JPS6367105B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6367105B2 JPS6367105B2 JP56179443A JP17944381A JPS6367105B2 JP S6367105 B2 JPS6367105 B2 JP S6367105B2 JP 56179443 A JP56179443 A JP 56179443A JP 17944381 A JP17944381 A JP 17944381A JP S6367105 B2 JPS6367105 B2 JP S6367105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- sampling time
- heating
- slope
- bending point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
- F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
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。
ば、煮込み調理等の水分の多い調理を行う場合に
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、シチユー等の煮込み調理は、初期強い火
力で加熱して内容物が煮立つ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つていたため、煮立つている
のに火力を絞り忘れて焦げつかしたりする失敗が
多かつた。また、この場合は、エネルギーの無駄
な消費を行つていることになる。
力で加熱して内容物が煮立つ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つていたため、煮立つている
のに火力を絞り忘れて焦げつかしたりする失敗が
多かつた。また、この場合は、エネルギーの無駄
な消費を行つていることになる。
そこで、内容物の温度を検出して、内容物が煮
立つた時に、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、内容物の温度を検出す
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考案され
た。しかし、この方法では、鍋底温度と内容物温
度が一定でなく鍋の材質、厚み、形状や内容物の
量等により変化するという欠点があつた。
立つた時に、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、内容物の温度を検出す
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考案され
た。しかし、この方法では、鍋底温度と内容物温
度が一定でなく鍋の材質、厚み、形状や内容物の
量等により変化するという欠点があつた。
本発明は、鍋底の温度を検出して火力を制御す
る調理用温度制御装置において、特に煮込み調理
等の水分が多く、内部温度を100℃に制御する場
合に鍋の種類や内容物の量に無関係に設定できる
調理用温度制御装置を提供することを目的とす
る。この目的達成のため本発明調理用温度制御装
置は、煮込み調理の内容物が煮立つまでの温度上
昇の傾斜を検知し、その傾斜度合に応じて、温度
上昇の屈曲点（100℃の水分の沸点となる点）検
出を行うサンプリング時間を変更してどのような
温度上昇の傾斜においても、誤つた屈曲点検知の
ないよう正確に制御を行うようにしたものであ
る。
る調理用温度制御装置において、特に煮込み調理
等の水分が多く、内部温度を100℃に制御する場
合に鍋の種類や内容物の量に無関係に設定できる
調理用温度制御装置を提供することを目的とす
る。この目的達成のため本発明調理用温度制御装
置は、煮込み調理の内容物が煮立つまでの温度上
昇の傾斜を検知し、その傾斜度合に応じて、温度
上昇の屈曲点（100℃の水分の沸点となる点）検
出を行うサンプリング時間を変更してどのような
温度上昇の傾斜においても、誤つた屈曲点検知の
ないよう正確に制御を行うようにしたものであ
る。
以下図に従つて本発明を説明する。
第１図は、本発明を応用した制御システムの例
を示す図であり、ガステーブルコンロでの実施例
を示す。１はガス入口で、ガスは、比例制御弁２
を通つてバーナ３で燃焼する。バーナ３は、鍋４
の底部を加熱し内容調理物５に熱を加える。６は
鍋４の底面温度を検出する温度センサであり、こ
の信号は、温度制御部７に伝達される。温度制御
部７は、内部に傾斜検知部８、サンプリング時間
決定部、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。
