JP4557736B2 - Stove - Google Patents
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Description
本発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、天板の下方側に位置して前記被加熱物から放射された赤外線の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より検出された赤外線の強度に基づいて前記被加熱物の温度を検出する被加熱物温度検出手段とを備えたコンロに関する。 The present invention includes a heating means for heating an object to be heated, an infrared intensity detection means for detecting the intensity of infrared rays emitted from the object to be heated, located below the top plate, and the infrared intensity detection means. The present invention relates to a stove provided with a heated object temperature detecting means for detecting the temperature of the heated object based on the intensity of the infrared rays.
上記構成のコンロは、加熱手段により加熱される鍋等の被加熱物の温度を検出するにあたって、被加熱物から放射された赤外線の強度を赤外線強度検出手段によって検出して、その赤外線の強度に基づいて被加熱物の温度を検出する構成とすることで、被加熱物の温度制御を行ったり、被加熱物における過度の温度上昇を回避させるために加熱手段の加熱作動を緊急停止させる等の後処理を可能にしたものである。 When detecting the temperature of an object to be heated such as a pan heated by the heating means, the stove configured as described above detects the intensity of infrared rays radiated from the object to be heated by means of infrared intensity detection means. Based on the configuration to detect the temperature of the object to be heated based on the temperature control of the object to be heated, the heating operation of the heating means is stopped urgently to avoid excessive temperature rise in the object to be heated, etc. Post-processing is possible.
そして、このような構成のコンロにおいて、従来では、次のように構成されたものがあった。
すなわち、天板に形成された加熱用の開口の下方側に前記加熱手段としてのガス燃焼式のバーナが設けられ、このバーナにて形成される火炎が加熱用の開口を通して被加熱物を加熱するように構成されたコンロにおいて、天板に形成された前記開口の下方に位置させる状態で設けた赤外線強度検出手段により前記加熱用の開口を通して被加熱物から放射された赤外線の強度を検出するように構成されたものがあり、前記赤外線強度検出手段は、バーナに近い箇所に位置する状態で設けられようになっていた(例えば、特許文献1参照。)。ちなみに、赤外線強度検出手段としては、例えば、PbS(硫化鉛)やPbSe(セレン化鉛)等に代表されるような光導電型検出素子等を用いて赤外線強度を検出する構成となっている。
And, in the stove having such a configuration, there has been conventionally configured as follows.
That is, a gas combustion burner as the heating means is provided below the heating opening formed in the top plate, and the flame formed by the burner heats the object to be heated through the heating opening. In the stove configured as described above, the intensity of the infrared ray radiated from the object to be heated is detected by the infrared intensity detection means provided in a state of being positioned below the opening formed on the top plate through the heating opening. The infrared intensity detecting means is provided in a state of being located near a burner (see, for example, Patent Document 1). Incidentally, the infrared intensity detection means is configured to detect the infrared intensity using a photoconductive detection element such as PbS (lead sulfide) or PbSe (lead selenide).
上記従来構成においては、被加熱物から放射される赤外線を良好に受光するために、天板に形成された加熱用開口の下方側において、加熱手段に比較的近い箇所に位置させる状態で、赤外線強度検出手段が設けられるものとなっているが、このような構成であれば、前記加熱手段によって被加熱物を加熱するときに、加熱手段による熱が赤外線強度検出手段にも作用して赤外線強度検出手段自身が温度上昇することがある。 In the above conventional configuration, in order to satisfactorily receive the infrared rays emitted from the object to be heated, the infrared rays are placed in a position relatively close to the heating means on the lower side of the heating opening formed on the top plate. In this configuration, when the object to be heated is heated by the heating unit, the heat from the heating unit also acts on the infrared intensity detection unit, and the infrared intensity is detected. The detection means itself may increase in temperature.
ところで、上記したような光導電型検出素子等によって構成される赤外線強度検出手段は、赤外線強度検出手段自身が温度上昇すると、その温度上昇に伴って赤外線を受光してその赤外線強度を検出するときの検出感度が低下することになる。つまり、赤外線強度検出手段に入射してくる赤外線の強度が同じであっても、赤外線強度検出手段自身の温度が変化すると、それに伴って出力値が変化する。具体的には、温度が上昇するほど出力値が低下して検出感度が低下するのである。 By the way, the infrared intensity detection means constituted by the photoconductive detection element or the like as described above, when the infrared intensity detection means itself rises in temperature, receives infrared rays as the temperature rises and detects the infrared intensity. The detection sensitivity will be reduced. That is, even if the intensity of the infrared rays incident on the infrared intensity detecting means is the same, the output value changes accordingly when the temperature of the infrared intensity detecting means itself changes. Specifically, as the temperature increases, the output value decreases and the detection sensitivity decreases.
