JPH0826997B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気オーブン，オーブントースター，等の
加熱熱源を使って加熱する加熱調理器の時間自動調理に
関するものである。

従来の技術 加熱室内に食パン等の被加熱物を入れて、加熱室の上
と下に設けられたヒーターに通電して、被加熱物を焼く
オーブントースターなどでは、単に加熱時間を設定し加
熱する時間制御や又、バイメタル式のスイッチもしくは
加熱室内の温度をサーミスター等の温度感知素子を用い
て所定の温度に達した時にヒーターへの通電を遮断する
温度制御を行っている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様な従来の方法による時間制御で
は加熱室内が繰り返し使用時に於いて温度に変化を表ず
る為使用都度、最適加熱時間を調整する必要があり、ま
た温度制御では加熱室内の温度がほぼ一定の状態で加熱
を終了することができるが温度を測定するためのバイメ
タル式スイッチやサーミスター等の感温素子が必要であ
る。従ってコストが高くなると言う欠点があった。又、
感温素子を用いるとコストが高くなると共に感温素子の
温度調整が必要となって、製造に手間がかかる。又加熱
室内に置かれた食品の雰囲気温度はヒーターおよび加熱
室の熱容量などによって遅れ時間を生ずるので、何らか
の補正が必要となるという課題を有していた。

課題を解決するための手段 そこで本発明では、上記課題を解決するために加熱熱
源となるヒーター、前記ヒーターによって加熱される加
熱室と、ヒーターの加熱動作を選択する機能選択スイッ
チと前記機能選択スイッチによって前記ヒーターの動作
を開始終了させる駆動手段と、加熱機能毎の基準加熱時
間を記憶する記憶部と、基準パルスを計数して時間を計
測する時間計測手段ならびに加熱動作中及び加熱停止中
にあらかじめ定められた演算式に従って加熱時間を増減
する演算手段を有し、加熱動作が開始された時点で基準
加熱時間と前記演算手段によって得られた加熱時間の増
減に従って前記ヒーターの加熱動作を停止する自動調理
手段を有するものである。

作用 加熱室内の温度を加熱時間の増減に置換して推定する
ので感温素子を用いた温度制御とほぼ同等の制御とする
ことができる。また加熱室の温度（残熱による）を過去
に通電した時間および停止した時間を基に常に推定して
基準加熱時間を補正し、再度加熱を行った時の加熱時間
を決定するので、最適な加熱調理が行えるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明を用いたオーブントースターの一実施
例の要部断面図である。

第１図において、本体１内に被加熱物を加熱調理する
加熱室２を設け、加熱室２内上方にはコイル状の発熱体
をパイプに挿入した上ヒーター３を設けている。

加熱室２の底面上には食品を載置する焼網４を設けこ
の焼網４の上には被加熱物である食パン５が置かれてい
る。６は加熱室２の底面に密着して取り付けられた面状
ヒーターで下ヒーターである。

これらの構成により加熱室２内に置かれた食パン５を
上ヒーター３および下ヒーター６を用いて加熱調理する
ことができる。

第２図は第１図で示した本発明の一実施例のオーブン
トースターの電子回路及び制御回路の一実施例を示して
いる。同図において８は商品用電源のコンセント9,10の
加熱室の扉に連動して開閉するドアスイッチである。

そしてスイッチ10はマイクロコンピューター11に入力
されている。３及び６は前述のそれぞれ上ヒーターと下
ヒーターである。12〜15はそれぞれリレーであり制御回
路によってその接点が開閉される。16は制御回路および
リレー12〜15の動作電源を供給する低電圧電源である。

マイクロコンピューター11には後述する様な、本発明
に係わる制御シーケンスの一実施例を実行するプログラ
ムが記憶されている。またマイクロコンピューター11の
入力としては商用電源に同期したタイミング信号を発生
するためのクロック信号17が入力されている。また加熱
機能の種類、例えば「トースター」，「ピザ」，「フラ
イ」，「もち」等を入力する機能選択スイッチ18や加熱
開始及び強制停止を指示する操作スイッチより成る設定
手段19が接続されている。20は表示手段であり設定され
た加熱機能の種類や加熱時間あるいは加熱残り時間を表
示する。21はリレー12〜15を駆動する駆動用ICである。

