JP2007205666A - レンジフードファン - Google Patents

Abstract

【課題】加熱調理器の使用に連動して自動的に運転し、且つバーナの使用状態に応じて自動的に排気能力を調節する。
【解決手段】加熱調理器各バーナ対応して複数の熱起電力型温度センサ４ａ〜４ｂを設け、制御装置８によりバーナの点火及び消火を検知し、バーナの点火数に応じてモータ駆動部９でモータ１０の回転数を制御して排気能力を制御することで、機械的可動部がないため故障が少なく、耐久性に優れた、バーナの使用個数に応じて確実に排気量を制御できるレンジフードファンを提供できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、台所の加熱調理器の上方に取り付けられるレンジフードファンの自動運転に関わるものである。

従来、この種のレンジフードファンはガスコンロやＩＨヒーターなどの加熱調理器の上方に設置し、使用者が加熱調理器のバーナやヒータ（以下バーナで説明）を点火して調理を行うときに、レンジフードファンの運転スイッチをオンしてレンジフードファンを運転させ、調理によって発生する熱気や水蒸気や臭い及び油煙などを屋外に排出するもので、調理終了でバーナをオフにし、しばらくしてレンジフードの運転スイッチをオフする使い方が通常であるが、利便性を高めるためにレンジフードファンの自動運転について特許文献１に示すものが提案されている。

特許文献１に示すものは、検知素子に熱変化で電気信号が得られる焦電型熱検知素子を用いて台所用換気扇に近づいた人を検知することにより、焦電型熱検知素子をモータで回転させ、レンジ面の２次元の熱画像を得て、この熱画像内に高温部を検知したとき、レンジが使用（バーナが点火）されていると判断して換気扇を運転させるものである。

また、熱画像によりレンジの使用状況を判断して、換気扇のファンの回転速度を可変することも記載されている。
特開平５−１０５６１号公報

このような連動の方式は、焦電型熱検知素子を回転させる機械的可動部が必要であり、油煙で可動部が固着するなどの故障のおそれがあった。また、熱画像によりレンジの使用状況を判断する方法は、漠然とした判断になりバーナが何個使われているかを明確に判断することは困難である。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、機械的可動部がないため故障が少なく、耐久性に優れた、バーナの使用個数に応じて確実に排気量を制御できるレンジフードファンを提供することを目的としている。

本発明のレンジフードファンは上記目的を達成するために、加熱調理器の複数のバーナのそれぞれに対応する温度センサを備え、この温度センサの検知する温度を温度表示部で表示するとともに演算処理をして、バーナ毎に点火、消火を確実に検知し、この検知結果に応じてレンジフードを自動運転させるものである。

この手段により、検知部に可動部がないレンジフードファンを提供することができ、点火しているバーナ数を確実に検知できるレンジフードファンを提供できる。

本発明によれば可動部がないため、故障が少なく耐久性に優れたレンジフードファンを提供できる。

また、点火しているバーナの数を確実に検知できるため、適正な排気量が自動的に設定されるレンジフードファンを提供できる。また、温度表示部により調理容器もしくは調理部の温度を確認しながら調理ができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、加熱調理器の上方に設置され、モータにより駆動される排気ファンを備えたレンジフードファンにおいて、レンジフードファンの下部の加熱調理器に対向する面に設置され加熱調理器の複数のバーナの温度を個々に計測する複数の温度センサと、モータを駆動するモータ駆動部および温度センサの検知する温度を演算処理して複数のバーナの加熱状態の有無を判断し、その判断の結果によりモータ駆動部を介してモータを駆動もしくは停止させる制御装置とを備えたレンジフードファンである。

このことにより、加熱調理器の使用に連動してレンジフードファンを確実に自動的に運転できる。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置は温度センサが検知する温度の勾配が正の所定値以上であるときバーナが加熱状態であると判断してモータを駆動させることを特徴としている。

このことにより、バーナの加熱開始により自動的にレンジフードファンの運転を始動させることができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置は温度センサが検知する温度の勾配が負の所定値以上であるときバーナが加熱停止状態であると判断してモータを停止させることを特徴としている。