しかしながら、上記実施形態では赤外線強度検出手段自身の温度上昇に対する対策はとられていないので、上述したように加熱手段の加熱作用により温度が上昇すると、検出感度が低下して被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出することができないものとなるおそれがあった。 However, in the above embodiment, no countermeasure is taken against the temperature rise of the infrared intensity detection means itself. Therefore, as described above, when the temperature rises due to the heating action of the heating means, the detection sensitivity is lowered and emitted from the object to be heated. There is a risk that the intensity of the infrared rays may not be detected accurately.
本発明の目的は、赤外線強度検出手段自身が温度上昇することを抑制して、被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出して被加熱物の温度を検出するときの検出精度の向上を図ることが可能となるコンロを提供する点にある。 The object of the present invention is to suppress the temperature rise of the infrared intensity detection means itself, to accurately detect the intensity of infrared rays emitted from the object to be heated, and to detect the temperature of the object to be heated. It is in providing a stove that can be improved.
本発明に係るコンロは、被加熱物を加熱する加熱手段と、天板の下方側に位置して前記被加熱物から放射された赤外線の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より検出された赤外線の強度に基づいて前記被加熱物の温度を検出する被加熱物温度検出手段とを備えたものであって、その第1特徴構成は、前記赤外線強度検出手段が、光入射用の開口部を備えたパッケージング内に、前記開口部を通じて入射する赤外線を検出可能な赤外線検出素子を備え、前記被加熱物から放射される赤外線における互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成され、
前記被加熱物温度検出手段が、前記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の関係に基づいて、前記被加熱物の温度を検出するように構成されているところ、
前記パッケージングが、前記パッケージングの上方側並びに下方側に空間が形成されるように設けられ、
前記赤外線検出素子が、前記パッケージング内で周囲に空間が形成された支持台の上に設けられるとともに、前記赤外線検出素子の駆動部が前記パッケージング内に設けられ、
前記赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が設けられ、
前記冷却手段が、前記パッケージングの上方側の空間並びに下方側の空間を通風する状態で冷却用の風を通風する通風手段を備えて構成されている点にある。
The stove according to the present invention includes a heating means for heating an object to be heated, an infrared intensity detection means for detecting the intensity of infrared rays radiated from the object to be heated, which is located below the top plate, and its infrared intensity detection. And a heated object temperature detecting means for detecting the temperature of the heated object based on the intensity of the infrared ray detected by the means, the first characteristic configuration is that the infrared intensity detecting means is a light Infrared rays for each of a plurality of different wavelength ranges in the infrared rays radiated from the object to be heated are provided with an infrared detection element capable of detecting the infrared rays incident through the openings in the packaging having the openings for incidence. Configured to detect intensity,
The heated object temperature detecting means is configured to detect the temperature of the heated object based on the relationship of the infrared intensity for each of the plurality of wavelength ranges detected by the infrared intensity detecting means. However,
The packaging is provided such that a space is formed on the upper side and the lower side of the packaging,
The infrared detection element is provided on a support base in which a space is formed in the packaging, and a drive unit for the infrared detection element is provided in the packaging.
Cooling means for cooling the infrared intensity detecting means is provided to suppress the temperature rise of the infrared intensity detecting means,
The cooling means is configured to include ventilation means for passing cooling air in a state where the upper space and the lower space of the packaging are passed .
第1特徴構成によれば、被加熱物から放射される赤外線を良好に受光するために、前記赤外線強度検出手段が、前記加熱手段に近い箇所であって且つ加熱手段の加熱作用を受けるおそれがある位置に設けられていても、赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が備えられているので、赤外線強度検出手段の温度上昇が抑制されることになる。 According to the first characteristic configuration, there is a possibility that the infrared intensity detecting means is close to the heating means and receives the heating action of the heating means in order to receive the infrared rays radiated from the heated object satisfactorily. Even if it is provided at a certain position, since the cooling means for cooling the infrared intensity detecting means is provided, the temperature rise of the infrared intensity detecting means is suppressed.
従って、赤外線強度検出手段自身の温度上昇が抑制されることから、加熱手段による加熱作用を受けることがあっても、赤外線強度検出手段が赤外線を受光して赤外線強度を検出するときの検出感度が大きく変化しない状態で、被加熱物から放射される赤外線の強度を精度よく検出することが可能となり、その結果、被加熱物の温度を検出するときの検出精度の向上を図ることが可能となるコンロを提供できるに至った。 Therefore, since the temperature rise of the infrared intensity detection means itself is suppressed, even when the heating action is applied, the detection sensitivity when the infrared intensity detection means receives infrared rays and detects the infrared intensity is high. It is possible to accurately detect the intensity of infrared rays emitted from the object to be heated in a state where there is no significant change, and as a result, it is possible to improve the detection accuracy when detecting the temperature of the object to be heated. We have been able to provide a stove.
