JPS63174611A - ガラスセラミック上板付調理器のための温度制限機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は広くはガラスセラミック上板を有する調理器
に関し、より特定すれば、そのようなガラスセラミック
上板の過熱を保護するための電力制御エレクトロニクス
に関するものである。

従来の技術 調理器上板としてガラスセラミック板を用いることは周
知である。このガラスセラミック板における滑らかな表
面は、好ましい外観と洗浄の容易さを与えるものである
。常套的なガラスセラミック上板付調理器において、ガ
ラスセラミック板はそのガラス板の下に位置する開放コ
イル型電気抵抗ヒータ又はガスバーナなどのような加熱
装置からの輻射熱によって加熱される。ガラスセラミッ
クは鍋などの調理容器を基本的には伝導熱により加熱す
るため、十分に加熱される。ガラスセラミック板の高い
熱抵抗に基づき、このような上板付調理器は埋込みヒー
タ素子を用いる常套的な上板付調理器より熱効率が低く
なる。

しかしながら、ガラスセラミック上板付調理器の熱効率
は、赤外線領域（１〜３ミクロン）の輻射を透過し得る
ガラスセラミック物質との結合において、そのような熱
放射を行う発熱ユニットを用いることにより、十分に改
良し得ることが発見された。このような調理器において
上板上に載置される調理容器は、ガラスセラミック物質
からの熱伝導よりもむしろ発熱ユニットから直接その容
器に到達する輻射熱により基本的に加熱されるものであ
る。このような調理器は熱効率が改善されることに加え
て、その発熱ユニットに加えられる電力レベルの変化に
比較的早く応答するという利点をも有する。

常套的な調理器のガラスセラミック上板及び輻射型ガラ
スセラミック上板は、いずれもそれが過熱されることを
回避するための装備を設けなければならない、最も一般
的なガラスセラミック物質の場合、動作温度は使用期間
を通じて７００℃を越えてはならない、定格作動条件に
おいてガラスセラミックの温度は、この限度以下に維持
される。

しかしながらこの温度制限を上回るような条件が生ずる
場合として、−ｍ的に起こり得る例としては、発熱ユニ
ットが無負荷で、すなわち上板面上に調理容器を乗せな
いで動作させるか、上板面上に不均一にしか接触しない
ような変形した調理容器を用いるか、又は発熱ユニット
を調理容器が空の状態、すなわち空炊きで動作させる場
合がある。

常套的なガラスセラミック上板付調理器において、温度
が所定の条件を上回ったときの熱保護は、典型的には発
熱ユニットを単純に電源から遮断することにより行われ
る。このような温度制限機構の例は、たとえば米国特許
第３．８８５．１２８号及び同４．２３７，３６８号に
おいて開示されている。前記゛１２Ｂ号米国特許におい
てはガラスセラミック板とヒータとの間に配置されたヒ
ートスプレフグの温度に応答するセンサが装備されてい
る。゛このセンサはヒートスプレフグの温度が６７０℃
（１２５０＠Ｆ　）に達したこと、発熱ユニットへの電
力供給を遮断するものである。また、前記゛３６８号米
国特許においては温度センサが、ガラスセラミック板の
温度監視手段としてそのガラスセラミック板の温度−抵
抗特性を用いるものである。前記°１２８号米国特許の
場合、検知されたガラスセラミック温度が所定の上限温
度を上回ったとき、電力が単純に発熱ユニットから遮断
されるものである。

常套的なガラスセラミック上板付調理器は基本的にはガ
ラスセラミック物質から負荷への熱伝導により加熱する
ものであるため、ガラスセラミックの熱慣性は発熱ユニ
ットへの一時的な電力遮断により重大な悪影響を生じな
いものである。しかしながら、発熱ユニットからの輻射
熱エネルギによって調理容器を直接加熱しようとする上
板付調理器においては、ガラスセラミック物質が過熱さ
れたとき、発熱ユニットへの電力を遮断し、さらに温度
が所定の温度下限以下に降下したとき、再び電力を供給
することは種々の問題を伴なうものである。たとえば、
調理容器が基本的に発熱ユニットからの輻射熱エネルギ
により加熱されるため、発熱ユニットが電力を遮断され
ると、調理容器の加熱温度はガラスセラミックが冷却さ
れるのを待機する間において急激に降下することになる
。

調理性能におけるこの逆効果は温度制限設計において要
求される温度順歴ループによって高められることになる
。さらにガラスセラミックが過熱して電力が遮断される
と、発熱ユニットはそのガラスよりも早く冷却される。

輻射型発熱ユニットは可能な最高温度において動作する
とき、最大の効率となるように設計されているため、発
熱ユニットは室温に近い温度から動作温度までの顕著な
温度変化を生じ、これが発熱ユニットの信頼性及び寿命
に悪影響を与えることになる。

従来技術における前述のような制約を考慮すれば、ガラ
スセラミック上板付調理器はガラスセラミック板の温度
を制限することにより、そのガラスセラミックが過熱さ
れることを十分に保護するとともに、調理性能及び発熱
ユニットの寿命に対する悪影響を極小化し得るような手
段が要求される。

したがって、本発明の基本目的は、ガラスセラミック上
板付調理器において調理性能や発熱ユニットの寿命に重
大な影響を与えることなく、ガラスセラミックの過熱を
防止することができる、改良された電力制御システムを
提供することである。

発明の開示 本発明によれば、加熱されるべき負荷を支持するための
ガラスセラミック調理面及び前記ガラスセラミック調理
面の下側に位置して、その調理面上に支持された負荷を
加熱するための少なくとも１つの輻射発熱ユニットを有
する家庭用調理器のための改良された電力制御システム
が提供される。

このシステムに設けられた使用者操作型人力センサ手段
は、使用者が発熱ユニットに関する複数の電力設定値の
１つを選択できるようにするものである。電力制御シス
テムは発熱ユニットに近接したガラスセラミック調理面
の温度を検出するための温度検知手段及び発熱ユニット
を使用者が選択した電力設定値に対応する電力レベルに
おいて、定格動作させるための電力制御手段を含んでい
る。

この電力制御手段は入力選択手段及び温度検知手段に応
答するものであり、それ自体検出されたガラスセラミッ
ク温度の変化速度を判定するための手段と、ガラスセラ
ミック温度及び前記温度変化速度を監視するための手段
を有することにより、ガラスセラミック調理面上の異常
な熱負荷状態を検出する。もし異常負荷状態を検出する
と、電力制御手段は発熱ユニットを選択された電力設定
値に対応する電力レベルより低い電力レベルで動作させ
る。この場合、電力レベルをどれだけ低（するかは検出
されたガラスセラミック温度、温度変化速度及び使用者
が選択した電力設定値の関数として決定され、これによ
ってガラスセラミック調理面の温度をその調理面に生じ
た異常熱負荷状態による過大な熱衝撃による損失から保
護するものである。

本発明の一態様によれば、ガラスセラミック温度及び温
度変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手
段は、検出されたガラスセラミック温度を所定の参照温
度閾値と比較するための手段及び前記測定された温度変
化速度をガラスセラミック調理面の異常負荷状態を表す
所定の基準変化速度と比較するための手段を含んでいる
。監視手段は検出温度が参照温度を超過し、かつ測定さ
れた温度変化速度が基準変化速度を超過したとき、これ
を異常負荷状態として検出するものである。

本発明の別のＬｉ様によれば、検出された温度及び温度
変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手段
は、検出されたガラスセラミック温度を、異常高温状態
を表す第一の所定基準温度と比較するための手段、及び
温度変化速度を所定の負の基準変化速度と比較するため
の手段を有する。

異常負荷状態は検出温度が基準温度を上回るとともに、
測定された変化速度が基準変化速度より小さな負の値と
なったとき検出される。この構成により電力制御システ
ムは、ガラスセラミック温度が基準値より低くなるか、
又は測定されたガラスセラミック温度の変化速度が負の
基準変化速度より迅速な温度低下を表すまで、連続して
発熱ユニットを低電力レベルにおいて付勢するものであ
る０本発明のこのような態様によれば、電力制御手段は
さらに異常負荷状態の検出に応答して、発熱ユニットに
加えられる電力レベルが使用者選択レベルより低いレベ
ルとなるように低下させることに続き、かつそのような
負荷状態が終了したことを検出した後、発熱ユニットに
加えられる電力レベルをそれが再び使用者選択レベルに
達するか、又は異常負荷状態の再発が検出されるまで緩
やかに増加させる。この機構によりシステムはガラスセ
ラミック温度を基準温度以下に維持し、発熱ユニットを
使用者選択レベルに近く、かつ温度制限範囲内における
電力レベルにおいて動作させる制止動作点を確立するも
のである。

本発明の前述した二つの態様を結合して、単一のシステ
ムを構成することにより、このシステムはガラスセラミ
ックが加熱されたとき動作し、温度変化速度が望ましく
ない急激温度上昇を伴なう異常負荷状態の発生を指示し
たとき、供給電力レベルを低下させ、さらにガラスセラ
ミックの温度が不所望の急激上昇を伴わず、不所望の高
温に達したとき、及び満足な速度で低下しないときに、
供給電力レベルを低下させるものである。

本発明の構成及び範囲は、図面を参照して行う以下の詳
細な説明からより一層明確となるであろう。

実施例の説明 第１図はガラスセラミック上板付調理器（１０）の外観
を示すものである。上板付調理器（１０）はほぼ平坦な
ガラスセラミック調理面（１２）を存する。円形パター
ン（１３）は調理面（１２）の直下に位置する４個の発
熱ユニット（図示せず）の各々の水平位置関係を表して
いる。制御及びディスプレイパネル（１５）は、感触作
動型制御キーのセラ）　（１８）と各発熱ユニットのた
めの７セグメントデジタルＬＥＤ　表示素子（１９）を
装備している。

調理面（１２）を構成する物質を指す用語である“ガラ
スセラミック”とは、七ランｌｉ　（Ｃｅｒａｎ　ｆａ
ｎ＋１ｌｙ）に属する珪酸硼素を指すものである。特に
図示の実施例においてはガラスセラミック材料はアメリ
カ合衆国のスコソトインコーボレイテソドより販売され
ているセランー８５と称する赤外線透過性を有するガラ
スセラミックである。

発熱ユニットは円形パターン（１３ａ）〜（１３ｄ）の
各下方に配置されている。参照数字（１４ａ）〜（１４
ｄ）はそれぞれパターン（１３ａ）〜（１３ｄ）の下側
に配置された発熱ユニットを指すものとして理解すべき
である。表面発熱ユニット（１４ａ）　は第２図及び第
３図においてより詳細に示されている。説明の便宜上、
発熱ユニットはただ１つのみを示すものとする。したが
って、発熱ユニット（１４ｂ）〜（１４ｄ）　は、第２
図及び第３図に示したものと同様の構造を有するもので
ある。発熱ユニット（１４ａ）及び（１４ｃ）の直径は
２０．３２１（８ｉｎ）であり、発熱ユニット（１４ｂ
）及び（１４ｄ）　の直径は、１５．２４　Ｃ１（６ｉ
ｎ）である、再び第２図及び第３図を参照すると、発熱
ユニット（１４ａ）　は螺旋状に配置された開放コイル
型電気抵抗素子（１６）を含み、この抵抗素子は完全に
付勢されたとき、基本的に赤外ｖＡ領領域１〜３ミクロ
ン）の電磁エネルギースペクトルを放射するように設計
されている。素子（１６）は同心円状に配列され、商標
マイクロサームという商品名でセラマスビード社から入
手できような微小孔質材料から形成された支持円板（１
８）に取り付けられる０円板（ＩＢ）は通常の酸化アル
ミニウムと酸化ケイ素化合物から形成された絶縁ライナ
（２２）を介して金属製の薄板からなるパン状の部材（
２０）の内部に支持されている。この絶縁ライナ（２２
）は、円板（１８）とガラスセラミック製上板付調理器
（１２）との間の絶縁スペーサとして使用される環状の
上向突出部分（２２ａ）を含んでいる。パン状の部材（
２０）は完全に組み立てられたとき、図示されていない
支持手段によって、絶縁ライナ（２２）の環状部分（２
２ａ）を強制的に上板（１２）の下側と嵌合接触させる
ために上向きに取り付けられたスプリングである。

