JP2023022423A - Oven cooking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼成炉内の上部及び下部に設けた上部及び下部ヒータにより焼成炉内を自然対流式に加熱するオーブン調理装置に関する。
BACKGROUND OF THE
特許文献1には、パン生地等の被調理物を焼成するデッキオーブン(オーブン調理装置)が開示されている。このデッキオーブンは、本体枠内に3段の炉ユニットを備え、各炉ユニットの炉内の上部には上火ヒータが設けられ、炉内の下部には下火ヒータが設けられている。炉内は上火及び下火ヒータによって加熱され、炉内に搬入したパン生地等の被調理物は上火及び下火ヒータにより加熱される。
この種のデッキオーブンにおいては、炉内は上火及び下火ヒータによって加熱されており、上火及び下火ヒータは炉内の上部及び下部に設けた上部及び下部温度センサの各検出温度に基づいてオンオフ制御される。この種のデッキオーブンは、炉内にファンを設けて空気を強制的に対流させる強制対流式ではなく、加熱された空気(熱気)が上方に流れる自然対流式となっている。炉内を上部及び下部ヒータにより自然対流式で加熱したときには、炉内の熱慣性が大きいために、上部及び下部ヒータの制御遅れが生じやすく、炉内の上部及び下部の温度が設定温度よりも上側及び下側に大きくハンチングしやすかった。 In this type of deck oven, the inside of the furnace is heated by upper and lower heaters, and the upper and lower heaters are based on the temperatures detected by the upper and lower temperature sensors provided at the upper and lower parts of the furnace. controlled on and off. This type of deck oven uses a natural convection system in which heated air (hot air) flows upward, instead of a forced convection system in which a fan is installed in the furnace to force the air to circulate. When the inside of the furnace is heated by natural convection with the upper and lower heaters, the control delay of the upper and lower heaters tends to occur due to the large thermal inertia in the furnace, and the temperature of the upper and lower parts of the furnace becomes higher than the set temperature. It was easy to hunt greatly on the upper and lower sides.
また、本願出願人が特開2010-198126号公報にて公開したスチームコンベクションオーブンは、調理庫内が設定温度(目標温度)となるように、温度センサの検出温度と設定温度との差である温度偏差を算出する温度偏差算出手段と、経時的に算出された温度偏差から温度偏差勾配を算出する温度偏差勾配算出手段と、温度偏差勾配から調理庫内の温度が上限温度または下限温度となる上限温度予測時間または下限温度予測時間を算出する予測時間算出手段と、上限温度偏差または下限温度偏差を算出する上限温度偏差算出手段及び下限温度偏差算出手段と、調理庫内の温度が上昇または下降しながら上限温度または下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定する判定手段とを備え、判定結果と上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータをオンオフ制御している。 In addition, the steam convection oven disclosed by the applicant of the present application in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-198126 is the difference between the temperature detected by the temperature sensor and the set temperature so that the inside of the cooking chamber becomes the set temperature (target temperature). Temperature deviation calculating means for calculating the temperature deviation; Temperature deviation gradient calculating means for calculating the temperature deviation gradient from the temperature deviation calculated over time; prediction time calculation means for calculating upper limit temperature prediction time or lower limit temperature prediction time; upper limit temperature deviation calculation means and lower limit temperature deviation calculation means for calculating upper limit temperature deviation or lower limit temperature deviation; The heater is on/off controlled based on the determination result and the predicted time of the upper limit temperature or the predicted time of the lower limit temperature.
このスチームコンベクションオーブンは、調理庫内の空気を対流ファンによって対流させた状態で上記のようにヒータをオンオフ制御する強制対流式の加熱制御を実行するものである。このため、調理庫内にはヒータによる熱が対流する空気によって全体に素早く行き渡ることに加え、上述した判定結果と上限温度予測時間または下限温度予測時間とに基づいてヒータをオンオフ制御することで、調理庫内の温度は設定温度の上限温度と下限温度とを大きく超えるハンチングが生じにくくなっている。特許文献1のデッキオーブンは、炉内を上部及び下部ヒータにより自然対流式で加熱しているので、炉内の上部と下部とで熱の伝搬の仕方が異なっており、上部及び下部ヒータの両方を同じ制御条件下で上記のスチームコンベクションオーブンのようなヒータの加熱制御を実行しても、炉内の上部と下部の各温度を精度高く制御できないおそれがある。本発明は、上部及び下部ヒータによって焼成炉内を自然対流式に加熱するときに、焼成炉内の上部と下部の各温度を精度高く加熱できるようにすることを目的とする。
This steam convection oven executes forced convection heating control by turning on and off the heater as described above while convecting the air in the cooking chamber with a convection fan. For this reason, in addition to quickly spreading the heat from the heater in the cooking chamber by the convection air, by controlling the on/off of the heater based on the above-described determination result and the upper limit temperature prediction time or lower limit temperature prediction time, The temperature inside the cooking chamber is less prone to hunting, which greatly exceeds the upper limit temperature and the lower limit temperature of the set temperature. In the deck oven of
本発明は、上記課題を解決するために、被調理物を焼成する焼成炉と、焼成炉内の上部を加熱する上部ヒータと、焼成炉内の下部を加熱する下部ヒータと、焼成炉内の上部の温度を検出する上部温度センサと、焼成炉内の下部の温度を検出する下部温度センサと、焼成炉の上部の設定温度である上部設定温度の上限と下限とした上部上限及び上部下限温度の間の温度となるように上部ヒータをオンオフ制御し、焼成炉の下部の設定温度である下部設定温度の上限と下限とした下部上限及び下部下限温度との間の温度となるように下部ヒータをオンオフ制御する制御装置とを備え、焼成炉内を上部及び下部ヒータによって自然対流式に加熱するオーブン調理装置であって、制御装置は、上部温度センサの検出温度である上部検出温度から、焼成炉内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限または上部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した上部判定結果と、焼成炉内の上部の温度が上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比した上部対比結果とを取得し、上部判定結果と上部対比結果に基づき上部ヒータをオンオフ制御し、下部温度センサの検出温度である下部検出温度から、焼成炉内の下部の温度が上昇または下降しながら下部上限または下部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した下部判定結果と、焼成炉内の下部の温度が下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比した下部対比結果とを取得し、下部判定結果と下部対比結果に基づき下部ヒータをオンオフ制御し、上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々を独立した時間で設定可能としたことを特徴とするオーブン調理装置を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a