JPH11515085A - 食物調理用オーブン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 オーブンは、その前面パネル上で食物の部類を単に選択することにより、高品質の結果を生み出すように制御される。このオーブンは２つの熱源を有しており、一方の熱源は第１の期間中作動状態にあり、他方の熱源はその後作動状態となり、この間、特定の温度しきい値に達するまでに要する時間が測定される。この値は、残っているベーキング時間が、その残りの時間中、要求されるベーキング温度で且つ高精度に決定される程度に、サイズ及びタイプに依存する。オーブンは、ベーキングを行うと共に、残りのベーキング時間を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】 食物調理用オーブン 本発明は、行われている調理の進み具合に応じて熱の供給を制御するための手 段を備えた食物品用のオーブンに関する。 温度の変化態様をモニタする温度センサが調理されるべき食物の中に挿入され ているタイプのオーブンが知られている。手動調整に基づいた長い経験により、 温度センサと電力コントローラに関してフィードバック・ループを確立すること ができる一群のデータが作り上げられてきた。これは、センサが食物内に完全に 正しく挿入されているという条件の下で、極めて正確な調理と一貫性のある結果 を可能にする。しかしながら、挿入タイプのセンサの必要性は非実用的であると 見なされている。なぜなら、センサを頻繁に掃除する必要があり、また、高温に 耐えるプラグ及びソケットを、湿気があり、しかも恐らく煙っぽくて油っぽいオ ーブン内の雰囲気中に晒す必要があるために、このような挿入タイプのセンサは それほど魅力がないからである。その一方で、非挿入タイプのセンサ技術では、 一般的に食物の重さを知っておく必要がある。 ヨーロッパ公開公報第０２３９２９０号には、上記の問題点に対する部分的な 解決策がマイクロ波オーブンに関連して記載されている。ここでは、特定の温度 までの冷却期間の後、熱の印加に起因する温度上昇が決定され、該温度上昇は、 残りの調理時間とこの時間におけるオーブンの最高温度とを決定するために、蓄 積された情報と共に用いられる。しかしながら、冷却による再較正の必要性は複 雑でしかも時間がかかり、また、温度上昇の決定の精度は、特にケーキやパスト リーを含む拡張された範囲の食品について高品質の結 果を一貫して提供するには十分とは言えない。従って、ユーザの関与を最少限に して調理及びベーキングのための方法を改善する余地がある。言い換えると、食 物を好ましい品質に調理する際の一般的な問題点に対してエキスパートシステム タイプで解決する必要性がある。 食品がそれ自体で熱の供給に対し負荷を構成すること、また、調理が進むに従 って食品の変化が負荷の変化として表されることは、今までに認識されてきてい る。食品と同様、オーブンは熱質量を持っているが、特に、食品の水分含有量は 、加熱処理機能を単純な指数関数的関係から逸脱させてしまう。また、食品の表 面の熱吸収特性は調理によって変化し、その調理によって更に加熱処理機能が単 純な関係から逸脱してしまう。しかしながら、オーブンの使用の大いなる簡単化 が熱負荷の概念を巧みに利用することによって得られるであろうことは、認識さ れている。本発明の目的は、ユーザからの唯一必要な情報入力が調理されるべき 食物のタイプ又は部類であるような種類のオーブンを提供することにある。選択 的な入力は、調理又はベーキングの程度や、冷凍或いは「再加熱要」などの初期 状態に関係するものであってもよい。 この目的を達成するオーブンは、加熱状態にある間、少なくとも２つのタイプ の熱源を交互に用いて食物を加熱し、その一方で、調理されている食物のタイプ に応じてその調理時間の残りの期間中、熱源のタイプ及び電力の供給を制御する ためにオーブンの温度と時間の関係が記録され且つ用いられることを特徴とする 。 この処理を制御するために、本発明の一実施例では、オーブンの温度が、該オ ーブン内に固定された少なくとも一つの温度測定装置によって決定されることを 特徴とする。他の好適な実施例では、幾つかの温度測定装置が用いられ、このう ち少なくとも一つが対流に よって熱が伝達される場所に配置されていることを特徴とする。