また、通風手段が赤外線強度検出手段に対して冷却用の風を通風することによって、赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制すべく赤外線強度検出手段を冷却するのである。すなわち、加熱手段の加熱作用により赤外線強度検出手段が熱せられることがあっても、通風手段により冷却用の風を通風することによって、加熱手段の加熱作用により高温になっている赤外線強度検出手段の周囲の空気を通風により外部に放出させたり、通風によって赤外線強度検出手段自身からの放熱が促されること等により、赤外線強度検出手段の温度が上昇することを抑制できるのである。 Further , when the ventilation means passes cooling air to the infrared intensity detection means, the infrared intensity detection means is cooled in order to suppress the temperature rise of the infrared intensity detection means. That is, even if the infrared intensity detection means may be heated by the heating action of the heating means, the infrared intensity detection means that is at a high temperature due to the heating action of the heating means by passing the cooling air by the ventilation means. It is possible to suppress an increase in the temperature of the infrared intensity detecting means by causing ambient air to be discharged to the outside by ventilation or by radiating heat from the infrared intensity detecting means itself by ventilation.
さらに、赤外線強度検出手段が、被加熱物から放射される赤外線における互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度を検出し、温度検出手段が、前記複数の波長域夫々についての赤外線強度の関係に基づいて被加熱物の温度を検出するのである。例えば、前記互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度の比等の関係と、予め求められている赤外線強度と温度との相関関係等から被加熱物の温度を検出することができる。そして、このように互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度の比等の関係を用いて被加熱物の温度を検出するようにすると、被加熱物の放射率(輻射率)に依存することなく正確に被加熱物の温度を検出することが可能となる。 Further, the infrared intensity detection means detects the infrared intensity for each of a plurality of different wavelength ranges in the infrared ray emitted from the object to be heated, and the temperature detection means determines the relationship of the infrared intensity for each of the plurality of wavelength ranges. Based on this, the temperature of the object to be heated is detected. For example, the temperature of the object to be heated can be detected from the relationship such as the ratio of the infrared intensity for each of the plurality of different wavelength ranges and the correlation between the infrared intensity and the temperature obtained in advance. And, if the temperature of the object to be heated is detected using the relationship such as the ratio of the infrared intensity for each of a plurality of different wavelength ranges, it depends on the emissivity (radiation rate) of the object to be heated. It becomes possible to accurately detect the temperature of the object to be heated.
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記赤外線強度検出手段の外周部を断熱材にて覆うように構成されている点にある。 The second characteristic configuration of the present invention is that, in addition to the first characteristic configuration, the outer peripheral portion of the infrared intensity detecting means is configured to be covered with a heat insulating material.
第2特徴構成によれば、赤外線強度検出手段の外周部が断熱材にて覆われる構成としたので、赤外線強度検出手段が加熱手段の加熱作用を受けるおそれがある位置に設けられていても、加熱手段からの熱は外周部を覆っている断熱材によって遮断されるので、赤外線強度検出手段に到達するおそれは少ない。従って、赤外線強度検出手段が加熱手段の熱によって温度上昇するおそれが少ないものとなって、赤外線強度検出手段の温度上昇をより確実に抑制することができる。 According to the second characteristic configuration, since the outer peripheral portion of the infrared intensity detection means is covered with the heat insulating material, even if the infrared intensity detection means is provided at a position where the heating action of the heating means may be received, Since the heat from the heating means is blocked by the heat insulating material covering the outer peripheral portion, there is little possibility of reaching the infrared intensity detection means. Therefore, the infrared intensity detecting means is less likely to increase in temperature due to the heat of the heating means, and the temperature increase of the infrared intensity detecting means can be more reliably suppressed.
本発明の第3特徴構成は、第1特徴構成又は第2特徴構成に加えて、前記赤外線強度検出手段の温度を検出する出力補正用の温度検出手段と、その出力補正用の温度検出手段の検出情報に基づいて前記赤外線強度検出手段の出力を補正する出力補正手段とが備えられている点にある。 The third feature configuration of the present invention includes, in addition to the first feature configuration or the second feature configuration, a temperature detection means for output correction for detecting the temperature of the infrared intensity detection means, and a temperature detection means for the output correction. Output correction means for correcting the output of the infrared intensity detection means based on detection information.
第3特徴構成によれば、出力補正用の温度検出手段により赤外線強度検出手段の温度を検出して、その検出情報に基づいて出力補正手段が赤外線強度検出手段の出力を補正する構成となっている。すなわち、上述したように赤外線強度検出手段自身の温度が上昇すると検出感度が低下するが、同じ赤外線が入射しているときの出力値と赤外線強度検出手段自身の温度との相関関係は予め求めておくことができるので、赤外線強度検出手段の実際の温度を検出して、その検出情報及び上記したような相関関係等を用いて赤外線強度検出手段の出力を補正することにより、正確な赤外線強度を検出することが可能となるのである。 According to the third characteristic configuration, the temperature of the infrared intensity detecting means is detected by the temperature detecting means for output correction, and the output correcting means corrects the output of the infrared intensity detecting means based on the detection information. Yes. That is, as described above, the detection sensitivity decreases when the temperature of the infrared intensity detection unit itself rises. However, the correlation between the output value when the same infrared ray is incident and the temperature of the infrared intensity detection unit itself is obtained in advance. Therefore, by detecting the actual temperature of the infrared intensity detecting means and correcting the output of the infrared intensity detecting means using the detection information and the correlation as described above, the accurate infrared intensity can be obtained. It becomes possible to detect.
