JP2020016412A - レンジフード - Google Patents

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Abstract

【課題】ファンの風量とフィルタの回転数を共に最適に制御する。【解決手段】汚染状態検知センサ310は調理器からの空気の汚染状態を検知する。調理状態検知センサ320は調理器による調理状態を検知する。ファン116は調理器の上部の空気を排気する。フィルタ118は調理器の上部の空気に含まれる油煙から油分を取り除く。制御部130は、汚染状態検知センサ310によって検知された空気の汚染状態を用いてファン116の風量を制御するとともに、調理状態検知センサ320によって検知された調理状態を用いてフィルタ118の回転数を制御する。【選択図】図4

Description

本発明はレンジフードに関する。
従来、レンジフードに設けた温度センサにより調理器の天面温度を検知し、検知した天面温度に基づいて、ファンの風量とフィルタの回転数を同時に制御するレンジフードが知られている(特許文献1)。
特許第5684106号明細書
特許文献1に開示されている発明は、検知した天面温度に基づいて、油煙の発生量が多い調理であるか否かを判定し、ファンの風量とフィルタの回転数を同時に制御している。しかし、ファンの風量とフィルタの回転数の両方が必ずしも最適な状態で制御されない場合がある。
フィルタは油煙などに含まれる油の捕集率を向上させるために回転させている。したがって、フィルタの回転数を天面温度に応じて制御することは、フィルタの回転数を最適な状態で制御していると言える。一方、ファンは油煙を排気して環境の悪化を防止するために回転させている。しかし、天面温度と油煙などの発生状況は必ずしも比例しないため、天面温度に応じてファンの風量を制御することは、ファンの風量を必ずしも最適な状態で制御しているとは言えない。
本発明は、ファンの風量は空気汚染状態により、また、フィルタの回転数は調理状態により、それぞれ独自に判定するようにし、その判定に基づいてファンの風量とフィルタの回転数を共に最適な状態で制御できるようにした、レンジフードの提供を目的とする。
上記目的を達成するための本発明のレンジフードは、汚染状態検知センサ、調理状態検知センサ、ファン、フィルタ、および制御部を有する。
汚染状態検知センサは調理器からの空気の汚染状態を検知する。調理状態検知センサは調理器による調理状態を検知する。ファンは調理器の上部の空気を排気する。フィルタは調理器の上部の空気に含まれる油煙から油分を取り除く。制御部は、汚染状態検知センサによって検知された空気の汚染状態を用いてファンの風量を制御するとともに、調理状態検知センサによって検知された調理状態を用いてフィルタの回転数を制御する。
上記のように構成された本発明のレンジフードによれば、調理時におけるファンの風量とフィルタの回転数を共に最適に制御できる。
本実施形態のレンジフードをキッチンに設置した場合の正面図である。 本実施形態のレンジフードをキッチンに設置した場合の側面図である。 本実施形態のレンジフードが備える操作パネルの正面図である。 本実施形態のレンジフードの制御系のブロック図である。 図4のテーブル記憶部に記憶されているテーブルの一例を示す図である。 本実施形態のレンジフードのメインフローチャートである。 図6のメインフローチャートのS300のステップのサブルーチンフローチャートである。 図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様1を示す図である。 図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様2を示す図である。 図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様2を示す図である。 図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様3を示す図である。 図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様3を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態のみに限定されない。なお、各図面は説明の便宜上誇張されて表現されている。したがって、各図面における各構成要素の寸法比率は実際とは異なる。また、図面において同一の要素には同一の符号を付し、明細書において重複する説明は省略する。
(レンジフードの構成)
