(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のステムと、前記ステムの前方側を覆う形態で前方側に蓋部を有する有蓋筒状のキャップとからなる筐体内に、前記キャップの蓋部に設けられたフィルタ開口部に配置され特定波長域の赤外線を透過させる光学フィルタと、前記ステムの前方側に載置され前記光学フィルタを透過した赤外線を受光し当該受光した赤外線の強度を検出する受光素子とからなる赤外線強度検出手段を配置してなるセンサデバイスを備え、
加熱される被加熱物から放射され前記光学フィルタを透過した特定波長域の赤外線の強度を前記受光素子で検出することで当該被加熱物の温度を非接触状態で測定する温度測定装置であって、
前記センサデバイスを本体部に固定し前方側に蓋部を有する有蓋筒状のセンサホルダをホルダ部材として備え、
前記センサホルダの蓋部の背面に前記キャップの蓋部の前面を当接させる状態で、前記センサホルダの内部に前記センサデバイスが収容されていると共に、前記センサホルダの蓋部に前記光学フィルタへの赤外線の入射を許容する開口部が形成され、
前記センサホルダに対して前記センサデバイスを前方に付勢する付勢手段が設けられ、
前記付勢手段が、前記センサホルダの後方側の開口部から、前記センサホルダに螺合する形態で当該センサホルダの内部に挿入される筒状の付勢用ホルダをホルダ部材として備えると共に、当該付勢用ホルダの前方側の端部が前記センサデバイスの後方側を前方に押し付ける状態で当該付勢用ホルダを固定するように構成されている温度測定装置。
【請求項２】
前記センサデバイスの筐体内において、互いに異なる波長域の赤外線の強度を検出する前記赤外線強度検出手段の複数が、前記赤外線の放射方向と交差する方向に並設されている請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記ステムの背面に前面を当接させて配置される板状のスペーサをホルダ部材として備え、
前記付勢手段が、前記スペーサを介して前記センサデバイスを前方に向けて付勢する請求項１又は２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記センサホルダの側方面から突出形成されたフランジ部が本体部に保持される形態で、前記センサホルダが前記本体部に固定され、
前記フランジ部が前記センサデバイスの配置位置よりも後方側に配置されている請求項１〜３の何れか１項に記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記ホルダ部材の少なくとも一部が高熱伝導性材料で構成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の温度測定装置。
【請求項６】
天板の上側に位置する状態で載置支持される調理用容器を被加熱物として加熱する加熱手段を備えた加熱調理器であって、
請求項１〜５の何れか一項に記載の温度測定装置を、前記加熱手段にて加熱される調理用容器の底部から放射される赤外線の強度を前記受光素子で検出して当該調理用容器の底部の温度を非接触状態で測定させる形態で備えた加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱される被加熱物から放射され光学フィルタを透過した特定波長域の赤外線の強度を受光素子で検出することで当該被加熱物の温度を非接触状態で測定する温度測定装置、及びそれを備えた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記加熱調理器の温度測定装置は、バーナなどの加熱手段により加熱される調理用容器から放射された赤外線を利用して当該調理用容器の温度を非接触状態で測定するものであり、その測定された調理用容器の温度は、当該温度を設定温度に維持するための加熱手段に対する加熱量の自動調整や、当該温度が過度に上昇したときの加熱手段に対する自動停止などの各種制御に利用される。
【０００３】
赤外線を利用した非接触の温度測定装置として、特定波長域の赤外線を透過させる光学フィルタと、光学フィルタを透過した赤外線を受光し当該受光した赤外線の強度を検出する受光素子とからなる赤外線強度検出手段を配置してなるセンサデバイスを備えるものが知られている（例えば特許文献１又は２を参照。）。
かかるセンサデバイスは、板状のステムと当該ステムの前方側を覆う形態で前方側に蓋部を有する有蓋筒状のキャップとからなる筐体内に、光学フィルタをキャップの蓋部に設けられたフィルタ開口部に配置すると共に、受光素子をステムの前方側に載置して構成されている。
