JP2700463B2

JP2700463B2 - 電気ラジアント加熱要素

Info

Publication number: JP2700463B2
Application number: JP63104467A
Authority: JP
Inventors: ゲルハルト・ゴエスラ; オイゲン・ビルデ; ロバート・キィヘェラー
Original assignee: エーゲーオー・エレクトロ・ゲレテ・ブランク・ウー・フィッシャー
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: DE8706277U1; JPS63284788A; US4845340A; ES2054727T5; ES2054727T3; ATE107831T1; EP0288915B1; EP0288915A3; EP0288915A2; EP0288915B2; DE3850297D1; YU87388A; YU46335B

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、プレートを加熱するための電気ラジアン
ト加熱要素に関し、特に請求項１の前提部分によるガラ
ス・セラミックプレートを加熱するラジアント加熱要素
に関する。

従来技術この種のラジアント加熱要素は、通常温度センサを有
している。温度センサの外チューブは絶縁材料特に、石
英又は石英ガラスで作られている。外チューブはセンサ
の膨張系に使われ、外チューブは小さい膨張係数を有す
るチューブである。この外チューブ内には大きい膨張係
数の引張り部材が配置されている。あるいは、外チュー
ブは膨張チューブ上に設けられている。温度センサの通
っている加熱抵抗とプレートとの間かくに、必要な空気
のすき間および／または変形距離を確保するために、外
チューブが必要である。ガラス・セラミックプレートは
動作温度では電気的に導通し、このため必要な絶縁すき
間をここに確保しなければならない。

これらの石英ガラスチューブは比較的高価であるばか
りでなく、こわれやすくしかも石英ガラスチューブをラ
ジアント加熱要素に取付ける時に特別な手段を必要とす
る。

この発明が解決しようとする課題この発明の課題とするところは、温度センサを個別に
絶縁する必要がない電気ラジアント加熱要素を提供する
ことにある。

課題を解決するための手段この課題は、絶縁体又は絶縁体上の加熱抵抗と、温度
センサ又はプレートと、の最少間かくを維持するための
少くとも１つのスペーサにより解決される。

これにより、センサのチューブと加熱抵抗との間の最
少間かくが確保できる。このチューブは好ましくは金属
製で、任意にアースされる。試験により、好ましい所定
の空気のすき間を好ましいだけ小さくすることによる最
も重大な危険が絶縁体の連続操作時の事実から明らかに
なった。絶縁体は２層形にでき、上向きに曲る。したが
って、センサのチューブに加熱抵抗をより近ずけてしま
うのである。これは、スペーサにより確実にさけられる
のである。同時に比較的硬いセンサのチューブにより、
絶縁体を平坦化しておくこともできるのである。スペー
サは温度センサ上にいつもかみ合せておく必要はない。
もし所望の最少の間かくをさらにスペーサのかみ合いの
場合に設けたいなら、代わりにある一定の間かくを設け
ることもできる。この最少間かくはたとえば3mmにでき
る。プレートと温度センサとのすき間を含んだ全部の空
気のすき間は、ほぼ8mmにすべきである。

好ましくはスペーサは、絶縁体の少くとも１つの突起
部により成る。このスペーサは、ラジアント加熱要素の
非加熱の中央域に特に配置され、たとえば真空成形中に
絶縁材料と一体に形成できる。特に好ましいのは、中央
域に設けた間かくのあいた２つの突起部を有する構造で
ある。

温度センサにかみ合う突起部に加えるか、あるいはこ
の突起部に代えて、プレートの下側にかみ合うスペーサ
を設けることもできる。この場合、プレートと絶縁体間
の間かくを一定にする。それにより絶縁体は温度センサ
に向けて“大きくなる”ことができない。両方式を組合
せることもできる。この場合、たとえば絶縁体から生じ
る突起部は、プレートと温度センサを支持するための一
定表面又は支持表面を有する。このことは、くいちがい
形カムや温度センサ用の穴を有する突出部の形状にする
ことで実現できる。

他の実施例では、スペーサがセンサ上に設けられ、た
とえば円形や、長方形のディスク形になっている。この
スペーサは絶縁体上および／またはプレート上にかみ合
わせるためのものである。このプレートを非対称構造に
することにより、ガラス・セラミックプレートの下側と
絶縁体に対して異なる間かくを維持することもできる。

温度センサの感知石英チューブであると、公知の温度
センサは十分に適応して配置させるべきで、かつ絶縁体
とこの絶縁体を囲むサポートトレイの全周が丸いエッジ
の上が開いた溝に好ましくは配置されていた。前記くぼ
みでは温度センサに応力が生じないようにクリアランス
がとってあった。しかし、これにより、外部に熱架橋現
象がおこる。そのためエネルギーが失われるばかりでな
く、暖炉のたなのサポートを不必要に加熱してしまっ
た。しっかりとした金属製のセンサを使う可能性によ
り、実質的にしっかりと温度センサを設けることがで
き、したがって完全な調節器を設けることができる。た
とえば、通常いくらかテーパのついた自由端をサポート
トレイの穴に挿入する。サポートトレイの穴は、頂部が
閉じている。一方、スイッチ側部は、保持アングル・ブ
ラケットによりラジアント加熱要素のサポートトレイに
固定できる。絶縁リム又はエッジは、前記頂部に対して
閉じることもできる。したがって、リム又はエッジはよ
り完全な絶縁を図れる。したがって温度センサはエッジ
の比較的狭い穴に挿入できしかも基本的には外側に対し
てシールをする。

