(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝達装置を制御する方法であって、
ａ）該熱伝達装置を電源に接続する段階と、
ｂ）該熱伝達装置に対する制御装置を用いて感知された温度特性に応じて前記熱伝達装置の動作を制御する段階と、
ｃ）前記熱伝達装置の動作時に１つ以上の物品をチャンバ内に設ける段階と、
ｄ）該チャンバを前記熱伝達装置と動作上関連付け、前記チャンバ及び該チャンバにおける前記物品と前記熱伝達装置との間における熱交換を実行する段階と、
ｅ）前記チャンバ内で感知された温度特性に対応する温度センサを前記制御装置に設ける段階と、
ｆ）前記チャンバ内において温度シンク又は温度シンク体を設ける段階と、
を有し、
該温度シンク又は温度シンク体は、前記温度センサに関連付けられ、また、前記チャンバ内における温度特性に対し前記制御装置の感応性を変更するよう熱容量を有し、
更に、
ｇ）食品シミュラントを設ける段階、
を有し、
該食品シミュラントは、前記チャンバ内における前記温度シンク又は温度シンク体として固体の食品シミュラント材料体を有し、
前記温度センサは、前記温度シンク又は温度シンク体内において前記食品シミュラント材料と直接接触して位置決めされ、それによって、前記食品シミュラントの表面から所定の距離における前記食品シミュラント材料内の温度に基づいて、食品シミュラント温度に依存する制御信号を前記熱伝達装置に供給し、実際に要求される内部食品温度に基づく温度モデルに従って前記熱伝達装置を制御する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
感知された温度特性に応じて前記熱伝達装置の前記動作をモニタリングするよう前記熱伝達装置に対してモニタリング装置を設ける段階を更に有する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
モニタリングの信号を記録するために該モニタリング信号をモニタリング／記録機能へと無線伝送する手段を前記モニタリング装置に設ける段階を更に有する、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記熱伝達装置に冷蔵装置を設ける段階を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
前記熱伝達装置に加熱装置を設ける段階を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
熱伝達装置であって、
ａ）電源に接続可能な当該熱伝達装置と、
ｂ）感知された温度特性に応じて当該熱伝達装置の動作を制御する当該熱伝達装置に対する制御装置と、
ｃ）当該熱伝達装置の動作時に１つ以上の物品を包含するチャンバと、
を有し、
ｄ）該チャンバは、当該熱伝達装置と動作上関連付けられ、該チャンバ及び該チャンバにおける前記物品と当該熱伝達装置との間において熱交換を実行するよう適合され、
ｅ）前記制御装置は、前記チャンバ内において感知された温度特性に応じる温度センサを有し、
ｆ）前記制御装置は更に温度シンク又は温度シンク体を有し、該温度シンク又は温度シンク体は、前記温度センサに関連付けられ、前記チャンバ内の前記温度特性に対し前記制御装置の感応性を変更するよう適合される熱容量を有し、
ｇ）前記温度シンク又は温度シンク体は、前記チャンバ内に設けられる温度を感知する食品シミュラントと、内部に前記温度センサを配置される固体の食品シミュラント材料体とを有し、前記温度センサは、前記食品シミュラント材料と直接接触し、前記食品シミュラントの表面から所定の距離における前記食品シミュラント材料内の温度に基づいて、食品シミュラント温度に依存する制御信号を当該熱伝達装置に供給するよう適合され、実際に要求される内部食品温度に基づく温度モデルに従って当該熱伝達装置を制御する、
ことを特徴とする熱伝達装置。
【請求項７】
感知された温度特性に応じて当該熱伝達装置の前記動作をモニタリングするよう当該熱伝達装置に対するモニタリング装置を有する、
ことを特徴とする請求項６記載の熱伝達装置。
【請求項８】
前記モニタリング装置は、モニタリング又は記録機能へのモニタリング信号の無線伝送に対する手段を有する、
ことを特徴とする請求項７記載の熱伝達装置。
【請求項９】
冷蔵装置を有する、
ことを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか一項記載の熱伝達装置。
【請求項１０】
加熱装置を有する、
ことを特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか一項記載の熱伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、冷蔵装置を制御する方法及び装置に関する。本発明の適用の例として、冷凍装置を含む家庭用及び商業用の食品保存冷蔵装置の動作を制御する方法及び装置が挙げられる。本発明は更に、上述したような冷蔵装置を制御する方法に従って動作する装置、及び、温度感知装置を提供する。