baking furnace for baking an object to be cooked, an upper heater for heating the upper part in the baking furnace, a lower heater for heating the lower part in the baking furnace, and a An upper temperature sensor that detects the temperature of the upper part, a lower temperature sensor that detects the temperature of the lower part in the kiln, and upper and lower limit temperatures that are the upper and lower limits of the upper set temperature that is the set temperature of the upper part of the kiln. The upper heater is controlled on and off so that the temperature is between, and the lower heater is set to a temperature between the lower upper limit and the lower lower limit temperature, which are the upper and lower limits of the lower set temperature, which is the set temperature of the lower part of the firing furnace. and a control device that controls on and off, and heats the inside of the baking furnace by natural convection with upper and lower heaters, wherein the control device controls the temperature detected by the upper temperature sensor, which is the temperature detected by the upper temperature sensor. The upper judgment result of judging the temperature change situation where the temperature at the upper part of the furnace approaches or leaves the upper upper limit temperature or lower limit temperature while the temperature rises or falls, and the temperature at the upper part of the firing furnace reaches the upper upper limit temperature or the upper lower limit temperature. Acquire the upper comparison result by comparing the upper upper limit or upper lower limit temperature prediction time to be reached with the upper delay reference time set as the reference for the delay time due to thermal inertia, and control the upper heater on / off based on the upper determination result and upper comparison result Then, from the lower detection temperature, which is the detection temperature of the lower temperature sensor, the temperature of the lower part in the firing furnace rises or falls while approaching or leaving the lower upper limit temperature or the lower lower limit temperature. , Lower limit comparison results are obtained by comparing the lower delay reference time, which is set as the reference for the delay time due to thermal inertia, to the lower upper limit or lower lower limit temperature prediction time at which the temperature in the lower part of the kiln reaches the lower upper limit or lower lower limit temperature. and controlling the on/off of the lower heater based on the lower determination result and the lower comparison result, and setting the upper delay reference time and the lower delay reference time independently of each other. is.
上記のように構成したオーブン調理装置においては、制御装置は、上部温度センサの検出温度である上部検出温度から、焼成炉内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限または上部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した上部判定結果と、焼成炉内の上部の温度が上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比した上部対比結果を取得し、上部判定結果と上部対比結果に基づき上部ヒータをオンオフ制御している。焼成炉内の上部の温度の変化状況である上部判定結果と、上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定された上部遅れ基準時間との対比結果とに基づいて上部ヒータをオンオフ制御しているので、自然対流の状態で加熱されることで熱慣性の大きな焼成炉内の上部を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。 In the oven cooking apparatus configured as described above, the control device controls the temperature of the upper part of the baking furnace to rise or fall from the upper detection temperature, which is the temperature detected by the upper temperature sensor, and approach the upper upper limit or upper lower limit temperature. Alternatively, set the upper judgment result of judging the changing state of the leaving temperature and the upper upper limit or upper lower limit temperature prediction time when the upper temperature in the kiln reaches the upper upper limit or upper lower limit temperature as the reference for the delay time due to thermal inertia. An upper comparison result is obtained by comparing with the upper delay reference time, and the upper heater is on/off controlled based on the upper determination result and the upper comparison result. Based on the upper judgment result, which is the change in the temperature of the upper part in the kiln, and the result of comparing the upper limit or lower limit temperature predicted time with the upper delay reference time set as the reference for the delay time due to thermal inertia. Since the heater is controlled on and off, it is possible to control the heating with high accuracy between the upper limit temperature and the lower limit temperature in the upper part of the firing furnace with large thermal inertia by heating in the state of natural convection. Become.
