ガスコンロ
【課題】ガスコンロにおいて、紫外線センサーを用いることによって、調理容器からはみ出した炎だけを検知することにより、調理容器の大きさに合わせて火力を自動的に調節することができるように工夫すること。
【解決手段】炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロを前提として、上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器(P)の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナ11の火力を自動的に小さくすることである。
【解決手段】炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロを前提として、上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器(P)の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナ11の火力を自動的に小さくすることである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋等の調理容器を加熱するガスコンロに関し、さらに詳しくは、調理容器の周囲からはみ出したバーナの炎を紫外線センサーで検知することにより、バーナの火力を自動的に調節するガスコンロに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサーで温度を検知して自動的にバーナの火力を調節するガスコンロは、既に従来から提案されている。このガスコンロについて、特開２００６−３８３９８号公報（「火力調節機能付きガスコンロ」、特許文献１）に記載されたものを例にとって、図９を参照しながら説明する。図９は、従来のガスコンロの概略説明図であり、斜視図と側面図と制御系ブロック図を示す。
この従来のガスコンロ５０は、火力を自動的に調節することができるバーナ５１を備えており、このバーナ５１に対応して、物体の温度を非接触で測定する温度センサー（炎検出手段）５２が設けられている。この温度センサー５２は熱型赤外線検出器を備えており、物体から熱放射又は光放射の放射エネルギーが照射されると、これにより生じる温度上昇を電気信号に変換して温度を検出する。なお、符号５５はバーナ５１の五徳である。
上記バーナ５１へのガス供給管６１には、図９(ｃ)に示されるように、サーモカップル６６の起電力により開弁が維持される電磁弁６２と、点消火操作部５３により開閉される元弁６３と、手動の火力調節子５４により操作される流量調節弁６４が設けられており、さらに、２つの細い管に分岐して合流し、その一方には電動でガス流量が開度制御される火力調整弁６５が設けられている。
【０００３】
点消火操作部５３によりバーナ５１が点火されると、温度センサー５２は、調理容器Ｐの底面から５ｍｍ上方の外周面部分の温度を検出し、制御回路６８へ送信する。
ここで、調理容器Ｐの径の大きさに対してバーナ５１の火力が大きく、調理容器Ｐの外周面に沿って五徳載置面Ｆより上側に炎がはみ出す場合は（図９(ｂ)を参照）、温度センサー５２により炎の温度が検出される。
制御回路６８は、温度センサー５２からの所定値以上の検出温度を受信したとき、火力調整弁６５を制御して単位開度だけ閉じる。この動作によっても、検出温度が所定値以下にならない場合には、該火力調整弁６５をさらに単位開度だけ閉じる。この動作は、検出温度が所定値以下になるまで繰り返される。
【０００４】
ところで、物体は温度が高くなればなるほど強い赤外線を放射しており、赤外線センサーはこの赤外線を利用して温度を測定しているため、雰囲気や炎の温度を測定することは困難である。また、炎付近の加熱された鍋などの物体からも赤外線が放射され、これを感知してしまうため炎の有無だけを識別することは極めて困難である。
温度センサー５２で赤外線を検出して火力調整弁６５を制御している上述した従来のガスコンロでは、バーナ５１の炎からの光放射や熱放射による放射エネルギーだけでなく、加熱された調理容器Ｐからの熱放射による放射エネルギーも同時に検出してしまうので、バーナ５１の炎が調理容器Ｐからはみ出していないにも拘わらず、はみ出していると誤検知して炎を必要以上に小さくしてしまうという問題があった。
【０００５】
また、特許第２５１５８５０号公報（「自動換気装置」、特許文献２）には、紫外線センサーによりガスコンロの炎から放射される紫外線を検出して、ガスコンロの使用状態を判定する自動換気装置が記載されている。この自動換気装置はガスコンロの上部に設置され、紫外線センサー（パルス発生器を内蔵した紫外線検出管）から出力されるパルスをカウントすることにより紫外線の強さを検出して、これにより換気扇の運転をコントロールするものである。
したがって、上記自動換気装置に使用されている紫外線センサーは、炎から放射される紫外線を検出して、ガスコンロの使用状態を判定するものであって、ガスコンロに載せられた鍋の周囲からの炎のはみ出しを検知するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８３９８号公報
【特許文献２】特許第２５１５８５０号公報（特開平１−２７３９３９号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、上記のような従来技術の問題点を解決するために、ガスコンロにおいて紫外線センサーを用いることによって、高温に加熱された調理容器からの熱放射に影響されないで、調理容器からはみ出した炎だけを検知することにより、調理容器の大きさに合わせて火力を自動的に調節することができるように工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために講じた手段をその作用と共に説明する。
(１) 本発明に係るガスコンロ（請求項１に対応）は、燃料ガスを燃焼させて調理容器を加熱するバーナと、この調理容器の周囲からはみ出した炎を検知する炎検知手段と、上記バーナへのガス供給量を変更して火力を調節する火力調節手段と、この火力調節手段を制御する制御装置を備え、上記炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロを前提として、
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナの火力を自動的に小さくすることである。
【０００９】
上記のように構成することにより、紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じて、所定時間内にパルス発生手段から出力されるパルスをパルス計測手段によりカウントし、そのパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定するので、加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく、調理容器の周囲からはみ出した炎のみを検知することが可能であり、調理容器からの炎のはみ出しを正確に判定することができる。また、この正確な判定に基づいて火力調節手段を制御することにより、バーナの火力を自動的に小さくするので、適正に調理容器の周囲からの炎のはみ出しを防止することができ、省エネにもなる。
【００１０】
(２) また、上記(１)のガスコンロにおいて、バーナへのガス供給量とパルス計測手段のパルスカウント値から調理容器の大きさを識別する調理容器直径識別手段を備え、この調理容器の大きさに対応する火力に自動的に調節することができる。（請求項２に対応）
このように構成することにより、バーナへのガス供給量とパルス計測手段のパルスカウント値に基づいて、使用している調理容器の大きさを識別することができるので、この調理容器の大きさに対応する適正なガス供給量に速やかに絞ることができる。
【００１１】
(３) また、上記(１)又は(２)のガスコンロにおいて、炎検知手段の紫外線センサーをバーナの上方に設けることにより、調理容器の上方から炎のはみ出しを検知することができる。（請求項３に対応）
このように構成することにより、調理容器の上方から該調理容器のほぼ全周囲にわたって炎のはみ出しを検知することが可能であるので、調理容器が五徳に対し片寄って載せられて部分的に炎のはみ出しがある場合でも、それを確実に検知することができる。
【００１２】
(４) また、上記(１)又は(２)のガスコンロにおいて、炎検知手段の紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置に設けることにより、調理容器の径方向から炎のはみ出しを検知することができる。（請求項４に対応）
このように構成することにより、紫外線センサーを調理容器の外周面に対向して設けて、調理容器の外周面の限られた範囲を測定することによって、バーナ本体の炎を測定しなくなるので、炎のはみ出しを検知することができる。調理容器の周囲からはみ出した炎は、その外周面に沿って上方へ伸びるので、五徳の載置面より少し上方（例えば、５ｍｍ上方）の限られた範囲を測定することにより、炎のはみ出しの検知が可能である。また、鍋の周囲の特定の箇所に紫外線センサーを設けることにより、その特定箇所における炎のはみ出しを検知することができる。
この場合、紫外線センサーではレンズを使用するなどして、調理容器の外周面の限られた範囲（例えば、直径１５〜２０ｍｍ程度の円形の測定部位）を近距離（例えば、５０〜２２０ｍｍ程度の距離）から測定する構成となる。
【００１３】
(５) また、上記(１)〜(４)のいずれかのガスコンロにおいて、炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する複数の紫外線センサーと、各紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、各パルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値の少なくとも１つが閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定することができる。（請求項５に対応）
このように構成することにより、複数の紫外線センサーに対応して、調理容器の複数箇所において炎のはみ出しの有無を判定しているので、調理容器の片寄り等により部分的に炎のはみ出しがあった場合にも、誤りなく素早く判定することができる。
【００１４】
(６) また、上記(５)のガスコンロにおいて、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、調理容器の片寄りの有無を判別する片寄り演算手段を備えることことができる。（請求項６に対応）
このように構成することにより、複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値を片寄り演算手段で比較演算することにより、調理容器がバーナに対して片寄って載置されているか否かを判別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によって生じる特有の効果は、以下のとおりである。
本発明は、紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じて、パルス発生手段から出力されるパルスをカウントすることにより、調理容器の周囲からはみ出した炎だけを検知することができるので、加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく、調理容器からの炎のはみ出しの有無を正確に判定することが可能である。また、この正確な判定に基づいて火力調節手段を制御することによりバーナの火力を自動的に小さくするので、的確に調理容器からの炎のはみ出しを防止することができる。
その結果、無駄に燃料ガスを使用することがなく加熱効率を高くすることが可能であり、炎による調理容器の取っ手の損傷、使用者の火傷や衣服の袖への着火を防止することができる。
【００１６】
