JP2006214652A - コンロ - Google Patents

Abstract

【課題】 赤外線強度検出手段自身が温度上昇することを抑制して、被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出して被加熱物の温度を検出するときの検出精度の向上を図ることが可能となるコンロを提供する。
【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Ｎの温度を検出する被加熱物温度検出手段５０とを備えたコンロであって、赤外線強度検出手段４０の温度上昇を抑制すべく赤外線強度検出手段４０を冷却する冷却手段Ｒが設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、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被加熱物温度検出手段とを備えたコンロに関する。

上記構成のコンロは、加熱手段により加熱される鍋等の被加熱物の温度を検出するにあたって、被加熱物から放射された赤外線の強度を赤外線強度検出手段によって検出して、その赤外線の強度に基づいて被加熱物の温度を検出する構成とすることで、被加熱物の温度制御を行ったり、被加熱物における過度の温度上昇を回避させるために加熱手段の加熱作動を緊急停止させる等の後処理を可能にしたものである。

そして、このような構成のコンロにおいて、従来では、次のように構成されたものがあった。
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加熱用の開口を通して被加熱物を加熱するように構成されたコンロにおいて、天板に形成された前記開口の下方に位置させる状態で設けた赤外線強度検出手段により前記加熱用の開口を通して被加熱物から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、バーナに近い箇所に位置する状態で設けられようになっていた（例えば、特許文献１参照。）。ちなみに、赤外線強度検出手段としては、例えば、ＰｂＳ（硫化鉛）やＰｂＳｅ（セレン化鉛）等に代表されるような光導電型検出素子等を用いて赤外線強度を検出する構成となっている。

特開２００２−３４０３３９号公報

上記従来構成においては、被加熱物から放射される赤外線を良好に受光するために、天板に形成された加熱用開口の下方側において、加熱手段に比較的近い箇所に位置させる状態で、赤外線強度検出手段が設けられるものとなっているが、このような構成であれば、前記加熱手段によって被加熱物を加熱するときに、加熱手段による熱が赤外線強度検出手段にも作用して赤外線強度検出手段自身が温度上昇することがある。

ところで、上記したような光導電型検出素子等によって構成される赤外線強度検出手段は、赤外線強度検出手段自身が温度上昇すると、その温度上昇に伴って赤外線を受光してその赤外線強度を検出するときの検出感度が低下することになる。つまり、赤外線強度検出手段に入射してくる赤外線の強度が同じであっても、赤外線強度検出手段自身の温度が変化すると、それに伴って出力値が変化する。具体的には、温度が上昇するほど出力値が低下して検出感度が低下するのである。

しかしながら、上記実施形態では赤外線強度検出手段自身の温度上昇に対する対策はとられていないので、上述したように加熱手段の加熱作用により温度が上昇すると、検出感度が低下して被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出することができないものとなるおそれがあった。

本発明の目的は、赤外線強度検出手段自身が温度上昇することを抑制して、被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出して被加熱物の温度を検出するときの検出精度の向上を図ることが可能となるコンロを提供する点にある。

本発明に係るコンロは、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被加熱物温度検出手段とを備えたものであって、その第１特徴構成は、前記赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が設けられている点にある。

第１特徴構成によれば、被加熱物から放射される赤外線を良好に受光するために、前記赤外線強度検出手段が、前記加熱手段に近い箇所であって且つ加熱手段の加熱作用を受けるおそれがある位置に設けられていても、赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が備えられているので、赤外線強度検出手段の温度上昇が抑制されることになる。

従って、赤外線強度検出手段自身の温度上昇が抑制されることから、加熱手段による加熱作用を受けることがあっても、赤外線強度検出手段が赤外線を受光して赤外線強度を検出するときの検出感度が大きく変化しない状態で、被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出することが可能となり、その結果、被加熱物の温度を検出するときの検出精度の向上を図ることが可能となるコンロを提供できるに至った。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記冷却手段が、前記赤外線強度検出手段に対して冷却用の風を通風する通風手段を備えて構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、通風手段が赤外線強度検出手段に対して冷却用の風を通風することによって、赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制すべく赤外線強度検出手段を冷却するのである。すなわち、加熱手段の加熱作用により赤外線強度検出手段が熱せられることがあっても、通風手段により冷却用の風を通風することによって、加熱手段の加熱作用により高温になっている赤外線強度検出手段の周囲の空気を通風により外部に放出させたり、通風によって赤外線強度検出手段自身からの放熱が促されること等により、赤外線強度検出手段の温度が上昇することを抑制できるのである。