また、制御装置は、下部温度センサの検出温度である下部検出温度から、焼成炉内の下部の温度が上昇または下降しながら下部上限または下部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した下部判定結果と、焼成炉内の下部の温度が下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比した下部対比結果を取得し、下部判定結果と下部対比結果に基づき下部ヒータをオンオフ制御している。焼成炉内の下部の温度の変化状況を判定した下部判定結果と、下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定された下部遅れ基準時間との対比結果とに基づいて下部ヒータをオンオフ制御しているので、自然対流の状態で加熱されることで熱慣性の大きな焼成炉内の下部を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。 In addition, the control device determines the change in temperature from the lower detection temperature, which is the detection temperature of the lower temperature sensor, when the temperature in the lower part of the firing furnace approaches or departs from the lower upper limit temperature or the lower lower limit temperature while increasing or decreasing. Comparison of the lower judgment result with the lower delay reference time, which is set as the reference for the delay time due to thermal inertia. The results are acquired, and the lower heater is controlled to be on or off based on the lower judgment result and the lower comparison result. Based on the lower judgment result of judging the change in temperature of the lower part in the firing furnace and the comparison result of the lower upper limit or lower lower limit temperature prediction time with the lower delay reference time set as the reference of the delay time due to thermal inertia Since the lower heater is controlled to turn on and off, it is possible to control the heating with high accuracy between the upper limit temperature and the lower limit temperature in the lower part of the firing furnace with large thermal inertia by heating in the state of natural convection. become.
また、焼成炉内は上部及び下部ヒータによって自然対流式に加熱されているが、焼成炉内の上部と下部とでは熱慣性や熱の伝搬の仕方が異なり、焼成炉の上部と下部とを同じような制御設定で加熱制御すると、焼成炉の上部と下部の一方が上限温度と下限温度とを超えて大きくハンチングするおそれがある。これに対し、上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々を独立した時間で設定可能としているので、上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々を焼成炉の上部と下部との熱慣性や熱の伝搬の仕方に応じた遅れ基準時間に設定でき、焼成炉の上部と下部の両方を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。 In addition, the inside of the kiln is heated by natural convection with the upper and lower heaters. If the heating is controlled with such a control setting, one of the upper and lower portions of the firing furnace may exceed the upper limit temperature and the lower limit temperature, resulting in large hunting. On the other hand, the upper delay reference time and the lower delay reference time can be set independently. It is possible to set the delay reference time according to the way of propagation, and it is possible to perform highly accurate heating control between the upper limit temperature and the lower limit temperature for both the upper and lower parts of the firing furnace.
以下に、本発明のオーブン調理装置の一実施形態を添付図面を参照して説明する。図1及び図2に示したように、本発明のオーブン調理装置10は、パン生地や焼き菓子の生地(被調理物)を自然対流式の焼成炉20内で加熱して焼成するものであり、焼成炉20の前面部に設けた扉21を開放することによって、前面開口部20aから焼成炉20内に被焼成物を搬入出可能としている。オーブン調理装置10は、店舗や工房等にてテーブル、カウンターまたはドウコンディショナー等の機器の上部に設置され、必要に応じて上下に多段状に設置される。
An embodiment of the oven cooking apparatus of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1~図3に示したように、オーブン調理装置10は、略直方体形状のケーシング11を備え、ケーシング11内の右側部を機械室12とし、ケーシング11内の残る部分に焼成炉20を配設している。焼成炉20はパン生地や菓子の生地等の被調理物を焼成するものであり、前面に被調理物を搬入出する前面開口部20aが形成された略直方体形状をしている。焼成炉20の前面下部には扉21が水平軸線回りに回動可能に設けられており、扉21は焼成炉20の前面開口部20aを開閉自在に塞いでいる。焼成炉20の下部にはセラミック製の炉床板22が設けられており、被調理物を入れたトレイは焼成炉20内にて炉床板22の上部に載置可能となっている。焼成炉20の外周面にはガラスウールを用いた断熱材23が設けられており、断熱材23は焼成炉20内の熱をケーシング11及び機械室12を含めた周囲に伝わりにくくしている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に示したように、焼成炉20内の上部には上部ヒータ31が設けられており、焼成炉20の下部にて炉床板22の下側には下部ヒータ32が設けられている。上部ヒータ31は焼成炉20の上部を加熱するものであり、下部ヒータ32は焼成炉20の下部を加熱するものである。上部及び下部ヒータ31,32はU字形をしたヒータ素子の長手方向の両端部を焼成炉20の右側壁の上部及び下部に取り付けたものであり、上部ヒータ31は4本のヒータ素子31a~31dを前後に並べて配置され、下部ヒータ32は3本のヒータ素子32a~32cを前後に並べて配置されている。