さらに、炎検知手段が複数の紫外線センサーを備えることにより、調理容器の複数箇所において炎のはみ出しの有無を判定しているので、調理容器の片寄り等により部分的に炎のはみ出しがあった場合にも、適正に判定することができるばかりでなく、複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値を比較することにより、調理容器がバーナに対して片寄って載置されているか否かを識別することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施例１〜実施例３によるガスコンロの概略側面図であり、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた各実施例について、１つの図面に模式的に示したものである。
【図１−２】図１−２は、同じく実施例４によるガスコンロの概略側面図であり、センサーユニットを手前の天板上に取り付けたものである。
【図１−３】図１−３は、同じく実施例５によるガスコンロの概略側面図であり、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットを手前の天板に取り付け、その一部分のみを天板上に突出させたものである。(ａ)は全体側面図、(ｂ)は要部拡大断面図である。
【図２】図２は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの概略図であり、(ａ)はセンサーユニットを省略した平面図、(ｂ)は操作パネルの拡大図である。
【図３】図３は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの制御系のブロック図である。
【図４−１】図４−１は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの動作を説明するフロー図である。
【図４−２】図４−２は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの動作を説明するフロー図であり、図４−１に示す動作の一部分を変更したものである。
【図５】図５は、同じく実施例２によるガスコンロの斜視図であり、紫外線センサーを後方上部に取り付けたものである。
【図６】図６は、同じく実施例６によるガスコンロにおいて、複数の紫外線センサーを用いて測定する場合の測定箇所を説明する概略平面図である。
【図７】図７は、紫外線センサーによる炎のはみ出し検知について、確認テストを行う場合のガスコンロに対する紫外線センサーの配置を示しており、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図８】図８は、大きさの異なる鍋に対してガス供給量を変更して行った確認テストの結果を示すグラフである。
【図９】図９は、従来のガスコンロの概略説明図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は調理容器を載せた側面図、(ｃ)は制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明はガスコンロにおいて、調理容器の周囲からはみ出した炎だけを検知するという目的を、紫外線センサーを用いることによって、高温に加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく実現したものである。
【００１９】
〔紫外線センサーによる炎のはみ出し検知について〕
先ず、ガスコンロの五徳に載置された鍋などの調理容器の周囲からはみ出した炎(炎の大きさ)を紫外線センサーによって検知できることについて説明する。
本発明者は、調理容器の周囲からはみ出した炎を紫外線センサーによって検知できることを確認するために、以下のようなテストを行った。この確認テストについて、図７及び図８に基づいて説明する。図７は、確認テストを行う時のガスコンロに対する紫外線センサーの配置を示しており、図８は、大きさの異なる鍋に対してガス供給量を変更することにより行った確認テストの結果を示している。
【００２０】
（確認テスト）
強火力バーナ３を備えるガスコンロ１と、大きさ（直径）の異なる６個の鍋Ｐ１〜Ｐ６を用意する。この６個の鍋は、直径が１４ｃｍから２ｃｍずつ大きくなり、一番大きなものは２４ｃｍである。
調理容器の周囲からはみ出した炎を紫外線センサーを用いて検知することは、紫外線センサーから発生する出力電流が該紫外線センサーに入射する紫外線の強度に応じて増加するので、この出力電流をパルス発生手段によって単位時間当たりのパルス数に変換することにより行うことができる（サンプリング回数５００回／秒）。紫外線センサー２０は、図７に示されるように、ガスコンロの天板（トッププレート）５の略中央部の上方であって、鍋の周囲からはみ出した炎の紫外線を検出できる位置に配置する。なお、紫外線センサー２０から斜め下方に伸びる二点鎖線は炎検知範囲を示している。
【００２１】
最初に、ガスコンロ１の強火力バーナ３の五徳に鍋を載せない（鍋なし）状態で、該バーナ３へのガス供給量（ｋcal／ｈ）を変更し、それぞれのガス供給量毎に紫外線センサー２０から出力される電流値に応じて、パルス発生手段から発生されるパルスを３秒間カウントし、これを３回繰り返してその平均値を算出することにより、「３秒間のパルス数」とした。
次に、上記強火力バーナ３の五徳の中央に直径の異なる６個の鍋Ｐ１〜Ｐ６（直径１４〜２４ｃｍ）を順番に載せて、各鍋について同様に該バーナ３へのガス供給量を変更し（４００〜３６００ｋcal／ｈ）、上記鍋なし状態の場合と同様に、それぞれのガス供給量毎に「３秒間のパルス数」を検出した。
【００２２】
このように実行した確認テストの結果を図８に示す。この確認テストの結果によれば、３秒間のパルス数はどのような大きさの鍋であっても、ガス供給量が多いほど増加しており、直径が小さい鍋ほどその増加割合が高くなっている。そして、３秒間のパルス数が１００を超えて大きくなればなるほど、鍋の周囲からはみ出す炎は大きくなり、３秒間のパルス数が１００以下の場合には、鍋の大きさに関係なく鍋の周囲からはみ出す炎は殆どないことを目視によって確認することができた。
【００２３】
以上の確認テストの結果について検討すれば、紫外線センサー２０が紫外線を検出することにより発生される３秒間のパルス数が１００以下の場合には、鍋Ｐ１〜Ｐ６の周囲からはみ出す炎は殆ど存在せず、パルス数が１００を超えた場合に鍋の周囲から炎がはみ出すことが確認されている。
したがって、所定時間内での所定のパルス数（例えば、１００）を閾値として、それ以上のパルス数が検出された場合には鍋の周囲から炎がはみ出した状態であり、それ以下の場合には炎のはみ出しがないことを確認することができた。
【００２４】
また、図８に示した確認テストの結果ついてガス供給量に着目すれば、同じガス供給量での３秒間のパルス数は、鍋の大きさ（直径）が小さいほど大きく、また鍋の大きさが大きいほど小さくなっており、鍋の大きさに対応して増減している。そうすると、鍋の周囲から炎がはみ出している（パルス数が１００を超えている）とき、ガス供給量と３秒間のパルス数との関係から、使用している鍋の大きさを識別（推測）することが可能である。例えば、ガス供給量が２１００ｋcal／ｈのときパルス数が１７０前後であれば、使用している鍋の直径は１６ｃｍであり、ガス供給量が３１００ｋcal／ｈのときパルス数が２００前後であれば、使用している鍋の直径は１８ｃｍであることが分かる。
したがって、ガス供給量とパルス数との関係に基づいて、使用中の鍋の大きさを識別することができるので、この鍋の大きさに合う適正なガス供給量に調節することが可能となる。
【００２５】
以下に、本発明の実施例１〜実施例６によるガスコンロについて説明する。
実施例１は紫外線センサーをレンジフードに取り付けたものであり、実施例２はガスコンロ本体の後部に固定したアンテナ状のロッドに紫外線センサーを取り付けたものである。また、実施例３〜実施例５は、紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置（例えば、調理容器の後方又は前方）に取り付けたものである。そして、実施例６は、１つのバーナに対して複数の紫外線センサーを用いたものである。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本発明の実施例１について、図１−１、及び図２〜図４−２を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けたガスコンロについて、１つの図面に模式的に示した概略側面図であり、図２は、センサーユニットの図示を省略したガスコンロの平面図と、操作パネルの概略図である。また、図３はガスコンロの制御系のブロック図であり、図４−１及び図４−２はガスコンロの動作を説明するフロー図である。
〔ガスコンロの構成〕
本実施例１は、図１−１及び図２に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の上方に設けられたレンジフードＲに対して、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ａを取り付けたものである。このガスコンロ１０は、鍋などの調理容器Ｐを加熱する２個のバーナ（コンロバーナ）１１,１２とグリルを備えており、その手前上面部には各バーナ１１,１２等の各種操作ボタンを有する操作パネル１７と、天板の手前側に表示部１８を備えている。符号１３は天板（トッププレート）であり、符号１５,１６は調理容器Ｐを載せる五徳である。
【００２７】
上記操作パネル１７には中央に電源ボタン２２が設けられており、左右に各バーナ１１,１２の操作部１７ａ,１７ｂが配置されている。これらの操作部１７ａ,１７ｂには、それぞれ点火／消火ボタン２３ａ,２３ｂや火力調節ボタン２４ａ,２４ｂなどの各種操作ボタンと、火力表示ランプ２５ａ,２５ｂが設けられている。
また、上記表示部１８には、左右に各バーナ１１,１２用の表示窓１８ａ,１８ｂが設けられ、ガスコンロ１０の動作状態や設定状態を表示すると共に、中央にも高温注意のランプが点灯する表示窓１８ｃが設けられている。
【００２８】
上記ガスコンロ１０の各バーナ１１,１２に対応してレンジフードＲにそれぞれ取り付けられたセンサーユニット２０ａは、それぞれの五徳１５,１６に載せられた各調理容器Ｐの周囲からはみ出した炎を検知することができるように設けられており、ガスコンロ１０の制御装置との間で信号の送受信が行えるように構成されている。なお、センサーユニット２０ａから斜め下方に伸びる二点鎖線は、炎検知範囲を示している。
また、センサーユニット２０ａはレンジフードＲに設けられているので、ガスコンロの使い勝手が損なわれることはなく、デザイン的にも優れたものとなる。一方、ガスコンロ１０に対するレンジフードＲの高さや取り付け位置などの設置状況によって、ガスコンロ１０と紫外線センサー２０との離間距離や前後位置が変わってくるので、それに伴って紫外線センサー２０から発生する出力電流も変動する。そのため、レンジフードＲの設置状況に合わせて、炎のはみ出しを検知する炎検知手段についても調整する必要がある。
【００２９】
次に、ガスコンロ１０のバーナ１１,１２への燃料ガスの供給とその制御系について、図３を参照しながら説明する。ここでは、一方のバーナ１１の制御系について説明するが、他方のバーナ１２の制御系も同様である。
ガス供給源に接続されるガス供給管３０には、電磁開閉弁から成る元弁３１が設けられている。このガス供給管３０からは、各バーナ１１,１２へ燃料ガスを供給するために、分岐管３２ａ,３２ｂが分岐されている。これらの分岐管３２ａ,３２ｂには、分岐管３２ａを例にとって説明するように、電磁開閉弁から成るセーフティバルブ３３と、ステッピングモータ３４により駆動されガス供給量を制御する火力調節弁３５が設けられている。
【００３０】
上記ガスコンロ１０の運転を制御する制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びタイマー等から成り、パルス計測手段４４ｂや鍋の直径識別手段４５等を備えている。この制御装置４０は、操作手段４１、紫外線センサー２０に接続されるパルス発生手段４４ａ、及び熱電対３８等から入力信号を受けて演算処理を行い、元弁３１、セーフティバルブ３３、火力調節弁３５、及びイグナイター３６等を制御すると共に、表示手段４２や報知手段４３を動作させる。
