JP2018179492A

JP2018179492A - レンジフード

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Publication number: JP2018179492A
Application number: JP2018070567A
Authority: JP
Inventors: 崇殿垣内; Takashi Tonogaito; 裕二中野; Yuji Nakano; 松本　健司; Kenji Matsumoto; 健司松本; 剛高口; Takeshi Takaguchi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2038-04-02
Also published as: JP7033699B2

Abstract

【課題】外気温度が比較的高い夏などの時季において、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転を好適に行うことができるレンジフードを提供する。【解決手段】制御部１４は、平均温度Ｔｐおよび周囲温度Ｔｈに基づいて、調理物温度Ｔｃを算出し、制御部１４は、調理自動運転モードおよび非調理自動運転モードを有し、調理自動運転モードは、調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合の送風機４の風量を調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合の送風機の風量よりも小さくするモードであり、非調理自動運転モードは、調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合の送風機４の風量を周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合の送風機４の風量よりも小さくするモードであることを特徴とするレンジフード１。【選択図】図７

Description

本発明は、温度を検知し、風量を制御するレンジフードに関するものである。

従来、この種のレンジフードは、サーミスタに代表される、空気の温度を直接検知する温度センサーを吸気通路に配置し、ガス調理機器で加熱された吸気温度に応じて、運転制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのレンジフードについて図１１を参照しながら説明する。

レンジフード１１０は、調理コンロ１１３の上方位置の壁面１１１に固定されている。フード本体１１４の下面は調理コンロ１１３に向かって開口する吸引口１１５を有し、レンジフード１１０の上面には、排気ダクト１１６が連設され、排気ダクト１１６の端部は屋外に開放されている。フード本体１１４内には送風機１１８が設置されている。吸込口１１５には、吸気の温度を検出する温度センサー１１９が設けられている。温度センサー１１９が検出した温度は制御部に入力されるが、調理コンロ１１３により、周辺空気が加熱されると、制御部は、温度センサー１１９から入力された吸気温度ｔの増加分Δｔに応じて、送風機１１８の回転数を自動的に大きくする制御を行なう。送風機１１８の回転数が増加すると、吸引口１１５から吸い込んだ空気は、吸気通路１１７、排気ダクト１１６を通って屋外に排出されるため、吸気温度ｔの増加分Δｔが大きいほど、多くの空気を屋外に排出することになる。

特開平７−２８０３０７号公報

このような従来のレンジフードにおいては、例えば、夏場にエアコンを付けずに外出した際の室内の温度上昇は、調理コンロを点火した場合の温度上昇より小さいため、室内にこもった温度の高い空気を自動的に排出することができない。

つまり、従来のレンジフードにおいては、外気温度が高い夏等の時季において、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転を好適に行うことが困難である、という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、外気温度が比較的高い時季において、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転を好適に行うことができるレンジフードを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係るレンジフードは、フード本体と、前記フード本体に接続された送風機と、前記フード本体に設けられた赤外線温度センサーと、接触式温度センサーと、前記送風機の風量を制御する制御部とを備え、前記赤外線温度センサーは、加熱調理器上面の平均温度Ｔｐを検知し、前記接触式温度センサーは、前記接触式温度センサーの周囲の温度である周囲温度Ｔｈを検知し、前記制御部は、前記平均温度Ｔｐおよび前記周囲温度Ｔｈに基づいて、調理物温度Ｔｃを算出し、前記制御部は、調理自動運転モードおよび非調理自動運転モードを有し、前記調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードであり、前記非調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードであることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転を好適に行うことができる。

本発明の実施の形態１のレンジフードの室内設置状態を示す図同レンジフードを示す側面断面図操作スイッチ周辺を示す拡大側面断面図調理物温度Ｔｃの算出方法を説明するための加熱調理器の上面図操作スイッチを示す拡大正面図調理自動運転モードの制御方法を示すブロック図非調理自動運転モードの制御方法を示すブロック図室内外の温度、空気の流出入を示す図非調理自動運転モードの強風量で運転した場合の温度変化を示すグラフ本発明の実施の形態２の非調理自動運転モードの制御方法を示すブロック図従来のレンジフードの構造を示す側面図