本発明の第３特徴構成は、第２特徴構成に加えて、回転羽根を回転させて前記被加熱物から放射された赤外線を断続させる状態で前記赤外線強度検出手段に入射させる回転式のチョッパー装置が備えられ、且つ、そのチョッパー装置が、前記回転羽根の回転に伴って前記赤外線強度検出手段に対する前記冷却用の風を生起する起風部を備えて前記通風手段を兼用するように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、回転式のチョッパー装置によって被加熱物から放射された赤外線が断続した状態で赤外線強度検出手段に入射することになり、精度よく赤外線の強度を検出することが可能となる。説明を加えると、被加熱物からは赤外線が連続的に放射されるが、このように連続的に放射される赤外線を赤外線強度検出手段として、例えばＰｂＳやＰｂＳｅ等に代表されるような光導電型検出素子等を用いて検出する場合に、赤外線を断続させた状態で入射させて強度を検出すると信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比が向上して検出精度を向上させることができる。

そして、上記構成では、チョッパー装置が、回転羽根の回転に伴って赤外線強度検出手段に対する冷却用の風を生起する起風部を備える構成となっている。前記起風部としては、例えば、赤外線を断続させた状態で入射させるために設けられる前記回転羽根を回転に伴って軸芯方向への風を起こすように傾斜させる構成としたり、あるいは、回転羽根と一体に回転するように専用の起風羽根を備える構成等がある。
従って、赤外線の強度を検出するときにチョッパー装置を回転操作させると、赤外線を断続させた状態で入射させることができるとともに、赤外線強度検出手段に対する冷却用の風を生起して、赤外線強度検出手段を冷却することができるのである。

このように赤外線強度の検出精度を向上させるために設けられるチョッパー装置を利用して、赤外線強度検出手段を冷却する構成としたので、装置の兼用により、専用の冷却手段を設けるものに比べて構成を簡素化できる利点がある。

本発明の第４特徴構成は、第２特徴構成又は第３特徴構成に加えて、前記赤外線強度検出手段に放熱用のヒートシンクが設けられ、前記通風手段が、前記ヒートシンクに対して前記冷却用の風を通風するように構成されている点にある。

第４特徴構成によれば、赤外線強度検出手段に放熱用のヒートシンクが設けられて、ヒートシンクに対して冷却用の風を通風することにより赤外線強度検出手段を冷却することになる。すなわち、通風手段が通風することによって赤外線強度検出手段自身からの放熱が促されることになり、しかも、放熱用のヒートシンクが設けられることから、赤外線強度検出手段自身からの放熱も良好に行われることになって、赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制することができる。

本発明の第５特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記冷却手段が、前記赤外線強度検出手段から吸熱して外方に放熱するように設けられたペルチェ素子を備えて構成されている点にある。

第５特徴構成によれば、ペルチェ素子におけるペルチェ効果を利用した吸熱作用によって赤外線強度検出手段から吸熱して、その吸熱した熱を外方に放熱させることになる。すなわち、赤外線強度検出手段から吸熱するようにしているので、赤外線強度検出手段の温度上昇をより確実に抑制することが可能となるのである。

本発明の第６特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記加熱手段が、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させた混合気を流動案内するガス流動管を備えたガス燃焼式のバーナにて構成され、前記赤外線強度検出手段の少なくとも冷却対象箇所が前記ガス流動管の内部に位置する状態で設けられ、前記冷却手段が、前記ガス流動管の内部を流動する混合気にて前記赤外線強度検出手段を冷却するように構成されている点にある。

第６特徴構成によれば、ガス流動管の内部を流動する混合気を利用して赤外線強度検出手段を冷却するようにしている。すなわち、ガス燃焼式のバーナにおいては、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させた混合気を流動案内するガス流動管を備えられており、このガス流動管は、ガス配管から所定の圧力によって供給される燃料ガスをその内部にて流動させながら燃焼用空気を吸引して、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させて混合気を生成し、且つ、その混合気を燃料ガスの圧力を利用してバーナの火炎形成箇所まで流動案内して外部に噴出させる構成となっている。