図1は、本実施形態のレンジフードをキッチンに設置した場合の正面図である。また、図2は、本実施形態のレンジフードをキッチンに設置した場合の側面図である。
図1および図2に示すように、本実施形態のレンジフード100は、調理器200の上部に設置される。レンジフード100は調理器200の調理時に生じる臭い、煙、油などを含む臭気や油煙を吸い込み外部に排気し、その油煙に含まれる油分を取り除く。なお、例示する調理器200は、3つの熱源210(3つの熱源の総称)およびグリルの吹出口220を有する。
レンジフード100は、その中央部より左側の前面側の下面に、調理器200からの空気の汚染状態を検知する汚染状態検知センサ310と、調理器200による調理状態を検知する調理状態検知センサ320とを設置している。
空気の汚染状態は、調理器200が発生する熱エネルギーの合計値として検知することができる。熱エネルギーの合計は、調理器200から受信する発熱情報を用いて算出する。発熱情報は、3つの熱源210の内のどの熱源に点火されているか、グリルに点火されているかなどの情報である。
この場合、汚染状態検知センサ310は、調理器200が備える発熱情報の出力部(図示せず)から発信される信号を受信する受信部となる。発熱情報を得るためには、調理器200が備える発熱情報の出力部と制御部とが電気的に接続されている必要がある。この電気的な接続は、有線によって行っても良いし、無線によって行っても良い。
調理状態は調理器200からの油煙の発生量によって検知する。油煙の発生量は調理器200の天面温度を用いて算出できる。この場合、調理状態検知センサ320は、調理器200の天面温度を検知する温度センサとなる。なお、温度センサは、複眼温度センサでも良いし、単眼温度センサでも良い。調理状態検知センサ320として温度センサを用いると、信頼性が高くなる。
調理状態は調理器200で選択された調理のメニュー情報を用いて検知することもできる。この場合は、調理状態検知センサ320は、調理器200が備える選択された調理のメニュー情報の出力部(図示せず)となる。
調理器200が備える選択された調理のメニュー情報の出力部を用いる場合、メニュー情報の出力部とレンジフード100とが電気的に接続されている必要がある。この電気的な接続は、有線によって行っても良いし、無線によって行っても良い。
レンジフード100は、その上部に排気部110を備えている。排気部110は、調理器200からの臭気や油煙を排気する。排気部110は、調理器200からの油煙を吸い込む吸気口112、屋外と連通する排気口114、吸気口112と排気口114とを結ぶ通路内に吸気口112から吸い込んだ油煙を排気口114に排気させるファン116を備えている。ファン116は調理器200の上部の空気を排気する。ファン116はファンモータ117によって駆動される。
また、吸気口112とファン116との間には、吸気口112から吸い込んだ油煙から油分を取り除くフィルタ(ディスク)118が設けられている。フィルタ118は調理器200の上部の空気に含まれる油煙から油分を取り除く。フィルタ118はフィルタモータ119によって駆動される。
レンジフード100は、その上部の前面側に、レンジフード100の動作を指示するための操作パネル120を備えている。なお、操作パネル120はレンジフード100に限らず、レンジフード100が設置される部屋の天井、壁、または調理器200に取り付けても良い。
図3は、本実施形態のレンジフード100が備える操作パネル120の正面図である。操作パネル120は、運転スイッチ121、風量スイッチ122、自動スイッチ123、タイマースイッチ124、照明スイッチ125、および常時換気スイッチ126を有する。
運転スイッチ121は、レンジフード100を動作させるためのスイッチである。風量スイッチ122は、ファン116の風量を、弱、中、強に手動で切り替えるためのスイッチである。自動スイッチ123は、汚染状態検知センサ310および調理状態検知センサ320が検知する調理器200からの空気の汚染状態と調理器200による調理状態とに応じて、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数の段階を、自動的に最適な段階に切り替える制御を行わせるためのスイッチである。タイマースイッチ124は、ファン116を調理終了後に回転させる時間を設定するためのスイッチである。照明スイッチ125は、調理器200の上部を照らすLED電球の点灯/消灯させるためのスイッチである。常時換気スイッチ126は、ファン116を手動で回転/停止させることで常時換気の運転/停止を行うためのスイッチである。