発熱ユニット（１４ａ）〜（１４ｄ）　は同心円状のコ
イルパターンを有する“ファースト　スタート　ラジア
ント　ヒータ区高速安定型輻射ヒータ）という部品名で
セラマスビード社によって製造及び販売されている。

第４図は、単純化された概略的な形で、本発明による制
御された加熱システムの実施例を示している。４つの発
熱ユニット（１４ａ）　〜（１４ｄ＞の各々は、それぞ
れ４つの双方向性三端子サイリスク、いわゆるトライア
ック（２４ａ）〜（２４ｄ）の１つを介して電力線Ｌ１
及びＵ２を経た標準的な２４０ボルト、６０ＨｚのＡＣ
電源に接続されており、発熱回路は互いに並列に接続さ
れている。トライアック（２４ａ）〜（２４ｄ）　　は
、ゲート端子に印加されたプラス又はマイナスの電圧に
よってトリガされたとき、主端子を横切る電圧極性とは
関係なく、どちらかの方向に電流を伝導することができ
る通常のサイリスクである。

電力制御システム（２６）は、キー配列（１７）を有す
る感敢膜型スイッチキーボード（２８）（第１図参照）
を使用者が操作することによって入力される各発熱ユニ
ットに対する設定電力の選択に従って、ゲートパルスが
トライアックのゲート端子に印加される割合を制御する
ことにより、発熱ユニットに加えられる電力を制御する
。ＳＵＯからＳＵ３までのキーの列は、それぞれ発熱ユ
ニットに対する制御入力を与えるものである。図示の実
施例において、発熱ユニットに加えられる電力パルスは
２４０ボルト、６０Ｈ２のＡＣ電力信号の周期全体に対
応するが、例えば１２０ボルトなどのような異なった電
圧レベル及び異なった周波数の電力信号をも同様に用い
ることができる。

複数の不連続な電力設定値が定められると、これらは各
々特定の電力パルス繰り返し数と関連することになる０
図示の実施例においては、使用者がキーボード（２日）
中のキーを操作することにより、各発熱ユニットのため
に９段階の電力設定値とＯＮ及びＯＦＦが選択可能であ
る。第１表は各電力設定値に関するパルス操り返し数を
示すものである。

第１表における電力パルスコードは１６進法における６
４ビット制御語を表すものである。各電力設定値のため
の６４の制御周期に亘る電力ＯＮサイクルの分布は、関
連する制御語のビットパターンによって規定される。　
ＯＮ及びＯＦＦサイクルはそれぞれ論理“１”及び論理
“０”によって表される。

これらの繰り返し数は、図示の調理器において好ましい
調理性能を発揮させるための設定電力範囲を提供するよ
う経験的に確立されたものである。

ビットパターンは各電力レベルのための無効期間、すな
わちＯＦＦサイクル数を最少とするように選択されてい
る。

第５図において波形Ａ−Ｄはそれぞれ設定電力１〜４の
各々のために、発熱素子に印加される電圧を表すもので
ある。波形Ｅは電源ラインＬ１及びＬ２間に現れる電力
信号を表すものである。電力パルス、すなわちＯＮサイ
クルは、実線により表される。双方向性３端子サイリス
クが非導通である間の電力信号のサイクルは破線により
示される。第１表及び第５図から明らかな通り、最初の
４つの電力設定値については、設定電力（１１において
６４電力周期当たり１パルスの最少電力が設定され、電
力レベル（４）において８周期当たり１パルスとなるよ
うに定められている。

使用者が選択可能な最大設定電力は、レベル（９）であ
り、これは６４周期当たり３６周期というパルス繰り返
し数に対応する。付加的な６つの電力設定値は、制御機
構において発熱ユニットを急激温度上昇のために過大に
付勢し、そのユニットが２４０ボルト線間電圧より低い
実効電圧において定常動作状態となるように制御機構に
おいて用いるために定められたものである。この過大付
勢の態様については本発明者により発明され、同一の出
願人により同日付でされた別の出願において詳細に説明
されている。

ガラスセラミック板（１２）の動作温度を制限すること
より、過熱に基づくその板の損傷を防止することはきわ
めて重要である。この目的のための温度センサは図示の
実施例においてガラスセラミック板（１２）の下側面に
装備された四対の貴金属片（３０）より形成されている
。各一対の温度センサは各発熱ユニットに対応する。貴
金属片（３０）は電気接点として作用し１、貴金属片間
のギャップ（３２）内におけるガラスセラミック物質は
その温度の関数として変化する抵抗値を有する。貴金属
片（３０）は、ガラスセラミック板（１２）の下側面上
にシルクスクリーンを通して印刷され、温度約７００℃
（１３００＠Ｆ）において焼き付けられる。金属片（３
０）は約５０〜１００人の厚さまで塗り重ねられ、各円
形パターン（１３ａ）〜（１３ｄ）の外縁からそのパタ
ーンの中心近くまで延長されている。貴金属片同士は約
７６．２ｆｌ（０，３ｉｎ）の間隔を存する。各金属片
の長さは前記５　ｉｎ及び１３　ｉｎの発熱素子につい
て、それぞれ６３゜５ｍ（２，５ｉｎ）及び８８．９ｍ
（３，５ｉｎ）である。また、各貴金属片の最少幅は約
２．５ｍ　（０，１ｉｎ）である。

このような構造は、各金属片導体に対して有限の測定可
能な抵抗値を与えるものである。金属片の抵抗値に限界
はないが、なるべくなら１〜１０Ωの範囲にすることが
望ましい。図示の実施例において、金属片（３０）を形
成するためには金が用いられる、しかしながら、他の金
属や金−パラジウム合金などのような合金その他同様な
金属材料を用いることもできる。図示の実施例において
金属片（３０）のテーバ状パターンは、それらが発熱ユ
ニットの動作中において上板を通して使用者から見える
こと及び装置動作において本質的な要件でないことから
、外観上不快感を与えないように適当に選択される。

金属片（３０）間の抵抗値は、金属片間の距離、長さ、
ガラスセラミックの厚さ、材質及び温度の関数である。

実施例の温度センサを構成するガラスセラミック物質の
抵抗一温度特性は、第６図に示す通りである。７００℃
（１３００°Ｆ）の最大温度において、ガラスセラミッ
クの抵抗値は約２００Ωである。室温において、ガラス
セラミックの抵抗値は、阿Ω　（メガオーム）の桁であ
る。

大部分のガラスセラミック物質の場合、その物質の温度
は長時間に亘たって実質上約７００℃を上回るべきでは
ない。しかしながら、この物質は一般的には短時間であ
ればこの程度の温度に耐え得るものである。したがって
使用時間は許容温度と逆の関係で変化する。７００　’
Ｉｌｌ’は調理器上板として用いる種々のガラスセラミ
ック物質の耐熱温度の代表的なものであるが、物質の特
定に応じて変化する特定のパラメータを考慮しなければ
ならない。

実施例の調理器上板に採用された特定のガラスセラミッ
ク物質の温度対時間特性は、第２表に示す遺りである。

ここにいう時間とは物質の寿命が尽きるまでの累計値で
ある。

」昏工ＪＬ」謔Ｌ セチン−８５最高動作温度一時間特性 第■表から明らかな通り、約６００　ｔより低い温度は
無制限に許容されるが、７２５℃を越えるとガラスセラ
ミック物質の寿命を比較的短い時間に限定するものとな
る。

以上略述した通り、実施例の調理器上板における主たる
熱伝達の機構は、発熱ユニットからガラスを通した調理
容器への輻射によるものである。

ガラスセラミックは赤外線領域に対して実質上透明であ
るが、完全な透明ではない、したがって、発熱ユニット
から放射されるエネルギの一部は、ガラスセラミックに
よって吸収される。同様に調理容器から反射したエネル
ギの一部もまたガラスセラミックによって吸収される。

ガラスセラミックからの熱伝達は基本的には調理容器へ
の伝導によるものである。調理器上板面と好ましく接触
する平坦な底面を有する調理容器は、良好な熱伝達を受
けるものである。このような調理容器が用いられると、
ガラスセラミック温度は常に何らの補正動作をも必要と
することなく許容限度内に維持されるものである。

しかしながら、調理器上板における過大なガラスセラミ
ック温度は、ガラスセラミックからの適当な熱伝達を許
容しないような異常負荷を加熱する結果生ずるものであ
る。過熱状態を同様に生ずるような異常負荷状態の一般
的な発生は、ここでは無負荷、負荷容器の変形、及び容
器内の脱水又は空炊きという３種類の原因によるものと
する。

まず無負荷とは発熱ユニットを調理容器が存在しない状
態で動作させる場合を指し、これは使用者が調理容器を
調理器上板から取り除いた後、発熱ユニットの遮断を失
念するか、又は使用者が１つの発熱ユニットに対応する
調理面上に調理容器を載置したにも拘わらず、別の発熱
ユニットに通電した場合などに生ずるものである。この
ような条件ではガラスセラミックから熱を伝えるべき調
理容器が存在しないため、十分な設定電力が選択された
場合、ガラスセラミックは過熱されることになる。しか
しながら、発熱ユニットから発する放射熱エネルギの実
質的な部分は、ガラスを透過するため、最大温度は異常
負荷に関する前述した他の２つのカテゴリイに関するも
のより低くなる。

次にいわゆる“変形容器”条件とは底面が変形し、した
がワて調理器上板面との接触状態が悪く、その結果、ガ
ラスからの熱伝達の度合が少な（なるような調理器を用
いる場合を指す、さらに調理器、特に平鍋はガラスに向
かって熱エネルギを反射する。粗悪な接触状態と熱反射
との累積効果は、前述した無負荷状態よりも過酷な過熱
状態をもたらすものである。

最後の異常事態である脱水又は空炊きとは、文字通り空
の調理容器を加熱することを指し、典型的には調理容器
の内容物が蒸散することから生ずるものである。空の調
理容器は容器そのものから吸熱する内容物を有しないた
め、きわめて高温まで加熱さる。この高熱容器は熱伝導
及び反射の両方においてガラスセラミックを加熱するも
のである。

本発明の１つの目的は、調理性能を阻害することなく、
調理器のガラスセラミック上板の過熱を防止することは
すでに述べた通りであり、そのため、本発明の１態様に
よれば、電力制御システムにおいて調理器上板上の異常
負荷の存在を検出することにより過熱状態の発生を予測
するガラスセラミック温度情報を用い、温度が許容限度
を越えるまでに発熱ユニットに加えられる電力レベルを
ｉｌ１節するものである。過熱状態が現実に発生するま
でにそれを予測することにより、電力レベルの調節は、
緩やかに行うことができるため、調理性能にそれほど大
きい悪影響は生じない。

上に概説したような一般的な異常負荷状態が、実施例に
おいて調理面が室温又はその付近にあるガラスセラミッ
ク上板上において存在するとして、ガラスセラミック温
度は最大定格負荷における最大昇温速度特性より高速で
上昇するということは、経験的に知られていることであ
る０本発明のｗＩ御クシステムおいては、この現象を利
用してガラスセラミック温度の変化速度を測定し、かつ
この温度を異常状態に関する所定の基準速度特性と比較
することによりその機能を遂行するものである。

測定された温度上昇速度が基準速度を上回ると、調理器
上板上に異常負荷状態が存在することを認識し、発熱ユ
ニットへの電力がより低いレベルに減少させられる。後
に詳述するが、この低電力レベルは測定された温度変化
速度、検出されたガラスセラミック温度、及び使用者が
選択した設定電力の関数として確立され、温度変化速度
を基準速度より遅いものに低下させるものである。この
構成によりガラスセラミック温度は制限され、危険な過
熱状態を回避することができる。

