(57)【要約】      （修正有）【課題】収容庫内が目標温度となるよう上限温度と下限温度との間で温度調整器の作動を制御するとき、オーバーシュートまたはアンダーシュートの幅を小さくする。【解決手段】スチームコンベクションオーブン１０の制御装置は検出温度と目標温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、計時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、温度偏差勾配から収容庫１２内の温度が上限温度または下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段と、上限温度偏差または下限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段及び下限温度偏差算出手段と、調理庫１２内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定する判定手段とを備え、判定結果と上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータを制御。【選択図】図１
2010198126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容庫内を加熱または冷却する温度調整器と、
前記収容庫内の温度を検出する温度センサと、
前記収容庫内の温度が所定の目標温度となるように前記温度センサの検出温度に基づいて上限温度と下限温度との間で前記温度調整器の作動を制御する制御装置とを備えた温度調整装置において、
前記制御装置は前記検出温度と前記目標温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、
前記温度偏差算出手段により計時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、
前記検出温度と前記上限温度または下限温度との差である上限温度偏差または下限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段及び下限温度偏差算出手段と、
前記温度偏差勾配算出手段により算出された温度偏差勾配から前記収容庫内の温度が前記上限温度または前記下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段と、
前記上限温度偏差算出手段から算出された上限温度偏差または前記下限温度偏差算出手段から算出された下限温度偏差と、前記予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、前記収容庫内の温度が上昇または下降しながら前記上限温度または前記下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定する判定手段とを備え、
前記制御装置は前記判定手段による判定結果と前記予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいて前記温度調整器の作動を制御するようにしたことを特徴とする温度調整装置。
【請求項２】
前記温度調整器が前記収容庫内を加熱する請求項１に記載の温度調整装置において、
前記制御装置は前記判定手段により前記収容庫内の温度が上昇しながら前記上限温度に接近していると判定し、前記上限温度予測時間が前記温度調整器の作動を停止後に余熱により加熱される所定時間より短いと判断すると、前記温度調整器の作動を予め停止させるように制御したことを特徴とする温度調整装置。
【請求項３】
前記温度調整器が前記収容庫内を加熱する請求項１または請求項２の何れか１項に記載の温度調整装置において、
前記制御装置は前記判定手段により前記収容庫内の温度が下降しながら前記下限温度に接近していると判定し、前記下限温度予測時間が前記温度調整器の作動を開始後に加熱するのに要する所定時間より短いと判断すると、前記温度調整器を予め作動させるように制御したことを特徴とする温度調整装置。
【請求項４】
前記温度調整器が前記収容庫内を冷却する請求項１に記載の温度調整装置において、
前記制御装置は前記判定手段により前記収容庫内の温度が上昇しながら前記上限温度に接近していると判定し、前記上限温度予測時間が前記温度調整器の作動を開始後に冷却するのに要する所定時間より短いと判断すると、前記温度調整器を予め作動させるように制御したことを特徴とする温度調整装置。
【請求項５】
前記温度調整器が前記収容庫内を冷却する請求項１または請求項４に記載の温度調整装置において、
前記制御装置は前記判定手段により前記収容庫内の温度が下降しながら前記下限温度に接近していると判定し、前記下限温度予測時間が前記温度調整器の作動を停止後に余冷熱により冷却される所定時間より短いと判断すると、前記温度調整器の作動を予め停止させるように制御したことを特徴とする温度調整装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の温度調整装置において、
前記上限温度または前記下限温度を前記温度偏差算出手段により算出された温度偏差に基づいて修正するようにしたことを特徴とする温度調整装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブン、冷蔵庫または冷凍庫等のようにヒータや冷凍装置の熱交換器のような温度調整器を用いて目標温度となるように加熱または冷却する温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、調理庫（収容庫）内に発熱体（温度調整器）と温度感知器（温度センサ）とを設けて、調理庫内の温度が設定温度となるように温度感知器の検出結果に基づいて発熱体の通電時間を制御することで調理庫内を設定温度にするオーブン調理器が開示されている。