JP2012220096A - レンジフードファン - Google Patents

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Abstract

【課題】熱起電力型温度センサにばらつきがあった場合においても、熱起電力型温度センサの温度検出を正しく行い、調理の状態に合わせて排気ファン運転を設定する。
【解決手段】フード周辺の温度を検出するサーミスタ6と、加熱調理器のトッププレートの温度を計測する熱起電力型温度センサ8と、熱起電力型温度センサ8の検知した検知温度を補正係数によって補正する温度補正手段12を備え、温度補正手段12は、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した温度が同じ温度である場合に、熱起電力型温度センサ8の検知信号とサーミスタ6の検知信号とを比較した温度差が0より大きい場合に前記温度差をもとに補正係数を算出する。
【選択図】図2

Description

本発明は、キッチンの空気中に含まれるゴミ、埃、ダニの死骸、油成分等をフィルタを介して除去し、きれいになった空気を排気ダクトを通じて屋外へ排出するレンジフードファンに関するものである。
従来のレンジフードファンは、レンジフードファン101は誘導加熱(IH)を用いた加熱調理器102の上部に取り付けられ、レンジフードファン101内部には排気ファン5が構成されている。排気ファン105は加熱調理器2を使ってユーザーが調理を行った際に発生する油煙等を吸い上げ、吐出口103から屋外へ排出するものである。スイッチ受付部120は排気ファン105の運転、停止、速調の切り替えをユーザーが手動で指示するもので、ユーザーがスイッチ操作を行うと、レンジフードファン101に内臓されている制御部121がその指示に基いて排気ファン105の制御を行うものである。また、センサユニット122は、フレネルレンズとセンサ素子を内蔵した熱起電力型温度センサで構成されており、加熱調理器102と対面させる位置で取り付け、熱起電力型温度センサが検知する遠赤外線をもとに制御部121が加熱調理器102のトッププレート107上の平均相対温度を検出し、その平均相対温度に基づいて排気ファン105の運転制御を行うもので、加熱調理器102の使用状況に応じて排気ファン105を制御することができ、複雑な演算処理を必要とせず瞬間的に高温部の発生を検出して排気ファン105の連動運転が可能となる。調理時に発生する熱の排熱、調理排熱と、調理時に発生する油煙や臭いなどの排気、調理排気を素早く行うことができるものであった(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−121751号公報
このような従来のレンジフードファンでは、熱起電力型温度センサにより加熱調理器のコンロに置かれた鍋などの温度と、それ以外のトッププレート上面の温度との平均温度により、加熱調理器の平均相対温度を検出し、検出した結果により、排気ファンの運転制御を行っていた。この場合、熱起電力型温度センサ自体のばらつきが考慮されておらず、同じ調理状態であっても、熱起電力型センサの検出温度が異なることがあった。
従って、検出温度に基づき排気ファンの運転制御を行っている従来のレンジフードファンでは、熱起電力型温度センサを搭載したレンジフードごとに検出温度が異なってしまうので、排気ファンの運転制御にずれが生じ、必要な換気量を調理の状態に合わせて設定することができないという課題があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、熱起電力型温度センサにばらつきがあった場合においても、熱起電力型温度センサの温度検出を正しく行い、排気ファン運転に必要な換気量を調理の状態に合わせて設定することを目的とする。
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、加熱調理器の上方に設置できるフード部分と、このフード部分内に屋外に連通した吐出口と、室内空気を吸込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を吐出口から排気する排気ファンと、前記加熱調理器のトッププレートの温度によって記前記排気ファンの動作を制御する制御部を備えたレンジフードファンであって、前記制御部には、フード周辺の温度を検出するサーミスタと、前記加熱調理器のトッププレートの温度を計測する熱起電力型温度センサと、前記熱起電力型温度センサの検知した検知温度を補正係数によって補正する温度補正手段を備え、前記温度補正手段は、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、また外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した前記フード周辺の温度と前記加熱調理器のトッププレート付近の温度が同じ温度である場合に、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタからの検知信号とを比較した温度差が0より大きい場合に前記温度差を元に補正係数を算出し、前記算出した補正係数を補正係数記憶手段により記憶するとともに、加熱調理器により調理が開始されると、前記加熱調理器のトッププレート上に置いた鍋の温度上昇により、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とから検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた温度を、前記トッププレートの補正温度とし、前記補正温度により前記排気ファンの排気風量を可変させることで、所期の目的を達成するものである。