負荷を効率的な調理のため、比較的低い温度に向かって
速やかに加熱することが要求される場合には、発熱ユニ
ットに加える電力レベルを低下させることは、少なくと
もその調理に必要な最低温度が得られるまでは要求され
ない、もし低い設定電力が選択されているならば、ガラ
スセラミック温度は異常負荷の場合においても許容温度
レベルに近づき、調整は不要となるかもしれない。さら
に負荷は使用者が調理容器の内容物を追加するなどによ
り、その後も調節され得る。したがって、ガラスセラミ
ック温度の上昇速度は、少なくとも最低基準温度に到達
するまでは、異常負荷状態を検出するために用いること
はきない。

発明者は種々の異なった負荷を特徴付ける温度対時間曲
線を作成するため、実施例の調理器上板に躍々の負荷を
！！置して、一連のテストを実施した。これらの曲線よ
り前述した３つの典型的な異常負荷状態の各々に対する
基準速度が確立された。

実施例においては無負荷、変形容器及び空炊きのそれぞ
れについて、１．３℃／秒、０．８℃／秒、０、℃／秒
の基準速度を用いることにより満足な結果が得られた。

さらに図示の実施例においては、前記３つの基準温度変
化速度に対応する３つの基準温度閾値を用いることによ
り満足な結果が得られた。無負荷、変形容器及び空炊き
条件のそれぞれに対する基準温度は４００℃、４４０℃
及び４８０℃である。基準温度はパワーレベルにおける
可能な最少量の低下により過熱を阻止するに十分な早さ
であって、しかも余分な調整を不要とする程度の遅さに
おいて補正しようという見地から選定される。基準速度
及び基準温度の値は、図示の実施例において好ましい結
果を得るよう経験的に判定されるが、それらは本発明を
限定するものではないことに留意すべきである。

電力制御システムは温度および温度変化速度の情報を用
いることにより、次の環境下において異常負荷状態を検
出するものである。

（ａ）最低基準温度より高いガラスセラミック温度の検
出値および最大基準速度より速いガラスセラミック温度
の変化速度測定値が得られた場合。

（ｂ）中間基準温度より高いガラスセラミック温度が検
出され、変形容器条件の基準速度より早い温度変化速度
が測定された場合、もしくは （ｃ）最高基準温度より高い温度が検出され、無負荷基
準速度より早い変化速度が測定された場合。

異常負荷状態が検出されると、発熱ユニットに加えられ
る電力は、発熱ユニットの選択された電力レベル、検出
されたガラスセラミック温度、及びガラスセラミック温
度の変化速度測定値の関数として減少する。

図示の実施例において、電力制御システムにより温度が
最高基準温度を上回ったことが判定されると、発熱ユニ
ットに加えられる電力は、最大速度（空炊き条件）を上
回るときの使用者選択レベルより低い３電力レベルを通
じて切り下げられる。

測定された温度変化速度が変形容器時の速度より早く、
空炊き時の速度より遅い場合には２レベルであり、最低
の（無負荷）基準速度を上回ったときはルベルである。

検出されたガラスセラミック温度が中間基準温度より高
く、しかも基準温度より低い場合には、ガラスセラミッ
ク温度が高くないため、わずかな補正作用しか要求され
ない。空炊き勾配を上回る速度であるとき、電力は２レ
ベル分切り下げられ、無負荷基準速度を上回るものであ
るときは、ルベル分切り下げられる。温度が最低基準温
度より高く、しかも中間基準温度より低い場合、最少の
補正作用が要求され、電力レベルは温度変化速度が空炊
き基準速度を上回るとき、１電力レベルだけ切り下げら
れる。

前述したシステムは、種々の動作条件下におけるガラス
セラミックの過熱を阻止するものであるが、それは負荷
を望ましくない高温まで、いずれの基準速度をも上回ら
ない緩やかな変化速度において温度上昇させるおそれが
ある。このような環境下においては、電力制御システム
の速度制御部分により何らの異常動作状態も検出されな
い。さらに異常負荷が検出され、電力が切り下げられた
場合においても、負荷が調理器上板上に十分長く止まっ
ているならば、温度は最終的に不所望の高温度に接近す
ることになる。

このような事態の防止策として、システムの速度制御部
は、定常状態制御部により補完される。

この定常状態制御部は２部分からなっている。第１の部
分は検出したガラスセラミック温度を所定の５段階の上
昇基準温度と比較することにより、ガラスセラミック温
度の上昇を制限しようとするものである。この５段階の
上昇基準温度の最低値は、最大の許容定常動作温度より
高いものである。

発熱ユニットに加えられる電力レベルは、各基準温度を
上回った場合について定められた付加的なレベルだけ減
少する０例えば、最低基準温度を上回ったときは、パワ
ーレベルはルベルだけ低下し、最大基準温度を上回った
とき、パワーレベルは５レベル分切り下げられる。

制御システムの定常状態制御部におけるこの第１部分は
、ガラスセラミック温度が長時間比較的高い基準値以上
に止まることを阻止するため、所望に応じてパワーレベ
ルを急激に低下させるものである。しかしながらこれは
ガラスセラミックが最低基準温度より高い定常動作温度
のレベルに止まることを常に阻止するものではない。

定常状態制御の第２部分はガラスセラミック温度を許容
される制限温度内にある定常レベルに向かって緩やかに
近づけるように設計されている。

使用者が選択した設定電力に対応するレベルにおいて、
駆動されたガラスセラミックが過熱されるような負荷状
態であれば、定常状態ルーチンの第２部分は、ガラスセ
ラミック温度が許容温度範囲内に維持された限度内にお
いて、発熱ユニットを最大電力レベルで付勢する静止動
作点を確立するように動作する。このため、安定状態制
御手段の第２部分は、ガラスセラミック温度が最大基準
温度を上回っている限り、温度下降速度を監視し、発熱
ユニットに加えられる電力レベルを調整して、ガラスセ
ラミック温度が許容される時間内において許容限度内に
降下するように温度下降速度を決定する。測定されたガ
ラスセラミック温度が定常状態における最大許容基準温
度を越えると、ガラスセラミック温度の変化速度が測定
され、ガラスセラミック温度降下における最少許容速度
に対応する所定の負の基準速度と比較される。測定され
た変化速度がこの基準速度より負の方向に大きければ、
それはガラスセラミック温度が許容時間内に許容温度範
囲内に入り、したがって、それ以上の電力レベル調整を
要しないという許容範囲内の速度で降下していることを
意味する。しかしながら、負の方向において変化速度以
下であれば、表面発熱ユニットに供給される電力レベル
は、速度が十分な負の値となり、又は温度が許容限度内
に落ち込むまで周期的、かつ継続的に減少させられる。

温度が許容限度内に入るか、又は温度変化速度が十分な
負の値となると、電力レベルはそれが使用者選択レベル
に復帰するか、又は異常負荷状態が再検出されるまで継
続的に増大される。この機構により発熱ユニットが温度
制限値を上回ることな（選択された設定電力に最も近い
電力において駆動される静止動作点が確立され、これに
よってガラスセラミック温度を調理性能にほとんど悪影
響を与えないような許容限度内に制限することができる
。

温度変化速度を測定する場合において、連続した速度演
算動作間の時間としては、異なった２つの時間間隔が採
用される。まず、より長い時間間隔は温度が最大基準温
度よりわずかに低い第２の基準温度より大きい場合に採
用され、より短い時間間隔は検出された温度がこの第２
の基準温度より低い場合に採用される。この短時間間隔
は前記第２の温度がこの第２の基準温度より低いとき、
静止動作点を速やかに確立して発熱ユニットが温度制限
に見合った、必要なレベルより低い電力レベルで動作す
る時間を最少化するために採用される。

第■表に掲げたガラスセラミック物質の時間一温度特性
を参照して、安全限界を提供するため、実施例における
装置は負荷条件が使用者選択レベルにおける設定電力で
の動作を排除するものであるときは、ガラスセラミック
温度を５２０℃〜５４０℃の範囲内に強制するように設
計されている。

定常状態制御における第２部分は、制御システムの速度
制御部によっては検出されないであろう負荷条件の場合
に過熱を防止するものである。さらにこの第２部分は、
制御システムの速度制御部により適当に検出される負荷
条件に基づいた過熱をも阻止するものである。したがっ
て、この第２制御部は、自立温度制限システムとして動
作することができる。しかしながら、温度が許容できな
い高レベルに上昇するまでに、その原因となる異常負荷
を検出することにより、過熱温度環境を予測するならば
、そのための修正は調理性能にほとんど影響を与えるこ
となく行うことができる。したがって、速度制御機能に
定常状態制御の第２部分を結合することにより、調理器
全体の性能を高めることができる。異常負荷に対する温
度上昇を与える大部分の条件下において、その修正操作
は速度制御部又は定常状態制御の第２部分により定常状
態制御の第１部分が動作状態となるまでに行われる。し
たがって、定常状態制御第１部分は基本的には望ましい
長時間に亘たって異常温度条件が存立し得ないようにす
る誤動作防止バックアップ手段として作用するものであ
る。

第７図は第１図に示した上板付調理器のための電力制御
回路の１実施例を示すものであり、この制御回路は本発
明に従って温度制限機能を発揮するものである。この制
御システムにおいて電力制御はマイクロプロセッサ（４
０）により電子的に行われる。マイクロプロセッサ（４
０）はモートローラ社より製造販売されているＭ　６８
０００シリーズマイクロプロセツサである。マイクロプ
ロセッサ（４０）はその読み出し専用メモリーを本発明
の制御システムを具体化するように構成したものである
。

第４図を参照してすでに述べた通り、キーボード（２８
）は常套的な感触作動型エントリーシステムを構成して
いる。このキーボード配列は各々１１個のキー配列から
なる４列構成である。この場合発熱素子制御用のキー列
はＳＵＯ〜ＳＵ３で指示される。

使用者は４個の発熱ユニットの各々について電力レベル
！１１〜（９）及びＯＮ及びＯＦＦを選択することがで
きる。キーボード（２８）は各キー列において列内の全
キーに共通接続される１本の入力ラインと、４個のキー
からなる各行のために１１本の出力ラインを有する。キ
ーボード（２８）の各特定の列は、マイクロプロセッサ
（４０）の出力端子Ｐ４００〜Ｐ４０３において、逐次
周期的に発生する走査パルスにより走査される。これら
のパルスはキーボード（２８）の対応するキー列入力ラ
インに出現するように送出される。この電圧は走査され
ないすべてのキーの出力ラインに基本的な変化を生ずる
ことな（伝達される。一方、走査されたキーの出力は異
なったものとなり、そのキーの行列位置を表すものであ
る。

このようにしてキーボード（２８）の各列がマイクロプ
ロセッサ（４０）のＲＯＭ中にストアされた制御プログ
ラムにより決定される速度において、周期的に出現する
新たな入力毎に走査される。後述の制御ルーチンの説明
から明らかになることであるが、各キー列はラインＬ１
及びＮに現れる電力信号の４つの完全周期毎に１回走査
される。キーボード（２８）からの出力は４１０パラレ
ルポ一トインターフエース回路を介してマイクロプロセ
ッサ（４０）の入力ポートＰＩＩＯ〜ＰＩＩＡに結合さ
れる。

電源からラインＬ１及びＮ上に現れる電力信号のゼロ交
差点をマークするゼロ交差信号は、常套的なゼロ交差点
検出回路（４４）からマイクロプロセッサ（４０）の入
力ポートＰ８ＩＯに入力される０回路（４４）からのゼ
ロ交差点信号は、第、５図の波形Ｆで示されている。こ
れらのパルスはＡＣ電源のラインＬ１及びＮ間における
電力信号のゼロ交差を通過する位置をマークするもので
ある。ゼロ交差点信号は電力信号のゼロ交差点とトライ
アックのトリガとを同期させ、マイクロプロセッサ（４
０）により実行される制御プログラムにおけるタイミン
グ制御を行うものである。