このオーブン調理器は、調理庫内の温度が設定温度となるようにするために、調理庫内の平均温度が上昇傾向にあるときには発熱体のオン時間を短くし、調理庫内の平均温度が下降傾向にあるときには発熱体のオン時間を長くなるように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１９９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような特許文献１に記載のオーブン調理器のような温度調整装置では、収容庫内の温度を目標温度とするときに、目標温度に対する上限温度でヒータの作動を停止し下限温度でヒータの作動を開始するように制御しているが、ヒータの加熱を停止してもヒータの余熱により加熱が継続されて調理庫内の温度が上昇し、また、ヒータによる加熱を開始してもヒータが十分に加熱できる温度とならずに調理庫内の温度が上昇せずに調理庫内の温度制御に遅れが生じていた。その結果、収容庫内の実際の温度は上限温度より高くなるとともに下限温度より低くなって、オーバーシュートの温度とアンダーシュートの温度が大きくなっていた。特に、オーブン調理器のヒータの出力が大きなものにおいては、オーバーシュートの温度がさらに大きくなり、過大にハンチングしてしまう問題があった。本発明は、このような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するため、収容庫内を加熱または冷却する温度調整器と、収容庫内の温度を検出する温度センサと、収容庫内の温度が所定の目標温度となるように温度センサの検出温度に基づいて目標温度の上限温度と下限温度との間で温度調整器の作動を制御する制御装置とを備えた温度調整装置において、制御装置は検出温度と目標温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、温度偏差算出手段により計時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、検出温度と上限温度または下限温度との差である上限温度偏差または下限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段及び下限温度偏差算出手段と、温度偏差勾配算出手段により算出された温度偏差勾配から収容庫内の温度が上限温度または下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段と、上限温度偏差算出手段から算出された上限温度偏差または下限温度偏差算出手段から算出された下限温度偏差と予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、収容庫内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定する判定手段とを備え、制御装置は判定手段による判定結果と予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいて温度調整器の作動を制御するようにしたことを特徴とする温度調整装置を提供するものである。
【０００６】
上記のように構成した温度調整装置においては、上限温度偏差または下限温度偏差と上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、判定手段により収容庫内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定し、この判定結果と上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいて温度調整器の作動を制御するようにしたので、温度調整器の作動を停止した後に発生する余熱（冷熱を含む）により加熱または冷却される時間を考慮して予め上限温度または下限温度となる前に温度調整器の作動を停止させ、温度調整器の作動を開始した後に加熱または冷却されるのに要する時間を考慮して予め下限温度または上限温度となる前に温度調整器の作動を開始させることができるので、温度調整装置は目標温度に対する上限温度と下限温度との範囲内で精度の高い温度制御を実現することができる。
【０００７】
上記のように構成した温度調整装置においては、温度調整器が収容庫内を加熱するものであり、制御装置は判定手段により収容庫内の温度が上昇しながら上限温度に接近していると判定し、上限温度予測時間が温度調整器の作動を停止後に余熱により加熱される所定時間より短いと判断すると、温度調整器の作動を予め停止させるように制御すれば、収容庫内の温度が上限温度を超えることなく温度調整器の作動を停止させることができ、温度調整装置は精度の高い温度制御を実現することができる。
【０００８】
上記のように構成した温度調整装置においては、温度調整器が収容庫内を加熱するものであり、制御装置は判定手段により収容庫内の温度が下降しながら下限温度に接近していると判定し、下限温度予測時間が温度調整器の作動を開始後に加熱するのに要する所定時間より短いと判断すると、温度調整器を予め作動させるように制御したことときには、収容庫内の温度が下限温度を超えることなく温度調整器の作動を開始させることができ、温度調整装置は精度の高い温度制御を実現することができる。
【０００９】
上記のように構成した温度調整装置においては、温度調整器が収容庫内を冷却するものであり、制御装置は判定手段により収容庫内の温度が上昇しながら上限温度に接近していると判定し、上限温度予測時間が温度調整器の作動を開始後に冷却するのに要する所定時間より短いと判断すると、温度調整器を予め作動させるように制御したときには、収容庫内の温度が上限温度を超えることなく温度調整器の作動を開始させることができ、温度調整装置は精度の高い温度制御を実現することができる。
【００１０】
上記のように構成した温度調整装置においては、温度調整器が収容庫内を冷却するものであり、制御装置は判定手段により収容庫内の温度が下降しながら下限温度に接近していると判定し、下限温度予測時間が温度調整器の作動を停止後に余冷熱により冷却される所定時間より短いと判断すると、収容庫内の温度が下限温度を超えることなく温度調整器の作動を停止させることができ、温度調整装置は精度の高い温度制御を実現することができる。
