JP6106847B2

JP6106847B2 - レンジフード

Info

Publication number: JP6106847B2
Application number: JP2013014013A
Authority: JP
Inventors: 可知　昌道; 昌道可知
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: JP2014145518A

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に関するものである。

従来のレンジフードファンは、加熱調理機器の周辺に設置され、調理時に発生する油煙や臭いを室外へ排気する排気ファンモーターと、前記加熱調理機器周辺の遠赤外線を検知する単眼の素子を内蔵した熱起電力型温度センサと、前記熱起電力型温度センサが検出した結果を温度に変換する制御部を備え、前記制御部が変換した温度を基に前記加熱調理機器の使用状態を判断して前記排気ファンモーターを駆動もしくは停止するものであった（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、加熱調理器のトッププレートの温度のみにより制御しているため水蒸気や煙の直接的な検知ができず、検知温度による水蒸気量や煙量の推定により換気量を調整する手段しかなかった。

そこで本発明は、水蒸気や煙の直接的な検知して最適な換気風量で運転することにより省エネ運転ができるレンジフードを提供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、屋外に連通した吐出口と、空気を吸込む吸込口と、前記吐出口と前記吸込口とを結ぶ通風路内に空気を吸込み排気する排気ファンと、フード部分には前記排気ファンの排気風量を手動で決定するための操作スイッチと、前記排気ファンの運転をする制御手段と、下方に配置した加熱調理器のトッププレートを複数に分割したエリア単位の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱調理器上の調理具の位置を検知する調理具位置検知手段と、前記加熱調理器の周辺温度を検知できる周囲温度検知手段と、前記制御手段で決定した排気ファンの運転に対して前記エリア単位の温度をもとに計算した前記調理具の温度によって決定した前記排気ファンの排気風量を前記制御手段へ送る調整手段と、前記エリア単位の温度から加熱調理器のトッププレートの温度分布を把握して前記排気ファンの排気風量を調整する信号を前記制御手段へ送る補正手段を備え、前記補正手段は、加熱調理器のトッププレートの温度分布が、前記調理具の位置以外のエリアの温度が前記周囲温度検知手段で検知した周囲温度より高い場合に、前記排気ファンの排気風量を上げることを特徴としたものであり、所期の目的を達成するものである。

屋外に連通した吐出口と、空気を吸込む吸込口と、前記吐出口と前記吸込口とを結ぶ通風路内に空気を吸込み排気する排気ファンと、フード部分には前記排気ファンの排気風量を手動で決定するための操作スイッチと、前記排気ファンの運転をする制御手段と、下方に配置した加熱調理器のトッププレートを複数に分割したエリア単位の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱調理器上の調理具の位置を検知する調理具位置検知手段と、前記加熱調理器の周辺温度を検知できる周囲温度検知手段と、前記制御手段で決定した排気ファンの運転に対して前記エリア単位の温度をもとに計算した前記調理具の温度によって決定した前記排気ファンの排気風量を前記制御手段へ送る調整手段と、前記エリア単位の温度から加熱調理器のトッププレートの温度分布を把握して前記排気ファンの排気風量を調整する信号を前記制御手段へ送る補正手段を備え、前記補正手段は、加熱調理器のトッププレートの温度分布が、前記調理具の位置以外のエリアの温度が前記周囲温度検知手段で検知した周囲温度より高い場合に、前記排気ファンの排気風量を上げることで、水蒸気や煙の発生に対応した最適な換気風量で運転をすることとなり、調理状況に応じた最適な換気風量で運転することにより省エネ運転ができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１のレンジフードの概観図熱起電力型温度センサ検知エリアを示す概略図（（ａ）正面図、（ｂ）側面図（ｃ）トッププレートの平面図）本発明の実施の形態１のレンジフードの構成図本発明の実施の形態１のレンジフードの動作のフローチャート本発明の実施の形態１のレンジフードの検知温度と風量の関係図本発明の実施の形態２のレンジフードの構成図熱起電力型温度センサ検知エリアを示す概略図（（ａ）トッププレートの平面図、（ｂ）調理具Ｘが加熱時の熱起電力型温度センサの検知状態を示す図、（ｃ）調理具Ｙが加熱時の熱起電力型温度センサの検知）本発明の実施の形態３のレンジフードの概観図本発明の実施の形態３のレンジフードの構成図本発明の実施の形態４のレンジフードの構成図従来のレンジフードの図従来のレンジフードの図