本発明の一態様に係るレンジフードは、フード本体と、前記フード本体に接続された送風機と、前記フード本体に設けられた赤外線温度センサーと、接触式温度センサーと、前記送風機の風量を制御する制御部とを備え、前記赤外線温度センサーは、加熱調理器上面の平均温度Ｔｐを検知し、前記接触式温度センサーは、前記接触式温度センサーの周囲の温度である周囲温度Ｔｈを検知し、前記制御部は、前記平均温度Ｔｐおよび前記周囲温度Ｔｈに基づいて、調理物温度Ｔｃを算出し、前記制御部は、調理自動運転モードおよび非調理自動運転モードを有し、前記調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードであり、前記非調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードである、という構成を有する。

これにより、調理物温度Ｔｃが変化する調理中と、調理物温度Ｔｃが変化せず周囲温度Ｔｈが変化する非調理中とで、それぞれ別の自動運転制御が可能となる。このため、外気温度が比較的高い時季において、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転をしたい場合は、非調理自動運転モードにしておくことで好適に自動運転制御することができる。

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および図２に示すように、本実施の形態のレンジフード１は、住宅の室内２の加熱調理器３の上方の壁面に設置される。レンジフード１は、風量を変更可能な送風機４を内部に備えるとともに下面に吸込口５を形成するフード本体６を有している。

送風機４は、ケーシング４ａ、シロッコファン４ｂ、モーター４ｃで構成される。レンジフード１の天面には排気口７を設け、排気口７には屋外８に連通するダクト９を接続し、送風機４により、吸込口５から吸い込んだ室内２の空気を屋外８に排出する。

室内２には、給気口１０が設けられる。送風機４により、室内２の空気を排出すると室内２が負圧になるため、屋外８の空気が給気口１０から流入する。フード本体６の前面には、操作スイッチ１１を備える。

図３は、フード本体６の操作スイッチ１１周辺（図２の丸印で囲った部分）を示す拡大側面断面図である。フード本体６の内部には、スイッチケース１２が設けられる。

スイッチケース１２内には、温度センサーユニット１３および制御部１４を備えている。温度センサーユニット１３は、赤外線温度センサー１３ａと接触式温度センサー１３ｂとで構成される。制御部１４は、送風機４に風量の変更を指示する。

温度センサーユニット１３の下方にはセンサーカバー１５が設けられている。センサーカバー１５は、温度センサーユニット１３を汚れから保護するものであり、遠赤外線を透過しやすいポリエチレンなどの材料で成形される。

接触式温度センサー１３ｂが検知する周囲温度Ｔｈは、接触式温度センサー１３ｂ自身の周囲温度である。周囲温度Ｔｈは、スイッチケース１２の上面にスイッチケース通気口１６、フード本体６の上面にフード本体通気口１７、をそれぞれ設け通気させることで、室内２の室温に近いものになる。

図４は、赤外線温度センサー１３ａが検知する平均温度Ｔｐから調理物温度Ｔｃを算出する計算式を説明するための加熱調理器３の上面図である。

赤外線温度センサー１３ａは、加熱調理器３の上面のセンサー検知範囲１８の平均温度Ｔｐを非接触で検出する。センサー検知範囲１８のセンサー検知面積をＳｐ、調理物１９の調理物面積をＳｃとすると、センサー検知範囲１８から調理物１９を除いた面積はＳｐ−Ｓｃである。

面積Ｓｐは赤外線温度センサー１３ａの視野角θから決まるので、あらかじめ制御部１４に記憶させておく。

調理物１９の調理物面積をＳｃは、一般的によく使用される鍋の面積として、あらかじめ制御部１４に設定しておく。

センサー検知範囲１８の調理物１９以外の部分の温度は、接触式温度センサー１３ｂで検知した周囲温度Ｔｈと同じであると仮定し、あらかじめ制御部１４に設定しておく。

以上より、センサー検知範囲１８の平均温度Ｔｐは、Ｔｐ＝｛Ｓｃ×Ｔｃ＋（Ｓｐ−Ｓｃ）×Ｔｈ｝÷Ｓｐと計算される。この式から調理物温度Ｔｃは、Ｔｃ＝｛Ｓｐ×Ｔｐ−（Ｓｐ−Ｓｃ）×Ｔｈ｝÷Ｓｃと算出される。この調理物温度Ｔｃの算出を制御部１４が行なう。