ガラス上板温度の情報は標準ＶＭＥ６００Ａ−Ｄ変換回
路（４６）を介してマイクロプロセッサ（４ｏ）の入力
ホー）ＰＡＩＯ〜ＰＡＩ３に供給される。各発熱ユニッ
トに近接したガラスセラミック温度を表すアナログ電圧
信号は、発熱ユニット、２にΩの限流抵抗（５０）、分
離ダイオード（５２）及び１０μｆのフィルタコンデン
サ（５４）からなる温度センサ電圧ブリッジ回路（４８
）を介して供給される。ガラスセラミックの抵抗値は限
流抵抗（５０）及びダイオード（５２）の節点と接地電
位との間に結合された可変抵抗（５６）として略示され
ている。限流抵抗の他方の側はＡＣ電源（５７）に結合
される。　ＡＣ電源（５７）はガラスセラミック温度セ
ンサ抵抗回路を駆動して、容量及び拡散効果を最少にす
るために用いられる。各センサ回路からＡ−Ｄ変換器の
入力に供給されるアナログ信号は、マイクロプロセッサ
（４０）のＲＡＭにストアされるべきディジタル値に変
換される。

マイクロプロセッサ（４０）はそのＩ１０ボートＰ５０
０〜Ｐ５０３から常套的な６１５トライアックトリガ回
路を介してそれぞれトライアック（２４ａ）〜（２４ｂ
）のゲート端子にトライアックトリガ信号を送出する。

トライアックトリガ回路（６４）はマイクロプロセッサ
（４０）のポートｐｓｏｏ〜Ｐ５０３からの出力を増幅
するとともに、そのチップを電源ラインから分離するも
のである。ディスプレイデータはＩ１０ボートＰ２Ｏ０
〜Ｐ２０Ｆから送出される。ディスプレイ（５日）は常
套的な４桁表示手段であり、各桁は７セグメントのＬＥ
Ｄディスプレイからなっている。ディスプレイ情報は周
知の態様においてＩ１０ポートＰ２Ｏ０〜Ｐ２０Ｆから
常套的な４１０パラレルポ一トインターフエース回路（
６０）及びセグメントディスプレイデコーダ／ドライバ
回路（６２）を介してこれらのディスプレイセグメント
に結合される。

マイクロプロセッサ（４０）は本発明の制御機能を実行
するため、そのＲＯＭを所定の命令セットを具体化する
ために構成したものであることを想起すべきである。第
８〜１４図はマイクロプロセッサにおいて実行されるキ
ーボードからの入力データのストア及び処理、並びにト
ライチックをトリガして各発熱ユニットのために選択さ
れた設定電力及び検出されたガラスセラミック温度に対
して要求される電力パルス繰り返し数を提供するための
制御信号の発生、を行うマイクロプロセッサの制御ルー
チンを示すフロー線図である。これらの線図より明らか
な通り、プログラムはマイクロプロセッサ（４０）のＲ
ＯＭ内に永久記憶させ、そのマイクロプロセッサが本発
明に従って制御機能を実行するための命令セントを用意
することができる。

制御プログラムはマイクロプロセッサ（４０）のＲＯｈ
内にストアされた所定の制御命令のセットからなってい
る。マイクロプロセッサのＲＡＭ内における個別ファイ
ルは、発熱ユニット（１４ａ）　〜（１４ｄ）の各々に
関連する。各ファイルはＲＯＭ内の命令により動作する
関連発熱ユニットのための制御情報をストアしている。

制御プログラムの実行は、６０Ｈｚ電力信号と同期して
進められ、これによりＲＯＭ内の制御命令のセントが電
力信号の各サイクルを通じて循環する。４カウントリン
グカウンタとして機能する全４フアイルに共通接続され
たファイルレジスタは、制御プログラムを通る各パス中
に１回だけインクリメント処理される。このファイルレ
ジスタのカウントは、制御プログラム中の次のパスの間
に制御命令によって処理されるべきＲＯＨファイルを識
別する。この命令により制御プログラムは６０Ｈｚの電
力信号の４周期に１回は何れか１つの発熱ユニットに関
するプログラム動作を行う。

制御プログラムは走査ルーチン、キーボードデコードル
ーチン、速度計算ルーチン、速度制御ルーチン、安定状
態ルーチン、パワーセントルーチン及びパワーアウトル
ーチンを含むサブルーチンセントに論理分割される。

第８図の走査ルーチンは制御プログラム中の次のパス中
において駆動されるべきＲＡＭ　ファイルを識別するフ
ァイルレジスタを含むものであり、これはルーチンを通
るカレントパスの主題である発熱ユニットに関連したキ
ーボード列のための走査ラインをセットし、キーボード
からの人力を読み取り、−次メモリー中に使用者が選択
した設定電力情報をストアするものである。キーボード
デコードルーチンはキーボードエントリーを有効にし、
使用者によって選択された電力レベルを表す制御変数を
最新の有効な使用者入力を反映したものに更新する。速
度計算ルーチンはガラスセラミック上板の温度情報にお
ける読取りを行い、温度変化速度を周期的に計算する。

この情報は速度制御及び安定状態制御ルーチンにおいて
用いられる。これらのルーチンは発熱ユニットに加えら
れるべき電力レベルを、本発明に従いガラスセラミック
温度、ガラスセラミック温度の変化速度、及び使用者が
選択した設定電力の関数として調整することにより温度
制限機能を遂行するものである。

表面発熱ユニットに加えられるべき電力レベルの値は、
その特定の発熱ユニットのためのプログラムにおけるパ
ス中においてのみ決定されるが、電力制御の決定はプロ
グラム中の各パスを通じて発熱ユニットの各々に対する
次の電力サイクルのために実行されなければならない。

パワーセットルーチンは、ルーチンを通る各バス中に各
ファイルからパワーレベル情報を取り出し、各表面発熱
ユニットのための電力比レベル制御語としての妥当なビ
ットをチェックするため、各発熱ユニットのためのテー
ブル検索を実行し、さらに次の電力サイクル中において
付勢されるべき発熱ユニットと消勢されるべき発熱ユニ
ットとを識別する４ビツト付勢制御語を発生する。この
４ビツト制御語はこ、のルーチン回路からの入力を監視
して次の電力サイクル中に付勢されるべき表面発熱ユニ
ットに関連するトライチックをトリガして電力信号の次
の上向きゼロ交差点の検出時においてそれを導通させる
ためのパワーアウトルーチンによって用いられる。これ
らの制御ルーチンの各々は、そのフロー線図を参照して
以下により詳しく説明することとする。

ルーチン−８ このルーチンの機能は、プログラムを通るカレントパス
のための妥当なＲＡＭ　ファイルをアドレス指定し、キ
ーボードのための妥当な走査ラインをセットし、さらに
指定されたＲＡＭ　ファイルに関連する発熱ユニットの
ためにキーボードのための入力情報を読み取ることであ
る。ＲＡＭファイルレジスタＳＵは、Ｏ〜３までカウン
トする４カウントリングカウンタとして機能する。ＳＵ
カウンタのカウント０〜３は、表面発熱ユニット（１４
ａ）〜（１４ｄ）のためのＲＡＭファイルをそれぞれ識
別する。

走査ルーチンに入ると、レジスタＳＵはインクリメント
され（ブロック（１０２））、間合せ（１０４）におい
てＳＵが３より大きいか否かを判定する。もし、大きけ
れば、カウンタは０にリセットされる（ブロック（１０
６））　、次に制御プログラムを通るこのバス中におい
て動作すべきＲＡＭ　ファイルのアドレスがＳＵに等し
くセントされる　（ブロック（１０Ｂ））。Ｒ（ＳＵ−
１）で指定された制御プログラムを通る先のバス中にお
いてセントされた走査ラインはリセットされる　（ブロ
ック（１１０））。Ｒ（ＳＯ）　で指定されたプログラ
ムを通るカレントパスのための表面発熱ユニットに関連
する走査ラインはブロック（１１２）においてセントさ
れる。入力ラインＰＩＩＡ〜９のデータが読み取られ、
このＲＡ？ｌファイルのための最新入力情報がキーボー
ド（２８）より伝送され（ブロック（１１４））、この
情報は変数ＫＢとしてストアされる　（ブロック（１１
６））、プログラムはここで第９Ａ図のキーボードデコ
ードルーチンに分岐する　（ブロック（１１８））　。

キーボードデコードルーチン−ＬＪ　　び９Ｂ゛キーボ
ードデコードルーチンは、キーボード（２８）からの人
力を有効にし、使用者が選択した設定電力変数ＰＷＤを
これに従って更新する。このルーチンはまず新たなキー
ボードエントリーが無人力を意味するブランクであるか
、ＯＦＦエントリーであるか、ＯＮエントリーであるか
、又は電力レベル１〜９の１つであるかを判定する０発
熱ユニットがＯＦＦから別の設定電力に切り換えるとき
が有効であるためには、所望の電力設定を行う前にＯＮ
キーが操作されなげればならない。電力設定はＯＮキー
の操作後、８秒以内に入力されなければならない。もし
そうでなれば、ＯＮキーを再操作しなければならない。

変数ＰＷＤは使用者が選択した電力設定値を表すもので
ある。このＰＷＤは使用者入力に応じてのみ変化する。

しかしながら本発明によれば、発熱ユニットに実際に加
えられる電力レベルは、使用者が選択した電力設定値に
対応するレベルより低い場合があり得る。変数ＰＬＶＬ
はこのルーチンにおいて発熱ユニットに実際に加えられ
るべきレベルを表すために導入される。ＰＬＶＬはこの
ルーチンにおいてＰＷＤの値を割り当てられる。しかし
ながら、ＰＬＶＬは後述する温度制限ルーチンにおいて
は変更されるべきである。

キーボードデコードルーチンにおいて、ＯＮキー操作後
、有効な電力設定値を登録するための８秒の期間は標識
０ＮＦＬＡＧ及びタイマ／カウンタＯＮＴＩＭＥＲを用
いることにより確立される。この０ＮＦＬＡＧはＯＮキ
ーが操作されるときセントされ、ＯＦＦキーが操作され
、又はＯＮＴＩＭＥＲがタイミングアウトしたときにの
み、これに応答してリセットされる。

第９Ａ及び９Ｂ図のフローを参照すると、間合せ（１２
０）はまずＫＯが、現在操作されたキーがないことを意
味するブランクであるが否かを判定する。

もしＫＤがブランクであれば、システムはデコード２サ
ブルーチン（第９Ｂ図）に分岐する。デコード２サブル
ーチンにおいて間合せ（１２２）は０ＮＦＬＡＧがセン
トされたか否かを判定する。０ＮＦＬＡＧがセットされ
ていなければ、ＰＷＤにストアされた電力レベルが変数
ＰＬＶＬに対して割り当てられる　（ブロック（１２４
））　、また、０ＮＦＬＡＧが設定されていれば、間合
せ（１２６）はＰＷＤ　として現在ストアされている、
すでに選択された電力設定値がＯＦＦ設定であるが否か
を判定する。これがＯＦＦ設定でなければシステムは設
定電力１〜９のいずれが１つにおいて動作し、プログラ
ムは、ＰＷＤＯ値をＰＬＶＬに割り当てられるように進
行しくブロック（１２４））、さらにブロック（１２８
）において速度計算ルーチンに分岐する　（第１０図）
。間合せ（１２６）が、ＰＷＤは電力遮断レベルを表す
ゼロに等しいということを判定した場合、これは使用者
がＯＦＦからＯＮにスイッチ操作し、ＯＮＴＩＭ［！Ｒ
が減数されたこと　（ブロック（１３０）　’）を指示
する０間合せ（１３２）においてＯＮＴＩＭ［！Ｒがゼ
ロに等しいものと判断された場合、これは有効な電力レ
ベルを登録する時間が終了したことを意味し、０ＮＦＬ
ＡＧがクリアされる　（ブロック（１３４））とともに
、プログラムは前述の通りブロック（１２４）　に移行
する。