本発明のレンジフードは、屋外に連通した吐出口と、空気を吸込む吸込口と、前記吐出口と前記吸込口とを結ぶ通風路内に空気を吸込み排気する排気ファンと、フード部分には前記排気ファンの排気風量を手動で決定するための操作スイッチと、前記排気ファンの運転をする制御手段と、下方に配置した加熱調理器のトッププレートを複数に分割したエリア単位の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱調理器上の調理具の位置を検知する調理具位置検知手段と、前記加熱調理器の周辺温度を検知できる周囲温度検知手段と、前記制御手段で決定した排気ファンの運転に対して前記エリア単位の温度をもとに計算した前記調理具の温度によって決定した前記排気ファンの排気風量を前記制御手段へ送る調整手段と、前記エリア単位の温度から加熱調理器のトッププレートの温度分布を把握して前記排気ファンの排気風量を調整する信号を前記制御手段へ送る補正手段を備え、前記補正手段は、加熱調理器のトッププレートの温度分布が、前記調理具の位置以外のエリアの温度が前記周囲温度検知手段で検知した周囲温度より高い場合に、前記排気ファンの排気風量を上げるという構成を有する。

これにより、調理具位置検知手段が検知した調理具の位置と異なるエリアで、前記温度検知手段で検知した温度が周囲温度より高い場合、水蒸気や煙が発生しているとし、水蒸気や煙が発生した際には風量を上げることにより、水蒸気や煙の発生に対応した最適な換気風量で運転をすることとなり、調理状況に応じた最適な換気風量で運転することにより省エネ運転ができる。

本発明のレンジフードは、調理具位置検知手段は、調理開始時に前記温度検知手段と前記周囲温度検知手段で検知したエリア単位の温度の分布から、調理具の位置を計算する調理具位置計算手段を備え、調理具の位置を検知する構成を有する。

これにより、加熱調理器のトッププレートのどこで調理をしているかが分かる構成を有する。

本発明のレンジフードは、加熱調理器からの無線信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段から調理具の位置を検知するエリア判定手段を備え、調理具の位置を検知する構成を有する。

これにより、調理具の位置の判定が、水蒸気や煙の有無によらず、加熱調理器のトッププレートのどこで調理をしているかが分かる構成を有する。

本発明のレンジフードは、調理開始時に前記温度検知手段と前記周囲温度検知手段で検知したエリア単位の温度の分布から、調理具の位置を計算する調理具位置計算手段と、加熱調理器からの無線信号を受信する信号受信手段と、前記位置検出手段と、前記信号受信手段から調理具の位置信号をもとに調理具の位置を検知するエリア判定手段を備え、調理具位置計算手段が計算した調理具の位置に優先してエリア判定手段が検知した調理具の位置を調理具の位置とする調理具位置計算手段を備え調理具の位置を検知する構成を有する。

これにより、調理具の位置の判定が、加熱調理器から調理具の位置信号を発信する調理器かどうかによらず、加熱調理器のトッププレートのどこで調理をしているかが分かる構成を有する。

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に示すように、レンジフード１は、屋外に連通した吐出口２と、空気を吸込む吸込口３と、吐出口２と吸込口３とを結ぶ通風路内に空気の通路であるフード部分４と、フード部分内部で空気を吸込み排気する排気ファン５を備えている。

