JP2006207961A - コンロ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被加熱物Nを加熱する加熱手段30と、天板1の下方側に位置して被加熱物Nから放射された赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段40と、その赤外線強度検出手段40により検出された赤外線の強度に基づいて被加熱物の温度を検出する温度検出部50とを備えたコンロにおいて、赤外線強度検出手段40が、被加熱物から放射された赤外線を導入し、且つ、被加熱物以外の他物から放射された赤外線の導入を阻止するように指向性を備えた光導入部Dを備えて構成されている。
【選択図】 図1
Description
すなわち、天板に形成された加熱用の開口の下方側に、前記加熱手段としてのガス燃焼式のバーナが設けられ、このバーナにて形成される火炎が前記開口を通して被加熱物を加熱するように構成され、天板の下方に位置させる状態で赤外線強度検出手段が設けられて、この赤外線強度検出手段により前記開口を通して被加熱物から下向きに放射された赤外線の強度を検出するように構成されたものがあり、前記赤外線強度検出手段は、広い範囲から入射してくる赤外線を受光することが可能となるように設けられていた(例えば、特許文献1参照。)。
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態を説明する。
図1に示すように、コンロは、円形の加熱用の開口1aを有する平板状の天板1、開口1aの上方に離間させて加熱対象物調理用の鍋等の被加熱物Nを載置可能な五徳2、その五徳2上に載置される被加熱物Nを加熱する加熱手段としてのバーナ30、そのバーナ30の作動を制御する燃焼制御部3等を備えて構成されている。
図2に示すように、赤外線強度検出部40は、筒形に形成された前記光案内部材47と、通過させる赤外線の波長域が互いに異なる2個のバンドパスフィルタ41a,41bと、それら2個のバンドパスフィルタ41a,41bを通過した赤外線を各別に検出する2個の赤外線検出素子42a,42bとを備えて構成して、被加熱物Nから放射される赤外線における互いに異なる2つの波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成されている。ちなみに、前記バンドパスフィルタ41a,41bは、所定の波長域の赤外線のみを選択的に透過させるように構成されている。
図3に実際のバーナ30にて形成される火炎から放射される赤外線の放射強度スペクトル分布を示す。この図から明らかなように、赤外線の波長範囲のうち、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲、2.0μm以上且つ2.4μm以下の範囲、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲、及び、8.0μm以上且つ12.0μm以下の範囲では、火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い。
従って、前記2つの波長域を、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲内、2.0μm以上且つ2.4μm下の範囲内、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内、及び8.0μm以上且つ12.0μm以下の範囲内に設定することにより、前記2つの波長域を、赤外線の波長範囲のうちの前記バーナ30の火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い範囲内に設定することができるが、この実施形態では、例えば、前記2つの波長域を、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内における互いに異なる波長域に設定してある。
PbS(硫化鉛)又はPbSe(セレン化鉛)を赤外線セルとして用いて構成した赤外線検出素子42a,42bは、1.5μmから5.0μmの範囲内の赤外線を常温(300K)の動作温度にて検出可能であり、しかも、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内の赤外線に対する感度が比較的高くて検出出力が大きい。
従って、上述のように、前記2つの波長域を3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内に設定する場合、赤外線検出素子42a,42bを、PbS(硫化鉛)又はPbSe(セレン化鉛)を赤外線セルとして用いて構成するのが好ましい。
図4に、予め実験により求めた被加熱物Nの温度と前記赤外線強度検出部40における前記2つの波長域λ1,λ2夫々についての出力値(赤外線強度に対応する)との関係を示す。ちなみに、この図4に示す関係は、放射率(輻射率)が0.92の被加熱物を用いて得たものである。
又、図5に、被加熱物Nの温度と、赤外線強度検出部40における波長域λ1に対応する出力値と波長域λ2に対応する出力値との比である出力比(前記赤外線強度比に対応する)との関係(以下、温度対赤外線強度比の関係と記載する場合がある)を示す。
即ち、放射率の異なる複数の被加熱物夫々について、被加熱物の温度を複数の温度に異ならせて、複数の温度夫々について前記出力比を得る。そして、そのように放射率εの異なる複数の被加熱物について得たデータに基づいて、温度と出力比との関係の近似式を求めて、その求めた近似式を温度対赤外線強度比の関係としてある。
従って、放射率εが種々に異なる被加熱物N夫々の温度対赤外線強度比の関係を、共通の1つの温度対赤外線強度比の関係とすることができるのである。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