再び第９Ａ図を参照して、もしＫＢがブランクでなけれ
ば、間合せ（１３５）は新たなエントリーがＯＦＦ設定
であるか否かを判定する。　ＯＦＦ設定であれば０ＮＦ
ＬＡＧはクリアされ（ブロック（１３６））、変数Ｐｔ
１Ｄが電力ＯＦＦの設定を表す値ゼロを割り当てられる
（ブロック（１３Ｂ）　）、変数ＰＬＶＬがＰ賀りの値
を割り当てられると　（ブロック（１４０）　）、プロ
グラムはブロック（１４２）において分岐し、第１０図
の速度計算・ルーチンに移行する。もしＫＢがＯＦＦで
なければ、間合せ（１４４）　は新たなエントリーがＯ
Ｎ設定であるか否かを判断する。もしそれがＯＮ設定で
あれば、ＯＮＴＩＭＥＲは再初期化される　（ブロック
（１４６））。間合せ（１４８）　　は０ＮＦＬＡＧの
状態をチェックする。０ＮＦＬＡＧがセントされておれ
ば、プログラムはブロック（１４０）に進む、もしセッ
トされていなければ、このフラッグがセントされ（ブロ
ック（１５０）　）、ＰＷＤはやはりＯＮ設定に対応す
る値ゼロを割り当てられる　（ブロック（１５２）　）
　、ここでプログラムは前述したブロック（１４０）に
進む。

間合せ（１４４）に対する回答が否定（ノー）であれば
、それは新たなエントリーが電力レベル１〜９の１つで
あることを意味し、間合せ（１５４）は０ＮＦＬＡＧの
状態をチェックする。もしオンＦＬＡＧがセットされて
いなければ、ＯＮキーを最初に操作することなく、シス
テムを電力ＯＦＦから１つの電力レベルに移そうとして
いることを意味し、新たなエントリーは無視され、プロ
グラムはＰＩＩＤを変化しないでブロック（１４０）に
進む、もし０ＮＦＬＡＧがセントされておれば、電力設
定入力は有効となり、変数ＰＷＤは新たなエントリーＫ
Ｂに対応する新たな値を割り当てられる　（ブロック（
１５６））。使用者が選択した最新の有効な電力設定値
を表すＰＷＤの値が、変数ＰＬＶＬに割り当てられると
、システムは発熱ユニットに加えられるべき電力レベル
に対する調整が要求されているか否かを判断するために
、速度計算ルーチン（第１０図）に移行する。

束　量　ル−チン−１０゛ このルーチンの機能はガラスセラミック温度の変化速度
を判定することである。この速度計算は迅速な制御応答
を与えるため、２秒毎に繰り返される。しかしながら、
変化速度は８秒間隔のガラスセラミック温度測定値の差
を求めることにより計算される。この８秒分離は比較的
正確な速度判断をもたらし、ルーチンの繰り返し時間間
隔（２秒）と合わせて実施例における満足な結果をもた
らしたものである。

第１０図のフロー線図を参照すると、ＡＤ変換器からの
ガラスセラミック温度入力はブロック（１６０）におい
て読み取られ、変数ＧＬＳＴ？ＩＰとしてストアされる
。２秒タイマー５ＬＰＣＩＪはここでインクリメントさ
れる　（ブロック（１６２））、　２秒間隔（間合せ（
１６４））において、タイマーはリセットされる　（ブ
ロック（１６６））　。

ブロック（１６８）において示される通り、温度変化速
度が更新されるべきときには、ＧＬＳＴＭＰ最新値がＧ
ＬＳＴＭＰＯとしてストアされ、先の読みがＧＬＳＴＭ
Ｐｌとしてストアされる。また、先のＧＬＳＴＭＰＩ　
はＧしＳＴＭＰ２としてストアされ、先のＧＬＳＴＭＰ
２はＧＬＳＴＭＰ３としてストアされ、さらに先のＧＬ
ＳＴＭＰ３　はＧＬＳＴＭＰ４としてストアされる。こ
のようにして２秒間毎に温度測定値をストアすることに
より、最新の温度測定値ＧＬＳＴＭＰＯ及び最も古くス
トアされた温度測定値ＧＬＳＴＭＰｄ間の時間間隔は約
８秒となる。

温度変化速度ＴＭＰＳＬＰは最新の測定値と最も古くス
トアされた測定値との差として計算される　（ブロック
（１７０））　、この差は１７８め比例係数において変
化速度に比例するものである。温度データの読取り及び
妥当に計算された温度変化速度の更新を行った後、プロ
グラムはブロック（１７２）において速度制御ルーチン
に分岐する　（第１１図）。

゛　　′ルーチンー　１１゛ 速度制御ルーチンはガラスセラミック温度及びガラスセ
ラミック温度の変化速度を監視して、調理器上板上に異
常負荷状態が存在することを検出する機能を実行するも
のである。

ガラスセラミック温度変数ＧＬＳＴＭＰは、所定の基準
温度と比較され、測定された速度変化の変数Ｔ？ＩＰＳ
ＬＰは所定の基準速度と比較され、これによって異常負
荷状態が存在するか否かが判定される。異常負荷状態が
検出されると、ＰＬＶＬはガラスセラミック温度、測定
された基準速度及び使用者が選択した電力設定値の関数
として減数され、これによってガラスセラミック上板の
過熱が防止される。

所定の基準速度ＢＤＲＹＳＬＰ　、　ＷＰＡＬＳＬＰ及
びＮＯＬ［１ＳＬＰは、前述した空炊き、容器変形、及
び無負荷条件を表すものである。実施例においてこれら
の基準速度として割り当てられた値は、それぞれ１．３
℃／秒、０．８℃／秒及び０．４℃／秒である。

ここで第１１図のフロー線図を参照すると、検出された
ガラスセラミック温度ＧＬＳＴＭＰは、まず予め定られ
た基準温度ＭＩＮ５７ＭＰ　と比較される　（間合せ（
１７４））。ＭＩＮ５ＴＭＰは実施例においては４８０
℃にセットされた最大速度制御基準温度である。もし温
度が４８０℃より高くなれば、温度変化速度は空炊き条
件ＢＤＲＹＳＬＰに対応する基準変化速度と比較される
　（間合せ１７６）。もし測定された変化速度がこの基
準速度ＢＤＲＹＳＬＰより大きければ、ＰＬＶＬはブロ
ック（１７Ｂ）　において３電力レベルだけ減じられ、
プログラムはブロック（１８０）において定常状態制御
ルーチンに分岐する　（第１２Ａ図）。間合せ（１７６
）における回答が否定（ノー）であれば、変化速度測定
値は、容器変形基準速度に対応する第２の基準変化速ｇ
ＷＰＡＬｓＬＰ　と比較される　（間合せ（１３２））
　、速度測定値がこの基準を上回るとき、ＰＬＶＬは２
電力レベルだけ減じられ（ブロック（１８４））、プロ
グラムは定常状態制御ルーチンに移行する。

また、変化速度測定値が容器変形基準速度以下であれば
、変化速度測定値は無負荷条件に対応する基準速度Ｎ０
ＬＤＳＬＰと比較される　（間合せ（１８６））　。

もし変化速度測定値がこの無負荷基準速度を上回ってお
れば、ＰＬＶＬは１電力レベルだけ減じられ（ブロック
（１８８））、プログラムは定常状態制御ルーチンに移
行する。また、変化速度が無負荷基準速度以下であれば
、ＰＬＶＬは不変であり、プログラムは定常状態制御ル
ーチンに分岐する。

再び間合せ（１７４）を参照すると、ガラスセラミック
上板温度が最大基準温度４８０℃以下であれば、このガ
ラスセラミック温度は実施例において４４０℃にセット
された中間基準温度［Ｎ４Ｔ）ＩＰ　と比較される　（
間合せ（１９２）　）。温度がこの中間基準温度より高
ければ、温度変化測定値は再び空炊き条件に対応する最
大基準速度と比較される　（間合せ（１７６））。しか
しながら、このときもし速度測定値が基準速度を上回っ
ておれば、ＰＬＶＬは２レベルだけ減じられ（ブロック
（１９６））、プログラムは定常状態制御ルーチンに分
岐する。測定された基準速度が無負荷基準速度以下であ
れば、速度測定値は容器変形基準速度と比較される　（
間合せ（１９Ｂ）　）。

温度変化速度が容器変形基準速度を越えると、ＰＬＶＬ
はルベルだけ低下させられ（ブロック（２００））、プ
ログラムは安定状態制御ルーチンに分岐する。

もし測定された変化速度が容器変形基準速度以下であれ
ば、ＰＬＶＬに対してもはや修正は行われず、プログラ
ムは定常状態制御ルーチンに分岐する。

ガラスセラミック温度の変化速度が沖間基準速度以下で
あれば、そのときの温度は最大基準温度旧Ｎ３丁ＭＰ　
と比較される　（間合せ（２０２）　）。実施例におい
てこの旧Ｎ３７ＭＰは４００℃である。温度が中間基準
温度未満であり、しかもこの最大基準温度より高い場合
、温度変化速度の測定値は、最大基準変化速度とのみ比
較される　（間合せ（２０２）　）　、測定された速度
がこの基準速度を上回ると、ＰＬＶＬはルベルだけ低下
させられ（ブロック（２０６））、プログラムは定常状
態制御ルーチンに進む、最低基準温度より低いか又は測
定された変化速度が最大基準速度より小さい場合には、
このルーチンにおいてＰＬＶＬに対する調整は不要であ
り、プログラムは定常状態制御ルーチンに分岐する。

１　′ルーチンー　１２Ａ　　び１２Ｂ・・定常状態制
御ルーチンは２部分からなっている。

第１部分の機能は検出されたガラスセラミック温度を所
定の５段階の高温基準値と比較し、ガラスセラミック温
度がそれを上回った基準段階温度に応じてルベルづつ発
熱ユニットに供給される電力レベルを減少させることで
ある。また第２部分の機能は、ガラスセラミック温度が
所定の最高温度域内に維持されるような発熱ユニットの
ための静止動作点を確立し、その間においてガラスセラ
ミツ多上の熱負荷がそのガラスセラミック温度を使用者
選択による電力設定値で駆動されているときの発熱ユニ
ットによる場合よりも高温に加熱するようなものである
限り、この温度制限域において選択されたレベル以下の
最高電力レベルにおいて発熱ユニットを動作させるもの
である０図示の実施例の場合、この最大許容温度範囲は
５２０〜５４０℃である。

まず第１２Ａ図を参照すると、このルーチンの第１部分
においては問い合わせ（２１０）〜（２１８）は測定さ
れたガラスセラミック温度をそれぞれ６４０℃、６２０
℃、６００℃、５８０℃及び５６０℃の基準温度と比較
する。もし測定された温度がこれらの基準温度を上回っ
ている場合には、ブロック（２２２）〜（２３０）にお
いてそれぞれ示す通りＰＬＶＬはそれぞれ５．４．３．
２及び１のレベル数だけ切り下げられる。問い合わせ段
階（２３０）及びブロック（２３２）は共働してＰＬＶ
ＬがＯより低く下げられていないことを確認する。ここ
で制御プログラムは第１２Ｂ図に示した定常状態制御ル
ーチンの第２部分に引き継がれる。

このルーチンの第２部分においては温度が５４０℃を上
回ったとき温度変化速度が周期的に測定されると共に、
それを負の基準変化速度と比較して温度が許容時間内に
おいて許容範囲内に収まるような十分な速度で低下して
いるか否かを判定する。測定された変化速度が十分な速
度による温度低下が生じていることを意味する基準速度
より更に負の値であれば、電力設定値におけるそれ以上
の低下は要求されない。また変化速度が基準変化速度よ
り小さな負の値であれば、それは十分な速度で温度低下
が生じていないことを意味し、従って電力レベルはルベ
ルだけ切り下げられる。