【００１１】
上記のように構成した温度調整装置においては、上限温度または下限温度を温度偏差算出手段により算出された温度偏差に基づいて修正するようにすれば、温度調整器の作動を開始後または停止後に加熱または冷却される所定時間が気温などの外因により変化しても、温度調整装置は温度制御の際に算出された温度偏差により修正された上限温度と下限温度とを用いて精度の高い温度制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る温度調整装置の一実施形態であるスチームコンべクションオーブンの概略図である。
【図２】制御装置のブロック図である。
【図３】（ａ）上限温度第１〜第４変化状況を示す図である（ｂ）下限温度第１〜第４変化状況を示す図である
【図４】制御装置による温度調整のためのプログラムを示すフローチャートである（１）。
【図５】制御装置による温度調整のためのプログラムを示すフローチャートである（２）。
【図６】制御装置による温度調整のためのプログラムを示すフローチャートである（３）。
【図７】制御装置による温度調整のためのプログラムを示すフローチャートである（４）。
【図８】制御装置による温度調整のためのプログラムを示すフローチャートである（５）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る温度調整装置の一実施形態であるスチームコンベクションオーブン１０の実施形態を図面を参照して説明する。本発明に係るスチームコンベクションオーブン１０は、調理庫（収容庫）１２内を加熱するヒータ（温度調整器）１３と、調理庫１２内の温度を検出する温度センサ１４と、調理庫１２内の温度が所定の目標温度となるように温度センサ１４の検出温度に基づいて目標温度の上限温度と下限温度との間でヒータ１３の作動を制御する制御装置２０とを備え、制御装置２０は温度センサ１４による検出温度と目標温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、温度偏差算出手段により計時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、温度偏差勾配算出手段により算出された温度偏差勾配から調理庫１２内の温度が上限温度または下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段と、温度センサ１４による検出温度と上限温度または下限温度との差である上限温度偏差または下限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段及び下限温度偏差算出手段と、上限温度偏差算出手段から算出された上限温度偏差または下限温度偏差算出手段から算出された下限温度偏差と、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、調理庫１２内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱していると判定する判定手段とを備え、制御装置２０は判定手段による判定結果と予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータ１３の作動を制御するようにした。以下に、このスチームコンベクションオーブン１０について詳述する。
【００１４】
スチームコンベクションオーブン１０は、ハウジング１１内に食材を調理する調理庫１２（収容庫）と、調理庫１２内に設けられてこの調理庫１２内を加熱するヒータ（温度調整器）１３と、調理庫１２内に設けられてこの調理庫１２内の温度を検出する温度センサ１４と、調理庫１２内に設けられてこの調理庫１２内の空気を対流させる送風ファン１５と、調理庫１２の外側の機械室１６に設けられて調理庫１２内に蒸気を供給する蒸気発生装置１７とを備えている。
【００１５】
これらヒータ１３と温度センサ１４には、調理庫１２内の温度を制御する制御装置２０が接続されている。制御装置２０は、マイクロコンピュータを備えており、図４〜８に示すフローチャートに対応するプログラムを実行して、温度センサ１４による検出に基づいてヒータ１３の作動を制御するものである。制御装置２０には、目標温度生成器２１が接続されており、この目標温度生成器２１は図示しない操作スイッチを操作することで選択される調理プログラムに対応した目標温度を制御装置２０に出力するものである。
【００１６】
制御装置２０は、温度センサ１４による検出温度と目標温度生成器２１から出力される目標温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、温度センサ１４による検出温度と上限温度との差である上限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段と、温度センサ１４による検出温度と下限温度との差である下限温度偏差を算出する下限温度偏差算出手段とを備えている。また、上限温度は目標温度に上限補正温度を加算した温度よりなり、下限温度は目標温度に下限補正温度を加算した温度よりなる。温度偏差、上限温度偏差及び下限温度偏差は以下の式により算出される。
温度偏差（Ｋ）＝検出温度−目標温度
上限温度偏差（Ｋ）＝温度偏差−上限補正温度
下限温度偏差（Ｋ）＝温度偏差−下限補正温度
ここで、上限温度偏差が正の値であれば、温度センサ１４による検出温度が上限温度より高く、上限温度偏差が負の値であれば、温度センサ１４による検出温度が上限温度より低い。以下、下限温度偏差においても同様である。
【００１７】
制御装置２０は、この温度偏差算出手段により計時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、温度偏差勾配算出手段により算出された温度偏差勾配から調理庫１２内の温度が上限温度または下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段とを備えている。これら温度偏差勾配、上限温度予測時間及び下限温度予測時間は以下の式により算出される。