そして、赤外線強度検出手段の少なくとも冷却対象箇所がガス流動管の内部に位置する状態で設けられ、ガス流動管の内部を流動する混合気がガス流動管の内部に設けられた赤外線強度検出手段に対して通風作用して冷却させるようにしている。

従って、ガス燃焼式のバーナにおいて既存の装置であるガス流動管の内部を流動する混合気を利用して、赤外線強度検出手段を冷却させるようにしているので、部材の兼用化により、冷却を行うための専用の装置を設ける等の構成の複雑化を招くことなく赤外線強度検出手段の温度が上昇することを抑制できるものとなる。

本発明の第７特徴構成は、第１特徴構成〜第６特徴構成のいずれかに加えて、前記赤外線強度検出手段の外周部を断熱材にて覆うように構成されている点にある。

第７特徴構成によれば、赤外線強度検出手段の外周部が断熱材にて覆われる構成としたので、赤外線強度検出手段が加熱手段の加熱作用を受けるおそれがある位置に設けられていても、加熱手段からの熱は外周部を覆っている断熱材によって遮断されるので、赤外線強度検出手段に到達するおそれは少ない。従って、赤外線強度検出手段が加熱手段の熱によって温度上昇するおそれが少ないものとなって、赤外線強度検出手段の温度上昇をより確実に抑制することができる。

本発明の第８特徴構成は、第１特徴構成〜第７特徴構成のいずれかに加えて、前記赤外線強度検出手段の温度を検出する出力補正用の温度検出手段と、その出力補正用の温度検出手段の検出情報に基づいて前記赤外線強度検出手段の出力を補正する出力補正手段とが備えられている点にある。

第８特徴構成によれば、出力補正用の温度検出手段により赤外線強度検出手段の温度を検出して、その検出情報に基づいて出力補正手段が赤外線強度検出手段の出力を補正する構成となっている。すなわち、上述したように赤外線強度検出手段自身の温度が上昇すると検出感度が低下するが、同じ赤外線が入射しているときの出力値と赤外線強度検出手段自身の温度との相関関係は予め求めておくことができるので、赤外線強度検出手段の実際の温度を検出して、その検出情報及び上記したような相関関係等を用いて赤外線強度検出手段の出力を補正することにより、正確な赤外線強度を検出することが可能となるのである。

本発明の第９特徴構成は、第１特徴構成〜第８特徴構成のいずれかに加えて、 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点にある。

第９特徴構成によれば、赤外線強度検出手段が、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し、温度検出手段が、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被加熱物の温度を検出するのである。例えば、前記互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度の比等の関係と、予め求められている赤外線強度と温度との相関関係等から被加熱物の温度を検出することができる。そして、このように互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度の比等の関係を用いて被加熱物の温度を検出するようにすると、被加熱物の放射率（輻射率）に依存することなく正確に被加熱物の温度を検出することが可能となる。

〔第１実施形態〕
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。

前記バーナ３０は、ブンゼン燃焼式の内炎式バーナであり、燃料供給路５を通じて供給される燃料ガスＧを噴出するガスノズル３１、そのガスノズル３１から燃料ガスＧが噴出されると共に、その燃料ガスＧの噴出に伴う吸引作用により燃焼用空気Ａが供給される混合管３２、及び、内周部に混合気を噴出する複数の炎口３３を備えて、前記混合管３２から混合気が供給される環状ケーシング部材３４等を備えて構成され、前記バーナ３０は、前記開口１ａの下方に位置させて設けている。

このバーナ３０においては、混合管３２から環状ケーシング部材３４内に供給された燃料ガスＧと空気Ａとの混合気が炎口３３から環状ケーシング部材３４の中心に向けて略水平方向に噴出され、その噴出された燃料ガスＧと空気Ａとの混合気が燃焼して、火炎Ｆが前記開口１ａを通って上向きに形成される。

