(57)【要約】【課題】高速で安定した連続調理のできるヒータ加熱装置を得る。【解決手段】被加熱体１１を加熱室１４に設けられた加熱棚１２に配置し、加熱源である上ヒータ１６と、下ヒータ１７と、加熱室１４の温度を検出する第１〜第３の温度検出手段１８〜２０を備え、加熱室１４には、内部の空気を排出するための排気口２１を有し、排気ファン２３と、それを駆動するモータ２４を備えている。各ヒータ及び加熱室は、それぞれ温度を検出し、ヒータへの電力供給、加熱室の排気する排気ファンを制御することにより、個々に設定された温度となるように制御することで、常に一定の調理条件を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収容する加熱室と、前記加熱室を加熱するヒータと、前記加熱室には加熱室内の空気を排気する排気口を有し、排気口近傍には排気ファンと前記排気ファンを駆動するモータを備え、加熱室内の温度を検出する第１の温度検出手段とヒータの温度を検出する第２の温度検出手段を備え、加熱室内の温度とヒータの温度から排気ファンの回転とヒータの出力を制御することを特徴とするヒータ加熱装置。
【請求項２】
排気ファンの回転の制御は、加熱室内の温度が設定された所定の温度ＴＯ０に達すると回転を開始し、所定の温度ＴＯ０からある一定の決められた温度ＴＯ１まで下がると回転を止めるという制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のヒータ加熱装置。
【請求項３】
排気ファンの回転の制御は、加熱室内の温度が設定された所定の温度ＴＯ０に対して現在の温度ＴＯが低い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＯが正でなければ、回転数を下げ、加熱室内の温度が設定された所定の温度ＴＯ０に対して、現在の温度ＴＯが高い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＯが負でなければ、回転数を上げることを特徴とする請求項１に記載のヒータ加熱装置。
【請求項４】
排気ファンの回転の制御は、現在の温度ＴＯが高い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＯが正であり、さらに、回転数が最大となっている場合、ヒータの温度制御をよりも優先してヒータの出力を下げる、もしくは、止めることを特徴とする請求項３に記載の排気ファンの回転制御方法。
【請求項５】
ヒータの温度の制御は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に達すると、通電、停止を繰返す断続通電に切替え、前記断続通電中は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、現在の温度ＴＨが低い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＨが正でなければ、断時間を短くし、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、現在の温度ＴＨが高い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＨが負でなければ、断時間を長くすることを特徴とする請求項１に記載のヒータ加熱装置。
【請求項６】
ヒータの温度の制御は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に達すると、入力電力制御に切替え、前記入力電力制御中は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、現在の温度ＴＨが低い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＨが正でなければ、入力電力を上昇させ、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、現在の温度ＴＨが高い場合で且つ、温度の変化量ΔＴＨが負でなければ、入力電力を降下させることを特徴とする請求項１に記載のヒータ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブンレンジ等の電気ヒータ加熱調理装置における加熱調理の温度の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、オーブン庫内の温度制御方法は、ヒータのオンによるセンサー検出温度の上昇が、その後ヒータをオフすることによりタイムラグをもって下降へ転じた時点を検出し、該時点より以後であって、少なくとも、センサー検出温度が、庫内温度の目標値に相当するセンサー検出温度の設定値にまで下降するよりも早い時点で再びヒータをオンすることを提案している。
【０００３】