本発明によれば、加熱調理器の上方に設置できるフード部分と、このフード部分内に屋外に連通した吐出口と、室内空気を吸込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を吐出口から排気する排気ファンと、前記加熱調理器のトッププレートの温度によって記前記排気ファンの動作を制御する制御部を備えたレンジフードファンであって、前記制御部には、フード周辺の温度を検出するサーミスタと、前記加熱調理器のトッププレートの温度を計測する熱起電力型温度センサと、前記熱起電力型温度センサの検知した検知温度を補正係数によって補正する温度補正手段を備え、前記温度補正手段は、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した前記フード周辺の温度と前記加熱調理器のトッププレート付近の温度が同じ温度である場合に、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタからの検知信号とを比較した結果温度差が0より大きい場合に前記温度差をもとに補正係数を算出し、前記算出した補正係数を補正係数記憶手段により記憶するとともに、加熱調理器により調理が開始されると、前記加熱調理器のトッププレート上に置いた鍋の温度上昇により、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とから検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた温度を、前記トッププレートの補正温度とし、前記補正温度により前記排気ファンの排気風量を可変させる構成にしたことにより、熱起電力型温度センサにばらつきがあった場合においても、熱起電力型温度センサの温度検出を正しく行い、必要な換気量を調理の状態に合わせて設定することができ、換気に要する電力量の削減ができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1のレンジフードの外観図 同レンジフードの構成を示すブロック図 同レンジフードの熱起電力型センサ検知エリアを示す概略図((a)平面図、(b)側面図) 従来のレンジフードの外観図
本発明の請求項1の発明は、加熱調理器の上方に設置できるフード部分と、このフード部分内に屋外に連通した吐出口と、室内空気を吸込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を吐出口から排気する排気ファンと、前記加熱調理器のトッププレートの温度によって記前記排気ファンの動作を制御する制御部を備えたレンジフードファンであって、前記制御部には、フード周辺の温度を検出するサーミスタと、前記加熱調理器のトッププレートの温度を計測する熱起電力型温度センサと、前記熱起電力型温度センサの検知した検知温度を補正係数によって補正する温度補正手段を備え、前記温度補正手段は、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した前記フード周辺の温度と前記加熱調理器のトッププレート付近の温度が同じ温度である場合に、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタからの検知信号とを比較した結果温度さが0より大きい場合に前記温度差をもとに補正係数を算出し、前記算出した補正係数を補正係数記憶手段により記憶するとともに、加熱調理器により調理が開始されると、前記加熱調理器のトッププレート上に置いた鍋の温度上昇により、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とから検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた温度を、前記トッププレートの補正温度とし、前記補正温度により前記排気ファンの排気風量を可変させるという構成を有する。
これにより、熱起電力型温度センサにばらつきがあった場合においても、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した前記フード周辺の温度と前記加熱調理器のトッププレート付近の温度が同じ温度である場合に、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とを比較した結果温度差が0より大きい場合に前記温度差を元に補正係数を算出することで、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とから検出した前記トッププレートの温度補正係数によって補正することで熱起電力型温度センサの温度検出を正しく行い、排気ファン運転に必要な換気量を調理の状態に合わせて設定することができる。