前記燃料供給路５には、前記ガスノズル３１への燃料ガスＧの供給を断続する燃料供給断続弁６と、ガスノズル３１への燃料ガスＧの供給量を調節する燃料供給量調節弁７とが設けられ、バーナ３０の環状ケーシング部材３４内の下方には、被加熱物Ｎから吹き零れて開口１ａを通して落下した煮汁等を受けるための汁受皿８が設けられる。

さらに、このコンロには、天板１の下方側に位置し且つ汁受皿８の中央部に形成した開口８ａ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としての赤外線強度検出部４０と、その赤外線強度検出部４０により検出された赤外線の強度に基づいて被加熱物Ｎの温度を検出する被加熱物温度検出手段としての温度検出部５０とが設けられている。

そして、前記赤外線強度検出部４０が、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、前記温度検出部５０が、赤外線強度検出部４０にて検出される２つの波長域夫々についての赤外線強度の関係、具体的には、前記２つの波長域夫々についての赤外線強度の比に基づいて、被加熱物Ｎの温度を検出するように構成されている。さらに、赤外線強度検出部４０は、赤外線の波長範囲のうちのバーナ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。

次に、赤外線強度検出部４０の構成について説明する。
図２に示すように、赤外線強度検出部４０は、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。

説明を加えると、光入射用の開口部４４を備えたパッケージング４３内に、前記開口部４４を通じて入射する赤外線を検出可能なように、支持台４７の上に前記２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを並べて設け、前記開口部４４における一方の赤外線検出素子４２ａに対して赤外線が入射する部分に一方のバンドパスフィルタ４１ａを設け、前記開口部４４における他方の赤外線検出素子４２ｂに対して赤外線が入射する部分に他方のバンドパスフィルタ４１ｂを設けている。又、パッケージング４３内には、前記２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを駆動させる駆動部４５が設けられる。更に、前記２個のバンドパスフィルタ４１ａ，４１ｂの表面の全面を覆うように、赤外線を透過可能なカバー部材４６を設けて、そのカバー部材４６にて、前記２個のバンドパスフィルタ４１ａ，４１ｂを保護するように構成してある。

図１に示すように、赤外線強度検出部４０を、前記汁受皿８の中央部に形成した開口部８ａに下方側から挿入する状態で配設して、その赤外線強度検出部４０にて、五徳２に載置された被加熱物Ｎの底部から放射された赤外線における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してある。

次に、前記２つの波長域の設定の仕方について説明する。
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。

次に、前記赤外線検出素子４２ａ，４２ｂについて説明を加える。
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。

そして、このコンロでは、赤外線強度検出部４０の温度、具体的には、前記赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの温度を検出する出力補正用の温度検出手段としての温度検出用サーミスタ５１と、その温度検出用サーミスタ５１の検出情報に基づいて赤外線強度検出部４０の出力を補正する出力補正手段としての出力補正部５２とが備えられている。

説明を加えると、図１、図２に示すように赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの近くに温度検出用サーミスタ５１が設けられて、赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの雰囲気温度を検出する構成となっている。そして、その温度検出用サーミスタ５１の検出値が出力補正部５２に入力され、出力補正部５２は温度検出用サーミスタ５１の検出値に基づいて、赤外線検出素子４２ａ，４２ｂにて検出される赤外線強度の検出値（出力）を補正するようになっている。

前記出力補正部５２における補正処理について説明すると、赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの温度の変化と感度との相関関係が予め求められて記憶されている。例えば、図６に赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを、ＰｂＳ（硫化鉛）を赤外線セルとして用いて構成した場合における相関関係の一例を示している。これは、同じ強さの赤外線を受光したときの素子温度の変化と出力値との相関関係を、素子温度が２５℃のときの出力値を基準値として、素子温度が変化したときの出力値と基準値との比率（相対感度）で表したものである。そして、実際の素子温度を温度検出用サーミスタ５１にて検出して、その検出温度と図６に示すような相関関係とから、素子温度の変化による誤差を無くすように赤外線強度の検出値（出力）を補正するのである。従って、赤外線強度検出部４０の温度変化にかかわらず正確な赤外線強度を検出することが可能となる。

