JPH0486416A

JPH0486416A - 加熱調理装置

Info

Publication number: JPH0486416A
Application number: JP19914690A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Kudo; 工藤　恭子; Sachiko Endo; 遠藤　佐知子; Yukinobu Takahashi; 幸伸高橋; Norisuke Fukuda; 福田　典介
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2795974B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、加熱調理装置に係り、特に家庭用オーブンに
おけるケーキ類の自動焼き上げ制御に関する。

（従来の技術）一般に、電子オーブンは、オーブン天井部に設けられた
平面板ヒータによって輻射加熱により魚、肉等の被調理
食品（以下食品という）を加熱するグリル機能と、調理
室背面にあるシロッコファンおよびシーズヒータによっ
て調理室内に熱風を循環させることによりパン、ケーキ
等を焼くコンベンション方式によるオーブン機能とを備
えている。

従来、このようなオーブン機能やグリル機能を自動制御
する方法として、例えば、重量センサによって検出した
重量（食品子容器の重量）に応じて加熱時間を算出し、
自動的に加熱を終了させるという方法がある。また、重
量センサで基本時間を算出し、加熱物から発生する水蒸
気を温度センサを用いて検出し、これに基づいて追加熱
時間を算出し、全加熱時間を決定する方法もある。

しかしながら、特にパン、ケーキ等は、食品の中に気泡
を含ませながら綿密な制御で焼き上げなければならない
。

このため、特にパン、ケーキ等等の自動制御に上述の方
法を用いた場合、次に示すような問題があった。

容器の重量が限定される。ケーキなどの形にはステンレ
ス製、耐熱ガラス製、アルミ製、紙製等があり、重量も
まちまちであり、重量センサを使う場合、容器の材質は
限定しないとこの制御は使用できなかった。

すなわち、重量センサては型の重さと生地の重さとの合
計を検出しているため、型の重さの違いにより出来上が
りに大きく差が出、型が軽いものを使うと焼き時間が短
くなり、生焼けになる場合がある。

また、重量センサを使う場合、天板と重量センサとをつ
なぐ必要があるため、天板の大きさが限定され、調理室
内スペースを有効に使うことができないという問題もあ
る。

すなわち通常は、スペースの都合上ターンテブルと呼ば
れる丸型の天板を重量センサに接続して用いられるため
、調理室内いっばいに大きな角型の天板を使って焼き、
これを巻いて作るロールケーキのようなものには使用す
ることができなかった。また、通常用いられている角天
板と比較して一度にやける量も少なくなる上、専用に天
板を用いると付属品が増え、コスト増となり使い勝手も
悪いと言う問題もあった。

さらに、重量センサと気体センサのみの制御では基本時
間が決まってしまい、１つのキーの中でのメニューの展
開ができない。すなわち、例えばケーキには、スポンジ
ケーキ、バウンドケーキ、マドレーヌ、ロールケーキな
ど色々な種類があるが、それぞれに必要な加熱時間は、
同一重量の生地でも、形の差によって、大きく異なるた
め、自動制御可能な種類は限定されている。

そこで、最近、調理室内で加熱された食品から発生する
水蒸気を検出する気体センサと、加熱室内の温度を検出
する温度センサとを設置し、加熱室内の温度を設定温度
に維持するように加熱手段を制御すると共に、被調理物
から発生する蒸気量とを検出し、この蒸気量から被加熱
物の種類を判断し、この判断結果に基づき自動調理を行
なう方法が提案されている。