かかるセンサデバイスは、キャップの外周部よりも側方に突出したステムの外周部を、前方側にあるホルダと後方側にあるスペーサとの間に挟み込んだ状態で固定されており、キャップの蓋部の前面は、ホルダ等の部材に当接することなく、前方側に形成された開口部に露出されている状態で配置されている。
【０００４】
このようなセンサデバイスを備えた温度測定装置では、光学フィルタの温度が上昇することに起因して、その温度上昇した光学フィルタが発する赤外線が受光素子に入射されることで、温度測定精度が悪化するという問題があった。
そこで、上記特許文献２に記載の温度測定装置では、光学フィルタを、受光素子へ受光させる特定波長域の赤外線を吸収しない材料からなる基材の表面に、当該特定波長域以外の波長域の赤外線を反射させる反射膜を設けている。このような構成の光学フィルタを利用すれば、光学フィルタ自身における赤外線吸収による温度上昇を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７５３４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２４１６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の温度測定装置では、光学フィルタ自身における赤外線吸収による温度上昇を抑制することができるものの、センサデバイスの筐体からの伝熱による光学フィルタの温度上昇については十分には対策が施されていなかった。
即ち、センサデバイスの筐体における特にキャップの蓋部については、照射された赤外線を吸収することで温度上昇しやすい状態となっている。そして、その蓋部に設けられたフィルタ開口部に光学フィルタが配置されているので、蓋部の熱が光学フィルタに伝達されて光学フィルタの温度が上昇するという問題があった。
かかる蓋部の赤外線吸収による温度上昇を回避するべく、蓋部のフィルタ開口部以外の面積を縮小することが考えられるが、内部に配置する赤外線強度検出手段の寸法などの制限から、充分には面積を縮小することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、加熱される被加熱物から放射され光学フィルタを透過した特定波長域の赤外線の強度を受光素子で検出することで当該被加熱物の温度を非接触状態で測定する温度測定装置及びそれを備えた加熱調理器において、光学フィルタの温度上昇を好適に抑制し、被加熱物の温度測定精度を向上することができる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る温度測定装置は、
板状のステムと、前記ステムの前方側を覆う形態で前方側に蓋部を有する有蓋筒状のキャップとからなる筐体内に、前記キャップの蓋部に設けられたフィルタ開口部に配置され特定波長域の赤外線を透過させる光学フィルタと、前記ステムの前方側に載置され前記光学フィルタを透過した赤外線を受光し当該受光した赤外線の強度を検出する受光素子とからなる赤外線強度検出手段を配置してなるセンサデバイスを備え、
加熱される被加熱物から放射され前記光学フィルタを透過した特定波長域の赤外線の強度を前記受光素子で検出することで当該被加熱物の温度を非接触状態で測定する温度測定装置であって、
その第１特徴構成は、
前記センサデバイスを本体部に固定し前方側に蓋部を有する有蓋筒状のセンサホルダをホルダ部材として備え、
前記センサホルダの蓋部の背面に前記キャップの蓋部の前面を当接させる状態で、前記センサホルダの内部に前記センサデバイスが収容されていると共に、前記センサホルダの蓋部に前記光学フィルタへの赤外線の入射を許容する開口部が形成され、
前記センサホルダに対して前記センサデバイスを前方に付勢する付勢手段が設けられ、
前記付勢手段が、前記センサホルダの後方側の開口部から、前記センサホルダに螺合する形態で当該センサホルダの内部に挿入される筒状の付勢用ホルダをホルダ部材として備えると共に、当該付勢用ホルダの前方側の端部が前記センサデバイスの後方側を前方に押し付ける状態で当該付勢用ホルダを固定するように構成されている点にある。
【０００９】
上記温度測定装置の第１特徴構成によれば、センサデバイスを構成するキャップの蓋部の前面が、当該センサデバイスを本体部に固定するセンサホルダを構成する蓋部の背面に対して、付勢手段の付勢力が作用する状態で比較的強力に当接することになる。つまり、キャップの蓋部の前面とセンサホルダの蓋部の背面との密着性が増し、熱伝導が行われる接触面積が大きくなる。よって、キャップの蓋部が赤外線吸収等により昇温した場合でも、その熱はその接触部を介して積極的にセンサホルダの蓋部側に伝達されることになり、光学フィルタに伝達される熱量が少なくなる。