上述したように赤外線強度検出部４０の温度の検出情報に基づいて赤外線強度検出部４０の出力を補正する構成としても、温度検出用サーミスタ５１による温度検出の誤差や個々の検出素子毎の特性に個体差もあるので、検出精度を向上させるためには、赤外線強度検出部４０の温度はできるだけ変化しないようにすることが好ましい。

そこで、本発明に係るコンロは、前記赤外線強度検出部４０の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出部４０を冷却する冷却手段Ｒが設けられている。具体的には、前記冷却手段Ｒが、前記赤外線強度検出部４０に対して冷却用の風を通風する通風手段ＴＵとしての送風ブロア５３を備えて構成されている。

すなわち、図１に示すように、赤外線強度検出部４０が汁受皿８の下方側に汁受皿８との間に空間が形成されるように少し離間させて設けられている。尚、赤外線強度検出部４０は図示しない支持部にて支持されることになる。そして、この赤外線強度検出部４０に対して、そのパッケージング４３の上方側の空間並びに下方側の空間を水平方向に通風する状態で冷却用の風を通風させる送風ブロア５３が設けられている。このように送風ブロア５３により冷却用の風を通風させることで、赤外線強度検出部４０の周囲の空間における高温の空気が横側外方に吹き飛ばされて赤外線強度検出部４０にバーナ３０からの熱が伝わり難くなり、又、赤外線強度検出部４０自身からの放熱も促されて、赤外線強度検部出部４０の温度上昇が抑制されることになる。

又、前記赤外線強度検出部４０の外周部を断熱材５４にて覆うように構成されている。すなわち、図２に示すように、赤外線強度検出部４０におけるパッケージング４３の開口部４４を除く外周部全域にわたって断熱材５４が設けられ、バーナ３０による熱がパッケージング４３の内部に伝わり難くなるように構成されている。

次に、前記温度検出部５０により被加熱物Ｎの温度を求める処理について説明する。尚、以下の説明では、前記２つの波長域をλ１，λ２にて示す。ちなみに、波長域λ２の方が波長域λ１よりも長波長側になる。
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。

ちなみに、この図５に示す温度対赤外線強度比の関係は、以下のようにして求めたものである。
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。

上述のように求めた図５に示す如き温度対赤外線強度比の関係を、前記温度検出部５０の記憶部（図示省略）に記憶させてある。

そして、前記温度検出部５０は、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出力比（前記赤外線強度比に対応する）を求め、記憶している温度対赤外線強度比の関係から被加熱物Ｎの温度を求める。このような出力値の比をとることで被加熱物Ｎの温度をその被加熱物Ｎの放射率に依存することなく正確に検出することができるのである。

前記温度検出部５０にて求められた温度は、前記燃焼制御部３に出力され、燃焼制御部３は、この温度検出部５０にて求められる温度に基づいて、前記燃料供給断続弁６、前記燃料供給量調節弁７等を制御することにより、被加熱物Ｎの自動温度制御、被加熱物Ｎの過昇温時の緊急停止制御等を行うように構成されている。

〔第２実施形態〕
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、冷却手段Ｒの構成以外の他は構成は第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。

この第２実施形態では、回転羽根５５を回転させて前記被加熱物Ｎから放射された赤外線を断続させる状態で前記赤外線強度検出部４０に入射させる回転式のチョッパー装置５６が備えられ、且つ、そのチョッパー装置５６が、前記回転羽根５５の回転に伴って前記赤外線強度検出部４０に対する冷却用の風を生起する起風部５７を備えて通風手段ＴＵを兼用するように構成されている。

すなわち、図７（イ）に示すように、駆動モータ５８によって縦軸芯周りで回転駆動される回転羽根５５が赤外線強度検出部４０の上方側に位置させて回転式のチョッパー装置５６が設けられる。回転羽根５５は、図７（ロ）に示すように周方向に適宜間隔をあけて複数設けられ、回転することによって、被加熱物Ｎから放射された赤外線を赤外線検出素子４２ａ，４２ｂに入射させる状態と、赤外線が入射することを阻止する状態とに交互に切り換えることができる構成となっている。しかも、図７（ハ）に示すように、前記各回転羽根５５は回転方向に対して斜め姿勢になるように形成されており、回転に伴って下方側に向けて風を起こす起風部５７を兼用する構成となっている。

