(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物から放射された赤外線の赤外線強度を検出する赤外線強度検出手段と、
前記赤外線強度検出手段により検出された前記赤外線強度に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段とを備えたコンロであって、
前記赤外線強度検出手段が、互いに異なる波長域における夫々の赤外線強度を各別に検出するとともに、
前記温度検出手段が、前記赤外線強度検出手段により検出された、前記互いに異なる波長域における前記赤外線強度の比に基づいて前記被加熱物の温度を検出する構成で、
２５℃以上３００℃以下の温度を検出対象とし、
前記互いに異なる波長域として、対となる波長域が設定され、
前記対となる波長域の一方が、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における波長域であり、他方が、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域であるコンロ。
【請求項２】
前記赤外線強度検出手段が、前記被加熱物から放射された前記互いに異なる波長域の前記赤外線の夫々を、互いに隣接する又は互いに重る窓部を介して受光するように構成されている請求項１に記載のコンロ。
【請求項３】
前記赤外線強度検出手段が、
前記互いに異なる波長域の前記赤外線を選択的に透過させる複数のフィルタと、
前記被加熱物から放射された前記赤外線が入射されるフィルタ設置部に、前記複数のフィルタを順に切り換えて設置する切換手段と、
前記フィルタ設置部に設置された前記フィルタを透過した前記赤外線の赤外線強度を検出する検出素子部とを有して構成されている請求項１又は２に記載のコンロ。
【請求項４】
天板と、前記天板に設けられた加熱口と、前記加熱口の下方に離間して設けられ燃料ガスを燃焼させ前記加熱口の下方に火炎を形成して前記被加熱物を加熱するバーナとを備えて構成され、
前記赤外線強度検出手段が、前記加熱口の下方に設けられ、前記被加熱物から放射された赤外線を前記加熱口を介して受光するように構成されている請求項１から３の何れか１項に記載のコンロ。
【請求項５】
前記バーナが、前記被加熱物から放射された赤外線を下方に通過させる通過部を有して構成され、
前記赤外線強度検出手段が、前記バーナの下方に設けられ、前記被加熱物から放射された赤外線を前記加熱口及び前記通過部を介して受光するように構成されている請求項４に記載のコンロ。
【請求項６】
前記バーナが、内面に炎孔を有する環状の内炎式バーナであり、
前記赤外線強度検出手段が、前記バーナの下方に設けられている請求項４又は５に記載のコンロ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として調理に用いられ、鍋等の被加熱物を加熱する家庭用又は業務用のコンロに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような調理用のコンロにおいては、被加熱物としての鍋等の温度制御を自動で行うと便利なことが多い。そのためには、鍋の中の温度を検出する必要があるが、これを鍋底外表面の温度の検出で代用し、これをコンロに組み込んだ温度センサにて検出して、この検出温度に基づいて温度制御を行うことがある。また、天ぷら火災などを防止するためにはコンロの緊急停止等の過昇温防止用の温度検出も必要になる。
従来のコンロでは、上記の温度センサとしてサーミスタや熱電対等の接触式の温度センサを用いて、鍋底外表面に温度センサを接触させて、温度を検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような接触式の温度センサが搭載されるコンロは、温度センサ自身が高温の燃焼ガスに晒されて故障する場合があり、更に、底が平面でない鍋の温度検出を行う場合には、温度センサの鍋底への接触状態が悪く、鍋の温度を正確に検出できないことがある。また、状況によっては、温度センサの検出部に火炎が接触することにより、検出部の過昇温が発生するため、温度センサが故障する可能性があり、さらに、その検出部が、バーナの中央部に突出しているので、コンロの美観を損ね、掃除のし易さにおいても問題が無いとは言えなかった。
【０００４】
従って、本発明は、上記の事情に鑑みて、過昇温による故障等を回避しながら、被加熱物の温度検出を確実に行うことができるコンロを実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成１〕
本発明に係るコンロは、請求項１に記載したごとく、被加熱物から放射された赤外線の赤外線強度を検出する赤外線強度検出手段と、
前記赤外線強度検出手段により検出された前記赤外線強度に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段とを備えたコンロであって、
前記赤外線強度検出手段が、互いに異なる波長域における夫々の赤外線強度を各別に検出するとともに、
前記温度検出手段が、前記赤外線強度検出手段により検出された、前記互いに異なる波長域における前記赤外線強度の比に基づいて前記被加熱物の温度を検出する構成で、
２５℃以上３００℃以下の温度を検出対象とし、
前記互いに異なる波長域として、対となる波長域が設定され、