を示す図であり、ガステーブルコンロでの実施例
を示す。１はガス入口で、ガスは、比例制御弁２
を通つてバーナ３で燃焼する。バーナ３は、鍋４
の底部を加熱し内容調理物５に熱を加える。６は
鍋４の底面温度を検出する温度センサであり、こ
の信号は、温度制御部７に伝達される。温度制御
部７は、内部に傾斜検知部８、サンプリング時間
決定部、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。
ここで、従来の制御方法であれば、第６図のよ
うに、センサ６′の信号を直接、比例制御部１
０′に入力し、これにより、比例制御弁２′の駆動
信号を出力する。つまり、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制
御弁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づ
くにつれて比例制御弁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
になつたときは、比例制御弁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、センサ６′の温度と調理物５′の温度の
相関が一定であれば問題はないが、調理物によつ
て、鍋の種類や調理量が種々変化するため、セン
サ６′と調理物５′の温度の相関は困難である。特
に、煮込み調理では、煮立つて火を絞り込むタイ
ミングは内容物の温度が100℃になつたときであ
るため、100℃を越えるような設定温度であると、
いつまでたつても内容物の温度は、設定温度にな
ることがなく（水は、100℃以上にならないため）
比例制御弁２′が働かず、火力を絞ることはない。
反対に100℃より低い設定温度であると、内容物
の温度が100℃になる前に火を絞つてしまい弱火
で加熱することになるため、なかなか煮立つてこ
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。これに加えて前述の鍋の種類や調理
物の量によるバラツキを考えると温度制御は大変
むずかしくなる。なお、１′と４′は、第１図と同
じように、ガス入口と鍋である。
うに、センサ６′の信号を直接、比例制御部１
０′に入力し、これにより、比例制御弁２′の駆動
信号を出力する。つまり、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制
御弁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づ
くにつれて比例制御弁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
になつたときは、比例制御弁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、センサ６′の温度と調理物５′の温度の
相関が一定であれば問題はないが、調理物によつ
て、鍋の種類や調理量が種々変化するため、セン
サ６′と調理物５′の温度の相関は困難である。特
に、煮込み調理では、煮立つて火を絞り込むタイ
ミングは内容物の温度が100℃になつたときであ
るため、100℃を越えるような設定温度であると、
いつまでたつても内容物の温度は、設定温度にな
ることがなく（水は、100℃以上にならないため）
比例制御弁２′が働かず、火力を絞ることはない。
反対に100℃より低い設定温度であると、内容物
の温度が100℃になる前に火を絞つてしまい弱火
で加熱することになるため、なかなか煮立つてこ
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。これに加えて前述の鍋の種類や調理
物の量によるバラツキを考えると温度制御は大変
むずかしくなる。なお、１′と４′は、第１図と同
じように、ガス入口と鍋である。
そこで本発明では、水が100℃以上の温度にな
らないので内容物が100℃になり、それ以上上昇
しなくなれば鍋底の温度上昇も少なくなることに
着眼し鍋底温度の傾斜の屈曲点を検出する構成と
した。
らないので内容物が100℃になり、それ以上上昇
しなくなれば鍋底の温度上昇も少なくなることに
着眼し鍋底温度の傾斜の屈曲点を検出する構成と
した。
第２図は、温度上昇特性を示し横軸Ｘは時間、
縦軸Ｔは温度を示し、図は、湯を沸かした時の特
性例でAA′は内容物の温度つまり水温、BB′は鍋
底の温度つまり温度センサ６による検知温度を示
す。実線で示したABは、温度上昇が大きい、例
えば、水量が少量であるか、又は、鍋４が熱伝導
の良い材質で厚みが薄いものであり、破線で示し
たA′B′の温度上昇は、小さく例えば、水量が多