また、上記ヒータオンは、センサー検出温度がタイムラグをもって下降へ転じた時点の直後に行うようにしてもよいし、再びオンになる時のヒータの通電状態は、オンオフを交互に繰返す間欠オン状態になすことも併せて提案している。
【特許文献１】特開平５−１３７６５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、オーブン庫内温度を所定の温度に昇温・維持することは可能であるが、グリル調理における焼き加減を決定するのは、加熱源の温度であり、前記従来の構成では、加熱源の温度までも制御することは出来ず、安定した連続調理を実現することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気ヒータ加熱調理装置は、オーブン庫内の温度を検出するセンサーとヒータ温度を検出するセンサーと庫内空気を排気する排気ファンとを備え、両温度の上昇と下降から排気ファンの回転速度とヒータの出力を制御し、オーブン庫内の温度とヒータの温度とを所定の温度に昇温・維持するというものである。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成により、調理に関わる熱源の温度が一定となり、連続調理時にも毎回安定した調理結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明にかかるヒータ加熱装置は、加熱室内に加熱源となるヒータと、加熱室内の温度を検出するサーミスタや熱電対といったような加熱室温度センサーを備え、且つ、ヒータにはヒータ表面の温度を検出するヒータ温度センサーを備える。
【０００８】
また、加熱室には、加熱室内の空気を排出するための排気口を有し、排気口の近傍、もしくは、排気口に接続された通風路の先には排気ファンとそれを駆動するモータを備える。
【０００９】
上記構成により、設定された所定の加熱室内の温度ＴＯ０と設定された所定のヒータの温度ＴＨ０となるように、加熱室内の温度ＴＯとヒータの温度ＴＨを検出し、排気ファンの回転とヒータの入力電力を制御することで、加熱室内の温度とヒータの温度を常に一定に保つことができ、加熱室内に蓄積されている熱量とヒータから放出される輻射熱が一定となるため、連続調理を実施しても毎回安定した調理結果を得ることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明にかかる装置構成において、検出した加熱室内の温度ＴＯが設定された所定の加熱室内の温度ＴＯ０に到達すると、排気ファンの回転を開始し、加熱室内の空気を排出し、加熱室内の温度を下げる。その後、第２の設定された所定の温度ＴＯ１に到達すると、排気ファンの回転を停止することで、再び加熱室内の温度が上昇する。これにより、加熱室内の温度ＴＯは、設定された所定の温度範囲内ＴＯ０〜ＴＯ１で一定に保つことができる。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明にかかる装置構成において、加熱室内の温度が設定された所定の温度ＴＯ０に対して、検出した現在の加熱室内の温度ＴＯが低い場合であって、所定のサンプリング時間での温度の変化量ΔＴＯが正でない場合、即ち、加熱室内の温度ＴＯが設定された所定の温度ＴＯ０まで上がらない状態にあるとき、排気ファンの回転数を下げて、加熱室内の空気の排出量を減少させ、加熱室内の温度上昇を促進する。
【００１２】
また、加熱室内の温度が設定された所定の温度ＴＯ０に対して、検出した現在の加熱室内の温度ＴＯが高い場合であって、所定のサンプリング時間での温度の変化量ΔＴＯが負でない場合、即ち、加熱室内の温度ＴＯが設定された所定の温度ＴＯ０まで下がらない状態にあるとき、排気ファンの回転数を上げて、加熱室内の空気の排出量を増大させ、加熱室内の温度降下を促進する。これにより、加熱室内の温度は、設定された所定の温度ＴＯ０近傍で一定に保つことができる。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明にかかる排気ファンの制御において、排気ファンの回転を最高にしてもなお、加熱室内の温度ＴＯが設定された所定の温度ＴＯ０まで下がらない状態にあるとき、ヒータの温度制御をよりも優先してヒータの温度を下げる、もしくはヒータの出力を停止することにより、加熱室内の温度の過剰上昇を防ぐことができ、装置の安全性を確保することができる。
【００１４】
また、排気ファンの回転を停止させてもなお、加熱室内の温度ＴＯが設定された所定の温度ＴＯ０まで上がらない状態にあるとき、加熱室内の温度が定常であること、もしくは、加熱室内の温度が所定温度ＴＯ０まで上がらないことを表示してもよい。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明にかかる装置構成において、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に到達すると、ヒータの温度変化を抑制するように、ヒータへの通電、停止を繰返す断続通電に切替える。断続通電中は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、検出した現在の温度ＴＨが低い場合であって、所定のサンプリング時間での平均温度の変化量ΔＴＨが正でない場合、即ち、ヒータの温度ＴＨが設定された所定の温度ＴＨ０まで上がらない状態にあるとき、ヒータの通電時間に対して停止時間を短くし、ヒータの平均温度を上げる。
