JP2014190631A - コンロ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、被加熱物の外径の大小を判別できるようにすることを目的とする。
【解決手段】被加熱物を加熱するための燃焼火炎を発生させるバーナ１１と、バーナ１１の周囲の天板１６上に設けられ、バーナ１１の上方に被加熱物を支持するための複数の爪４１〜４６を有する五徳３０と、バーナ１１の周囲において、五徳３０の爪４１の下方に設けられた熱センサ２１と、バーナ１１の火力と熱センサ２１の検出値とに基づいて、被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する制御部と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンロに関する。

ガスコンロにおいて、コントローラが、五徳リングの裏面に設けられた温度センサから得られる検出温度を監視し、検出温度が予め設定された所定温度よりも低い場合は、小径の調理容器であると判断して、切替弁の流路を絞り路側へ切り替える構造が開示されている。ガス量の最大値は絞り路で制限され、たとえ火力調節レバーが強火力位置にあっても火力は抑えられ、火炎が調理容器の外側に溢れることがない、とされている（特許文献１参照）。

特開２００６−１３８５９７号公報

しかしながら、鍋有無検知用スイッチは、被加熱物の外径を検知するものではないため、被加熱物を五徳に置いた際に、弱火の状態から鍋を持ち上げる前の火力に戻ってしまう。

また、中火程度の火力位置で点火する機能は、鍋の外径による火力制御ではないため、小径鍋の場合に鍋周りに炎が溢れることが考えられる。

更に、上記した特許文献１に係る従来例では、光学式検出手段を複数重の同心円状に並べるため、構造が複雑となる。

本発明は、上記事実を考慮して、簡易な構成で、被加熱物の外径の大小を判別できるようにすることを目的とする。

請求項１の発明（コンロ）は、被加熱物を加熱するための燃焼火炎を発生させるバーナと、前記バーナの周囲の天板上に設けられ、前記バーナの上方に前記被加熱物を支持するための複数の爪を有する五徳と、前記バーナの周囲において、前記五徳の前記爪の下方に設けられた熱センサと、前記バーナの火力と前記熱センサの検出値とに基づいて、前記被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する制御部と、を有している。

請求項１に記載のコンロでは、五徳の爪の下方に熱センサが設けられており、バーナの火力と、該熱センサの検出値とに基づいて、制御部が、被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する。

バーナの火力と熱センサの検出値との間には相関性がある。バーナの燃焼火炎の広がり方は、被加熱物の外径によって変化するため、その相関性は、被加熱物の外径によって変化する。従って、ある火力においてこの相関性が成り立てば、被加熱物の外径が閾値以上であると判定し、成り立たなければ、被加熱物の外径が閾値未満であると判定することができる。このように、熱センサを追加するという簡易な構成で、被加熱物の外径を判別することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のコンロにおいて、前記バーナの火力をｘとし、前記熱センサの検出値をｙとし、ａ，ｂを定数とすると、前記制御部は、式（１）が真であるとき、前記被加熱物の外径が前記閾値以上であると判定し、式（１）が偽であるとき、前記被加熱物の外径が前記閾値未満であると判定することを特徴としている。

ｙ≧ａｘ＋ｂ・・・式（１）

請求項２に記載のコンロでは、制御部が、バーナの火力と熱センサの検出値との間の相関性を示す式（１）を用いて、被加熱物の外径が閾値以上であるか否かを判別することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコンロにおいて、前記制御部は、前記被加熱物の外径が前記閾値以上であるか否かに応じて、前記バーナの火力を調節することを特徴としている。

請求項３に記載のコンロでは、被加熱物の外径が閾値以上の場合にはバーナの火力を上げ、被加熱物の外径が閾値未満の場合にはバーナの火力を下げることができる。このため、被加熱物の外径が閾値以上であるか否かにかかわらず、バーナの火力を適切に設定することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のコンロにおいて、前記熱センサが、前記バーナの周囲に３箇所以上配置され、各々の前記熱センサの検出値における異常値の有無を更に判別することを特徴としている。