前記対となる波長域の一方が、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における波長域であり、他方が、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域であることを特徴とする。
【０００６】
〔作用効果〕
本構成のごとく、バーナにより形成される火炎等により鍋等の被加熱物を直火加熱するコンロに、上記赤外線強度検出手段と上記温度検出手段を設けることで、その被加熱物の底部等から放射される赤外線強度を検出して、その検出結果に基づいて被加熱物の底部等の温度を検出することができる。
そして、このような赤外線強度検出手段は、被加熱物の底部に対して非接触であるので、直接火炎等に晒されることがないので、過昇温による故障を防止することができる。さらに、このような赤外線強度検出手段及び温度検出手段により、被加熱物の形状等に依存することなく、被加熱物の温度を正確に検出することができる。
さらに、このような赤外線強度検出手段は、上記バーナの下方部の汁受け皿等の内部等に設けることができ、バーナの中央部等に突出させる必要がないので、コンロの美観及び掃除のし易さを向上することができる。
【０００７】
さて、被加熱物をバーナで形成される火炎により加熱するコンロにおいて、被加熱物から放射される赤外線の赤外線強度を赤外線強度検出手段により火炎を介して検出する場合、その火炎には、ＣＯ2やＨ2Ｏが気体の状態で存在する。そして、そのコンロにおける実際の火炎は、１．０μｍ以上の波長の赤外線において、ＣＯ2やＨ2Ｏの発光に伴う高輝度の赤外線を発しているため、その発光は、被加熱物から放射される赤外線の赤外線強度検出手段におけるノイズ発生の原因となる。そして、ＣＯ2やＨ2Ｏは、主に、１．５μｍ以上且つ１．８μｍ以下の範囲外、且つ、２．０μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲外、且つ、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲外、且つ、及び８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲外において赤外線を発光する。
よって、赤外線強度検出手段により被加熱物から放射される赤外線の赤外線強度を検出する場合、上記のようなＣＯ2やＨ2Ｏの発光の赤外線波長範囲を検出せずに、他の波長域の赤外線を検出することが望ましい。この場合、火炎の赤外線発光に伴うノイズの影響が除去できることより正確な温度検出が可能となる。
【０００８】
このような上記波長域の赤外線の赤外線強度を検出するための赤外線強度検出手段としては、検知対象の赤外線の波長が０．８μｍから２．６μｍの範囲内である場合には、Ｇｅ（ゲルマニウム）若しくはＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）を赤外線セルとして用いた赤外線センサを、検知対象の赤外線の波長が１．５μｍから５．０μｍの範囲内である場合には、ＰｂＳ（硫化鉛）若しくはＰｂＳｅ（セレン化鉛）を赤外線セルとして用いた赤外線センサを利用することができる。また、検知対象の赤外線の波長が９μｍから１１．５μｍの範囲内である場合には、ＨｇＣｄＴｅ（水銀カドミウムテルル）を赤外線セルとして用いた赤外線センサを利用することができるが、この赤外線センサは高価である。
【０００９】
そこで、以上のことを考慮して、温度検出を行なうのであるが、本構成では、上記他の波長域として、互いに異なり、対となる波長域が設定され、この対となる波長域の一方を、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における波長域とし、他方を、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域として、赤外線強度を検出する。この場合、火炎の赤外線発光に伴うノイズの影響が除去できることより正確な温度検出が可能となる。
【００１０】
すなわち、上記赤外線強度検出手段により、被加熱物から放射される赤外線の、互いに異なる２つの波長域における夫々の赤外線強度を各別に検出するに際し、当該互いに異なる波長域の一方を、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における波長域とし、他方を、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域として、上記温度検出手段により、上記赤外線強度検出手段により検出された一方の波長域における赤外線強度および当該波長域とは異なる他方の波長域における赤外線強度の比の関係と、予め記憶している夫々の赤外線強度の比の関係と温度との相関関係等とから、前記被加熱物の温度を検出する。
さらに、通常赤外線の輻射率が予測不可能な鍋等の被加熱物を加熱するコンロにおいて、このように２つの波長域における赤外線強度から被加熱物の温度を検出することで、被加熱物の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できる。
また、このような夫々の赤外線強度の比の関係と、前記被加熱物の温度との相関関係は、予め実験等により計測され、上記温度検出手段を構成する制御部等に格納されるものである。
【００１１】