【０００２】
本発明の更なる面は、例えば、電子レンジ加熱装置といったような、食品等の温度を上げる装置を制御する方法及び装置の使用に関する。本発明の更なる面は、冷蔵及び加熱装置に関連して温度検査及び較正を行う方法及び装置に関する。
【０００３】
ＷＯ９４／１０５４６（レファレンスＰ５１９５７ＷＯ）には、冷蔵機器に関連して温度を感知するのに適用可能な方法及び装置が開示され、冷蔵機器には、温度感知装置（例えば、従来のバルブ及びメニスカス・コラム型のサーモメータ）の視覚的な検査を可能にする手段が設けられる。温度感知装置は、冷蔵庫の中に入れられ、検査のために取り出されるが、これは、サーモメータが冷蔵庫の外の高い気温に対し急に反応することによる温度測定値の不正確さに伴われることなく、又は、そのような検査が冷蔵庫から取り出されることなく行われる場合、冷蔵庫の中に外部の暖かい空気が入ることによる影響を受けることがない。
【０００４】
このことが達成できるよう、ＷＯ５４６の装置では、サーモメータは、エチレングリコールを含む透明カプセル内に完全に入れられる。
【０００５】
このようにして、ＷＯ５４６の装置は、冷蔵機器に使用される温度感知装置への急激な気温の変化の影響を相殺しようと試みる。
【０００６】
似たような方法で、ＤＥ３０３２６８４Ａｌの開示では、冷蔵庫の中の温度センサを取り囲む温度バリア材料を使用し、冷蔵庫の扉を開けることによる影響を緩衝しようと試みる。
【０００７】
ＷＯ５４６に対し引用される参考文献には、同様の又は関連する理由で熱慣性（thermal inertia）及びバリアシステムを使用することについての関連開示がある。
【０００８】
冷蔵装置内の温度感知、及び、このような装置の制御に対するこれらの従来の提案に取り入れられている技術的なアプローチは、マルライズ（mallaise）（不正確な温度感知）の緩和に関し、技術的に不備であり、温度感知システムの実際の機能のために実際に技術的に何が必要であるかを考慮していないという欠点があることが分かっている。
【０００９】
本発明の原理では、冷蔵庫内の関心の温度（即ち、冷蔵庫内の食品の温度）のみの評価は、本質的に、冷蔵庫内の食品の温度をサンプリングすることに適切に基づいているべきである。プローブ等を挿入することにより食品温度のサンプリングを行うことは、実用性の困難が伴い、また、食品衛生法により自由が制限される（従って、実際には、食品内部の温度検査は行えない）が、本発明では、従来技術において示されていない実用的な代替のアプローチを発見し、本発明の原理では、食品の温度を感知する適切なアプローチは、食品をまねた物体の内部感知である。従って、このアプローチでは、本発明の方法及び装置は、冷凍庫の中に保存される食品の温度を効果的に感知することができる、また、加熱システム（例えば、電子レンジオーブン）の場合は、そのような加熱電化製品内で加熱される食品の温度を効果的に感知することができる。
【００１０】
このようなアプローチを取ることにより、即ち、入ってくる暖かい空気による影響を弱めることを考えるのではなく、衛生及び侵入型プローブに関連する問題が伴われることなく食品自体の中の温度を感知する手段を設けることにより、本発明では、ユーザに、関心の食品の温度を正確に与える能力を有する方法及び装置が提供される。
【００１１】
後者の暖かい空気による影響というファクタはかなりの関連性があることが分かっている。というのは、（従来技術において示されるように）冷蔵庫又は冷凍庫の中の気温は、扉が開かれると急に上昇するが、保存される食品への気温の実際の影響はしばしばほんの僅かであり、気温と保存される食品の間の温度差は、１０Ｃ以上にもなり得、一方、冷蔵庫内の調節されていない気温感知システム（これは、従前から、家庭用電化製品に設けられている）は、このような変動に比較的激しく反応する。このことは、明らかにエネルギー節約の理由から望ましくない。反対に、このような温度制御システムの過剰な反応は、役に立たず無駄であるという観点からあるアプローチが取られているが、このシステムを制動するだけでは、有効的な解決策とはならず、というのは、制動するだけでは、単にシステムの反応ピークの振幅を下げるだけであり、これは、過剰反応の根本的な問題に対処していない。
【００１２】
本発明の実施例の方法及び装置は、上述の根本的な問題に対処し、侵入型プローブに関する衛生問題を回避し、且つ、現行の装置が実用される際の問題による技術的な結果を改善するだけでなく、上記問題を繰返し可能及び科学的な方法で対処する方法を提供する。
【００１３】
従って、本発明では、温度センサは、食品シミュラント体の中で、食品シミュラントの表面からある距離に配置される。食品シミュラントは保存される食品の平均的な寸法を有するので、感知される温度は、冷凍庫の中の食品シミュラントのそばに配置される食品の温度にかなり対応する。
【００１４】
