えばパルス燃焼器のよう
に、爆発的燃焼の繰り返しによるオンあるいはオフ（燃
焼停止）のみで、パーシャル（弱火）状態のないものが
用いられる場合があり、このような場合には加熱装置の
オン・オフ制御で所望の液温を維持する必要がある。

【０００３】その場合に従来一般に知られている温度制
御は、液温検知器（例えばサーミスタ、熱電対等）を有
し、図３に示すように、検知される液温が所望の温度範
囲の上限値より少し低い温度に設定された加熱オフ温度
に達すると加熱をオフ（終了）し、検知される液温が所
望の温度範囲の下限値より少し高い温度に設定された加
熱オン温度まで下がると加熱をオン（開始）するもので
ある。

【０００４】ここで温度範囲の上限値と加熱オフ温度と
に若干の温度差を設けている理由は、熱交換器が有限の
熱容量を持っていること、液媒体の対流のため液温が均
一でないこと等のため、加熱がオフされてから検知され
る液温が実際に下降し始めるまでに時間差があるためで
ある。温度範囲の下限値と加熱オン温度とが一致しない
理由も同様である。このため、加熱オン温度およびオフ
温度は、一応所望の温度範囲に温度変化のオーバーシュ
ートを見込んで設定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな調理器具等の温度制御において、温度変化のオーバ
ーシュートは必ずしも一定でない。液（この場合はてん
ぷら油等）の劣化または異物混入による比熱変化、調理
に伴う液持ち出しによる液の熱容量減少等により、オー
バーシュートは変化する。さらに、新たな被調理物を投
入したときのように、液媒体との温度差が大きいものが
浸入すると、図３の矢印Ｃに示すように、一時的に大き
な温度勾配が発生し、このような場合のオーバーシュー
トは大きくなる。

【０００６】従来の温度制御では加熱オン温度およびオ
フ温度が予め設定された値に固定されており、特に、被
調理物がはいっていない状態でのオーバーシュートを見
込んだ設定がなされていると、新たな被調理物を投入し
たときに液温が温度範囲から大幅に外れてしまうという
問題があった。ここで、加熱オン温度とオフ温度との差
を小さく設定する、すなわちオーバーシュートを大きめ
に見込んだ設定をすることで、この問題を緩和すること
が可能である。しかしその場合、燃焼器のオン・オフ回
数が著しく増加するため、制御回路や点火回路の耐久性
が劣化するという不利益を伴う。

【０００７】この発明は、上述した問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、液
温の他、温度勾配、加熱装置のオン・オフ判別結果によ
り、より正確な液媒体の温度制御が可能となる調理用液
加熱温度制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の調理用液加熱温度制御装置は、被調理物を加
熱調理するための調理用液媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱される液媒体の温度を検知する
液温検知手段と、前記液温検知手段により検知される液
媒体の温度の勾配を検出する温度勾配検出手段と、前記
検出された温度勾配が上昇傾向にあるとき、液媒体の加
熱設定温度範囲の上限値になる前に、その温度上昇度合
に応じた温度で前記加熱手段をオフし、温度勾配が下降
傾向にあるとき、液媒体の加熱設定温度範囲の下限値に
なる前に、その温度下降度合に応じた温度で前記加熱手
段をオンさせる温度制御手段とを備えることを要旨とす
る。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明の温度制御装置によ
れば、加熱手段により加熱された調理用液媒体中に被調
理物を投入しその液媒体により被調理物を加熱調理する
ものであるが、その液媒体の温度は液温検知手段により
検知されるとともにその液媒体の温度勾配が温度勾配検
出手段により検出される。その結果、温度勾配が上昇傾
向にあるとき被調理物の加熱設定温度範囲の上限値にな
る前に、その温度上昇度合に応じた温度で加熱手段がオ
フされ、温度勾配が下降傾向にあるとき加熱設定温度範
囲の下限値になる前に、その温度下降度合に応じた温度
で加熱手段がオンされるように温度制御手段によって液
媒体の温度制御がなされる。これにより液媒体温度が設
定温度範囲を越えてオーバーシュートすることが回避さ
れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の温度制御装置を調理器具にお
いて具体化した一実施例を図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の温度制御装置を備えた調
理器具の構成の概念図である。本調理器具は、フライド
チキン、フライドポテト等を調理する（揚げる）フライ
ヤーで、調理用油が満たされる油槽１０と、この油槽１
０内の油を加熱するためのパルス燃焼器２０とを備え
る。このパルス燃焼器２０は、油槽１０内に設けられパ
ルス燃焼が行われる燃焼室２１と、油槽１０内で蛇行し
て設けられ燃焼室２１からの高温燃焼排気ガスの排出通
路となるテールパイプ２２とからなり、テールパイプ２
２の外壁からの放熱で油槽１０内の油を加熱するように
なっている。また、油槽１０側壁には油槽１０内の油温
を検出するための温度センサ１１が設けられる。