また、互いに異なる２つの波長域における夫々の赤外線強度を検出して、夫々の関係から温度を検出する場合には、各温度における夫々の波長域の差が小さすぎると温度検出精度が低くなり、夫々の波長域の強度差が大きすぎるとダイナミックレンジが小さくなるという性質がある。通常のコンロにおいて被加熱物の温度が常温付近から３００℃程度まであること、及び、前述のごとくＣＯ2及びＨ2Ｏの赤外線吸収を避けること等を考慮すると、上記２つの波長域を、本構成のごとく、８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内と、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内との互いに異なる２つの波長域とし、その夫々の波長域における赤外線強度を検出することが望ましい。このように構成することで、精度の高い温度検出が行えつつ、ＣＯ2及びＨ2Ｏの赤外線吸収の影響を除去し温度検出を行なうことができるコンロを構成することができる。
【００１２】
さらに、上記３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲、及び８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲の長波長範囲においては、火炎のＣＯ2やＨ2Ｏ等の発光による赤外線発光の影響が若干あるが、被加熱物から放射される赤外線強度が比較的大きいので、検出素子部により被加熱物が放射したその長波長範囲における赤外線強度を検出することができる。
【００１３】
〔構成２〕
本発明に係るコンロは、請求項２に記載したごとく、上記構成１のコンロの構成に加えて、前記赤外線強度検出手段が、前記被加熱物から放射された前記互いに異なる波長域の前記赤外線の夫々を、互いに隣接する又は互いに重る窓部を介して受光するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
〔作用効果〕
被加熱物から放射される赤外線を利用して温度を検出する場合、上記赤外線強度検出手段の取り付け位置及び取り付け方法も重要となる。特に、被加熱物の下方に上記赤外線強度検出手段の赤外線が入射される窓部材等を設けた場合には、その窓部材の赤外線が透過する窓部の透過率が、鍋等からの煮零れ等による汚れにより低下することがある。また、互いに異なる２つの波長域における夫々の赤外線強度を検出する場合に、夫々の波長域の赤外線を、同一又は別の窓部材における離間した窓部を介して受光すると、夫々の窓部材の透過率低下の程度差によって、夫々の赤外線強度の関係を正確に認識することができなくなる。
そこで、本構成のごとく、被加熱物から放射された赤外線を、隣接又は重なった窓部を介して受光し、その受光した赤外線における異なる２つの波長域における赤外線強度を検出するように上記赤外線強度検出手段を構成することで、上記のような透過率低下の程度差による問題を解決することができ、窓部が煮零れ等により汚れた場合でも、被加熱物の温度を高精度に検出することができる。
【００１５】
さらに、コンロにおいて、バーナー周囲下部に設けられた汁受け皿は、汚れやすく、ここに上記窓部材を設けると著しい透過率の低下が懸念される。したがって、上記窓部材の少なくとも赤外線が透過する窓部は、その汁受け部より上方の位置に設けることが好ましく、汚れによる透過率低下を抑制することができる。
【００１６】
〔構成３〕
本発明に係るコンロは、請求項３に記載したごとく、上記構成１又は２のコンロの構成に加えて、前記赤外線強度検出手段が、
前記互いに異なる波長域の前記赤外線を選択的に透過させる複数のフィルタと、
前記被加熱物から放射された前記赤外線が入射されるフィルタ設置部に、前記複数のフィルタを順に切り換えて設置する切換手段と、
前記フィルタ設置部に設置された前記フィルタを透過した前記赤外線の赤外線強度を検出する検出素子部とを有して構成されていることを特徴とする。
【００１７】
〔作用効果〕
本発明のコンロに設けられる上記赤外線強度検出手段を、本構成のごとく構成することで、切換手段により、上記フィルタ設置部に、所定の時間間隔毎等で上記複数のフィルタを交互に切り換えて設置し、上記１つの検出素子部側に、互いに波長域が異なる２つ赤外線を順に切り換えて入射させることができる。そして、その１つの検出素子部で、このように順に入射する夫々の赤外線の赤外線強度を順に検出することができる。よって、１つの検出素子部で２つの波長域における赤外線強度を検出することができるので、低コスト化を図ることができ、さらに、２つ以上の検出素子部を設けた場合には、両者の感度の経年変化のずれにより検出誤差が発生する虞があるが、本構成のように１つの検出素子部で検出する場合には、そのような検出誤差の問題を回避することができる。
【００１８】
〔構成４〕
本発明に係るコンロは、請求項４に記載したごとく、上記構成１から３の何れかのコンロの構成に加えて、天板と、前記天板に設けられた加熱口と、前記加熱口の下方に離間して設けられ燃料ガスを燃焼させ前記加熱口の下方に火炎を形成して前記被加熱物を加熱するバーナとを備えて構成され、
前記赤外線強度検出手段が、前記加熱口の下方に設けられ、前記被加熱物から放射された赤外線を前記加熱口を介して受光するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
〔作用効果〕
天板に加熱口が形成され、その加熱口の下方にバーナを配置したコンロは、天板の上方にバーナが露出せず、天板上面の掃除のし易さ及び美観に優れている。