図５は、操作スイッチ１１を示す拡大正面図である。

操作スイッチ１１には、切ボタン１１ａ、調理自動運転ボタン１１ｂ、非調理自動運転ボタン１１ｃ、手動運転ボタン１１ｄが設けられている。

操作スイッチ１１の手動運転ボタン１１ｄを１度押すと、制御部１４は手動運転モードに切り替わり、送風機４に弱風量で運転するよう指示し、もう１度押すと、送風機４に強風量で運転するよう指示する。このように、手動運転モードは、使用者が運転風量を任意に選択できる運転モードである。

次に、調理自動運転モードの制御方法を図６のブロック図で説明する。

操作スイッチ１１の調理自動運転ボタン１１ｂを押すと、制御部１４は調理自動運転モードに切り替わる。

調理自動運転モードは、調理中に調理物温度Ｔｃに応じて風量が自動的に切り替わる自動運転モードである。調理自動運転モードでは、制御部１４で算出された調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合、制御部１４は送風機４に弱風量で運転するよう指示し、調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合、制御部１４は送風機４に強風量で運転するよう指示する。

この第１所定温度は、例えば水が沸騰する温度より少し低い８０℃程度（７０〜９０℃）で、水を加熱する場合、沸騰する少し前に送風機４が強運転に切り替わるよう、制御部１４にあらかじめ記憶させておく。

次に、非調理自動運転モードの制御方法を図７のブロック図で説明する。

非調理自動運転ボタン１１ｃを押すと、制御部１４は非調理自動運転モードに切り替わる。

非調理自動運転モードは、調理中以外、例えば、夏場の不在時に室温に応じて風量が自動的に切り替わる自動運転モードである。非調理自動運転モードでは、調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、接触式温度センサー１３ｂが検知した周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合、制御部１４は送風機４に弱風量で運転するよう指示し、接触式温度センサー１３ｂが検知した周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合、制御部１４は送風機４に強風量で運転するよう指示する。

この第２所定温度は、例えば３２℃程度（３０〜３５℃）で、夏場に室内の窓を閉め切って出かけた際、室内の温度が上昇して３２℃（３０〜３５℃）以上になると、送風機４が強風量に切り替わり、温度が上昇した室内の空気がより多く排出され、屋外の空気が流入する。そうすることで、室内の温度が異常に高くなることを防ぐことができ、帰宅した際の不快感が軽減する。

ここで、調理物温度Ｔｃが設定値未満であることを条件としたが、非調理自動運転モード中に調理物温度Ｔｃが設定値以上となった場合、非調理自動運転モードを自動的に解除して調理自動運転モードに移行する。非調理自動運転モード中に調理が開始され、調理物温度Ｔｃが設定値以上になった場合、非調理自動運転モードは、調理中に好適な運転制御ではないからである。設定値は、調理が開始されたことを温度センサーユニット１３が確実に検出できる６０℃程度（５０〜７０℃）がよい。非調理自動運転モードを自動的に解除して調理自動運転モードに移行することで、手動で運転モードを選択し直すことなく、調理中に好適な自動運転に自動的に移行することができる。

なお、非調理自動運転モード中に調理物温度Ｔｃが設定値以上となった場合、調理自動運転モードに移行せずに送風機４を停止させ、調理中に好適な調理自動運転モードまたは手動運転モードの選択を使用者に促してもよい。

なお、本実施の形態では、接触式温度センサー１３ｂをフード本体６内に設けたが、フード本体６以外の場所に設けてもよく、例えば、室内の壁などに設けてもよい。

また、レンジフード１によって室内全体の自動排熱運転を行ってもよい。

本発明の一態様に係るレンジフード１は、フード本体６と、フード本体６に接続された送風機４と、フード本体６に設けられた赤外線温度センサー１３ａと、接触式温度センサー１３ｂと、送風機４の風量を制御する制御部１４とを備え、赤外線温度センサー１３ａは、加熱調理器３上面の平均温度Ｔｐを検知し、接触式温度センサー１３ｂは、接触式温度センサー１３ｂの周囲の温度である周囲温度Ｔｈを検知し、制御部１４は、平均温度Ｔｐおよび周囲温度Ｔｈに基づいて、調理物温度Ｔｃを算出し、制御部１４は、調理自動運転モードおよび非調理自動運転モードを有し、調理自動運転モードは、調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合の送風機４の風量を調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合の送風機の風量よりも小さくするモードであり、非調理自動運転モードは、調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合の送風機４の風量を周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合の送風機４の風量よりも小さくするモードである、という構成を有する。

