JP2011038769A - オーブンのための温度制御装置、方法およびメモリ媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 エネルギを節約すること及び新たな調理温度に迅速に対応できるオーブン（１０）のための温度制御方法、温度コントローラ及びメモリ媒体を提供すること
【解決手段】 ヒータ（２０）、温度センサ（２２）、送風機（１８）、ドア、調理コンパートメント（１６）およびオーブン・オン／オフ・スイッチ（４２）を有するオーブン（１０）のための温度制御方法、温度コントローラ及びメモリ媒体であって、その温度制御方法が、調理コンパートメントを調理温度にするように実施するヒートアップ手順を含むものであり、タイム・アウト期間（経過時間）が或る調理手順の終りと次の調理手順の始まりとの間で満了した場合に、調理コンパートメント（１６）の温度を待機温度まで下げるタイム・アウト手順を実行することを包含するようにしたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、調理オーブン、より詳しくは、オーブン温度の制御に関する。

調理オーブン、たとえばベーキング・オーブン、対流オーブンなどは、様々な食品を調理するためにレストランにおいて広く使われている。多くのファーストフード・レストランのメニュー項目は、調理温度、調理時間その他のパラメータを正確に制御しながら迅速な調理を必要とする。

予熱時に適用される熱量を増大させることよって冷めた温度から調理温度までオーブンを加熱する時間を短くすることは公知である。たとえば、Gerlに対する米国特許第５,４３２,３２１号が、ヒートアップ時間を短くするために予熱時に通常の加熱装置と共に部分加熱装置を使用することを開示している。

オーブンの損傷あるいは使用者の傷害を防ぐために、送風機を作動させることによって調理サイクル終了後にオーブンを冷ますことも公知である。たとえば、Keoghに対する米国特許第５,８８０,４３６号が、オーブン・ドアを開ける前に送風機をオンにする対流オーブンを開示している。ドアが半開き状態に開けられた後も、送風機は作動し続ける。オーブン・ドアがほぼ完全に開けられたときに送風機は自動的にオフにされる。

調理サイクルが終了したときに玩具オーブンを自動的に冷ますことも公知である。たとえば、Goldbergに対する米国特許第５,４５１,７４５号が、調理サイクルのためにヒータへのパワーが時間切れとなったときに玩具オーブンを冷ますためにオンにされる送風機の使用を開示している。送風機がオンになっている間、インターロックがオーブン・ドアを錠止状態に維持し、児童がアクセスし、傷害を受けるのを防ぐ。タイマまたは温度応答装置が、最終的に、送風機をオフにし、インターロックを解放する。

普通のオーブンは、調理手順を開始する前にオーブン温度を安定させることを考慮したおよび／または待機温度および／または自動クールダウン手順を使用する温度制御装置を欠いている。

本発明は、ヒートアップ手順、タイム・アウト手順および／または自動クールダウン手順でオーブン調理コンパートメントの温度を制御する方法でこれらのニーズを満たす。ヒートアップ手順は、２回以上のヒートアップ・サイクルを実施し、調理手順が開始する前に調理コンパートメント温度を所望の調理温度に安定させる。タイム・アウト手順は、調理手順の終りと次の調理手順の始まりとの間でタイム・アウト期間が終了した場合、調理コンパートメント温度を待機温度まで下げる。オーブンがオフになったときにはいつでも、自動クールダウン手順が、調理コンパートメントを安全温度まで冷ます。加熱、冷却動作を実施するとき、本方法は、ヒータおよび／または送風機を制御し、調理コンパートメントの温度を増減する。

本発明による温度コントローラは、オーブンの調理コンパートメントの温度を制御する。オーブンは、調理コンパートメント内に設置した温度センサと、調理コンパートメント内で空気を循環させるように配置した送風機とを有する。オーブンは、また、ヒータと、オーブン・オン／オフ・スイッチとを有する。温度コントローラは、２回以上のヒートアップ・サイクルを行うようにヒータを作動させるコンピュータを包含し、各ヒートアップ
・サイクルは、調理コンパートメント内の温度が所望の調理温度にほぼ等しくなるまで持続する。次に、コンピュータは、調理手順を行うべくヒータおよび／または送風機を作動させる。

タイム・アウト手順を含む実施例の場合、コンピュータは、別の調理サイクルが開始しないまま１つの調理サイクルが終了した後の経過時間をタイム・アウト期間に等しいものと決定する。このとき、コンピュータは、ヒータおよび／または送風機を作動させ、調理コンパートメントの温度を待機温度まで冷ます。