上記元弁３１は、操作部１７ａ,１７ｂの点火／消火ボタン２３ａ,２３ｂの操作により開弁される。上記セーフティバルブ３３は、点火／消火ボタン２３ａの操作により開弁されると共に、バーナ１１への点火後、このバーナ１１に炎がある場合のみ熱電対（サーモカップル）３８に発生する起電力によって開弁が維持される。また、上記火力調節弁３５は、操作部１７ａの火力調節ボタン２４ａの操作に応答してガス供給量を制御すると共に、バーナ１１において調理容器の周囲からの炎のはみ出しが検知されたとき、制御装置４０からの指令信号によってガス供給量を減少させる。
【００３１】
〔ガスコンロの動作〕
次に、ガスコンロ１０の動作について、図２〜図４−２を参照しながら説明する。ここでも、一方のバーナ１１の動作について説明するが、他のバーナ１２の動作も同様である。
最初に、電源ボタン２２を押すと電源スイッチがオンして（ステップＳ１）、電源ランプが点灯する（ステップＳ２）。次に、点火／消火ボタン２３ａを押すと（ステップＳ３）、火力表示ランプ２５ａが点灯すると同時に、元弁３１とセーフティバルブ３３が開弁し、かつステッピングモータ３４とイグナイター３６がオンする（ステップＳ４）。続いて、火力調節弁３５がステッピングモータ３４により点火位置（点火ポジション）に調節されたか否かを判断し（ステップＳ５）、点火位置に調節されるとステッピングモータ３４はオフされる（ステップＳ６）。
【００３２】
続いて、熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ以上であるか否かを判断することにより、バーナ１１が点火されたか否かを確認する（ステップＳ７）。この熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ以上であって点火が確認できれば、イグナイター３６はオフされる（ステップＳ８）。上記ステップＳ７において熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ未満であれば、正常に点火できなかったと判断され、イグナイター３６をオフして運転を中止する（ステップＳ９、Ｓ１０）。
【００３３】
上記の一連の動作によりバーナ１１が正常に点火された後、イグナイター３６がオフされると（ステップＳ８）、センサーユニット２０ａの紫外線センサー２０がオンされて（ステップＳ１１）、バーナ１１での炎の検出が開始される。このバーナ１１の五徳１５に載せられた鍋Ｐの周囲から炎がはみ出すと、はみ出した炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これに伴ってパルス発生手段４４ａで発生するパルス数が増加する。
このパルス発生手段４４ａから出力されるパルスは、パルス計測手段４４ｂにより３秒間カウントされ、このカウントされたパルスカウント値が閾値（例えば、１００）以下か否かを判断して、炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していないかどうかを判定する（ステップＳ１２）。パルスカウント値が閾値以下であって炎がはみ出していないと判定されると、点火／消火ボタン２３ａが押されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。点火／消火ボタン２３ａが押されておらず運転が継続される場合には、上記ステップＳ１２に戻り鍋Ｐからの炎のはみ出しの有無を引き続き監視する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。上記ステップＳ１３において点火／消火ボタン２３ａが押されると、セーフティバルブ３３が閉じてバーナ１１は消火される（ステップＳ１７）。
【００３４】
上記ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値より大きく炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していると判定されると、使用者に音声等で炎のはみ出しを報知すると共に（ステップＳ１４）、ステッピングモータ３４を駆動して火力調節弁３５の開度を１段階絞って火力を弱める（ステップＳ１５）。次に、パルス発生手段４４ａから出力されるパルスのパルスカウント値が、閾値（例えば、１００）以下か否かを判断する（ステップＳ１６）。このとき、パルスカウント値が閾値以下であって炎がはみ出していないと判定されると、上記ステップＳ１３へ進む。
上記ステップＳ１６において、パルスカウント値が閾値より大きければ、炎のはみ出しが解消されていないのでステップＳ１４へ戻り、再度、使用者へ炎のはみ出しを報知して火力をさらに１段階弱める（ステップＳ１５）。上記ステップＳ１４〜Ｓ１６は、パルスカウント値が閾値以下になるまで繰り返し行われる。
また、上記ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値を遙かに超えて大きい場合（例えば、３００以上の場合）には、上記ステップＳ１５において火力調節弁３５の開度を一度に２段階以上絞ることにより、急速に火力を弱めることも可能である。
【００３５】
次に、上記ステップＳ１２においてパルスカウント値が閾値より大きい場合における火力調節弁３５の別の開度制御方法について、図４−２を参照しながら説明する。図４−２は、図４−１に示された動作フローと異なる部分を説明するフロー図であり、図４−１と共通する部分には同じ符号を用いている。
この場合の動作は図４−１の動作と殆ど共通するので、異なる部分の動作についてのみ説明する。ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値より大きく炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していると判定されると、使用者に対して音声等で炎のはみ出しを報知すると共に（ステップＳ１４）、ガス供給量とパルスカウント値の関係から鍋の大きさ（直径）を識別する（ステップＳ２５）。
なお、ガス供給量とパルスカウント値から鍋の大きさを識別するには、図８に示されている確認テストの結果に基づいて、ガス供給量とパルスカウント値と鍋の大きさ（直径）との関係を表すテーブルを作成し、これを制御手段４０に記憶させることにより可能である。
【００３６】
上記ステップＳ２５において、使用している鍋の大きさを識別することができるので、この鍋の大きさに対応した適正なガス供給量になるように、ステッピングモータ３４により火力調節弁３５を所定の開度に絞る（ステップＳ２６）。このようにしてガス供給量を鍋の大きさに合わせて調節した後、ステップ１３へ進む。
なお、鍋の大きさに対応する適正なガス供給量は、上述したと同様に、図８に示されている確認テストの結果に基づいて、鍋の大きさに対応する適正なガス供給量を表すテーブルを作成し、これを制御手段４０に記憶させることにより可能である。
【００３７】
以上のように、紫外線センサーを用いて炎のはみ出しを検知する炎検知手段は、鍋の周囲からはみ出した炎だけを正確に検知することが可能であり、これに基づいてバーナの火力を適正に調節することができるので、鍋の周囲からの炎のはみ出しを防ぎ無駄な燃料ガスの使用を防止することにより、加熱効率を高くすることができる。また、炎が鍋からはみ出すことがないので、炎による鍋の取っ手の損傷、使用者の火傷や衣服の袖への着火を防止することが可能である。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の実施例２について図１−１及び図５を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた場合のガスコンロの概略側面図であり、図５はセンサーユニットを後方上部に取り付けたガスコンロの斜視図である。
本実施例２は、図１−１及び図５に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の後方上部に紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｂを配置したものである。ガスコンロ本体の後方に、各バーナ１１,１２に対応して長さ４０〜５０ｃｍのロッド部材４８,４８をアンテナ状に固定し、このロッド部材４８,４８の上端部にセンサーユニット２０ｂをそれぞれ取り付けて、鍋Ｐの周囲からはみ出した炎を検知することができるように構成したものである。本実施例２の場合は、図１−１及び図５からも分かるように、紫外線センサー２０が各バーナ１１,１２の後方上部に配置されているため、鍋Ｐの後部外周面や両側部外周面にはみ出した炎を検知することができる。
【００３９】
本実施例２のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｂの取り付け箇所を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例３】
【００４０】
次に、本発明の実施例３について図１−１を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた場合のガスコンロの概略側面図である。
本実施例３は、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニットを、各バーナ１１,１２の周辺であって鍋の外周面に対向する位置に取り付けて、鍋の周囲からはみ出した炎を鍋の径方向から検知するものである。（図１−１のセンサーユニット２０ｃを参照）
【００４１】
この場合、センサーユニットはレンズを使うなどの構成によって、鍋の外周面の限られたポイントだけの炎を検知するように、五徳１５,１６の載置面より少し上方位置（例えば、五徳の載置面から５ｍｍ上方位置）を測定するように配置されている。具体的には、紫外線センサー２０から鍋までの離間距離（測定距離）は、５０〜２２０ｍｍ程度であり、測定部位（測定範囲）は直径１５〜２０ｍｍ程度の円の範囲である。
鍋の周囲からはみ出した炎が、該鍋の外周面を五徳の載置面より上方へ伸びれば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
【００４２】
本実施例３の１つの具体例を図１−１に示す。この具体例は、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０において、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｃを各バーナ１１,１２の後方にそれぞれ取り付けたものである。
この具体例では、各バーナ１１,１２の後方にセンサーユニット２０ｃを設置することにより鍋の後方から炎を検知しているので、鍋の前方や側方側に位置することが多い鍋の取っ手によって炎が隠されることが少なくなる。また、ガスコンロ１０に鍋を載せるとき、使用者の目と五徳１５,１６との位置関係によりどうしても鍋を手前側に片寄せて置くことが多くなり、鍋の周囲からはみ出す炎は鍋の後方側で大きくなるが、このような場合でも、炎のはみ出しを確実に検知することが可能となり、信頼性が向上する。
【００４３】
本実施例３のガスコンロ１０において、センサーユニットの取り付け箇所や測定範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例４】
【００４４】
次に、本発明の実施例４について図１−２を参照しながら説明する。図１−２は、センサーユニットが手前の天板上に取り付けられたガスコンロの概略側面図である。
上記実施例３の具体例（図１−１のセンサーユニット２０ｃを参照）では鍋Ｐの後方から炎を検知しているため、鍋が後方へずらされて置かれ炎が手前側にはみ出した場合には、炎のはみ出しを検知することができないので、使用者の火傷や衣服の袖への着火等の心配がある。
そこで、本実施例４は、図１−２に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０において、各バーナ１１,１２の手前側（操作パネル１７側）に紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｄをそれぞれ取り付けたものであり、鍋Ｐの前方（又はやや斜め前方）から該鍋の前方外周面の限られたポイント（例えば、直径１５〜２０ｍｍ程度の円の範囲）での炎のはみ出しを検知するものである。