例えば、ＰｂＳやＰｂＳｅ等に代表されるような光導電型検出素子等を用いて赤外線強度を検出する場合に、赤外線を断続させた状態で入射させて強度を検出すると、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比が向上して検出精度を向上させることができる。

そして、上記構成では、赤外線強度検出部４０により赤外線の強度を検出するときに、チョッパー装置５６を回転操作させると、赤外線を断続させた状態で入射させることができるとともに、赤外線強度検出部４０に対する冷却用の風を生起して、赤外線強度検出部４０を冷却することができる。

前記チョッパー装置５６としては、回転操作させるときに下向きの風を起こす構成に代えて、図８に示すように、前記各回転羽根５５を回転方向に対して斜め姿勢になるように形成して冷却用の風として上向きの風を起こすように構成としてもよい。

又、チョッパー装置５６の回転操作構成を利用して通風する構成として、上記したように回転羽根５５が起風部５７を兼用する構成に代えて、回転羽根５５とは別に、回転羽根と一体的に回転するように専用の送風羽根を設ける構成としてもよい。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
この第３実施形態では、冷却手段Ｒの構成以外の他の構成は第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。

この第３実施形態では、前記赤外線強度検出部４０に放熱用のヒートシンク６０が設けられ、前記通風手段ＴＵが、前記ヒートシンク６０に対して前記冷却用の風を通風するように構成されている。
具体的に説明すると、図９（イ）に示すように、前記赤外線強度検出部４０における前記各赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを支持している支持台４７の裏面側に放熱用のヒートシンク６０が形成されている。そして、パッケージング４３の横一側部に形成した送風口６１から放熱用のヒートシンク６０に対して前記冷却用の風を送風する送風ブロア５３が設けられ、パッケージング４３の横他側部に形成した排出口６２から前記冷却用の風を外部に排出させるように構成されている。

このように構成すると、放熱用のヒートシンク６０が設けられることから、赤外線強度検出部４０自身からの放熱が良好に行われることになって、赤外線強度検出部４０の温度上昇を抑制することができる。

図９（イ）に示す構成では前記２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを駆動させる駆動部４５がパッケージング４３の内部に設けられる構成としているが、このような構成に限らず、図９（ロ）に示すように、２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを支持する支持台４７及びバンドパスフィルター４１ａ，４１ｂ、カバー部材４６の夫々を一体的に備え、且つ、支持台４７の裏面側に放熱用のヒートシンク６０を形成して、それらを一体化させた検出ユニットＫＵとして構成し、前記駆動部４５を検出ユニットＫＵから離間させた別の場所に備えさせて配線６３で繋ぐように構成してもよい。このように構成すると、ヒートシンク６０から放出した熱が閉塞空間に滞留することがなく外方に放熱させ易いものとなる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
この第４実施形態では、冷却手段Ｒの構成以外の他の構成は第３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。

この第４実施形態では、前記冷却手段Ｒが、前記赤外線強度検出部４０から吸熱して外方に放熱するように設けられたペルチェ素子Ｐｒを備えて構成されている。
具体的に説明すると、図１０（イ）に示すように、前記赤外線強度検出部４０における前記各赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを支持している支持台４７の裏面側にペルチェ素子Ｐｒが設けられ、このペルチェ素子Ｐｒの下面側部分に前記放熱用のヒートシンク６０が形成された放熱板６４が設けられている。ペルチェ素子Ｐｒは、ペルチェ効果を利用したものであり、吸熱作用面から吸熱しその吸熱作用面と反対側に位置する放熱作用面から放熱することができる構成となっているので、吸熱作用面を支持台４７の裏面側に作用する状態で設けて、放熱作用面をヒートシンク６０が形成される放熱板６４に作用する状態で設ける構成となっている。

従って、ペルチェ素子Ｐｒにおけるペルチェ効果を利用した吸熱作用によって赤外線強度検出手段から吸熱するようにしているので、赤外線強度検出手段の温度、具体的には赤外線強度検出部４０における各赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの温度の上昇を抑制することができる。