これにより、調理物温度Ｔｃが変化する調理中と、調理物温度Ｔｃが変化せず周囲温度Ｔｈが変化する非調理中とで、それぞれ別の自動運転制御が可能となる。このため、外気温度が比較的高い夏場などの時季において、室内の温度変化に応じた自動的な排熱運転をしたい場合は、非調理自動運転モードにしておくことで好適に自動運転制御することができる。

また、調理自動運転モードと非調理自動運転モードは、操作スイッチ１１により切り替え可能である、という構成にしてもよい。

これにより、使用者が任意に運転モードを選択することができ、使用者の使用状況に応じた好適な自動運転制御をすることができる。

また、制御部１４は、非調理自動運転モード中に、調理物温度Ｔｃが設定値以上となった場合、非調理自動運転モードを自動的に解除する、という構成にしてもよい。

これにより、使用者が非調理自動運転モードを選択したまま調理を開始した場合、調理中に好適な調理自動運転モードまたは手動運転モードの選択を使用者に促すことができ、使用者の使用状況に応じた好適な自動運転制御をすることができる。

また、制御部１４は、非調理自動運転モード中に、調理物温度Ｔｃが設定値以上となった場合、非調理自動運転モードを自動的に解除して、調理自動運転モードに移行するか、或いは調理自動運転モードに移行せずに送風機４を停止させる、という構成にしてもよい。

これにより、使用者が非調理自動運転モードを選択したまま調理を開始した場合、自動的に調理自動運転モードに移行することで、手動で運転モードの選択し直す必要がなく、調理中に好適な自動運転制御をすることができる。また、送風機４を停止させる場合には、手動運転モードの使用を使用者に促すことができる。

（実施の形態２）
図８は、室内外の温度、空気の流れを示す図である。

レンジフード１の送風機４を運転すると、室内２の周囲温度Ｔｈの空気がダクト９から屋外８に排出され、室内２が負圧になるため、屋外８の外気温Ｔｏの空気が給気口１０から流入する。

図９は、非調理自動運転モードで、強風量で運転した場合の温度変化を示すグラフである。周囲温度Ｔｈ＞外気温Ｔｏのときは、時間の経過とともに周囲温度Ｔｈは下がるため、図９（ａ）に示すような右下がりのグラフとなるが、周囲温度Ｔｈ≦外気温Ｔｏのときは、時間の経過とともに、周囲温度Ｔｈは上がるため、図９（ｂ）に示すような右上がりのグラフとなる。

図１０は、非調理自動運転モードの制御方法のブロック図である。

調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、接触式温度センサー１３ｂが検知した周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合、制御部１４は送風機４にΔｔ分間、弱風量で運転するよう指示し、接触式温度センサー１３ｂが検知した周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合、制御部１４が送風機４に強風量で運転するよう指示するのは実施の形態１と同じであるが、本実施の形態では、最初の運転開始から温度勾配計算時間Δｔ分経過後は、周囲温度勾配ΔＴｈの値により運転風量を切り換える。

周囲温度勾配ΔＴｈは、（現在の周囲温度Ｔｈ− 温度勾配計算時間Δｔ分前の周囲温度Ｔｈ）÷温度勾配計算時間Δｔ分で算出する。

この温度勾配計算時間Δｔは、例えば３０分程度（３０〜６０分）で、周囲温度勾配ΔＴｈを算出するのに十分な時間であればよい。

温度勾配計算時間Δｔ分経過後において、周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上かつ周囲温度勾配ΔＴｈが第３所定温度未満の場合、制御部１４は送風機４に強風量で運転するように指示し、周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上かつ周囲温度勾配ΔＴｈが第３所定温度以上の場合、制御部１４は送風機４に弱風量で運転するように指示し、周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合、制御部１４は送風機４に弱風量で運転するように指示する。

この第３所定温度は、例えば０℃程度（０〜１℃）で、周囲温度勾配ΔＴｈが０℃より高い、つまり、図９（ｂ）に示したような室内の周囲温度Ｔｈが上昇する場合には、熱の排出量より熱の流入量が大きいということなので、送風機４を弱風量に切り換えることで、室内の周囲温度Ｔｈが異常に高くなることを防ぐことができる。