また、付勢用ホルダはセンサホルダの内部に挿入されることから、センサデバイスからセンサホルダに伝達された熱が付勢用ホルダに良好に伝達することになるので、センサデバイスに設けられた光学フィルタの温度上昇を一層抑制することができる。
従って、本発明により、光学フィルタの温度上昇を好適に抑制して、温度測定精度を向上させることができる。
さらに、本特徴構成によれば、付勢用ホルダをセンサホルダの後方側の開口から挿入して固定するという簡単な構造で、付勢用ホルダの前方側の端部がセンサデバイスの後方側を前方に押し付ける形態で、センサホルダに対してセンサデバイスを前方に付勢する付勢手段を実現することができる。
尚、本願において、センサデバイスの赤外線が入射される側を「前方側」と表現し、その逆側を「後方側」と表現する場合がある。また、ある部材において、前方側の面を「前面」と表現し、後方側の面を「背面」と表現する場合がある。
【００１０】
本発明に係る温度測定装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記センサデバイスの筐体内において、互いに異なる波長域の赤外線の強度を検出する前記赤外線強度検出手段の複数が、前記赤外線の放射方向と交差する方向に並設されている点にある。
【００１１】
上記温度測定装置の第２特徴構成によれば、赤外線放射方向と交差する方向に並ぶ状態で備えられた複数の赤外線強度検出手段では、被加熱物から放射された赤外線のうち互いに異なる波長域の赤外線が、複数の光学フィルタを各別に通過し複数の受光素子に受光されることになる。つまり、この互いに異なる複数の波長域における夫々の赤外線強度が、複数の受光素子にて各別に検出される。よって、これら複数の波長域における夫々の赤外線強度に基づいて被加熱物の温度を一層高精度に測定することができる。
また、赤外線強度検出手段を複数配置した温度計測装置において、夫々の光学フィルタは、互いに異なる特定波長域の赤外線を透過させるものとなる。そして、夫々の光学フィルタに吸収される赤外線の波長域も異なることになるので、夫々の光学フィルタの赤外線吸収による発熱量も異なる。そこで、本発明の温度測定装置では、光学フィルタの熱がキャップの蓋部を介して積極的にセンサホルダに伝達されるので、夫々の光学フィルタの温度差ができるだけ小さくなるので、この温度差による温度精度の悪化を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る温度測定装置の第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記ステムの背面に前面を当接させて配置される板状のスペーサをホルダ部材として備え、
前記付勢手段が、前記スペーサを介して前記センサデバイスを前方に向けて付勢する点にある。
【００１５】
上記温度測定装置の第３特徴構成によれば、センサデバイスのステムの背面側には板状のスペーサが配置され、付勢手段により当該スペーサを介してセンサデバイスが前方に向けて付勢されているので、スペーサの前面とステムの背面との密着性が増すことになる。よって、センサデバイスの熱は積極的にスペーサに伝達することになるので、センサデバイスに設けられた光学フィルタの温度上昇を一層良好に抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る温度測定装置の第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記センサホルダの側方面から突出形成されたフランジ部が本体部に保持される形態で、前記センサホルダが前記本体部に固定され、
前記フランジ部が前記センサデバイスの配置位置よりも後方側に配置されている点にある。
【００１７】
上記温度測定装置の第４特徴構成によれば、センサホルダを本体部に取り付けるにあたり、当該センサホルダの側方面から突出形成されたフランジ部が本体部に固定されるので、本体部からセンサホルダへの熱伝導がフランジ部を介したものに制限されることになる。よって、本体部が温度上昇した場合においても、それに起因するセンサホルダへの熱伝導が抑制されるので、センサデバイスの温度上昇を一層良好に抑制することができる。
更に、センサホルダのフランジ部が、センサデバイスの配置位置よりも後方側に配置されているので、センサホルダにおけるセンサデバイスを外囲する部分の側方面と本体部との間には隙間が形成されることになる。よって、本体部から当該側方面への直線的な熱伝導が抑制されるので、センサデバイスの温度上昇を一層良好に抑制することができる。
【００１８】
本発明に係る温度測定装置の第５特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
前記ホルダ部材の少なくとも一部が高熱伝導性材料で構成されている点にある。
【００１９】
上記温度測定装置の第５特徴構成によれば、ホルダ部材の少なくとも一部、即ち、これまで説明してきたセンサホルダ、付勢用ホルダ、及びスペーサの少なくとも一つが、アルミニウムなどの高熱伝導性材料で構成されることになる。従って、センサデバイスの熱をこれらホルダ部材に対してより一層積極的に伝達させることができ、センサデバイスの温度上昇を一層抑制することができる。
【００２０】
本発明に係る加熱調理器は、
天板の上側に位置する状態で載置支持される調理用容器を被加熱物として加熱する加熱手段を備えた加熱調理器であって、
その特徴構成は、本発明に係る温度測定装置を、前記加熱手段にて加熱される調理用容器の底部から放射される赤外線の強度を前記受光素子で検出して当該調理用容器の底部の温度を非接触状態で測定させる形態で備えた点にある。
即ち、調理用容器を被加熱物としてバーナなどの加熱手段により加熱する加熱調理器において、これまで説明した本発明に係る温度測定装置を備えることで、温度測定装置の光学フィルタの温度上昇が好適に抑制されて、調理用容器の温度測定精度を向上することができる。
従って、調理用容器の温度を正確に認識することができる上に、かかる高精度に測定された温度を利用して、調理用容器の温度を設定温度に維持するための加熱手段に対する加熱量の自動調整や、調理用容器の温度が過度に上昇したときの加熱手段に対する自動停止などの各種制御を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】コンロの概略構成図
【図２】温度測定装置の縦断面図
【図３】センサデバイスの縦断面斜視図
【図４】温度測定装置のセンサデバイスの固定部分にかかる分解斜視図
【図５】調理用容器から放射される赤外線放射強度の分光スペクトルデータを示す図
【図６】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図
【図７】被加熱物の温度と赤外線強度検出手段の出力との関係を示す図
【図８】被加熱物の温度と赤外線強度検出手段の出力比との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の温度測定装置及びそれを備えた加熱料理器の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、コンロは、円形の加熱用の開口部１ａを有する平板状の天板１、開口部１ａの上方に離間させて鍋等の調理用容器Ｎ（被加熱物の一例）を載置可能な五徳２、その五徳２上に載置される調理用容器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。
【００２３】
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、混合管３２から混合気が供給される環状のバーナ本体３４等を備えて構成され、バーナ３０は、開口部１ａの下方に位置させて設けている。
【００２４】
このバーナ３０においては、混合管３２からバーナ本体３４内に供給された燃料ガスＧと燃焼用空気Ａとの混合気が炎口３３からバーナ本体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と燃焼用空気Ａとの混合気が燃焼して、火炎Ｆが開口部１ａを通って上向きに形成される。
【００２５】
燃料供給路５には、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のバーナ本体３４内の下方には、開口部１ａを介して落下した煮零れ等を受けるための汁受皿８が設けられる。
【００２６】
このコンロには、調理用容器Ｎの温度を非接触状態で測定する温度測定装置４０が設けられている。
温度測定装置４０は、天板１の下方側に位置し且つ汁受皿８の中央部にセンサデバイス５０を配置し、そのセンサデバイス５０が、調理用容器Ｎから放射される赤外線における異なる２つの特定波長域夫々についての赤外線強度を検出する。そして、温度検出部６１が、その検出される２つの特定波長域夫々についての赤外線強度の比に基づいて調理用容器Ｎの温度を検出する。
更に、センサデバイス５０は、赤外線の波長範囲のうち、バーナ３０の火炎Ｆからの放射強度が少ない範囲内に設定された波長域の赤外線強度を検出するものとして構成されている。