この方法によれば、単一キーでより高精度の制御をおこ
なうことかでき、食品に応じたよりよい制御を行なうこ
とができる上、重量センサが不要であるため、設計自由
度が増え、また、調理使用面積を大きくとることができ
る。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記方法は、加熱のみを行うグリル方式
の加熱に用いる場合は極めて有効であるが、調理室内に
熱風を循環させることによりパン、ケーキ等を焼くコン
ベンション方式によるオーブン機能を用いる場合は、加
熱中加熱室内にケーキから発生したガスもしくは水蒸気
が、熱風によって希釈されると共に室外に洩れるため、
濃度が低くなり、気体センサで検出した場合、検出値の
ばらつきが大きくなり、被加熱物の種類を誤って判断す
るという危険があった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、熱風循環式
のオーブンの自動制御を用いてケーキを焼く場合に、１
つの自動調理キーで多くのメニューが調理可能であり、
予備加熱なしゃ、繰返加熱等にも左右されることなく安
定した調理性能を有する加熱調理装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）そこで本発明では、被加熱物としてのケーキの種類にお
ける加熱最低温度以下の所定温度に到達した時点で循環
ファンを停止し、このときの気体センサの付近の滞留ガ
スあるいは水蒸気を検出して、この蒸気量から被加熱物
の種類を判断し、この判断結果に基づき自動調理を行な
うようにしている。

（作用）所定温度に到達した時点で循環ファンを停止すると、気
体センサの付近に被加熱物から発生したガスあるいは水
蒸気が滞留する。このガスあるいは水蒸気を検出するこ
とにより、熱風循環式のオープンにおいても所定温度に
到達した時点での、被加熱物からの蒸気量を高精度に検
出し、この値に基づいてケーキの種類を判断し、適切な
加熱時間および加熱温度を決定し、高精度の自動制御を
可能とする。

前述したように、被加熱物からの蒸気量は食品の表面積
および容量に大きな影響を受け、焼き上げに必要とされ
る加熱時間および加熱温度も表面積におうところが大き
い。例えば、ロールケーキは天板に材料を流し込んで大
きく薄く焼いた後、ロール状に巻かれるのに対し、スポ
ンジケーキやバウンドケーキは焼き型に材料を流し込ん
で厚く焼かれる。従ってロールケーキのように表面積が
大きく薄いものは高温かつ短時間で焼き上げ、バウンド
ケーキのように表面積が小さく厚いものは低温で長時間
じっくりと焼く必要がある。そしてまた、種々の実験結
果から、バウンドケーキはロルケーキやスポンジケーキ
の生地に対してバタの含有量が多いか、これらの生地の
差は無視できる程度であり、表面積と容量が焼き上げに
必要な時間および温度を決定する大きな要因となってお
り、焼き上げ時に生地から発生する蒸気量がこれら表面
積と容量に密接な関係があることが分かった。

そこで、蒸気量を検出してこの検出結果に基づいて焼き
上げ条件を決定する。

本発明は、この点に着目してなされたものである。

またこの加熱条件の決定に際し、上記構成によれば、所
定温度に到達した時点で循環ファンを停止して測定した
ガスあるいは水蒸気量に基づいて決定することにより、
真に望ましい加熱条件を設定することができる。

すなわち、所定温度に到達した時点で循環ファンを停止
すると、気体センサの付近に被加熱物から発生したガス
あるいは水蒸気が滞留する。このガスあるいは水蒸気を
検出することにより、熱風循環式のオーブンにおいても
所定温度に到達した時点での、被加熱物からの蒸気量を
高精度に検出することができる。従って、この蒸気量か
ら被加熱物の種類を判断し、この判断結果に基づき自動
調理を行なうことにより、高精度の自動制御を行うこと
ができる。

この所定温度は、最低の調理温度以下とするのが望まし
く、この最低の調理温度に到達した時点で、以後の加熱
温度と加熱時間を決定することにより、極めて作業性よ
くかつ最適条件での焼き上げを行なうことが可能となる
。

望ましくは、循環ファンン停止後、一定時間放置し、十
分にガスあるいは水蒸気を滞留させた後に蒸気量を検出
する。

また、望ましくは、被加熱物の導入に先立ち、前記設定
温度よりも低い温度になるまで、加熱室内を予備加熱し
、この予備加熱温度に到達した時点で、前記循環ファン
を一定時間放置しそのときの気体センサの出力を初期値
として前記気体センサの出力を補正することにより、繰
り返し加熱等の初期条件に左右されずより高精度の制御
が可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