更に他の好適な 実施例では、他の少なくとも一つの温度測定装置が対流から遮蔽されていること を特徴とする。これらの実施例は全て、関連する制御回路への入力を生成するの に役立つ。また、空気流の温度と空洞部の温度を識別する能力は、オーブン内で 行われている処理を表している。 含まれている各熱源の機能的な関係においては、第１の所定の期間中、第１の 熱源によって熱が供給され、その後に続く第２の期間中、第２の熱源によって熱 が供給され、前記第２の期間はしきい温度の到達によって終了し、該しきい温度 に到達するまでの合計の時間は蓄積された増加ファクタを用いて合計の調理時間 を決定し、残りの期間中、蓄積された重み関数によって決まる温度で自動調温制 御により熱が供給されることを特徴とする。 他の機能的な関係においては、時間制御よりもむしろ温度制御が用いられてお り、第１の所定の温度に到達するまで第１の熱源によって熱が供給され、その後 、第２の所定の温度に到達するまで第２の熱源によって熱が供給され、開始時か ら前記第２の所定の温度に到達するまでの合計の時間は、蓄積された増加ファク タを用いて合計の調理時間を計算し表示するために測定され且つ用いられ、残り の期間中、オーブン内で処理されるべき食物に応じて、蓄積された重み関数によ って決まる温度で自動調温制御により熱が供給され、前記合計の調理時間が終了 した時点で前記オーブンはそれ自体をスイッチ・オフすることを特徴とする。 各熱源間の十分な差異が構成において得られることは認識されており、この場 合、かかる構成は、第２の熱源が、第１の熱源と選択的に協働するオーブンの空 洞部と連絡しているファンによって構成されることを特徴とする。このファンは 、オーブンの空洞部におい て平衡温度状態を作りだすためにいかなる温度で用いてもよい。例えば、一方の 熱源から他方の熱源への切り換えが、合計の調理時間又はベーキング時間を正確 に決定するために極めて重要であるような室温近傍で用いてもよい。これは、多 くの場合、ファンが作動状態にある時は第１の熱源はスイッチ・オンされていな いことを意味するであろう。 熱負荷の概念を用い、電気回路理論から知られているインピーダンス、ポテン シャル、電圧などの用語を用いてプロセスを表現すると、オーブンは、その熱容 量及び内部熱伝達率に関連した負荷の特徴付け、すなわち食物の熱負荷インピー ダンスを自動的に得るために、明確に定義された異なるポテンシャル及び異なる 熱流源インピーダンスを持つ熱を供給するものと表現することができる。連続的 に測定される主なパラメータは、オーブン内の温度と、開始時点からの時間であ る。別の関連するパラメータは、熱源に供給される瞬時電力である。電気的な加 熱エレメントの場合には、これは主幹電圧を測定することによって効率的に行わ れ得る。これは、異なるタイプの負荷、すなわち異なる食物の性質に関して蓄積 された情報と結合されて、調理プロセスの自動制御を可能にし、また予期される 合計の調理時間又はベーキング時間を計算し指示することを可能にする。使用さ れる熱源のタイプは、特定のオーブンが処理することができる食物のタイプの範 囲によって決定される。昨今のオーブンでは、例えば赤外線輻射、蒸気、ホット ・エア、マイクロ波或いはこれらの組み合わせを利用するであろう。時間と共に 変換態様を継続的にモニタすることにより、室温以外の特定の開始温度に関係す る特性を自動的に選択することができ、これによって、ユーザは予期される調理 時間又はベーキング時間を知ることができる。 また、空のオーブンで試運転中に加熱機能を較正することにより 製造上の許容誤差を吸収する可能性がある。これは、周囲への輻射損失の個々の 偏差が吸収されることを意味し、また、当該偏差が、処理可能な種々のタイプの 食物に対するオーブンの性能に多大な影響を及ぼさないことを意味する。加熱エ レメントによって消費される電力は継続的にモニタされ、これによって、エレメ ントの交換によって生じる偏差が吸収される。 本発明は、添付図面を参照しながら更に詳細に記載されるであろう。添付図面 において、 図１は典型的な熱源を備えたオーブンを概略的に示し、 図２は典型的な温度の変化態様と熱供給関数を示し、 図３はベーキング制御ユニットの入力及び出力を概略的に示し、 そして、 図４は典型的な重み関数を示す。 