請求項４に記載のコンロでは、バーナの周囲に３箇所以上配置された熱センサの検出値に異常値が有るかどうかを、制御部が判別する。異常値がある場合、バーナの中心と被加熱物の中心との間に位置ずれがあると考えることができる。このため、被加熱物の外径を判別すると共に、被加熱物の位置ずれを検出することができる。

請求項５の発明は、請求項４に記載の加熱調理器において、前記制御部は、前記被加熱物の外径が前記閾値未満であり、前記異常値がある場合に、警告を発することを特徴としている。

請求項５に記載のコンロでは、被加熱物の位置ずれに対して警告を発することができる。このため、コンロの使用者に、被加熱物を適切な位置に載置するよう促すことができる。

請求項６の発明（プログラム）は、コンピュータに、バーナの火力と、３つ以上の熱センサの検出値とに基づいて、前記被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別するステップと、各々の前記熱センサの検出値における異常値の有無を更に判別するステップと、前記異常値がある場合に、警告を発するステップと、前記被加熱物の外径に応じて、前記被加熱物を加熱するバーナの火力を調節するステップと、を実行させる。

請求項６に記載のプログラムでは、コンピュータに各ステップを実行させることにより、被加熱物の外径の大小、位置ずれがある場合の警告、及び被加熱物の外径に応じたバーナの火力調節を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で、被加熱物の外径を判別できるようにすることができる、という優れた効果が得られる。

コンロを示す斜視図である。 熱センサが１箇所配置された例を示す斜視図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 閾値に対応する外径の鍋を使用した場合における、バーナの火力と、熱センサの起電力との相関を示す線図である。 プログラムの流れを示すフローチャートである。 熱センサが３箇所配置された例を示す斜視図である。 ３つの熱センサを用いる場合のステップを抜粋して示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

（コンロ）
図１において、本実施形態に係るコンロ１０は、例えばガスコンロであり、バーナ１１と、五徳３０と、熱センサ２１と、制御部１４（図３）と、を有している。

図１，図２において、バーナ１１は、被加熱物の一例たる鍋２０を加熱するための燃焼火炎を発生させる装置である。バーナ１１の周囲には、天板１６が設けられている。バーナ１１の火力は、火力調節弁２４（図３）により設定できるようになっている。図１に示されるように、バーナ１１は、開口面積が大きい大火炎口１２と、開口面積が小さい小火炎口１３とを有している。小火炎口１３は、後述する五徳３０の爪４１〜４６に対応する位置に設けられている。これにより、燃焼火炎による爪４１〜４６の過熱を抑制している。この他、図１に示されるように、バーナ１１の中央には、調理油過熱防止装置用のＳｉセンサ１８が設けられている。また、バーナ１１の近傍には、立ち消え安全装置用の熱センサ１９が設けられている。

五徳３０は、バーナ１１の周囲の天板１６上に設けられ、バーナ１１の上方に鍋２０を支持するための複数の爪４１〜４６を有している。この五徳３０は、例えばバーナ１１の中心Ｏと、例えば同心に配置されている。一例として、爪４１〜４６は、バーナ１１の周方向に６０°毎に設けられ、バーナ１１の中心Ｏを中心としたそれぞれ放射状に延びている。図２に示されるように、爪４１〜４６の先端４８（五徳３０の径方向内側端）は、バーナ１１の外側に位置している。

図１，図２において、熱センサ２１は、バーナ１１の周囲において、五徳３０の爪４１の下方に設けられた温度センサである。具体的には、熱センサ２１は熱電対である。熱センサ２１の検出値は熱起電力である。この熱センサ２１は、五徳３０の爪４１の直下に設けられていることが望ましい。爪４１の位置には、バーナ１１の小火炎口１３が対応しているため、燃焼火炎の火力が大火炎口１２と比べて弱い。また燃焼火炎が爪４１に直接当たると、該燃焼火炎が不安定となる上、その熱が爪４１（五徳３０）に伝達される。この結果、熱センサ２１の劣化を抑制できる。