〔第1実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態を説明する。
図1に示すように、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被加熱物Nを載置可能な五徳2、その五徳2上に載置される被加熱物Nを加熱する加熱手段としてのバーナ30、そのバーナ30の作動を制御する燃焼制御部3等を備えて構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIG. 1, the stove places a
前記バーナ30は、ブンゼン燃焼式の内炎式バーナであり、燃料供給路5を通じて供給される燃料ガスGを噴出するガスノズル31、そのガスノズル31から燃料ガスGが噴出されると共に、その燃料ガスGの噴出に伴う吸引作用により燃焼用空気Aが供給される混合管32、及び、内周部に混合気を噴出する複数の炎口33を備えて、前記混合管32から混合気が供給される環状ケーシング部材34等を備えて構成され、前記バーナ30は、前記開口1aの下方に位置させて設けている。
The
このバーナ30においては、混合管32から環状ケーシング部材34内に供給された燃料ガスGと空気Aとの混合気が炎口33から環状ケーシング部材34の中心に向けて略水平方向に噴出され、その噴出された燃料ガスGと空気Aとの混合気が燃焼して、火炎Fが前記開口1aを通って上向きに形成される。
In the
前記燃料供給路5には、前記ガスノズル31への燃料ガスGの供給を断続する燃料供給断続弁6と、ガスノズル31への燃料ガスGの供給量を調節する燃料供給量調節弁7とが設けられ、バーナ30の環状ケーシング部材34内の下方には、被加熱物Nから吹き零れて開口1aを通して落下した煮汁等を受けるための汁受皿8が設けられる。
The
さらに、このコンロには、天板1の下方側に位置し且つ汁受皿8の中央部に形成した開口8aの下方側に位置して被加熱物Nから放射された赤外線の強度を検出する赤外線強度検出手段としての赤外線強度検出部40と、その赤外線強度検出部40により検出された赤外線の強度に基づいて被加熱物Nの温度を検出する被加熱物温度検出手段としての温度検出部50とが設けられている。
Further, the stove is located on the lower side of the
そして、前記赤外線強度検出部40が、被加熱物Nから放射される赤外線における互いに異なる2つの波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成され、前記温度検出部50が、赤外線強度検出部40にて検出される2つの波長域夫々についての赤外線強度の関係、具体的には、前記2つの波長域夫々についての赤外線強度の比に基づいて、被加熱物Nの温度を検出するように構成されている。さらに、赤外線強度検出部40は、赤外線の波長範囲のうちのバーナ30の火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い範囲内に設定された波長域の赤外線強度を検出するように構成されている。
And the said infrared
次に、赤外線強度検出部40の構成について説明する。
図2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41a,41bと、それら2個のバンドパスフィルタ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、被加熱物Nから放射される赤外線における互いに異なる2つの波長域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41a,41bは、所定の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。
Next, the configuration of the infrared
As shown in FIG. 2, the
説明を加えると、光入射用の開口部44を備えたパッケージング43内に、前記開口部44を通じて入射する赤外線を検出可能なように、支持台47の上に前記2個の赤外線検出素子42a,42bを並べて設け、前記開口部44における一方の赤外線検出素子42aに対して赤外線が入射する部分に一方のバンドパスフィルタ41aを設け、前記開口部44における他方の赤外線検出素子42bに対して赤外線が入射する部分に他方のバンドパスフィルタ41bを設けている。又、パッケージング43内には、前記2個の赤外線検出素子42a,42bを駆動させる駆動部45が設けられる。更に、前記2個のバンドパスフィルタ41a,41bの表面の全面を覆うように、赤外線を透過可能なカバー部材46を設けて、そのカバー部材46にて、前記2個のバンドパスフィルタ41a,41bを保護するように構成してある。
In other words, the two
図1に示すように、赤外線強度検出部40を、前記汁受皿8の中央部に形成した開口部8aに下方側から挿入する状態で配設して、その赤外線強度検出部40にて、五徳2に載置された被加熱物Nの底部から放射された赤外線における2つの波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成してある。
As shown in FIG. 1, the
次に、前記2つの波長域の設定の仕方について説明する。
図3に実際のバーナ30にて形成される火炎から放射される赤外線の放射強度スペクトル分布を示す。この図から明らかなように、赤外線の波長範囲のうち、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲、2.0μm以上且つ2.4μm以下の範囲、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲、及び、8.0μm以上且つ12.0μm以下の範囲では、火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い。
従って、前記2つの波長域を、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲内、2.0μm以上且つ2.4μm下の範囲内、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内、及び8.0μm以上且つ12.0μm以下の範囲内に設定することにより、前記2つの波長域を、赤外線の波長範囲のうちの前記バーナ30の火炎からの放射が無い又は放射強度が弱い範囲内に設定することができるが、この実施形態では、例えば、前記2つの波長域を、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内における互いに異なる波長域に設定してある。
Next, how to set the two wavelength ranges will be described.