量であるか、又は、鍋４が熱伝導の悪い材質或は
厚さが厚いものである。
縦軸Ｔは温度を示し、図は、湯を沸かした時の特
性例でAA′は内容物の温度つまり水温、BB′は鍋
底の温度つまり温度センサ６による検知温度を示
す。実線で示したABは、温度上昇が大きい、例
えば、水量が少量であるか、又は、鍋４が熱伝導
の良い材質で厚みが薄いものであり、破線で示し
たA′B′の温度上昇は、小さく例えば、水量が多
量であるか、又は、鍋４が熱伝導の悪い材質或は
厚さが厚いものである。
温度Taは常温で加熱により、カーブAB、
A′B′共に上昇してゆく。温度センサ６の検知温
度BB′は、温度Tbで上昇カーブが一度緩やかに
なり、温度Tから再度上昇を始める。これは、
温度TbからT近辺で鍋底に結露し、さらに蒸発
するためで、鍋４の大きさや材質により異なる
が、温度Tb〜Tは、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、水
温AA′は沸騰して100℃以上は上昇しなくなる。
この時のセンサ温度BB′はTdであり、Tdも水温
AA′が100℃になつた点から上昇特性が非常に少
なくなるか、或は、なくなる。このTc点100℃と
Tdの温度差が鍋４の種類（材質や厚さ）や調理
物の量、種類により大きくバラツく。しかし、温
度上昇の傾斜が変化する屈曲点CC′は、常に水温
AA′が沸騰してからである。
A′B′共に上昇してゆく。温度センサ６の検知温
度BB′は、温度Tbで上昇カーブが一度緩やかに
なり、温度Tから再度上昇を始める。これは、
温度TbからT近辺で鍋底に結露し、さらに蒸発
するためで、鍋４の大きさや材質により異なる
が、温度Tb〜Tは、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、水
温AA′は沸騰して100℃以上は上昇しなくなる。
この時のセンサ温度BB′はTdであり、Tdも水温
AA′が100℃になつた点から上昇特性が非常に少
なくなるか、或は、なくなる。このTc点100℃と
Tdの温度差が鍋４の種類（材質や厚さ）や調理
物の量、種類により大きくバラツく。しかし、温
度上昇の傾斜が変化する屈曲点CC′は、常に水温
AA′が沸騰してからである。
第３図は、センサ温度Ｂの傾斜検知或は、屈曲
点検知を示す図である。この方法は、サンプリン
グ時間ΔX2毎の温度変化ΔTを測定してゆき、屈
曲点検知部９は、ΔTが一定値Ｐ以下になつた点
が屈曲点であると判断して、そのときの温度Td
で内容物温度が100℃になる温度とする方法であ
る。屈曲点検知部９は、この他にも、温度上昇の
比が一定値Ｐ以下になることを検出する方法も考
えられ、つまりTo−To-1／To-1To-2が一定値Ｐ
以下となつた点をTdとする。To-1−To-2の分母
は、もつと前の温度例えば、To-5−To-6でもよ
い。
点検知を示す図である。この方法は、サンプリン
グ時間ΔX2毎の温度変化ΔTを測定してゆき、屈
曲点検知部９は、ΔTが一定値Ｐ以下になつた点
が屈曲点であると判断して、そのときの温度Td
で内容物温度が100℃になる温度とする方法であ
る。屈曲点検知部９は、この他にも、温度上昇の
比が一定値Ｐ以下になることを検出する方法も考
えられ、つまりTo−To-1／To-1To-2が一定値Ｐ
以下となつた点をTdとする。To-1−To-2の分母
は、もつと前の温度例えば、To-5−To-6でもよ
い。
ここで、屈曲点検知部９のサンプリング時間
ΔX2は、センサ温度Ｂの上昇カーブブが安定する
温度T例えば、80℃で傾斜検知部８となしサン
プリング時間ΔX1における温度の傾斜T1−T0＝
TDによつて任意に変更するようになつている。
すなわち、第２図で示す如く、センサ温度Ｂの上
昇カーブの緩急を傾斜検知部８で温度傾斜TDと
して検出し、その傾斜TDが急であれば、屈曲点
検知部９のサンプリング時間ΔX2を短かく、傾斜
TDが緩やかであれば、サンプリング時間を長く
させるよう、傾斜検知部８の傾斜TD度合に応じ
て、屈曲点検知部９のサンプリング時間ΔX2を数
段階に変更させている。
ΔX2は、センサ温度Ｂの上昇カーブブが安定する
温度T例えば、80℃で傾斜検知部８となしサン
プリング時間ΔX1における温度の傾斜T1−T0＝
TDによつて任意に変更するようになつている。
すなわち、第２図で示す如く、センサ温度Ｂの上
昇カーブの緩急を傾斜検知部８で温度傾斜TDと
して検出し、その傾斜TDが急であれば、屈曲点
検知部９のサンプリング時間ΔX2を短かく、傾斜
TDが緩やかであれば、サンプリング時間を長く
させるよう、傾斜検知部８の傾斜TD度合に応じ
て、屈曲点検知部９のサンプリング時間ΔX2を数
段階に変更させている。
温度制御部１０は、屈曲点検知部９の信号によ
り種々の制御へ移行可能である。その一例として
屈曲点検知部９の信号によつて、比例制御弁２を