しかし、このようなコンロにおいては、被加熱物の温度を接触式の温度センサにより検出するものが多く、このような接触式の温度センサは、燃焼ガスによる故障や、被加熱物との接触性の悪化による誤検出に加え、天板の上方に温度センサが突出するので、コンロの掃除のし易さ及び美観を損ねることになる。
そこで、本構成のごとく、天板の加熱口の下方にバーナを配置したコンロにおいて、加熱口の下方に設けられ被加熱物から放射された赤外線を加熱口を介して受光する赤外線強度検出手段により検出された赤外線強度に基づいて被加熱物の温度を検出することで、天板上面の掃除のし易さ及び美観を損なうことなく被加熱物の温度を検出することができる。
【００２０】
〔構成５〕
本発明に係るコンロは、請求項５に記載したごとく、上記構成４のコンロの構成に加えて、前記バーナが、前記被加熱物から放射された赤外線を下方に通過させる通過部を有して構成され、
前記赤外線強度検出手段が、前記バーナの下方に設けられ、前記被加熱物から放射された赤外線を前記加熱口及び前記通過部を介して受光するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
〔作用効果〕
即ち、本構成のごとく、バーナに上記通過部を設け、バーナの下方に赤外線強度検出手段を設けることで、天板の上方から加熱口を視認するときに、赤外線強度検出手段の大部分が直接目に触れることを抑制することができ、一層美観を向上させることができる。
さらに、バーナの下方に赤外線強度検出手段を設けることで、赤外線強度検出手段がバーナから加熱口側に流れる燃焼ガスに晒されないので、赤外線強度検出手段の熱損傷を抑制することができる。
また、赤外線強度検出手段の位置を、バーナの直下ではなく、斜め下方で、且つ、前記加熱口の内側の任意の少なくとも１点を通過部を介して臨むことができる位置とすることで、被加熱物からの吹き零れが、加熱口及びバーナの通過部を通過してバーナの下方に到達しても、赤外線強度検出手段にその吹き零れがかからないようにすることができ、赤外線強度検出手段の汚れによる検出精度低下を抑制することができる。
さらには、バーナの通過部を、赤外線を通過する窓部とすることで、吹き零れにより赤外線強度検出手段が汚れることをより一層抑制することができる。
【００２２】
〔構成６〕
本発明に係るコンロは、請求項６に記載したごとく、上記構成４又は５のコンロの構成に加えて、前記バーナが、内面に炎孔を有する環状の内炎式バーナであり、
前記赤外線強度検出手段が、前記バーナの下方に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
〔作用効果〕
特に、上記のような内炎式バーナは、火炎が内側を向いているため、例えば、被加熱物の温度を接触式の温度センサにより検出する場合には、温度センサが直接火炎に晒されてしまうため、接触式の温度センサは、熱損傷及び誤検知しやすくなる。
そこで、本構成のごとく、天板の加熱口の下方に内炎式バーナを配置したコンロにおいても、バーナの下方に設けられ被加熱物から放射された赤外線を加熱口及びバーナの内側の開口等を介して受光する赤外線強度検出手段により検出された赤外線強度に基づいて被加熱物の温度を検出することで、赤外線強度検出手段の熱損傷を抑制しながら、天板上面の掃除のし易さ及び美観を損なうことなく被加熱物の温度を検出することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のコンロについて、図面に基づいて説明する。
図１に示すコンロ１００は、平面状の上面を有する天板１と、天板１に設けられた加熱口２と、加熱口２の上方に離間させて鍋等の被加熱物Ｎを搭載可能な五徳４と、燃料ガスＧを燃焼させ加熱口２から上方に燃焼ガスＦを排出して被加熱物Ｎを加熱するバーナ３とが設けられている。
【００２５】
また、加熱口２は、天板１に形成された円形の開口であり、バーナ３からの燃焼ガスＦが良好に上方に排出される大きさに形成されている。
【００２６】
バーナ３は、ブンゼン燃焼式の内炎式バーナであり、燃料ガスＧを噴出させるガスノズル６と、ガスノズル６からの燃料ガスＧの噴出により、内部に燃料ガスＧと空気との混合気が供給される混合管５と、加熱口２の下方に設けられ混合気が内部に供給される環状ケーシング部材３ｂと、環状ケーシング部材３ｂの環状の内面に形成され、混合気を環状の内向きに噴出させて燃焼させる複数の炎口３ａとを有して構成されている。
このようなバーナ３においては、混合管５から環状ケーシング部材３ｂ内に供給された燃料ガスＧと空気との混合気は炎口３ａから環状の内向きの概略水平方向に噴出され、その噴出された燃料ガスＧと空気との混合気が燃焼した一次火炎は浮力により上方の加熱口２側に向きを変えて加熱口２を良好に通過し、二次火炎が加熱口から上方に向かって形成されることになり、燃焼ガスＦを加熱口２を介して被加熱物Ｎ側に良好に排出することができる。
【００２７】
さらに、コンロ１００には、ガスノズル６に供給される燃料ガスＧの流量を調整可能な調整弁２１と、この調整弁２１を制御してバーナ３における燃焼量を調整可能な制御装置２０とが設けられている。
【００２８】
また、バーナ３の環状ケーシング部材３ｂ内の下方には、加熱口２を介して落下した煮零れ等を受けるための汁受け皿８が設けられている。
【００２９】