【００１６】
また、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、検出した現在の温度ＴＨが高い場合であって、所定のサンプリング時間での平均温度の変化量ΔＴＨが負でない場合、即ち、ヒータの温度ＴＨが設定された所定の温度ＴＨ０まで下がらない状態にあるとき、ヒータの通電時間に対して停止時間を長くし、ヒータの平均温度を下げる。これにより、所定時間でのヒータの平均温度は、設定された所定の温度ＴＯ０近傍で一定に保つことができる。
【００１７】
第６の発明は、第１の発明にかかる装置構成において、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に到達すると、ヒータの温度変化を抑制するように、入力電力を変化させる入力電力制御を行い、入力電力制御中は、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、検出した現在の温度ＴＨが低い場合であって、所定のサンプリング時間での平均
温度の変化量ΔＴＨが正でない場合、入力電力を上昇させることで、ヒータの出力を上げてヒータの温度を上昇させる。
【００１８】
また、ヒータの温度が設定された所定の温度ＴＨ０に対して、検出した現在の温度ＴＨが高い場合であって、所定のサンプリング時間での平均温度の変化量ΔＴＨが負でない場合、入力電力を降下させることで、ヒータの出力を下げてヒータの温度を降下させる。これにより、ヒータの平均温度は、設定された所定の温度ＴＯ０近傍で一定に保つことができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の特徴となる部分の基本構成を示すものであり、装置を側面からみた断面図である。
【００２１】
本実施の形態は、ヒータを加熱源としたオーブンレンジであり、食品等の被加熱体１１を加熱棚１２に設けており、加熱源である上ヒータ１６と、下ヒータ１７と、加熱室１４の温度を検出する第１の温度検出手段１８と、上ヒータ１６の温度を検出する第２の温度検出手段１９と、下ヒータ１７の温度を検出する第３の温度検出手段２０を備え、加熱室１４には、内部の空気を排出するための排気口２１を有し、排気口２１の近傍、もしくは、排気口２１に通風路２２を接続した先に排気ファン２３と、それを駆動するモータ２４を備えている。
【００２２】
さらに、加熱室１４は、被加熱体１１を出し入れするため、ドア３０を備えている。
【００２３】
この他、上ヒータ１６、もしくは、下ヒータ１７のどちらか一方を省略した構成としてもよいし、さらに、複数のヒータと温度検出手段を追加することもできる。
【００２４】
以上のように構成されたオーブンレンジについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２５】
図２は、実施の形態１の動作を示すフローチャートである。まず、制御装置２５は、動作開始と同時に、第１の温度検出手段１８から検出した現在の加熱室１４の温度ＴＯと、予め設定された加熱室１４の所定の温度ＴＯ０とを、第２の温度検出手段１９から検出した現在の上ヒータ１６の温度ＴＨＵと、上ヒータ１６の所定の温度ＴＨＵ０とを、第３の温度検出手段２０から検出した現在の下ヒータ１７の温度ＴＨＬと、下ヒータ１７の所定の温度ＴＨＬ０とを、それぞれ比較する。
【００２６】
ここで、加熱室１４の温度ＴＯが所定の温度ＴＯ０よりも高い場合は、排気ファン２３を回転させ、加熱室１４の温度ＴＯが所定の温度ＴＯ０よりも低い場合は、排気ファン２３を停止させる。排気ファン２３の回転と停止の条件となる温度が同一の場合、回転・停止が頻繁に行われるため、別途、予め設定された排気ファン２３の回転制御温度ＴＯ１を持たせることもできる。
【００２７】
本実施の形態では、加熱室１４の温度ＴＯが所定の温度ＴＯ０に到達すると（ステップＳ２０１）、排気ファン２３を回転させ（ステップＳ２０２）、加熱室１４の温度ＴＯが所定の温度ＴＯ１よりも低下すると（ステップＳ２０３）、排気ファン２３を停止させるものとしている（ステップＳ２０４）。
【００２８】
一方、上ヒータ１６の温度ＴＨＵが所定の温度ＴＨＵ０よりも低い場合は（ステップＳ２１１）、上ヒータ１６への通電を開始し（ステップＳ２１２）、上ヒータ１６の温度Ｔ
ＨＵが所定の温度ＴＨＵ０よりも高い場合は（ステップＳ２１１）、上ヒータ１６への通電を停止する（ステップＳ２１４）。
【００２９】