このレンジフード１のフード部分４には、排気ファン５の排気風量を手動で決定するための操作スイッチ６と、排気ファン５の運転をする制御手段７と、レンジフード１の下部に備えた加熱調理器８の周囲温度を検知するための周囲温度検知手段としてのサーミスタ９と、加熱調理器８のトッププレート１０を複数に分割したエリア単位の温度を検知するための温度検知手段としての熱起電力型温度センサ１１と、加熱調理器８上の調理具の位置を検出する調理具位置検出手段１２と、制御手段７で制御している排気ファン５の運転に対してサーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１の情報と、調理具位置検出手段１２で検出した位置の調理具の面積と、あらかじめ定義した熱起電力型温度センサ１１の検知エリア面積の面積比をもとに加熱調理器８上に置いた調理具の温度を計算して、計算後の調理具の温度によって排気ファン５の排気風量を調整するための調整手段としてのマイクロコンピューター（ａ）１３と、熱起電力型温度センサ１１のエリア単位の温度から加熱調理器８のトッププレート１０の温度分布を把握して排気ファン５の排気風量を調整する信号を制御手段７へ送る補正手段としてのマイクロコンピューター（ｂ）１４を備えている。

サーミスタ９は、フード部分４内に備えており、レンジフード１の周辺温度を検知できるものである。通常レンジフード１と加熱調理器８は約８００ｍｍから１０００ｍｍの距離で近接距離に備え付けられるため、レンジフード１の周囲温度は加熱調理器８の周囲温度とほぼ同じであり、加熱調理器８の周囲温度としての代用も可能である。

熱起電力型温度センサ１１は図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような加熱調理器８のトッププレート１０の温度を複数のエリア単位で非接触で検知できる。調理中には、トッププレート１０に調理器具が置かれて調理器具が加熱されるため、熱起電力型温度センサ１１の検知温度は徐々に上昇していく。また、レンジフード１の風量調節はユーザーにより感覚は異なるが、調理器具の温度の上昇に従って風量を上げる傾向にあることが解かっており、熱起電力型温度センサ１１の検知温度をもとに風量を変化させることでレンジフード１の自動運転が可能になる。

自動運転の流れを図３と図４に示す。通常、調理開始時にはトッププレート１０の温度と調理具の温度がほぼ同じであるが、調理が進むにつれて調理具の温度が上昇してくるため、熱起電力型温度センサ１１で検知する調理具のあるエリアの検知温度が上昇する。しかし、調理具のないエリアの温度Ｔｏは熱源が無いため、サーミスタ９の温度Ｔａと同じになり、このような状況下では、調整手段としてのマイクロコンピューター（ａ）１３は、サーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１の情報と、調理具位置検出手段１２で検出した位置の調理具の面積と、あらかじめ定義した熱起電力型温度センサ１１の検知エリア面積の面積比をもとに加熱調理器８上に置いた調理具の温度を計算した結果をもとに、排気ファン５の排気風量を調整するものである。

次に、調理具の中の具材の温度が上昇すると、熱起電力型温度センサ１１は調理具内の水蒸気や調理の際に発生する煙などの温度を検知する。水蒸気や煙は調理具の位置と必ずしも一致したエリアにはないため、熱起電力型温度センサ１１が水蒸気や煙の温度を検知すると、調整手段としてのマイクロコンピューター（ａ）１３は、調理具のないエリアの温度も上昇しているように検出してしまう。また、この状態は水蒸気や煙が、吸込口３に充分吸い込まれている状況ではなく、排気ファン５の風量が不足している状態である。そのため、補正手段としてのマイクロコンピューター（ｂ）１４は、調理具位置と異なるエリアで、熱起電力型温度センサ１１で検知した温度がサーミスタ９の温度より高い場合（Ｔｏ＞Ｔａ）、水蒸気や煙が発生しているとし、制御手段７に排気ファン５風量を上げる信号を出力し、制御手段７は排気ファン５の風量を上げる。排気ファン５の風量を上げると、水蒸気や煙が吸込口３から吐出口２に排出されるため、調理具以外のエリアの温度Ｔｏとサーミスタ９の温度Ｔａの温度は再び同じ温度となる。この時、サーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１の情報と、調理具位置検出手段１２で検出した位置の調理具の面積と、あらかじめ定義した熱起電力型温度センサ１１の検知エリア面積の面積比をもとに加熱調理器８上に置いた調理具の温度を計算した結果をもとに、排気ファン５の排気風量を再び調整することになる。