FIG. 3 shows the infrared radiation intensity spectrum distribution emitted from the flame formed by the
Therefore, the two wavelength ranges are within a range of 1.5 μm to 1.8 μm, within a range of 2.0 μm to 2.4 μm, within a range of 3.1 μm to 4.2 μm, and 8 By setting within the range of 0.0 μm or more and 12.0 μm or less, the two wavelength ranges are set within a range where there is no radiation from the flame of the
次に、前記赤外線検出素子42a,42bについて説明を加える。
PbS(硫化鉛)又はPbSe(セレン化鉛)を赤外線セルとして用いて構成した赤外線検出素子42a,42bは、1.5μmから5.0μmの範囲内の赤外線を常温(300K)の動作温度にて検出可能であり、しかも、3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内の赤外線に対する感度が比較的高くて検出出力が大きい。
従って、上述のように、前記2つの波長域を3.1μm以上且つ4.2μm以下の範囲内に設定する場合、赤外線検出素子42a,42bを、PbS(硫化鉛)又はPbSe(セレン化鉛)を赤外線セルとして用いて構成するのが好ましい。
Next, the
Therefore, as described above, when the two wavelength ranges are set in the range of 3.1 μm or more and 4.2 μm or less, the
そして、このコンロでは、赤外線強度検出部40の温度、具体的には、前記赤外線検出素子42a,42bの温度を検出する出力補正用の温度検出手段としての温度検出用サーミスタ51と、その温度検出用サーミスタ51の検出情報に基づいて赤外線強度検出部40の出力を補正する出力補正手段としての出力補正部52とが備えられている。
In this stove, the
説明を加えると、図1、図2に示すように赤外線検出素子42a,42bの近くに温度検出用サーミスタ51が設けられて、赤外線検出素子42a,42bの雰囲気温度を検出する構成となっている。そして、その温度検出用サーミスタ51の検出値が出力補正部52に入力され、出力補正部52は温度検出用サーミスタ51の検出値に基づいて、赤外線検出素子42a,42bにて検出される赤外線強度の検出値(出力)を補正するようになっている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, a
前記出力補正部52における補正処理について説明すると、赤外線検出素子42a,42bの温度の変化と感度との相関関係が予め求められて記憶されている。例えば、図6に赤外線検出素子42a,42bを、PbS(硫化鉛)を赤外線セルとして用いて構成した場合における相関関係の一例を示している。これは、同じ強さの赤外線を受光したときの素子温度の変化と出力値との相関関係を、素子温度が25℃のときの出力値を基準値として、素子温度が変化したときの出力値と基準値との比率(相対感度)で表したものである。そして、実際の素子温度を温度検出用サーミスタ51にて検出して、その検出温度と図6に示すような相関関係とから、素子温度の変化による誤差を無くすように赤外線強度の検出値(出力)を補正するのである。従って、赤外線強度検出部40の温度変化にかかわらず正確な赤外線強度を検出することが可能となる。
The correction process in the
上述したように赤外線強度検出部40の温度の検出情報に基づいて赤外線強度検出部40の出力を補正する構成としても、温度検出用サーミスタ51による温度検出の誤差や個々の検出素子毎の特性に個体差もあるので、検出精度を向上させるためには、赤外線強度検出部40の温度はできるだけ変化しないようにすることが好ましい。
As described above, even when the output of the infrared
そこで、本発明に係るコンロは、前記赤外線強度検出部40の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出部40を冷却する冷却手段Rが設けられている。具体的には、前記冷却手段Rが、前記赤外線強度検出部40に対して冷却用の風を通風する通風手段TUとしての送風ブロア53を備えて構成されている。
Therefore, the stove according to the present invention is provided with a cooling means R for cooling the infrared
すなわち、図1に示すように、赤外線強度検出部40が汁受皿8の下方側に汁受皿8との間に空間が形成されるように少し離間させて設けられている。尚、赤外線強度検出部40は図示しない支持部にて支持されることになる。そして、この赤外線強度検出部40に対して、そのパッケージング43の上方側の空間並びに下方側の空間を水平方向に通風する状態で冷却用の風を通風させる送風ブロア53が設けられている。このように送風ブロア53により冷却用の風を通風させることで、赤外線強度検出部40の周囲の空間における高温の空気が横側外方に吹き飛ばされて赤外線強度検出部40にバーナ30からの熱が伝わり難くなり、又、赤外線強度検出部40自身からの放熱も促されて、赤外線強度検部出部40の温度上昇が抑制されることになる。
That is, as shown in FIG. 1, the infrared
又、前記赤外線強度検出部40の外周部を断熱材54にて覆うように構成されている。すなわち、図2に示すように、赤外線強度検出部40におけるパッケージング43の開口部44を除く外周部全域にわたって断熱材54が設けられ、バーナ30による熱がパッケージング43の内部に伝わり難くなるように構成されている。
The outer peripheral portion of the infrared
次に、前記温度検出部50により被加熱物Nの温度を求める処理について説明する。尚、以下の説明では、前記2つの波長域をλ1,λ2にて示す。ちなみに、波長域λ2の方が波長域λ1よりも長波長側になる。
図4に、予め実験により求めた被加熱物Nの温度と前記赤外線強度検出部40における前記2つの波長域λ1,λ2夫々についての出力値(赤外線強度に対応する)との関係を示す。ちなみに、この図4に示す関係は、放射率(輻射率)が0.92の被加熱物を用いて得たものである。