この実施例４のセンサーユニット２０ｄは、使用者の邪魔にならないように、五徳１５,１６の上面よりも下方に位置するように配置されており、鍋Ｐの前方下方側から斜めに炎を検知するように設けられている。
【００４５】
本実施例４では、センサーユニット２０ｄ全体がガスコンロ１０の天板１３上に取り付けられており、このセンサーユニット２０ｄは遮蔽筒２７と紫外線センサー２０を備えている。この遮蔽筒２７は、遮蔽穴２７ａが形成された筒状のものであり、紫外線の入射する範囲を絞ることによって限られた範囲（鍋外周面において炎がはみ出す箇所）での炎検知が可能となり、鍋Ｐの周囲からはみ出していない炎（正常な大きさの炎）を検知することなく、はみ出した炎のみを検知することができる。
鍋Ｐの周囲から炎がはみ出せば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
本実施例４においては、ガスコンロ１０における各バーナ１１,１２の手前側にセンサーユニット２０ｄを設置して鍋Ｐの前方側から炎を検知しているので、鍋が後方へずれて手前側に炎がはみ出した場合にも、炎のはみ出しを確実に検知することができ、使用者の火傷や衣服の袖への着火等を未然に防止することができる。
【００４６】
本実施例４のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｄの取り付け箇所やその検知範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例５】
【００４７】
次に、本発明の実施例５について図１−３を参照しながら説明する。図１−３は、センサーユニットが手前の天板上に取り付けられたガスコンロの概略側面図、及びセンサーユニットの要部拡大断面図である。
上記実施例４では、センサーユニット２０ｄが手前の天板上に取り付けられており、該センサーユニット２０ｄ全体が天板１３上に突出して各バーナ１１,１２の手前側に配置されているので、使用者にとって邪魔になる場合がある。
そこで、本実施例５は、図１−３に示されるように、センサーユニット２０ｅの一部分が天板１３から突出し、残りの部分は該天板１３の下側に設置されたものである。このセンサーユニット２０ｅは遮蔽筒２８と紫外線センサー２０から成り、他から入射してくる紫外線を遮蔽するセンサーユニット取付板２１に取り付けられており、該遮蔽筒２８の上側部分が天板１３の表面から突出している。
【００４８】
上記遮蔽筒２８には、図１−３(ｂ)に示されるように、その上部外周面に紫外線が入射する開口２８ａが形成されと共に、その下方に空間２８ｃが形成されている。該開口２８ａ内には反射レンズ２９が設けられ、該開口２８ａと空間２８ｃの間には小径の遮蔽穴２８ｂが形成されている。
鍋Ｐの周囲からはみ出した炎からの紫外線が開口２８ａに入射してくると、この紫外線は反射レンズ２９により下方へ反射され、小径の遮蔽穴２８ｂと空間２８ｃを通って紫外線センサー２０に入射する。紫外線が遮蔽穴２８ｂを通過するとき、紫外線の入射する範囲が絞られるので、鍋の前方外周面の限られた範囲（鍋外周面の炎がはみ出す箇所）での炎検知が可能となる。
【００４９】
本実施例５では、紫外線センサー２０が設けられているセンサーユニット２０ｅの下側部分が、ガスコンロ１０の天板１３より下側に取り付けられているため、天板１３からの突出寸法が小さくなるので、使用者の邪魔になることはなく使い勝手の良いものである。
鍋Ｐの周囲からの炎のはみ出しがあれば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
本実施例５においても、上記実施例４と同様に、ガスコンロ１０における各バーナ１１,１２の手前側にセンサーユニット２０ｅを設置して鍋Ｐの前方側から炎を検知しているので、鍋が後方へずれて手前側に炎がはみ出した場合にも、炎のはみ出しを確実に検知することができ、使用者の火傷や衣服の袖への着火等を未然に防止することができる。
【００５０】
本実施例５のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｅの取り付け箇所やその検知範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例６】
【００５１】
次に、本発明の実施例６について、図６を参照しながら説明する。図６は、ガスコンロにおいて複数の紫外線センサーを用いて測定する場合の測定箇所を説明する概略平面図である。
〔ガスコンロの構成〕
本実施例６は、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の各バーナ１１,１２に対して、それぞれ複数の紫外線センサーを用いて測定するものである。例えば、左側のバーナ１１に対しては４個の紫外線センサーが、また右側のバーナ１２に対しては３個の紫外線センサーが使用されており、各紫外線センサーの測定箇所２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３は、一点鎖線の円で示している。
上記７箇所の測定箇所２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３を測定するそれぞれの紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットは、図１−１に示されるようなレンジフードＲ等に取り付けることができる。また、レンズを用いるなどの構成によって、測定できる範囲を必要な大きさに設定することができるので、直径１４ｃｍの小さな鍋Ｐ１や直径２４ｃｍの大きな鍋Ｐ６が載せられた場合でも、これらの鍋の周囲からはみ出した炎を検知することが可能である。
【００５２】
図６に示されるように、左側のバーナ１１では、ガスコンロ１０の上方に設けられた４個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの前後左右の４箇所２０ｆ１〜２０ｆ４において測定する場合を示しており、右側のバーナ１２では、同じく上方に設けられた３個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの後方と左右斜め前方の３箇所２０ｇ１〜２０ｇ３において測定する場合を示している。また、図６には示されていないが、ガスコンロ１０の上方に設けた２個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの前後の２箇所（測定箇所２０ｆ１,２０ｆ２）、又は左右の２箇所（測定箇所２０ｆ３,２０ｆ４）において測定することも可能である。
【００５３】
〔ガスコンロの動作〕
ところで、鍋の周囲から炎がはみ出す現象は、鍋の大きさに対して火力が強すぎること、又は鍋が五徳に対して片寄って載せられていることが原因となって起こる。上記実施例１〜実施例５のように、１つの紫外線センサーで測定する場合は、その原因を識別することができない。
鍋が五徳に対して片寄って載せられているために鍋の周囲から炎がはみ出しているとき、火力調節弁を絞って火力を弱めることにより炎のはみ出しを解消した場合は、鍋の大きさに対して必要以上に火力を弱めることになり、加熱所要時間が長くなってしまう。
【００５４】
本実施例６では、上記のように複数の紫外線センサーを用いて鍋Ｐの周囲の複数箇所で測定しているので、それぞれの測定箇所に対応するパルスカウント値により、各測定箇所での炎のはみ出し状態を検知することが可能である。また、それと同時にそれぞれの測定箇所でのパルスカウント値を比較演算することによって、五徳１５,１６に対する鍋Ｐの片寄りを判別することが可能であり、使用者に音声やブザー等により報知することができる。この場合、制御装置４０は鍋の片寄りを判別する「鍋の片寄り演算手段４６」を備えている（図３を参照）。
そして、図６に示されるように、鍋Ｐの周囲の３箇所以上において測定する場合には、全方向において鍋の片寄りを判別することができるが、鍋Ｐの前後又は左右の２箇所において測定する場合には、前後又は左右方向での鍋の片寄りを判別することができる。
なお、本実施例６では、複数の紫外線センサーが、上記実施例１、２のように各バーナ１１,１２の上方に設けられている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の紫外線センサーが、上記実施例３〜５のように鍋の外周面に対向する位置に設けられるものについても、同様に実施することが可能である。
【００５５】
本実施例６のガスコンロ１０において、各バーナ１１,１２に対してそれぞれ複数の紫外線センサーが設けられ、これらの紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、鍋からの炎のはみ出しの有無を判定し、かつ五徳に対する鍋の片寄りを判別する点を除けば、その他の構成や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【符号の説明】
【００５６】
１０…ガスコンロ
１１，１２…バーナ（コンロバーナ）
１３…天板（トッププレート） １５，１６…五徳
１７…操作パネル １７ａ，１７ｂ…操作部
１８…表示部 １８ａ〜１８ｃ…表示窓
２０…紫外線センサー ２０ａ〜２０ｅ…センサーユニット
２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３…紫外線センサーの測定箇所
２１…センサーユニット取付板
２２…電源ボタン
２３ａ，２３ｂ…点火／消火ボタン ２４ａ，２４ｂ…火力調節ボタン
２５ａ，２５ｂ…火力表示ランプ ２７…遮蔽筒
２７ａ…遮蔽穴 ２８…遮蔽筒
２８ａ…開口 ２８ｂ…遮蔽穴
２８ｃ…空間 ２９…反射レンズ
３０…ガス供給管 ３１…元弁
３２ａ，３２ｂ…ガス分岐管 ３３…セーフティバルブ
３４…ステッピングモータ ３５…火力調節弁
３６…イグナイター ３８…熱電対（サーモカップル）
４０…制御装置 ４１…操作手段
４２…表示手段 ４３…報知手段
４４ａ…パルス発生手段 ４４ｂ…パルス計測手段
４５…鍋の直径識別手段 ４６…鍋の片寄り演算手段
４８…ロッド部材
Ｃ…カウンター Ｒ…レンジフード
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ６…調理容器(鍋、やかん等)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋等の調理容器を加熱するガスコンロに関し、さらに詳しくは、調理容器の周囲からはみ出したバーナの炎を紫外線センサーで検知することにより、バーナの火力を自動的に調節するガスコンロに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサーで温度を検知して自動的にバーナの火力を調節するガスコンロは、既に従来から提案されている。このガスコンロについて、特開２００６−３８３９８号公報（「火力調節機能付きガスコンロ」、特許文献１）に記載されたものを例にとって、図９を参照しながら説明する。図９は、従来のガスコンロの概略説明図であり、斜視図と側面図と制御系ブロック図を示す。
この従来のガスコンロ５０は、火力を自動的に調節することができるバーナ５１を備えており、このバーナ５１に対応して、物体の温度を非接触で測定する温度センサー（炎検出手段）５２が設けられている。この温度センサー５２は熱型赤外線検出器を備えており、物体から熱放射又は光放射の放射エネルギーが照射されると、これにより生じる温度上昇を電気信号に変換して温度を検出する。なお、符号５５はバーナ５１の五徳である。
上記バーナ５１へのガス供給管６１には、図９(ｃ)に示されるように、サーモカップル６６の起電力により開弁が維持される電磁弁６２と、点消火操作部５３により開閉される元弁６３と、手動の火力調節子５４により操作される流量調節弁６４が設けられており、さらに、２つの細い管に分岐して合流し、その一方には電動でガス流量が開度制御される火力調整弁６５が設けられている。
【０００３】
点消火操作部５３によりバーナ５１が点火されると、温度センサー５２は、調理容器Ｐの底面から５ｍｍ上方の外周面部分の温度を検出し、制御回路６８へ送信する。
ここで、調理容器Ｐの径の大きさに対してバーナ５１の火力が大きく、調理容器Ｐの外周面に沿って五徳載置面Ｆより上側に炎がはみ出す場合は（図９(ｂ)を参照）、温度センサー５２により炎の温度が検出される。