第１図および第２図は、本発明の第１の実施例の電子オ
ーブンを示す図である（第１図は縦断面図、第２図は側
断面図である）。この電子オーブンは、天井部に調理用
ヒータ（図示せず）が取り付けられ、食品１を加熱する
調理室としての加熱室２と、これに取り付けられた縦開
きの扉２４とから構成され、この扉の横には操作パネル
２２が配設されるとともに、この上には選択キー２３が
配設され、ユーザは所望のメニューを自動調理すること
ができるようになっている。

そして、さらに、オーブンファン１６をオーブンファン
用モータ１７で駆動すると共にオーブン用ヒータで加熱
することにより、熱風が熱風導入穴１９および２０を通
って加熱室２に入り室内を循環した後、熱風排出穴２１
に吸い込まれ、再びオーブン用ヒータで加熱されてオー
ブンファン１６で加熱室内に導入されるという循環を繰
り返すように構成されている。

また、加熱室内の気体は、加熱室排気穴１２がら排気ダ
クト１３へ一部流出し、室外へ排出されるようになって
いる。

そしてこの排気ダクト１３内に水蒸気またはガスを検出
する気体センサ１５が配設されており、室内の上部に温
度センサ２５が配設されている。

ここで排気ダクト１３は食品１を載置する加熱台３より
も上方に設置されているため、オーブン用ファン１６が
停止したとき、加熱室２内の水蒸気など空気よりも軽い
気体が上部に滞留し、排気ダクト付近の気体濃度が高く
なるようになっている。

また、この制御部（図示せず）は、温度センサ２５およ
び気体センサ１５からの検出情報により、加熱室２内の
温度を一定に保ち、追加加熱時間終了後、食品１の加熱
調理を自動的に終了するようにしている。

次に、この加熱装置を用いてケーキを焼く場合の動作に
ついて説明する。

まず、バウンドケーキ、スポンジケーキ、マドレーヌ、
ロールケーキの気体センサ出力変化率と食品表面積との
大小関係を第２図に示す。すなわちロールケーキはは天
板に材料を流し込んで大きく薄く焼いた後、ロール状に
巻かれるのに対し、マドレーヌやスポンジケーキやバウ
ンドケーキは焼き型に材料を流し込んで厚く焼かれる。

これらの厚さはほぼマドレーヌ、スポンジケーキ、バウ
ンドケーキの順に厚く、従ってロールケーキ、マドレー
ヌ、スポンジケーキ、バウンドケーキの順に表面積が小
さくなる。このような表面積の差により発生する気体濃
度が異なるため気体センサでケーキの種類を判別するこ
とができる。

またロールケーキ、マドレーヌのように表面積が大きく
薄いものは高温かつ短時間で焼き上げ、バウンドケーキ
、スポンジケーキのように表面積が小さいものは低温で
じっくり長く焼く。このため、追加熱時間Ｔ２と気体セ
ンサ出力変化率Ｖとは第３図に示すように相関がある。

例えば、バウンドケーキ、スポンジケーキ等表面積の小
さいものは低温（１６０”Ｃ）で長時間焼く必要がある
が、マドレーヌやロールケーキ等の表面積の大きいもの
は高温（１８０”Ｃ）で短時間で焼き上げる必要がある
。

そこで、気体センサの出力変化率から、バウンドケーキ
、スポンジケーキ等表面積の小さいものであるか、マド
レーヌやロールケーキ等の表面積の大きいものであるか
を判断し、マドレーヌやロールケーキ等の表面積の大き
いものの場合はさらに温度を上昇せしめ、所定時間加熱
を行なうように制御がなされる。

この追加熱時間を正確に決定するのが自動制御の目的で
ある。

そこで、第４図および第５図に示すように、庫内が一定
温度ｔ、となったときの気体センサ出力Ｖ、を測定しこ
の値を調理スタート時の気体センサ出力■。で割った値
Ｖ、、／Ｖｏにより、気体濃度を検出し、この検出値に
基づいて追加熱時間を算出する。

すなわちバウンドケーキ、スポンジケーキ、マドレーヌ
、ロールケーキなどの各種ケーキについてセンサ出力変
化率と、追加加熱時間すなわち調理室内がｔ、になった
後の加熱時間を測定した結果を第４図に示す。この図に
基づいて、ノくランドケーキ、スポンジケーキ、マドレ
ーヌ、ロールケーキなどの各種ケーキについて全加熱時
間Ｔと庫内温度との関係を第５図に示すように決定した
。