図4は、本実施形態のレンジフード100の制御系のブロック図である。レンジフード100は、ファン116、ファンモータ117、フィルタ118、フィルタモータ119、操作パネル120、制御部130、汚染状態検知センサ310、および調理状態検知センサ320を有する。
ファン116、ファンモータ117、フィルタ118、フィルタモータ119、および操作パネル120、汚染状態検知センサ310、および調理状態検知センサ320は上記の通りである。制御部130は、レンジフード100に内蔵されている。なお、制御部130は、たとえば、コンロ内や壁面、天井面など、レンジフード100外に設けられていても良い。また、汚染状態検知センサ310、および調理状態検知センサ320は、レンジフード内に限らずコンロ内や壁面、天井面などのレンジフード外に設けられていても良い。
制御部130はテーブル記憶部132を有している。図5は、図4のテーブル記憶部132に記憶されているテーブルの一例を示す図である。図に示すように、テーブル記憶部132は、ファン116の風量の判定をするためのテーブル、フィルタ118の回転数の判定をするためのテーブル、および判定されたファン116の風量の段階と判定されたフィルタ118の回転数の段階とを段階ごとに対応させたモードテーブルを記憶している。
ファン116の風量がどの段階に該当するかは、汚染状態検知センサ310の検出値Aに基づいて判定される。たとえば、汚染状態検知センサ310の検出値Aが判定値A2よりも大きければ、ファン116の風量は「強」と判定される。汚染状態検知センサ310の検出値Aが判定値A1以上A2以下であれば、ファン116の風量は「中」と判定される。汚染状態検知センサ310の検出値Aが判定値A1よりも小さければ、ファン116の風量は「弱」と判定される。
フィルタ118の回転数がどの段階に該当するかは、調理状態検知センサ320の検出値Bに基づいて判定される。たとえば、調理状態検知センサ320の検出値Bが判定値B2よりも大きければ、フィルタ118の回転数は「速い」と判定される。調理状態検知センサ320の検出値Bが判定値B1以上B2以下であれば、フィルタ118の回転数は「普通」と判定される。調理状態検知センサ320の検出値Bが判定値B1よりも小さければ、フィルタ118の回転数は「遅い」と判定される。
モードテーブルは、判定されたファン116の風量の段階と判定されたフィルタ118の回転数の段階とを段階ごとに対応させて、第三モードはファン116の風量が「強」でフィルタ118の回転数が「速い」、第二モードはファン116の風量が「中」でフィルタ118の回転数が「普通」、第一モードはファン116の風量が「弱」でフィルタ118の回転数が「遅い」、という組み合わせを示している。モードテーブルは、判定されたファン116の風量の段階が判定されたフィルタ118の回転数の段階と異なる場合などに使用する。なお、モードテーブルの使用の仕方については後述する。
(レンジフード100の動作)
以下、レンジフード100の動作を、図6から図12を参照して説明する。図6は、本実施形態のレンジフード100のメインフローチャートである。図7は、図6のメインフローチャートのS300のステップのサブルーチンフローチャートである。図6および図7のフローチャートは、制御部130によって処理される。なお、これらのフローチャートは、操作パネル120(図3参照)の自動スイッチ123が選択されているときに動作する。以下に、レンジフード100の動作を詳細に説明する。
制御部130は、汚染状態検知センサ310によって空気の汚染状態を検知する(S100)。汚染状態検知センサ310としては、上記したように、調理器200が備える発熱情報の出力部(図示せず)を用いることができる。汚染状態検知センサ310からは空気の汚染状態に応じた検出値Aが出力される。
次に、制御部130は、調理状態検知センサ320によって調理状態を検知する(S200)。調理状態検知センサ320としては、上記のように、温度センサまたは調理器200が備える選択された調理のメニュー情報の出力部(図示せず)を用いることができる。調理状態検知センサ320からは調理状態に応じた検出値Bが出力される。
そして、制御部130は、汚染状態検知センサ310によって検知された空気の汚染状態を用いてファン116の風量を制御するとともに、調理状態検知センサ320によって検知された調理状態を用いてフィルタ118の回転数を制御する(S300)。したがって、制御部130は、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数の設定を個別に行なう。