このことにより、バーナの加熱停止により自動的にレンジフードファンの運転が停止できる。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置は温度センサが検知する温度が一定の基準値を超えて急激に増加し、以後飽和温度に達し、その後温度が減少することを検知したときもしくは温度の勾配が負の所定値以上を検知したときバーナが加熱停止状態であると判断してモータを停止させることを特徴としている。

このことにより、請求項３と同様の効果が得られる。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、モータ駆動部はモータの回転数を制御する機能を備え、制御装置は加熱されているバーナの数に応じたモータの回転数をモータ駆動部に指示することを特徴としている。

このことにより、加熱調理の量に応じた適正な加熱空気の排出ができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置はタイマー機能を備え、加熱されている最初のバーナを検知したときから所定時間はモータの回転数を最大なるようモータ駆動部に指示することを特徴としている。

このことにより、レンジフードファンの駆動の遅れによる残臭を素早く排出できる。

本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置はタイマー機能を備え、加熱されているバーナの数が減少したことを検知したときに所定時間後にモータ回転数を減少させることをモータ駆動部に指示することを特徴としている。

このことにより、残臭を素早く排出できる。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項５のレンジフードファンにおいて、制御装置はタイマー機能を備え、加熱が停止された最後のバーナを検知したときから所定時間はモータの駆動を維持するようモータ駆動部に指示することを特徴としている。

このことにより、残臭を排出できる。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、複数の温度センサは１カ所に集中して設置され、前記それぞれの温度センサの計測軸が対向する加熱調理器のバーナの中心を狙うよう放射状に配置されたことを特徴としている。

このことにより、温度センサの外観部がシンプルになり、レンジフードファンに付着した油などの拭き取り掃除がしやすくなる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９のレンジフードファンにおいて、複数の温度センサはそれぞれ計測軸が放射状に調節可能としたことを特徴としている。

このことにより、レンジフードファンと加熱調理器の横幅が異なる場合でも温度センサの計測軸を加熱調理器のバーナの中心に調節することができる。

本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置は複数の温度センサの温度を表示する温度表示部を備えたことを特徴としている。

このことにより、使用者は加熱容器やバーナの温度を知ることができ、火傷防止の効果が期待できると共に天ぷらなどの調理のときに油温が適正であるかを確認できる。

本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１のレンジフードファンにおいて、制御装置は運転状況を音声出力する音声出力部を備えたことを特徴としている。

このことにより、使用者はレンジフードの表示部を見なくても運転状態を認識することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の、レンジフードファンの一般的な設置例を示す図である。レンジフードファン１は、壁２に接して加熱調理器３の上方に設置されている。加熱調理器３の上部にはバーナＡ、Ｂ、Ｃが設けられている。

この図は、左側の壁の例であるが、住居の間取りにより、壁が右にある場合もあり得る。

図２は、本発明の実施の形態１におけるレンジフードファンの外観図である。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。

図において、レンジフードファン１の下部の加熱調理器３のバーナＡ、Ｂ、Ｃに対向する面に３個の非接触型の温度センサ４ａ、４ｂ、４ｃが設けられている。この温度センサ４ａ、４ｂ、４ｃの温度計測軸５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれバーナＡ、Ｂ、Ｃの中心になるようにこの温度センサ４ａ、４ｂ、４ｃ側においてそれぞれ調節されている。

なお、温度センサ４ａ〜４ｃは例えば、熱起電力型のようなものでその温度計測軸５ａ〜５ｃは、計測領域を特定するため、できるだけ計測放射角度が小さいものを用いる。

従って温度センサ４ａ〜４ｃは、調理容器６がある時はその温度を測定し、調理容器６が無いときはバーナＡ〜Ｃの温度を計測する。熱起電力型温度センサとしては、サーモパイルなどがある。

レンジフードファン１の下部にはフィルタ７が設けられており、その上部には図示しないがモータで駆動される排気ファンが装備されており、この排気ファンが回転することにより、下部に滞留する水蒸気や熱気、油煙を屋外に排出する。