この加熱シーケンスに従って加熱時間の制御を行なう。

次にこの電子オーブンを用いてスポンジケーキを焼く場
合について、第６図のフローチャートおよび第７図（ａ
）乃至第７図（Ｃ）の温度および気体センサ出力と時間
との関係図とを参照して説明する。

まず、ケーキの自動調理のための選択キー２３が操作さ
れると、オーブンファン１６およびヒータ１８が作動を
開始し、予熱温度ｔ℃となるまで庫内を加熱する（予備
加熱スタートステップ１０１）。

この間に、スポンジケーキ材料を準備し、焼き型に流し
込む。

そして温度センサ２５かｔ。となった時点（ステップ１
０２）でオーブンファン１６およびヒータ１８を停止し
くステップ１０３）、Ｔ秒経過後、気体センサ値Ｖ、。

を検出する（ステップ１０４）。

これで予熱工程終了（ステップ１０５）である。

そして扉を開け、焼き型内に用意されたスポンジケーキ
材料１を加熱台（天板）３上にのせ、加熱室２内に設置
したのち、スタートキーを操作し、オーブンファン１６
およびヒータ１８を再び作動し加熱を開始する（ステッ
プ１０６）。

次に、温度センサ２５がｔ、を検知すると（ステップ１
０７）でオーブンファン１６およびヒータ１８を再び停
止する（ステップ１０８）。

そして、Ｔ秒経過後、気体センサ値Ｖ　１ｍを検出して
、ｖ−ＶＩＩ／ｖｌｏを算出し、ケーキの種類を判別す
る（判別ステップ１０９）。

そして、Ｖ≧Ｘのときは表面積が小さいバウンドケーキ
やスポンジケーキであると判断しくステップ１１０）、
オーブンファン１６およびヒータ１８を再び作動し低温
であるａ℃（ここては−ｔＳ）を継続して追加熱時間Ｔ
２．維持するようにする。

そして終了である（終了ステップ１１１）。

一方判別ステップ１０９で、Ｖｅｘのときは表面積が大
きいロールケーキやマドレーヌであると判断しくステッ
プ１１２）、オーブンファン１６およびヒータ１８を再
び作動し高温であるｂ℃に上昇し、追加熱時間Ｔ２ｂ継
続して加熱するようにする。

そして終了である（終了ステップ１１１）。

このようにして極めて容易に制御性よく、ケーキの自動
加熱制御をおこなうことが可能となる。

また、所定温度に到達した時点で循環ファンを停止し、
一定時間放置して、気体センサの付近に被加熱物から発
生したガスあるいは水蒸気を滞留せしめた状態で、この
ガスあるいは水蒸気を検出するようにしているため、被
加熱物からの蒸気量を高精度に検出することができ、こ
の蒸気量から被加熱物の種類を判断し、この判断結果に
基づき自動調理を行なうことにより、高精度の自動制御
を行うことができる。

さらにまた、容器の種類や材質に左右されることなく自
動的に最適な調理を行なうことが可能となる。

また、メニュウが異なっても加熱時間が最適に補正され
るため多くのメニュウの展開が可能となる。

比較のために第８図（ａ）乃至第８図（Ｃ）に従来例の
方法による場合の温度および気体センサ出力と時間との
関係図を示す。

この方法では気体濃度を検出するとき、オーブンファン
はオン状態であるため、熱風による希釈や戸外への洩れ
等で下かつてしまい、検出値のばらつきが極めて大きい
。

また、基準値を調理開始時の気体センサ出力ＶＤとする
と室温や繰り返し時等で温度条件が異なりｖＯもばらつ
くため、種類を誤って判断する危険性があった。

これに対し、前記実施例では、基準値を予熱終了時に検
出するようにしているため、常に同一温度で検出するこ
とができ周囲温度によるばらつきを極めて小さくするこ
とができる。