なお、熱センサは１箇所に限られない。図６に示されるように、例えば３つの熱センサ２１，２２，２３をバーナ１１の周囲に配置してもよい。この熱センサ２１，２２，２３は、バーナ１１の中心Ｏと同心の円周上に、例えば１２０°毎に配置されている。この３つの熱センサ２１，２２，２３によって、鍋２０の外径や位置をより正確に検出できるようになっている。熱センサ２２は、五徳３０の爪４２の下方に配置され、熱センサ２３は、爪４３の下方に配置されている。

なお、熱センサ２１，２２，２３は、爪４１〜４６の何れかの下方に配置されていればよく、バーナ１１の中心Ｏからの距離が一定でなくてもよい。また、更に多くの熱センサを配置してもよい（図示せず）。

図３において、制御部１４は、熱センサ２１の検出値に基づいて鍋２０の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する例えばコンピュータである。この制御部１４は、例えばＣＰＵ３４（Central Processing Unit）、ＲＯＭ３５（Read Only Memory）、ＲＡＭ３６（Random Access Memory）を有している。鍋２０の外径についての閾値とは、例えば１８ｃｍである。外径が１８ｃｍ未満の場合、鍋周りに炎が溢れ易くなるため、１８ｃｍを閾値としている。なお、閾値を１８ｃｍ以外の数値としてもよい。

具体的には、バーナ１１の火力をｘとし、熱センサ２１の検出値（熱起電力）をｙとし、ａ，ｂを定数とすると、制御部１４は、式（１）が真であるとき、鍋２０の外径が閾値以上であると判定し、式（１）が偽であるとき、鍋２０の外径が閾値未満であると判定する。

ｙ≧ａｘ＋ｂ・・・式（１）

式（１）は、鍋２０の外径についての閾値（１８ｃｍ）に対応する一次関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）に基づく不等式である。この一次関数は、図４において直線Ｌで示される。式（１）が真である場合とは、例えば、ｘ＝Ａのとき、熱起電力ｙが○印の位置となる場合である。この場合、鍋２０の外径が閾値以上であるため、燃焼火炎が大きく広がり、熱起電力ｙが大きくなっている。一方、式（１）が偽である場合とは、例えば、ｘ＝Ａのとき、熱起電力ｙが△印の位置となる場合である。この場合、鍋２０の外径が閾値未満であるため、燃焼火炎が鍋２０の周囲に溢れて上方に向かい、熱起電力ｙが低くなっている。

また、制御部１４は、鍋２０の外径が閾値以上であるか否かに応じて、バーナ１１の火力を調節することができる。この火力の調節は、火力調節弁２４を操作することにより行われる。火力調節弁２４は、例えば図示しないラッチ弁（ラッチ式電磁弁）を有して構成されている。なお、火力調節弁２４は、特定の形式のものに限定されるものではない。火力調節は、通常動作時の火力を調節するものである。

図４に示されるｘ＝Ｂの位置は、バーナ１１の火力と熱センサ２１の検出値（熱起電力ｙ）との間の相関性が、鍋２０の外径の大小にかかわらず、同等になる位置である。従って、ｘ＝Ｂのところまで火力を下げると、閾値未満の外径の鍋２０であっても火力が適切となり、鍋２０の周りの燃焼火炎の溢れを抑制できる。

３つの熱センサ２１，２２，２３を用いる場合（図６）には、制御部１４は、該熱センサ２１，２２，２３の検出値における異常値の有無を判別する。また、制御部１４は、検出値に異常値がある場合に、警告を発する。この警告には、図３に示されるように、例えば鍋誤セットアラーム２８が用いられる。上記異常値がある場合、バーナ１１の中心Ｏ（図１，図２）と鍋２０の中心との間に、位置ずれがあると考えることができる。