さらに、コンロ１００には、被加熱物Ｎから放射された赤外線の赤外線強度を検出する赤外線強度検出手段１０と、赤外線強度検出手段１０により検出された赤外線強度に基づいて、被加熱物Ｎの温度を検出する温度検出手段１５とが設けられており、被加熱物Ｎの底部から放射される赤外線強度を検出して、その検出結果に基づいて被加熱物Ｎの底部の温度を検出することができる。
また、このように検出された被加熱物Ｎの底部の温度は、上記制御装置２０側に出力され、制御装置２０は、この被加熱物Ｎの底部の温度に基づいて、調整弁２１等を制御し、被加熱物Ｎの自動温度制御や、過昇温時の緊急停止制御等を行う。
【００３０】
このように被加熱物Ｎから放射された赤外線の赤外線強度から、被加熱物Ｎの温度を検出する場合において、被加熱物Ｎの輻射率が予め予測可能であるなら、その赤外線の１つの波長域における赤外線強度とその輻射率とから、被加熱物Ｎの温度を検出することができる。
しかし、通常コンロは、使用者が所有する鍋等を被加熱物Ｎとして加熱するものであり、このような鍋の輻射率は様々である。
そこで、本実施の形態のコンロ１００は、このように被加熱物Ｎの輻射率が予測できない場合においても、この被加熱物Ｎの温度を検出することができ、この構成について以下に説明する。
【００３１】
即ち、赤外線強度検出手段１０は、被加熱物Ｎの底部から放射される赤外線の、互いに異なる２つの波長域における夫々の赤外線強度を各別に検出するものであり、さらに、温度検出手段１５は、赤外線強度検出手段１０により検出された２つの波長域における赤外線強度の比に基づいて、被加熱物Ｎの温度を検出するものであり、このように構成することで、被加熱物Ｎの輻射率に依存することなく、正確に被加熱物Ｎの底部の温度を検出することができる。
【００３２】
具体的には、赤外線強度検出手段１０は、赤外線の強度を検出するための２つの検出素子部１２ａ，１２ｂを上記汁受け皿８の中央部に形成された開口の下方に並設して備え、さらに、一方の検出素子部１２ａの被加熱物Ｎから放射された赤外線が入射される部位に、所定の波長域の赤外線のみを選択的に透過させるフィルタ１１ａを設け、他方の検出素子部１２ｂの被加熱物Ｎから放射された赤外線が入射される部位に、上記フィルタ１１ａにおける波長域と異なる所定の波長域の赤外線のみを選択的に透過させるフィルタ１１ｂを設けて構成されている。
【００３３】
上記夫々のフィルタ１１ａ，１１ｂが選択的に透過させ夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂで赤外線強度を検出する赤外線の互いに異なる波長域は、図７に示す実際のバーナ３で形成される火炎の赤外線強度スペクトル分布図に示すように、火炎のＣＯ2やＨ2Ｏ等の発光による赤外線発光の影響が少ない波長範囲における互いに異なる波長域とすることが好ましく、具体的には、１．５μｍ以上且つ１．８μｍ以下の範囲内、２．０μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲内、３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内、及び８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における互いに異なる波長域とすることが好ましい。ここで、本発明においては、上記互いに異なる波長域として、対となる波長域が設定され、この対となる波長域の一方が、上記８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲内における波長域であり、他方が、上記３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域とする。このような波長範囲における互いに異なる波長域の赤外線の強度を検出することで、赤外線強度検出手段１０及び温度検出手段１５における火炎の赤外線発光に伴うノイズの影響を除去することができ、正確な温度検出が可能となる。
また、上記１．５μｍ以上且つ１．８μｍ以下の範囲、２．０μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲の短波長範囲においては、被加熱物Ｎから放射される赤外線強度が比較的小さいが、火炎のＣＯ2やＨ2Ｏ等の発光による赤外線発光の影響も小さいので、検出素子部１２ａ，１２ｂにより被加熱物Ｎが放射したその短波長範囲における赤外線強度を検出することができる。
一方、上記３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲、及び８．０μｍ以上且つ１２．０μｍ以下の範囲の長波長範囲においては、火炎のＣＯ2やＨ2Ｏ等の発光による赤外線発光の影響が若干あるが、、被加熱物Ｎから放射される赤外線強度が比較的大きいので、検出素子部１２ａ，１２ｂにより被加熱物Ｎが放射したその長波長範囲における赤外線強度を検出することができる。
【００３４】
また、上記のような波長域の赤外線強度を検出する検出素子部１２ａ，１２ｂとしては、検知対象の赤外線の波長が０．８μｍから２．６μｍの範囲内である場合には、Ｇｅ（ゲルマニウム）若しくはＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）を赤外線セルとして用いたもの、検知対象の赤外線の波長が１．５μｍから５．０μｍの範囲内である場合には、ＰｂＳ（硫化鉛）若しくはＰｂＳｅ（セレン化鉛）を赤外線セルとして用いたもの、また、検知対象の赤外線の波長が９μｍから１１．５μｍの範囲内である場合には、比較的高価であるがＨｇＣｄＴｅ（水銀カドミウムテルル）を赤外線セルとして用いたものを利用することができる。
【００３５】
さらに、上記３．１μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内における波長域においては、比較的大きな赤外線強度を得ることができるので、検出素子１２ａ，１２ｂの少なくとも一方で検出する赤外線の波長域をこの範囲内とする。
【００３６】
さらに、夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂで検出する上記の赤外線の波長域の範囲は、常温から３００℃程度の範囲で加熱された鍋の輻射スペクトル分布において、充分な輻射強度を有する範囲となっている。
即ち、図８のガラス製鍋の輻射スペクトル分布図、図９のアルマイト製鍋の輻射スペクトル分布図に示すように、上記のガラス及びアルマイトの一般的な材質の鍋は、例えば３００℃程度において、１．５μｍ以上数十μｍ以下の範囲内の波長域において輻射強度を有しており、例えば、３．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下の範囲内の波長域、及び８μｍ以上且つ１０μｍ以下の範囲内の波長域において、充分な輻射強度を有している。そして、夫々の波長域の赤外線強度は、常温から３００℃程度において、温度に依存して好ましい状態で変化する。
よって、例えば鍋の材質が予め分かっているときは、両波長域の一方の赤外線強度を検出するだけで、その鍋の温度を検出することができるが、本発明のコンロにおいては、鍋の材質が判っていないときでもその鍋の温度を検出することができる。
【００３７】
即ち、鍋から放射される赤外線において、３．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下の範囲内、及び８μｍ以上且つ１０μｍ以下の範囲内の波長域の赤外線強度の比は、図１０の赤外線強度の比と温度の関係を示すグラフ図に示すように、常温から３００℃程度の温度範囲において、共にほぼ同じ状態で温度に依存して変化しており、夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂで赤外線強度を検出する上記の赤外線の波長域を上記の範囲内とし、それらの赤外線強度の比を検出することで、鍋の温度を検出することができるのである。
【００３８】
一方、図１１の鉄製で表面に黒色塗装が施された鍋の輻射スペクトル分布図に示すように、上記の鉄製の鍋は、例えば３００℃程度において、上記ガラス製及びアルマイト製の鍋と同様に、１．５μｍ以上数十μｍ以下の範囲内の波長域において輻射強度を有しており、本発明とは異なるが、例えば、２．１μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲内、及び３．５μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内の波長域において、充分な輻射強度を有している。そして、夫々の波長域の赤外線強度は、常温から３００℃程度において、温度に依存して好ましい状態で変化する。
【００３９】
そして、鍋から放射される赤外線において、２．１μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲内、及び３．５μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内の波長域の赤外線強度の比は、図１２の赤外線強度の比と温度の関係を示すグラフ図に示すように、常温から３００℃程度の温度範囲において、共にほぼ同じ状態で温度に依存して変化しており、夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂで赤外線強度を検出する上記の赤外線の波長域を上記の範囲内とし、それらの赤外線強度の比を検出しても、鍋の温度を検出することができる。
【００４０】
具体的には、赤外線強度検出手段１０において、検出素子部１２ａでは、上記２．１μｍ以上且つ２．４μｍ以下の範囲内の波長域の赤外線の赤外線強度を検出して温度検出手段１５に出力し、検出素子部１２ｂでは、上記３．５μｍ以上且つ４．２μｍ以下の範囲内の波長域の赤外線の赤外線強度を検出して温度検出手段１５に出力する。そして、温度検出手段１５は、夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂで検出された夫々の赤外線強度の比を求め、予め記憶している図１０又は図１２に示すような赤外線強度の比と温度の関係から、被加熱物Ｎの温度を検出するのである。
【００４１】
また、上記フィルタ１１ａ，１１ｂの上方には、上記赤外線強度検出手段１０等の保護等を行うための耐熱ガラス製等の窓部材１３が設けられている。窓部材１３の上面は、汁受け皿８の上面よりも上方に突出した位置にあるので、被加熱物Ｎの煮零れ等が汁受け皿８に入ったときでも、汁受け皿８に溜まっている煮零れが、窓部材１３における赤外線の透過を阻害することを抑制でき、窓部材１３の透過率低下を抑制できる。また、窓部材１３において、夫々の検出素子部１２ａ，１２ｂに入射される赤外線が透過する夫々の窓部が、互いに隣接しているので、夫々の窓部の汚れ等による透過率低下の程度差が少なく、その透過率低下の程度差に起因する夫々の赤外線強度の比の誤差が少ないので、正確に被加熱物Ｎの温度を検出することができる。
【００４２】
〔別実施の形態〕
次に、本発明のコンロの別の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〈１〉  上記実施の形態において、赤外線強度検出手段１０に、２つの検出素子部１２ａ，１２ｂを設けた例を示したが、別に、図２に示すように、１つの検出素子１２により本発明のコンロを実現することもできる。
即ち、コンロの汁受け皿８の中央部に、１つの検出素子部１２に赤外線を入射することができる程度の大きさであり上記実施の形態のものよりも小さい開口を形成し、その開口の上方に、同じく上記実施の形態よりも小さい窓部材１３を設け、その開口の下方に１つの検出素子部１２を設ける。
そして、その汁受け皿８の開口の下方に、上記実施の形態と同様の２つのフィルタ１１ａ，１１ｂを並設して有するフィルタ部材２５を設け、さらに、そのフィルタ部材２５を水平方向に摺動させて、一方のフィルタ１１ａを上記窓部材１３と検出素子部１２との間のフィルタ設置部に設置する状態と、他方のフィルタ１１ｂを上記フィルタ設置部に設置する状態とを切り換える切換手段１４を設ける。
【００４３】
尚、この切換手段１４は、フィルタ部材２５の鉄製等の軸芯を取り巻くソレノイドに電流を流してフィルタ部材２５を摺動させるアクチュエータとして構成されているが、別に、軸芯をピストンに接続してエア駆動させるエアアクチュエータ、軸芯をボールネジに接続してギア駆動させるアクチュエータ等として構成することもできる。
【００４４】
また、半分がフィルタ１１ａの特性で、残り半分がフィルタ１１ｂの特性であるような円盤状のフィルタ部材を構成し、上記切換手段を、モータ等の回転駆動源を用いて円盤状のフィルタ部材を回転させ、夫々のフィルタの設置を切り換えるように構成しても構わない。
【００４５】
そして、温度検出手段１５は、このように構成された赤外線強度検出手段１０を用いて被加熱物Ｎの底部の温度を検出するに、まず、切換手段１４により、フィルタ１１ａを上記フィルタ設置部の位置に設置して、検出手段１２により、上記フィルタ１１ａを透過して入射される前述の所定の波長域の赤外線の赤外線強度を検出する。次に、フィルタ１１ｂを上記フィルタ設置部の位置に設置して、検出手段１２により、上記フィルタ１１ｂを透過して入射される前述の所定の波長域の赤外線の赤外線強度を検出する。このように温度検出手段１５は、１つの検出素子部１２において時間差を有して検出された２つの異なる波長域における夫々の赤外線強度の比から、被加熱物Ｎの温度を検出することができ、複数の検出素子部を設けた場合における感度の経年変化のずれによる検出誤差がなく、さらに低コスト化が可能である。
【００４６】
さらに、この赤外線強度検出手段１０は、上記のように互いに異なる２つの波長域の赤外線を、同一の窓部材１３の窓部を介して受光するように構成されているので、窓部材１３の夫々の赤外線が透過する窓部の透過率低下の程度差がないので、図１に示すコンロ１００のように、夫々の波長域の赤外線を窓部材１３の別の窓部を介して受光する場合と比較して、両赤外線強度の関係を一層正確に認識して、高精度に被加熱物Ｎの温度を検出することができる。
【００４７】
〈２〉  上記実施の形態において、本発明に係るコンロを、混合気を環状ケーシング部材３ｂから内向きに噴出させて燃焼させるバーナ３を備えたコンロ１００として説明したが、別に、従来のように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も構成でき、その構成について以下に説明する。
【００４８】
図３に示すコンロ１００は、バーナ３を、加熱口２の下方に、混合気を外向き上方に噴出させて燃焼させる炎口３ａを備えたバーナ３が設けられている。このようなコンロ１００については、そのバーナ３の外周部の加熱口２下方には、環状の汁受け皿８が設けられ、その汁受け皿８の外側は、天板１側の上方に傾斜されている。
【００４９】
そして、赤外線強度検出手段１０は、上記の実施の形態と同様に、２つの検出素子部１２ａ，１２ｂと、夫々の検出素子１２ａ，１２ｂの受光部に設けられた２つのフィルタ１１ａ，１１ｂとからなり、その夫々は、上記汁受け皿８の外側の上方に傾斜した部位において、フィルタ部１１ａ，１１ｂの上面が汁受け皿の上面と一致するように設けられている。そして、温度検出手段１５は、上記実施の形態と同様の温度検出を行うのである。
【００５０】
また、このコンロ１００は、このようにフィルタ１１ａ，１１ｂが上記汁受け皿８の上方に傾斜した部位に設けられているので、汁受け皿８に溜まっている煮零れによって、フィルタ１１ａ，１１ｂにおける赤外線の透過を阻害することを抑制できるので、上記実施の形態で設けた窓部材が省略されている。
【００５１】
勿論、２つの検出素子部１２ａ，１２ｂを互いに隣接させ、上記汁受け皿８の片側の傾斜した部位に設けてもよいし、汚れ、経年劣化の影響を抑えるために、窓部材を設けても構わない。
【００５２】
さらに、図４に示すように、赤外線強度検出手段１０としての２つの検出素子部１２ａ，１２ｂと２つのフィルタ１１ａ，１１ｂとを、バーナ３の下方に配置すると共に、バーナ３に被加熱物Ｎから放射された赤外線を下方に通過させる通過口１６（通過部の一例）を設けることができる。即ち、赤外線強度検出手段１０は、上記のように互いに異なる２つの波長域の赤外線を、バーナ３に形成された通過口１６を介して受光するように構成されているので、バーナ３から排出される燃焼ガスに晒されることがなく、熱損傷等が抑制されている。
【００５３】
また、上記赤外線強度検出手段１０は、バーナ３の直下ではなく、斜め下方で、且つ、加熱口２及び通過口１６を介して被加熱物Ｎを臨むことができる位置に配置され、被加熱物Ｎからの吹き零れが、加熱口２及び通過口１６を通過して直接かかることが防止されており、さらに、このように配置された赤外線強度検出手段１０は、加熱口２の上方から殆ど目に付くことがなく、美観を損なうことがない。
【００５４】
〈３〉  上記実施の形態において、被加熱物Ｎを搭載可能な五徳４を設けた構成のコンロについて説明したが、別に、本発明のコンロを、五徳が不要なコンロとして構成することができ、その構成について以下に説明する。
図５に示すコンロ１００は、耐熱ガラス製又は人工大理石等のセラミックス製の天板１と、天板１に設けられ鍋等の被加熱物が上部に搭載される加熱口２と、都市ガス等の燃料ガスＧを燃焼させ加熱口２の下方側に火炎１０を形成して被加熱物Ｎを加熱するバーナ３とが設けられており、従来のコンロに設けられていた五徳は設けられておらず、加熱口２は、被加熱物Ｎが上部に搭載されて閉鎖されるように形成されている。
【００５５】
加熱口２は、一般的な鍋等の外径（幅）よりも若干小さい内径（開口幅）を有する円形開口であり、例えば加熱口２の内径は、φ１２０〜φ２００ｍｍ程度である。さらに、加熱口２は、不使用時には蓋等により塞ぐこともできる。
【００５６】
バーナ３は、図１及び図２に示すバーナと同様の内炎式バーナである。
さらに、バーナ３の炎口３ａは、天板１の上面、即ち被加熱物Ｎの底面から、１０〜５０ｍｍ程度下方に離間しても設けられており、バーナ３と加熱口２との間には、ケーシング部材３３により天板１の下方において覆われた燃焼部３１が形成されている。
【００５７】
また、このケーシング部材３３は、天板１下方においてコンロ１００の後方まで延出しており、コンロ１００の後方の壁に副って設けられた排気筒３４に接続されている。この排気筒３４は、上向きに開口する排気口３５を有する。
【００５８】
よって、燃焼部３１は、ケーシング部材３３の延出部及び排気筒３４内に渡って形成された排気流路３２により、排気口３５側に連通されることになり、この排気流路３２における排気口３５側が燃焼部３１側よりも上方にあることで、燃焼部３１において、バーナ３から排出され被加熱物Ｎを加熱した後のある程度高温の燃焼排ガスを、浮力を利用して、排気口３５からコンロ１００の後方側に排出することができる。また、このように排気口３５から排出された燃焼排ガスの殆どは、コンロ１００上方に設けられた換気装置等によって屋外に排出される。
【００５９】
さらに、赤外線強度検出手段１０としての２つの検出素子部１２ａ，１２ｂと２つのフィルタ１１ａ，１１ｂは、汁受け皿８の下方に配置されている。そして、赤外線強度検出手段１０は、互いに異なる２つの波長域の赤外線を、汁受け皿８の底部に嵌め込まれた窓部１３を介して受光するように構成されているので、バーナ３から排出される燃焼ガスに晒されることがなく、検出素子部１２ａ，１２ｂやフィルタ１１ａ，１１ｂ等の熱損傷を抑制することができる。
【００６０】
また、上記赤外線強度検出手段１０は、窓部材１３の直下ではなく、斜め下方で、且つ、加熱口２を介して被加熱物Ｎを臨むことができる位置に配置されているので、例えば、窓部材１３の代わりに汁受け皿８に開口部を形成しても、被加熱物Ｎからの吹き零れが、加熱口２及び通過口１６を通過して直接かかることを抑制することができる。
【００６１】
また、このように構成したコンロ１００は、図６に示すように、天板１を、システムキッチンにおけるカウンタの全面に渡って設けられ、コンロ１００の反対側にシンク等の開口部５０が形成された天板１として構成することができ、システムキッチンのカウンタとして構成される天板１は全く段差がないものとなるので、カウンタにおける作業性及び美観を優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のコンロの実施の形態を説明するための概略構成図
【図２】  本発明のコンロの別の実施の形態を説明するための概略構成図
【図３】  本発明のコンロの別の実施の形態を説明するための概略構成図
【図４】  本発明のコンロの別の実施の形態を説明するための概略構成図
【図５】  本発明のコンロの別の実施の形態を説明するための概略構成図
【図６】  図５に示すコンロを設けたシステムキッチンの概略図
【図７】  火炎の赤外線強度スペクトル分布図
【図８】  ガラス製鍋の輻射スペクトル分布図
【図９】  アルマイト製鍋の輻射スペクトル分布図
【図１０】  赤外線強度の比と温度の関係を示すグラフ図
【図１１】  鉄製鍋の輻射スペクトル分布図
【図１２】  赤外線強度の比と温度の関係を示すグラフ図
【符号の説明】
１：天板
２：加熱口
３：バーナ
８：汁受け皿
１０：赤外線強度検出手段
１１ａ，１１ｂ：フィルタ
１２：検出素子
１２ａ，１２ｂ：検出素子
１３：窓部材
１４：切換手段
１５：温度検出手段
１００：コンロ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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