ただし、冷凍庫の中に入れられてから比較的短い時間しか経過していない食品の場合、温度が不正確となる可能性はあるが、このような温度の開きは、冷蔵又は加熱装置におけるどの温度変化システムにおいても固有のものであり、対処されるべき問題は、扉が開けられること又は自動霜取り等による変動に対してのシステムの対応方法（新しく入れられた食品が温度調節された後に）である。
【００１５】
本発明の実施例の１つの重要な面は、食品シミュラントの材料自体の性質に関わり、以下に説明する主な実施例では、食品シミュラントは、長時間に亘る繰返しの使用に適応される（従って、定期的に使用されるこのような種類の家庭用製品において見受けられるような幾度にもおよぶ交換が回避される）材料であることにより食品を擬態し、そのような材料であることにより食品と同様に温度反応することができる。従って、以下に説明するような本発明の実施例は、感知されることが必要な温度特性をまねるよう材料を選択的に使用することにより、食品の温度特性の正確なシミュレーションを与える。このような方法により本発明の装置及び方法の実施例は、冷蔵庫を制御する、食品の温度を指示する、又は、両方に使用されることが可能である信号を供給し、温度を感知する食品シミュラントのそばに配置される食品の温度反応を正確に反映する。実際に使用されるべき材料の実際の例を以下に挙げる。これらの材料は通常、ゲル又はワックス状なので、冷蔵及び／又は加熱電化製品環境において実際に取り扱うためには好適なケースを必要とする。従って、食品シミュラント材料は一般的に、想定される使用環境において冷蔵保存される典型的な食品の寸法に対応するプラスチックのモールドを含むケースが設けられる。食品シミュラント材料は更に、１つ以上の材料層が設けられ、冷蔵庫又は冷凍庫に保存される食品に従前から使用されるパッケージングの温度効果をシミュレートする。食品シミュラントの温度特性に関する後者の面は、上述したようなパッケージングに対応する特定の物理的な部分を必要とすることなく全体の温度パッケージに組み込まれても良い。例えば、このようなパッケージングの効果は、全体寸法が大きくされる食品シミュレートを使用することにより妥当に近似するであろう。しかし、このようなアプローチは、本発明の幾つかの実施例の原理に原則的に従うものではない。本発明では、温度感知目的のために、典型的な保存食品に対応する寸法を有し、内部に温度感知装置を有する擬態食品だけでなく、従来のパッケージングに対応する擬態されるパッケージングを有する食品シミュラントを使用する。この際に、冷蔵庫又は他の装置において、その装置を長期間に亘り使用することに関する耐久性も考慮する。
【００１６】
本発明の実施例に使用する温度感知装置に関し、従来のハードウェアが使用され、このようなハードウェアは、公知の冷蔵庫に使用される電気応答型サーモセンサの形である。このようなサーモセンサから出力されるｅｍｆは、冷蔵装置制御システムの制御ポート又は入力ゲートに供給され、及び／又は、デジタル又はアナログ温度読出し部の対応する接続に供給される。
【００１７】
従って、現在利用可能な技術を使用すると、一般的に、食品シミュラント内の温度感知装置に配線接続が必要となり、このために、好適な便利且つ耐久性のある手段が設けられる。例えば、本発明の方法及び装置が、冷蔵庫又は冷凍庫の温度を制御するために使用される場合、温度センサを配置するのに様々なアプローチが取られる。１つのアプローチとして、温度センサは単一の製品であり、システムが対処することを目的とする温度変化（例えば、ドアの開き）に最も影響を受けると思われる食品の場所に対応する略近い好適な場所で、冷蔵キャビネット内に配置されるよう選択される。或いは、一連の食品シミュラントは、様々な食品の中に配置されるよう温度キャビネット内に設けられ、更に、例えば、取外し可能なプラグインコネクタといった好適な配線接続が設けられる。しかし、このような配線接続は、ミリボルトのオーダのみの電圧を送るにも関わらず従来の家庭使用に対し商業的に魅力的且つ実用的な選択には思われない。信号伝達問題に関する別の技術的な解決策として、無線伝送システム又は物理的な配線ルーズコネクタを使用する必要のない他の伝送システムが考えられる。１つの選択肢として挙げられるのは、一連の食品シミュラントが、好適な位置において装置のキャビネットに差し込まれ、そこから信号がモニタされ全体評価として評価される。
【００１８】
本発明の別の面は、食品シミュラント及びその中に含まれる温度センサを、冷蔵装置又は冷凍装置の動作を制御する方法に関連して使用することに関わり、それにより、従来の冷蔵装置のポンプを駆動させる電力消費量においてかなりのエネルギー節約を達成することができる。本発明のこの面では、制御方法及び制御装置は、ポンプの動作の度合いが、食品に対し実際に望まれる冷蔵レベルにかなり近似するよう冷蔵ポンプ（又は、他の駆動可能な熱伝達装置）の制御の度合いを与え、気温のみを感知する従来の制御システムに関連付けられる山と谷（peaks and troughs）及び上述した従来技術の装置の対応する熱的に弱められた山と谷を回避するよう適応される。従って、本発明の３つの実施例は、改善された冷蔵ユニット応答パターン（ポンプ駆動期間及び／又は単位時間毎のフォーマルな熱伝達量に関して）を提供する。