制御回路６８は、温度センサー５２からの所定値以上の検出温度を受信したとき、火力調整弁６５を制御して単位開度だけ閉じる。この動作によっても、検出温度が所定値以下にならない場合には、該火力調整弁６５をさらに単位開度だけ閉じる。この動作は、検出温度が所定値以下になるまで繰り返される。
【０００４】
ところで、物体は温度が高くなればなるほど強い赤外線を放射しており、赤外線センサーはこの赤外線を利用して温度を測定しているため、雰囲気や炎の温度を測定することは困難である。また、炎付近の加熱された鍋などの物体からも赤外線が放射され、これを感知してしまうため炎の有無だけを識別することは極めて困難である。
温度センサー５２で赤外線を検出して火力調整弁６５を制御している上述した従来のガスコンロでは、バーナ５１の炎からの光放射や熱放射による放射エネルギーだけでなく、加熱された調理容器Ｐからの熱放射による放射エネルギーも同時に検出してしまうので、バーナ５１の炎が調理容器Ｐからはみ出していないにも拘わらず、はみ出していると誤検知して炎を必要以上に小さくしてしまうという問題があった。
【０００５】
また、特許第２５１５８５０号公報（「自動換気装置」、特許文献２）には、紫外線センサーによりガスコンロの炎から放射される紫外線を検出して、ガスコンロの使用状態を判定する自動換気装置が記載されている。この自動換気装置はガスコンロの上部に設置され、紫外線センサー（パルス発生器を内蔵した紫外線検出管）から出力されるパルスをカウントすることにより紫外線の強さを検出して、これにより換気扇の運転をコントロールするものである。
したがって、上記自動換気装置に使用されている紫外線センサーは、炎から放射される紫外線を検出して、ガスコンロの使用状態を判定するものであって、ガスコンロに載せられた鍋の周囲からの炎のはみ出しを検知するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８３９８号公報
【特許文献２】特許第２５１５８５０号公報（特開平１−２７３９３９号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、上記のような従来技術の問題点を解決するために、ガスコンロにおいて紫外線センサーを用いることによって、高温に加熱された調理容器からの熱放射に影響されないで、調理容器からはみ出した炎だけを検知することにより、調理容器の大きさに合わせて火力を自動的に調節することができるように工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために講じた手段をその作用と共に説明する。
(１) 本発明に係るガスコンロ（請求項１に対応）は、燃料ガスを燃焼させて調理容器を加熱するバーナと、この調理容器の周囲からはみ出した炎を検知する炎検知手段と、上記バーナへのガス供給量を変更して火力を調節する火力調節手段と、この火力調節手段を制御する制御装置を備え、上記炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロを前提として、
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナの火力を自動的に小さくすることである。
【０００９】
上記のように構成することにより、紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じて、所定時間内にパルス発生手段から出力されるパルスをパルス計測手段によりカウントし、そのパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定するので、加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく、調理容器の周囲からはみ出した炎のみを検知することが可能であり、調理容器からの炎のはみ出しを正確に判定することができる。また、この正確な判定に基づいて火力調節手段を制御することにより、バーナの火力を自動的に小さくするので、適正に調理容器の周囲からの炎のはみ出しを防止することができ、省エネにもなる。
【００１０】
(２) また、上記(１)のガスコンロにおいて、バーナへのガス供給量とパルス計測手段のパルスカウント値から調理容器の大きさを識別する調理容器直径識別手段を備え、この調理容器の大きさに対応する火力に自動的に調節することができる。（請求項２に対応）
このように構成することにより、バーナへのガス供給量とパルス計測手段のパルスカウント値に基づいて、使用している調理容器の大きさを識別することができるので、この調理容器の大きさに対応する適正なガス供給量に速やかに絞ることができる。
【００１１】
(３) また、上記(１)又は(２)のガスコンロにおいて、炎検知手段の紫外線センサーをバーナの上方に設けることにより、調理容器の上方から炎のはみ出しを検知することができる。（請求項３に対応）
このように構成することにより、調理容器の上方から該調理容器のほぼ全周囲にわたって炎のはみ出しを検知することが可能であるので、調理容器が五徳に対し片寄って載せられて部分的に炎のはみ出しがある場合でも、それを確実に検知することができる。
【００１２】
(４) また、上記(１)又は(２)のガスコンロにおいて、炎検知手段の紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置に設けることにより、調理容器の径方向から炎のはみ出しを検知することができる。（請求項４に対応）
このように構成することにより、紫外線センサーを調理容器の外周面に対向して設けて、調理容器の外周面の限られた範囲を測定することによって、バーナ本体の炎を測定しなくなるので、炎のはみ出しを検知することができる。調理容器の周囲からはみ出した炎は、その外周面に沿って上方へ伸びるので、五徳の載置面より少し上方（例えば、５ｍｍ上方）の限られた範囲を測定することにより、炎のはみ出しの検知が可能である。また、鍋の周囲の特定の箇所に紫外線センサーを設けることにより、その特定箇所における炎のはみ出しを検知することができる。
この場合、紫外線センサーではレンズを使用するなどして、調理容器の外周面の限られた範囲（例えば、直径１５〜２０ｍｍ程度の円形の測定部位）を近距離（例えば、５０〜２２０ｍｍ程度の距離）から測定する構成となる。
【００１３】
(５) また、上記(１)〜(４)のいずれかのガスコンロにおいて、炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する複数の紫外線センサーと、各紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、各パルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値の少なくとも１つが閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定することができる。（請求項５に対応）
このように構成することにより、複数の紫外線センサーに対応して、調理容器の複数箇所において炎のはみ出しの有無を判定しているので、調理容器の片寄り等により部分的に炎のはみ出しがあった場合にも、誤りなく素早く判定することができる。
【００１４】
(６) また、上記(５)のガスコンロにおいて、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、調理容器の片寄りの有無を判別する片寄り演算手段を備えることことができる。（請求項６に対応）
このように構成することにより、複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値を片寄り演算手段で比較演算することにより、調理容器がバーナに対して片寄って載置されているか否かを判別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によって生じる特有の効果は、以下のとおりである。
本発明は、紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じて、パルス発生手段から出力されるパルスをカウントすることにより、調理容器の周囲からはみ出した炎だけを検知することができるので、加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく、調理容器からの炎のはみ出しの有無を正確に判定することが可能である。また、この正確な判定に基づいて火力調節手段を制御することによりバーナの火力を自動的に小さくするので、的確に調理容器からの炎のはみ出しを防止することができる。
その結果、無駄に燃料ガスを使用することがなく加熱効率を高くすることが可能であり、炎による調理容器の取っ手の損傷、使用者の火傷や衣服の袖への着火を防止することができる。
【００１６】
さらに、炎検知手段が複数の紫外線センサーを備えることにより、調理容器の複数箇所において炎のはみ出しの有無を判定しているので、調理容器の片寄り等により部分的に炎のはみ出しがあった場合にも、適正に判定することができるばかりでなく、複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値を比較することにより、調理容器がバーナに対して片寄って載置されているか否かを識別することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施例１〜実施例３によるガスコンロの概略側面図であり、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた各実施例について、１つの図面に模式的に示したものである。
【図１−２】図１−２は、同じく実施例４によるガスコンロの概略側面図であり、センサーユニットを手前の天板上に取り付けたものである。
【図１−３】図１−３は、同じく実施例５によるガスコンロの概略側面図であり、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットを手前の天板に取り付け、その一部分のみを天板上に突出させたものである。(ａ)は全体側面図、(ｂ)は要部拡大断面図である。
【図２】図２は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの概略図であり、(ａ)はセンサーユニットを省略した平面図、(ｂ)は操作パネルの拡大図である。
【図３】図３は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの制御系のブロック図である。
【図４−１】図４−１は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの動作を説明するフロー図である。
【図４−２】図４−２は、同じく実施例１〜実施例６によるガスコンロの動作を説明するフロー図であり、図４−１に示す動作の一部分を変更したものである。
【図５】図５は、同じく実施例２によるガスコンロの斜視図であり、紫外線センサーを後方上部に取り付けたものである。
【図６】図６は、同じく実施例６によるガスコンロにおいて、複数の紫外線センサーを用いて測定する場合の測定箇所を説明する概略平面図である。
【図７】図７は、紫外線センサーによる炎のはみ出し検知について、確認テストを行う場合のガスコンロに対する紫外線センサーの配置を示しており、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図８】図８は、大きさの異なる鍋に対してガス供給量を変更して行った確認テストの結果を示すグラフである。
【図９】図９は、従来のガスコンロの概略説明図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は調理容器を載せた側面図、(ｃ)は制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明はガスコンロにおいて、調理容器の周囲からはみ出した炎だけを検知するという目的を、紫外線センサーを用いることによって、高温に加熱された調理容器からの熱放射に影響されることなく実現したものである。
【００１９】
〔紫外線センサーによる炎のはみ出し検知について〕
先ず、ガスコンロの五徳に載置された鍋などの調理容器の周囲からはみ出した炎(炎の大きさ)を紫外線センサーによって検知できることについて説明する。