温度が５４０℃より低くなると、発熱ユニットに加えら
れる電力レベルを可能な限り高くするためその温度が５
２０〜５４０℃の範囲内にあるか否かのチェックがなさ
れ、温度が５２０℃より低い場合には電力レベルはルベ
ルだけ上げられる。

また温度が５２０℃より高く５４０℃未満であれば、そ
の温度変化速度が正の基準速度と比較され、温度が上昇
しているか否か判断される。そして温度が基準速度より
早い速度で上昇しているのであれば電力レベルの切換え
は行われない、逆に温度変化速度が基準速度以下であれ
ば、電力レベルはルベルだけ繰り上げられる。このよう
な機構により表面発熱ユニットを使用者が選択した電力
レベルより低い最大電力レベルにおいて動作させるよう
な静止動作点が確立され、これによってガラスセラミッ
ク温度は５２０〜５４０℃の範囲内に維持される。

このルーチンにおいて温度変化速度の比較を行うにあた
り、連続して比較を行う時間間隔はクロックＴＭＰＣＬ
Ｋにより確立される。このクロックはガラスセラミック
の温度が５００℃を上回ったとき１段階だけインクリメ
ント処理され、その温度が５００℃を下回ったとき、よ
り早い速度となる第２段階にインクリメント処理される
。

このよにして温度が５００℃を下回ったときは発熱ユニ
ットを電力レベルの最大許容値まで速やかに戻すため比
較的頻繁に電力設定値の調整が行われる。

ここで第１２Ｂ図のフロー線図を参照すると、問い合わ
せ（２３４）はガラスセラミック温度を５００℃の基準
温度と比較し、温度変化速度がタイマーＴＭＰＣＬＫを
インクリメントする段階であるか否かを判断する。そし
て温度が５００℃以下であればＴＭＰＣＬＫはブロック
２３６において２だけ増加（インクリメント）される。

また５００℃を上回っておればＴＭＰＣＬＫはブロック
（２３Ｂ）において１だけ増加処理される。図示の実施
例において望ましい時間間隔としては温度が５００℃よ
り高い場合６秒間に、また温度が５００℃以下の場合に
は３秒間にセットされる。問い合わせ（２４０）はＴＭ
ＰＣＬＫをタイムアウトしたか否かを判断するため、そ
のＴＭＰＣＬＫが最大時間間隔を表すＳＳＴＩＭＥと比
較する。

ＴＭＰＣＬＫがタイムアウト（終了）すると、それはブ
ロック（２４２）においてリセットされ、ガラスセラミ
ック温度は問い合わせ（２４４）において５４０℃の基
準温度と比較される。この場合温度が５４０℃より高け
ればその温度変化速度が問い合わせ（２４６）において
負の変化速度ＮＥＧＳＬＰと比較される。測定された変
化勾配が基準速度より小さな負の値であればそれはガラ
スセラミックが急激には温度降下していないことを意味
し、調整は変数ＲＰＬに対して行われる。

ＲＰＬは定常状態制御ルーチンのこの部分によって要求
される電力レベルに向かって累加的な調整を行うことを
表すものである。ＲＰＬは最終的には変数ＰＬＶＬから
差し引かれ、発熱ユニットに供給されるべき電力レベル
を表現する。従って発熱ユニットへの供給電力レベルを
１だけ減少させるためＲＰＬは１だけ増加させられる。

同様に電力レベルをルベル上げようとすればＲＰＬは１
だけ減少させられる。電力レベルＰＬＶＬが０より小さ
くなることは規定されていないためＲＰＬは９より大き
くならない。

再び問い合わせ（２４８）を参照すると、測定された変
化速度は基準速度より小さな負の値であればＰＬＶＬは
低下させられるべきである。問い合わせ（２４８）はＲ
ＰＬが９より大きいか否かを判断し、もし大きければそ
れは９にセットされる。もし大きくなければそれはｌだ
け増加させられる。これらはブロック（２５０）及び（
２５２）に示す通りである。ＰＬＶＬはブロック（２５
４）においてＲＰＬＯ値だけ減じられる。問い合わせ（
２５６）はＰＬＶＬが０未満であるか否かを判断し、０
未満であればそれを０にセットする。次いでプログラム
はブロック（２５８）において第１３図のＰ　Ｓ　Ｅ　
Ｔ　（Ｐｏｗｅｒ　Ｓｅｔ　）ルーチンに分岐する。

再び問い合わせ（２４４）を参照してガラスセラミック
温度が５４０℃以下であれば、問い合わせ（２６２）は
その温度が５２０℃より高いか否かを判断する。そして
５２０℃以下であれば発熱ユニットに供給すべき電力レ
ベルを増加させることが要求される０問い合わせ（２６
４）ではＲＰＬが０以下であるか否かを判断する。そし
て０以下であればそれはブロック（２６６）において０
にセットされる。もしＯ以下でなければＲＰＬはブロッ
ク（２６８）において１だけ切り下げられ、ＰＬＶＬは
ブＯｙ’）（２５４）　においてＰＬｖＬ−ＲＰＬにセ
ントされる。従ってガラスセラミック温度が５２０℃以
下であれば発熱ユニットに加えられるべき電力レベルを
ルベルだけ増加させ、これによってその電力レベルを使
用者が選択した電力設定値に対応する電力レベルに戻す
ものである。、温度が５２０℃より高ければ問い合わせ
（２７０）は温度変化速度を図示の実施例においては＋
０．１℃／秒とされた所定の基準変化速度ＰＯ３５ＬＰ
と比較する。問い合わせ（２７０）が温度変化（上昇）
を判断してそれが５２０℃から５４０℃に向かって変化
していくことを指示する場合、ＲＰＬの調整は不要であ
り、プログラムはブロック（２５４）に移行する。温度
が基準速度より早い速度で上昇していなければ、プログ
ラムは問い合わせ（２６４）に移行し、そこでの判断に
よるブロック（２６６）または（２６８）におけるＲＰ
Ｌ減少のための妥当な調整が行われる。

ＰＳＥＴ　（パワー七ント）　ルーチン−第１３′′発
熱ユニットに加えられるべき妥当な電力レベルが確立さ
れると、次の電力信号サイクルのためのトライアックの
トリガー決定を行なわなければならない。この決定は制
御プログラム中の各バスを通じて４個の発熱素子の各々
について行われる。

このルーチンにおいてはその都度発熱ユニット用ＲＡＭ
ファイルの各々からの情報を用いるものでアル。ここで
各電力レベルのための電力パルス繰り返し数は、論理“
１′ビツトによってオンサイクルを表し、論理＃０２ビ
ットによってオフサイクルを表すようにした６４ビツト
語のビットパターンによって規定されることを想起すべ
きである。発熱ユニットに加えられるべき電力レベルを
表すワード中のビットはこのルーチンを通る各パス毎に
１ビツトづつ順次テストされる。テストされたビットの
状態は対応する発熱ユニットのためのトライアックを次
の電力信号サイクルにおいてトリガーするか否かを決定
するものである。

このルーチンは表検索機能を実行して妥当な制御語を見
出し、４つの表面発熱ユニットの各々についてそのワー
ド内の妥当なビットの状態をチェックするものである。

ここでトライアックトリガー情報は４ビツト語ＴＭＰＯ
Ｎにおいてストアされる。この４ビツト語は妥当なトラ
イアックトリガー信号を発生するためパワーアウトルー
チン（第１４図）において用いられる。

変数ＴＢＬＡＤＤは６４ビツト制御語を収容した検索表
のためのＲＡＭ内におけるスタート位置アドレスを表す
ものである。このアドレス及びＨａｘ表現における関連
ビットパターンは第１表に示されている。各制御語につ
いて示されたコード中の１６数の各々は４桁の２進ビツ
トからなる１６進数表現である。

変数ＢＩＴＡＤＤはテストされるべきビットの６４ビツ
ト制御語内における位置を表すものであり、この場合０
及び６３はそれぞれ最も有意味なピント及び最も意味の
軽いビットの位置に対応するものである。

指示変数ｎはテーブル検索ループをこのルーチンを通る
各バス中に４回反復する。これは各発熱ユニットについ
て１度行われる。変ＢＰＷＤＡＤＤは第ｎ番目の発熱ユ
ニットに供給すべき電力レベルを表す制御語のアドレス
である。第１表から明らかな通り、いずれか特定のパワ
ーワードのためのアドレスはその関連する電力レベルの
ＰＬＶＬ値、すなわち０〜９に係数８を掛算し、これを
ＴＢＬＡＤＤに加算することにより得られるものである
。

第１３図においてこのルーチンのエントリ一部分を参照
すると、制御語ＴＭＰＯＮはブロック（２７２）におい
てクリアされ、０〜６３をカウントするリムカウンタが
インクリメントされる。

問い合わせ（２７６）ではこのカウンタの中身がその最
大カウント数６３より大きいか否かを判定する。そして
もし大きければそれはブロック（２７８）においてＯに
リセットされる０次のＢＩＴＡＤＤはリングカウンタの
カウント値に等しくセットされ、これによって発熱ユニ
ットについてテストされるべきビットのための制御語内
の位置が規定される（ブロック２８０）、同じビット位
置はテストにおけるユニットの各々についてテストされ
る。

変数ｎはブロック（２８２）においてＯに所期設定され
る。第ｎ番目の発熱ユニットに供給すべき電力レベルの
ためのＰＷＤＡＤＤがブロック（２８４）によって決定
される。制御語内においてアドレスＰＷＤＡＤＤに位置
する変数ＢＩＴＡＤＤにより規定されたビット位置の状
態は問い合わせ（２８６）においてテストされる。この
テストされたビットが論理＃１＃であれば制御語ＴＭＰ
ＯＮの第ｎ番目ビットがセットされる（ブロック（２８
８））、さもなければＴＭＰＯＮ（７）第４番目ビット
はＯに止まる。指数ｎがブロック（２９０）においてイ
ンクリメントされた後ｎの値は問い合わせ（２９２）に
おいてチェックされる。

その値が３より大きければブロック（２８４）、（２８
８）及び（２９０）を含むループ並びに問い合わせ（２
８４）及び（２８６）が４回繰り返されることを意味し
、ブロック（２９４）においてｎがリセットされ、プロ
グラムは第４図のパワーアウトルーチンに移行する。も
しｎの数が３以下であればプログラムはブロック（２８
４）に復帰して次の発熱ユニットについての制御語のビ
ットをテストする。変数ＴＭＰＯＮの全４ビツトについ
て妥当な状態が確立された後、プログラムはブロック（
２９６）においてパワーアウトルーチン（第１４図）に
分岐する。

パワーアウトルーチン−第１４パ このルーチンの機能はトライアック２４（ａ）〜２４（
ｂ）をトリガーして４つの発熱ユニットの各々について
次の電力サイクルのためのトライアックトリガーの決定
を行うものである。トライツクのトリガーは電力信号の
上向きＯ交叉点と同期して行われる。

第１４図のルーチンを参照すると、このルーチンのエン
トリ一部分においてトライアックを制御する出力ラッチ
Ｐ５００−５０３がリセットされる（ブロック（３０２
））。次にプログラムは入カポ−）Ｐ８１０からＯ交叉
点検出器の状態を表す入力を読取り（ブロック（３０４
）　）　、問い合わせ（３０６）はこの入力の状態をそ
れが電力信号の上向き０交叉点の発生を意味する論理＃
１“にスイッチされるまでチェックするものである。

Ｐ８１０が１に等しい場合、プログ″ラムは問い合わせ
（３０８）に移行してパワー語ＴＭＰＯＮの４ビツトを
順次チェックすると共に出力ラッチＰ５００−Ｐ５０３
の妥当な一つをセットする。指示変数ｎは再びビット０
〜３を順次チェックすぺく用いられる。ここでＰＳＥＴ
ルーチンから分岐する前に指数ｎは０にリセットされる
ことを想起すべきである０問い合わせ段階（３０８）は
第ｎ番目のビットが１であるか否かをテストし、それが
１であれば出力Ｐ５０（ｎ）がセットされ（ブロック（
３１０））、ｆｌはインクリメントされ（ブロック（３
１２）　）　、更に問い合わせ（３１４）においてｎが
３より大きいか否かチェックされる。そしてｎが３以下
であればプログラムは問い合わせ（３０８）に復帰して
次のビットをチェックすると共に、対応する出力パワー
ポートを妥当にセットする０次に変数ＴＭＰＯＮ内にお
いて論理＃１′の状態にあるビットに関連する出力ラン
チＰ５００−Ｐ５０３のいずれかがセットされる。ＴＭ
ＰＯＮ内において０ビフトに関連した出力ラッチはセッ
トされない、後者の場合においてこれらのラッチは各ラ
ッチがこのルーチンの入口においてリセットされている
ため一貫してリセット状態に止まっている。

制御語ＴＭＰＯＮの各ビットはこのようにしてパワーア
ウトルーチンを通る各バス毎にテストされる。このよう
にして行われる各トライアックの導通または非導通の決
定は制御プログラムを通る各バス中において行われる。

各発熱ユニットについて問い合わせ（３０６）及び（３
１２）　、並びにブロック（３０８）及び（３１０）を
含むループが４回繰り返されると、次の電力サイクルの
ための電力制御の決定がなされ、プログラムは走査ルー
チンに復帰して次の発熱ユニットのためのプログラムを
実行する。

以上において本発明の特定の実施例が記載されかつ記述
されたものであるが、当業者にとっては多様な変形が可
能であることが理解されよう０例えば実施例においては
赤外線発熱ユニットを採用したが、本発明は常套的な熱
伝導型の調理器上板においても用い得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電力制御システムを具体化した上板付
調理器の一部を示す正面斜視図、第２図は発熱ユニット
の一つを詳細に示す第１図の調理器の部分側断面図、第
３図は温度センサ及び発熱ユニットを詳細に示す第１図
の調理器の部分拡大平面図、第４図は第１図の調理器の
ための電力制御回路を示す機能ブロック線図、第５図は
使用者が選択し得る種々の設定電力に対応する電力信号
及びシステム動作を電力信号と同期させるためのタイミ
ング信号を示す波形図、第６図は第１図の調理器の表面
を形成するガラスセラミック部分の抵抗体温度特性を表
すグラフ、第７図は第１図の調理器において具体化され
た本発明の電力制御システムにおける制御回路を示す概
略回路図、第８図は第７図の回路中に用いられたマイク
ロプロセッサの制御プログラムに編入された操作ルーチ
ンのフロー線図、第９Ａ及び９Ｂ図は第７図の回路中に
設けられたマイクロプロセッサの制御プログラムに編入
されたキーボードデコ一ドルーチンのフロー線図、第１
０図は第７図の回路中に設けられたマイクロプロセッサ
の制御プログラムに編入された速度計算ルーチンのフロ
ー線図、第１１図は第７図の回路中に設けられたマイク
ロプロセッサの制御プログラムに編入された速度制御ル
ーチンのフロー線図、第１２Ａ及び第１２Ｂ図は第７図
の回路中に設けられたマイクロプロセッサの制御プログ
ラムに編入された定常状態制御ルーチンのフロー線図、
第１３図は第７図の回路中に設けられたマイクロプロセ
ッサの制御プログラムに編入されたＰＳＥＴルーチンの
フロー線図、第１４図は第７図の回路中に設けられたマ
イクロプロセッサの制御プログラムに編入されたパワー
アウトルーチンのフロー線図である。 （１０）・・・ガラスセラミック上板付調理器（１２）
・・・ガラスセラミック調理面（１３ａ）〜（１３ｄ）
　　・・・円形パターン（１４ａ）〜（１４ｄ）　　・
・・発熱ユニット（１５）・・・　ディスプレイパネル （１６）・・・開放コイル型電気抵抗素子（１７）・・
・キー配列 （１８）・・・支持円板 （１９）・・・ディジタルＬＥＤ表示素子（２０）・・
・パン状の部材 （２２）・・・絶縁ライナ （２４ａ）　　〜（２４ｄ）　　・・・トライアック（
２６）・・・電力制御システム （２８）・・・感触膜型スイッチキーボード（３０）・
・・貴金属片 特許出願人　ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 復代理人　　新　実　健　部 ５晃度“Ｆ ＦＩＣｒ、５ ＦＩＣｒ、８

