JP2009186147A - 加熱調理器用の温度検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】調理用容器Nから放射された第1温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する基準体の温度を第1温度として求め、調理用容器Nから放射された第2温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する基準体の温度を第2温度として求め、第1温度及び第2温度に基づいて、調理用容器Nが放射率変動型の調理用容器であるか放射率均平型の調理用容器であるかを判別し、放射率変動型の調理用容器であると判別すると、調理用容器Nから放射された赤外線のうち放射率均平範囲に設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて調理用容器Nの温度を求める。
【選択図】図1
Description
その第1特徴構成は、前記赤外線強度検出手段が、
波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射率均平範囲及び波長の変化に対する放射率の変化が大きい放射率変動範囲を有する放射特性の放射率変動型の調理用容器に対応させて、前記放射率変動範囲に設定した第1温度計測用の波長域についての赤外線強度、前記放射率均平範囲に設定した第2温度計測用の波長域についての赤外線強度、及び、容器温度検出用の波長域についての赤外線強度の夫々を検出するように構成され、
前記温度検出手段が、
波長計測対象範囲の全範囲又は略全範囲にわたり波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射特性を有し且つ放射率が予め判明している基準体における温度の変化に対する前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性と、前記調理用容器から放射された前記第1温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて、前記調理用容器から放射された前記第1温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する前記基準体の温度を第1温度として求める第1温度算出処理、
前記基準体における温度の変化に対する前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性と、前記調理用容器から放射された前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて、前記調理用容器から放射された前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する前記基準体の温度を第2温度として求める第2温度算出処理、
前記第1温度及び第2温度に基づいて、前記調理用容器が、前記放射率変動型の調理用容器であるか、前記波長計測対象範囲の全範囲又は略全範囲にわたり波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射特性を有する放射率均平型の調理用容器であるかを判別する容器判別処理、及び、
前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率均平型の調理用容器であると判別すると、前記調理用容器から放射された赤外線のうち前記放射率均平範囲及び前記放射率変動範囲を含む波長範囲内で設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求め、前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率変動型の調理用容器であると判別すると、前記調理用容器から放射された赤外線のうち前記放射率均平範囲に設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求める温度算出処理を実行するように構成されている点にある。
図7のラインL1は、前記基準体の一例としての黒体炉についての温度の変化に対する前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性を示し、図7のラインL2は、黒体炉の温度の変化に対する前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性を示している。そして、図8には、放射率均平型の調理用容器の一例としての黒色塗装鍋を複数の所定温度(例えば、100℃、200℃、300℃)に加熱したときの前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に白丸で示す)及び前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に黒丸で示す)を黒体炉の相関関係と対応付けて示している。図9には、放射率均平型の調理用容器の一例としての銀色塗装鍋を複数の所定温度(例えば、100℃、200℃、300℃)に加熱したときの前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に白丸で示す)の計測結果及び前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に黒丸で示す)の計測結果を黒体炉の相関関係と対応付けて示している。又、図10には、放射率変動型の調理用容器の一例としてのアルマイト鍋を所定温度(例えば、100℃、200℃、300℃)に加熱したときの前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に白丸で示す)及び前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の計測結果(図中に黒丸で示す)を前記黒体炉の相関関係と対応付けて示している。これらの計測結果から放射率均平型の調理用容器と放射率変動型の調理用容器とでは大きく異なる特性を有することが判る。