又、図5に、被加熱物Nの温度と、赤外線強度検出部40における波長域λ1に対応する出力値と波長域λ2に対応する出力値との比である出力比(前記赤外線強度比に対応する)との関係(以下、温度対赤外線強度比の関係と記載する場合がある)を示す。
Next, a process for obtaining the temperature of the object to be heated N by the
FIG. 4 shows the relationship between the temperature of the object to be heated N obtained in advance by experiments and the output values (corresponding to the infrared intensity) for each of the two wavelength regions λ1 and λ2 in the
FIG. 5 shows an output ratio (infrared intensity ratio) which is a ratio of the temperature of the object N to be heated and the output value corresponding to the wavelength region λ1 and the output value corresponding to the wavelength region λ2 in the
ちなみに、この図5に示す温度対赤外線強度比の関係は、以下のようにして求めたものである。
即ち、放射率の異なる複数の被加熱物夫々について、被加熱物の温度を複数の温度に異ならせて、複数の温度夫々について前記出力比を得る。そして、そのように放射率εの異なる複数の被加熱物について得たデータに基づいて、温度と出力比との関係の近似式を求めて、その求めた近似式を温度対赤外線強度比の関係としてある。従って、放射率εが種々に異なる被加熱物N夫々の温度対赤外線強度比の関係を、共通の1つの温度対赤外線強度比の関係とすることができるのである。
Incidentally, the relationship between temperature and infrared intensity ratio shown in FIG. 5 is obtained as follows.
That is, for each of a plurality of heated objects having different emissivities, the output ratio is obtained for each of the plurality of temperatures by changing the temperature of the heated object to a plurality of temperatures. Then, based on the data obtained for a plurality of objects to be heated with different emissivities ε, an approximate expression of the relationship between the temperature and the output ratio is obtained, and the obtained approximate expression is related to the relationship between the temperature and the infrared intensity ratio. It is as. Therefore, the relationship between the temperature-to-infrared intensity ratios of the heated objects N having various emissivities ε can be made into a common temperature-to-infrared intensity ratio relationship.
上述のように求めた図5に示す如き温度対赤外線強度比の関係を、前記温度検出部50の記憶部(図示省略)に記憶させてある。
The relationship between the temperature and infrared intensity ratio as shown in FIG. 5 obtained as described above is stored in the storage unit (not shown) of the
そして、前記温度検出部50は、赤外線強度検出部40における波長域λ1に対応する出力値と波長域λ2に対応する出力値との出力比(前記赤外線強度比に対応する)を求め、記憶している温度対赤外線強度比の関係から被加熱物Nの温度を求める。このような出力値の比をとることで被加熱物Nの温度をその被加熱物Nの放射率に依存することなく正確に検出することができるのである。
Then, the
前記温度検出部50にて求められた温度は、前記燃焼制御部3に出力され、燃焼制御部3は、この温度検出部50にて求められる温度に基づいて、前記燃料供給断続弁6、前記燃料供給量調節弁7等を制御することにより、被加熱物Nの自動温度制御、被加熱物Nの過昇温時の緊急停止制御等を行うように構成されている。
The temperature obtained by the
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(1) 上記各実施形態では、赤外線強度検出手段としての赤外線強度検出部のパッケージングの外周部を覆う状態で断熱材を備える構成を例示したが、パッケージング自身を断熱機能を有する断熱材を用いて構成してもよい。 (1) In the above embodiments has illustrated an arrangement comprising a heat insulating material so as to cover the outer peripheral portion of the packaging of the infrared intensity detecting unit of the infrared intensity detecting means, a heat insulating material having a packaging itself Insulated You may comprise.