また、第７図と第８図との比較から、本発明の方法では
ＶＯとＶｔｓとの差が極めて顕著となり、高精度の検出
が可能であることがわかる。これは、気体センサによる
検出時にファンを停止して検出するようにしているため
、気体が庫内上部に滞留し、より濃度が高くなった状態
で検出することができるためと考えられる。

なお、前記実施例では、基準値を予熱終了時に検出する
ようにしたが、調理スタート時に検出するようにしても
よい。

また、前記実施例では、２種類の条件設定について説明
したが、３種類以上の条件設定に自動制御を行なう構造
においても適用可能であり、この場合も、蒸気量検出温
度を最低温度のもの以下となるように設定するようにす
ればよい。

また、前記実施例では、ケーキ類の自動調理について説
明したが、ケーキ類に限定されることなく、例えば、食
パンやロールパンなど形の異なる種々のパンの焼き上げ
等、他のものにも適用可能である。

また、電子オーブンレンジ等においては、レンジで用い
られる気体センサをオーブン機能においても兼用で用い
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明では、気体センサによ
りケーキから発生する気体を検出してケーキの種類を判
別し自動的に加熱温度時間を設定して焼き上げるように
した熱風循環式加熱装置において、−旦フアンおよびヒ
ータの作動を停止し後、気体センサの出力を測定しこの
出力に基づいて調理温度や調理時間を制御するするよう
にしているため、より高精度の気体濃度検出が可能とな
り、単一キーで食品に応じたより高精度の制御をおこな
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第１図（ｂ）は本発明実施例の電子
オーブンを示す図、第２図は気体センサ出力変化率と食
品表面積との関係を示す図、第３図は各種ケーキについ
てセンサ出力変化率と追加加熱時間との関係を示す図、
第４図は全加熱時間Ｔとセンサ出力変化率との関係を示
す図、第５図は自動制御を説明するための図第６図は本
発明の装置を用いてケーキを焼く場合のフローチャート
を示す図、第７図（ａ）乃至第７図（Ｃ）は第６図の場
合の制御工程の説明図、第８図（ａ）乃至第８図（ｃ）
は従来例の場合の制御工程の説明図である。１・・・食品、２・・・加熱室、３・・・加熱台、１２
・−・加熱室排気穴、１３・・・排気ダクト、１５・・
・気体センサ、１６・・・オーブン用ファン、１７・・
・オーブンファン用モータ、１９．２０・・・熱風導入
穴、２１・・・熱風排出穴、２２・・・操作パネル、２
３・・・選択キ２４・・・扉、２５・・温度センサ。第１　図　（ａ）代理人弁理士　　　三　好　秀　和第１図（ｂ）第図セン号出力変化率Ｖ第図七ノ紹」力変化率Ｖ第４　図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加熱物を加熱ヒータと循環ファンとを用いて熱
風調理する熱風循環式加熱室と、前記加熱室内で加熱さ
れた被加熱物から発生するガスまたは水蒸気を検出する
気体センサと加熱室内の温度を検出する温度センサと前
記加熱ヒータおよび前記循環ファンへの給電を制御する
制御手段と、前記気体センサの出力値にもとづいて被加
熱物がいかなる種類のものであるかを判断し、調理温度
および調理時間を決定する判断手段とを備え、前記制御
手段は、前記加熱室内が前記被加熱物の種類における最
低調理温度以下のある設定温度に到達した時点で前記循
環ファンを停止しそのときの気体センサの出力値に基づ
いて被調理物の種類を前記判断手段によって判断させ、
この判断結果に従い、再び前記循環ファンを動作させ、
被加熱物を加熱するように構成されていることを特徴と
する加熱調理装置。
（２）前記制御手段は、前記循環ファンを停止して、一
定時間経過した後の気体センサの出力値に基づいて判断
させるように構成されていることを特徴とする請求項（
１）記載の加熱装置。
（３）前記制御手段は、被加熱物の導入に先立ち、前記
設定温度よりも低い温度になるまで、加熱室内を予備加
熱し、この予備加熱温度に到達した時点で、前記循環フ
ァンを一定時間放置しそのときの気体センサの値を初期
値として前記気体センサの出力を補正するように構成さ
れていることを特徴とする請求項（１）または請求項（
２）に記載の加熱装置。