【００１２】一方、燃焼室２１への空気供給系は、燃焼
用空気を吸い込む送風器２４と、送風器２４の下流側に
設けられる給気マフラー２５と、給気マフラー２５通過
後の燃焼用空気が供給されるエアチャンバ２６とから構
成される。また、燃料ガス供給系は、ガス導管２７に設
けられ燃料ガス流路の開閉を司る元電磁弁２８、主電磁
弁２９と、エアチャンバ２６内に設けられるガスチャン
バ３０とからなる。

【００１３】エアチャンバ２６内には、ガスチャンバ３
０に連接して燃料ガスと燃焼用空気とが供給される混合
室３１が設けられ、ここで混合された混合気が燃焼室２
１に供給されるよう構成されている。燃焼室２１には、
燃焼開始時に混合気に点火するための点火プラグ３２
と、火炎検出素子であるフレームロッド３３が設けられ
る。

【００１４】こうしたパルス燃焼器２０は、定常燃焼時
における自己着火や燃焼用空気の自然吸引作用等の利点
を生かして一定のサイクルで爆発燃焼を繰り返すもの
で、本実施例では燃料ガスおよび燃焼用空気の供給源側
に燃焼排気ガスが逆流しないようにフラップバルブ（図
示略）が混合室３１の入口（燃料ガスおよび燃焼用空気
の供給口）に設けられている。

【００１５】このパルス燃焼器２０の燃焼を制御するた
めに、本体ケース内にはコントローラ４０が設けられ
る。コントローラ４０は、周知の算術論理演算回路を構
成するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（図示略）と、温度セン
サ１１、フレームロッド３３からの信号を入力する入力
インターフェース（図示略）と、元電磁弁２８、主電磁
弁２９、送風器２４、点火用イグナイタ３４に制御信号
を出力する出力インターフェース（図示略）等からなる
いわゆるマイクロコンピュータである。

【００１６】ここで、本実施例の燃焼制御について、従
来技術による燃焼制御と比較しながら説明する。従来技
術による燃焼制御では、液温のみに基づいて加熱のオン
・オフを制御しているので、図２の矢印Ｃおよび矢印Ｄ
のように急激な温度勾配が発生したときに、オーバーシ
ュートが過大になり、液温が所望の温度範囲を大幅に外
れてしまう。

【００１７】そこで本実施例の燃焼制御では、液温と温
度勾配とに基づいた加熱のオン・オフ制御を行うことに
より、例えば新しい被調理物を油槽１０に投入して、図
２の矢印Ｃのような急激な温度降下が起こったときに
は、通常の加熱オン温度より高い温度で加熱開始するこ
とにより、液温が所望の温度範囲を外れて大幅に低下す
るのを防いでいる。逆に、例えば投入された被調理物の
温度が油槽１０の油温より高かった場合などのように、
急激な温度上昇が起こったとき（図２の矢印Ｄ）には、
通常の加熱オフ温度より低い温度で加熱終了することに
より、液温が温度範囲を外れて大幅に上昇するのを防
ぐ。

【００１８】このように本実施例の燃焼制御では、より
正確な温度制御が可能となり、急激な温度変化が起こっ
たときでも、液温が所望の温度範囲を大幅に外れること
がない。またここで、調理者によるスイッチ操作等は不
要である。