閉じて燃焼を停止する方法が考えられ、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、さらに加熱する方法で、一般に煮込み調
理に適し、弱火で時間をかけて煮込むことができ
る。
り種々の制御へ移行可能である。その一例として
屈曲点検知部９の信号によつて、比例制御弁２を
閉じて燃焼を停止する方法が考えられ、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、さらに加熱する方法で、一般に煮込み調
理に適し、弱火で時間をかけて煮込むことができ
る。
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
に内容物の温度、実線Ｂは鍋底のセンサ温度特性
を示す。特性Ｗの縦軸Ｉは比例制御弁２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までは、第３図に示す屈曲点検知部
９の信号が出力される前で比例制御弁電流Ｉは最
大でありバーナ３の燃焼量も最大燃焼となる。時
間Xdで内部温度がTc点100℃となり、沸騰を始
めると屈曲点検出部９が、これを検出して比例制
御弁電流Ｉを最大値にし、燃焼量を最少燃焼量に
絞り込む。このとき比例制御部１０は温度Tdが、
設定温度として設定され、この設定温度とセンサ
温度の差に応じて、比例制御弁電流Ｉつまり燃焼
量を比例制御する。
特性Ｖの縦軸Ｔは温度で、破線Ａは第２図と同様
に内容物の温度、実線Ｂは鍋底のセンサ温度特性
を示す。特性Ｗの縦軸Ｉは比例制御弁２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までは、第３図に示す屈曲点検知部
９の信号が出力される前で比例制御弁電流Ｉは最
大でありバーナ３の燃焼量も最大燃焼となる。時
間Xdで内部温度がTc点100℃となり、沸騰を始
めると屈曲点検出部９が、これを検出して比例制
御弁電流Ｉを最大値にし、燃焼量を最少燃焼量に
絞り込む。このとき比例制御部１０は温度Tdが、
設定温度として設定され、この設定温度とセンサ
温度の差に応じて、比例制御弁電流Ｉつまり燃焼
量を比例制御する。
今、時間Xeで調理物を追加すれば、内容物温
度Ａは低下する。これに伴いセンサ温度Ｂも低下
して内容物温度Ａの低下を検出する。比例制御部
１０はこの温度Teと設定温度Tdの差に応じて比
例制御弁電流ＩをIe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Ieの大きさは、
Td―Teの大きさに応じて変化し、Td―Teが大
きれば、Ieは大きく、Td―Teが小さければ、Ie
は小さくなる。
度Ａは低下する。これに伴いセンサ温度Ｂも低下
して内容物温度Ａの低下を検出する。比例制御部
１０はこの温度Teと設定温度Tdの差に応じて比
例制御弁電流ＩをIe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Ieの大きさは、
Td―Teの大きさに応じて変化し、Td―Teが大
きれば、Ieは大きく、Td―Teが小さければ、Ie
は小さくなる。
さらに、傾斜検知部８の屈曲点に至るまでの傾
斜特性は、ほぼ内容物の量に比例する。つまり量
が多ければ傾斜は緩く、量が少なければ、傾斜は
急である。また、傾斜特性は、鍋の熱伝導が悪い
材質や厚さが厚いと緩く、熱伝導の良い材質で薄
いと急になつてくる。
斜特性は、ほぼ内容物の量に比例する。つまり量
が多ければ傾斜は緩く、量が少なければ、傾斜は
急である。また、傾斜特性は、鍋の熱伝導が悪い
材質や厚さが厚いと緩く、熱伝導の良い材質で薄
いと急になつてくる。
このため、傾斜検知部８の傾斜に応じて屈曲点
検知後の最少絞り量Idを可変させることにより、
さらに良好な調理が可能となる。例えば、傾斜が
緩い場合は、量が多いか、熱伝導の悪い鍋である
ため、燃焼量Idも多くしてId′とする。反対に傾
斜が急な場合は、量が少ないか、熱伝導の良い鍋
であるため、燃焼量をId″として少なくするもの
である。
検知後の最少絞り量Idを可変させることにより、
さらに良好な調理が可能となる。例えば、傾斜が
緩い場合は、量が多いか、熱伝導の悪い鍋である
ため、燃焼量Idも多くしてId′とする。反対に傾
斜が急な場合は、量が少ないか、熱伝導の良い鍋
であるため、燃焼量をId″として少なくするもの
である。
また、第２図で説明したように、温度Tb〜T
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T以上
（温度上昇が安定した温度）から傾斜検知部８が
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。