図１には本発明に係るオーブンの一実施例が示されており、該オーブンは、上 部２と底部３に加熱エレメントを備えた空洞部１と、空気の流れの中でリング状 エレメント６の形態を有するアクティブ加熱エレメントとしてもまた機能するフ ァン又は通風装置５のための開口部４を備えている。また、７はグリルエレメン トを示す。更に、蝶番９とガラス板１０を備えた扉８が設けられている。効率的 なオーブンは、通風装置の空気速度として１〜４ｍ／ｓを有しており、リング状 加熱エレメントに電力が供給された場合に、オーブンはホット・エア・オーブン として機能する。図示の例において記載された実施例は純粋な熱オーブンであり 、熱の伝達媒体は、主に、（上述したようにそれ自体がホット・エアを供給する 通風装置に起因する）対流と輻射である。周囲への熱損失は、主として輻射によ って生じる。 本発明の基本は、調理プロセス中の異なる時点で異なる熱源によ って加熱された時に食物が呈する、今までに知られていない性質を観察すること にある。上述した実施例は、オーブンに対し電力が図示のように底部に供給され た時に図２に示されるような温度の変化態様をひき起こす。他のパラメータの選 択は、同様ではあるが異なる曲線をひき起こすであろう。ベーキング制御ユニッ トをスイッチ・オンにした後の第１の期間中、周囲温度が決定され、その情報が 補償のために蓄積される。図中、約３０秒から約４分までの期間として示される 第１の期間中、通風装置とリング状加熱エレメントによって加熱が行われ、約１ ００℃である第１の温度リミットに達するまで温度が上昇し続ける。そして、こ の温度に到達した時点で、水の蒸発熱が、温度上昇をひき起こすことなくかなり の熱を吸収する。また、ケーキのタイプに応じて幾つかのバリエーションがある ことがわかる。温度は、通風装置と開口部から若干の距離を隔てた後ろの壁に設 けられた温度検出エレメントによって測定される。制御ユニットは、通風装置が まだ作動状態にある間はリング状加熱エレメントに代えて上部側の加熱エレメン トを使用するようにスイッチングを行う。温度は、最初に低下した後、焼かれよ うとしているケーキのタイプに固有の時間に亘って上昇する。これは、ケーキの タイプ（及びのケーキのタイプ）にそれぞれ固有の時点で、約１８０℃の近 傍に設定された第２のしきい値に到達することを意味する。第２のしきい値に到 達する時間の発生のバリエーションは、ベーキングプロセスに関して先例のない 制御が得られるほどに特定的である。その時間は、開始時から１５分の近傍にあ る。留意すべきことは、最初の３０秒を、センサ上で正確な開始温度を得るため にファンを用いてオーブン内の温度を平均化するのに用いてもよいことである。 第２の温度リミットに到達した時点で、ベーキング制御ユニット によって以下の動作が行われる。先ずこの段階では、上部側の加熱エレメントは スイッチ・オフ状態にあり、通風装置と協働するリング状加熱エレメントが唯一 の熱供給源となっており、オーブンはサーモスタット（自動調温装置）の制御の 下で実際上ホット・エア・オーブンとして機能し、温度センサはそのサーモスタ ットの入力となっている。そして、ベーキング制御ユニットは、（サーモスタッ トの）制御温度と残り時間を決定するためにイネーブル状態とされる。この残り 時間は、（ａ）ベーキング制御ユニットのディスプレイ上に指示され、（ｂ）ケ ーキが焼き上がった時に加熱処理をスイッチ・オフするために用いられる。実際 上、ユーザは、最初の約１５分位を、焼こうとしているケーキの特徴を決定する ための準備及び「診断」時間として考慮するであろう。従って、残り時間の指示 は、焼き上がったばかりのケーキを何時取り出せばよいかを知るのに有用である 。更なる時間を所望とする場合には、完全なオーブン制御機能を保持する一方で ベーキング時間を増やすために制御パネルを設けてもよい。 これを可能とするために、ベーキング制御ユニットは、図３に概略的に示され るような以下の情報、すなわち、２つのしきい温度、第１及び第２のしきい温度 に到達するまでの時間（或いはこれに代えて、所定の特定時間の経過後に到達し た温度）、平均入力電圧、（実効ワット数を与える）リング状エレメントの電流 、及びオーブンの熱質量、を持っていなければならない。