自動冷やし手順を含む実施例の場合、オーブン・スイッチがオンからオフに切り替えられているとき、コンピュータは、調理コンパートメントを冷ますべく送風機を作動させる。

本発明のメモリは、温度制御プログラム記憶しており、これがコンピュータを制御してヒートアップ手順、タイム・アウト手順および／または自動クールダウン手順を実施するように作動させる。

本発明の他のおよびさらなる目的、利点および特徴は、添付図面と関連した以下の明細書を参照することによって理解して貰えよう。なお、添付図面において、類似した参照符号は類似した構造要素を示している。

本発明によるオーブン温度制御方法を使用するオーブンの斜視図である。 図１のオーブンの温度を制御する温度コントローラのブロック・ダイヤグラムである。 図１のオーブンの温度制御方法のプロセス・フロー・ダイヤグラムである。 図１のオーブンのヒートアップを制御する温度制御方法のプロセス・フロー・ダイヤグラムである。 図１のオーブンの自動クールダウンを制御するプロセス・フロー・ダイヤグラムである。

図１を参照して、ここには、オーブンが、全体的に符号１０で示してある。オーブン１０は、食品を調理するのに用いることができる任意のオーブンであってよい。たとえば、オーブン１０は、ベーキング・オーブン、対流オーブンなどであってもよい。オーブン１０は、電気によってもまたはガスによっても加熱され得る。この説明の目的で、オーブン１０は、電気ヒータを使用するものとして説明する。

オーブン１０は、ハウジング１２、ドア１４、調理コンパートメント１６、送風機１８、ヒータ２０、温度センサ２２およびコントロールパネル２４を包含する。モータ（図示せず）が、送風機１８を駆動する。温度センサ２２は、調理コンパートメント１６内の温度を検出するように調理コンパートメント１６内に突き出ている。ヒータ２０は、電気ヒータ・コイルとして示してあり、これに電力が供給されて調理コンパートメント１６を所望の調理温度まで加熱する。

図１、２を参照して、本発明による温度コントローラ２６は、ハウジング１２内に収容されているが、図１には特に示していない。温度コントローラ２６は、温度センサ２２の検出した温度を調理作業および冷却動作に必要な所定の温度値と比較することよって調理コンパートメント２６の温度を制御する。温度コントローラ２６は、本発明の温度制御方
法に従って現在の温度から所望温度へ温度を変化させるべくヒータ・コイル２０および送風機１８を作動させるために制御信号を発行する。

温度コントローラ２６は、マイクロプロセッサ２８、メモリ３０、インタフェース３４、ＥＰＲＯＭ３６および入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３８を包含し、これらすべては、マイクロプロセッサ２８の制御の下にコンピュータ・システムとして作動するようにコンピュータ・バス４０によって相互接続されている。一般的に、マイクロプロセッサ２８は、メモリ３０に記憶されたプログラムの制御の下に作動し、メモリ３０またはＥＰＲＯＭ３６に記憶されたデータを処理する。たとえば、ＥＰＲＯＭ３６は、頻繁に使用される表示メッセージ、調理パラメータ、デフォルト・パラメータなどを含む。

インタフェース３４は、温度センサ２２、オーブン・オン／オフ・スイッチ４２、送風機スイッチ４４およびヒータ制御器４６に対する信号を送受信するように作動可能である。Ｉ／Ｏポート３８は、キーパッド４８およびディスプレイ５０を包含するＩ／Ｏ装置のためのＩ／Ｏ接続部となる。これらキーパッド４８およびディスプレイ５０は、図１のコントロールパネル２４上に設置し得る。キーパッド４８およびディスプレイ５０は、入力データ、コマンドなどを提供したり、出力情報表示を行ったりするように普通の方法で作動可能である。

温度制御プログラム３２は、メモリ３０に記憶される。温度制御プログラム３２は、本発明の方法に従って調理コンパートメント１６の温度を制御する。温度制御プログラム３２は、Ｉ／Ｏポート３８を経てメモリ媒体５２からメモリ３０にインストールされ得る。メモリ媒体５２は、磁気媒体、たとえば、ディスクまたはテープその他のメモリ媒体であってもよく、そこから温度制御プログラム３２がメモリ３０にロードされてもよい。

インタフェース３４は、温度センサ２２および／またはオーブン・オン／オフ・スイッチ４２からのアナログ信号をマイクロプロセッサ２８で使用できるディジタル形態に変換する回路（図示せず）を包含する。インタフェース３４は、また、マイクロプロセッサ２８の発行した制御信号を送風機スイッチ４４およびヒータ制御器４６で使用できるフォーマットに変換する他の回路（図示せず）を包含してもよい。