このようにして、水蒸気や煙の発生に対応した最適な換気風量で運転をすることとなり、調理状況に応じた最適な換気風量で運転することにより省エネ運転ができる。

たとえば、図５に示すように、調理開始時は調理具の温度Ｔｂ、調理具以外のエリアの温度Ｔｏ、サーミスタ９の温度Ｔａが全てＴ１であるとする。調理具の温度Ｔｂによる自動運転では、排気ファン５の風量が弱から強となる温度をＴｂ＝Ｔ３の時とする。まず、調理時間がｔ１となるまでは調理具の温度Ｔｂのみが上昇を開始する。調理時間ｔ１において、調理具以外のエリアの温度Ｔｏの温度が上昇し、Ｔｏ＞Ｔａとなる。ここで補正手段としてのマイクロコンピューター（ｂ）１４が制御手段７に信号を送り、排気ファン５は風量を弱から強となる。ｔ２において、風量が上がったことにより水蒸気が吐出口２より排気されたことにより、Ｔｏは再びＴａと同じ温度になる。ここで、調理具の温度Ｔｂによる風量自動運転となるが、この時既にＴｂ＞Ｔ３となっているため、風量は強のままとなる。

この時、補正手段としてのマイクロコンピューター（ｂ）１４による補正により、調理具の温度ＴｂがＴ３に到達する前に風量を変更したが、従来の制御ではＴ３の温度を水蒸気が発生する温度まで下げる必要があり、水蒸気の有無によらずｔ１のタイミングで排気ファン５の風量を上げる設定値にしなくてはならない。つまり、Ｔｂが高く水蒸気が少ない調理時には従来の自動運転より風量を下げた最適運転をすることができるため、結果的に省エネを計ることができる。

ここで、水蒸気や煙の発生条件をＴａ＝Ｔｏとしたが、現実的なバラツキ内での不一致となる範囲で同様の効能が得られるものであればこの限りではない。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、サーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１で検知したエリア単位の温度の分布から判定する調理具位置検出手段１２を備えている。

通常、調理開始時にはトッププレート１０の温度と調理具の温度がほぼ同じであるが、調理が進むにつれて調理具の温度が上昇してくるため、熱起電力型温度センサ１１で検知する調理具のあるエリアの検知温度が上昇する。しかし、調理具のないエリアの温度は熱源が無いため、サーミスタ９の温度Ｔａと同じになる。

つまり図７に示す調理具Ｘの温度が上昇すると、熱起電力型温度センサ１１のエリア単位の温度は調理具Ｘを含むエリアＤ、Ｅ、Ｇ、Ｈの温度が上昇し、その他のエリアはサーミスタ９と同じ温度となる。また、調理具Ｙの温度が上昇すると、熱起電力型温度センサ１１のエリア単位の温度は調理具Ｙを含むエリアＥ、Ｆ、Ｈ、Ｉの温度が上昇し、その他のエリアはサーミスタ９と同じ温度となる。このようにして、調理具の位置は熱起電力型温度センサ１１の検知するエリアの温度により判定をすることができる。これにより、サーミスタ９および調理具の位置を熱起電力型温度センサ１１の信号を元に、調理具位置検出手段１２で検出が可能となる。ただし、調理中の水蒸気や煙は熱起電力型温度センサ１１で検知した状態では正確に検出ができないため、調理開始後一定時間内に検出をする。

ここで、熱起電力型温度センサ１１のエリアを３×３のエリアとしたが、エリアの分割に関して同様の効能が得られるものであればこの限りではない。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８および図９に示すように、加熱調理器８からの無線信号を受信する信号受信手段としての受信部１５と、受信部１５から調理具の位置を検知するエリア判定手段としてのマイクロコンピューター（ｃ）１６を備えている。