【００１９】さらに、本実施例におけるもう一つの燃焼
制御について図４に示したフローチャートを用いて説明
する。この燃焼制御ルーチンでは、温度センサ１１によ
り検出された液温が、０．１秒毎にコントローラ４０に
入力される（ステップ（以下Ｓと略記する）１）。そし
て、液温が１０回入力される（Ｓ２：Ｙｅｓ）と、その
１０回、すなわち１秒の平均液温を計算する（Ｓ３）。

【００２０】そしてＳ４において前回の１秒の平均液温
のデータがあるかないかを判断し、データがない場合
（Ｓ４：Ｎｏ）にはＳ１に戻り、データがある場合（Ｓ
４：Ｙｅｓ）にはＳ５に移行して前回の平均液温と今回
の平均液温とから、温度勾配の正・負の判別を行う。続
いてＳ６において、前回の平均液温と今回の平均液温と
の温度差を計算し、温度勾配を求める。

【００２１】そしてＳ７において、パルス燃焼器２０が
オン状態にあるかどうかを判断する。パルス燃焼器２０
がオンである場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）には、Ｓ８において
後述するモードＡの処理（バーナオン状態→オフの温度
決定）を行い、オフである場合（Ｓ７：Ｎｏ）には、Ｓ
９において後述するモードＢの処理（バーナオフ状態→
オンの温度決定）を行い、それぞれＳ１へ戻る。

【００２２】次に前記Ｓ８で行われるモードＡの処理に
ついて図５に示したフローチャートを用いて説明する。
この処理は、パルス燃焼器２０がオン状態にある時に行
われる処理であり、パルス燃焼器２０をオフにする温度
（以下、オフ温度）を決定するものである。温度勾配の
正・負および前回の平均温度と今回の平均温度との温度
差が０．２５゜Ｃ以上かどうかを、前記Ｓ５の判別結果
および前記Ｓ６の計算結果に基づいてＳ１０、Ｓ１１、
Ｓ１２で判断し、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６のい
ずれかへ移行する。

【００２３】すなわちＳ１０において温度勾配が正かど
うか判断され、正と判断された場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）
には、次にＳ１１において温度上昇が０．２５゜Ｃ／ｓ
ｅｃ以上かどうかが判断される。そして温度上昇が０．
２５゜Ｃ／ｓｅｃ未満と判断された場合（Ｓ１１：Ｎ
ｏ）には、Ｓ１３においてオフ温度を、所望の温度範囲
の上限温度（以下、単に上限温度という。あらかじめ設
定されている）より３゜Ｃ低い温度に決定する。

【００２４】Ｓ１１において温度上昇が０．２５゜Ｃ／
ｓｅｃ以上と判断された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、
Ｓ１４においてオフ温度を上限温度より４゜Ｃ低い温度
に決定する。

【００２５】Ｓ１０において温度勾配が負と判断された
場合（Ｓ１０：Ｎｏ）には、次にＳ１２において温度下
降が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ以上かどうかが判断される。
そして温度下降が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ未満と判断され
た場合（Ｓ１２：Ｎｏ）には、Ｓ１５においてオフ温度
を上限温度より２゜Ｃ低い温度に決定する。Ｓ１２にお
いて温度下降が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ以上と判断された
場合（ＳＳ１２：Ｙｅｓ）には、オフ温度は上限温度そ
のままとする（Ｓ１６）。

【００２６】次に前記Ｓ９で行われるモードＢの処理に
ついて図６に示したフローチャートを用いて説明する。
この処理は、パルス燃焼器２０がオフ状態にある時に行
われる処理であり、パルス燃焼器２０をオンにする温度
（以下、オン温度）を決定するものである。温度勾配の
正・負および前回の平均温度と今回の平均温度との温度
差が０．２５゜Ｃ以上かどうかを、前記Ｓ５の判別結果
および前記Ｓ６の計算結果に基づいてＳ１７、Ｓ１８、
Ｓ１９で判断し、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３のい
ずれかへ移行する。