このように、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数の設定が個別に行なわれることによって、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を、空気の汚染状態および調理状態に適した状態に設定することができる。したがって、汚染された空気が速やかに排気することができ、調理器200の上部および周辺の環境の悪化を防止できる。また、油煙に含まれる油分を的確に回収することができる。また、ファン116やフィルタ118が必要以上の回転数で回転されてしまうことを防止でき、ファン116やフィルタ118の回転騒音が低減できる。
図6のS300のステップで行われる具体的な処理は次の通りである。制御部130は、テーブル記憶部132に記憶されているファンの風量の判定のテーブルと、S100のステップで検知した、汚染状態検知センサ310の検出値Aとを参照して、ファン116の風量を判定する(S310)。つまり、制御部130は、汚染状態検知センサ310によって検知された空気の汚染状態を用いてファン116の風量の段階を低い段階(「弱」)から高い段階(「強」)まで段階的に判定する。
制御部130は、テーブル記憶部132に記憶されているフィルタ118の回転数の判定のテーブルと、S200のステップで検知した、調理状態検知センサ320の検出値Bとを参照して、フィルタ118の回転数を判定する(S320)。つまり、制御部130は、調理状態検知センサ320によって検知された調理状態を用いてフィルタ118の回転数の段階を低い段階(「遅い」)から高い段階(「速い」)まで段階的に判定する。
次に、制御部130は、テーブル記憶部132に記憶されているモードテーブルを参照して、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を設定する(S330)。このファン116の風量とフィルタ118の回転数の設定には、様々な動作態様がある。本実施形態では、この動作態様として、動作態様1から動作態様3を例示して説明する。
<動作態様1の動作>
図8は、図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様1を示す図である。動作態様1では、制御部130は、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数を判定された段階にそれぞれ設定する。
たとえば、図8に示すように、S310のステップで判定されたファン116の風量が「中」であり、S320のステップで判定されたフィルタ118の回転数が「遅い」であった時には、制御部130は、ファン116の風量を判定と同じ「中」に、フィルタ118の回転数を判定と同じ「遅い」にそれぞれ設定する。
動作態様1の動作によれば、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数を判定された段階にそれぞれ設定しているので、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を、空気の汚染状態および調理状態に適した状態に設定することができる。
<動作態様2の動作>
図9および図10は、図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様2を示す図である。動作態様2では、判定されたファン116の風量の段階と判定されたフィルタ118の回転数の段階とが異なる場合には、判定された段階の高い方に、同時に、ファン116の風量とフィルタ118の回転数とを設定する。
たとえば、図9に示すように、S310のステップで判定されたファン116の風量が「弱」であり、S320のステップで判定されたフィルタ118の回転数が「普通」であった時には、制御部130は、ファン116の風量の段階をフィルタ118の回転数の段階に合わせて、ファン116の風量を「中」に、フィルタ118の回転数を「普通」に設定する。つまり、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を第二モードに合わせる。
また、図10に示すように、S310のステップで判定されたファン116の風量が「強」であり、S320のステップで判定されたフィルタ118の回転数が「普通」であった時には、制御部130は、フィルタ118の回転数の段階をファン116の風量の段階に合わせて、ファン116の風量を「強」に、フィルタ118の回転数を「速い」に設定する。つまり、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を第三モードに合わせる。