図３はレンジフードファンの電気的な構成を示すブロック図、図４は制御装置の表示部（表示部８２と温度表示部８３）の外観を示す図である。表示部はレンジフードファン１の前面に設けられている。

図３において、制御装置８は、ＣＰＵ８１と表示部８２と温度表示部８３とで構成され、ＣＰＵ８１の入力には前述の温度センサ４ａ〜４ｃが接続され、出力側にはモータ駆動部９が接続されている。

モータ駆動部９はＣＰＵ８１の指示でモータ１０の発停と回転数を制御する。

表示部８２は図４に示すようにモータ１０の運転状態を強、中、弱の運転ランプで表示する。

また、温度表示部８３は、前述のバナーＡ、Ｂ、Ｃもしくは調理容器の温度をそれぞれ表示し、音声出力部８４は、モーター１０の運転開始時や停止時に音声で使用者に知らせる。

この制御装置８の後述する動作は、ＣＰＵ８１内のカウンターやＲＡＭ、ＲＯＭが共働するＣＰＵ８１のプログラムの形態で実施される。温度表示部８３としては表示できればよく、例えば液晶などがあり、音声出力部８４は音声出力ができればよく、例えばスピーカなどがある。

以上の構成において次に、バーナの点火状態と消火状態の検出の方法について図５〜図７を用いて説明する。

図５はバーナの点火及び消火の検知動作を説明するための図、図６はバーナの消火の検知動作を説明するための図、図７はバーナＡ、Ｂ、Ｃの点火及び消火とレンジフードファン１の動作の関係を示す図である。

まず、図５について説明する。この図はバーナの１個で煮物をする場合の例である。

図５（ａ）は時間軸上にバーナの点火と消火の状態を示し、図５（ｂ）は同様に温度センサが検知する調理容器の温度推移を示し、図５（ｃ）は同様に制御装置が処理する調理容器の温度勾配（単位時間当たりの温度変化）を示し、図５（ｄ）は同様にレンジフードファン１の排気運転の強さの推移を示す。

時刻ｔ１でバーナが点火されると図５（ｂ）のように検知温度は上昇し沸騰点で平行となり、時刻ｔ３でのバーナの消火により漸次低下する。この図５（ｂ）に示す温度推移をＣＰＵ８１は、単位時間当たりの温度変化として演算処理し図５（ｃ）に示すような結果を得る。

すなわち、点火の時刻ｔ１からやや遅れて温度勾配（正）は急激に増大して安定し、沸騰に近づくとほぼゼロになる。さらに消火の時刻ｔ３以降は負の勾配となり、その絶対値は漸次減少する。

以上の推移の過程でＣＰＵ８１は、温度勾配が正の所定値ｋ１に達した時刻ｔ２にバーナが点火されたと判断し、温度勾配が負の所定値ｋ２に達した時刻ｔ４においてバーナが消火されたと判断する。

以上の判断結果に基づいてＣＰＵ８１は図５（ｄ）示すような指示をモータ駆動部９に与えモータ１０を制御する。すなわち、レンジフードファン１の排気運転は時刻ｔ２において、強運転され、所定時間Ｔ１後に弱運転になる。この所定時間の強運転は滞留した熱気を迅速に排出するためである。また、時刻ｔ４からの所定時間Ｔ２後にレンジフードファン１の排気運転は停止される。この所定時間は残留した熱気のほか調理の残臭を排出するためである。本発明の実施の形態１では、所定時間Ｔ１を５分程度、所定時間Ｔ２を３分程度とした。