温度偏差勾配（Ｋ／分）＝６０秒／１０秒×（最新の温度偏差−１０秒前の温度偏差）
上限温度予測時間（秒）＝６０×（−上限温度偏差）／温度偏差勾配
下限温度予測時間（秒）＝６０×（−下限温度偏差）／温度偏差勾配
ここで、上限温度予測時間が正の値であればｘ秒後に上限温度になることを意味し、負の値であればｘ秒前に上限温度であったことを意味し、下限温度予測時間においても同様である。
【００１８】
また、制御装置２０は、上限温度偏差算出手段から算出された上限温度偏差または下限温度偏差算出手段から算出された下限温度偏差と、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、調理庫１２内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱している温度の変化状況を判定する判定手段とを備えている。
【００１９】
この制御装置２０の判定手段を詳述すると、先ず図３（ａ）に示すように、上限温度偏差と上限温度予測時間の関係においては、上限温度予測時間が正の値で上限温度偏差が正の値をとる上限温度第１変化状況は、調理庫１２内の温度が下降しつつ上限温度に接近する変化状況を示し、上限温度予測時間が負の値で上限温度偏差が正の値をとる上限温度第２変化状況は、調理庫１２内の温度が上昇しつつ上限温度から離脱する変化状況を示し、上限温度予測時間が負の値で上限温度偏差が負の値をとる上限温度第３変化状況は、調理庫１２内の温度が下降しつつ上限温度から離脱する変化状況を示し、上限温度予測時間が正の値で上限温度偏差が負の値をとる上限温度第４変化状況は、調理庫１２内の温度が上昇しつつ上限温度に接近する変化状況を示している。
【００２０】
次に、図３（ｂ）に示すように、下限温度偏差と下限温度予測時間の関係においては、下限温度予測時間が正の値で下限温度偏差が正の値をとる下限温度第１変化状況は、調理庫１２内の温度が下降しつつ下限温度に接近する変化状況を示し、下限温度予測時間が負の値で下限温度偏差が正の値をとる下限温度第２変化状況は、調理庫１２内の温度が上昇しつつ下限温度から離脱する変化状況を示し、下限温度予測時間が負の値で下限温度偏差が負の値をとる下限温度第３変化状況は、調理庫１２内の温度が下降しつつ下限温度から離脱する変化状況を示し、下限温度予測時間が正の値で下限温度偏差が負の値をとる下限温度第４変化状況は、調理庫１２内の温度が上昇しつつ下限温度に接近する変化状況を示している。
【００２１】
制御装置２０は、判定手段により判定された判定結果である上限温度または下限温度の各第１〜第４変化状況と、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータ１３の作動を制御する制御手段を備えている。これを詳述すると、表１に示すように、制御装置２０は、上限温度第１変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された下限温度予測時間が所定時間として４０秒より長いと判断すると、調理庫１２内が上限温度より高くてしばらく温度が低下することがないのでヒータ１３の加熱を停止するよう制御する。制御装置２０は、上限温度第２変化状況であると判定すると、調理庫１２内が上限温度より明らかに高いと判断してヒータ１３の加熱を停止するよう制御する。制御装置２０は、上限温度第３変化状況であると判定すると、調理庫１２内が上限温度より低いと判断してヒータ１３の作動を制御しない。制御装置２０は、上限温度第４変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間がヒータ１３の作動を停止後に余熱により加熱される所定時間として２０秒より短いと判断すると、調理庫１２内が昇温中でまもなく上限温度になるのでヒータ１３による加熱を停止するよう制御する。
【００２２】
また、制御装置２０は、下限温度第１変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された下限温度予測時間がヒータ１３の作動を開始後に調理庫１２内の温度が上昇するのに要する時間として２０秒より短いと判断すると、調理庫１２内が降温中でまもなく下限温度になるのでヒータ１３により加熱するように制御する。制御装置２０は、下限温度第２変化状況であると判定すると、調理庫１２内が下限温度より高いと判断してヒータ１３の作動を制御しない。制御装置２０は、下限温度第３変化状況であると判定すると、調理庫１２内が下限温度より明らかに低いと判断してヒータ１３により加熱するように制御する。制御装置２０は、上限温度第４変化状況である判定し、予測時間算出手段により予測された上限温度予測時間が所定時間として４０秒より長いと判断すると、調理庫１２内が下限温度より低くてしばらく温度が上昇することがないと判断してヒータ１３により加熱するように制御する。
【００２３】
【表１】
2010198126.tif 000003
【００２４】
また、制御装置２０は、上述した温度偏差算出手段により算出された温度偏差を監視し、目標温度より高い温度偏差であるオーバーシュート温度と、目標温度より低い温度偏差であるアンダーシュート温度とを算出する算出手段を備えている。制御装置２０は、この温度偏差を常に監視しており、最も高い温度偏差の値をオーバーシュート暫定温度として更新し、最も低い温度偏差の値をアンダーシュート暫定温度として更新する。これら、オーバーシュート暫定温度とアンダーシュート暫定温度は、各々ヒータ１３による加熱を開始する前と加熱を停止する前に確定される。制御装置２０は、温度偏差算出手段により算出された温度偏差から得られるオーバーシュート温度とアンダーシュート温度とに基づいて上限補正温度と下限補正温度とを修正し、これら修正した上限補正温度と下限補正温度とを用いて上限温度と下限温度とを算出する算出手段を有している。
【００２５】