（プログラム）
本実施形態に係るプログラムは、コンロ１０を制御するプログラムであって、コンピュータの一例たる制御部１４（図３）に、図５のフローチャートに示されるステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５を実行させるためのプログラムである。図５は、１つの熱センサ２１を用いる場合（図２）のフローチャートである。

図５のフローチャートでは、ステップＳ１に入る前に、バーナ１１の点火と、ステップＳ００における火力調節が行われる。このときの火力は例えば最大火力であるＡである。これは、図４において、ｘ＝Ａであることを意味する。次に、ステップＳ０1において、五徳３０上における鍋２０の有無が検知される。五徳３０上の鍋２０の有無により、熱センサ２１の熱起電力が変化することを利用して行われる。なお、ステップＳ０１は省略してもよい。

ステップＳ１では、１つの熱センサ２１の検出値（熱起電力）に基づいて、鍋２０の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する。具体的には、ステップＳ１１において、バーナ１１の火力ｘと、熱センサ２１の検出値（熱起電力ｙ）とについて、ｙ≧ａｘ＋ｂ（式（１））であるか否かの条件分岐を行う。鍋２０の外径は、式（１）が真の場合、閾値以上であると判定され、式（１）が偽の場合、閾値未満であると判定される。

式（１）が真の場合とは、図４において、火力Ａに対する熱起電力ｙが○印の位置となる場合である。この○印は、式（１）の一次関数を示す直線Ｌの上側に位置している。この場合、鍋２０の外径が閾値以上であるため、燃焼火炎が大きく広がり、熱センサ２１が加熱される度合いが大きくなって、熱起電力ｙが高くなっている。つまり、鍋２０の外径に対して、火力Ａが適切となっている。従って、ステップＳ４において、火力Ａが維持される。

一方、式（１）が偽である場合とは、図４において、火力Ａに対する熱起電力ｙが△印の位置となる場合である。この△印は、式（１）の一次関数を示す直線Ｌの下側に位置している。この場合、鍋２０の外径が閾値未満であるため、燃焼火炎が上向きになって広がらず、熱センサ２１が加熱される度合いが小さくなって、熱起電力ｙが低くなっている。つまり、鍋２０の外径に対して、火力Ａが過大となっている。そこで、ステップＳ５において、バーナ１１の火力ｘが下げられ、ｘ＝Ｂに調節される。

ｘ＝Ｂの位置は、バーナ１１の火力と熱センサ２１の検出値（熱起電力ｙ）との間の相関性が、鍋２０の外径の大小にかかわらず、同等になる位置である。従って、ｘ＝Ａのときに△印であった場合でも、ｘ＝Ｂのところまで、矢印Ｃの如く火力を下げることにより、外径が閾値を下回る例えば１４ｃｍの鍋２０を使用している場合でも、火力が適切となり、該鍋２０の周りの燃焼火炎の溢れを抑制できる。なお、ｘ＝Ａのときに○印であった場合に、ｘ＝Ｂのところまで、矢印Ｄの如く火力を下げても、熱センサ２１の検出値（熱起電力）は、上記△印の場合と同等となる。

続いて、火力調節が行われたことを、ステップＳ６におけるＬＥＤ表示、ステップＳ７におけるブザー報知により、使用者に知らせることができる。なお、ステップＳ６，Ｓ７をどのように行うかは任意であり、他の表示手段や警告手段を用いてもよい。また、ステップＳ６，Ｓ７を省略してもよい。

次に、３つの熱センサ２１，２２，２３を用いる場合（図６）には、図５のステップＳ１は、図７に示されるステップＳ１と置換される。図７に示される※１〜３は、図５に示される※１〜３の位置にそれぞれ対応する。