【００１９】
このような結果は、本発明の原理に従って、食品温度に依存する制御信号に基づいて生成される冷蔵駆動システム制御信号を供給することにより達成される。これは、冷蔵システムの電力消費量が、装置及び装置の中にあるキャビネットの実際の所要値に一致し、キャビネット内の気温及び／又は制御システムの感応性を弱める要件といった比較的関連の無いファクタに関連しなくなることがもたらされる。このような方法により、かなりのエネルギー節約が達成される。試験によって、全体の消費量の最大３３％のエネルギー節約が達成可能であることが示されている。
【００２０】
従って、本発明のこの面の方法及び装置の実施例では、温度制御されるべき温度制御キャビネット内の当該の食品からの有効な信号に基づいて制御を与えるセンサシステムからの制御信号に従って、熱伝達冷蔵装置を駆動することにより、エネルギー節約が達成される。上述の有効な信号は、物理的な特性（寸法及び熱伝達特性を含む）が平均的な又は一般的な保存食品に近似していることにより上記当該食品そのものと思われる食品シミュラントに基づいている。このようにすることにより、モデルに基づいた電力消費特性は、熱伝達理論によって、実際の食品冷蔵目的のための燃料消費量の縮小化の目的と適合する
本発明の更なる面では、例えば、現存の冷蔵装置の中にある温度制御システムの較正を可能にするよう適応される方法及び装置を提供し、それにより、そのような装置が較正されて、内部にある食品の特定の温度を達成できるよう（エネルギー効果的な制御で）適応される冷蔵効果が与えられる。
【００２１】
本発明の更なる面では、上述した原理を、上述した外部への熱伝導とは反対に食品等の内側に熱伝導すること、即ち、冷蔵ではなく調理又は加熱に適用する方法及び装置を提供する。
（以下に優先権の基礎出願を示す）
食品シミュラントによる温度測定装置
この発明は、食品シミュラントの温度を感知することによって装置の付近の保存食品の温度を示すサーモメトリック装置である。食品シミュラントは、容器に包まれる食品であり、周囲温度の変化によって影響を受けない。この発明は、食品、及び、特定の温度範囲内に維持されなければならない他の製品の保存を含む様々な適用をカバーする一般的な製品である。
【００２２】
この発明は、１）低温の空間、冷蔵又は加熱されるコンテナ、他の保存空間に保存される食品温度を、読出し、記録、及び、他の目的のために、指示する食品シミュラントの遠隔感知、２）低温の空間、冷蔵又は加熱されるコンテナ、又は他の保存領域の温度のサーモスタットを介しての調節、及び、３）特に電子レンジオーブンといったオーブン内で加熱される食品温度の指示に適用可能な方法及び装置に関する。
【００２３】
この発明は、保健機関又は他の規制機関によって提案される又は課される温度、又は、提案される温度付近の温度で、製品を保存する又は加熱することを保証する。
【００２４】
低温での適用
１）最初に、低温で保存される全ての食品及び生鮮食品への適用を説明する。この適用では、処理、保存、製造、及び、輸送等の為の冷蔵素子を必要とする。
【００２５】
２）この発明は、冷蔵庫、冷凍庫、低温貯蔵庫、生産ライン冷却及び／又は冷凍、陸路・空路・海路での輸送、及び、収納設備を提供する他の冷蔵コンテナにおける温度衝撃の問題を有する任意の冷蔵システムに使用し、気温をモニタリングする際に見受けられる温度変動を解決するためのものである。
【００２６】
３）冷蔵コンテナ内において正しい食品温度を得る際の問題は、頻繁に扉が開けられること、食品の補充、高温気体による又は電気による霜取り、自動霜取り、洗浄、及び、気温に急激な変化をもたらす他の原因により発生し、その結果、デジタル又は管状であり、コンテナ内部に配置される従来のサーモメータに誤作動が生じる。しかし、食品温度は、気温の急激な変動に影響を受けることなく時間が経過すると共に非常に緩慢に下がるか又は上がる。従って、気温をモニタリングすることは、食品の温度を指示することにはならない。同じコンテナ内の気温と食品温度とを比較読出ししたことによって、これらの温度はかなり異なることがあることが示されており、しばしば、摂氏１０度／華氏２０度以上で異なることが示されている。
【００２７】
４）温度を正確に把握できないことにより、現行の食品衛生法の規格に満たない食品につながる可能性があり、これに対し罰則が与えられるか又はその食品が最終的には破棄されてしまう。温度が５Ｃ／４０Ｆをこえると、細菌が活性化し、８Ｃ／４８Ｆ以上となると高速に増殖することはよく知られている事実であり、従って、消費されるべき食品は、常に適温で保存されていることを確認されなくてはならない。プローブサーモメータは、食品温度の正確な読出しを与えるが、深刻な保健ハザードである二次汚染をもたらしてしまう場合があり、このような二次感染の衝撃的な結末は、John Barr肉屋の大腸菌のケース（英国法廷で聞かれた）で明らかである。
【００２８】