本発明者は、調理容器の周囲からはみ出した炎を紫外線センサーによって検知できることを確認するために、以下のようなテストを行った。この確認テストについて、図７及び図８に基づいて説明する。図７は、確認テストを行う時のガスコンロに対する紫外線センサーの配置を示しており、図８は、大きさの異なる鍋に対してガス供給量を変更することにより行った確認テストの結果を示している。
【００２０】
（確認テスト）
強火力バーナ３を備えるガスコンロ１と、大きさ（直径）の異なる６個の鍋Ｐ１〜Ｐ６を用意する。この６個の鍋は、直径が１４ｃｍから２ｃｍずつ大きくなり、一番大きなものは２４ｃｍである。
調理容器の周囲からはみ出した炎を紫外線センサーを用いて検知することは、紫外線センサーから発生する出力電流が該紫外線センサーに入射する紫外線の強度に応じて増加するので、この出力電流をパルス発生手段によって単位時間当たりのパルス数に変換することにより行うことができる（サンプリング回数５００回／秒）。紫外線センサー２０は、図７に示されるように、ガスコンロの天板（トッププレート）５の略中央部の上方であって、鍋の周囲からはみ出した炎の紫外線を検出できる位置に配置する。なお、紫外線センサー２０から斜め下方に伸びる二点鎖線は炎検知範囲を示している。
【００２１】
最初に、ガスコンロ１の強火力バーナ３の五徳に鍋を載せない（鍋なし）状態で、該バーナ３へのガス供給量（ｋcal／ｈ）を変更し、それぞれのガス供給量毎に紫外線センサー２０から出力される電流値に応じて、パルス発生手段から発生されるパルスを３秒間カウントし、これを３回繰り返してその平均値を算出することにより、「３秒間のパルス数」とした。
次に、上記強火力バーナ３の五徳の中央に直径の異なる６個の鍋Ｐ１〜Ｐ６（直径１４〜２４ｃｍ）を順番に載せて、各鍋について同様に該バーナ３へのガス供給量を変更し（４００〜３６００ｋcal／ｈ）、上記鍋なし状態の場合と同様に、それぞれのガス供給量毎に「３秒間のパルス数」を検出した。
【００２２】
このように実行した確認テストの結果を図８に示す。この確認テストの結果によれば、３秒間のパルス数はどのような大きさの鍋であっても、ガス供給量が多いほど増加しており、直径が小さい鍋ほどその増加割合が高くなっている。そして、３秒間のパルス数が１００を超えて大きくなればなるほど、鍋の周囲からはみ出す炎は大きくなり、３秒間のパルス数が１００以下の場合には、鍋の大きさに関係なく鍋の周囲からはみ出す炎は殆どないことを目視によって確認することができた。
【００２３】
以上の確認テストの結果について検討すれば、紫外線センサー２０が紫外線を検出することにより発生される３秒間のパルス数が１００以下の場合には、鍋Ｐ１〜Ｐ６の周囲からはみ出す炎は殆ど存在せず、パルス数が１００を超えた場合に鍋の周囲から炎がはみ出すことが確認されている。
したがって、所定時間内での所定のパルス数（例えば、１００）を閾値として、それ以上のパルス数が検出された場合には鍋の周囲から炎がはみ出した状態であり、それ以下の場合には炎のはみ出しがないことを確認することができた。
【００２４】
また、図８に示した確認テストの結果ついてガス供給量に着目すれば、同じガス供給量での３秒間のパルス数は、鍋の大きさ（直径）が小さいほど大きく、また鍋の大きさが大きいほど小さくなっており、鍋の大きさに対応して増減している。そうすると、鍋の周囲から炎がはみ出している（パルス数が１００を超えている）とき、ガス供給量と３秒間のパルス数との関係から、使用している鍋の大きさを識別（推測）することが可能である。例えば、ガス供給量が２１００ｋcal／ｈのときパルス数が１７０前後であれば、使用している鍋の直径は１６ｃｍであり、ガス供給量が３１００ｋcal／ｈのときパルス数が２００前後であれば、使用している鍋の直径は１８ｃｍであることが分かる。
したがって、ガス供給量とパルス数との関係に基づいて、使用中の鍋の大きさを識別することができるので、この鍋の大きさに合う適正なガス供給量に調節することが可能となる。
【００２５】
以下に、本発明の実施例１〜実施例６によるガスコンロについて説明する。
実施例１は紫外線センサーをレンジフードに取り付けたものであり、実施例２はガスコンロ本体の後部に固定したアンテナ状のロッドに紫外線センサーを取り付けたものである。また、実施例３〜実施例５は、紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置（例えば、調理容器の後方又は前方）に取り付けたものである。そして、実施例６は、１つのバーナに対して複数の紫外線センサーを用いたものである。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本発明の実施例１について、図１−１、及び図２〜図４−２を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けたガスコンロについて、１つの図面に模式的に示した概略側面図であり、図２は、センサーユニットの図示を省略したガスコンロの平面図と、操作パネルの概略図である。また、図３はガスコンロの制御系のブロック図であり、図４−１及び図４−２はガスコンロの動作を説明するフロー図である。
〔ガスコンロの構成〕
本実施例１は、図１−１及び図２に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の上方に設けられたレンジフードＲに対して、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ａを取り付けたものである。このガスコンロ１０は、鍋などの調理容器Ｐを加熱する２個のバーナ（コンロバーナ）１１,１２とグリルを備えており、その手前上面部には各バーナ１１,１２等の各種操作ボタンを有する操作パネル１７と、天板の手前側に表示部１８を備えている。符号１３は天板（トッププレート）であり、符号１５,１６は調理容器Ｐを載せる五徳である。
【００２７】
上記操作パネル１７には中央に電源ボタン２２が設けられており、左右に各バーナ１１,１２の操作部１７ａ,１７ｂが配置されている。これらの操作部１７ａ,１７ｂには、それぞれ点火／消火ボタン２３ａ,２３ｂや火力調節ボタン２４ａ,２４ｂなどの各種操作ボタンと、火力表示ランプ２５ａ,２５ｂが設けられている。
また、上記表示部１８には、左右に各バーナ１１,１２用の表示窓１８ａ,１８ｂが設けられ、ガスコンロ１０の動作状態や設定状態を表示すると共に、中央にも高温注意のランプが点灯する表示窓１８ｃが設けられている。
【００２８】
上記ガスコンロ１０の各バーナ１１,１２に対応してレンジフードＲにそれぞれ取り付けられたセンサーユニット２０ａは、それぞれの五徳１５,１６に載せられた各調理容器Ｐの周囲からはみ出した炎を検知することができるように設けられており、ガスコンロ１０の制御装置との間で信号の送受信が行えるように構成されている。なお、センサーユニット２０ａから斜め下方に伸びる二点鎖線は、炎検知範囲を示している。
また、センサーユニット２０ａはレンジフードＲに設けられているので、ガスコンロの使い勝手が損なわれることはなく、デザイン的にも優れたものとなる。一方、ガスコンロ１０に対するレンジフードＲの高さや取り付け位置などの設置状況によって、ガスコンロ１０と紫外線センサー２０との離間距離や前後位置が変わってくるので、それに伴って紫外線センサー２０から発生する出力電流も変動する。そのため、レンジフードＲの設置状況に合わせて、炎のはみ出しを検知する炎検知手段についても調整する必要がある。
【００２９】
次に、ガスコンロ１０のバーナ１１,１２への燃料ガスの供給とその制御系について、図３を参照しながら説明する。ここでは、一方のバーナ１１の制御系について説明するが、他方のバーナ１２の制御系も同様である。
ガス供給源に接続されるガス供給管３０には、電磁開閉弁から成る元弁３１が設けられている。このガス供給管３０からは、各バーナ１１,１２へ燃料ガスを供給するために、分岐管３２ａ,３２ｂが分岐されている。これらの分岐管３２ａ,３２ｂには、分岐管３２ａを例にとって説明するように、電磁開閉弁から成るセーフティバルブ３３と、ステッピングモータ３４により駆動されガス供給量を制御する火力調節弁３５が設けられている。
【００３０】
上記ガスコンロ１０の運転を制御する制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びタイマー等から成り、パルス計測手段４４ｂや鍋の直径識別手段４５等を備えている。この制御装置４０は、操作手段４１、紫外線センサー２０に接続されるパルス発生手段４４ａ、及び熱電対３８等から入力信号を受けて演算処理を行い、元弁３１、セーフティバルブ３３、火力調節弁３５、及びイグナイター３６等を制御すると共に、表示手段４２や報知手段４３を動作させる。
上記元弁３１は、操作部１７ａ,１７ｂの点火／消火ボタン２３ａ,２３ｂの操作により開弁される。上記セーフティバルブ３３は、点火／消火ボタン２３ａの操作により開弁されると共に、バーナ１１への点火後、このバーナ１１に炎がある場合のみ熱電対（サーモカップル）３８に発生する起電力によって開弁が維持される。また、上記火力調節弁３５は、操作部１７ａの火力調節ボタン２４ａの操作に応答してガス供給量を制御すると共に、バーナ１１において調理容器の周囲からの炎のはみ出しが検知されたとき、制御装置４０からの指令信号によってガス供給量を減少させる。
【００３１】
〔ガスコンロの動作〕
次に、ガスコンロ１０の動作について、図２〜図４−２を参照しながら説明する。ここでも、一方のバーナ１１の動作について説明するが、他のバーナ１２の動作も同様である。
最初に、電源ボタン２２を押すと電源スイッチがオンして（ステップＳ１）、電源ランプが点灯する（ステップＳ２）。次に、点火／消火ボタン２３ａを押すと（ステップＳ３）、火力表示ランプ２５ａが点灯すると同時に、元弁３１とセーフティバルブ３３が開弁し、かつステッピングモータ３４とイグナイター３６がオンする（ステップＳ４）。続いて、火力調節弁３５がステッピングモータ３４により点火位置（点火ポジション）に調節されたか否かを判断し（ステップＳ５）、点火位置に調節されるとステッピングモータ３４はオフされる（ステップＳ６）。
【００３２】
続いて、熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ以上であるか否かを判断することにより、バーナ１１が点火されたか否かを確認する（ステップＳ７）。この熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ以上であって点火が確認できれば、イグナイター３６はオフされる（ステップＳ８）。上記ステップＳ７において熱電対３８の出力がＤＣ２.５ｍＶ未満であれば、正常に点火できなかったと判断され、イグナイター３６をオフして運転を中止する（ステップＳ９、Ｓ１０）。
【００３３】
上記の一連の動作によりバーナ１１が正常に点火された後、イグナイター３６がオフされると（ステップＳ８）、センサーユニット２０ａの紫外線センサー２０がオンされて（ステップＳ１１）、バーナ１１での炎の検出が開始される。このバーナ１１の五徳１５に載せられた鍋Ｐの周囲から炎がはみ出すと、はみ出した炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これに伴ってパルス発生手段４４ａで発生するパルス数が増加する。
このパルス発生手段４４ａから出力されるパルスは、パルス計測手段４４ｂにより３秒間カウントされ、このカウントされたパルスカウント値が閾値（例えば、１００）以下か否かを判断して、炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していないかどうかを判定する（ステップＳ１２）。パルスカウント値が閾値以下であって炎がはみ出していないと判定されると、点火／消火ボタン２３ａが押されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。点火／消火ボタン２３ａが押されておらず運転が継続される場合には、上記ステップＳ１２に戻り鍋Ｐからの炎のはみ出しの有無を引き続き監視する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。上記ステップＳ１３において点火／消火ボタン２３ａが押されると、セーフティバルブ３３が閉じてバーナ１１は消火される（ステップＳ１７）。