前記温度検出手段が、前記温度算出処理として、
前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率変動型の調理用容器であると判別すると、前記容器温度検出用の波長域として前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求め、
前記容器判別処理にて前記放射率均平型の調理用容器であると判別すると、前記容器温度検出用の波長域として前記第1温度計測用の波長域及び前記第2温度計測用の波長域の夫々についての赤外線強度の比に基づいて前記調理用容器の温度を求めるように構成されている点にある。
図1に示すように、ガスコンロは、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調理用容器Nを載置可能な五徳2、その五徳2上に載置される調理用容器Nを加熱する加熱手段としてのガス燃焼式のバーナ30、そのバーナ30の作動を制御する燃焼制御装置3等を備えて構成されている。
すなわち、図8に示される黒色塗装鍋の場合及び図9に示される銀色塗装鍋の場合には、100℃、200℃、300℃のいずれにおいても、調理用容器から放射された第1波長域K1についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する黒体炉の温度(第1温度)T1は、調理用容器から放射された第2波長域K2についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する黒体炉の温度(第2温度)T2よりも高い温度になる。
すなわち、前記温度検出手段50が、黒体炉における温度の変化に対する第1波長域K1における赤外線強度の変化を示す相関特性(図7のラインL1)と、調理用容器Nから放射された第1波長域K1についての赤外線強度に基づいて、調理用容器Nから放射された第1波長域K1についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する黒体炉の温度を第1温度T1として求める第1温度算出処理、黒体炉における温度の変化に対する第2波長域K2における赤外線強度の変化を示す相関特性(図7のラインL2)と、調理用容器Nから放射された第2波長域K2についての赤外線強度に基づいて、調理用容器Nから放射された第2波長域K2についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する黒体炉の温度を第2温度T2として求める第2温度算出処理、第1温度T1及び第2温度T2に基づいて、調理用容器Nが、放射率変動型の調理用容器であるか放射率均平型の調理用容器であるかを判別する容器判別処理、及び、前記容器判別処理により調理用容器Nが放射率均平型の調理用容器であると判別すると、調理用容器Nから放射された赤外線のうち放射率均平範囲及び放射率変動範囲を含む波長範囲内で設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて調理用容器Nの温度を求め、前記容器判別処理により調理用容器Nが放射率変動型の調理用容器であると判別すると、調理用容器Nから放射された赤外線のうち放射率均平範囲に設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて調理用容器Nの温度を求める温度算出処理を実行するように構成されている。
図1に示すように、赤外線強度検出部40が、前記汁受皿8の中央部に形成した開口部に下方側から挿入する状態で配設され、その赤外線強度検出部40にて、五徳2に載置された調理用容器Nの底部から放射されて導入された赤外線の赤外線強度を検出するように構成されている。又、図1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ー41a,41bと、それら2個のバンドパスフィルター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、調理用容器Nから放射される赤外線における異なる2つの波長域、すなわち、前記第1波長域K1及び前記第2波長域K2の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ー41a,41bは、対応する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。
温度検出手段50は、黒体炉における温度の変化に対する第1波長域K1における赤外線強度の変化を示す相関特性及び黒体炉における温度の変化に対する第2波長域K2における赤外線強度の変化を示す相関特性(以下、第1記憶データという場合がある)(図7のラインL1、L2参照)、上記したような調理用容器の温度に対する前記赤外線強度比(B/A)の変化を示す相関特性(以下、第2記憶データという場合がある)(図11参照)、並びに、放射率が0.89又はそれに近い材質からなる調理用容器を用いて計測された調理用容器の温度の変化に対する第2波長域K2の赤外線強度の変化を示す相関特性(以下、第3記憶データという場合がある)の夫々が、予め図示しないメモリに記憶する状態で備えている。ちなみに、これらの特性は、例えば、各相関関係についての近似式を求めて設定したり、あるいは、マップデータとして記憶する等、種々の形態で記憶しておくことができる。そして、バーナ30にて加熱される調理用容器Nについて、前記赤外線強度検出部40により実際に検出された検出結果とこれらの記憶されている相関特性とから調理用容器Nの温度を検出するように構成されている。
以下、別実施形態を列記する。
又、2つの波長域についての赤外線強度の比を用いるものに限らず、前記容器温度検出用の波長域として第1波長域又は第2波長域のいずれかのみの赤外線強度について、上記実施形態における第3記憶データと同様なデータを記憶しておき、そのデータと赤外線強度の実測値とから調理用容器の温度を求める構成としてもよい。又、前記容器温度検出用の波長域として第1波長域や第2波長域以外の別の波長域を用いてもよい。