５）この発明は、平均的な食品と整合性のある食品シミュラントを含む内部容器を含む。この内部容器は、従って、平均的な食品を表す。食品シミュラントの中心には温度センサ装置がある。この内部容器は、平均的な商業パッケージング中の食品の正確な温度読出しを与えるよう設計され、孔があけられた硬いプラスチックの外部ケース内に入れられる。センサは、装置の中心に配置され、最も近い表面から１６乃至１８ｍｍであり、事実上、その食品自体の中の温度プローブとして機能する。これにより、この発明の付近に配置される食品の温度を正確にモニタリングすることが可能となり、又は、以下に説明するように冷蔵実行制御の温度を正確にモニタリングすることが可能となる。この発明は、食品シミュラントの内側１６乃至１８ｍｍのところの温度を常に指示し、これは、必然的に、食品シミュラントの付近に保存される食品の温度を、その食品を損ねることなく又は二次感染の可能性の危険を犯すことなく常に指示する。
【００２９】
６）この発明は、例えば、食品シミュラントの温度がその安全リミットを越えると聴覚的又は視覚的な警報を与える警報装置が取付けられる。警報装置は、冷蔵庫の内部又は外部に配置されてもよい。空気によって刺激される温度記録装置におけるそのような警報装置は、その目的は効果がなく、というのは、気温が常に変動することにより毎回トリガされ、可聴範囲にある人に対し混乱といらつきをもたらしてしまうからである。
【００３０】
７）本出願人によるＧＢ２２８６８８４に、この技術分野における提案がなされており、ここでは、バルブ又はステム型のサーモメータが透明コンテナの中に取付けられ、比較的高い熱慣性を有する透明液体又はゲルに浸漬され、それにより、サーモメータによって指示される温度は、検査のために冷蔵庫から取り出された後でも正確に読出しできるシステムが開示される。サーモメータを取り囲む液体又はゲルの熱慣性は、サーモメータにより指示される温度を、少なくとも読出し及び記録のために必要な時間の間維持するよう機能する。
【００３１】
８）しかし、この従来の提案は、冷蔵されるエンクロージャ内の温度の常時モニタリングシステム、更には、要求される場合は、デジタルモニタリング及び記録システム、又は、指示される温度の印刷記録が必要である商業施設の必要を常に満たすわけではない。視覚的な検査システムは、このような要件を効率よく満たすことができず、従って、異なるアプローチが必要となる。
【００３２】
９）関連のモニタリング／記録機能を有する遠隔感知温度プローブによって温度決定が行われる装置を提供することにより、気温ではなくて実際の食品温度の決定に関する上述した従来のシステムの利点が、商業的又は他の目的に対し得られるシステムが提供される。例えば、従来のシステムにおいて、食品自体に触れることなく食品内の温度を与えるといったような多くの利点を有する。
【００３３】
１０）電子センサは、電線によって外部のエンボディメントに、永久的又は一時的に接続されることが可能である。永久的又は一時的な接続は、食品シミュラント、従って、その付近に保存される食品の温度を確認する要件に依存する。センサは容器の中に挿入され、容器は、ユーザが食品の温度を確認することを要求すると差し込まれることが可能である。
【００３４】
１１）ユーザは、冷蔵空間内の異なる領域に保存される冷蔵又は冷凍食品の温度を確認して温度変動を確認する必要があり、それにより、傷み易い製品をより好適な位置に保存することが可能である。例えば、上下段で温度がかなり異なるマルチデックのセルフサービス用ディスプレイ冷蔵キャビネットが挙げられる。平均的な寸法の冷蔵コンテナ内の温度差は、しばしば、８Ｃ／１４Ｆ以上であることが可能である。この発明の容器の寸法は小さいので、ユーザが容器を冷蔵空間の異なる領域に配置し、それらの温度をモニタリングすることが可能となる。段落１０に説明したように、これは、定期的な間隔で行われても、永久接続によって行われてもよい。
【００３５】
１２）多数の冷蔵システムが動作する場合、このような種類の装置が、必要とされるだけの場所に設けられることが可能であり、温度出力データはモニタリングシステムにルートされて、時間に基づいて各場所の温度データのモニタリング及び記録が可能となり、それにより、空気移動に関係なく所与の時間に亘る当該場所においての食品及び冷蔵される製品の温度レベルを示す視覚的なディスプレイ、デジタル記録、又は、プリントアウトが得られる。特に、傷み易い製品があるところの温度変動をモニタリング及び記録することが可能であり、特定の領域における異常な動きは直ぐに信号で伝えられる。
【００３６】
１３）冷蔵輸送コンテナに積載される製品を輸送する際、それらの製品の温度は通常、正確にモニタリングすることはできず、荷送人とバイヤの間の論争につながる場合がある。この発明は、一時滞在時を含む航海の際の必要なデータと温度の動きの確認を供給する。温度決定は、この発明が、導体といったデータ伝送チャンネルに接続されることにより行われ、伝送装置はデジタル記録機能に接続される。陸路による輸送では、伝送装置は、段落６に記載したような警報装置に接続されることが可能であり、食品の温度変動に異常があると、そのことが運転手に警報で伝えられる。