【００３４】
上記ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値より大きく炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していると判定されると、使用者に音声等で炎のはみ出しを報知すると共に（ステップＳ１４）、ステッピングモータ３４を駆動して火力調節弁３５の開度を１段階絞って火力を弱める（ステップＳ１５）。次に、パルス発生手段４４ａから出力されるパルスのパルスカウント値が、閾値（例えば、１００）以下か否かを判断する（ステップＳ１６）。このとき、パルスカウント値が閾値以下であって炎がはみ出していないと判定されると、上記ステップＳ１３へ進む。
上記ステップＳ１６において、パルスカウント値が閾値より大きければ、炎のはみ出しが解消されていないのでステップＳ１４へ戻り、再度、使用者へ炎のはみ出しを報知して火力をさらに１段階弱める（ステップＳ１５）。上記ステップＳ１４〜Ｓ１６は、パルスカウント値が閾値以下になるまで繰り返し行われる。
また、上記ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値を遙かに超えて大きい場合（例えば、３００以上の場合）には、上記ステップＳ１５において火力調節弁３５の開度を一度に２段階以上絞ることにより、急速に火力を弱めることも可能である。
【００３５】
次に、上記ステップＳ１２においてパルスカウント値が閾値より大きい場合における火力調節弁３５の別の開度制御方法について、図４−２を参照しながら説明する。図４−２は、図４−１に示された動作フローと異なる部分を説明するフロー図であり、図４−１と共通する部分には同じ符号を用いている。
この場合の動作は図４−１の動作と殆ど共通するので、異なる部分の動作についてのみ説明する。ステップＳ１２において、パルスカウント値が閾値より大きく炎が鍋Ｐの周囲からはみ出していると判定されると、使用者に対して音声等で炎のはみ出しを報知すると共に（ステップＳ１４）、ガス供給量とパルスカウント値の関係から鍋の大きさ（直径）を識別する（ステップＳ２５）。
なお、ガス供給量とパルスカウント値から鍋の大きさを識別するには、図８に示されている確認テストの結果に基づいて、ガス供給量とパルスカウント値と鍋の大きさ（直径）との関係を表すテーブルを作成し、これを制御手段４０に記憶させることにより可能である。
【００３６】
上記ステップＳ２５において、使用している鍋の大きさを識別することができるので、この鍋の大きさに対応した適正なガス供給量になるように、ステッピングモータ３４により火力調節弁３５を所定の開度に絞る（ステップＳ２６）。このようにしてガス供給量を鍋の大きさに合わせて調節した後、ステップ１３へ進む。
なお、鍋の大きさに対応する適正なガス供給量は、上述したと同様に、図８に示されている確認テストの結果に基づいて、鍋の大きさに対応する適正なガス供給量を表すテーブルを作成し、これを制御手段４０に記憶させることにより可能である。
【００３７】
以上のように、紫外線センサーを用いて炎のはみ出しを検知する炎検知手段は、鍋の周囲からはみ出した炎だけを正確に検知することが可能であり、これに基づいてバーナの火力を適正に調節することができるので、鍋の周囲からの炎のはみ出しを防ぎ無駄な燃料ガスの使用を防止することにより、加熱効率を高くすることができる。また、炎が鍋からはみ出すことがないので、炎による鍋の取っ手の損傷、使用者の火傷や衣服の袖への着火を防止することが可能である。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の実施例２について図１−１及び図５を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた場合のガスコンロの概略側面図であり、図５はセンサーユニットを後方上部に取り付けたガスコンロの斜視図である。
本実施例２は、図１−１及び図５に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の後方上部に紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｂを配置したものである。ガスコンロ本体の後方に、各バーナ１１,１２に対応して長さ４０〜５０ｃｍのロッド部材４８,４８をアンテナ状に固定し、このロッド部材４８,４８の上端部にセンサーユニット２０ｂをそれぞれ取り付けて、鍋Ｐの周囲からはみ出した炎を検知することができるように構成したものである。本実施例２の場合は、図１−１及び図５からも分かるように、紫外線センサー２０が各バーナ１１,１２の後方上部に配置されているため、鍋Ｐの後部外周面や両側部外周面にはみ出した炎を検知することができる。
【００３９】
本実施例２のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｂの取り付け箇所を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例３】
【００４０】
次に、本発明の実施例３について図１−１を参照しながら説明する。図１−１は、紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットをそれぞれ異なる箇所に取り付けた場合のガスコンロの概略側面図である。
本実施例３は、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニットを、各バーナ１１,１２の周辺であって鍋の外周面に対向する位置に取り付けて、鍋の周囲からはみ出した炎を鍋の径方向から検知するものである。（図１−１のセンサーユニット２０ｃを参照）
【００４１】
この場合、センサーユニットはレンズを使うなどの構成によって、鍋の外周面の限られたポイントだけの炎を検知するように、五徳１５,１６の載置面より少し上方位置（例えば、五徳の載置面から５ｍｍ上方位置）を測定するように配置されている。具体的には、紫外線センサー２０から鍋までの離間距離（測定距離）は、５０〜２２０ｍｍ程度であり、測定部位（測定範囲）は直径１５〜２０ｍｍ程度の円の範囲である。
鍋の周囲からはみ出した炎が、該鍋の外周面を五徳の載置面より上方へ伸びれば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
【００４２】
本実施例３の１つの具体例を図１−１に示す。この具体例は、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０において、紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｃを各バーナ１１,１２の後方にそれぞれ取り付けたものである。
この具体例では、各バーナ１１,１２の後方にセンサーユニット２０ｃを設置することにより鍋の後方から炎を検知しているので、鍋の前方や側方側に位置することが多い鍋の取っ手によって炎が隠されることが少なくなる。また、ガスコンロ１０に鍋を載せるとき、使用者の目と五徳１５,１６との位置関係によりどうしても鍋を手前側に片寄せて置くことが多くなり、鍋の周囲からはみ出す炎は鍋の後方側で大きくなるが、このような場合でも、炎のはみ出しを確実に検知することが可能となり、信頼性が向上する。
【００４３】
本実施例３のガスコンロ１０において、センサーユニットの取り付け箇所や測定範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例４】
【００４４】
次に、本発明の実施例４について図１−２を参照しながら説明する。図１−２は、センサーユニットが手前の天板上に取り付けられたガスコンロの概略側面図である。
上記実施例３の具体例（図１−１のセンサーユニット２０ｃを参照）では鍋Ｐの後方から炎を検知しているため、鍋が後方へずらされて置かれ炎が手前側にはみ出した場合には、炎のはみ出しを検知することができないので、使用者の火傷や衣服の袖への着火等の心配がある。
そこで、本実施例４は、図１−２に示されるように、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０において、各バーナ１１,１２の手前側（操作パネル１７側）に紫外線センサー２０を内蔵するセンサーユニット２０ｄをそれぞれ取り付けたものであり、鍋Ｐの前方（又はやや斜め前方）から該鍋の前方外周面の限られたポイント（例えば、直径１５〜２０ｍｍ程度の円の範囲）での炎のはみ出しを検知するものである。
この実施例４のセンサーユニット２０ｄは、使用者の邪魔にならないように、五徳１５,１６の上面よりも下方に位置するように配置されており、鍋Ｐの前方下方側から斜めに炎を検知するように設けられている。
【００４５】
本実施例４では、センサーユニット２０ｄ全体がガスコンロ１０の天板１３上に取り付けられており、このセンサーユニット２０ｄは遮蔽筒２７と紫外線センサー２０を備えている。この遮蔽筒２７は、遮蔽穴２７ａが形成された筒状のものであり、紫外線の入射する範囲を絞ることによって限られた範囲（鍋外周面において炎がはみ出す箇所）での炎検知が可能となり、鍋Ｐの周囲からはみ出していない炎（正常な大きさの炎）を検知することなく、はみ出した炎のみを検知することができる。
鍋Ｐの周囲から炎がはみ出せば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
本実施例４においては、ガスコンロ１０における各バーナ１１,１２の手前側にセンサーユニット２０ｄを設置して鍋Ｐの前方側から炎を検知しているので、鍋が後方へずれて手前側に炎がはみ出した場合にも、炎のはみ出しを確実に検知することができ、使用者の火傷や衣服の袖への着火等を未然に防止することができる。
【００４６】
本実施例４のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｄの取り付け箇所やその検知範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例５】
【００４７】
次に、本発明の実施例５について図１−３を参照しながら説明する。図１−３は、センサーユニットが手前の天板上に取り付けられたガスコンロの概略側面図、及びセンサーユニットの要部拡大断面図である。
上記実施例４では、センサーユニット２０ｄが手前の天板上に取り付けられており、該センサーユニット２０ｄ全体が天板１３上に突出して各バーナ１１,１２の手前側に配置されているので、使用者にとって邪魔になる場合がある。
そこで、本実施例５は、図１−３に示されるように、センサーユニット２０ｅの一部分が天板１３から突出し、残りの部分は該天板１３の下側に設置されたものである。このセンサーユニット２０ｅは遮蔽筒２８と紫外線センサー２０から成り、他から入射してくる紫外線を遮蔽するセンサーユニット取付板２１に取り付けられており、該遮蔽筒２８の上側部分が天板１３の表面から突出している。
【００４８】
上記遮蔽筒２８には、図１−３(ｂ)に示されるように、その上部外周面に紫外線が入射する開口２８ａが形成されと共に、その下方に空間２８ｃが形成されている。該開口２８ａ内には反射レンズ２９が設けられ、該開口２８ａと空間２８ｃの間には小径の遮蔽穴２８ｂが形成されている。
鍋Ｐの周囲からはみ出した炎からの紫外線が開口２８ａに入射してくると、この紫外線は反射レンズ２９により下方へ反射され、小径の遮蔽穴２８ｂと空間２８ｃを通って紫外線センサー２０に入射する。紫外線が遮蔽穴２８ｂを通過するとき、紫外線の入射する範囲が絞られるので、鍋の前方外周面の限られた範囲（鍋外周面の炎がはみ出す箇所）での炎検知が可能となる。
【００４９】
本実施例５では、紫外線センサー２０が設けられているセンサーユニット２０ｅの下側部分が、ガスコンロ１０の天板１３より下側に取り付けられているため、天板１３からの突出寸法が小さくなるので、使用者の邪魔になることはなく使い勝手の良いものである。
鍋Ｐの周囲からの炎のはみ出しがあれば、その炎の大きさに応じて紫外線センサー２０から出力される電流値が増加し、これによりパルス発生手段４４ａから発生するパルス数が増加するので、このパルスをカウントすることにより炎のはみ出し状態を検知することができる。