次に消火と同時に調理容器を取り除いた場合のバーナの消火状態の検出の方法について図６を用いて説明する。

図はバーナの消火の検知動作を説明するための図であり図６（ａ）〜図６（ｄ）は、前述の図５（ａ）〜図５（ｄ）に対応したものである。

図６（ｂ）で、時刻ｔ５において消火とともに加熱容器をバーナから食卓などへ移動したときに温度センサはバーナの温度を検知するので急激に上昇し、高温（２００〜３００℃）になり、以後漸次減少する。従って温度勾配図６（ｃ）は瞬時正から一転して負になりその絶対値は漸次減少する。ＣＰＵ８１は温度が急激に上昇した後に飽和に達し、以後に低減することを検知するかもしくは、温度の勾配が負の所定値Ｋ３を検知したとき（いずれでもよい）に消火が行われたと一旦判断するが余裕所定時間Ｔ３の経過後に最終的な判断を行う。この余裕時間Ｔ３は、一端移動された加熱容器が再びバーナに戻されたときの誤判断を避けるためである。バーナの消火を最終的に判断するとレンジフードファン１は時刻ｔ６から図５での説明と同様に所定時間Ｔ４の後に運転が停止される。本発明の実施の形態１では、余裕所定時間Ｔ３は、バーナから鍋などの調理器具をおろして、再度バーナに戻したときに、その高温の鍋などの調理器具の高い温度を検知して、急激に温度が上昇するため、その誤動作を避けることができる時間であればよく、ここでは余裕所定時間Ｔ３を３〜５分程度とし、所定時間Ｔ４を所定時間Ｔ２と同程度の３分程度とした。

次に複数のバーナで点火及び消火が行われた場合のレンジフードファン１の運転動作について図７を用いて説明する。

図７は複数のバーナの点火及び消火とレンジフードファン１の動作の関係を示す図である。点火及び消火の動作とその検知には時間のずれがあり。従ってレンジフードファン１の排気運転動作も時間ずれが生じるが、ここでは説明をわかりやすくするため時間ずれがないものとして説明する。

図７（ａ）は３個のバーナＡ、Ｂ、Ｃの点火及び消火の推移を示し、図７（ｂ）はレンジフードファン１の排気運転（以下この図の説明では運転）の状態を示す。

図において、時刻ｔ７でバーナＡが点火すると運転は強運転で所定時間Ｔ５運転され、その後、弱運転となる。

時刻ｔ８でバーナＢが点火されると運転は中運転となる。

さらに、時刻ｔ９でバーナＣが点火されると運転は強運転になる。

時刻ｔ１０でバーナＡが消火すると所定時間Ｔ６後に運転は中運転になり、時刻ｔ１１でバーナＢが消火すると時間Ｔ７後に運転は弱運転になり、さらに、時刻ｔ１２でバーナＣが消火すると所定時間Ｔ８後に運転は停止となる。

以上のようにバーナの点火数に応じて排気運転はその排気能力が制御されるが、点火しているバーナの数が減少したときは、所定時間は前の状態を保つようにして残臭を迅速に排気するようにしている。

以上説明した中での所定時間や余裕時間は、制御装置８のタイマー機能としてＣＰＵ８１のプログラムにより容易に実施することができる。

次に、図８と図９について説明する。

図８は温度センサの設置の別の例を示す図で、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図である。

図で図２と同じ符号のものは図２に同じなので説明を省略する。

図８は図２の温度センサ４ａ〜４ｃが１カ所にユニット化されたセンサユニット４がレンジフードファン１の下部に取り付けられていることを示している。

図９はこのセンサユニット４の詳細を示す一部を断面した図である。

図で温度センサ４ａ〜４ｃと温度センサの温度計測軸５ａ〜５ｃは図２で説明したものである。これらの温度センサ４ａ〜４ｃは図のようにその計測軸が放射状になるように取り付けられているが、その取り付け法について、断面で示した温度センサ４ｂで説明する。

ベース４１に半球状の穴４２を設け、温度センサ４ｂを保持した先端部が球状のホルダ−４３の先端部を穴４２に嵌合させ、この嵌合部をベース４１に固定した押さえ板４４で押さえつけている。

またこれらのセンサ群は赤外線透過率のよい耐熱性のカバー４５で覆われている。

このようにすることで、温度センサ４ａ〜４ｃはその測定軸を立体角で自在に動かすことができる。

このため、レンジフードファン１の横幅と加熱調理器３の横幅が異なり、温度センサ４ａ〜４ｃの測定軸が正しくバーナの位置を捕らえられない場合でも、センサの角度を自在に調整して適正な位置に設定できる。