【００３７】
１４）この発明は、食品モニタリング制御を伝える理想的且つ有効な方法である。この方法は、気温と食品温度の間の変動をはっきりと示し、冷蔵空間における異なる領域の温度差をハイライトするので、正しい食品温度の確固たる証明を与える。
【００３８】
１５）この発明は、その適用においてかなりの柔軟性と一貫性があるという利点を提供する。この発明は、高機能のコンピュータ化されたシステムに接続されることが可能であり、そのシステムには、必要に応じて記録、統計、故障警報システムといった様々な機能を付加することが可能である。この発明は、冷蔵空間の幾つかの領域に保存される食品の真の温度をモニタリングする低費用の方法を提供する。この方法では、装置を上段、中段、及び下段に配置し、それぞれ遠隔デジタル読出し装置に接続されることにより、冷蔵機器の効率が常に明確に指示される。
【００３９】
１６）この発明を適切に適用することにより精度が与えられるので、この発明の別の利点は、冷蔵システムの故障の始まりを信号で伝えるということである。食品温度が長時間に亘って同様の冷蔵条件下において定期的にモニタリングされ、温度が緩慢であるが連続的に上昇していることが分かると、冷蔵システムの中に故障があることを示す可能性が高く、これは、できるだけ早くその原因を調べなくてはならない。警報が与えられることにより、冷蔵食品の損失が免れ、機器への損傷を小さくすることができる。
【００４０】
１７）段落５に詳細するこの発明の実施例は、例示的に、添付図面を参照しながら説明する。Fig.1は、食品を擬態する構成物５が充填される内側コンテナ４を包む外皮、食品の表面、又は、食品の包装を表す外側コンテナ３を示し、構成物５内には、接続ケーブル２によって構成物の温度を指示する読出し装置１に接続されるセンサ６が挿入される。センサは、内側コンテナ内に約１７ｍｍまで挿入される。
【００４１】
高温での適用
１８）ＥＣにおける食品衛生法は、高温の食品は、特定の最低温度に維持されなければならないことを規定してある。これは通常６３Ｃ／４６Ｆ以上である。スコットランド等の一部の地域においては、再加熱される食品は、８２Ｃ以上にならなければならない。プローブが唯一温度を測定するために使用可能な装置である。
【００４２】
１９）この発明は、永久的な取付け具として又は必要なときに使用される一時的な取付け具として、高温の食品の温度をモニタリングする装置を提供する。この適用において必要とされる材料は、低温を必要とする前章において使用される材料とは異なるが、それ以外は本質的に同じである。
【００４３】
サーモスタットへの適用
２０）サーモスタットは、冷蔵空間内の温度を調節する。温度が所定レベルを超えると、サーモスタットは冷蔵サイクルを作動させる。この機構は、通常、空気吸入口における気温を増加することにより自動的にオンにされる。上述したように、気温は、扉が開かれること及び上述したような冷蔵貯蔵庫に関連付けられる他の活動により常に変動することにより、冷蔵機器がスイッチをオンにしたりオフにしたりする際に頻繁な電力サージが生じ、システムの部品の過度の疲労及び亀裂がもたらされる。しかし、そのようなオンオフは、上述したように、食品の温度は実際には安定しているので全く必要でない。
【００４４】
２１）この発明は、食品シミュラントの原理を、食品シミュラントの表面から１７ｍｍの距離にセンサを内側容器内で囲むことによりサーモスタットを制御する。１７ｍｍの距離は、冷蔵される食品の温度と等しくなるよう設定される。この発明では、食品シミュラントの温度は、食品シミュラントの付近で保存される食品の温度を示し、この温度が冷蔵サイクルを作動させるので、実際に必要なときに冷却システムが機能することが保証される。
【００４５】
２２）サーモスタットが食品シミュラントによって制御されると、サーモスタットはその動作を変更する。６時間以上に亘る試験によって、「気温センサ」によって作動されるサーモスタットは、平均１８回で冷蔵サイクルを始動させ、この発明である「食品センサ」によって作動されるサーモスタットは、その平均回数が７回に減少され、このことは、約２０％の電力を節約し、システムの保守、疲労、及び、亀裂に関し節約となる。冷蔵及び空調産業は、世界中で成長している産業であり、その大量の電力消費量の２０％を節約することは、或いは、どのような節約も、環境にとって大きな利点をもたらす。
【００４６】
電子レンジオーブンにおける温度試験への適用
２３）電子レンジオーブンで加熱することは、幾つかの要因により不確かである。それらの要因には、電子レンジガイドカバーの経年変化、又は、既知でない温度で保存されていた食品の解凍が含まれる。加熱時間は計算されて、冷凍されていない食品を加熱し、解凍機能は通常、−１８Ｃ／０Ｆの推奨される冷凍温度に基づいている。従って、食品がそれより低い温度で冷凍される場合、解凍機能は、その食品が完全に解凍される前に動作を止めてしまう。従って、その食品が依然として部分的に冷凍しているのにも関わらず、冷却時間が始まってしまい、この食品は、加熱時間の終了時においても十分に加熱されていない状態となる。このようなエラーは、冷凍庫は食品を正しい温度で冷凍し、サーモスタットの読出しはサーモメータの読出しであると想定されているので起きてしまう。食品自体の温度は、信頼度の高い食品サーモメータによって確認されないので、体にはよくない。