このオーブンの熱質量 は、オーブンの試運転中に較正関数を用いて得られる。また、この動作は、例え ば熱絶縁に関して、製造上の許容誤差を吸収するであろう。周囲温度は、ベーキ ングプロセスの開始温度としてモニタされる。 さらに、特定の実施例に対して何回かの試運転を行うと、第２の しきい温度に到達するまでの加熱時間と合計の調理時間とを関連付けるファクタ が生じる。これは、蓄積されたこのタイプの情報が残っている時間（残り時間） を決定するのに利用され得ることを意味している。同様に、この残り時間におけ る実際の制御温度すなわちサーモスタット温度が、何種類かのケーキのタイプ及 びサイズに応じて決定される。ベーキング制御ユニットは、表の形で蓄積された 各値を用いて残り時間を決定し、また、所望の品質に整合すべき結果を生み出す ためのサーモスタット温度の調節と残余熱に対する妥当な補償とが完了した時に 、スイッチ・オフする。 図４にはかかる試運転の幾つかの結果が示されている。しかしここでは、独立 変数として第２のしきい値に到達するまでの時間が設定され、従属変数として加 熱時間を増倍するためのファクタと制御温度（サーモスタット温度）とが設定さ れている場合が例示されている。これらは、重み関数と呼ばれている。ケーキの タイプは○で囲まれた数字で指示されており、パストリーのタイプは□で囲まれ た数字で指示されている。増加ファクタもサーモスタット温度も、異なる水分含 有量及び所望の焼き色の程度をそれぞれ反映している異なるタイプの食物に対し て明らかに相違していることがわかるであろう。 上述した記載及び説明では、実施例はホット・エア・オーブンの能力を持つ熱 オーブンであった。しかしながら、同様の機能は、他の熱源の組み合わせ、例え ば輻射熱又は対流熱と組み合わされた蒸気やマイクロ波などを用いて行われても よい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．行われている調理の進み具合に応じて熱の供給を制御するための手段を備 えた食物品用のオーブンにおいて、 加熱状態にある間、前記オーブンは少なくとも２つのタイプの熱源を交互に用 いて食物を加熱し、その一方で、調理されている食物のタイプに応じてその調理 時間の残りの期間中、熱源のタイプ及び電力の供給を制御するためにオーブンの 温度と時間の関係が記録され且つ用いられることを特徴とするオーブン。 ２．請求の範囲第１項に記載のオーブンにおいて、前記オーブンの温度が、該 オーブン内に固定された少なくとも一つの温度測定装置によって決定されること を特徴とするオーブン。 ３．請求の範囲第２項に記載のオーブンにおいて、幾つかの温度測定装置が用 いられ、このうち少なくとも一つが対流によって熱が伝達される場所に配置され ていることを特徴とするオーブン。 ４．請求の範囲第３項に記載のオーブンにおいて、他の少なくとも一つの温度 測定装置が対流から遮蔽されていることを特徴とするオーブン。 ５．請求の範囲第１項に記載のオーブンにおいて、第１の所定の期間中、第１ の熱源によって熱が供給され、その後に続く第２の期間中、第２の熱源によって 熱が供給され、前記第２の期間はしきい温度の到達によって終了し、該しきい温 度に到達するまでの合計の時間は蓄積された増加ファクタを用いて合計の調理時 間を決定し、残りの期間中、蓄積された重み関数によって決まる温度で自動調温 制御により熱が供給されることを特徴とするオーブン。 ６．請求の範囲第１項に記載のオーブンにおいて、第１の所定の温度に到達す るまで第１の熱源によって熱が供給され、その後、第 ２の所定の温度に到達するまで第２の熱源によって熱が供給され、開始時から前 記第２の所定の温度に到達するまでの合計の時間は、蓄積された増加ファクタを 用いて合計の調理時間を計算し表示するために測定され且つ用いられ、残りの期 間中、オーブン内で処理されるべき食物に応じて、蓄積された重み関数によって 決まる温度で自動調温制御により熱が供給され、前記合計の調理時間が終了した 時点で前記オーブンはそれ自体をスイッチ・オフすることを特徴とするオーブン 。 ７．請求の範囲第１項、第５項又は第６項に記載のオーブンにおいて、前記第 ２の熱源が、前記第１の熱源と選択的に協働するオーブンの空洞部と連絡してい るファンによって構成されることを特徴とするオーブン。