この第2実施形態では、赤外線強度検出部40における光導入部Dの構成が異なるが、それ以外の構成は第1実施形態と同じであるから、異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明は省略する。
次に別実施形態を説明する。
つまり、図8に示すように、バーナ30が、天板1に形成された開口部1aの下方に、混合気を外向き上方に噴出させて燃焼させる炎口33を備える状態で設けられ、そのバーナ30の外周部には環状の汁受皿8が設けられ、その汁受皿8の外側は天板1側の上方に傾斜される構成としてもよく、このような構成においては、汁受皿8の外側の上方に傾斜した部位に第1実施形態と同様な構成の赤外線強度検出部40が設けられる構成としてもよい。
例えば、予め、放射率の異なる複数の被加熱物を用いて、被加熱物の温度を複数の温度に異ならせて、複数の温度夫々について、前記複数の波長域夫々についての赤外線強度を得て、そのように得た前記複数の波長域夫々についての赤外線強度を、前記複数の温度夫々に対応させた状態でマップデータにして記憶させておく。そして、前記マップデータから、前記赤外線強度検出手段にて検出される前記複数の波長域夫々についての赤外線強度の関係に一致する又は類似する赤外線強度の関係を求めると共に、その求めた赤外線強度の関係に対応する温度を求め、その求めた温度を被加熱物の温度とするように構成する。
ちなみに、この場合は、前記複数の波長域としては、上記の各実施形態のように2つの波長域でも良いし、3つ以上の波長域でも良い。
このように前記加熱手段を電気式加熱部にて構成する場合、前記赤外線強度検出部40にて検出する前記複数の波長域は、赤外線の波長域のうち、空気中のCO2とH2Oによる赤外線の吸収が無い又は弱い範囲内に設定すると、被加熱物の温度を空気中のCO2やH2Oに影響されること無く精度良く検出することが可能となる。
ちなみに、赤外線の波長範囲のうち、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲、2.1μm以上且つ2.4μm以下の範囲、3.5μm以上且つ4.2μm以下の範囲、及び9.0μm以上且つ11.5μm以下の範囲では、空気中のCO2とH2Oによる赤外線の吸収が無い又は弱いので、前記複数の波長域としては、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲内、2.1μm以上且つ2.4μm以下の範囲内、3.5μm以上且つ4.2μm以下の範囲内、及び9.0μm以上且つ11.5μm以下の範囲内に設定する。
1a 開口
30 加熱手段
40 赤外線強度検出手段
47 光案内部材
47a 光通過経路
48 光ファイバー
48a 一端部
48b 他端部
50 温度検出手段
D 光導入部
N 被加熱物
Claims (7)
- 被加熱物を加熱する加熱手段と、天板の下方側に位置して前記被加熱物から放射された赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段と、その赤外線強度検出手段により検出された赤外線の強度に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段とを備えたコンロであって、
前記赤外線強度検出手段が、前記被加熱物から放射された赤外線を導入し、且つ、前記被加熱物以外の他物から放射された赤外線の導入を阻止するように指向性を備えた光導入部を備えて構成されているコンロ。 - 前記光導入部が、前記被加熱物から放射された赤外線を内面が低光反射率になる状態で形成された光通過経路を通して通過させて導入し、且つ、前記被加熱物以外の他物から放射された赤外線を遮断して導入を阻止する光案内部材にて構成されている請求項1記載のコンロ。
- 前記光案内部材が、その外周部に放熱作用部を備えて構成されている請求項2記載のコンロ。
- 前記光導入部が、
長手方向の一端部から入射した赤外線を長手方向の他端部にまで導いて前記赤外線強度検出手段に導入する光ファイバーにて構成され、その光ファイバーが、前記被加熱物から放射された赤外線を導入し、且つ、前記被加熱物以外の他物から放射された赤外線の導入を阻止するように、前記長手方向の一端部からの光入射方向を設定した状態で設けられている請求項1記載のコンロ。 - 前記加熱手段が、前記天板の下方に、前記天板に形成された加熱用の開口を通して火炎を形成して前記被加熱物を加熱する状態で設けられ、
前記赤外線強度検出手段が、前記開口を通して前記被加熱物から放射された赤外線を前記光導入部を通して導入して強度を検出するように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のコンロ。 - 前記赤外線強度検出手段が、前記被加熱物から放射される赤外線における互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成され、
前記温度検出手段が、前記赤外線強度検出手段にて検出される前記複数の波長域夫々についての赤外線強度の関係に基づいて、前記被加熱物の温度を検出するように構成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載のコンロ。 - 前記加熱手段が、バーナにて構成され、
前記赤外線強度検出手段が、赤外線の波長範囲のうちの前記バーナの火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い範囲内に設定された波長域の赤外線強度を検出するように構成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載のコンロ。
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