加熱調理器８は調理している調理具の位置を認識しているため、位置情報を無線信号でレンジフード１の受信部１５に向けて送信できる。受信部１５で受信した無線信号をエリア判定手段としてのマイクロコンピューター（ｃ）１６で処理し、調理具の位置を判定する。これにより、調理具の位置の判定が、水蒸気や煙の有無によらず、加熱調理器のトッププレートのどこで調理をしているかが分かる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１０に示すように、サーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１で検知したエリア単位の温度の分布から、調理具の位置を計算する調理具位置検出手段１２と、加熱調理器８からの無線信号を受信する信号受信手段としての受信部１５と、受信部１５から調理具の位置を検知するエリア判定手段としてのマイクロコンピューター（ｃ）１６を備えている。

加熱調理器８がエリア情報を無線でレンジフード１の受信部１５に向けて送信できるものであれば、水蒸気や煙の有無によらず加熱調理器のトッププレートのどこで調理をしているかが分かる。しかし、エリア情報を無線で送信できない加熱調理器８の場合は、調理具の位置を判定する情報をサーミスタ９と熱起電力型温度センサ１１の情報を元に調理具位置検出手段１２で検出する。加熱調理器８がエリア情報を送信できる場合については、送信情報を優先するものとする。これにより、加熱調理器８の種類によらず、調理具の位置を検出することができる。

なお、本実施の形態１〜４において、マイクロコンピューター（ａ）１３、マイクロコンピューター（ｂ）１４、マイクロコンピューター（ｃ）１６はそれぞれの手段を実現するものであり同一のＣＰＵで駆動される一つのマイクロコンピューターで実現されるものあってもそれぞれ別のＣＰＵで駆動されるマイクロコンピューター上で実現されるものであってもよい。

本発明のレンジフードは故障が少なく耐久性に優れた、適正な排気量が自動的に設定されるレンジフードを提供できるため家庭用の用途のほか、食堂やホテルなどの業務用の用途などにも適用できる。

１レンジフード
２吐出口
３吸込口
４フード部分
５排気ファン
６操作スイッチ
７制御手段
８加熱調理器
９サーミスタ
１０トッププレート
１１熱起電力型温度センサ
１２調理具位置検出手段
１３マイクロコンピューター（ａ）
１４マイクロコンピューター（ｂ）
１５受信部
１６マイクロコンピューター（ｃ）
１０１レンジフード
１０２スイッチ受付部
１０３センサユニット
１０４加熱部
１０５監視エリア
１０６ＩＨ調理器
１０７フライパン

Claims

屋外に連通した吐出口と、空気を吸込む吸込口と、前記吐出口と前記吸込口とを結ぶ通風路内に空気を吸込み排気する排気ファンと、フード部分には前記排気ファンの排気風量を手動で決定するための操作スイッチと、前記排気ファンの運転をする制御手段と、下方に配置した加熱調理器のトッププレートを複数に分割したエリア単位の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱調理器上の調理具の位置を検知する調理具位置検知手段と、前記加熱調理器の周辺温度を検知できる周囲温度検知手段と、前記制御手段で決定した排気ファンの運転に対して前記エリア単位の温度をもとに計算した前記調理具の温度によって決定した前記排気ファンの排気風量を前記制御手段へ送る調整手段と、前記エリア単位の温度から加熱調理器のトッププレートの温度分布を把握して前記排気ファンの排気風量を調整する信号を前記制御手段へ送る補正手段を備え、前記補正手段は、加熱調理器のトッププレートの温度分布が、前記調理具の位置以外のエリアの温度が前記周囲温度検知手段で検知した周囲温度より高い場合に、前記排気ファンの排気風量を上げることを特徴とするレンジフード。
調理具位置検知手段は、調理開始時に前記温度検知手段と前記周囲温度検知手段で検知したエリア単位の温度の分布から、調理具の位置を計算する調理具位置計算手段を備え、調理具の位置を検知することを特徴とする請求項１に記載のレンジフード。