図７のフローチャートについて説明すると、まずステップＳ１２において、バーナ１１の火力ｘと、熱センサ２１の検出値（熱起電力ｙ１）とについて、ｙ１≧ａｘ＋ｂであるか否かの条件分岐を行う。ステップＳ１２の条件式が真の場合、ステップＳ１３において、火力ｘと熱センサ２２の検出値（熱起電力ｙ２）とについて、ｙ２≧ａｘ＋ｂであるか否かの条件分岐を行う。ステップＳ１３の条件式が真の場合、ステップＳ１４において、火力ｘと熱センサ２３の検出値（熱起電力ｙ３）とについて、ｙ３≧ａｘ＋ｂであるか否かの条件分岐を行う。ステップＳ１４の条件式が真の場合、鍋２０の外径が閾値以上であり、熱センサ２１，２２，２３の検出値に異常値がないと判定できる。

ステップＳ１２の条件式（ｙ１≧ａｘ＋ｂ）が偽の場合、ステップＳ１５において、ｙ２≧ａｘ＋ｂであるか否かの条件分岐を行う。ステップＳ１５の条件式が偽の場合、ステップＳ１６において、ｙ３≧ａｘ＋ｂであるか否かの条件分岐を行う。ステップＳ１６の条件式が偽の場合、鍋２０の外径が閾値未満であり、熱センサ２１，２２，２３の検出値に異常値がないと判定できる。

ステップＳ１３，Ｓ１４において各条件式が偽となった場合、及びにステップＳ１５，Ｓ１６において各条件式が真となった場合には、３つの検出値が、図４における直線Ｌの上側と下側（例えば○印の位置と△印の位置）に分かれることになる。この場合、ステップＳ２において、熱センサ２１，２２，２３の検出値に異常値があると判定される。異常値がある場合、バーナ１１の中心Ｏ（図６）と鍋２０の中心との間に、位置ずれがある（鍋誤セット状態である）と考えることができる。

熱センサ２１，２２，２３の検出値に異常値がある場合、ステップＳ３において警告を発する。この警告は、例えば鍋誤セットアラーム２８（図３）を作動させることにより行う。コンロ１０の使用者は、この警告を受けて、鍋２０の位置ずれが解消されるように鍋位置を調節することができる。調節の結果、熱センサ２１，２２，２３の検出値に異常値がなくなると、ステップＳ８，Ｓ９において、アラームが解除される。このステップＳ８，Ｓ９は、ステップＳ３において鍋誤セットアラーム２８（図３）が作動している場合にその作動を解除するが、鍋誤セットアラーム２８が作動していない場合には何も行わない。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係るコンロ１０は、上記したプログラムに沿って制御される。制御の流れは、上記したとおりである。コンピュータに、プログラムの各ステップを実行させることにより、鍋２０の外径の大小、位置ずれがある場合の警告、及び鍋２０の外径に応じたバーナ１１の火力調節を行うことができる。

コンロ１０において、五徳３０の爪４１の下方に熱センサ２１が設けられており、バーナの火力と、該熱センサ２１の検出値（起電力）とに基づいて、制御部１４が、鍋２０の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する。

バーナ１１の火力と熱センサ２１の検出値（起電力）との間には相関性がある。バーナ１１の燃焼火炎の広がり方は、鍋２０の外径によって変化するため、その相関性は、鍋２０の外径によって変化する。鍋２０の外径が大きい場合には、燃焼火炎が鍋２０の底面に沿って広がるため、熱センサ２１が加熱される度合いが大きくなる。一方、鍋２０の外径が小さく、燃焼火炎が鍋２０の周囲に溢れる状態では、該燃焼火炎が上向きとなるため、熱センサ２１が加熱される度合いが小さくなる。ある火力においてこの相関性（式（１））が成り立てば、鍋２０の外径が閾値以上であると判定し、成り立たなければ、鍋２０の外径が閾値未満であると判定することができる。このように、熱センサ２１を追加するという簡易な構成で、鍋２０の外径の大小を判別することができる。

鍋２０の外径が閾値以上の場合にはバーナの火力を上げ、鍋２０の外径が閾値未満の場合にはバーナの火力を下げることができる。このため、鍋２０の外径が閾値以上であるか否かにかかわらず、バーナの火力を適切に設定することができる。またこれによって、鍋２０の周りの炎の溢れを抑制することができる。