制御装置２０はメモリ２２を内蔵しており、このメモリ２２には、判定手段に用いられる上限温度及び下限温度第１〜４変化状況とを判定するための制御情報を記憶している。また、メモリ２２は、上記の各手段により計時的に算出された温度偏差、温度偏差勾配、上限温度偏差、下限温度偏差、上限温度予測時間、下限温度予測時間、オーバーシュート暫定温度、アンダーシュート暫定温度、上限補正温度及び下限補正温度を一時的に記憶するようになっている。
【００２６】
次に、スチームコンベクションオーブン１０の制御装置２０による調理庫１２内の温度制御のプログラムについて説明する。図４に示すように、制御装置２０は、ステップ１００において主として温度偏差を算出して記録するプログラムを繰り返し実行する。ステップ１０１において、制御装置２０には、目標温度生成器２１から目標温度が入力され、ステップ１０２において、制御装置２０には、温度センサ１４から調理庫１２内の検出温度が入力される。ステップ１０３において、制御装置２０は、温度偏差算出手段により温度センサ１４による検出温度と目標温度との差である温度偏差を算出し、ステップ１０４において、制御装置２０は、算出した温度偏差を計時的にメモリ２２に記憶させる。制御装置２０は、この温度偏差のうち目標温度より最も高い温度をオーバーシュート暫定温度とし、目標温度より最も低い温度をアンダーシュート暫定温度とし、これらのオーバーシュート暫定温度とアンダーシュート暫定温度とをメモリ２２に記憶させる。
【００２７】
図５に示すように、制御装置２０は、ステップ２００において主として上限温度偏差、下限温度偏差、温度偏差勾配、上限温度予測時間、下限温度予測時間を算出し、上限温度の各変化状況、下限温度の各変化状況を判定するプログラムを繰り返し実行する。ステップ２０１において、制御装置２０は各設定値を初期化する。具体的には、制御装置２０は、温度偏差勾配＝０、上限温度予測時間＝３００秒、下限温度予測時間＝３００秒、温度偏差を記憶させる０〜３９までインデックスを備える各バッファ領域のうちバッファ領域［０］（［  ］内はインデックスを示す）＝最新の温度偏差とする。ステップ２０２において、制御装置２０は、タイマ２３により１秒経過するまで待つ。
【００２８】
ステップ２０３において、制御装置２０は、タイマ２３をリセットし、ステップ１０４にて記録された最新の温度偏差を取得するとともに上限温度偏差算出手段により上限温度偏差と下限温度偏差算出手段により下限温度偏差とを算出する。ステップ２０４において、制御装置２０は最新の温度偏差のデータを基に温度偏差勾配算出手段により温度偏差勾配を算出する。
【００２９】
ステップ２０５において、制御装置２０は、ステップ２０４において算出した温度偏差勾配が０でないかを判定して温度偏差勾配が０でなければ「ＹＥＳ」と判定し、ステップ２０６において、制御装置２０は、予測時間算出手段により上限温度予測時間と下限温度予測時間とを算出するとともに、上限温度及び下限温度の各変化状況の判定をして、算出した上限温度予測時間と下限温度予測時間と、判定した上限温度及び下限温度の各変化状況をメモリ２２に記憶させて、ステップ２０７に進める。一方、ステップ２０４において算出した温度偏差勾配が０であると各予測時間を算出することができないので、ステップ２０５において、制御装置２０は、ステップ２０６に進めることなくステップ２０７に進める。
【００３０】
ステップ２０７において、制御装置２０はインデックスに値「１」を加算してステップ２０８に進める。ステップ２０８において、制御装置２０はインデックスが値「４０」より小さいか否かを判定して、インデックスが値「４０」より小さければ制御装置２０は、ステップ２０２から始まるプログラムを繰り返し実行する。一方、インデックスが４０以上となればインデックスを値「０」にしてステップ２０２から始まるプログラムを繰り返し実行する。
【００３１】
図６〜図８に示すように、制御装置２０は、ステップ３００において主として調理庫１２内の温度制御を実行する。ステップ３０１において、制御装置２０は、温度調整のための各設定値を初期化する。具体的には、制御装置２０は、上限補正温度＝０、下限補正温度＝０、マスク回数＝２と設定してステップ３０２に進める。制御装置２０は、ステップ３０２において、オーバーシュート温度＝０Ｋ、アンダーシュート温度＝−０．５Ｋ、オーバーシュート目標時間＝２０秒、アンダーシュート目標時間＝２０秒と設定する。なお、これらオーバーシュート目標時間またはアンダーシュート目標時間として設定されている２０秒の時間は、ヒータ１３による加熱停止後の余熱により調理庫１２内が加熱される所定時間と、ヒータ１３による加熱開始後に調理庫１２内が加熱されるように要する所定時間に対応したものであり、これらの時間は、ヒータ１３の能力により任意の所定時間を設定することが可能である。次にステップ３０３において、制御装置２０は、ステップ１０５において記録されたオーバーシュート暫定温度を取得し、猶予カウンタ＝０に設定してステップ３０４に進める。
【００３２】
これから説明するステップ３０４〜３１３のプログラムはヒータ１３による加熱を停止させ、再びヒータ１３による加熱を開始させるか否かを判定するプログラムである。ステップ３０４において、制御装置２０は、ヒータ１３による加熱を停止させ、ステップ２０４において算出された温度偏差勾配と、算出された上限温度予測時間及び下限温度予測時間と、判定された上限温度及び下限温度の各変化状況とを最新のものに更新し、猶予カウンタの値を「０」にする。ステップ３０５において、制御装置２０は、更新した下限温度の変化状況が下限温度第１変化状況であるか否かを判定し、下限温度第１変化状況であれば「ＹＥＳ」と判定してステップ３０６に進める。ステップ３０６において、制御装置２０は、下限温度予測時間がアンダーシュート予測時間である２０秒より短いか否かを判定し、下限温度予測時間が２０秒より短くなければ「ＮＯ」と判定してステップ３１０に進め、下限温度予測時間が２０秒より短ければ「ＹＥＳ」と判定してステップ３１１に進める。ステップ３１０においては、制御装置２０は猶予カウンタを値「０」にしてからプログラムをステップ３０４に戻す。これに対し、ステップ３１１においては、制御装置２０は猶予カウンタに値「１」を加算してステップ３１２に進める。ステップ３１２においては、制御装置２０は、猶予カウンタの値が「２」以上であるか否かの判定をし、猶予カウンタが値「２」より小さければ、制御装置２０は、プログラムをステップ３０４に戻す。