As shown in FIG. 3 , an
この実施形態では、上部ヒータ31の最も前側と最も後側に配置されるヒータ素子31a,31dの出力可能な最大出力値(最大電力値)は515Wとなっており、前後方向の中間部に配置されるヒータ素子31b,31cの出力可能な最大出力値(最大電力値)は290Wとなっている。また、下部ヒータ32の前側に配置されるヒータ素子32aの出力可能な最大出力値(最大電力値)は515Wとなっており、前後方向の中間部と後部に配置されるヒータ素子32b,32cの出力可能な最大出力値(最大電力値)は290Wとなっている。
In this embodiment, the maximum output value (maximum power value) that can be output from the
図3に示したように、焼成炉20内の右側面上部には上部温度センサ33が設けられ、上部温度センサ33は焼成炉20内の上部の温度を検出するものである。上部温度センサ33は、焼成炉20の右側面上部の上部ヒータ31より少し下部位置で、前側から2番目のヒータ素子31bと前側から3番目のヒータ素子31cとの間の位置に配設されている。焼成炉20内の右側面下部には下部温度センサ34が設けられ、下部温度センサ34は焼成炉20内の下部の温度を検出するものである。下部温度センサ34は、焼成炉20の右側面下部の下部ヒータ32と同じ高さ位置で、最も前側のヒータ素子32aと前側から2番目のヒータ素子32bとの間の位置に配設されている。なお、図3は焼成炉20の左側壁が現れる断面図であるが、上部及び下部温度センサ33,34は右側面に取り付けられているので、上部及び下部温度センサ33,34を一点鎖線によって示している。
As shown in FIG. 3 , an
図4に示したように、オーブン調理装置10は制御装置40を備えており、制御装置40は、上部ヒータ31(ヒータ素子31a~31d)、下部ヒータ32(ヒータ素子32a~32c)、上部温度センサ33、下部温度センサ34に接続されている。制御装置40はマイクロコンピュータ(図示省略)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続されたCPU、RAM、ROM及びタイマ(いずれも図示省略)を備えている。
As shown in FIG. 4, the
制御装置40は、ROMに、焼成炉20内を上部及び下部設定温度に加熱する加熱運転処理を備え、この加熱運転処理を実行するときに、上部及び下部ヒータ31,32の設定出力を0%~100%で6段階に変更可能としている。制御装置40は、加熱運転処理を実行すると、焼成炉20の上部の温度が上部設定温度の上限と下限とした上部上限及び上部下限温度の間の温度となるように上部ヒータ31をオンオフ制御し、焼成炉20の下部の温度が下部設定温度の上限と下限とした下部上限及び下部下限温度との間の温度となるように下部ヒータ32をオンオフ制御する。加熱運転処理は、焼成炉20内の上部及び下部設定温度と上部及び下部ヒータ31,32の出力を設定可能とするマニュアル運転処理と、焼成炉20内の上部及び下部設定温度と上部及び下部ヒータ31,32の出力が予め設定されているプログラム運転処理とを備え、マニュアル運転処理とプログラム運転処理とを選択可能としている。
The
制御装置40は、加熱運転処理をするときに焼成炉20内を加熱制御する加熱制御処理を備えている。加熱制御処理は、焼成炉20の上部を加熱制御するための上部加熱制御処理と、焼成炉20の下部を加熱制御するための下部加熱処理とを備えており、焼成炉20内は上部及び下部加熱制御処理を独立して実行することによって上部と下部が異なる温度と出力で制御可能となっている。上部及び下部加熱制御処理を実行するために、制御装置40は、上部及び下部温度センサ33,34の各検出温度から焼成炉20内の上部及び下部温調制御情報を経時的に取得する。
The
上部温調制御情報は、主として、焼成炉20内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限または上部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した上部判定結果と、焼成炉20内の上部の温度が上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比した上部対比結果とに基づいた情報である。また、下部温調制御情報は、主として、焼成炉20内の下部の温度が上昇または下降しながら下部上限または下部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した下部判定結果と、焼成炉20内の上部の温度が下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比した下部対比結果とに基づいた情報である。
The upper temperature regulation control information mainly includes the upper determination result obtained by determining the temperature change status in which the upper temperature in the firing
次に、上部及び下部温調制御情報について詳述する。上部温調制御情報を取得するために、制御装置40は、上部温度センサ33による上部検出温度と焼成炉20の上部の設定温度である上部設定温度との差である上部温度偏差を算出する上部温度偏差算出手段と、上部温度センサ33による上部検出温度と上部設定温度の上限である上部上限温度との差である上部上限温度偏差を算出する上部上限温度偏差算出手段と、上部温度センサ33による上部検出温度と上部設定温度の下限である上部下限温度との差である上部下限温度偏差を算出する上部下限温度偏差算出手段とを備えている。
Next, the upper and lower temperature control information will be described in detail. In order to acquire upper temperature control information, the
また、制御装置40は、上述した上部温度偏差算出手段により算出された上部温度偏差を監視し、上部設定温度より高い温度偏差であるオーバーシュート温度と、設定温度より低い温度偏差であるアンダーシュート温度とを算出する算出手段を備えている。制御装置40は、この温度偏差を常に監視しており、最も高い温度偏差の値をオーバーシュート暫定温度として更新し、最も低い温度偏差の値をアンダーシュート暫定温度として更新する。これら、オーバーシュート暫定温度とアンダーシュート暫定温度は、上部ヒータ31をオンする前とオフする前に確定される。制御装置40は、上部温度偏差算出手段により算出された上部温度偏差から得られるオーバーシュート温度とアンダーシュート温度とに基づいて上部上限補正温度と上部下限補正温度とを修正する。上部上限温度は上部設定温度にこの上部上限補正温度を加算した温度であり、上部下限温度は上部設定温度にこの上部下限補正温度を加算した温度である。
In addition, the
上部温度偏差、上部上限温度偏差及び上部下限温度偏差は以下の式により算出される。
上部温度偏差(K)=上部検出温度-上部設定温度
上部上限温度偏差(K)=上部検出温度-上部上限温度
=上部温度偏差+上部設定温度-(上部設定温度+
上部上限補正温度)
=上部温度偏差-上部上限補正温度
・・・上部検出温度=上部温度偏差+上部設定温度
・・・上部上限温度=上部設定温度+上部上限補正温度
上部下限温度偏差(K)=上部検出温度-上部下限温度
=上部温度偏差+上部設定温度-(上部設定温度+
上部下限補正温度)
=上部温度偏差-上部下限補正温度
・・・上部検出温度=上部温度偏差+上部設定温度
・・・上部下限温度=上部設定温度+上部下限補正温度
ここで、上部上限温度偏差が正の値であれば、上部温度センサ33による検出温度が上部上限温度より高く、上部上限温度偏差が負の値であれば、上部温度センサ33による検出温度が上部上限温度より低い。以下、上部下限温度偏差においても同様である。
The upper temperature deviation, the upper upper limit temperature deviation and the upper lower limit temperature deviation are calculated by the following equations.
Upper temperature deviation (K) = upper detected temperature - upper set temperature
Upper upper limit temperature deviation (K) = upper detected temperature - upper upper limit temperature
= upper temperature deviation + upper set temperature - (upper set temperature +
upper upper limit correction temperature)
= upper temperature deviation - upper upper limit corrected temperature
Upper detected temperature = Upper temperature deviation + Upper set temperature Upper upper limit temperature = Upper set temperature + Upper upper limit corrected temperature
Upper and lower limit temperature deviation (K) = Upper detected temperature - Upper lower limit temperature
= upper temperature deviation + upper set temperature - (upper set temperature +
upper and lower limit correction temperature)
= upper temperature deviation - upper lower limit correction temperature
... upper detected temperature = upper temperature deviation + upper set temperature ... upper lower limit temperature = upper set temperature + upper lower limit corrected temperature Here, if the upper upper limit temperature deviation is a positive value, it is detected by the
制御装置40は、上部温度偏差算出手段により経時的に算出された上部温度偏差から上部温度偏差勾配を算出する上部温度偏差勾配算出手段と、上部温度偏差勾配算出手段により算出された上部温度偏差勾配から焼成炉20内の上部の温度が上部上限温度または上部下限温度となる上部上限温度予測時間または上部下限温度予測時間を算出する上部予測時間算出手段とを備えている。
The
これら上部温度偏差勾配、上部上限温度予測時間及び上部下限温度予測時間は以下の式により算出される。
上部温度偏差勾配(K/分)
=60秒/10秒×(最新の上部温度偏差-10秒前の上部温度偏差)
上部上限温度予測時間(秒)=60×(-上部上限温度偏差)/上部温度偏差勾配
上部下限温度予測時間(秒)=60×(-上部下限温度偏差)/上部温度偏差勾配
ここで、上部上限温度予測時間が正の値であればx秒後に上部上限温度になることを意味し、負の値であればx秒前に上部上限温度であったことを意味し、上部下限温度予測時間においても同様である。上記の各データは制御装置40に入力される上部温度センサ33の検出温度から1秒毎に算出され、算出された各データは40秒間分がメモリに蓄積される。
These upper temperature deviation gradient, upper upper limit temperature prediction time, and upper lower limit temperature prediction time are calculated by the following equations.
Upper temperature deviation gradient (K/min)
= 60 seconds/10 seconds x (latest top temperature deviation -
Upper limit temperature prediction time (seconds) = 60 x (-upper upper limit temperature deviation) / upper temperature deviation gradient Upper lower limit temperature prediction time (seconds) = 60 x (- upper lower limit temperature deviation) / upper temperature deviation gradient Here, upper If the upper limit temperature prediction time is a positive value, it means that the upper limit temperature will be reached after x seconds, and if it is a negative value, it means that the upper limit temperature was reached x seconds before, and the upper limit temperature prediction time is The same is true for Each of the above data is calculated every second from the detected temperature of the
制御装置40は、下部温調制御情報を取得するために、上部温調制御情報を取得するときの上部温度偏差、上部上限温度偏差、上部下限温度偏差、上部温度偏差勾配、上部上限温度予測時間及び上部下限温度予測時間と同様に、下部温度偏差、下部上限温度偏差、下部下限温度偏差、下部温度偏差勾配、下部上限温度予測時間及び下部下限温度予測時間をの取得しており、これらの各データは制御装置40に入力される下部温度センサ34の検出温度から1秒毎に算出され、算出された各データは40秒間分がメモリに蓄積される。
In order to acquire the lower temperature control information, the
また、制御装置40は、上部上限温度偏差算出手段から算出された上部上限温度偏差または上部下限温度偏差算出手段から算出された上部下限温度偏差と、上部予測時間算出手段により算出された上部上限温度予測時間または上部下限温度予測時間とから、焼成炉20内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限温度または上部下限温度に接近または離脱している温度の変化状況を判定する上部判定手段とを備えている。
Further, the
上部判定手段を図5及び図6を用いて詳述する。図5は上部判定手段と下部判定手段とを兼用して記載したものであり、図5に記載されている上限または下限温度偏差、上限または下限温度予測時間、上限または下限温度第1~第4変化状況は、上部または下部の記載を省略している。同様に、図6が上部設定温度、上部上限及び下部温度と下部設定温度と下部上限及び下部下限温度を兼用して記載したものであり、図6に記載されている設定温度、上限及び下限温度は、上部または下部の記載を省略している。図5(a)に示したように、上部判定手段では、上部上限温度偏差と上部上限温度予測時間の関係において、上部上限温度予測時間が正の値で上部上限温度偏差が正の値をとる上部上限温度第1変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が下降しつつ上部上限温度に接近する変化状況を示し(図6のAに示した)、上部上限温度予測時間が負の値で上部上限温度偏差が正の値をとる上部上限温度第2変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が上昇しつつ上部上限温度から離脱する変化状況を示し(図6のBに示した)、上部上限温度予測時間が負の値で上部上限温度偏差が負の値をとる上部上限温度第3変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が下降しつつ上部上限温度から離脱する変化状況を示し(図6のCに示した)、上部上限温度予測時間が正の値で上部上限温度偏差が負の値をとる上部上限温度第4変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が上昇しつつ上部上限温度に接近する変化状況を示している(図6のDに示した)。