本発明の請求項2の発明は、前記制御部は、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた温度であるトッププレートの補正温度が前記サーミスタの検知信号から検出したフード周辺の温度より大きくなった場合に、前記排気ファンの動作を開始させるという構成を有する。
これにより、レンジフードファンは、加熱調理開始直後に連動して排気ファンの運転開始をすることができるという効果を奏する。
本発明の請求項3発明は、前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度より大きく、かつ排気ファンの排気風量を可変させる第一の閾値を備え、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた補正温度であるトッププレートの温度が、前記第一の閾値より大きい場合に前記排気ファンの排気風量を可変させるという構成を有する。
これにより、レンジフードファンは加熱調理器の調理状態、加熱状態を判断して排気ファンを制御することができ、換気に要する電力量の削減ができるという効果を奏する。
本発明の請求項4の発明は、前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度より小さく、かつ排気ファンの排気風量を可変させる第二の閾値を備え、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた補正温度であるトッププレートの温度が、前記第二の閾値より小さい場合に前記加熱調理器の加熱が終了したと判断し、前記排気ファンの制御を行うという構成を有する。
これにより、レンジフードファンは加熱調理器の加熱停止と連動して排気ファンの運転制御をおこなうことができるという効果を奏する。
本発明の請求項5の発明は、前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数αを乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度より小さく、かつ前記サーミスタの検出信号から検出したフード周辺の温度と同じになった場合に、前記排気ファンを運転停止するという構成を有する。
これにより、レンジフードファンは加熱調理器の過熱停止と連動して排気ファンの運転停止を行うことができるという効果を奏する。
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、図2に本実施の形態1のレンジフードファン1を示す。レンジフードファン1は誘導加熱(IH)を熱源とする加熱調理器2の上方に取り付けられ、屋外に連通した吐出口3と、室内空気を吸込む吸込口4と、吐出口3から吸い込んだ空気を吸込口4から排気する排気ファン5と、フード部分5aから構成される。フード部分5aには、フード周辺の温度を検出するサーミスタ6と、加熱調理器2のトッププレート7上面の温度を計測する熱起電力型温度センサ8と、熱起電力型温度センサ8の検知信号とサーミスタ6の検知信号とから検出したトッププレート7上に置いた鍋の温度上昇値により排気ファン5の動作を制御する制御部10を備えている。
熱起電力型温度センサ8は、2種類の金属で構成されたセンサ素子(図示せず)が遠赤外線を検知すると金属接点間に起電力を発生する。その起電力の発生量に基づいて物体表面温度やその変化を検出するという使い方ができる。通称サーモパイルとも呼ばれ、温度を検出するサーミスタ6とともにセンサユニットとして知られている。
センサ素子は単眼であり、熱起電力型温度センサ8が監視できる範囲は図3で示す検知エリア9とする。すなわち検知エリア9は破線で示すように円形のエリアを有する。
そして、検知エリア9内の物体から放射される遠赤外線を、熱起電力型温度センサ8内部のセンサ素子で検知し、その検知量に応じたアナログ値を出力する。その検知量に応じたアナログ値は、制御部10で温度に換算するものである。
次に、熱起電力型温度センサ8にばらつきがある場合の補正方法を説明する。工場での検査工程において、レンジフードファン1と加熱調理器2を図1のような実使用状態に近い位置で、かつ両者を温度が均一の空間に設置する。レンジフードファン1のフード5a周辺の温度を検出する第1の温度検出手段13と(例えば熱電対による温度検出)、加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段14を用いて、両者の温度を検出する。検出した結果である第1の温度検出手段13の検出温度と、第2の温度検出手段14の検出温度が、同じであることを確認する。次に、熱起電力型温度センサ8の検知信号とサーミスタ6の検知信号とから検出した加熱調理器のトッププレートの温度T1と、サーミスタ6の検知信号から検出したフード周辺の温度T2とを比較する。比較した結果ΔT=T1−T2が0でない場合、熱起電力型サーモパイルにバラツキがあり、正確に温度検出できていないと判断する。両者を比較した結果であるΔTから補正係数αを求める。この補正係数αを、補正係数記憶手段11に保存することで、レンジフードファン1に搭載した熱起電力型温度センサ8のバラツキを考慮した商品であることになる。