【００３３】
一方、ステップ３０４において更新した下限温度の変化状況が第１変化状況でないときには、ステップ３０５において、制御装置２０は、「ＮＯ」と判定してステップ３０７に進める。ステップ３０７において、制御装置２０は、ステップ３０４にて更新した下限温度の変化状況が下限温度第３変化状況であるか否かを判定し、下限温度第３変化状況であれば下限温度より明らかに低温であるので、「ＹＥＳ」と判定して上述したのと同様にステップ３１１、３１２の処理を実行する。これに対し、ステップ３０４において更新した下限温度の変化状況が第３変化状況でないときには、ステップ３０７において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定してステップ３０８に進める。ステップ３０８において、制御装置２０は、ステップ３０４にて更新した下限温度の変化状況が下限温度第４変化状況であるか否かを判定し、下限温度第４変化状況であれば「ＹＥＳ」と判定してステップ３０９に進め、下限温度の変化状況が下限温度第４変化状況でなければ「ＮＯ」と判定してステップ３１０に進めて上述したのと同様に猶予カウンタを０にしてからプログラムをステップ３０４に戻す。ステップ３０９においては、制御装置２０は、上限温度予測時間がオーバーシュート予測時間である２０秒の２倍である４０秒より長いか否かを判定し、上限温度予測時間が４０秒より長ければ「ＹＥＳ」と判定して上述したのと同様にステップ３１１、３１２の処理を実行する。一方、ステップ３０４において更新した上限温度予測時間が４０秒より短いときには、ステップ３０９において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定してステップ３１０に進めて上述したのと同様に猶予カウンタを０にしてからプログラムをステップ３０４に戻す。
【００３４】
上述したステップ３０４〜ステップ３１２の処理を繰り返し実行しているなかで、猶予カウンタの値が「２」以上となると、ステップ３１２において、制御装置２０は「ＹＥＳ」と判定してステップ３１３に進める。ステップ３１３において、制御装置２０は、オーバーシュート暫定温度をオーバーシュート温度として確定し、ステップ１０５において記録されたアンダーシュート暫定温度を取得する。
【００３５】
次に、ステップ３１４において、制御装置２０は、ヒータ１３の制御が安定しているか否かを判定するために、ヒータ１３の作動時間が５秒以上かつ停止時間が５秒以上あるか否かの判定をし、ヒータ１３の作動時間が５秒以上かつ停止時間が５秒以上であれば安定して作動してないと判定して上限補正温度と下限補正温度を算出することなくステップ３１７から始まるプログラムを実行する。
【００３６】
これから説明するステップ３１７〜３２６はヒータ１３による加熱を開始させ、再びヒータ１３による加熱を停止させるか否かを判定するプログラムである。ステップ３１７において、制御装置２０は、ヒータ１３による加熱を開始させ、ステップ２０４において算出された温度偏差勾配と、算出された上限温度予測時間及び下限温度予測時間と、判定された上限温度及び下限温度の各変化状況とを最新のものに更新し、猶予カウントの値を「０」にする。ステップ３１８において、制御装置２０は、更新した上限温度の変化状況が上限温度第２変化状況であるか否かを判定し、上限温度第２変化状況であれば明らかな高温状態であるので「ＹＥＳ」と判定してステップ３２４に進める。ステップ３２４において、制御装置２０は猶予カウンタに値「１」を加算してステップ３２５に進める。ステップ３２５においては、制御装置２０は、猶予カウンタの値が「２」以上であるか否かの判定をし、猶予カウンタの値が「２」より小さければ、制御装置２０はプログラムをステップ３１７に戻す。
【００３７】
一方、ステップ３１７において更新した上限温度の変化状況が第２変化状況でないときには、ステップ３１８において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定してステップ３１９に進める。ステップ３１９において、制御装置２０は、ステップ３１７にて更新した上限温度の変化状況が上限温度第１変化状況であるか否かを判定し、上限温度第１変化状況であれば「ＹＥＳ」と判定してステップ３２０に進め、上限温度第１変化状況でなければ「ＮＯ」と判定してステップ３２１に進める。ステップ３２０において、制御装置２０は、下限温度予測時間がオーバーシュート予測時間である２０秒の２倍である４０秒より長いか否かを判定し、下限温度予測時間が４０秒より長ければ「ＹＥＳ」と判定して上述したステップ３２４、３２５の処理を実行する。これに対し、下限温度予測時間が４０秒より短ければ、ステップ３２０において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定してステップ３２３に進めて猶予カウンタを「０」にしてからプログラムをステップ３１７に戻す。
【００３８】
一方、上限温度第１変化状況でなくてステップ３１９において「ＮＯ」と判定されると、ステップ３２１において、制御装置２０はステップ３１７にて更新した上限温度の変化状況が上限温度第４変化状況であるか否かを判定し、上限温度第４変化状況であれば「ＹＥＳ」と判定してステップ３２２に進め、上限温度第４変化状況でなければ「ＮＯ」と判定して、ステップ３２３に進めて上述したのと同様に猶予カウンタを「０」にしてからプログラムをステップ３１７に戻す。ステップ３２２においては、制御装置２０は、上限温度予測時間がオーバーシュート目標時間である２０秒より短いか否かの判定をし、上限温度予測時間が２０秒より短ければ「ＹＥＳ」と判定して上述したステップ３２４、３２５の処理を実行する。これに対し、ステップ３１８において更新した上限温度予測時間が２０秒より長ければ、ステップ３２２において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定して、ステップ３２３に進めて上述したのと同様に猶予カウンタの値を「０」にしてからプログラムをステップ３０４に戻す。