図１０（イ）に示す例では、前記２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを駆動させる駆動部４５がパッケージング４３の内部に設けられる構成としているが、このような構成に限らず、図１０（ロ）に示すように、２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを支持する支持台４７及びバンドパスフィルター４１ａ，４１ｂ、カバー部材４６の夫々を一体的に備えて、支持台４７の裏面側に放熱用のヒートシンク６０を形成して、それらを一体化させた検出ユニットＫＵとして構成し、この検出ユニットＫＵから前記駆動部４５を離間させた別の場所に備えさせて配線で繋ぐように構成してもよい。このように構成すると、ペルチェ素子Ｐｒにより放熱される熱が閉塞空間に滞留することがなく外方に放熱させ易いものとなる。そして、図１０（ロ）に示す構成では、送風ブロア５３による送風を行わない構成としてもよい。

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態を図面に基づいて説明する。
この第５実施形態では、冷却手段Ｒの構成以外の他の構成は第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。

この実施形態では、前記赤外線強度検出手段の少なくとも冷却対象箇所が前記ガス流動管の内部に位置する状態で設けられ、前記冷却手段が、前記ガス流動管の内部を流動する混合気にて前記赤外線強度検出手段を冷却するように構成されている。

具体的に説明すると、図１１（イ）に示すように、上記第１実施形態における検出ユニットＫＵの全体を、前記被加熱物Ｎから放射される赤外線を受光可能な状態で前記ガス流動管としての混合管３２の内部に収納する構成となっている。そして、混合管３２の赤外線入射箇所には透光性材料からなる光透過窓７０が形成されている。但し、この光透過窓７０は、混合管３２内部の混合気が外部に漏洩することが無いように気密性を備える状態で混合管３２の周壁に装着されることになる。又、前記駆動部４５は検出ユニットＫＵから離間させた別の場所に備えさせて配線６３で繋ぐように構成されることになる。

このように構成しておくと、前記検出ユニットＫＵの周囲を混合気が流動して通風することにより、２個の赤外線検出素子４２ａ，４２ｂを含む検出ユニットＫＵ全体が冷却されることになり、赤外線強度検出手段の温度、具体的には赤外線強度検出部４０における各赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの温度の上昇を抑制することができる。尚、この実施形態では、ヒートシンク６０を設けない構成としてもよい。

上記したように混合管３２の内部に検出ユニットＫＵの全体を収納するものに限らず、図１１（ロ）に示すように、支持台４７に設けられたヒートシンク６０だけが混合管３２の内部に収納されて、混合気によって冷却する構成としてもよい。このとき、ヒートシンク６０以外の部分が混合管３２の外部に位置するように、混合管３２内部の混合気が外部に漏洩することが無いように気密性を備える状態で、前記支持台４７が混合管３２の周壁に装着されることになる。
このように構成すると、ヒートシンク６０から放出した熱が混合気によって良好に外方に排出されることになり、赤外線強度検出手段の温度、具体的には赤外線強度検出部４０における各赤外線検出素子４２ａ，４２ｂの温度の上昇を抑制することができる。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。

（１） 上記各実施形態では、赤外線強度検出手段としての赤外線強度検出部のパッケージングの外周部を覆う状態で断熱材を備える構成を例示したが、このような断熱材を備えない構成としてもよい。又、パッケージング自身を断熱機能を有する断熱材を用いて構成してもよい。

（２） 上記各実施形態では、出力補正用の温度検出手段として、温度検出用サーミスタを用いる構成としたが、サーミスタに限らず熱電対やその他の検出素子を用いてもよい。

（３） 上記各実施形態では、出力補正用の温度検出手段と、その検出情報に基づいて赤外線強度検出手段の出力を補正する出力補正手段とを備える構成と例示したが、これらを備えない構成としてもよい。

（４） 上記各実施形態では、前記加熱手段として、混合気を環状ケーシング部材から内向きに噴出させて燃焼させる内炎式バーナにて構成するものを示したが、混合気を外向き上方に噴出させるブンゼン燃焼式のバーナを備えたコンロとして構成してもよい。