【００２７】すなわちＳ１７において温度勾配が正かど
うか判断され、負と判断された場合（Ｓ１７：Ｎｏ）に
は、次にＳ１８において温度下降が０．２５゜Ｃ／ｓｅ
ｃ以上かどうかが判断される。そして温度下降が０．２
５゜Ｃ／ｓｅｃ以上と判断された場合（Ｓ１８：Ｙｅ
ｓ）には、Ｓ２０においてオン温度を、所望の温度範囲
の下限温度（以下、単に下限温度という。あらかじめ設
定されている）より４゜Ｃ高い温度に決定する。Ｓ１８
において温度下降が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ未満と判断さ
れた場合（Ｓ１８：Ｎｏ）には、Ｓ２１においてオン温
度を下限温度より２゜Ｃ高い温度に決定する。

【００２８】Ｓ１７において温度勾配が正と判断された
場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）には、次にＳ１９において温度
上昇が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ以上かどうかが判断され
る。そして温度上昇が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ以上と判断
された場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）には、オン温度は下限温
度そのままとする（Ｓ２２）。Ｓ１９において温度上昇
が０．２５゜Ｃ／ｓｅｃ未満と判断された場合（Ｓ１
９：Ｎｏ）には、Ｓ２３においてオン温度を下限温度よ
り１゜Ｃ高い温度に決定する。

【００２９】以上のモードＡおよびモードＢの処理につ
いて、図７に基づいてさらに詳しく説明する。図７は本
実施例の温度制御装置における、温度センサ１１により
検知される液温の時間による変化を示すグラフの例であ
る。

【００３０】まず、調理液中に何も投入されないとき
は、図７（ａ）のような温度変化を示すと考えられる。
ここで期間Ａは、パルス燃焼器２０がオン状態にあり、
検知される液温が緩やか（温度勾配の絶対値が０．２５
゜Ｃ未満であることをいう、以下同様）に下降してい
る。前記Ｓ１５のケースはこの期間内に起こり、オフ温
度は上限温度Ｔ４より２゜Ｃ低い温度に決定される。

【００３１】そして温度勾配が正に転じると、期間Ｂに
移る。期間Ｂは、パルス燃焼器２０がオン状態にあり、
検知される液温が緩やかに上昇している。前記Ｓ１３の
ケースはこの期間内に起こり、オフ温度は上限温度Ｔ４
より３゜Ｃ低い温度に修正される。液温がオフ温度まで
上昇するとパルス燃焼器２０はオフされる。すなわち、
図７（ａ）中の温度Ｔ３はＳ１３で決定されたオフ温度
である。

【００３２】そしてパルス燃焼器２０がオフされたの
で、期間Ｃに移る。期間Ｃは、パルス燃焼器２０がオフ
状態にあり、検知される液温が緩やかに上昇している。
前記Ｓ２３のケースはこの期間内に起こり、オン温度は
下限温度Ｔ１より１゜Ｃ高い温度に決定される。

【００３３】そして温度勾配が負に転じると、期間Ｄに
移る。期間Ｄは、パルス燃焼器２０がオフ状態にあり、
検知される液温が緩やかに下降している。前記Ｓ２１の
ケースはこの期間内に起こり、オン温度は下限温度Ｔ１
より２゜Ｃ高い温度に修正される。液温がオン温度まで
下降するとパルス燃焼器２０はオンされる。すなわち、
図７（ａ）中の温度Ｔ２はＳ２１で決定されたオン温度
である。そしてパルス燃焼器２０がオンされたので、前
記期間Ａに戻り、期間Ａから期間Ｄに至るサイクルが繰
り返される。

【００３４】これらの結果、温度変化の時間的遅れとオ
ーバーシュート（Ｔ４−Ｔ３およびＴ２−Ｔ１）が相殺
して液温が所望の温度範囲内に納まるように、Ｓ１３、
Ｓ１５、Ｓ２１およびＳ２３のオンまたはオフ温度の変
更幅を設定したものである。

【００３５】ここで、パルス燃焼器２０がオン状態で、
検知される液温が緩やかに上昇しているとき（前記期間
Ｂに相当する）に液温より大幅に温度の高い物体が液中
に投入された場合には、図７（ｂ）の矢印Ａのような急
激な温度上昇が起こると考えられる。このとき、前記Ｓ
１４のケースが起こり、オフ温度は上限温度Ｔ４より４
゜Ｃ低い温度に修正される。その結果、温度Ｔ３よりも
低い温度Ｔ６まで液温が上昇したときパルス燃焼器２０
はオフされ、過大なオーバーシュートが回避される。す
なわち、図７（ｂ）中の温度Ｔ６はＳ１４で決定された
オフ温度である。