また、周囲温度勾配ΔＴｈが０℃以下、つまり、図９（ａ）に示したような室内の周囲温度Ｔｈが低下する場合には、熱の排出量より熱の流入量が小さいということなので、送風機４を強風量に切り換えることで、室内の周囲温度Ｔｈを下げることができる。

なお、送風機４を停止せず、弱風量で運転するのは、最低限の空気の入れ替えを行うためである。

このように、周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上かつ周囲温度勾配ΔＴｈが第３所定温度以上の場合、および、周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合には、送風機４を弱風量で運転させることで、室内への熱の流入すなわち室内の周囲温度Ｔｈが過剰に高くなることを抑制する。また、周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上かつ周囲温度勾配ΔＴｈが第３所定温度未満の場合に送風機４を強風量で運転することで積極的に室内の熱を排出し、室内の周囲温度Ｔｈを下げることができる。すなわち、本実施の形態の構成により、室内外の温度状況に応じた好適な自動運転制御をすることができる。

以上、本発明に係るレンジフードについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明にかかるレンジフードは、温度変化を検知し、風量を制御するレンジフード等として有用である。

１レンジフード
２室内
３加熱調理器
４送風機
４ａケーシング
４ｂシロッコファン
４ｃモーター
５吸込口
６フード本体
７排気口
８屋外
９ダクト
１０給気口
１１操作スイッチ
１１ａ切ボタン
１１ｂ調理自動運転ボタン
１１ｃ非調理自動運転ボタン
１１ｄ手動運転ボタン
１２スイッチケース
１３温度センサーユニット
１３ａ赤外線温度センサー
１３ｂ接触式温度センサー
１４制御部
１５センサーカバー
１６スイッチケース通気口
１７フード本体通気口
１８センサー検知範囲
１９調理物
Ｔｈ周囲温度
Ｔｐ平均温度
Ｔｃ調理物温度
Ｓｐセンサー検知面積
Ｓｃ調理物面積
Ｔｏ外気温
ΔＴｈ周囲温度勾配
Δｔ温度勾配計算時間

Claims

フード本体と、
前記フード本体に接続された送風機と、
前記フード本体に設けられた赤外線温度センサーと、
接触式温度センサーと、
前記送風機の風量を制御する制御部とを備え、
前記赤外線温度センサーは、加熱調理器上面の平均温度Ｔｐを検知し、
前記接触式温度センサーは、前記接触式温度センサーの周囲の温度である周囲温度Ｔｈを検知し、
前記制御部は、前記平均温度Ｔｐおよび前記周囲温度Ｔｈに基づいて、調理物温度Ｔｃを算出し、
前記制御部は、調理自動運転モードおよび非調理自動運転モードを有し、
前記調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記調理物温度Ｔｃが第１所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードであり、
前記非調理自動運転モードは、前記調理物温度Ｔｃが設定値未満の条件下において、前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度未満の場合の前記送風機の風量を前記周囲温度Ｔｈが第２所定温度以上の場合の前記送風機の風量よりも小さくするモードであることを特徴とするレンジフード。
前記調理自動運転モードと前記非調理自動運転モードは、操作スイッチにより切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載のレンジフード。
前記制御部は、前記非調理自動運転モード中に、前記調理物温度Ｔｃが前記設定値以上となった場合、前記非調理自動運転モードを自動的に解除することを特徴とする請求項１または２に記載のレンジフード。
前記制御部は、前記非調理自動運転モード中に、前記調理物温度Ｔｃが前記設定値以上となった場合、前記非調理自動運転モードを自動的に解除して、前記調理自動運転モードに移行するか、或いは前記調理自動運転モードに移行せずに前記送風機を停止させることを特徴とする請求項３に記載のレンジフード。
前記制御部は、前記非調理自動運転モード中に、前記周囲温度Ｔｈおよび所定時間前の前記周囲温度Ｔｈから周囲温度上昇勾配ΔＴｈを算出し、前記周囲温度上昇勾配ΔＴｈが第３所定温度以上の場合の前記送風機の風量を前記周囲温度上昇勾配ΔＴｈが第３所定温度未満の場合の前記送風機の風量よりも小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンジフード。