(57)【要約】【課題】  捕集装置の能力について、客観的、定量的な計測技術として捕集効率計測装置を提供する。【解決手段】  捕集効率計測装置(10)は、水(11)を入れた調理器(12)の重さを計測する重量計測装置(20)と、  調理器(12)を加熱器(13)で加熱した場合に発生する水蒸気(14)の捕集装置(30)と、  その捕集装置(30)が捕集した水蒸気(14)を冷却して液化する冷却装置(40)と、  その液化した水滴(15)を捕捉する水滴捕捉装置(50)と、  その捕捉された水滴(15)の重量を計測する水滴計測装置(60)と、  その水滴計測装置(60)および前記重量計測装置(20)の計測結果を用いて捕集効率を算出する算出手段(71)と、を備える。【選択図】  図１
2010216670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を入れた調理器の重さを計測する重量計測装置と、
前記調理器を加熱器で加熱した場合に発生する水蒸気の捕集装置と、
その捕集装置が捕集した水蒸気を冷却して液化する冷却装置と、
その冷却装置によって液化した水滴を捕捉する水滴捕捉装置と、
その水滴捕捉装置によって捕捉された水滴の重量を計測する水滴計測装置と、
その水滴計測装置および調理前重量計測装置の計測結果を用いて捕集効率を算出する算出手段と、を備えた捕集効率計測装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、ペルチェ素子による冷却方式を採用して構成した請求項１に記載の捕集効率計測装置。
【請求項３】
前記水滴捕捉装置は、水滴分離を行うサイクロンセパレータである請求項１から請求項２のいずれかに記載の捕集効率計測装置。
【請求項４】
前記の捕集装置は、前記の加熱器の近傍に設けた排気口と、
その排気口から連続する排気ダクトと、
その排気ダクトの中間に設置した換気扇とを含み、
前記算出手段が算出した捕集効率が一定値以下である場合には、前記換気扇の出力を上昇させる出力信号を発信することとした請求項１から請求項３のいずれかに記載の捕集効率計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、調理器具周囲の換気能力を計測するための捕集効率計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キッチンにおける備え付けの加熱器では、その加熱器およびその加熱器に用いる調理器に合わせた捕集装置（レンジフードおよび吸い込み換気扇）を備える場合がある。
しかし、調理器から調理時に発生する水蒸気や臭気や油などの湯気の捕集が完全ではなく、捕集されないと室内に散逸していた。また、これは、最近のＩＨクッキングヒータだけではなく、従来からあるガス器具などにも共通した問題であった。
【０００３】
そこで、捕集装置の能力を高めたいというニーズは、利用者にも開発者にも共通していた。しかし、これまでの捕集装置の形状や構造は、開発者における経験的な知見によって決定されていた。すなわち、捕集装置の能力について、客観的、定量的な計測手法が存在していなかった。
【０００４】
本件に関連する先行技術を調査したところ、特許文献１には、換気風量が長期に渡り正確度を維持できる換気装置が開示されている。
また、ガスを可視化する技術として、特許文献２に開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、換気性能を非常に簡易に適切に評価可能な換気性能評価方法及びシステムが開示されている。具体的には、
『換気性能を評価する評価対象空間２内に複数のエタノール濃度センサ４が設置されている。評価対象空間２の下方部に設けられた給気口６には給気系１０が接続され、エタノール蒸気生成装置１２で生成されたエタノール蒸気は、給気系１０を通って給気口６から評価対象空間２へと送り込まれる。各センサ４は空気中のエタノール濃度をリアルタイムに測定し、その測定結果を集計用コンピュータ装置１４に出力する。コンピュータ装置１４では、その測定結果を分析して、評価対象空間２の換気状況をグラフや表、分布図等にして逐次知らせる。』
というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４２５１号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９８２９号公報
【特許文献３】特開２００３−４２５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、可視化するためにエタノール蒸気を用いたとしても、捕捉される蒸気がどのくらいなのか、という客観化には至らない。また、実際の調理場面では、エタノールよりも沸点が高く、密度が小さい水を用いる場合がほとんどなので、正確さに欠けると予想される。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、捕集装置の能力について、客観的、定量的な計測技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（第一の発明）
本願の第一の発明は、水(11)を入れた調理器(12)の重さを計測する重量計測装置(20)と、  前記調理器(12)を加熱器(13)で加熱した場合に発生する水蒸気(14)の捕集装置(30)と、  その捕集装置(30)が捕集した水蒸気(14)を冷却して液化する冷却装置(40)と、  その冷却装置(40)によって液化した水滴(15)を捕捉する水滴捕捉装置(50)と、  その水滴捕捉装置(50)によって捕捉された水滴(15)の重量を計測する水滴計測装置(60)と、  その水滴計測装置(60)および前記重量計測装置(20)の計測結果を用いて捕集効率を算出する算出手段(71)と、を備えた捕集効率計測装置(10)である。
【００１０】
（用語説明）
「調理器」とは、たとえば鍋、フライパンなどであり、「加熱器」とは、たとえば、電磁クッキングヒータ、ガスレンジなどである。
「捕集装置」とは、換気扇、レンジフードなどである。
【００１１】
（作用）
調理前の調理器(12)に入っている水(11)の重さが重量計測装置(20)で計測される。その調理器(12)を加熱器(13)で加熱した場合に発生する水蒸気(14)は、捕集装置(30)で捕集される。その捕集装置(30)で捕集された水蒸気(14)は、冷却装置(40)で冷却して液化される。その冷却装置(40)によって液化した水滴(15)は、水滴捕捉装置(50)で捕捉される。その水滴捕捉装置(50)によって捕捉された水滴(15)の重量が、水滴計測装置(60)で計測される。また、調理後の調理器(12)に入っている水(11)の重さが重量計測装置(20)で計測される。そして、水滴計測装置(60)と調理前重量計測装置(20)の計測結果とを用いて、算出手段(71)が捕集効率を算出する。
重量計測装置(20)による調理前重量計測値と水滴計測装置(60)による計測値との差分が、捕集できなかった水蒸気(14)の質量であり、捕集効率として客観的に使用できる。
【００１２】
（第一の発明のバリエーション１）
第一の発明に係る捕集効率計測装置(10)は、前記冷却装置(40)は、ペルチェ素子による冷却方式を採用して構成することができる。
【００１３】
（作用）
ペルチェ素子は冷却効果のある電子部品の一つであり、二種類の金属の接合部に電流を流すと、一方の金属から他方の金属へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した素子である。可動部が無いので小型である。したがって、ペルチェ素子を採用すると、装置全体の小型化が容易となる。
【００１４】
（第一の発明のバリエーション２）
第一の発明に係る捕集効率計測装置(10)は、水滴捕捉装置(50)は、サイクロンセパレータを採用し、そのサイクロンセパレータによる水滴分離を行うこととすることもできる。
【００１５】
（作用）
サイクロンセパレータは、水滴の分離が容易である。例えば、トラップ内蔵の蒸気用サイクロンセパレータは、例えば９８％の高分離効率でドレンを蒸気から分離し、内蔵トラップが速やかにドレンを排除する。したがって、サイクロンセパレータを採用することで、高効率で水蒸気を捕集することができ、捕集効率状態を正確に計測することができる。
【００１６】
（第一の発明のバリエーション３）
第一の発明に係る捕集効率計測装置(10)は、以下のように形成することもできる。
すなわち、前記の捕集装置(30)は、前記の加熱器(13)の近傍に設けた排気口(33)と、  その排気口(33)から連続する排気ダクト(34)と、  その排気ダクト(34)の中間に設置した換気扇(31)とを含み、  前記算出手段(71)が算出した捕集効率が一定値以下である場合には、前記換気扇(31)の出力を上昇させる出力信号を発信することとしてもよい。
【００１７】
（作用）
算出手段(71)が算出した捕集効率が一定値以下である場合には、前記換気扇(31)の出力を上昇させる出力信号を発信するので、換気扇(31)の捕集能力が上昇する。  このようにすれば、単に、捕集効率を算出するのみではなく、捕集効率を上げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１から請求項４に記載の発明によれば、捕集装置の能力について、客観的、定量的な計測が可能な捕集効率計測装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の捕集効率計測装置を示す概略的な説明図である。
【図２】図１の調理前重量計測装置を示す斜視図である。
【図３】図１において調理器を加熱器で加熱したときに発生する水蒸気が捕集装置に吸引される状態を示す斜視図である。
【図４】図１の捕集効率計測装置を示す概略的な斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図３の捕集装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１ないしは図４を参照するに、捕集効率計測装置１０は、基本的には、重量計測装置２０と捕集装置３０と冷却装置４０と水滴捕捉装置５０と水滴計測装置６０と演算手段７１とから構成される。
【００２１】
調理前重量計測装置２０は、調理前および調理後の水１１を入れた調理器１２の前記水１１の重さを計測するものであり、市販されている一般的な重量測定装置を用いることができる。特にデジタル化した重量計測装置２０は、その計測値をコンピュータ７０で演算することが容易となる。なお、重量計測装置２０は、図１に示されているように、コンピュータ７０に接続されている。
予め調理器１２のみの重さを計測し、この計測値をコンピュータ７０に記憶させておき、調理する前の水１１を入れた調理器１２の重量を計測することで、その計測値と前記調理器１２のみの重量計測値との差分で水１１の重量を計測することができる。
また、「調理器１２」とは、たとえば鍋やフライパンなどの加熱用容器である。
【００２２】
捕集装置３０は、上記の調理器１２を加熱器１３で加熱した場合に発生する水蒸気１４や臭気や油等の湯気を捕集するためのものであり、例えば換気扇３１やレンジフード３２などがある。「加熱器１３」とは、たとえば、電磁クッキングヒータやガスレンジなどがある。図１及び図３では電磁クッキングヒータに換気扇３１付きのレンジフード３２が設置されている。
たとえば、レンジフード３２は、その排気口３３が加熱器１３の近傍に配置されており、排気口３３に連通する排気ダクト３４が設けられている。図３のレンジフード３２は、その排気口３３が加熱器１３の側方側に開口している。さらに、排気口３３には湯気の吸い込み方向をガイドするためのルーバ３５が設けられている。また、排気ダクト３４の中間には換気扇３１が設けられている。
【００２３】
また、レンジフード３２は、図５(ａ)、（ｂ）に示されているように、排気口３３の上部は加熱器１３の上方を覆うようにフード部３６が突出しており、そのフード部３６は傾き角θで傾斜している。なお、フード部３６の高さＴや幅Ｗや傾き角θが変わると、水蒸気１４の捕集効率が変化するものである。それらは設計仕様に応じて設定することができる。
なお、図３のレンジフード３２は排気口３３が加熱器１３の側方側に位置しているが、加熱器１３の上方に配置されているものが一般的である。その場合も、加熱器１３に対する排気口３３の位置や高さや大きさが変わると、水蒸気１４の捕集効率が変化するものである。
【００２４】
また、換気扇３１は回転速度が変化することで、水蒸気１４の捕集効率が変化するので、換気扇３１の回転速度を調整可能に設けることができる。
【００２５】
冷却装置４０は、上記の捕集装置３０が捕集した水蒸気１４を冷却して液化するものであり、例えば、ペルチェ素子による冷却方式を採用することが、装置全体の小型化が容易となるという点で望ましい。ペルチェ素子は冷却効果のある電子部品の一つであり、例えば二種類の金属の接合部に電流を流すと、一方の金属から他方の金属へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した素子であり、可動部が無いので小型である。しかし、冷却装置４０は上述したペルチェ素子による冷却方式の構成に限定されない。
【００２６】
水滴捕捉装置５０は、上記の冷却装置４０によって液化した水滴１５を捕捉するものであり、例えばサイクロンセパレータを採用し、そのサイクロンセパレータによる水滴分離を行うことができる。そのサイクロンセパレータは、水蒸気から水滴１５の分離が容易である。例えば、トラップ内蔵の蒸気用サイクロンセパレータは、例えば９８％の高分離効率でドレンを水蒸気１４から分離し、内蔵トラップが速やかにドレンを排除する。したがって、サイクロンセパレータを採用することで、高効率で水蒸気１４から水滴１５を分離して捕捉することができ、捕集効率状態を正確に計測することができる。
【００２７】
なお、図１では冷却装置４０と水滴捕捉装置５０が一体化された状態で図示されている。また、水滴捕捉装置５０で捕捉された水滴１５はドレンパイプ５１を経て水滴計測装置６０に送られる。ドレンパイプ５１にはドレンバルブ５２が設けられている。
また、水滴捕捉装置５０としては、サイクロンセパレータが高効率で水滴１５を分離して捕捉するという点で望ましいが、これに限定されない。
【００２８】
水滴計測装置６０は、上記の水滴捕捉装置５０によって捕捉された水滴１５の重量を計測するものである。前述した重量計測装置２０と同様に、市販されている一般的な重量測定装置を用いることができる。特にデジタル化した水滴計測装置６０は、その計測値をコンピュータ７０で演算することが容易となる。
水滴捕捉装置５０によって捕捉された水滴１５は水滴計測装置６０に載せた計測容器６１に集められる。計測容器６１の重さは予め計測され、その計測値はコンピュータ７０に記憶される。したがって、その集められた水１６を含む計測容器６１の重量を計測することで、その計測値と計測容器６１のみの重量計測値との差分で、集めた水１６の重量が計測される。
【００２９】
算出手段７１は、上記の水滴計測装置６０と重量計測装置２０の計測結果とを用いて捕集効率を算出するものであり、コンピュータ７０の演算装置を用いることができる。すなわち、重量計測装置２０による調理前重量計測値と調理後重量計測値の差と水滴計測装置６０による計測値との差分が、捕集できなかった水蒸気１４の質量であるので、捕集装置３０における水蒸気１４の捕集効率を計算することができる。
【００３０】
上記構成により、調理する前の水１１を入れた調理器１２は、その重量が重量計測装置２０により計測され、その計測値はコンピュータ７０に入力される。コンピュータ７０の演算手段７１では、予め計測していた調理器１２のみの重量と上記の水１１を入れた調理器１２の計測値との差分で、調理器１２の水１１の重量が計算され、記憶される。
【００３１】
次いで、上記の調理器１２が加熱器１３で加熱されると、その加熱で発生する水蒸気１４は、捕集装置３０の換気扇３１の回転による吸引力により、レンジフード３２の排気口３３を経てその内部に捕集される。この時、水蒸気１４の一部は、図１の二点鎖線の矢印のように室内へ散逸される。
【００３２】
捕集装置３０で捕集された水蒸気１４は、冷却装置４０により冷却されて液化して水滴１５となる。その冷却装置４０によって液化した水滴１５は、水滴捕捉装置５０により捕捉されてから、水滴計測装置６０に載せられた計測容器６１内に集められる。なお、その計測容器６１の重量は水滴計測装置６０で予め計測され、その計測値がコンピュータ７０に記憶されている。
【００３３】
水滴１５を集めた計測容器６１の重量が水滴計測装置６０で計測され、その計測値がコンピュータ７０に入力されると、コンピュータ７０の演算手段７１によりその計測値と計測容器６１のみの重量計測値との差分で、集めた水１６の重量が計測される。その計測値が捕集できた水蒸気１４の質量となる。その逆に、重量計測装置２０による調理前重量計測値と調理後重量計測値の差と水滴計測装置６０による計測値との差分が、捕集できなかった水蒸気１４の質量となる。
【００３４】
さらに、コンピュータ７０の演算手段７１では、水滴計測装置６０と重量計測装置２０の計測結果とを用いて捕集装置３０による水蒸気１４の捕集効率が算出される。すなわち、捕集できた水蒸気１４の質量が調理前に調理器１２に入った水１１の計測値に対する割合で、捕集装置３０における水蒸気１４の捕集効率が計算される。その捕集効率は、捕集装置３０の能力について、客観的、定量的に示すものとなる。
【００３５】
したがって、捕集装置３０の能力について、客観的、定量的な計測が可能な捕集効率計測装置１０を提供することができた。これにより、高い捕集効率が得られるようにするために、捕集装置３０のレンジフード３２のフード部３６及び排気口３３の位置や大きさや角度、あるいは換気扇３１の位置や吸引能力等を設計ないしは調整を行うことができる。
【００３６】
また、上記の算出手段７１で算出した捕集効率が一定値以下である場合には、換気扇３１の出力を上昇させる出力信号を発信することができる。
その結果、算出手段７１が算出した捕集効率が一定値以下である場合には、換気扇３１の出力が上昇する、すなわち換気扇３１の回転速度が高くなるので、換気扇３１の捕集能力が上昇する。このようにすれば、捕集効率計測装置１０は、単に、捕集効率を算出するのみではなく、捕集効率を上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明は、住宅産業、家電メーカ、リフォーム業などにおいて利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３８】
１０  捕集効率計測装置            １１  水
１２  調理器                      １３  加熱器
１４  水蒸気                      １５  水滴
１６  水
２０  重量計測装置
３０  捕集装置                    ３１  換気扇
３２  レンジフード                ３３  排気口
３４  排気ダクト                  ３５  ルーバ
３６  フード部
４０  冷却装置
５０  水滴捕捉装置                ５１  ドレンパイプ
５２  ドレンバルブ
６０  水滴計測装置                ６１  計測容器
７０  コンピュータ                ７１  演算手段
【図１】
2010216670.tif 000003
【図２】
2010216670.tif 000004
【図３】
2010216670.tif 000005
【図４】
2010216670.tif 000006
【図５】
2010216670.tif 000007