【００２７】
センサデバイス５０は、図２、図３、及び図４に示すように、円板状のステム５５と、ステム５５の前方側を覆う形態で前方側に蓋部５６ａを有する有蓋円筒状のキャップ５６とからなる筐体を備える。そして、この筐体内に、第１の赤外線強度検出手段５３ａと第２の赤外線強度検出手段５３ｂとが、赤外線放射方向と交差する方向に並設されている。
【００２８】
円板状のステム５５は、例えば厚肉の金属製板材で構成されており、背面側がその上の前面側より径が大きくされたフランジ部として形成されている。また、有蓋円筒状に形成されたキャップ５６の背面側の端部にも同様のフランジ部が形成されている。そして、センサデバイス５０の筐体は、これらフランジ部同士を接合する形態で、ステム５５に対してそのステム５５の前面側を覆う形態でキャップ５６を組みつけて構成されており、その内部に形成された空間に、光学フィルタ５１ａ、５１ｂと受光素子５２ａ、５２ｂとが配置されている。
【００２９】
夫々の赤外線強度検出手段５３ａ、５３ｂは、キャップ５６の蓋部５６ａに設けられたフィルタ開口部５６ｂに配置され特定波長域の赤外線を透過させる光学フィルタ５１ａ、５１ｂと、ステム５５の前方側に載置され光学フィルタ５１ａ、５１ｂを透過した赤外線を受光し当該受光した赤外線の強度を検出する受光素子５２ａ、５２ｂとを、赤外線放射方向に間隔を隔てて並ぶ状態で配置して構成されている。
尚、この受光素子５２ａ、５２ｂは、実質的に、複数の熱電対を直列や並列に接続したサーモパイルとして構成されており、赤外線を吸収することで発生した熱エネルギを電気エネルギに変換して電気信号を出力する。また、この受光素子５２ａ、５２ｂの出力信号は、相対温度、即ちステム５５（冷接点）とサーモパイル（温接点）との温度差に基づく値を示すものとなる。
そこで、受光素子５２ａ、５２ｂとは別に、ステム５５の温度を検出するサーミスタ５７（図３参照）が設けられており、このサーミスタ５７からの出力と、受光素子５２ａ、５２ｂからの出力との夫々が、ステム５５の背面側から突出して設けられている複数の端子５４から、当該端子５４に接続された信号ケーブル６０を介して、温度検出部６１に出力される。
そして、温度検出部６１では、サーミスタ５７からの出力によりステム５５の温度の変化に対する受光素子５２ａ、５２ｂからの出力誤差をある程度補正して当該受光素子５２ａ、５２ｂが受光した赤外線強度を検出することができる。
【００３０】
上記センサデバイス５０は、後述するセンサホルダ４５等を介して、本体部４１が汁受皿８の中央部に配置されている。
また、この本体部４１には、調理用容器Ｎから放射された赤外線をセンサデバイス５０に案内する筒状の案内部４１ａが設けられ、この案内部４１ａの前方側の開口部には、光学フィルタ５１ａ、５１ｂの特定波長域を含む透過可能波長域の赤外線の通過を許容する光透過部材Ｔとしての窓部材４２が架設されている。尚、この窓部材４２は、１μｍ以上の波長域を透過させるシリコンを基材として構成されている。
【００３１】
即ち、この案内部４１ａの内部に、赤外線放射方向に沿って間隔を隔てて並べる状態で窓部材４２、光学フィルタ５１ａ、５１ｂ及び受光素子５２ａ、５２ｂが組み付けられていることになる。しかも、第１の赤外線強度検出手段５３ａが有する第１の受光素子５２ａと、第２の赤外線強度検出手段５３ｂが有する第２の受光素子５２ｂとが、赤外線放射方向と交差する方向に並ぶ状態で並設され、且つ、窓部材４２を通過した赤外線のうちで異なる波長域の赤外線を通過させる形態で、第１の赤外線強度検出手段５３ａが有する第１の光学フィルタ５１ａと、第２の赤外線強度検出手段５３ｂが有する第２の光学フィルタ５１ｂとが、赤外線放射方向と交差する方向に並ぶ状態で並設されていることになる。
【００３２】
図１に示すように、この温度測定装置４０を備えた本体部４１は、汁受皿８に形成された開口部を通して上下方向に挿通する状態で設けられるが、汁受皿８からの熱が伝わり難くなるように、汁受皿８に対して断熱材Ｄを介して装着される構成となっている。尚、各受光素子５２ａ、５２ｂが温度上昇しないように冷却ファン等の温度上昇抑制手段を設けるようにしてもよい。
【００３３】
第１及び第２の赤外線強度検出手段５３ａ、５３ｂの夫々は、互いに異なる波長域の赤外線の強度を検出するものとして構成されている。即ち、第１及び第２の光学フィルタ５１ａ、５１ｂの夫々は、互いに異なる波長域を透過可能な特定波長域としたものとされている。
光学フィルタ５１ａ、５１ｂの基材としては、窓部材４２と同じシリコンが用いられており、この表面には、窓部材４２を通過した赤外線のうち、特定波長域以外の赤外線を反射させる反射膜が設けられている。
そして、第１の光学フィルタ５１ａは、３．５μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲の波長域における赤外線を特定波長域の赤外線として透過させると共にそれ以外の波長域の赤外線を反射するように構成され、一方、第２の光学フィルタ５１ｂは、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲の波長域における赤外線を特定波長の赤外線として透過させると共にそれ以外の波長域の赤外線を反射するように構成されている。
【００３４】
次に、温度検出部６１により調理用容器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、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５には、金属の表面に黒色塗装した標準的な調理用容器Ｎについて、常温（２５℃）から３００℃程度の範囲で加熱したときに、温度が変化したときの赤外線放射強度の分光スペクトルデータを示している。この図から明らかなように、バーナ３０が燃焼しているときの温度、例えば、常温〜３００℃程度において、１．５μｍ以上且つ数十μｍ以下の範囲内の波長域において赤外線が放射しており、例えば、３．５μｍ以上且つ１５μｍ以下の範囲内において各種の赤外線センサにて検出可能な充分な放射強度を有している。
【００３５】
図６には、実際のバーナ３０にて形成される火炎Ｆ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Ｆからの赤外線の放射が少ない。
従って、２つの波長域を、赤外線の波長範囲のうち、バーナ３０の火炎Ｆからの赤外線の放射が少ない範囲内に設定すると、火炎Ｆからの赤外線による影響が少ない状態で調理用容器Ｎ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る。
【００３６】
図７に、予め実験により求めた被加熱物（調理用容器Ｎ）の温度と温度測定装置４０における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７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。
【００３７】
又、図８に、被加熱物（調理用容器Ｎ）の温度と温度測定装置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（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。ちなみに、この図８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。
【００３８】
即ち、放射率の異なる複数の調理用容器Ｎの夫々について、調理用容器Ｎ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の異なる複数の調理用容器Ｎ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いる。
従って、放射率εが種々に異なる調理用容器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。又、上述のように求めた図８に示す如き温度対赤外線強度比の関係が温度検出部６１の記憶部（図示省略）に記憶されることになる。
【００３９】
そして、温度検出部６１は、温度測定装置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（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調理用容器Ｎの温度を求める。このような出力値の比をとることで調理用容器Ｎの温度をその調理用容器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。
【００４０】
温度検出部６１にて求められた温度の情報は燃焼制御部３に出力され、燃焼制御部３は、この温度検出部６１にて求められる温度に基づいて、燃料供給断続弁６、燃料供給量調節弁７等を制御することにより、例えば調理用容器Ｎの温度を設定温度に維持するようにバーナ３０の燃焼量を調整すべく燃料供給量調節弁７を制御したり、調理用容器Ｎの過度の温度上昇を回避させるためにバーナ３０の加熱作動を停止させるべく燃料供給断続弁６を作動させる等の処理を行うことになる。
【００４１】
次に、温度測定装置４０におけるセンサデバイス５０の本体部４１への固定構造について、図２、及び図４に基づいて説明する。
有蓋円筒状のセンサホルダ４５が、アルミニウムなどの高熱伝導性材料からなるホルダ部材として設けられており、このセンサホルダ４５がセンサデバイス５０を本体部４１に固定する。
具体的には、センサホルダ４５の蓋部４５ａの背面に、センサデバイス５０を構成するキャップ５６の蓋部５６ａの前面を当接させる状態で、センサホルダ４５の内部にセンサデバイス５０が収容されており、このセンサホルダ４５の蓋部４５ａには、第１及び第２の光学フィルタ５１ａ、５１ｂの夫々に対する赤外線の入射を許容する２つの開口部４５ｂが形成されている。
【００４２】
センサホルダ４５に対してセンサデバイス５０を前方に付勢する付勢機構として、センサホルダ４５の後方側の開口部から当該センサホルダ４５の内部に挿入される円筒状の付勢用ホルダ４６が、アルミニウムなどの高熱伝導性材料からなるホルダ部材として設けられている。
この付勢用ホルダ４６は、外側面に形成された雄ネジ部４６ｂを、センサホルダ４５の内側面に形成された雌ネジ部４５ｆに螺合させる形態で、センサホルダ４５に固定されることで、付勢用ホルダ４６の前方側の端部４６ａがセンサデバイス５０の後方側を前方に押し付ける状態となる。
そして、このような付勢機構が設けられていることで、センサデバイス５０を構成するキャップ５６の蓋部５６ａの前面と、センサホルダ４５の蓋部４５ａの背面との密着性が増すことになって、熱伝導を行う接触面積が大きくなる。よって、キャップ５６の蓋部５６ａが赤外線吸収等により昇温した場合でも、その熱は積極的にセンサホルダ４５の蓋部４５ａ側に伝達されることになり、光学フィルタ５１ａ、５１ｂに伝達される熱量が少なくなるので、光学フィルタ５１ａ、５１ｂの温度上昇が好適に抑制されている。
【００４３】
センサデバイス５０のステム５５の背面と、付勢用ホルダ４６の前方側の端部４６ａとの間には、板状のスペーサ４７がアルミニウムなどの高熱伝導性材料からなるホルダ部材として介装されている。即ち、このスペーサ４７は、その前面がステム５５の背面に当接した状態で、付勢用ホルダ４６により前方に向けて付勢されることになる。
しかも、スペーサ４７の前面には、ステム５５の背面及び側面を収容する凹部が形成されている。即ち、スペーサ４７の前面の略全体がステム５５の背面及び側面に当接する形態で、スペーサ４７とステム５５との接触面積が稼がれている。
つまり、スペーサ４７の前面とステム５５の背面との密着性が増し、センサデバイス５０の熱を積極的にスペーサ４７に伝達させて、光学フィルタ５１ａ、５１ｂの温度上昇が一層抑制されている。尚、ステム５５の温度上昇が問題にならない程度である場合には、このスペーサ４７を省略しても構わない。
また、スペーサ４７には端子孔４７ａが穿設されており、この端子孔４７ａにセンサデバイス５０の端子５４がインシュレータなどで絶縁処理を施した上で挿入される。
【００４４】
センサホルダ４５の側方面４５ｃには、フランジ部４５ｄが突出形成されており、このフランジ部４５ｄに穿設された孔４５ｅに固定用ボルト４３を挿入し当該固定用ボルト４３を本体部４１に形成されたボルト孔４１ｂに螺合する形態で、センサホルダ４５が本体部４１に固定されている。
つまり、本体部４１が、本体部４１からセンサホルダ４５への熱伝導がフランジ部４５ｄを介したものに制限されることになる。よって、本体部４１が、バーナ３０や調理用容器Ｎからの輻射や汁受皿８からの伝熱等により温度上昇した場合においても、それに起因するセンサホルダ４５への熱伝導が抑制されている。
また、このフランジ部４５ｄは、センサデバイス５０の配置位置よりも後方側に配置されており、本体部４１から、センサホルダ４５におけるセンサデバイス５０を外囲する部分の側方面４５ｃへの直線的な熱伝導が抑制されている。
【００４５】
付勢用ホルダの後方側の開口部４６ｃには、センサデバイス５０の端子５４に接続された信号ケーブル６０が挿通されている。そして、その開口部４６ｃと信号ケーブル６０との間の隙間をできるだけ小さくして、外部からの高温の空気の流入を抑制するために、開口部４６ｃは縮径構造とされている。また、図示は省略するが、この隙間を耐熱性充填剤で埋めても構わない。
【００４６】
〔別実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００４７】
（１）上記実施形態では、赤外線強度検出手段５３ａ、５３ｂが、２個の光学フィルタ５１ａ、５１ｂを通過した赤外線を各別に検出する２個の受光素子５２ａ、５２ｂを備えて、調理用容器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つの受光素子に対して２個の光学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。又、受光素子及び光学フィルタからなる赤外線強度検出手段を３個以上並べて備える構成として、３つ以上の異なる特定波長域の赤外線を各別に検出して、それらの検出情報に基づいて調理用容器の温度を検出する構成としてもよい。
【００４９】
（２）上記実施形態では、温度を測定する処理として、調理用容器Ｎ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調理用容器を用いて、調理用容器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、複数の波長域夫々についての赤外線強度を得て、そのように得た複数の波長域夫々についての赤外線強度を、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、マップデータから、赤外線強度検出手段にて検出される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、その求めた温度を調理用容器の温度とするように構成する。ちなみに、この場合は、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。
又、波長域として１つの波長域を設定して、その波長域についての赤外線強度を複数の温度に対応させた状態でマップデータにて記憶させておき、このマップデータと波長域での赤外線強度の検出値とから調理用容器の温度を求める構成としてもよい。
【００５０】
（３）上記実施形態では、加熱手段として、混合気を環状のバーナ本体３４から内向きに噴出させて燃焼させる内炎式バーナ３０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。
【００５１】
（４）上記実施形態では、赤外線強度検出手段５３ａ、５３ｂが、天板１に形成された加熱用の開口部１ａを通して調理用容器Ｎ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、加熱用の開口部の横側方において天板に光透過用の窓部を形成して、赤外線強度検出手段がこの光透過用の窓部を通して調理用容器から放射されて光学フィルタを透過した赤外線の強度を検出するように構成としてもよい。従って、この構成では、天板に形成される光透過用の窓部が光透過部材に対応するものとなる。
【００５２】
（５）上記実施形態では、加熱手段としてガス燃焼式のバーナ３０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。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、加熱される被加熱物から放射され光学フィルタを透過した特定波長域の赤外線の強度を受光素子で検出することで当該被加熱物の温度を非接触状態で測定する温度測定装置、及びそれを備えた加熱調理器として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１            ：天板
３            ：燃焼制御部
３０          ：バーナ（加熱手段）
４０          ：温度測定装置
４１          ：本体部
４２          ：窓部材
４３          ：固定用ボルト
４５          ：センサホルダ
４５ａ        ：蓋部
４６          ：付勢用ホルダ（付勢手段）
４７          ：スペーサ
５０          ：センサデバイス
５１ａ、５１ｂ：光学フィルタ
５２ａ、５２ｂ：受光素子
５３ａ、５３ｂ：赤外線強度検出手段
５４          ：端子
５５          ：ステム
５６          ：キャップ
５６ａ        ：蓋部
５６ｂ        ：フィルタ開口部
５７          ：サーミスタ
６０          ：信号ケーブル
６１          ：温度検出部
Ｎ            ：調理用容器（被加熱物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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