第３図は本発明の一実施例における制御部のブロック
図を示している。これは第２図のマイクロコンピュータ
13の中にプログラムとして構成されている。

先ず設定部22は設定手段で設定された加熱機能に対応
する動作指令部23に与え動作指令部23はドア信号や前記
設定内容，加熱開始入力や加熱時間記憶部24などによっ
て加熱動作の開始，中断，終了などを指示する。時間計
測手段25は第２図で示されたクロック信号とによって基
準パルス発生部26から発生されるクロックパルスを入力
として一定時間、たとえば１秒とか１分といった時間を
計測し、それぞれのブロックに時間信号を与える。また
加熱時間演算手段27は後で詳細に説明する手順に従っ
て、再度調理する場合の最適加熱時間を常時演算する手
段であり、マイクロコンピューター内のプログラムとメ
モリーで構成されている。駆動部28は動作指令部23から
の出力を受けてヒーターなどの熱源を駆動する。

上記各ブロックの動作を詳しく説明するために本発明
による加熱調理の一実施例を第４図を用いて説明する。

オーブントースター等の熱源の輻射熱で被加熱物を焼
き上げる加熱器でヒーター加熱する場合であり、被加熱
物の種類例えば食パン２枚を加熱器がまだ使用されてお
らず室温状態から加熱する場合、ヒーター出力が一定の
値（例えば900W）で、加熱室の大きさ、材質より決まる
熱容量が一定とすれば加熱機能毎の基準加熱時間はほぼ
決定できる。しかし、ここで２点の問題がある。１つは
１回目,2回目とった加熱室に余熱が残っている時には、
新たに加熱調理が開始された時点に前のヒーターが動作
された時間に係わる供給熱量と、休止時間によって生ず
る放熱熱量によって加熱時間を変える必要があるという
ことである。いま１つの問題点は加熱機能によってヒー
ターの出力が変わった場合である。例えば「トースタ
ー」や「もち」等は上下のヒーターを強出力とし加熱時
間の短縮を図り内部の水分を保って焼き上げるが、「ピ
ザ」等は下ヒーターを強出力とし上ヒーターを弱出力と
しピザの底面をかりっと焼き上げる必要があり、また、
「フライ」等は上下のヒーターを弱出力とし内部まで充
分熱が伝わる様にじっくり焼き上げる時などそれぞれヒ
ーターの出力が変化する。したがって、加熱機能によっ
ても供給熱量と放熱熱量が変わり加熱時間を変える必要
があるということである。第４図は前述の食パン２枚を
上下ヒーターを強出力で加熱した時の加熱時間の変化を
ｘ軸に、累積加熱時間t_aをｙ軸に、最適加熱時間t_yをｚ
軸にとって、停止時間t_bを立体座標として表わしたもの
である。加熱器がまだ使用されておらず室温状態から加
熱した場合、ヒーター出力が一定の値（この場合強出
力）で、加熱室の大きさ、材質等が一定とすれば調理に
必要な時間は座標上で原点のt_y0となりここで言う最適
加熱時間t_yの値は実験で容易に求める事ができる。同じ
く累積加熱時間t_a1運転した後直ちに再度繰り返して加
熱を行った場合の最適加熱時間t_y1は機器が冷時の最適
加熱時間t_y0より指数関数的に減少し加熱室内がヒータ
ーによって温度が上昇し、平衡状態になった時安定す
る。また累積加熱時間t_a1運転した後停止時間t_b1だけ機
器の運転を停止した後に再度繰り返して加熱を行った場
合の最適加熱時間t_y2は直後に再開した時の最適加熱時
間t_y1よりも同じく指数関数的に増加してゆき、加熱室
内が冷時の状態に戻った時点で原点と同じ最適加熱時間
t_y0となる。第５図（ａ）は第４図の原点上のｘ−ｙ座
標とを示したものであり、累積加熱時間t_aに対する最適
加熱時間t_yの関数であり近似的に、 t_y1＝t_y0−Ａt_a （t_y1≧t_s） より求めることができる（Ａはあらかじめ定められた定
数，t_sは最短加熱時間） 同じ様に第５図（ｂ）は第４図の（イ）−（ロ）−
（ハ）−（ニ）−（ホ）−（ヘ）面を示したものであ
り、停止時間t_bに対する最適加熱時間t_yの関数であり近
似的に、 t_y2＝t_y1−Ｂt_a （t_y2≦t_y0） より求めることができる。（Ｂはあらかじめ定められ定
数） この様にして加熱器が冷時の時の加熱調理の最適加熱
時間t_y0と累積加熱時間t_a後に停止時間t_bを置いて再度
加熱した時の最適加熱時間t_y2は前記２つの関数を用い
る事により求めることができる。しかし再々度加熱した
場合の累積加熱時間t_aは単純に（t_a＋t_y2）とはならな
い。これは停止時間t_bの間に徐々に加熱室は冷えてくる
ので新しく最適加熱時間を求める必要がある。