The upper determination means will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 shows the upper and lower limit temperature deviation, the upper and lower limit temperature prediction time, the upper and lower limit temperature first to fourth The description of the upper part or the lower part of the state of change is omitted. Similarly, FIG. 6 shows the upper set temperature, the upper upper limit and lower temperature, the lower set temperature, the lower upper limit and the lower lower limit temperature, and the set temperature, upper limit and lower limit temperature shown in FIG. omits the description of the top or bottom. As shown in FIG. 5(a), in the upper determination means, in the relationship between the upper upper limit temperature deviation and the upper upper limit temperature prediction time, the upper upper limit temperature prediction time takes a positive value and the upper upper limit temperature deviation takes a positive value. The upper upper limit temperature first change state indicates a change state in which the upper temperature in the firing
次に、図5(b)に示したように、上部下限温度偏差と上部下限温度予測時間の関係においては、上部下限温度予測時間が正の値で上部下限温度偏差が正の値をとる上部下限温度第1変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が下降しつつ上部下限温度に接近する変化状況を示し(図6のEに示した)、上部下限温度予測時間が負の値で上部下限温度偏差が正の値をとる上部下限温度第2変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が上昇しつつ上部下限温度から離脱する変化状況を示し(図6のFに示した)、上部下限温度予測時間が負の値で上部下限温度偏差が負の値をとる上部下限温度第3変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が下降しつつ上部下限温度から離脱する変化状況を示し(図6のGに示した)、上部下限温度予測時間が正の値で上部下限温度偏差が負の値をとる上部下限温度第4変化状況は、焼成炉20内の上部の温度が上昇しつつ上部下限温度に接近する変化状況を示している(図6のHに示した)。
Next, as shown in FIG. 5B, in the relationship between the upper and lower limit temperature deviation and the upper and lower limit temperature prediction time, the upper and lower limit temperature prediction time is a positive value and the upper and lower limit temperature deviation is a positive value. The lower limit temperature first change state indicates a change state in which the upper temperature in the firing
下部判定手段も、上部判定手段と同様に、下部上限温度偏差と下部上限温度予測時間の関係において下部上限温度第1~第4変化状況に分類され、下部下限温度偏差と下部下限温度予測時間の関係において下部下限温度第1~第4変化状況に分類される。上記の上部判定手段の説明において、上部判定手段における上部上限または上部下限温度偏差を下部判定手段における下部上限または下部下限温度偏差に置き換え、上部判定手段における上部上限または上部下限温度予測時間を下部判定手段における下部上限または下部下限温度予測時間に置き換えることで、下部判定手段は上部判定手段と実質的に同じ判定をする。 Similarly to the upper judging means, the lower upper limit temperature deviation and the lower upper limit temperature prediction time are classified into the lower upper limit temperature first to fourth change states, and the lower lower limit temperature deviation and the lower lower limit temperature prediction time are classified into the first to fourth change states. The relationship is classified into lower lower limit temperature first to fourth change states. In the above description of the upper determination means, the upper upper limit or upper lower limit temperature deviation in the upper determination means is replaced with the lower upper limit or lower lower limit temperature deviation in the lower determination means, and the upper upper limit or upper lower limit temperature prediction time in the upper determination means is determined by the lower determination. By replacing with the lower upper limit or lower lower limit temperature prediction time in the means, the lower determining means makes substantially the same determination as the upper determining means.
制御装置40は、上部判定手段により焼成炉20内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限または上部下限温度に接近または離脱すると判定される上部判定結果の基で、焼成炉20内の上部の温度が上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比する上部対比手段を備え、上部判定結果と上部対比手段による上部対比結果に基づいて上部ヒータ31のオンオフを制御する制御手段を備えている。
The
これを詳述すると、表1に示したように、制御装置40は、上部上限温度第1変化状況であると判定し、上部対比条件として上部下限温度予測時間(図7のAに示した)が上部遅れ基準時間として設定されている240秒より長いと判定すると、焼成炉20内の上部が上限温度より高くてしばらく温度が低下することがないので上部ヒータ31をオフするように制御する。制御装置40は、上限温度第2変化状況であると判定すると、上部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の上部が上部上限温度より明らかに高いと判断して、上部ヒータ31をオフするよう制御する。
More specifically, as shown in Table 1, the
制御装置40は、上部上限温度第3変化状況であると判定すると、上部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の上部が上部上限温度より低いと判断して、上部ヒータ31をオンの状態であればオンの状態を維持し、オフの状態であればオフの状態を維持して、上部ヒータ31のオンオフの状態を変更するように制御しない。制御装置40は、上部上限温度第4変化状況であると判定し、上部対比条件として上部上限温度予測時間(図7のDに示した)が上部ヒータ31をオフ後に余熱により加熱される上部遅れ基準時間として設定されている120秒より短いと判定すると、焼成炉20内の上部が昇温中でまもなく上限温度になると判断して、上部ヒータ31をオフするよう制御する。
When the
また、制御装置40は、上部下限温度第1変化状況であると判定し、上部対比条件として上部下限温度予測時間(図7のEに示した)が上部ヒータ31をオンさせた後に焼成炉20内の上部の温度が上昇するのに要する上部遅れ基準時間として設定されている120秒より短いと判定すると、焼成炉20内の上部が降温中でまもなく上部下限温度になるので上部ヒータ31をオンするように制御する。制御装置40は、上部下限温度第2変化状況であると判定すると、上部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の上部が下限温度より高いと判断して、上部ヒータ31をオンの状態であればオンの状態を維持し、オフの状態であればオフの状態を維持して、上部ヒータ31のオンオフ状態を変更するように制御しない。
In addition, the
制御装置40は、上部下限温度第3変化状況であると判定すると、焼成炉20内の上部が上部下限温度より明らかに低いと判断して、上部対比条件を付与することなく、上部ヒータ31をオンするように制御する。制御装置40は、上部上限温度第4変化状況である判定し、上部対比条件として上部上限温度予測時間(図7のHに示した)が上部遅れ基準時間として設定されている240秒より長いと判定すると、焼成炉20内の上部が上部下限温度より低くてしばらく上部上限温度まで上昇することがないと判断して、上部ヒータ31をオンするように制御する。
When the
制御装置40は、下部判定手段により焼成炉20内の下部の温度が上昇または下降しながら下部上限または下部下限温度に接近または離脱すると判定される下部判定結果の基で、焼成炉20内の下部の温度が下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比する下部対比手段を備え、下部判定結果と下部対比手段による下部対比結果に基づいて下部ヒータ31のオンオフを制御する制御手段を備えている。下部判定手段は、上部判定手段と実質的に同じ判定条件としているが、下部上限温度予測時間または下部下限温度予測時間と焼成炉20の下部の熱慣性による遅れ時間と対比するための遅れ基準時間である下部遅れ基準時間との下部対比手段については、上記の上部対比手段と対比条件を異なるようにしている。
The
これを詳述すると、表2に示したように、制御装置40は、下部上限温度第1変化状況であると判定し、下部対比条件として下部下限温度予測時間(図7のAに示した)が下部遅れ基準時間として設定されている60秒より長いと判定すると、焼成炉20内の下部が上限温度より高くてしばらく温度が低下することがないので、下部ヒータ32をオフするように制御する。制御装置40は、上限温度第2変化状況であると判定すると、下部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の下部が下部上限温度より明らかに高いと判断して、下部ヒータ32をオフするよう制御する。
More specifically, as shown in Table 2, the
制御装置40は、下部上限温度第3変化状況であると判定すると、下部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の下部が下部上限温度より低いと判断して、下部ヒータ32をオンの状態であればオンの状態を維持し、オフの状態であればオフの状態を維持して、下部ヒータ32のオンオフの状態を変更するように制御しない。制御装置40は、下部上限温度第4変化状況であると判定し、下部対比条件として下部上限温度予測時間(図7のDに示した)が下部ヒータ32をオフ後に余熱により加熱される上部遅れ基準時間として設定されている30秒より短いと判定すると、焼成炉20内の下部が昇温中でまもなく下部上限温度になると判断して、下部ヒータ32をオフするよう制御する。
When the
また、制御装置40は、下部下限温度第1変化状況であると判定し、下部対比条件として下部下限温度予測時間(図7のEに示した)が下部ヒータ32をオンさせた後に焼成炉20内の下部の温度が上昇するのに要する下部遅れ基準時間として設定されている30秒より短いと判断すると、焼成炉20内の下部が降温中でまもなく下部下限温度になるので下部ヒータ32をオンするように制御する。制御装置40は、下部下限温度第2変化状況であると判定すると、下部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の下部が下限温度より高いと判断して、下部ヒータ32をオンの状態であればオンの状態を維持し、オフの状態であればオフの状態を維持して、下部ヒータ32のオンオフ状態の変更するように制御しない。
In addition, the
制御装置40は、下部下限温度第3変化状況であると判定すると、下部対比条件を付与することなく(無条件で)、焼成炉20内の下部が下部下限温度より明らかに低いと判断して、下部ヒータ32をオンするように制御する。制御装置40は、下部上限温度第4変化状況である判定し、下部対比条件として下部上限温度予測時間(図7のHに示した)が上部遅れ基準時間として設定されている60秒より長いと判定すると、焼成炉20内の下部が下部下限温度より低くてしばらく下部上限温度が上昇することがないと判断して、下部ヒータ32をオンするように制御する。
When the
上記のように構成したオーブン調理装置10においては、制御装置40は、上部温度センサ33の検出温度である上部検出温度から、焼成炉20内の上部の温度が上昇または下降しながら上部上限または上部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した上部判定結果と、焼成炉20内の上部の温度が上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比した上部対比結果を取得し、上部判定結果と上部対比結果に基づき上部ヒータ31をオンオフ制御している。焼成炉20内の上部の温度の変化状況である上部判定結果と、上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間との対比結果とに基づいて上部ヒータ31をオンオフ制御しているので、自然対流の状態で加熱されることで熱慣性の大きな焼成炉20内の上部を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。
In the
また、制御装置40は、下部温度センサ34の検出温度である下部検出温度から、焼成炉20内の下部の温度が上昇または下降しながら下部上限または下部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した下部判定結果と、焼成炉20内の下部の温度が下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比した下部対比結果を取得し、下部判定結果と下部対比結果に基づき下部ヒータ32をオンオフ制御している。焼成炉20内の下部の温度の変化状況を判定した下部判定結果と、下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定された下部遅れ基準時間との対比結果とに基づいて下部ヒータをオンオフ制御しているので、自然対流の状態で加熱されることで熱慣性の大きな焼成炉内の下部を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。
In addition, the