次に、熱起電力型温度センサ8の動作を説明する。熱起電力型温度センサ8は、加熱調理器2のトッププレート7上で検知エリア9として半径30CMのエリアを検知している。
ここでユーザーが右コンロで鍋10aを使って調理を開始し、鍋10a全体の平均温度が約100℃となったとしても、熱起電力型温度センサ8は、鍋10a以外のトッププレート上面の温度も検知するために顕著な温度上昇を検出することはできない。
すなわち、鍋10a以外のトッププレート7の平均温度が25℃であった場合、鍋10aの面積が314平方CM(直径20CM)、トッププレート7上面の検知エリア9面積が2827平方CMとし、検知エリア全体で温度を平均化すると約33.3℃となる。調理開始時の鍋の温度を、トッププレート7の平均温度と同等とすると、調理開始時の熱起電力型温度センサ8の検知温度は、25℃であるから、8.3℃温度が上昇する(=ΔTpとする)。
ここで、水を沸騰させた場合を考える。加熱調理器2を動作させる前の、熱起電力型温度センサ8および、サーミスタ6の検出温度を25℃であるとする。加熱調理器2を動作させると、熱起電力型温度センサ8の検出温度は25℃より大きくなる。従って、ΔTp>0となった場合に、レンジフードファン1の排気ファン5を運転開始するように、制御部10により制御する。すなわち、熱起電力型温度センサ8の検出温度が、サーミスタ6の検出温度より大きくなると、レンジフードファン1の排気ファン5を運転開始させる。
次に、レンジフードの排気ファン5の換気風量の制御について説明する。水を沸騰させた場合、湯気が発生する場合を考えると、水温が80℃程度で湯気の発生が多くなりレンジフードファンの換気風量を多くする必要がある。鍋10aの温度が80℃、サーミスタ6の検知温度を25℃とすると、熱起電力型温度センサ8の検知温度は、31.1℃となり、ΔTp=6.1℃となる。従って、排気ファン5の排気風量を可変させる第一の閾値である閾値S1=6.1℃とし、ΔTpが閾値S1を超えると、排気ファン5の風量をアップし、換気量を多くするように制御部10により制御する。ここで、熱起電力型温度センサ8にバラツキがあった場合、水温すなわち鍋の温度が80℃程度の場合の熱起電力型温度センサ8の検知温度が30.1℃となり、ΔTpが5.1℃となり、上記第一の閾値S1を超えずに、レンジフードファン1の排気ファン5の排気風量を可変させることができない。そこで、上記補正係数記憶手段11で保存させた補正係数αを用いて、温度補正手段12により、ΔTpを5.1℃から6.1℃に補正する。この補正結果ΔTp’=6.1℃を用いることにより、第一の閾値であるS1を超えることになり、レンジフードファン1の排気ファン5をの排気風量を可変させることができる。
また、同じようにレンジフードファン1の排気ファン5の運転開始時の温度検出においても、上記補正係数記憶手段11で保存させた補正係数αを用いて、温度補正手段12により、検出温度を補正することにより、排気ファン5の運転を正確に行うことができる。
従って、熱起電力型温度センサ8にバラツキがあったとしても、温度補正手段12よって補正を行うことで、所望の鍋温度でレンジフードファンの排気ファン5を制御することができる。排気ファン5の風量の設定は、閾値を設定することで、増やすことができ、数段階でのレンジフードファンの排気ファン5の風量制御が可能となる。
(実施の形態2)
実施の形態2について、説明する。構成および補正方法は、実施の形態1と同一なので省略する。以下に、動作について説明する。
水を沸騰させた場合を考えると、水を沸騰させた後、加熱の必要がなくなると、加熱調理器2を使用者は停止させる。停止させた場合、水温が徐々に下がり、100℃から80℃になったとすると、熱起電力型温度センサ8の検知信号とサーミスタ6の検知信号とから検出した検出値は33.3℃から31.1℃に下がる。この場合、ΔTp=−2.2℃となる。ΔTpが負の値となった場合の、前回検出値を基準値とし、ΔTp=−2.2℃を第二の閾値S2とする。ΔTp<−2.2℃となった場合に、加熱調理器の調理が終了したと判断し、レンジフードファン1の排気ファン5の換気風量を下げる。
ここで、熱起電力型温度センサ8にバラツキがあった場合、水温すなわち鍋の温度が80℃程度の場合の熱起電力型温度センサ8の検知温度が30.1℃となり、ΔTpが−3.2℃となり、上記第一の閾値S2を超えるのが、想定より早くなってしまう。レンジフードファン1の排気ファン5の排気風量を思い通りに制御できない。そこで、上記補正係数記憶手段11で保存させた補正係数αを用いて、温度補正手段12により、ΔTpを−3.2℃から−2.2℃に補正する。この補正結果ΔTp’=−2.2℃を用いることにより、想定した通りに、第一の閾値であるS2を超えることになり、レンジフードファン1の排気ファン5の排気風量を下げることができる。
また、ΔTpが負の値であり、かつΔTp’=−8.3℃となった場合、すなわち熱起電力型温度センサ8の検知信号とサーミスタ6の検知信号とから検出した加熱調理器のトッププレートの温度T1と、サーミスタ6の検知信号から検出したフード周辺の温度T2とを比較した結果ΔTに、温度補正手段12により補正をした結果ΔT’=0となった場合に、水温が25℃となり、換気の必要がなくなったと判断し、レンジフードファン1の排気ファン5の運転を停止する。