本実施例５においても、上記実施例４と同様に、ガスコンロ１０における各バーナ１１,１２の手前側にセンサーユニット２０ｅを設置して鍋Ｐの前方側から炎を検知しているので、鍋が後方へずれて手前側に炎がはみ出した場合にも、炎のはみ出しを確実に検知することができ、使用者の火傷や衣服の袖への着火等を未然に防止することができる。
【００５０】
本実施例５のガスコンロ１０において、センサーユニット２０ｅの取り付け箇所やその検知範囲に関する点を除けば、その他の構成（操作パネル１７、バーナ１１,１２への燃料ガスの供給やその制御系などの構成）や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【実施例６】
【００５１】
次に、本発明の実施例６について、図６を参照しながら説明する。図６は、ガスコンロにおいて複数の紫外線センサーを用いて測定する場合の測定箇所を説明する概略平面図である。
〔ガスコンロの構成〕
本実施例６は、システムキッチンのカウンターＣに組み込まれたガスコンロ１０の各バーナ１１,１２に対して、それぞれ複数の紫外線センサーを用いて測定するものである。例えば、左側のバーナ１１に対しては４個の紫外線センサーが、また右側のバーナ１２に対しては３個の紫外線センサーが使用されており、各紫外線センサーの測定箇所２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３は、一点鎖線の円で示している。
上記７箇所の測定箇所２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３を測定するそれぞれの紫外線センサーを内蔵するセンサーユニットは、図１−１に示されるようなレンジフードＲ等に取り付けることができる。また、レンズを用いるなどの構成によって、測定できる範囲を必要な大きさに設定することができるので、直径１４ｃｍの小さな鍋Ｐ１や直径２４ｃｍの大きな鍋Ｐ６が載せられた場合でも、これらの鍋の周囲からはみ出した炎を検知することが可能である。
【００５２】
図６に示されるように、左側のバーナ１１では、ガスコンロ１０の上方に設けられた４個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの前後左右の４箇所２０ｆ１〜２０ｆ４において測定する場合を示しており、右側のバーナ１２では、同じく上方に設けられた３個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの後方と左右斜め前方の３箇所２０ｇ１〜２０ｇ３において測定する場合を示している。また、図６には示されていないが、ガスコンロ１０の上方に設けた２個の紫外線センサーにより、鍋Ｐの前後の２箇所（測定箇所２０ｆ１,２０ｆ２）、又は左右の２箇所（測定箇所２０ｆ３,２０ｆ４）において測定することも可能である。
【００５３】
〔ガスコンロの動作〕
ところで、鍋の周囲から炎がはみ出す現象は、鍋の大きさに対して火力が強すぎること、又は鍋が五徳に対して片寄って載せられていることが原因となって起こる。上記実施例１〜実施例５のように、１つの紫外線センサーで測定する場合は、その原因を識別することができない。
鍋が五徳に対して片寄って載せられているために鍋の周囲から炎がはみ出しているとき、火力調節弁を絞って火力を弱めることにより炎のはみ出しを解消した場合は、鍋の大きさに対して必要以上に火力を弱めることになり、加熱所要時間が長くなってしまう。
【００５４】
本実施例６では、上記のように複数の紫外線センサーを用いて鍋Ｐの周囲の複数箇所で測定しているので、それぞれの測定箇所に対応するパルスカウント値により、各測定箇所での炎のはみ出し状態を検知することが可能である。また、それと同時にそれぞれの測定箇所でのパルスカウント値を比較演算することによって、五徳１５,１６に対する鍋Ｐの片寄りを判別することが可能であり、使用者に音声やブザー等により報知することができる。この場合、制御装置４０は鍋の片寄りを判別する「鍋の片寄り演算手段４６」を備えている（図３を参照）。
そして、図６に示されるように、鍋Ｐの周囲の３箇所以上において測定する場合には、全方向において鍋の片寄りを判別することができるが、鍋Ｐの前後又は左右の２箇所において測定する場合には、前後又は左右方向での鍋の片寄りを判別することができる。
なお、本実施例６では、複数の紫外線センサーが、上記実施例１、２のように各バーナ１１,１２の上方に設けられている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の紫外線センサーが、上記実施例３〜５のように鍋の外周面に対向する位置に設けられるものについても、同様に実施することが可能である。
【００５５】
本実施例６のガスコンロ１０において、各バーナ１１,１２に対してそれぞれ複数の紫外線センサーが設けられ、これらの紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、鍋からの炎のはみ出しの有無を判定し、かつ五徳に対する鍋の片寄りを判別する点を除けば、その他の構成や動作は、上記実施例１のガスコンロと同じである。（図２〜図４−２を参照）
【符号の説明】
【００５６】
１０…ガスコンロ
１１，１２…バーナ（コンロバーナ）
１３…天板（トッププレート） １５，１６…五徳
１７…操作パネル １７ａ，１７ｂ…操作部
１８…表示部 １８ａ〜１８ｃ…表示窓
２０…紫外線センサー ２０ａ〜２０ｅ…センサーユニット
２０ｆ１〜２０ｆ４，２０ｇ１〜２０ｇ３…紫外線センサーの測定箇所
２１…センサーユニット取付板
２２…電源ボタン
２３ａ，２３ｂ…点火／消火ボタン ２４ａ，２４ｂ…火力調節ボタン
２５ａ，２５ｂ…火力表示ランプ ２７…遮蔽筒
２７ａ…遮蔽穴 ２８…遮蔽筒
２８ａ…開口 ２８ｂ…遮蔽穴
２８ｃ…空間 ２９…反射レンズ
３０…ガス供給管 ３１…元弁
３２ａ，３２ｂ…ガス分岐管 ３３…セーフティバルブ
３４…ステッピングモータ ３５…火力調節弁
３６…イグナイター ３８…熱電対（サーモカップル）
４０…制御装置 ４１…操作手段
４２…表示手段 ４３…報知手段
４４ａ…パルス発生手段 ４４ｂ…パルス計測手段
４５…鍋の直径識別手段 ４６…鍋の片寄り演算手段
４８…ロッド部材
Ｃ…カウンター Ｒ…レンジフード
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ６…調理容器(鍋、やかん等)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを燃焼させて調理容器を加熱するバーナと、この調理容器の周囲からはみ出した炎を検知する炎検知手段と、上記バーナへのガス供給量を変更して火力を調節する火力調節手段と、この火力調節手段を制御する制御装置を備え、上記炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロにおいて、
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナの火力を自動的に小さくすることを特徴とするガスコンロ。
【請求項２】
上記バーナへのガス供給量と上記パルス計測手段のパルスカウント値から調理容器の大きさを識別する調理容器直径識別手段を備え、この調理容器の大きさに対応する火力に自動的に調節することを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ。
【請求項３】
上記炎検知手段の紫外線センサーをバーナの上方に設けることにより、調理容器の上方から炎のはみ出しを検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスコンロ。
【請求項４】
上記炎検知手段の紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置に設けることにより、調理容器の径方向から炎のはみ出しを検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスコンロ。
【請求項５】
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する複数の紫外線センサーと、各紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、各パルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値の少なくとも１つが閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガスコンロ。
【請求項６】
上記各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、調理容器の片寄りの有無を判別する片寄り演算手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のガスコンロ。
【請求項１】
燃料ガスを燃焼させて調理容器を加熱するバーナと、この調理容器の周囲からはみ出した炎を検知する炎検知手段と、上記バーナへのガス供給量を変更して火力を調節する火力調節手段と、この火力調節手段を制御する制御装置を備え、上記炎検知手段が調理容器の周囲からはみ出した炎を検知したとき、上記火力調節手段により自動的に火力を小さくするガスコンロにおいて、
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する紫外線センサーと、この紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、このパルス計測手段のパルスカウント値が閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定し、バーナの火力を自動的に小さくすることを特徴とするガスコンロ。
【請求項２】
上記バーナへのガス供給量と上記パルス計測手段のパルスカウント値から調理容器の大きさを識別する調理容器直径識別手段を備え、この調理容器の大きさに対応する火力に自動的に調節することを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ。
【請求項３】
上記炎検知手段の紫外線センサーをバーナの上方に設けることにより、調理容器の上方から炎のはみ出しを検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスコンロ。
【請求項４】
上記炎検知手段の紫外線センサーを調理容器の外周面に対向する位置に設けることにより、調理容器の径方向から炎のはみ出しを検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスコンロ。
【請求項５】
上記炎検知手段は、炎から発せられる紫外線を検出する複数の紫外線センサーと、各紫外線センサーにより検出される紫外線の強度に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、各パルス発生手段から所定時間内に出力されるパルスをカウントするパルス計測手段を備えて成り、各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値の少なくとも１つが閾値を超えたとき、調理容器の周囲から炎のはみ出しがあったと判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガスコンロ。
【請求項６】
上記各パルス計測手段における複数の紫外線センサーに対応するパルスカウント値に基づいて、調理容器の片寄りの有無を判別する片寄り演算手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のガスコンロ。
【図１−１】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０６７２９（Ｐ２０１１−１０６７２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６１６９１（Ｐ２００９−２６１６９１）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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