また、焼成炉20内は上部及び下部ヒータ31,32によって自然対流式に加熱されるので、焼成炉20内の上部と下部とでは熱慣性や熱の伝搬の仕方が異なり、焼成炉20内の上部と下部とを同じような制御設定で加熱制御すると、焼成炉20の上部と下部の一方が上限温度と下限温度とを超えて大きくハンチングするおそれがある。これに対し、上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々を独立した時間で設定可能としているので、上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々で焼成炉の上部と下部との熱慣性や熱の伝搬の仕方に応じた遅れ基準時間に設定でき、焼成炉20の上部と下部の両方を上限温度と下限温度との間で精度の高い加熱制御をすることができるようになる。
In addition, since the inside of the firing
10…オーブン調理装置、20…焼成炉、31…上部ヒータ、32…下部ヒータ、33…上部温度センサ、34…下部温度センサ、40…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記焼成炉内の上部を加熱する上部ヒータと、
前記焼成炉内の下部を加熱する下部ヒータと、
前記焼成炉内の上部の温度を検出する上部温度センサと、
前記焼成炉内の下部の温度を検出する下部温度センサと、
前記焼成炉の上部の設定温度である上部設定温度の上限と下限とした上部上限及び上部下限温度の間の温度となるように前記上部ヒータをオンオフ制御し、前記焼成炉の下部の設定温度である下部設定温度の上限と下限とした下部上限及び下部下限温度との間の温度となるように前記下部ヒータをオンオフ制御する制御装置とを備え、
前記焼成炉内を前記上部及び下部ヒータによって自然対流式に加熱するオーブン調理装置であって、
前記制御装置は、
前記上部温度センサの検出温度である上部検出温度から、前記焼成炉内の上部の温度が上昇または下降しながら前記上部上限または上部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した上部判定結果と、前記焼成炉内の上部の温度が前記上部上限または上部下限温度に到達する上部上限または上部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した上部遅れ基準時間と対比した上部対比結果とを取得し、前記上部判定結果と前記上部対比結果に基づき前記上部ヒータをオンオフ制御し、
前記下部温度センサの検出温度である下部検出温度から、前記焼成炉内の下部の温度が上昇または下降しながら前記下部上限または下部下限温度に接近または離脱する温度の変化状況を判定した下部判定結果と、前記焼成炉内の下部の温度が前記下部上限または下部下限温度に到達する下部上限または下部下限温度予測時間を熱慣性による遅れ時間の基準として設定した下部遅れ基準時間と対比した下部対比結果とを取得し、前記下部判定結果と前記下部対比結果に基づき前記下部ヒータをオンオフ制御し、
前記上部遅れ基準時間及び下部遅れ基準時間の各々を独立した時間で設定可能としたことを特徴とするオーブン調理装置。 a firing furnace for firing the food to be cooked;
an upper heater for heating the upper part of the firing furnace;
a lower heater for heating the lower part in the firing furnace;
an upper temperature sensor for detecting the upper temperature in the firing furnace;
a lower temperature sensor that detects the temperature of the lower part of the firing furnace;
The upper heater is controlled to turn on and off so that the temperature is between the upper limit temperature and the upper lower limit temperature, which are the upper limit and lower limit of the upper set temperature, which is the set temperature of the upper part of the baking furnace. a control device for controlling on/off of the lower heater so that the temperature is between the lower upper limit temperature and the lower lower limit temperature set as the upper limit and the lower limit of a certain lower set temperature,
An oven cooking apparatus that heats the inside of the baking furnace by natural convection with the upper and lower heaters,
The control device is
An upper detection result obtained by judging a temperature change state in which the temperature of the upper part of the firing furnace approaches or departs from the upper upper limit temperature or the upper lower limit temperature while increasing or decreasing from the upper detection temperature, which is the temperature detected by the upper temperature sensor. and an upper comparison result obtained by comparing the upper upper limit or upper lower limit temperature prediction time at which the upper temperature in the firing furnace reaches the upper upper limit or upper lower limit temperature with an upper delay reference time set as a reference for the delay time due to thermal inertia. and controlling on/off of the upper heater based on the upper determination result and the upper comparison result,
A result of determination of the lower part that determines the change in temperature in which the temperature in the lower part of the firing furnace approaches or departs from the lower upper limit temperature or the lower lower limit temperature while increasing or decreasing from the lower detection temperature, which is the temperature detected by the lower temperature sensor. and a lower comparison result obtained by comparing the lower upper limit or lower lower limit temperature prediction time at which the lower temperature in the firing furnace reaches the lower upper limit or lower lower limit temperature with a lower delay reference time set as a reference for the delay time due to thermal inertia. and controlling on/off of the lower heater based on the lower determination result and the lower comparison result,
An oven cooking apparatus, wherein each of the upper delay reference time and the lower delay reference time can be set independently.
Priority Applications (1)
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