ヒータ制御器４６は、単に、マイクロプロセッサ２８からのコマンドに応答してヒータ・コイル２０を電圧源または電流源に接続、切断するスイッチであってもよい。あるいは、ヒータ制御器は、ヒータ・コイル２０に供給される電流を調整するようにマイクロプロセッサ２８よって供給される温度値によって制御されるスイッチによって、特定の電気抵抗値に設定可能である抵抗器網であってもよい。説明の目的で、ここでは、ヒータ制御器４６は、単なるスイッチであると仮定する。

図３を参照して、温度制御プログラム３２は、オーブン・オン／オフ・スイッチ４２をオンと検知したとき、段階５４で開始する。次の段階７０で、ヒータ２０がヒートアップ手順によって制御され、温度を所望調理温度まで上昇させる。調理コンパートメント１６の温度が所望調理温度で安定したとき、段階５５まで調理手順が行われる。調理手順が終了した後、マイクロプロセッサ２８が次の段階５６までシステムをアイドルにする。

段階５７で、マイクロプロセッサ５７は、新しい調理手順が開始されることになっているかどうかを決定する。たとえば、ユーザが、キーパッド４８の１つまたはそれ以上のキーあるいは別体のスタート・ボタン（図示せず）を操作して、新しい調理手順の開始を知らせる。新しい調理手順が行われることになっている場合には、段階５５が再び実施される。このとき、新しい調理手順が行われないことになっている場合には、次の段階５８が、オーブン・オン／オフ・スイッチ４２をオフになっているかどうかを決定する。もしそ
うならば、温度制御プログラム３２は冷やし手順８０へ進む。冷やし手順８０が終了した後、温度制御プログラム３２が終了する。

段階５８がオーブン・オン／オフ・スイッチ４２のオンを決定した場合、次の段階５９がタイム・アウト手順を開始する。このタイム・アウト手順は、ループ内の段階５６〜５９を使用して、最後の調理手順の終了時からの経過時間が所定のタイム・アウト値（段階５９にＸで示す）を超過しているかどうかを決定する。経過時間がＸより短い場合には、経過時間がタイム・アウト値Ｘを超えるまで段階５６〜５９が何度も実施される。このとき、次の段階６０がヒータ２０および／または送風機１８を作動させ、調理コンパートメント１６を待機温度まで冷ます。待機温度は、エネルギを節約するのに充分に低いが、段階７０で新しい調理手順のために温度を調理温度まで急速に上昇させるのには充分に高い。たとえば、約１７６．７〜２０４．４℃（３５０゜Ｆ〜４００゜Ｆ）の調理温度範囲の場合、待機温度は、約１２１．１〜１４８．９℃（２５０゜Ｆ〜３００゜Ｆ）の範囲にあると適切である。タイム・アウト期間Ｘは、約３０分であると適切であり、あるいは、オーブン１０のデザイナまたはユーザの選定したような期間であってもよい。

段階６０で調理コンパートメント１６を待機温度まで冷やしたとき、次の段階６１はヒータ２０を制御することによってシステムを待機モードに維持し、待機温度を維持する。段階６２で、マイクロプロセッサ２８は、新しい調理手順を開始することになっているかどうかを決定する。段階６２は、実質的に段階５７と同じである。新しい調理手順が行われることになっている場合には、段階５５が再び実施される。このとき新しい調理手順を行うことになっていない場合には、次の段階６３が、オーブン・オン／オフ・スイッチ４２がオフになっているかどうかを決定する。もしそうならば、温度制御プログラム３２は冷やし手順８０に進む。冷やし手順が終了した後、温度制御プログラム３２は終了する。

図４を参照して、ヒートアップ手順７０は、少なくとも２回、好ましくは３回、ヒートアップ・サイクルを実施し、調理コンパートメント１６の温度を所望調理温度まで上昇させる。温度センサ２２によって検出された温度が所望の調理温度に等しくなっても、オーブン・ラック、ポーセレン内部および食品温度はまだ所望温度よりも低い可能性はある。これは、調理温度の安定に影響を及ぼし、調理手順を損なう可能性がある。