つまり、図13に示すように、バーナ30が、天板1に形成された開口部を通して上方に露出して混合気を外向き上方に噴出させて燃焼させる炎口33を備える外炎式バーナにて構成するものでもよく、この構成では、炎口33を形成するバーナ本体35が円筒状に設けられて、その中央に上下方向に貫通する貫通孔36が形成され、赤外線強度検出部40がその貫通孔36を通した赤外線強度を検出するように構成されている。尚、貫通孔36の上端部は赤外線透過性の窓部37にて覆う構成としている。
40 赤外線強度検出手段
50 温度検出手段
K1 第1温度計測用の波長域
K2 第2温度計測用の波長域
T1 第1温度
T2 第2温度
Claims (6)
- 調理用容器を加熱する加熱手段と、前記調理用容器から放射された赤外線における複数の波長域夫々についての赤外線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に基づいて前記調理用容器の温度を検出する温度検出手段とを備えた加熱調理器用の温度検出装置であって、
前記赤外線強度検出手段が、
波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射率均平範囲及び波長の変化に対する放射率の変化が大きい放射率変動範囲を有する放射特性の放射率変動型の調理用容器に対応させて、前記放射率変動範囲に設定した第1温度計測用の波長域についての赤外線強度、前記放射率均平範囲に設定した第2温度計測用の波長域についての赤外線強度、及び、容器温度検出用の波長域についての赤外線強度の夫々を検出するように構成され、
前記温度検出手段が、
波長計測対象範囲の全範囲又は略全範囲にわたり波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射特性を有し且つ放射率が予め判明している基準体における温度の変化に対する前記第1温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性と、前記調理用容器から放射された前記第1温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて、前記調理用容器から放射された前記第1温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する前記基準体の温度を第1温度として求める第1温度算出処理、
前記基準体における温度の変化に対する前記第2温度計測用の波長域における赤外線強度の変化を示す相関特性と、前記調理用容器から放射された前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて、前記調理用容器から放射された前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度と同じ赤外線強度に対応する前記基準体の温度を第2温度として求める第2温度算出処理、
前記第1温度及び第2温度に基づいて、前記調理用容器が、前記放射率変動型の調理用容器であるか、前記波長計測対象範囲の全範囲又は略全範囲にわたり波長の変化に対する放射率の変化が小さい放射特性を有する放射率均平型の調理用容器であるかを判別する容器判別処理、及び、
前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率均平型の調理用容器であると判別すると、前記調理用容器から放射された赤外線のうち前記放射率均平範囲及び前記放射率変動範囲を含む波長範囲内で設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求め、前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率変動型の調理用容器であると判別すると、前記調理用容器から放射された赤外線のうち前記放射率均平範囲に設定された容器温度検出用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求める温度算出処理を実行するように構成されている加熱調理器用の温度検出装置。 - 前記温度検出手段が、前記容器判別処理として、
前記第1温度が前記第2温度以上であれば前記調理用容器が前記放射率均平型の調理用容器であると判別し、前記第1温度が前記第2温度未満であれば前記調理用容器が前記放射率変動型の調理用容器であると判別するように構成されている請求項1記載の加熱調理器用の温度検出装置。 - 前記温度検出手段が、前記温度算出処理として、
前記容器判別処理により前記調理用容器が前記放射率変動型の調理用容器であると判別すると、前記容器温度検出用の波長域として前記第2温度計測用の波長域についての赤外線強度に基づいて前記調理用容器の温度を求め、
前記容器判別処理にて前記放射率均平型の調理用容器であると判別すると、前記容器温度検出用の波長域として前記第1温度計測用の波長域及び前記第2温度計測用の波長域の夫々についての赤外線強度の比に基づいて前記調理用容器の温度を求めるように構成されている請求項1又は2記載の加熱調理器用の温度検出装置。 - 前記放射率均平型の調理用容器が放射する赤外線強度の温度変化に対する変化が、前記第1温度計測用の波長域の方が前記第2温度計測用の波長域よりも大きくなるように、前記第1温度計測用の波長域及び前記第2温度計測用の波長域が設定されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱調理器用の温度検出装置。
- 前記基準体の放射率が0.9以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の加熱調理器用の温度検出装置。
- 前記赤外線強度検出手段が、
前記第1温度計測用の波長域として3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内から選択された波長域が設定され、前記第2温度計測用の波長域として8.0μm以上且つ20.0μm以下の範囲内から選択された波長域が設定され、それら複数の波長域夫々の赤外線強度を検出するように構成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の加熱調理器用の温度検出装置。
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