(2) 上記各実施形態では、出力補正用の温度検出手段として、温度検出用サーミスタを用いる構成としたが、サーミスタに限らず熱電対やその他の検出素子を用いてもよい。 (2) In each of the above embodiments, the temperature detection thermistor is used as the temperature detection means for output correction. However, the present invention is not limited to the thermistor, and a thermocouple or other detection element may be used.
(3) 上記各実施形態では、出力補正用の温度検出手段と、その検出情報に基づいて赤外線強度検出手段の出力を補正する出力補正手段とを備える構成と例示したが、これらを備えない構成としてもよい。 (3) In each of the above embodiments, the temperature correction means for correcting the output and the output correction means for correcting the output of the infrared intensity detection means based on the detection information are exemplified. It is good.
(4) 上記各実施形態では、前記加熱手段として、混合気を環状ケーシング部材から内向きに噴出させて燃焼させる内炎式バーナにて構成するものを示したが、混合気を外向き上方に噴出させるブンゼン燃焼式のバーナを備えたコンロとして構成してもよい。 (4) In each of the above-described embodiments, the heating means is constituted by an internal flame type burner that injects the air-fuel mixture inward from the annular casing member and burns it. You may comprise as a stove provided with the bunsen combustion type burner to eject.
(5) 上記各実施形態では、赤外線強度検出手段が、2個のバンドパスフィルタ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を備えて、被加熱物Nから放射される赤外線における互いに異なる2つの波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成したが、このような構成に代えて、1つの赤外線検出素子に対して2個のバンドパスフィルタが交互に作用するように位置を切り換えて、その切り換えた状態の夫々における赤外線検出素子の検出値を用いて、互いに異なる波長域の赤外線強度を検出する構成としてもよい。
(5) In each of the above embodiments, the infrared intensity detection means includes the two
(6) 上記各実施形態では、前記被加熱物温度検出手段により温度を求める処理として、被加熱物の温度を2つの波長域夫々についての赤外線強度の比に基づいて求める構成としたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。
例えば、予め、放射率の異なる複数の被加熱物を用いて、被加熱物の温度を複数の温度に異ならせて、複数の温度夫々について、前記複数の波長域夫々についての赤外線強度を得て、そのように得た前記複数の波長域夫々についての赤外線強度を、前記複数の温度夫々に対応させた状態でマップデータにして記憶させておく。そして、前記マップデータから、前記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の関係に一致する又は類似する赤外線強度の関係を求めると共に、その求めた赤外線強度の関係に対応する温度を求め、その求めた温度を被加熱物の温度とするように構成する。
ちなみに、この場合は、前記複数の波長域としては、上記の各実施形態のように2つの波長域でも良いし、3つ以上の波長域でも良い。
(6) In each of the above embodiments, the temperature of the heated object is determined based on the ratio of the infrared intensity for each of the two wavelength ranges as the process of obtaining the temperature by the heated object temperature detecting means. Instead of such a configuration, the following configuration may be used.
For example, by using a plurality of objects to be heated having different emissivities, the temperatures of the objects to be heated are changed to a plurality of temperatures, and for each of a plurality of temperatures, an infrared intensity for each of the plurality of wavelength ranges is obtained. The infrared intensity for each of the plurality of wavelength ranges thus obtained is stored as map data in a state corresponding to each of the plurality of temperatures. Then, from the map data, an infrared intensity relationship that matches or is similar to the infrared intensity relationship for each of the plurality of wavelength ranges detected by the infrared intensity detection means, and the determined infrared intensity relationship The temperature corresponding to is obtained, and the obtained temperature is set as the temperature of the object to be heated.
Incidentally, in this case, the plurality of wavelength ranges may be two wavelength ranges as in the above embodiments, or may be three or more wavelength ranges.
(7) 上記各実施形態では、前記赤外線強度検出手段が、前記天板に形成された加熱用の開口を通して被加熱物から放射された赤外線の強度を検出するように構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、前記加熱用の開口の横側方において前記天板に光透過用の窓部を形成して、前記赤外線強度検出手段がこの光透過用の窓部を通して被加熱物から放射された赤外線の強度を検出するように構成としてもよい。 (7) In each of the above embodiments, the infrared intensity detecting means is configured to detect the intensity of infrared rays radiated from the heated object through the heating opening formed in the top plate. However, the present invention is not limited to this, and a light transmitting window is formed on the top plate at the side of the heating opening, and the infrared intensity detecting means is covered through the light transmitting window. It is good also as a structure so that the intensity | strength of the infrared rays radiated | emitted from the heating object may be detected.