【００４７】
２４）電子レンジオーブンでは、食品は内部で加熱されるので、気温の影響を受けない。従って、食品温度を確認する唯一の方法は、プローブを使用することである。消費される食品にプローブを使用することの危険性は、既に述べた。
【００４８】
２５）この発明は、特定の重量、濃度、及び、構成を有する食品用の食品シミュラントのパックを含む。パックには、加熱前及び加熱後のパックの温度を読出しする温度センサが設けられ、必要である場合は、比較表も与えられる。電子レンジオーブンの効率を検査することが目的である。
【００４９】
２６）最初の冷蔵状態では、この発明は、所定の時間が経過すると特定の温度に到達するよう電磁レンジオーブン内において「加熱」されるよう設計される。所定の時間が経過すると、パックの温度がセンサによって読出しされる。パックの温度が上述した特定の温度に到達すると、オーブンは、申し分なく加熱することが分かる。特定の温度に到達していなければ、加熱時間は、この発明により与えられる比較チャートに基づいて調節されなければならない。この比較チャートは、特定の種類の食品を加熱するための時間を示すために使用される。
【００５０】
２７）パックは、特定の冷凍庫に保存された後に冷蔵状態で取り出される。段落２６の手順が繰り返される。この発明の温度は記録され、パックが加熱され、その温度が再び記録され、加熱時間が適宜調節される。温度が正確となったことを確認するために新たに設定された計算に基づいて更なる確認を行うことが望ましく、最終的には調整され、チャートも、将来における加熱のために適宜修正される。冷凍庫が推奨されている温度とは異なる温度に維持することは珍しくはないので、各冷凍庫は、その冷凍庫の中に保存される食品を使用する前に、この発明によって試験され、それぞれの冷凍庫はそれぞれのチャートと共に使用されることが強く推奨される。
【００５１】
２８）この発明は、各パックが供給される表によって電磁レンジオーブンの効率を確認することにより、電子レンジオーブンを効果的に較正するために使用することができる。
【００５２】
項１）熱慣性の筐体に取付けられる温度感知装置を含み、温度感知装置は、筐体内に密閉される食品をまねた構成物と密接した状態にされる温度測定又は指示装置。
【００５３】
項２）上記筐体は、外側の保護容器に入れられる項１）記載の装置。
【００５４】
項３）上記温度プローブ又はヒートシンクは、周囲の温度の変動から隔離され、上記構成物の温度状態にのみ反応するよう上記内側筐体の中心に設置される項２）記載の装置。
【００５５】
項４）上記温度プローブは、読出し及び／又は記録のために温度の視覚的なディスプレイを与える項３）記載の装置。
【００５６】
項５）読出し及び／又は記録目的のために、データ伝送チャンネルによって温度測定ディスプレイユニット又はコンピュータ化されたシステムに接続され、上記データ伝送チャンネルによって、上記装置は、永久的に接続されるか又はコネクタを通過する項３）記載の装置。
【００５７】
項６）上記ヒートシンク又は温度プローブは、上記食品をまねた構成物の温度の変化に関する電子デジタル信号を生成し、上記信号は、直接データ伝送チャンネルによって自動温度調節器に供給され、それにより、調節器は、例えば、周囲の空気といった関連のない媒体の温度の変化ではなく、上記構成物の温度の変化だけに反応する項３）記載の装置。
【００５８】
項７）熱慣性筐体パックに挿入され、データ伝送チャンネルによって温度を測定、記録、又は、調節する装置に接続される温度プローブを含む温度測定又は指示装置。
【００５９】
食品シミュラント構成物の中心に配置される温度センサは、遠隔にある測定指示及び／又は調節装置に接続される。食品シミュラントの温度は、食品シミュラントの付近で保存される食品と同様に変化し、劇的に変化する周囲の温度の動きには影響を受けない。これにより、保存される食品の実際の温度の読出し及び記録と、更に、サーモスタットによる冷蔵空間内の温度の調節が可能となる。この温度センサは、主に、冷凍及び冷蔵保存される食品と、例えば、電磁レンジオーブンで加熱される製品の温度の読出しに使用される。
【００６０】
以上が、優先権の基礎出願の記載である。
【００６１】
本発明の実施例を、添付図面を参照しながら、以下に例示的に説明する。
【００６２】
図１に示すように、エネルギー源１４に接続可能である、製品熱伝達装置１２を制御する本発明の装置１０は制御装置１６を含み、この制御装置１６は、感知された熱特性に応じて熱伝達装置１２の動作を制御する。
【００６３】
チャンバ１８は１つ以上の製品（図示せず）を含み、熱伝達装置の動作時には、チャンバから又はチャンバに対し、熱伝達が行われる。