【００３９】
上述したステップ３１７〜３２５の処理を繰り返し実行しているなかで、猶予カウンタの値が「２」以上になると、ステップ３２５において、制御装置２０は「ＹＥＳ」と判定してステップ３２６に進め、ステップ３２６において、制御装置２０は、アンダーシュート暫定温度をアンダーシュート温度として確定し、オーバーシュート暫定温度を取得する。ステップ３２６の処理が終了すると、制御装置２０は、ステップ３０４から始まるプログラムを再び実行する。
【００４０】
制御装置２０がステップ３０４〜ステップ３１３におけるヒータ１３による加熱を停止させて再びヒータ１３による加熱を開始させるか否かを判定するプログラムと、ステップ３１７〜ステップ３２６におけるヒータ１３による加熱を開始させて再びヒータ１３による加熱を停止させるか否かを判定するプログラムとを実行しているなかで、上限温度と下限温度とを算出するための上限補正温度と下限補正温度の修正をするためのプログラムを実行する。これを詳述すると、ステップ３０４〜３１３によりヒータ１３による加熱を停止させて再びヒータ１３による加熱を開始させるか否かを判定するプログラムが実行された後で、ステップ３１４において、制御装置２０は、ヒータ１３が安定して作動しているか否かを判定するために、ヒータ１３の作動時間が５秒以上かつ停止時間が５秒以上あるか否かの判定をし、ヒータ１３の作動時間が５秒以上かつ停止時間が５秒以上でなければ安定して作動していると判定してステップ３１５に進める。ステップ３１５において、制御装置２０は、加熱開始直後の修正を抑制するためにマスク回数が０以下であるか否かの判定をし、マスク回数が０以下でなければ「ＮＯ」と判定し、ステップ３１６に進めてマスク回数を「１」減算し、ステップ３１７に進める。ステップ３１７から始まるプログラムと、ステップ３０４から始まるプログラムとを交互に繰り返し実行するなかでマスク回数が０以下となると、ステップ３１５において、制御装置２０は「ＹＥＳ」と判定してステップ３２７から始まる上限補正温度と下限補正温度の修正プログラムを実行する。
【００４１】
この修正プログラムにおいては先ず、ステップ３２７において、制御装置２０はオーバーシュート温度が２Ｋより高いか否かの判定をし、オーバーシュート温度が２Ｋより高ければ「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３２８において上限補正温度の修正をしてステップ３３１に進める。ここで修正される上限補正温度は以下の式により算出される。
上限補正温度＝現在の上限補正温度＋（０．１＋（０．４−オーバーシュート温度）／４）
上式において、「０．１」は固定小数点演算において桁落ちの保証のためのものであり、「０．４」は不感帯の幅として規定されたものであり、「／４」はオーバーシュート温度の影響を小さくするためのものである。
【００４２】
これに対し、オーバーシュート温度が２Ｋより高くなければ、ステップ３２７において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定し、ステップ３２９に進める。ステップ３２９においては、制御装置２０は、オーバーシュート温度が０．４Ｋより低いか否かの判定をし、オーバーシュート温度が０．４Ｋより低ければ「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３３０において上限補正温度の修正をしてステップ３３１に進める。ここで修正される上限補正温度は以下の式により算出される。
上限補正温度＝現在の上限補正温度−（０．１＋（オーバーシュート温度−２Ｋ）／４）
上式において、「０．１」は固定小数点演算において桁落ちの保証のためのものであり、「２」は不感帯の幅として規定されたものであり、「／４」はオーバーシュート温度の影響を小さくするためのものである。
【００４３】
また、オーバーシュート温度が２Ｋより高くなく０．４Ｋより低くなければ、ステップ３２７、ステップ３２９において各々「ＮＯ」と判定されて上限補正温度を修正することなくステップ３３１に進める。
【００４４】
ステップ３３１においては、アンダーシュート温度が−２Ｋより低いか否かの判定をし、オーバーシュート温度が−２Ｋより低ければ「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３３２において下限補正温度の修正をしてステップ３３５に進める。ここで修正される下限補正温度は以下の式により算出される。
下限補正温度＝現在の下限補正温度＋（０．１＋（−アンダーシュート温度−２Ｋ）／４）
上式において、「０．１」は固定小数点演算において桁落ちの保証のためのものであり、「２」は不感帯の幅として規定されたものであり、「／４」はアンダーシュート温度の影響を小さくするためのものである。
【００４５】
これに対し、アンダーシュート温度が−２Ｋより低ければ、ステップ３３１において、制御装置２０は「ＮＯ」と判定し、ステップ３３３に進める。ステップ３３３においては、制御装置２０は、アンダーシュート温度が−０．４Ｋより高いか否かの判定をし、アンダーシュート温度が−０．４Ｋより高ければ「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３３４において下限補正温度の修正をしてステップ３３５に進める。ここで修正される下限補正温度は以下の式により算出される。
下限補正温度＝現在の下限補正温度−（０．１＋（０．４Ｋ＋アンダーシュート温度）／４）
上式において、「０．１」は固定小数点演算において桁落ちの保証のためのものであり、「０．４」は不感帯の幅として規定されたものであり、「／４」はアンダーシュート温度の影響を小さくするためのものである。
【００４６】
また、アンダーシュート温度が−２Ｋより低くなくて−０．４Ｋより高くなければ、ステップ３３１、ステップ３３３において各々「ＮＯ」と判定されて下限補正温度を新たに算出することなくステップ３３５に進める。ステップ３３５〜ステップ３３８の処理は、調理庫１２内の温度が急激に変化するなどして、上限補正温度が下限補正温度より低くなるようなときに対応させるためのものである。ステップ３３５において、制御装置２０は上限補正温度が下限補正温度より低いか否かの判定をし、上限補正温度が下限補正温度より低くなっていなければ「ＹＥＳ」と判定してステップ３３８に進め、上限補正温度が下限補正温度より低くなっていれば「ＮＯ」と判定してステップ３３６に進める。ステップ３３６においては、制御装置２０は、上限補正温度を上限補正温度と下限補正温度と加算した値を２で割った値としてステップ３３７に進め、ステップ３３７において下限補正温度をステップ３３６において算出した上限補正温度と同じ値としてステップ３３８に進める。ステップ３３８においては、上限補正温度と下限補正温度とが過剰に高くなったり低くなることを防ぐために、上限補正温度と下限補正温度とを各々−５Ｋ以上から５Ｋ以内の値となるように制限してステップ３１７に進める。
【００４７】
上述したように本発明に係るスチームコンベクションオーブン１０の制御装置２０は、上限温度偏差または下限温度偏差と上限温度予測時間または下限温度予測時間とから、判定手段により調理庫１２内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定し、この判定結果と上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータ１３の作動を制御するようにしたので、ヒータ１３の作動を停止した後に発生する余熱により加熱される時間を考慮して予め上限温度となる前にヒータ１３の作動を停止させ、または、ヒータ１３の作動を開始した後に加熱されるのに要する時間を考慮して予め下限温度となる前にヒータ１３の作動を開始させることができるので、スチームコンベクションオーブン１０は目標温度に対する上限温度と下限温度との範囲内で精度の高い温度制御を実現することができる。
【００４８】
また、スチームコンベクションオーブン１０の制御装置２０は、上限温度または下限温度を温度偏差算出手段により算出された温度偏差から求められたオーバーシュート値とアンダーシュート値に基づいて修正するようしているので、ヒータ１３の作動を開始後または停止後に加熱または冷却される所定時間が気温などの外因により変化しても、スチームコンベクションオーブン１０は温度制御の際に算出された温度偏差により修正された上限温度と下限温度とを用いて精度の高い温度制御を実現することができる。
【００４９】
なお、上記の実施形態は、温度調整装置としてスチームコンベクションオーブンにより説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、スチームコンベクションオーブン１０のように調理庫（収容庫）１１内をヒータ１３により加熱するものでなく、冷蔵庫または冷凍庫等のように貯蔵室（収容庫）を冷凍装置の熱交換器（温度調整器）により冷却するものであってもよい。
【００５０】
その場合には、冷蔵庫または冷凍庫等の制御装置は、判定手段により判定された判定結果である上限温度または下限温度の各第１〜第４変化状況と、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいて冷凍装置の熱交換器の作動を制御する制御手段は以下のようになる。表２に示すように、制御装置は、上限温度第１変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された下限温度予測時間が所定時間として例えば４０秒より長いと判断すると、貯蔵室内が上限温度より高くてしばらく温度が低下することがないので熱交換器による冷却を開始するよう制御する。制御装置は、上限温度第２変化状況であると判定すると、貯蔵室内が上限温度より明らかに高いと判断して熱交換器による冷却を開始するよう制御する。制御装置は、上限温度第３変化状況であると判定すると、貯蔵室内が上限温度より低いと判断して熱交換器の作動を制御しない。制御装置は、上限温度第４変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された上限温度予測時間が所定時間として例えば２０秒より短いと判断すると、貯蔵室内が昇温中でまもなく上限温度になるので熱交換器による冷却を開始するよう制御する。
【００５１】
また、制御装置は、下限温度第１変化状況であると判定し、予測時間算出手段により算出された下限温度予測時間が所定時間として例えば２０秒より短いと判断すると、貯蔵室内が降温中でまもなく下限温度になるので熱交換器による冷却を停止するように制御する。制御装置は、下限温度第２変化状況であると判定すると、貯蔵庫内が下限温度より高いと判断して熱交換器の作動を制御しない。制御装置２０は、下限温度第３変化状況であると判定すると、調理庫内が下限温度より明らかに低いと判断して熱交換器による冷却を停止するように制御する。制御装置は、上限温度第４変化状況である判定し、予測時間算出手段により予測された上限温度予測時間が所定時間として例えば４０秒より長いと判断すると、貯蔵庫内が下限温度より低くてしばらく温度が上昇することがないと判断して熱交換器による冷却を停止するように制御する。このように制御された冷蔵庫や冷凍庫等の温度調整装置は、上述したのと同様の作用効果を得ることができるので詳細な説明は省略する。
【００５２】
【表２】
2010198126.tif 000004
【符号の説明】
【００５３】
１０…温度調整装置（スチームコンベクションオーブン）、１１…収容庫、１２…温度調整器（ヒータ）、１３…温度センサ、２０…制御装置。
【図１】
2010198126.tif 000005
【図２】
2010198126.tif 000006
【図３】
2010198126.tif 000007
【図４】
2010198126.tif 000008
【図５】
2010198126.tif 000009
【図６】
2010198126.tif 000010
【図７】
2010198126.tif 000011
【図８】
2010198126.tif 000012