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T以上
（温度上昇が安定した温度）から傾斜検知部８が
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。
以上のような、複雑な制御システムを作成する
場合、最近、マイクロコンピユータ（以後マイコ
ンと呼ぶ）がよく使用される。第５図に、第１〜
４図で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単なフロー図で示す。
場合、最近、マイクロコンピユータ（以後マイコ
ンと呼ぶ）がよく使用される。第５図に、第１〜
４図で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単なフロー図で示す。
第５図でステツプ１０１IGは、バーナ３を着
火するための着火シーケンスのサブルーチン、ス
テツプ１０４，１１５，１２９Ｓ１はセンサ６の
温度Ｓ１を読み込むサブルーチン、ステツプ１３
１のＳ２は設定温度Tdとセンサ温度Ｓ１の温度
差Td−Ｓ１の大きさに応じて比例弁２の絞り量
を決定し、制御電流Ｉを出力するサブルチーンを
示し、ステツプ１０３のIMAXOUT部は点火初期
に最大燃焼させるために比例弁２を最大に駆動す
る信号を出力するサブルーチンである。またステ
ツプ１０２，１０７，１０９にあるＦは燃焼開始
初期を判定するための２進のフラグで、燃焼開始
初期のステツプ１０２ではＦ＝０である。点火後
（ステツプ１０１）、センサ温度Ｓ１が傾斜検知を
開始する温度Tfよりも低い間は、第５図のＩの
ループを繰り返し、ステツプ１０５でＳ１＞Tf
となるのを待つ。Ｓ１＞Tfとなつた場合、ステ
ツプ１０６でその時のセンサ温度Ｓ１をメモリＴ
（Ｐ）に記憶し、またフラグＦはＯであるために、
ステツプ１０７により第５図ののループに入
り、傾斜検知のための予め定められたサンプリン
グ時間待つためのサブルーチンΔX1を通り（ステ
ツプ１０８）、フラグＦを１に切り替え（ステツ
プ１０９）、再度センサ温度Ｓ１が計測される。
図示していないが、ここで最初に記憶したＴ（Ｐ）
の値とサンプリング時間経過後の今回計測したＴ
（Ｐ）の値をそれぞれメモリーＴ（０）、Ｔ(1)に記
憶し直される。次にフラグＦ＝１であるために、
第５図のの傾斜検知部に移行する。この傾斜検
知部では第３図で説明した傾斜TDを、Ｔ(1)と
Ｔ（０）から演算する（ステツプ１１０）。は屈
曲点検知部９の部分で、内部に傾斜検知部の傾
斜TDの値と予め記憶された値ａ，ｂ，ｃを比較
する比較部Ｘを有し（ステツプ１１１）、それぞ
れに応じてサンプリング時間ΔX２を予め記憶し
たα，β，γという値に決定する構成とし（ステ
ツプ１１２，１１３，１１４）、以後このサンプ
リング時間決定部８ａで決定した時間でセンサ
温度Ｓ１のサンプリングを行う（ステツプ１１
５）。さらに屈曲点検知部は第５図ののルー
プを繰り返し、サンプリング時間ΔX２毎に（ス
テツプ１２１）センサ温度Ｓ１を計測し（ステツ
プ１１５）、メモリー変換部XIで１回前の計測値
T(o-1)の値を２回前の計測値T(o-2)に記憶し（ス
テツプ１１６）、前回の計測値Tnを１回前の計測
値T(o-1)に記憶し（ステツプ１１７）、さらに今
回の計測値S1をTnに記憶する（ステツプ１１８）
という操作を順次繰り返し行う。この間に温度上
昇傾斜Tpを演算し（ステツプ１１９）、このTpと
予め定められた屈曲値Ｐを比較し（ステツプ１２
０）Tp＜Ｐが成立するまでこれを繰り返す。こ
こではTpは第５図に示すような式で演算してい
るが、単に温度傾斜Tn−T(o-1)と屈曲値Ｐを比較
する手段等種々の演算方式が考えられる。
火するための着火シーケンスのサブルーチン、ス
テツプ１０４，１１５，１２９Ｓ１はセンサ６の
温度Ｓ１を読み込むサブルーチン、ステツプ１３
１のＳ２は設定温度Tdとセンサ温度Ｓ１の温度
差Td−Ｓ１の大きさに応じて比例弁２の絞り量
を決定し、制御電流Ｉを出力するサブルチーンを
示し、ステツプ１０３のIMAXOUT部は点火初期
に最大燃焼させるために比例弁２を最大に駆動す
る信号を出力するサブルーチンである。またステ
ツプ１０２，１０７，１０９にあるＦは燃焼開始
初期を判定するための２進のフラグで、燃焼開始
初期のステツプ１０２ではＦ＝０である。点火後
（ステツプ１０１）、センサ温度Ｓ１が傾斜検知を
開始する温度Tfよりも低い間は、第５図のＩの
ループを繰り返し、ステツプ１０５でＳ１＞Tf
となるのを待つ。Ｓ１＞Tfとなつた場合、ステ
ツプ１０６でその時のセンサ温度Ｓ１をメモリＴ
（Ｐ）に記憶し、またフラグＦはＯであるために、
ステツプ１０７により第５図ののループに入
り、傾斜検知のための予め定められたサンプリン
グ時間待つためのサブルーチンΔX1を通り（ステ