動作態様2の動作によれば、判定された段階の高い方に、ファン116の風量とフィルタ118の回転数とを同時に設定しているので、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数が別の段階に切り替わる回数を減少させることができる。このため、ファン116の風量とフィルタ118の回転数とが切り替わる時に発生する騒音を抑えることができる。また、空気の汚染状態の悪化を防止でき、油煙に含まれる油分を的確に回収することができる。さらに、ファン116の風量とフィルタ118の回転数とは、相性の良い組み合わせが存在する。ファン116の排気風の風圧は回転しているフィルタ118を押さえ付けるように作用するからである。このため、動作態様2の動作によれば常に相性の良い組み合わせで運転可能である。ファン116の風量とフィルタ118の回転数とを相性の良い組み合わせで運転すると、ファン116の排気風の風圧によって回転中のフィルタ118のブレが抑えられる。これにより、回転しているファン116の騒音が抑制される。
<動作態様3の動作>
図11および図12は、図7のサブルーチンフローチャートのS330のステップの動作態様3を示す図である。動作態様3では、判定されたファン116の風量の段階が判定されたフィルタ118の回転数の段階よりも低い場合には、ファン116の風量の段階を、同時に、フィルタ118の回転数の段階と同一の段階に設定する。一方、判定されたファン116の風量の段階が判定されたフィルタ118の回転数の段階よりも低くない場合には、ファン116の風量の段階とフィルタ118の回転数の段階とをそれぞれ判定された段階に設定する。
たとえば、図11に示すように、S310のステップで判定されたファン116の風量が「弱」であり、S320のステップで判定されたフィルタ118の回転数が「普通」であった時には、制御部130は、ファン116の風量を「中」に、フィルタ118の回転数を「普通」に設定する。つまり、ファン116の風量とフィルタ118の回転数を第二モードに合わせる。
また、図12に示すように、S310のステップで判定されたファン116の風量が「中」であり、S320のステップで判定されたフィルタ118の回転数が「遅い」であった時には、制御部130は、ファン116の風量を判定と同じ「中」に、フィルタ118の回転数を判定と同じ「遅い」にそれぞれ設定する。フィルタ118の回転数を判定と同じ「遅い」に設定するのは、油煙に含まれる油分を十分に回収できるからである。
動作態様3の動作によれば、判定されたファン116の風量の段階が判定されたフィルタ118の回転数の段階よりも低い場合にだけ、ファン116の風量の段階を、フィルタ118の回転数の段階と同一の段階に同時に設定している。このため、汚染された空気を排気するために十分な風量を確保できる。また、フィルタ118だけを回転させても、ファン116の風量が無いと油煙をレンジフード100まで誘導することができず、フィルタ118で油分を回収することができない。このため、動作態様3のように、ファン116の風量を油煙の発生量に見合った風量に上げることで、調理物から発生した油煙をフィルタ118まで誘導できるようになる。さらに、ファン116の風量およびフィルタ118の回転数が別の段階に切り替わる回数を減少させることができる。したがって、ファン116の風量とフィルタ118の回転数とが切り替わる時に発生する騒音を抑えることができる。また、空気の汚染状態の悪化が防止でき、油煙に含まれる油分を的確に回収することもできる。また、発熱量が大きく空気の汚染状態が悪い一方、油分の発生量が少ない調理の場合は風量を確保しつつフィルタ118の回転による騒音を最低限に抑えることができる。
図7のサブルーチンフローチャートに戻って、制御部130は、上記のように、様々な動作態様で設定された風量と回転数でファン116とフィルタ118を駆動させるため、ファンモータ117とフィルタモータ119に制御指令を与える(S340)。
以上のように、本実施形態のレンジフード100では、ファン116の風量は空気汚染状態により、また、フィルタ118の回転数は調理状態により、それぞれ独自に判定するようにし、その判定に基づいてファンの風量とフィルタの回転数を共に最適な状態で制御できるようにしたので、調理時におけるファンの風量とフィルタの回転数を共に最適に制御できる。
なお、本実施形態のレンジフード100は、ガスコンロを備えた調理器200を対象としたものとして説明したが、IHを備えた調理器200を対象とするものであっても、本発明を適用することは可能である。
また、本実施形態では3つの段階のファン116の風量とフィルタ118の回転数が設定されている場合を例示したが、これらの段階は3つの場合に限らず、2つまたは4つ以上の段階であっても良い。