(8) 上記各実施形態では、前記加熱手段としてガス燃焼式のバーナにて構成したが、加熱手段はバーナに限定されるものではなく、例えば赤熱発光するハロゲンランプを用いたもの、電気抵抗線を内蔵したシーズヒータを用いたもの、又は、電磁誘導加熱(通常、「IH」と呼ばれる)を行う磁界発生コイルを用いたもの等、電気式加熱部にて構成しても良い。
このように前記加熱手段を電気式加熱部にて構成する場合、前記赤外線強度検出部40にて検出する前記複数の波長域は、赤外線の波長域のうち、空気中のCO2とH2Oによる赤外線の吸収が無い又は弱い範囲内に設定すると、被加熱物の温度を空気中のCO2やH2Oに影響されること無く精度良く検出することが可能となる。
ちなみに、赤外線の波長範囲のうち、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲、2.1μm以上且つ2.4μm以下の範囲、3.5μm以上且つ4.2μm以下の範囲、及び9.0μm以上且つ11.5μm以下の範囲では、空気中のCO2とH2Oによる赤外線の吸収が無い又は弱いので、前記複数の波長域としては、1.5μm以上且つ1.8μm以下の範囲内、2.1μm以上且つ2.4μm以下の範囲内、3.5μm以上且つ4.2μm以下の範囲内、及び9.0μm以上且つ11.5μm以下の範囲内に設定する。
(8) In each of the above embodiments, a gas combustion burner is used as the heating unit. However, the heating unit is not limited to the burner. For example, a halogen lamp that emits red heat, an electric resistance wire It is also possible to use an electric heating unit such as one using a sheathed heater incorporating a magnetic field or one using a magnetic field generating coil that performs electromagnetic induction heating (usually called “IH”).
As described above, when the heating unit is configured by an electric heating unit, the plurality of wavelength ranges detected by the infrared
Incidentally, in the infrared wavelength range, the range of 1.5 μm or more and 1.8 μm or less, the range of 2.1 μm or more and 2.4 μm or less, the range of 3.5 μm or more and 4.2 μm or less, and the range of 9.0 μm or more Also, in the range of 11.5 μm or less, there is no or weak infrared absorption by CO 2 and H 2 O in the air, so that the plurality of wavelength ranges are within the range of 1.5 μm to 1.8 μm. It is set within the range of 1 μm or more and 2.4 μm or less, within the range of 3.5 μm or more and 4.2 μm or less, and within the range of 9.0 μm or more and 11.5 μm or less.
1 天板
30 加熱手段
40 赤外線強度検出手段
42a、42b 赤外線検出素子
43 パッケージング
44 光入射用の開口部
45 駆動部
47 支持台
50 被加熱物温度検出手段
51 出力補正用の温度検出手段
52 出力補正手段
54 断熱材
N 被加熱物
TU 通風手段
1
42a, 42b Infrared detector
43 Packaging
44 Opening for light incidence
45 Drive unit
47
Claims (3)
前記赤外線強度検出手段が、光入射用の開口部を備えたパッケージング内に、前記開口部を通じて入射する赤外線を検出可能な赤外線検出素子を備え、前記被加熱物から放射される赤外線における互いに異なる複数の波長域夫々についての赤外線強度を検出するように構成され、
前記被加熱物温度検出手段が、前記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の関係に基づいて、前記被加熱物の温度を検出するように構成されているところ、
前記パッケージングが、前記パッケージングの上方側並びに下方側に空間が形成されるように設けられ、
前記赤外線検出素子が、前記パッケージング内で周囲に空間が形成された支持台の上に設けられるとともに、前記赤外線検出素子の駆動部が前記パッケージング内に設けられ、
前記赤外線強度検出手段の温度上昇を抑制すべく前記赤外線強度検出手段を冷却する冷却手段が設けられ、
前記冷却手段が、前記パッケージングの上方側の空間並びに下方側の空間を通風する状態で冷却用の風を通風する通風手段を備えて構成されているコンロ。 A heating means for heating the object to be heated; an infrared intensity detecting means for detecting the intensity of infrared light emitted from the object to be heated, which is located below the top plate; and an infrared ray detected by the infrared intensity detecting means. A stove provided with a heated object temperature detecting means for detecting the temperature of the heated object based on intensity,
The infrared intensity detection means includes an infrared detection element capable of detecting infrared rays incident through the opening in a packaging having an opening for light incidence, and the infrared rays emitted from the heated object are different from each other. Configured to detect infrared intensity for each of a plurality of wavelength ranges;
The heated object temperature detecting means is configured to detect the temperature of the heated object based on the relationship of the infrared intensity for each of the plurality of wavelength ranges detected by the infrared intensity detecting means. However,
The packaging is provided such that a space is formed on the upper side and the lower side of the packaging,
The infrared detection element is provided on a support base in which a space is formed in the packaging, and a drive unit for the infrared detection element is provided in the packaging.
Cooling means for cooling the infrared intensity detecting means is provided to suppress the temperature rise of the infrared intensity detecting means ,
A stove comprising the cooling means comprising ventilation means for ventilating cooling air in a state where the upper space and the lower space of the packaging are ventilated .
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