ツプ１０８）、フラグＦを１に切り替え（ステツ
プ１０９）、再度センサ温度Ｓ１が計測される。
図示していないが、ここで最初に記憶したＴ（Ｐ）
の値とサンプリング時間経過後の今回計測したＴ
（Ｐ）の値をそれぞれメモリーＴ（０）、Ｔ(1)に記
憶し直される。次にフラグＦ＝１であるために、
第５図のの傾斜検知部に移行する。この傾斜検
知部では第３図で説明した傾斜TDを、Ｔ(1)と
Ｔ（０）から演算する（ステツプ１１０）。は屈
曲点検知部９の部分で、内部に傾斜検知部の傾
斜TDの値と予め記憶された値ａ，ｂ，ｃを比較
する比較部Ｘを有し（ステツプ１１１）、それぞ
れに応じてサンプリング時間ΔX２を予め記憶し
たα，β，γという値に決定する構成とし（ステ
ツプ１１２，１１３，１１４）、以後このサンプ
リング時間決定部８ａで決定した時間でセンサ
温度Ｓ１のサンプリングを行う（ステツプ１１
５）。さらに屈曲点検知部は第５図ののルー
プを繰り返し、サンプリング時間ΔX２毎に（ス
テツプ１２１）センサ温度Ｓ１を計測し（ステツ
プ１１５）、メモリー変換部XIで１回前の計測値
T(o-1)の値を２回前の計測値T(o-2)に記憶し（ス
テツプ１１６）、前回の計測値Tnを１回前の計測
値T(o-1)に記憶し（ステツプ１１７）、さらに今
回の計測値S1をTnに記憶する（ステツプ１１８）
という操作を順次繰り返し行う。この間に温度上
昇傾斜Tpを演算し（ステツプ１１９）、このTpと
予め定められた屈曲値Ｐを比較し（ステツプ１２
０）Tp＜Ｐが成立するまでこれを繰り返す。こ
こではTpは第５図に示すような式で演算してい
るが、単に温度傾斜Tn−T(o-1)と屈曲値Ｐを比較
する手段等種々の演算方式が考えられる。
Tp＜Ｐが成立すれば、比例制御部１０の動作
をするのルーチンに移行する。この実施例では
屈曲値Ｐは、あらかじめ定められた固定の値で判
定できるようにサンプリング時間を決定している
が、サンプリング時間の決定と共に屈曲値Ｐも可
変とする構成でもよい。
をするのルーチンに移行する。この実施例では
屈曲値Ｐは、あらかじめ定められた固定の値で判
定できるようにサンプリング時間を決定している
が、サンプリング時間の決定と共に屈曲値Ｐも可
変とする構成でもよい。
ここでは、前述の温度傾斜TDに応じてバー
ナの最少燃焼量を可変する部分で、温度傾斜TD
の値が予め記憶されたａ，ｂ，ｃの３つの値と比
較して（ステツプ１２２）それに応じて比例弁２
を駆動する最少電流値IdをId′，Id″という具合い
に決定し（ステツプ１２３〜１２５）、出力する
（ステツプ１２６）。その後、記憶されている１回
前の温度計測値T(o-1)を設定温度Tdとして記憶し
（ステツプ１２７）、この値とこれ以後計測したセ
ンサ温度Ｓ１の値（ステツプ１２９）に応じて
（ステツプ１３０）ステツプ１３１のサブルーチ
ンＳ２で加熱量を制御する。ステツプ１２８の
XENDは予め設定した調理時間Ｘが終了した場合
に加熱動作を停止するための判定部である。尚、
サンプリング時間決定部はこの構成以外に傾斜
TDを変数とした演算式によりサンプリング時間
を決定する構成など種々の構成が考えられる。
ナの最少燃焼量を可変する部分で、温度傾斜TD
の値が予め記憶されたａ，ｂ，ｃの３つの値と比
較して（ステツプ１２２）それに応じて比例弁２
を駆動する最少電流値IdをId′，Id″という具合い
に決定し（ステツプ１２３〜１２５）、出力する
（ステツプ１２６）。その後、記憶されている１回
前の温度計測値T(o-1)を設定温度Tdとして記憶し
（ステツプ１２７）、この値とこれ以後計測したセ
ンサ温度Ｓ１の値（ステツプ１２９）に応じて
（ステツプ１３０）ステツプ１３１のサブルーチ
ンＳ２で加熱量を制御する。ステツプ１２８の
XENDは予め設定した調理時間Ｘが終了した場合
に加熱動作を停止するための判定部である。尚、
サンプリング時間決定部はこの構成以外に傾斜
TDを変数とした演算式によりサンプリング時間
を決定する構成など種々の構成が考えられる。
以上の如く、本発明調理用温度制御装置は、煮
込み調理でセンサの温度上昇の傾斜を測定し、そ
の傾斜に応じて、サンプリング時間を変更して屈
曲点を検出することにより、調理物の温度が沸騰
点に達したことを検出する構成であるため、調理
物の温度とセンサ温度との関係が一定でなくとも
正確に沸騰点の検出が可能である。すなわち、セ
ンサ温度の上昇カーブは、鍋内の容量の多少や鍋
の種類（鍋の材質や厚さ）によつて温度傾斜が異
なる。その傾斜が急であれば、サンプリング時間
は、短かくても単位時間当りの温度上昇が大きい
ので正確に温度上昇をキヤツチでき、逆に長くす
れば、沸騰点の検出を遅らせ、吹きこぼれの原因
となつてしまう。その傾斜が緩やかであれば、単
位時間当りの温度上昇が小さく、また、鍋内の対