従って、熱起電力型温度センサにバラツキがあったとしても、温度補正手段12によって補正を行うことで、所望の鍋温度でレンジフードファンの排気ファン5の風量を下げ、また停止することができる。
本発明は、キッチンの空気中に含まれるゴミ、埃、ダニの死骸、油成分等をフィルタを介して除去し、きれいになった空気を排気ダクトを通じて屋外へ排出するレンジフードファンに関して、熱起電力型温度センサにばらつきがあった場合においても、熱起電力型温度センサの温度検出を正しく行い、必要な換気量を調理の状態に合わせて設定することができ、換気に要する電力量の削減ができるという効果を奏し有用である。
1 レンジフードファン
2 加熱調理器
3 吐出口
4 吸込口
5 排気ファン
5a フード部分
6 サーミスタ
7 トッププレート
8 熱起電力型温度センサ
9 検知エリア
10 制御部
11 補正係数記憶手段
12 温度補正手段
13 第1の温度検出手段
14 第2の温度検出手段

Claims (5)

  1. 加熱調理器の上方に設置できるフード部分と、このフード部分内に屋外に連通した吐出口と、室内空気を吸込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を吐出口から排気する排気ファンと、前記加熱調理器のトッププレートの温度によって記前記排気ファンの動作を制御する制御部を備えたレンジフードファンであって、前記制御部には、フード周辺の温度を検出するサーミスタと、前記加熱調理器のトッププレートの温度を計測する熱起電力型温度センサと、前記熱起電力型温度センサの検知した検知温度を補正係数によって補正する温度補正手段を備え、前記温度補正手段は、あらかじめレンジフードファンを温度が均一の空間に設置し、外部に設けた前記フード周辺の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記加熱調理器のトッププレート付近の温度を検出する第2の温度検出手段とを用いて検出した前記フード周辺の温度と前記加熱調理器のトッププレート付近の温度が同じ温度である場合に、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタからの検知信号とを比較した温度差が0より大きい場合に前記温度差を元に補正係数を算出し、前記算出した補正係数を補正係数記憶手段により記憶するとともに、加熱調理器により調理が開始されると、前記加熱調理器のトッププレート上に置いた鍋の温度上昇により、前記熱起電力型温度センサの検知信号と前記サーミスタの検知信号とから検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた温度を、前記トッププレートの補正温度とし、前記補正温度により前記排気ファンの排気風量を可変させることを特徴とするレンジフードファン。
  2. 前記制御部は、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数αを乗じた温度であるトッププレートの補正温度が前記サーミスタの検知信号から検出したフード周辺の温度より大きくなった場合に、前記排気ファンの動作を開始することを特徴とする請求項1に記載のレンジフードファン。
  3. 前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数αを乗じる補正温度より大きく、かつ排気ファンの排気風量を可変させる第一の閾値を備え、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた補正温度であるトッププレートの温度が、前記第一の閾値より大きい場合に前記排気ファンの排気風量を可変させることを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載のレンジフードファン。
  4. 前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じる補正温度より小さく、かつ排気ファンの排気風量を可変させる第二の閾値を備え、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数を乗じた補正温度であるトッププレートの温度が、前記第二の閾値より小さい場合に前記加熱調理器の加熱が終了したと判断し、前記排気ファンの制御を行うことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一つに記載のレンジフードファン。
  5. 前記制御部は、一定時間後に検出する前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数αを乗じる補正温度が、前回検出した前記トッププレートの温度に、前記補正係数記憶手段に記憶された補正係数αを乗じる補正温度より小さく、かつ前記サーミスタの検出信号から検出したフード周辺の温度と同じになった場合に、前記排気ファンを運転停止することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のレンジフードファン。
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