ヒートアップ手順７０は、段階７３で開始し、ここで、ヒートアップ・サイクル・カウントが基準値（たとえば、１）にリセットされる。次の段階７４で、ヒータ２０および／または送風機１８を制御することによってヒートアップ・サイクルを行い、調理コンパートメント１６を温度センサ２２によって検出されるようなほぼ所望の調理温度まで加熱する。所望の調理温度が検出されたとき、次の段階７５でサイクル・カウントを１だけ変える。次いで、段階７６が、サイクル・カウントがｎより少ないかどうかを決定する（ここで、ｎは、１より大きい整数である）。好ましくは、ｎは少なくとも２であり、より好ましくは、３である。サイクル・カウントがｎより少ない場合には、段階７４は加熱サイクル段階を繰り返す。次いで、段階７５で、サイクル・カウントを１だけ変える。段階７６で、再び、サイクル・カウントがｎより少ないかどうかを決定し、サイクル・カウントがｎに等しくなるまで、これを繰り返す。このとき、ヒートアップ手順７０は図３の段階５５に出る。

図５を参照して、冷やし手順８０は段階８２で開始し、調理コンパートメント１６の温度が、安全温度、たとえば、９３．３℃（２００゜Ｆ）よりも高いかどうか、あるいは、オーブン１０のデザイナまたはユーザの選定した他の安全温度より高いかどうかを決定する。温度が９３．３℃（２００゜Ｆ）より高くない場合には、冷やし手順８０は終了する。温度が９３．３℃（２００゜Ｆ）より高い場合には、段階８４で送風機１８がオンにされる。段階８６で、システムがアイドル状態になる。段階８８で、温度が６５．６℃（１
５０゜Ｆ）より低いかどうかを決定する。そうでない場合には、システムは、温度が６５．６℃（１５０゜Ｆ）より低くなるまで段階８６、８８のループを継続する。このとき、段階８９が送風機１８をオフにし、冷やし手順８０が終了する。

本発明を特にその好ましい形態に関連して説明してきたが、添付の特許請求の範囲において定義したような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく種々の変更、修正を行い得ることは明らかであろう。

Claims (23)