流により生じる温度バラツキの影響を受け、沸騰
点より前で屈曲点を検出する誤動作を防止するた
め、サンプリング時間を長くし、温度上昇の変化
を計測し精度をよくしている。従つて、煮込み調
理や炊飯をする場合の沸騰検出域は、単にお湯を
沸かす場合の沸騰検出として幅広く応用できる。
込み調理でセンサの温度上昇の傾斜を測定し、そ
の傾斜に応じて、サンプリング時間を変更して屈
曲点を検出することにより、調理物の温度が沸騰
点に達したことを検出する構成であるため、調理
物の温度とセンサ温度との関係が一定でなくとも
正確に沸騰点の検出が可能である。すなわち、セ
ンサ温度の上昇カーブは、鍋内の容量の多少や鍋
の種類（鍋の材質や厚さ）によつて温度傾斜が異
なる。その傾斜が急であれば、サンプリング時間
は、短かくても単位時間当りの温度上昇が大きい
ので正確に温度上昇をキヤツチでき、逆に長くす
れば、沸騰点の検出を遅らせ、吹きこぼれの原因
となつてしまう。その傾斜が緩やかであれば、単
位時間当りの温度上昇が小さく、また、鍋内の対
流により生じる温度バラツキの影響を受け、沸騰
点より前で屈曲点を検出する誤動作を防止するた
め、サンプリング時間を長くし、温度上昇の変化
を計測し精度をよくしている。従つて、煮込み調
理や炊飯をする場合の沸騰検出域は、単にお湯を
沸かす場合の沸騰検出として幅広く応用できる。
また、傾斜や屈曲点の検知方法は、それぞれ定
められた時間毎のサンプリングによりセンサ温度
の差を求めることにより、マイコン等による制御
が容易となりプログラムの処理のみで正確な屈曲
点検知が可能となり簡単にシステムを構成でき
る。
められた時間毎のサンプリングによりセンサ温度
の差を求めることにより、マイコン等による制御
が容易となりプログラムの処理のみで正確な屈曲
点検知が可能となり簡単にシステムを構成でき
る。
さらに前記、傾斜の検知は、センサ温度が予め
定められた温度以上になつた点からスタートする
ことにより、加熱初期の鍋底に結露した水による
傾斜フラツキがあつても無視するため安定で確実
な傾斜の検知ができ、従つて、屈曲点（沸騰点）
の検出ができる。
定められた温度以上になつた点からスタートする
ことにより、加熱初期の鍋底に結露した水による
傾斜フラツキがあつても無視するため安定で確実
な傾斜の検知ができ、従つて、屈曲点（沸騰点）
の検出ができる。
また、屈曲点のセンサ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有することによ
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うことができ、さ
らに材料等を追加して温度低下があつた場合は、
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える上に無駄な加熱
を防ぎ省エネルギーとなる。
例弁を比例制御する比例制御部を有することによ
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うことができ、さ
らに材料等を追加して温度低下があつた場合は、
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える上に無駄な加熱
を防ぎ省エネルギーとなる。
その上、傾斜検知部の傾斜に応じて、沸騰後の
最少燃焼量を加減することで、調理内容物の多少
や、鍋の種類に応じて加熱量を加減する等のきめ
細かな煮込み調理ができる。
最少燃焼量を加減することで、調理内容物の多少
や、鍋の種類に応じて加熱量を加減する等のきめ
細かな煮込み調理ができる。
尚、本実施例では、ガステーブルコンロの比例
制御式を例にして説明したが、電気コンロでもよ
く、また、コンロ以外にオーブン等にも応用可能
である。さらに、比例制御でなく、ハイロー制御
やオンオフ制御であつてもよい。
制御式を例にして説明したが、電気コンロでもよ
く、また、コンロ以外にオーブン等にも応用可能
である。さらに、比例制御でなく、ハイロー制御
やオンオフ制御であつてもよい。
このように、センサ温度の傾斜度合に応じて、
屈曲点を検知するサンプリング時間を変更するこ
とにより調理物の多少や鍋の種類に関係なく、正
確に沸騰点を検出でき煮込み調理に最適な温度制
御で自動化が図られ、実用価値大なる調理器を提
供できる。
屈曲点を検知するサンプリング時間を変更するこ
とにより調理物の多少や鍋の種類に関係なく、正
確に沸騰点を検出でき煮込み調理に最適な温度制
御で自動化が図られ、実用価値大なる調理器を提
供できる。
第１図は、本発明の調理用温度制御器の一実施
例を示す制御システム図、第２図は、第１図のセ
ンサ温度と内部温度の相関を示す特性図、第３図
は、傾斜検知並びに屈曲点検知状態を説明する特