（５） 上記各実施形態では、赤外線強度検出手段が、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を備えて、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したが、このような構成に代えて、１つの赤外線検出素子に対して２個のバンドパスフィルタが交互に作用するように位置を切り換えて、その切り換えた状態の夫々における赤外線検出素子の検出値を用いて、互いに異なる波長域の赤外線強度を検出する構成としてもよい。

（６） 上記各実施形態では、前記被加熱物温度検出手段により温度を求める処理として、被加熱物の温度を２つの波長域夫々についての赤外線強度の比に基づいて求める構成としたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。
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。

（７） 上記各実施形態では、前記赤外線強度検出手段が、前記天板に形成された加熱用の開口を通して被加熱物から放射された赤外線の強度を検出するように構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、前記加熱用の開口の横側方において前記天板に光透過用の窓部を形成して、前記赤外線強度検出手段がこの光透過用の窓部を通して被加熱物から放射された赤外線の強度を検出するように構成としてもよい。

（８） 上記各実施形態では、前記加熱手段としてガス燃焼式のバーナにて構成したが、加熱手段はバーナに限定されるものではなく、例えば赤熱発光するハロゲンランプを用いたもの、電気抵抗線を内蔵したシーズヒータを用いたもの、又は、電磁誘導加熱（通常、「ＩＨ」と呼ばれる）を行う磁界発生コイルを用いたもの等、電気式加熱部にて構成しても良い。
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。

コンロの概略構成図 赤外線強度検出手段の縦断面図 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図 被加熱物の温度と赤外線強度検出部の出力との関係を示す図 被加熱物の温度と赤外線強度検出部の出力比との関係を示す図 素子温度と相対感度との相関関係を示す図 第２実施形態の冷却手段を示す図 第２実施形態の冷却手段を示す図 第３実施形態の冷却手段を示す図 第４実施形態の冷却手段を示す図 第５実施形態の冷却手段を示す図

符号の説明

１ 天板
３０ 加熱手段
３２ ガス流動管
４０ 赤外線強度検出手段
５０ 被加熱物温度検出手段
５１ 出力補正用の温度検出手段
５２ 出力補正手段
５４ 断熱材
５５ 回転羽根
５６ チョッパー装置
５７ 起風部
６０ ヒートシンク
Ｎ 被加熱物
Ｐｒ ペルチェ素子
Ｒ 冷却手段
ＴＵ 通風手段

Claims (9)

1. 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被加熱物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の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が設けられているコンロ。
2. 前記冷却手段が、前記赤外線強度検出手段に対して冷却用の風を通風する通風手段を備えて構成されている請求項１記載のコンロ。
3. 回転羽根を回転させて前記被加熱物から放射された赤外線を断続させる状態で前記赤外線強度検出手段に入射させる回転式のチョッパー装置が備えられ、且つ、
   そのチョッパー装置が、前記回転羽根の回転に伴って前記赤外線強度検出手段に対する前記冷却用の風を生起する起風部を備えて前記通風手段を兼用するように構成されている請求項２記載のコンロ。
4. 前記赤外線強度検出手段に放熱用のヒートシンクが設けられ、
   前記通風手段が、前記ヒートシンクに対して前記冷却用の風を通風するように構成されている請求項２又は３記載のコンロ。
5. 前記冷却手段が、前記赤外線強度検出手段から吸熱して外方に放熱するように設けられたペルチェ素子を備えて構成されている請求項１記載のコンロ。
6. 前記加熱手段が、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させた混合気を流動案内するガス流動管を備えたガス燃焼式のバーナにて構成され、
   前記赤外線強度検出手段の少なくとも冷却対象箇所が前記ガス流動管の内部に位置する状態で設けられ、
   前記冷却手段が、前記ガス流動管の内部を流動する混合気にて前記赤外線強度検出手段を冷却するように構成されている請求項１記載のコンロ。
7. 前記赤外線強度検出手段の外周部を断熱材にて覆う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。
8. 前記赤外線強度検出手段の温度を検出する出力補正用の温度検出手段と、その出力補正用の温度検出手段の検出情報に基づいて前記赤外線強度検出手段の出力を補正する出力補正手段とが備えられている請求項１〜７のいずれか１項に記載のコンロ。
9. 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、
   前記被加熱物温度検出手段が、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１〜８のいずれか１項に記載のコンロ。

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