【００６４】
チャンバ１８は、熱伝達装置１２と動作上関連付けられており、それにより、熱伝達装置は、チャンバに対し又はチャンバから、従って、チャンバに含まれる製品に対し又は製品から、熱伝達を行うことが可能である。
【００６５】
制御装置１６は、チャンバ内で感知された温度特性に応答する温度センサ２０を含む。
【００６６】
制御装置１６は更に、センサ２０に関連付けられ、チャンバ１８内の温度特性に対し制御装置１６の感応性を変更する熱容量を有する温度シンク又は温度シンク体２２を含む。
【００６７】
本発明では、温度シンク又は温度シンク体２２は、チャンバ１８内に設けられ、食品シミュラント材料体２６を含む、食品温度を感知する製品２４を含む。食品シミュラント材料体２６は内部に温度センサ２０が配置される。温度センサ２０は、食品温度を感知する製品２４の表面から所定の距離にある食品シミュラント材料２６内の温度に基づいて、食品温度に依存する制御信号を制御装置１６、従って、熱伝達装置１２に供給するよう適応され、それにより、実際に要求される食品温度に基づいて温度モデルに従って熱伝達装置１２を制御することができる。
【００６８】
この実施例では、エネルギー源１４は従来通りの電源であり、この電源は、通常の方法によって制御装置１６によって、且つ、本発明の原理に従って温度センサ２０の制御下で動作される通常の冷却型ヒートポンプの形である熱伝達装置に接続される。
【００６９】
熱伝達装置１２は、冷蔵装置の形でも、例えば、電子レンジ加熱装置といった加熱装置の形で設けられてもよい。
【００７０】
食品シミュラント材料２６の性質を参照するに、この材料は、本実施例では、食用液体、又は、チーズワックスといった食用ワックスとして与えられる。食用液体の場合、好適な例は、英国のEllis & Everard社からPricerin 9091なる商標で入手可能である。Pricerin 9091は、無臭で糖蜜性のグリセリン食用植物油である。これは、グリセロール食用植物油としても知られる。
【００７１】
ワックス材料の場合、これは、英国のThe British Wax Refining Co Limited of Redhillから入手可能なチーズワックスの形である。例えば、チーズのディッピング／コーティングのためのチーズワックス２１１０グレードである。ワックスは、炭化水素ワックスと食用ホワイトオイルの混合体を含むブレンドである。
【００７２】
他の食用材料も、上述したような特性に基づいて上記目的に好適であり、更に、上述した２つの例から明らかである。
【００７３】
図２乃至図４に示す実施例を参照するに、これらの図面は、代わりにデジタル読出し装置２８に接続される図１の温度センサ２０を示す。センサ２０は、食品シミュラント材料体２６の中に配置され、材料２６は、パッケージングに擬態される材料の矩形本体３２の中に配置される円筒カプセル３０内に含まれる。ブラケット３４により読出し装置２８がパッケージング３２及びカプセル３０に取付けられ、ブラケット３４は、図示しない導線が配線されるチャンネルとして機能する。
【００７４】
図４に示す実施例では、冷蔵キャビネットにネジで留められる又は接着されるためのクリップ又は台３６が更に設けられる。
【００７５】
カプセル３０、擬態されるパッケージング３２及び（３４）、及び、クリップ又は台３６は全て、好適に成形されるプラスチック材料等から構成される。
【００７６】
図５及び図６は、図面に示す装置の動作モードを示し、図６は、熱伝達装置の動作を始動するという点に関し、６時間の間において、１０回だけ始動させたことを示し、一方、図５に示す対応する従来の装置では、同様の時間の間において、３０回始動させたことを示し、冷蔵装置の使用頻度、疲労、及び、亀裂のかなりの減少、更に、エネルギー消費量のかなりの低下が示される。
【００７７】
図５及び図６のグラフは、熱伝達装置のコンデンサ機器内に配置される温度プローブから感知された時間に対する温度を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の製品の熱伝達装置を制御する装置を示す図である。
【図２Ａ】  食品シミュラント材料体の中にある温度センサを使用する温度感知装置の実施例を示す平面図である。
【図２Ｂ】  食品シミュラント材料体の中にある温度センサを使用する温度感知装置の実施例を示す斜視図である。
【図３】  食品シミュラント材料体の中にある温度センサを使用する温度感知装置の実施例を示す断面図である。
【図４】  図２及び図３に示す温度センサの更なる実施例を示す図である。
【図５】  従来技術の装置の動作を表すグラフである。
【図６】  本発明の装置の動作を表し、本発明の装置では、所与の期間中の動作サイクルの回数が減少していることを示すグラフである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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