性図、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、第５図は、本発明の温度制
御部（第１図７の部分）をマイコンで構成した場
合の一例を示す概略のフロー図、第６図は、従来
の鍋底温度検知による比例制御システムの制御シ
ステム図である。 ２……比例制御弁（加熱制御手段）、３……バ
ーナ（加熱手段）、５……調理物、６……温度セ
ンサ（温度検出手段）、７……温度制御部、８…
…傾斜検知部、９……屈曲点検知部、TD……傾
斜度合、Ｐ……屈曲値（予め定められた屈曲点と
なる値）、Ｃ……屈曲点、ΔX2……サンプリング
時間、……サンプリング時間決定部、Ｘ……比
較部。
例を示す制御システム図、第２図は、第１図のセ
ンサ温度と内部温度の相関を示す特性図、第３図
は、傾斜検知並びに屈曲点検知状態を説明する特
性図、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、第５図は、本発明の温度制
御部（第１図７の部分）をマイコンで構成した場
合の一例を示す概略のフロー図、第６図は、従来
の鍋底温度検知による比例制御システムの制御シ
ステム図である。 ２……比例制御弁（加熱制御手段）、３……バ
ーナ（加熱手段）、５……調理物、６……温度セ
ンサ（温度検出手段）、７……温度制御部、８…
…傾斜検知部、９……屈曲点検知部、TD……傾
斜度合、Ｐ……屈曲値（予め定められた屈曲点と
なる値）、Ｃ……屈曲点、ΔX2……サンプリング
時間、……サンプリング時間決定部、Ｘ……比
較部。
Claims (1)
- １ 調理物を加熱する加熱手段と、調理物の温度
を検出する温度検出手段と、前記加熱手段の加熱
量を制御する加熱制御手段と、前記温度検出手段
の信号に応じて前記加熱制御手段へ制御信号を出
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調理物の温度上昇傾斜をサ
ンプリング時間毎に検出する傾斜検知部と、この
傾斜検知部で検出した温度上昇傾斜が小さければ
サンプリング時間を長く、温度上昇傾斜が大きけ
ればサンプリング時間を短くする方向にサンプリ
ング時間を修正するサンプリング時間決定部と、
サンプリング時間の決定後にこのサンプリング時
間における前記傾斜検知部の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、この屈曲点検知部の信号により前記加
熱手段の加熱量を可変あるいは停止する信号を温
度制御手段から加熱制御手段に出力する調理用温
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179443A JPS5880424A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 調理用温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179443A JPS5880424A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 調理用温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880424A JPS5880424A (ja) | 1983-05-14 |
| JPS6367105B2 true JPS6367105B2 (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=16065947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56179443A Granted JPS5880424A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 調理用温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5880424A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172694U (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-08 | ||
| JPS5691525U (ja) * | 1979-12-18 | 1981-07-21 |
-
1981
- 1981-11-09 JP JP56179443A patent/JPS5880424A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5880424A (ja) | 1983-05-14 |
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