さらに、動作態様1については、段階が無く、無段階式にファン116の風量が変更されるレンジフード100であっても良い。
さらに、汚染状態検知センサ310としては、CO2センサ、または/およびガスセンサを用いてもよい。また、調理状態検知センサ320としては、音センサ、色彩センサ、粒子センサ、鍋底温度センサのうちいずれか1つまたはこれらのセンサなどを複数組み合わせたものを用いてもよい。
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想に基づいて様々な形態として実施可能であり、それらもまた本発明の技術的範囲の範疇であることは言うまでもない。
100 レンジフード、
110 排気部、
112 吸気口、
114 排気口、
116 ファン、
117 ファンモータ、
118 フィルタ、
119 フィルタモータ、
120 操作パネル、
121 運転スイッチ、
122 風量スイッチ、
123 自動スイッチ、
124 タイマースイッチ、
125 照明スイッチ、
126 常時換気スイッチ、
130 制御部、
132 テーブル記憶部、
200 調理器、
210 熱源、
220 グリルの吹出口、
310 汚染状態検知センサ、
320 調理状態検知センサ。

Claims (9)

  1. 調理器からの空気の汚染状態を検知する汚染状態検知センサと、
    前記調理器による調理状態を検知する調理状態検知センサと、
    前記調理器の上部の前記空気を排気するファンと、
    前記調理器の上部の前記空気に含まれる油煙から油分を取り除くフィルタと、
    前記汚染状態検知センサによって検知された前記空気の前記汚染状態を用いて前記ファンの風量を制御するとともに、前記調理状態検知センサによって検知された前記調理状態を用いて前記フィルタの回転数を制御する制御部と、
    を有するレンジフード。
  2. 前記制御部は、
    前記汚染状態検知センサによって検知された前記空気の前記汚染状態を用いて前記ファンの風量の段階を低い段階から高い段階まで段階的に判定し、前記調理状態検知センサによって検知された前記調理状態を用いて前記フィルタの回転数の段階を低い段階から高い段階まで段階的に判定し、
    前記ファンの風量および前記フィルタの回転数を判定された段階にそれぞれ設定する、請求項1に記載のレンジフード。
  3. 前記制御部は、
    前記ファンの風量および前記フィルタの回転数の設定を個別に行なう、請求項2に記載のレンジフード。
  4. 前記制御部は、
    さらに、前記判定された前記ファンの風量の段階と前記判定された前記フィルタの回転数の段階とを段階ごとに対応させたモードテーブルを記憶するテーブル記憶部を有し、
    前記判定された前記ファンの風量の段階と前記判定された前記フィルタの回転数の段階とが異なる場合には、前記判定された段階の高い方に、同時に、前記ファンの風量と前記フィルタの回転数とを設定する、請求項2に記載のレンジフード。
  5. 前記制御部は、
    さらに、前記判定された前記ファンの風量の段階と前記判定された前記フィルタの回転数の段階とを段階ごとに対応させたモードテーブルを記憶するテーブル記憶部を有し、
    前記判定された前記ファンの風量の段階が前記判定された前記フィルタの回転数の段階よりも低い場合には、前記ファンの風量の段階を、同時に、前記フィルタの回転数の段階と同一の段階に設定し、前記判定された前記ファンの風量の段階が前記判定された前記フィルタの回転数の段階よりも低くない場合には、前記ファンの風量の段階と前記フィルタの回転数の段階とをそれぞれ前記判定された段階に設定する、請求項2に記載のレンジフード。
  6. 前記空気の前記汚染状態は、前記調理器が発生する熱エネルギーの合計値として検知し、前記調理状態は前記調理器からの前記油煙の発生量によって検知する、請求項2に記載のレンジフード。
  7. 前記熱エネルギーの合計は、前記調理器から受信する発熱情報を用いて算出する、請求項6に記載のレンジフード。
  8. さらに、前記調理器の天面温度を検知する温度センサを備え、
    前記油煙の発生量は、検知された天面温度を用いて算出する、請求項6に記載のレンジフード。
  9. 前記調理状態は、温度センサが検知する前記調理器の天面温度、前記調理器で選択された調理のメニュー情報の少なくともいずれか1つを用いて検知する、請求項1から8のいずれかに記載のレンジフード。
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