1. ヒータ、温度センサ、送風機、ドア、調理コンパートメントおよびオーブン・オン／オフ・スイッチを有するオーブンを制御する方法であって、（ａ）前記調理コンパートメントを調理温度まで加熱するようにヒートアップ手順において前記ヒータを制御する段階と、（ｂ）調理サイクルを行うように前記ヒータを制御する段階と、（ｃ）前記調理サイクルが終了し、別の調理サイクルが開始しないまま所定時間が経過した場合に前記調理コンパートメントを待機温度まで冷ますように前記ヒータおよび／または前記送風機を制御する段階と、（ｄ）前記調理コンパートメントを前記待機温度に維持するように前記ヒータを制御する段階とを包含することを特徴とする上記方法。
2. 請求項１の方法において、さらに、（ｅ）前記オーブン・スイッチがオフにされており、そして、前記調理コンパートメントの温度が安全温度より大きいときに、前記調理コンパートメントを安全温度まで冷ますように前記送風機を制御する段階を包含することを特徴とする方法。
3. 請求項２の方法において、前記ドアが開いている場合にのみ前記段階（ｅ）が実施されることを特徴とする方法。
4. 請求項３の方法において、前記安全温度が、約６５.６〜９３.３℃（１５０〜２００゜Ｆ）の範囲にあることを特徴とする方法。
5. 請求項４の方法において、前記段階（ｅ）が、前記オーブン・スイッチがオンからオフに切り替えられたときはいつでも実施されることを特徴とする方法。
6. 請求項２の方法において、前記ヒートアップ手順が、（ａ１）段階（ｂ）が実施される前に２回以上のヒートアップ・サイクルを行う段階を包含することを特徴とする方法。
7. 請求項６の方法において、前記温度センサが約前記調理温度の調理コンパートメント温度を検知するまで、前記ヒートアップ・サイクルの各々が持続することを特徴とする方法。
8. 請求項７の方法において、前記ヒートアップ・サイクルが少なくとも３回行われることを特徴とする方法。
9. 請求項１の方法において、前記ヒートアップ手順が、（ａ１）段階（ｂ）が実施される前に２回以上のヒートアップ・サイクルを行う段階を包含することを特徴とする方法。
10. 請求項９の方法において、前記温度センサが約前記調理温度の調理コンパートメント温度を検知するまで、前記ヒートアップ・サイクルの各々が持続することを特徴とする方法。
11. ヒータ、温度センサ、送風機、ドア、調理コンパートメントおよびオーブン・オン／オフ・スイッチを有するオーブンを制御する方法であって、（ａ）２回以上のヒートアップ・サイクルを行うことよって前記調理コンパートメントを調理温度まで加熱するようにヒートアップ手順において前記ヒータを制御する段階であり、前記温度センサが約前記調理温度の調理コンパートメント温度を検知するまで前記ヒートアップ・サイクルの各々が持続する段階と、（ｂ）調理サイクルを行うように前記ヒータを制御する段階とを包含することを特徴とする上記方法。
12. 請求項１１の方法において、さらに、（ｃ）前記調理サイクルが終了し、別の調理サイクルが開始しないまま所定時間が経過した場合、前記調理コンパートメントを待機温度まで冷ますように前記ヒータおよび／または前記送風機を制御する段階と、（ｄ）前記調理コンパートメントを前記待機温度に維持するように前記ヒータを制御する段階とを包含することを特徴とする方法。
13. 請求項１２の方法において、前記ドアが開いている場合にのみ前記段階（ｅ）が実施されることを特徴とする方法。
14. 請求項１３の方法において、前記安全温度が、約６５.６〜９３.３℃（１５０〜２００゜Ｆ）の範囲にあることを特徴とする方法。
15. 請求項１４の方法において、前記オーブン・スイッチがオンからオフに切り替えられたときはいつでも、前記段階（ｅ）が実施されることを特徴とする方法。
16. ドア、ヒータ、温度センサ、送風機、調理コンパートメントおよびオーブン・オン／オフ・スイッチを有するオーブンのための温度コントローラであって、前記温度センサが前記調理コンパートメント内に配置されており、前記送風機が前記調理コンパートメント内で空気を循環させるように位置している温度コントローラであって、２回以上のヒートアップ・サイクルにわたって前記ヒータを作動させ、前記ヒートアップ・サイクルの各々が、前記調理コンパートメント温度が前記調理温度にほぼ等しくなるまで持続するようにし、そして、１回の調理サイクルを行うように前記ヒータおよび／または前記送風機を作動させることによって前記調理コンパートメントの温度を制御するコンピュータを包含することを特徴とする上記温度コントローラ。
17. 請求項１６の温度コントローラにおいて、前記コンピュータが、さらに、前記調理サイクルが終了し、別の調理サイクルが開始しないまま経過した時間が所定時間に等しくなったときにそれを決定し、前記ヒータおよび／または前記送風機を作動させて前記調理コンパートメントの温度を待機温度まで冷ますことを特徴とする温度コントローラ。
18. 請求項１７の温度コントローラにおいて、前記コンピュータが、さらに、前記調理コンパートメントを前記待機温度に維持するように前記ヒータおよび／または前記送風機を作動させることを特徴とする温度コントローラ。
19. 請求項１８の温度コントローラにおいて、前記コンピュータが、さらに、前記オーブン・スイッチがオンからオフに切り替えられたときに前記送風機を作動させ、前記調理コンパートメントの温度を安全温度まで冷ますことを特徴とする温度コントローラ。
20. 温度センサ、送風機、ドアおよびオーブン・オン／オフ・スイッチを有するオーブンの温度を制御するコンピュータを制御するメモリ媒体であって、ヒートアップ手順において前記ヒータを制御し、前記調理コンパートメントを調理温度まで加熱するように前記コンピュータを制御する手段と、１回の調理サイクルを行うべく前記ヒータを制御するように前記コンピュータを制御する手段と、前記調理サイクルが終了し、別の調理サイクルが開始しないまま所定時間が経過した場合、前記調理コンパートメントを待機温度まで冷ますべく前記ヒータおよび／または前記送風機を制御するように前記コンピュータを制御する手段と、前記調理コンパートメントを前記待機温度に維持するべく前記ヒータを制御するように前記コンピュータを制御する手段とを包含することを特徴とする上記メモリ媒体。
21. 請求項２０のメモリ媒体において、さらに、前記オーブン・スイッチがオフにされており、前記調理コンパートメントの温度が前記安全温度より大きいときに、前記調理コンパ
    ートメントを安全温度まで冷ますべく前記送風機を制御するように前記コンピュータを制御する手段を包含することを特徴とするメモリ媒体。
22. 請求項２１のメモリ媒体において、前記ドアが開いている場合に前記オーブン・スイッチがオンからオフに切り替えられたときにはいつでも、前記調理コンパートメントを前記安全温度まで冷ますことを特徴とするメモリ媒体。
23. 請求項２２のメモリ媒体において、前記ヒートアップ手順が、前記調理サイクルが実施される前に２回以上のヒートアップ・サイクルを行い、前記ヒートアップ・サイクルの各々が、前記温度センサが前記調理温度にほぼ等しい調理コンパートメント温度を検知するまで持続することを特徴とするメモリ媒体。

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