鍋２０が五徳３０上から持ち上げられた状態では、熱センサ２１の検出値（起電力）が低下するので、鍋が五徳３０上にないことを検知することができる。

バーナ１１の周囲に例えば３箇所の熱センサ２１，２２，２３を配置した場合、その検出値に異常値が有るかどうかを、制御部１４が判別する。異常値がある場合、バーナ１１の中心Ｏと鍋２０の中心との間に位置ずれがあると考えることができる。このため、鍋２０の外径を判別すると共に、鍋２０の位置ずれを検出することができる。この鍋２０の位置ずれに対しては、警告を発することができる。このため、コンロの使用者に、鍋２０を適切な位置に載置するよう促すことができる。

［他の実施形態］
被加熱物は、鍋２０に限られるものではなく、フライパン、やかん等（図示せず）の、平面視で略円形の調理器具である。

熱センサの配置は１箇所又は３箇所に限られず、２箇所又は４箇所以上であってもよい。熱センサは、熱電対に限られず、例えばフレームロッドであってもよい。

制御部１４が、プログラムにより動作するコンピュータであるものとしたが、これに限られず、論理回路を適宜用いてもよい。

なお、鍋２０の外径に応じたバーナ１１の火力の調節を行わない構成としてもよい。図５のフローチャートでいえば、ステップＳ４〜Ｓ７を適宜省略してもよい。また、位置ずれ（鍋誤セット）の判別を行わない構成としてもよい。位置ずれの判別を行いつつ、位置ずれの警告を発しない構成としてもよい。図７のフローチャートでいえば、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ８，Ｓ９を適宜省略してもよい。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０・・・コンロ、１１・・・バーナ、１４・・・制御部、１６・・・天板、１９・・・熱センサ、２０・・・鍋（被加熱物）、２１，２２，２３・・・熱センサ、２４・・・火力調節弁、３０・・・五徳、４１・・・爪、４２・・・爪、４３・・・爪、Ｓ１・・・ステップ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・ステップ、ｘ・・・火力、ｙ，ｙ１，ｙ２，ｙ３・・・熱起電力（検出値）

Claims (6)

1. 被加熱物を加熱するための燃焼火炎を発生させるバーナと、
   前記バーナの周囲の天板上に設けられ、前記バーナの上方に前記被加熱物を支持するための複数の爪を有する五徳と、
   前記バーナの周囲において、前記五徳の前記爪の下方に設けられた熱センサと、
   前記バーナの火力と前記熱センサの検出値とに基づいて、前記被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する制御部と、
   を有するコンロ。
2. 前記バーナの火力をｘとし、前記熱センサの検出値をｙとし、ａ，ｂを定数とすると、
   前記制御部は、式（１）が真であるとき、前記被加熱物の外径が前記閾値以上であると判定し、式（１）が偽であるとき、前記被加熱物の外径が前記閾値未満であると判定する請求項１に記載のコンロ。
   ｙ≧ａｘ＋ｂ・・・式（１）
3. 前記制御部は、前記被加熱物の外径が前記閾値以上であるか否かに応じて、前記バーナの火力を調節する請求項１又は請求項２に記載のコンロ。
4. 前記熱センサが、前記バーナの周囲に３箇所以上配置され、各々の前記熱センサの検出値における異常値の有無を更に判別する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のコンロ。
5. 前記制御部は、前記被加熱物の外径が前記閾値未満であり、前記異常値がある場合に、警告を発する請求項４に記載の加熱調理器。
6. コンピュータに、
   バーナの火力と、３つ以上の熱センサの検出値とに基づいて、前記被加熱物の外径が予め定められた閾値以上であるか否かを判別するステップと、
   各々の前記熱センサの検出値における異常値の有無を更に判別するステップと、
   前記異常値がある場合に、警告を発するステップと、
   前記被加熱物の外径に応じて、前記被加熱物を加熱するバーナの火力を調節するステップと、
   を実行させるためのプログラム。

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