この設定の作業は、レンジフードファン１の設置工事を行う際に、バーナを点火して図４で説明した温度表示部８３の温度表示を見ながら、温度が最高になる位置に調整することで容易に実施することができる。

また、センサをユニットしたことで外観もシンプルになり、付着した油煙などの拭き取り掃除が楽になる。

以上説明したように本発明は、可動部がないため、故障が少なく耐久性に優れ、バーナの数を確実に検知できるため、適正な排気量が自動的に設定され、調理容器もしくは調理部の温度を確認しながら調理ができるレンジフードファンを提供するものである。

本発明のレンジフードファンは故障が少なく耐久性に優れた、適正な排気量が自動的に設定されるレンジフードファンを提供できるため家庭用の用途のほか、食堂やホテルなどの業務用の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１のレンジフードファンの設置例を示す図 同、レンジフードファンの外観図 同、電気的な構成を示すブロック図 同、制御装置の表示部の外観を示す図 同、バーナの点火及び消火の検知動作を説明するための図 同、バーナの消火の検知動作を説明するための図 同、複数のバーナの点火及び消火とレンジフードファンの動作の関係を示す図 同、温度センサの設置の別の例を示す図 同、図８の詳細を示す図

符号の説明

１ レンジフードファン
４ センサユニット
４ａ 温度センサ
４ｂ 温度センサ
４ｃ 温度センサ
５ａ 温度計測軸
５ｂ 温度計測軸
５ｃ 温度計測軸
８ 制御装置
９ モータ駆動部
１０ モータ
８３ 温度表示部

Claims (12)

1. 加熱調理器の上方に設置され、モータにより駆動される排気ファンを備えたレンジフードファンにおいて、前記レンジフードファンの下部の加熱調理器に対向する面に設置され前記加熱調理器の複数のバーナの温度を個々に計測する複数の温度センサと、前記モータを駆動するモータ駆動部および前記温度センサの検知する温度を演算処理して前記複数のバーナの加熱状態の有無を判断し、前記の判断の結果により前記モータ駆動部を介して前記モータを駆動もしくは停止させる制御装置とを備えたレンジフードファン。
2. 制御装置は温度センサが検知する温度の勾配が正の所定値以上であるときバーナが加熱状態であると判断してモータを駆動させる請求項１記載のレンジフードファン。
3. 制御装置は温度センサが検知する温度の勾配が負の所定値以上であるときバーナが加熱停止状態であると判断してモータを停止させる請求項１記載のレンジフードファン。
4. 制御装置は温度センサが検知する温度が所定値を超えて急激に増加し、以後飽和温度に達し、その後温度が減少することを検知したとき、もしくは温度の勾配が負の所定値以上を検知したときバーナが加熱停止状態であると判断してモータを停止させる請求項１記載のレンジフードファン。
5. モータ駆動部はモータの回転数を制御する機能を備え、加熱されているバーナの数に応じたモータの回転数をモータ駆動部に指示する請求項１記載のレンジフードファン。
6. 制御装置はタイマー機能を備え、加熱されている最初のバーナを検知したときから所定
   時間はモータの回転数が最大となるようモータ駆動部に指示する請求項５記載のレンジフードファン。
7. 制御装置はタイマー機能を備え、加熱されているバーナの数が減少したことを検知したときに所定時間後にモータ回転数を減少させることをモータ駆動部に指示する請求項５記載のレンジフードファン。
8. 制御装置はタイマー機能を備え、加熱が停止された最後のバーナを検知したときから所
   定時間はモータの駆動を維持するようモータ駆動部に指示する請求項５記載のレンジフードファン。
9. 複数の温度センサは１カ所に集中して設置され、前記それぞれの温度センサの計測軸が
   対向する加熱調理器のバーナの中心を狙うよう放射状に配置された請求項１記載のレンジードファン。
10. 複数の温度センサはそれぞれ計測軸が放射状に調節可能とした請求項９記載のレンジードファン。
11. 制御装置は複数の温度センサの温度を表示する温度表示部を備えた請求項１記載のレンジフードファン。
12. 制御装置は運転状況を音声出力する音声出力部を備えた請求項１記載のレンジフードファン。

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