ここで加熱室１４の温度ＴＯが、別途、予め設定された加熱室限界温度ＴＯ２に到達しても（ステップＳ２１３）、上ヒータ１６への通電を停止する（ステップＳ２１４）。なお、ＴＯ２に関しては、ＴＯ０と同じ温度でもよいものとする。下ヒータ１７に関しては、上ヒータ１６と同様の制御を個別に行う。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、加熱室１４の温度と、加熱源である上ヒータ１６の温度と、下ヒータ１７の温度とを、独立して制御することにより、被加熱体に伝達される加熱室の熱量とヒータから放出される輻射熱が常に一定となるため、安定した連続調理を行うことができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、排気ファン２３の回転制御を入力電力やパルスモータ等を利用した回転数で可変できる構成とすることもできる。
【００３２】
図３は、加熱室１４の温度変化と排気ファン２３の回転数の相関を示したグラフである。
【００３３】
まず、ヒータへの通電が開始されると、加熱室１４の温度が上昇しはじめる。ここで、別途、予め設定された排気ファン２３の回転開始温度ＴＯ３になると、排気ファン２３が回転を開始する（ａ）。これにより、温度上昇が抑制され、温度制御のオーバーシュートを低減することができ、また、加熱室１４の温度が一定以上となると発生する燃焼ガスを排気する効果もある。
【００３４】
次に、設定された目標温度ＴＯ０に到達すると、排気ファン２３の回転数を上げて、加熱室１４の温度上昇を抑制する（ｂ）。その後、任意に定められた時間の温度をサンプリングし、温度変化ΔＴＯが任意に定められた負の値となっていない場合、目標温度ＴＯ０を超えて更に上昇しようとするため、再度、排気ファン２３の回転数を上げる（ｃ）。
【００３５】
加熱室１４の温度が下がれば、次は、回転制御温度ＴＯ１以下に下がると、回転数を下げる（ｄ）。回転制御温度ＴＯ１以下においてもなお温度変化ΔＴＯが任意に定められた正の値となっていない場合、再度、回転数を下げる（ｅ）。
【００３６】
なお、回転数の増減値に関しては、任意に定めることができるが、通常、温度変化ΔＴＯの関数とする。例えば、ΔＴＯが正でなければならない場合で、大きく負となっているとき、回転数は大幅に下がるような反比例の関係となる。これにより、加熱源であるヒータの設定温度が変化しても、加熱室の温度を安定して調整することが可能となる。
【００３７】
さらに、本実施の形態では、ヒータの入力制御をトライアック等の半導体パワーコントローラを使用した構成とすることもできる。
【００３８】
図４は、ヒータの温度変化と入力電力の相関を示したグラフである。
【００３９】
まず、ヒータへの通電初期では、１００％の入力電力を印加する。これは、早く目標温度ＴＨ０まで引き上げるためである。ここで、別途、予め設定された制御温度ＴＨ１に到達すると（ａ）、入力電力を下げる（例えば７５％電力）。これにより、温度上昇が抑制され、温度制御のオーバーシュートを低減することができる。
【００４０】
次に、設定された目標温度ＴＯ０に到達すると、ヒータへの通電を停止する（ｂ）。こ
のとき、大幅にパワーダウンさせた入力電力（例えば、２５％電力）を印加し続け、温度降下を緩やかにしてもよい（☆印部）。制御温度ＴＨ１まで降下すると、再度、７５％にパワーダウンさせた入力電力を印加する。
【００４１】
以上の入力電力の制御に関しても、排気ファン２３の制御と同様に温度の変化量から電力の増減を決定してもよい。これにより、常に温度変化量の少ない安定した制御を行うことができる。
【００４２】
また、半導体パワーコントローラによる電力制御を行うと、大きなノイズが発生する場合、マクロな時間でオン、オフを繰返す断続制御に置き換えることもできる。これにより、通電、停止の制御と比較して、安定した温度条件を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかるヒータ加熱装置は、緻密な温度制御により、常に安定した加熱状態を維持することができるので、高速で安定した連続調理を実現することができ、オーブン電子レンジ、電気オーブン、特に業務用の各種オーブンに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態におけるヒータ加熱装置の側面からみた断面図
【図２】本発明の実施の形態における基本フローチャート
【図３】排気ファンの制御における加熱室の温度と排気ファンの回転数の相関図
【図４】ヒータ出力の制御におけるヒータの温度と入力電力の相関図
【符号の説明】
【００４５】
１１  被加熱体
１２  加熱棚
１４  加熱室
１６  上ヒータ
１７  下ヒータ
１８  第１の温度検出手段
１９  第２の温度検出手段
２０  第３の温度検出手段
２１  排気口
２２  通風路
２３  排気ファン
２４  モータ
２５  制御装置
３０  オーブンドア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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