そこで再度加熱する時に求めた最適加熱時間（t_y2）
を第５図（ａ）のt_y1に置き換えてt_y2の値から累積加熱
時間（t_a）を逆演算することによりそれまでの加熱と停
止それぞれの時間を累積加熱時間（t_a′）として記憶し
ておく。この場合逆演算は、 t_a′＝（t_y0−t_y2）/A となり、前述の再々度加熱する場合の累積加熱時間t_aは
t_a′＋t_y2となり、順次ｎ回目の最適加熱時間t_yは累積
加熱時間t_a′と停止時間t_bで演算出来る。

また、加熱機能によって変わるヒーターの出力に対応
するためには前述の累積加熱時間t_aに対する最適加熱時
間t_yの関数の定数Ａ及びt_sを各調理機能によりそれぞれ
異なった値を持てば良い。この場合、冷時の最適加熱時
間t_y0もそれぞれ異なるいずれにせよＡ及びt_y0は実験に
より求めことができる。

停止時間t_bに関して最も影響が大きい要因としては加
熱室の扉が開いているか閉じているかによって加熱室熱
が庫外へ放熱する度合いが異なりドアの開閉状態によっ
て前述の停止時間t_bに対する最適加熱時間t_yの関数の定
数Ｂを異ならせれば良い。

更に前述の諸条件によって演算された最適加熱時間t_y
を標準として加熱の度合いを使用者の好みによって適宜
変化を付ける仕上がり調整機能（t_yの定数倍）を採用し
ても良い。

発明の効果 以上の構成により本願は以下の効果を得ることが出来
る。

（１）過去の加熱調理によって加熱室内に残った熱量を
常に推定して再度の加熱時間を演算しているので、常の
一定の仕上がり状態が期待できる。

（２）サーミスター等の感温素子を用いず、時間計測と
簡単な演算式だけで済むため構成が簡単で安価にでき
る。

（３）加熱調理機能によって最適加熱時間を演算する演
算式を変えるのでより正確な制御を行うことができる。

（４）加熱調理器が停止されている時の扉の開閉状態に
よって再度調理する場合の最適加熱時間を演算する演算
式を変えるのでよりキメの細かい制御を行うことが出来
る。

（５）加熱調理機能を選択するだけでその都度加熱時間
を設定する必要が無い為操作が簡単で使い勝手が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるオーブントースター
の要部断面図、第２図は本発明の一実施例におけるオー
ブントースターの制御部回路図、第３図は同オーブント
ースターの制御部のブロック図、第４図は同オーブント
ースターの最適加熱時間の演算手段が演算する時間を示
す説明図、第５図（ａ），（ｂ）は同演算手段の説明図
である。 １……本体、２……加熱室、３……上ヒーター、６……
下ヒーター、9,10……ドアスイッチ、11……マイクロコ
ンピューター、22……設定部、23……動作指令部、24…
…加熱時間記憶部、25……時間計測手段、26……基準パ
ルス発生部、27……加熱時間演算部、t_y0……冷時最適
加熱時間、t_a……累積加熱時間、t_b……停止時間。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体内に被加熱物を収納する加熱室と前記
   加熱室内の被加熱物を加熱するための熱源と前記熱源の
   加熱動作を選択する機能選択スイッチと前記機能選択ス
   イッチからの信号により加熱動作を開始，終了させる動
   作指令部と機能毎にあらかじめ定められた基準加熱時間
   を記憶する記憶部と基準パルスを計数して時間を計測す
   る時間計測手段と加熱動作中にあらかじめ定められた演
   算式に従って一定時間毎に加熱時間を減ずる演算手段
   と、加熱停止中にあらかじめ定められた演算式に従って
   一定時間毎に加熱時間を増やす演算手段を有し、加熱動
   作が開始された時点で前記基準加熱時間と前記演算手段
   によって得られた加熱時間の増減に従って前記熱源の加
   熱動作を停止することを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】演算手段によって得られた加熱時間の増減
   値を累積加熱時間に置換する逆演算手段を有することを
   特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 【請求項３】機能選択スイッチによって熱源の出力を変
   化させると共に加熱動作中に一定時間毎に加熱時間を減
   ずる演算式を異ならせたことを特徴とする請求項１記載
   の加熱調理器。
4. 【請求項４】加熱室の扉の開閉状態を検出するスイッチ
   を備え熱源の停止状態で、前記扉の開閉状態によって一
   定時間毎に加熱時間を増やす演算式を異ならせたことを
   特徴とする請求項１記載の加熱調理器。