【００３６】一方、パルス燃焼器２０がオフ状態で、検
知される液温が緩やかに下降しているとき（前記期間Ｄ
に相当する）に液温より大幅に温度の低い物体が液中に
投入された場合（実際の調理では頻繁に起こる）には、
図７（ｃ）の矢印Ｂのような急激な温度下降が起こると
考えられる。このとき、前記Ｓ２０のケースが起こり、
オン温度は下限温度Ｔ１より４゜Ｃ高い温度に修正され
る。その結果、温度Ｔ２よりも高い温度Ｔ５でパルス燃
焼器２０はオンされ、過大なオーバーシュートが回避さ
れる。すなわち、図７（ｃ）中の温度Ｔ５はＳ２０で決
定されたオン温度である。

【００３７】以上詳細に説明したとおり、本実施例に係
る温度制御装置では、液温だけでなく、温度勾配、温度
勾配の正・負、パルス燃焼器２０のオン・オフに基づい
て燃焼制御を行うので、より正確な温度制御が可能とな
り、急激な温度勾配が発生しても、液温が所望の温度範
囲から大幅に外れることがない。またここで、調理者に
よるスイッチ操作等は不要である。そして、パルス燃焼
器２０のオン・オフ回数が著しく増加することもないの
で、制御回路や点火回路の不当な劣化を伴うこともな
い。

【００３８】なお、前記実施例は本発明を限定するもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変
形、改良が可能であることはもちろんである。例えば、
本実施例はフライヤーに適用したものであるが、種々の
調理器に適用が可能である。また、加熱源としてもパル
ス燃焼器に限らず、ブンゼンバーナを用いたものや電熱
ヒータを用いたもの等であってもよい。また上記実施例
では、マイクロコンピュータによる燃焼制御について説
明したが、もちろんこれに限られるものではなく、ハー
ド回路の構成によるディスクリート制御によるものであ
ってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明の調理用液加熱温度制御装置によれば、液温および温
度勾配により、または、液温、温度勾配、温度勾配の正
・負および加熱のオン・オフにより燃焼制御を行うこと
としたので、調理者によるスイッチ操作を必要としない
で正確な温度制御ができる。また、加熱のオンオフ制御
回路等の劣化による耐久性の問題も回避され、したがっ
て本発明の調理用液加熱温度制御装置の奏する効果は極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液加熱温度制御装置を
備える調理器具の概念構成図である。

【図２】本発明に係る温度制御による調理器具におい
て、温度センサにより検知される液温の時間変化を示す
図である。

【図３】従来技術に基く温度制御による調理器具におい
て、温度センサにより検知される液温の時間変化を示す
図である。

【図４】本発明に係る温度制御における燃焼制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図５】本発明に係る温度制御における燃焼制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図６】本発明に係る温度制御における燃焼制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）】本発明に係る温度制御
における、温度センサにより検知される液温の時間変化
を示す図である。

【符号の説明】

１１ 温度センサ ２０ パルス燃焼器 ４０ コントローラ Ｔ１ 設定温度範囲の下限 Ｔ２、Ｔ５ 加熱をオンする温度 Ｔ３、Ｔ６ 加熱をオフする温度 Ｔ４ 設定温度範囲の上限

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被調理物を加熱調理するための調理用液
   媒体を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段により加熱される液媒体の温度を検知する
   液温検知手段と、 前記液温検知手段により検知される液媒体の温度の勾配
   を検出する温度勾配検出手段と、 前記検出された温度勾配が上昇傾向にあるとき、液媒体
   の加熱設定温度範囲の上限値になる前に、その温度上昇
   度合に応じた温度で前記加熱手段をオフし、温度勾配が
   下降傾向にあるとき、液媒体の加熱設定温度範囲の下限
   値になる前に、その温度下降度合に応じた温度で前記加
   熱手段をオンさせる温度制御手段とを備えることを特徴
   とする調理用液加熱温度制御装置。