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセラ
   ミック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方に
   位置し前記調理面に支持された負荷を加熱するための少
   なくとも一つの輻射型発熱ユニット、及び使用者が前記
   発熱ユニットを複数の電力設定値の一つにおいて付勢す
   るように選択するための使用者操作用入力手段を有する
   家庭用調理器において、 前記発熱ユニットに近接した前記ガラスセラミック調理
   面の温度を検出するための温度検出手段、及び 前記入力選択手段及び前記温度検出手段に応答して、前
   記発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応す
   る定常状態の電力レベルにおいて動作させるための電力
   制御手段を備え、 前記電力制御手段は検出されたガラスセラミック温度の
   変化速度を判定するための手段と、前記ガラスセラミッ
   ク温度及びその温度変化速度を監視して前記ガラスセラ
   ミック調理面上の異常熱負荷状態を検出するための手段
   を含み、 前記電力制御手段は更に異常負荷状態の検出に応答して
   発熱ユニットを前記使用者選択による電力設定値に関連
   する定常電力レベルより低い電力レベルにおいて付勢す
   るように動作するものであり、前記低い電力レベルは検
   出されたガラスセラミック温度、温度変化速度、及び使
   用者選択による電力設定値の関数として決定されたもの
   であり、これによってガラスセラミック調理面の温度を
   その面上の異常熱負荷状態に基づく過熱温度による危険
   を回避し得る限度内に制限することを特徴とするガラス
   セラミック上板付調理器のための温度制限システム。
2. （２）前記ガラスセラミック温度及び温度変化速度を監
   視して異常負荷状態を検出するための手段が、検出され
   たガラスセラミック温度を所定の基準温度閾値と比較す
   る手段、及び前記判定された温度変化速度を発熱ユニッ
   トに関するガラスセラミック調理面上の異常負荷状態を
   表す所定の基準変化速度と比較するための手段を含み、
   これによって前記監視及び検出手段は検出された温度が
   基準温度を上回ると共に判定された温度変化速度が基準
   変化速度を上回った時、前記異常負荷状態の発生を検出
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の制御システム。
3. （３）前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速度
   を監視して異常負荷状態を検出するための手段が前記検
   出された温度を第１の基準温度閾値、前記第１の基準温
   度より高い第２の基準温度閾値及び前記第２の基準温度
   より高い第３の基準温度と比較するための手段と、前記
   判定された温度変化速度を第１の異常負荷状態を表す第
   １の基準変化速度、第２の異常負荷状態を表す前記第１
   の変化速度より低い第２の基準変化速度及び第３の異常
   負荷状態を表す前記第２の変化速度より低い第３の基準
   変化速度と比較するための手段を含み、前記監視及び検
   出手段は前記検出された温度が前記第１の基準温度より
   高く且つ前記判定された温度変化速度が前記第１の基準
   変化速度を上回る時もしくは、前記測定されたガラスセ
   ラミック温度が前記第２の基準温度を上回ると共に、前
   記判定された温度変化速度が前記第１の基準変化速度ま
   たは前記第２の基準変化速度を上回るとき、あるいは前
   記検出された温度が前記第３の基準温度を上回りかつ前
   記判定された変化速度が前記第１の基準変化速度、第２
   の基準変化速度または前記第３の基準変化速度を上回る
   ときにおいて異常負荷状態の発生を検出するものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の制御
   システム。
4. （４）前記電力制御システムは前記検出された温度が前
   記第１の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変
   化速度が前記第１の基準変化速度を上回るか、または前
   記検出された温度が前記第２の基準温度を上回ると共に
   前記判定された温度変化速度が前記第２の基準変化速度
   を上回り、あるいは前記検出された温度が前記第３の基
   準温度を上回ると共に前記判定された変化速度が前記第
   ３の基準変化速度を上回るときに前記表面加熱用発熱ユ
   ニットに加えるべき電力ユニットを第１の所定量だけ減
   少させ、更に前記検出された温度が前記第２の基準温度
   を上回ると共に前記判定された温度変化速度が前記第１
   の基準変化速度を上回るか、または前記測定された温度
   が前記第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温
   度変化速度が前記第２の基準変化速度を上回るときに、
   前記電力レベルを前記第１の所定量より大きい第２の所
   定量だけ減少させ、更に前記検出された温度が前記第３
   の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化速度
   が前記第１の基準変化速度を上回るときに、前記発熱ユ
   ニットに供給すべき電力レベルを前記第２の所定量より
   大きい第３の所定量だけ減少させるように動作するもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載
   の制御システム。
5. （５）前記第１の異常負荷状態が脱水空だき状態に対応
   し前記第２の異常負荷状態が調理面上に載置した容器の
   変形状態に対応するものであり、前記第３の異常負荷状
   態が無負荷状態に対応するものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（４）項記載の制御システム。
6. （６）前記第１の異常負荷状態が脱水空だき状態に対応
   し、前記第２の異常負荷状態が変形容器状態に対応し、
   前記第３の異常負荷状態が無負荷状態に対応するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の
   制御システム。
7. （７）前記検出された温度及びその温度変化速度を監視
   して異常負荷状態を検出するための手段が検出されたガ
   ラスセラミック温度を異常高温状態を表す所定の第１基
   準温度と比較するための手段、及び前記温度変化速度を
   所定の負の基準変化速度と比較するための手段を含むこ
   とにより前記検出された温度が前記基準温度を上回ると
   共に、前記判定された温度変化速度が前記基準変化速度
   より小さい負の値であるとき、これを異常負荷状態とし
   て検出するものであり、 これによって前記電力制御システムは前記基準温度より
   低いガラスセラミック温度、もしくは判定されたガラス
   セラミック温度の変化速度が前記基準変化速度より大き
   い負の値となるまで前記発熱ユニットを順次低下した電
   力レベルにおいて駆動するものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の制御システム。
8. （８）前記電力制御システムは前記発熱ユニットに加え
   られる電力レベルを異常負荷状態の検出に応答して定常
   レベルより低いレベルに低下させることに続き、そのよ
   うな状態の終了が検出された後においてもさらに動作し
   て前記加えられる電力レベルが定常電力レベルに等しく
   なるか、または異常負荷状態の再発が検出されるまで前
   記発熱ユニットに加える電力レベルをゆるやかに上昇さ
   せるものであることを特徴とする特許請求の範囲第（７
   ）項記載の制御システム。
9. （９）温度変化速度判定手段が順次行われる変化速度測
   定間の時間間隔を確立するためのタイミング手段を含み
   、前記タイミング手段は前記測定されたガラスセラミッ
   ク温度が前記ガラスセラミック調理面についての所望の
   最大定常温度を表す前記第１の基準温度より低い第２の
   所定基準温度より高いとき、第１の時間間隔を確立し、
   前記検出された温度が前記第２の基準温度より低いとき
   、前記第１の時間間隔より短い第２の時間間隔を確立す
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第（８）
   項記載の制御システム。
10. （１０）前記制御システムが更に前記検出されたガラス
    セラミック温度を前記第２の基準温度より高い第３の基
    準温度と比較するための手段を含み、前記電力制御手段
    は前記検出されたガラスセラミック温度が前記第３の基
    準温度を上回るとき、前記発熱ユニットに供給する電力
    レベルを検出されたガラスセラミック温度の関数として
    厳密に低下させ、これによってガラスセラミックの過熱
    温度状態に対する急速応答を提供することを特徴とする
    特許請求の範囲第（９）項記載の制御システム。
11. （１１）加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセ
    ラミック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方
    に位置した前記調理面上の負荷を加熱するための少なく
    とも一つの輻射型発熱ユニットを有する家庭用調理器に
    おいて、 使用者が発熱ユニットのための複数の電力設定値の一つ
    を選択できるようにするための使用者操作型入力選択手
    段と、 前記発熱ユニットに近接した前記ガラスセラミック支持
    面の温度を検出するための温度検出手段、及び 前記入力選択手段及び前記温度検出手段に応答して前記
    発熱ユニットを前記使用者が選択した電力設定値に対応
    する定常電力レベルにおいて動作させるために前記検出
    されたガラスセラミック温度を所定の第１の基準温度と
    比較するための手段と、前記検出されたガラスセラミッ
    ク温度の変化速度を測定するための手段と、前記検出さ
    れたガラスセラミック温度をガラスセラミック調理面上
    の異常負荷状態を表す正の基準温度変化速度と比較する
    ための手段と、前記測定されたガラスセラミック温度を
    異常に高いガラスセラミック温度を表す前記第１の基準
    温度より高い第２の基準温度と比較するための手段及び
    前記検出された温度が前記第２の基準温度を上回るとき
    前記判定された温度変化速度を負の基準変化速度と比較
    するための手段を含む電力制御手段を備え、 前記電力制御手段は前記検出された温度が前記第１の基
    準温度より高く、かつ前記正の温度変化速度より早い変
    化速度であるとき、または前記検出された温度が前記第
    ２の基準温度より高く、かつ前記測定された温度変化速
    度が前記負の基準変化速度より小さい負の値であるとき
    に、前記発熱ユニットを前記使用者の選択による電力設
    定値に対応する定常電力レベルより低い電力レベルにお
    いて動作させるものであり、この場合において前記定常
    レベルより低い電力レベルは検出されたガラスセラミッ
    ク温度、判定された温度変化速度及び使用者が選択した
    設定電力の関数として決定されるものであり、 これによってガラスセラミックが加熱された場合におい
    て温度変化速度が不所望の急激温度上昇によって示され
    る異常負荷状態の存在を指示するときに電力を低下させ
    、更にガラスセラミック温度が不所望の高温であって、
    かつ十分な速度で低下しない場合においても前記発熱ユ
    ニットに供給する電力レベルを低下させるようにしたこ
    とを特徴とするガラスセラミック上板付調理器のための
    電力制御システム。
12. （１２）温度変化勾配を測定するための手段が変化速度
    の負の基準速度に対する逐次的な比較操作の時間間隔を
    確立するためのタイミング手段を含み、前記タイミング
    手段は測定されたガラスセラミック温度がガラスセラミ
    ック調理面の最大許容定常温度を表す前記第２の基準温
    度より低い第３の設定基準温度を上回るとき、第１の時
    間間隔を確立し、前記測定された温度が前記第２の基準
    温度より低いとき、前記第１の時間間隔より短い第２の
    時間間隔を確立するものであり、これによって前記検出
    されたガラスセラミック温度が第３の基準温度より低い
    ときはその温度低下の速度を比較的頻繁に測定し、電力
    レベルが異常負荷状態を補償すべく要求されるレベルよ
    りも低下したときはその電力レベルを定常レベルに向か
    って速やかに上昇させることができるようにした特許請
    求の範囲第（１１）項記載の制御システム。
13. （１３）前記制御システムが更に前記検出されたガラス
    セラミック温度を前記第２の基準温度より高い第４の基
    準温度と比較するための手段を含み、前記電力制御手段
    は前記検出されたガラスセラミック温度が前記第４の基
    準温度を上回ったとき発熱ユニットに供給される電力レ
    ベルを前記検出されたガラスセラミック温度の厳密な関
    数として更に低下させるように動作するものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第（１２）項記載の制御シ
    ステム。
14. （１４）加熱されるべき負荷を支持するためのガラスセ
    ラミック調理面と、前記ガラスセラミック調理面の下方
    に位置しその調理面上に支持された負荷を加熱するため
    の少なくとも一つの輻射型発熱ユニットと、使用者が前
    記発熱ユニットに対する複数の電力設定値の一つを選択
    できるようにするための使用者操作型入力選択手段、及
    び前記発熱ユニットに近接したガラスセラミック支持面
    の温度を検出するための温度検出手段を有する家庭用調
    理器の電子制御装置であって、 前記入力選択手段及び温度検出手段に応答して前記使用
    者が選択した電力設定値に対応する定常電力レベルを発
    熱ユニットに供給すべく動作する電力制御手段と、 検出されたガラスセラミック温度の変化速度を判定する
    ための手段、及び 前記ガラスセラミック温度及びその温度変化の速度を監
    視して前記ガラスセラミック調理面上における異常熱負
    荷状態を検出するための手段を備え、 前記電力制御手段は更に前記異常負荷状態の検出に応答
    して前記発熱ユニットを前記使用者が選択した電力設定
    値に関連する定常電力レベルより低い電力レベルにおい
    て動作させるものであり、前記定常電力レベルより低い
    電力レベルは検出されたガラスセラミック温度、その温
    度変化速度及び使用者が選択した電力設定値の関数とし
    て決定され、これによってガラスセラミック調理面の温
    度を、その調理面が異常熱負荷状態に基づく加熱温度に
    よって損傷しない程度に制限するようにしたことを特徴
    とする家庭用調理器のための電子制御装置。
15. （１５）前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速
    度を監視して異常負荷状態を検出するための手段が、前
    記検出されたガラスセラミック温度を所定の基準温度閾
    値と比較するための手段及び前記温度変化速度をその発
    熱ユニットについてのガラスセラミック調理面上の異常
    負荷状態を表す所定の温度変化速度と比較するための手
    段を含み、これによって前記検出された温度が前記基準
    温度を上回ると共に前記判定された温度変化速度が前記
    基準変化速度を上回ったとき、これを異常負荷状態とし
    て検出するものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第（１４）項記載の制御装置。
16. （１６）前記ガラスセラミック温度及びその温度変化速
    度を監視して異常負荷状態を検出するための手段が前記
    検出された温度を第１の基準温度閾値、前記第１の基準
    温度より高い第２の基準温度閾値及び前記第２の基準温
    度より高い第３の基準温度と比較するための手段、並び
    に前記判定された温度変化速度を第１の異常負荷状態を
    表す第１の基準変化速度、第２の異常負荷状態を表す前
    記第１の基準変化速度より低い第２の基準変化速度及び
    第３の異常負荷状態を表す前記第２の基準変化速度より
    低い第３の基準変化速度と比較するための手段を含み、 これによって前記検出された温度が前記第１の基準温度
    を上回ると共に前記判定された変化速度が前記第１の基
    準変化速度を上回るとき、または前記測定されたガラス
    セラミック温度が前記第２の基準温度を上回ると共に前
    記判定された温度変化速度が前記第１の基準変化速度も
    しくは前記第２の基準変化速度のいずれかを上回るとき
    、あるいは前記検出されたガラスセラミック温度が前記
    第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化
    速度が前記第１の基準変化速度、前記第２の基準変化速
    度及び前記第３の基準変化速度のいずれかを上回るとき
    をもって異常負荷状態として検出することを特徴とする
    特許請求の範囲第（１４）項記載の制御装置。
17. （１７）前記電力制御手段は前記検出された温度が前記
    第１の基準温度を上回ると共に前記判定された温度変化
    速度が前記第１の基準変化速度を上回るとき、もしくは
    前記検出された温度が前記第２の基準温度を上回ると共
    に前記判定された温度変化速度が前記第２の基準変化速
    度を上回るとき、あるいは前記検出された温度が前記第
    ３の基準温度を上回ると共に前記判定された変化速度が
    前記第３の基準変化速度を上回るときに、前記表面発熱
    ユニットに供給する電力レベルを第１の所定量だけ減少
    させ、前記検出された温度が前記第２の基準温度を上回
    ると共に前記判定された温度変化速度が前記第１の基準
    変化速度を上回るとき、もしくは前記測定された温度が
    前記第３の基準温度を上回ると共に前記判定された温度
    変化速度が前記第２の基準変化速度を上回るときに前記
    電力レベルを前記第１の所定量より大きい第２の所定量
    だけ減少させ、更に前記検出された温度が前記第３の基
    準温度を上回ると共に前記判定された温度変化速度が前
    記第１の基準変化速度を上回るときに前記第２の所定量
    より大きい第３の所定量だけ前記発熱ユニットに供給す
    る電力レベルを減少させるように動作するものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１６）項記載の制御
    システム。
18. （１８）前記検出された温度及び前記検出された温度の
    変化速度を監視して異常負荷状態を検出するための手段
    が、前記検出されたガラスセラミック温度を異常高温状
    態を表す第１の所定基準温度と比較するための手段、及
    び前記温度変化速度を所定の負の変化速度と比較するた
    めの手段を含み、前記検出された温度が前記基準温度を
    上回ると共に前記判定された変化速度が前記基準変化速
    度より小さな負の値であるときをもって前記異常負荷状
    態として検出するものであり、 これによって前記制御システムは前記異常負荷状態が前
    記基準温度より低いガラスセラミック温度となり、また
    は前記ガラスセラミック温度の変化速度が前記基準変化
    速度より大きい負の値となるように修正されるまで前記
    発熱ユニットを付勢する電力レベルを連続的に低下させ
    るように動作するものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第（１４）項記載の制御装置。
19. （１９）前記電力制御手段が異常負荷状態の検出に応答
    して前記発熱ユニットに供給する電力レベルを前記定常
    レベルより低いレベルに向かって低下させることに続き
    、そのような異常負荷状態の終了が検出された後、前記
    発熱ユニットに供給する電力レベルをそれが前記定常電
    力レベルに等しくなるまで、もしくは異常負荷状態の再
    発が検出されるまで緩やかに上昇させるように動作する
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第（１８）
    項記載の制御装置。
20. （２０）前記温度変化速度を判定するための手段が、連
    続した温度変化速度を測定する時間間隔を確立するため
    のタイミング手段を含み、前記タイミング手段は前記測
    定されたガラスセラミック温度がガラスセラミック調理
    面についての所望の最高定常温度を表す前記第１の基準
    温度より低い第２の設定基準温度を上回ったとき、第１
    の時間間隔を確立し、前記検出された温度が前記第２の
    基準温度より低いとき、前記第１の時間間隔より短い第
    ２の時間間隔を確立するものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１９）項記載の制御装置。
21. （２１）前記制御装置が更に前記検出されたガラスセラ
    ミック温度を前記第２の基準温度より高い第３の基準温
    度と比較するための手段を含み、前記電力制御手段は前
    記検出されたガラスセラミック温度が前記第３の基準温
    度を上回ったとき前記検出されたガラスセラミック温度
    の厳密な関数として前記発熱ユニットに供給する電力レ
    ベルを更に低下して過熱ガラスセラミック温度状態に対
    する迅速な応答を行うものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第（２０）項記載の制御システム。
22. （２２）ガラスセラミック調理面と、前記ガラスセラミ
    ック調理面の下方に位置する輻射型発熱ユニットと、前
    記発熱ユニットに近接したガラスセラミック調理面の温
    度を検出するための手段、及び使用者が前記発熱ユニッ
    トのための複数の電力設定値の一つを選択できるように
    するための使用者操作型入力選択手段を有する調理器に
    おける電力制御方法であって、 前記発熱ユニットを使用者が選択した電力設定値に対応
    する定常電力レベルにおいて動作させ、前記ガラスセラ
    ミック調理面の温度を周期的に測定すると共にその測定
    温度を基準温度閾値と比較し、 前記測定された温度が前記基準温度閾値を上回ったとき
    、前記測定された温度の変化速度を周期的に演算してそ
    の演算した変化速度を調理面上の異常負荷状態を表す基
    準速度と比較し、更に前記演算された変化速度が基準速
    度より高くなったとき前記発熱ユニットに供給する電力
    レベルを前記測定されたガラスセラミック温度、その温
    度の演算されたガラスセラミック温度の変化速度、及び
    前記使用者が選択した電力設定値の関数として減少させ
    ることにより前記ガラスセラミック調理面を過熱から保
    護すること を特徴とする調理器の電力制御方法。