この発明の利点及び特徴はサブクレーム、発明の詳細
な説明および図面により明らかにできる。個々の特徴
は、近似領域又は関係領域においてもこの発明のいずれ
かの実施例の１つ又はサブコンビネーションの形で実現
できる。たとえば焼成オーブン又はそれに類するものの
加熱において実現できる。この発明の実施例は、図面と
関連して以下に説明する。

実施例の概要ガラス・セラミックプレート12の下に位置された電気
ラジアント加熱要素11では、サーモスタット24のロッド
状の温度センサ23は加熱域に突出して越えている。絶縁
体15とガラス・セラミックプレート12との間の最少間か
くを維持するためにスペーサ35がある。絶縁体15は加熱
抵抗20を支持している（第１図参照）。

実施例第１図〜第３図に示すのは、暖炉の横だな又は調理器
のガラス・セラミックプレート12を加熱するためのラジ
アント加熱要素11である。ラジアント加熱要素11は、プ
レート12の下側に図示しないスプリング要素により押圧
されている。ラジアント加熱要素11は、金属薄板のサポ
ートトレイ13を備える。このサポートトレイ13は、底部
と全周が丸い上向くかまたは持上ったエッジもしくはリ
ム14を有している。このサポートトレイ13内には、絶縁
体15が配置されている。絶縁体15の下には別の絶縁層16
が配置されている。絶縁体15は、セラミックファイバを
基にした比較的固体の耐高温性の絶縁材料で作られてい
て、真空吸引工程により作られている。絶縁層16は、良
好な絶縁性を有するが固体性にとぼしい絶縁材料で作ら
れている。たとえば微孔性の発熱性ケイ酸で作られてい
る。

絶縁体15は、比較的浅い底部19と全周が丸いエッジを
備えたさら形になっている。絶縁体15は金属薄板のサポ
ートトレイのエッジ14からいくらか上方に突出してい
て、しかもプレート12の下側18にスプリングを押すこと
で押圧されている。

底部19の頂部に対しては、ワイヤコイル状の電気加熱
抵抗20が固定されている。この実施例では、加熱抵抗20
は、絶縁体15のまだ湿った半加工品にコイルを部分的に
押付けることにより固定されている。底部は放射方向に
向いたリブ21を有する。加熱抵抗ともいうコイルはさら
に底部にいくらか押付けられている。加熱コイルは絶縁
体内にわずかに侵入している。このようにすることで、
加熱コイルの固定を確実に行え、わずかに放射をさまた
げるのみである。しかし、他の固定の仕方を用いること
もできる。たとえばセメントやそれに類するものによ
り、固定できる。そしてこの発明の範囲で絶縁体を他の
絶縁材料や形にすることもできる。

加熱抵抗20を有する底部19とプレート18の下側の間の
スペース22を通るようにして全周が丸いエッジ17に温度
感知スイッチ24の温度センサ23が通っている。このスイ
ッチ24は熱安全器又はサーモスタットである。スイッチ
24はプレート12の下側18の温度がある特定の値に限定さ
れるようにしなければならない。このようにするのは、
たとえばガラス・セラミックプレートを過熱した時に、
これらのプレートが永久的な損傷を受けるためである。
温度感知スイッチ24のヘッド25は、少なくともスナップ
動作形スイッチと任意の第２の接点を含んでいる。この
第２接点はプレートの高温状態を示す信号接点である。
スイッチ24は、絶縁体の外側の角形のホルダ26に固定さ
れているとともにホルダ26はサポートトレイ13にねじ止
めされている。温度センサ23は長くロッド状である。温
度センサ23は金属のチューブ27を有している。このチュ
ーブ27内にはセラミックロッド28（第３図参照）が配置
されている。セラミックロッド28は、金属のチューブ27
より小さい熱膨張係数を有する。このため、スナップ動
作のスイッチは、スイッチヘッドにおける線形の膨張差
により操作できる。外のチューブ27は、温度センサ23の
自由端においてテーパが付いていて、かつ内ねじを備え
ている。そのため、スイッチは調整ねじ30により調整で
きる。調整ねじ30上にはセラミックロッド28が支持され
ている。温度感知スイッチのこの構造は非常にシンプル
でしっかりとしたものになる。つまり、金属のチューブ
27がスイッチヘッド25に非常にしっかりと接続でき、し
かも破壊することがないためである。このように、温度
センサの両端は有利に固定される。すなわち一端は、ス
イッチヘッド25とホルダ26に固定することによりスイッ
チの側部に固定できるのである。そして温度センサの自
由端29は整合する開口31に挿入することにより金属薄板
のサポートトレイのエッジ14に固定することができる。
開口32と同様の開口31は、円形にでき、絶縁体のエッジ
17に設けることができる。前記開口はガラス・セラミッ
クプレートに向けてとじている。このようにすること
で、加熱損失がなく、温度センサは、ラジアント加熱要
素に固定されるようにして受けてもらえることができ、
温度センサの強化を図れるのである。しかし、温度セン
サの自由端は、長手方向への移動を、線形膨張すること
により行える。

したがって、温度センサは、次のようにしてスペース
22を通してある。つまり温度センサは加熱抵抗からの距
離ａとプレートからの距離ｂを有する。これらａとｂに
温度センサ23の直径ｄをさらに加えると、プレート12の
下側からの全距離ｃが得られる。距離ａは、ある最少量
より小さくしてはならず、距離ａはａとｂの合計距離に
も適用される。これは、安全仕様に合せるためである。
それにもかかわらず、距離ｃは可能な限り小さくする必
要がある。それにより加熱系は可能な限りガラス・セラ
ミックプレートに近ずけることができ、しかもラジアン
ト加熱要素の全高さ又は全深さを可能な限り小さく維持
できるのである。したがって加熱系は絶縁層15,16によ
り可能な限り絶縁を図るのである。

この発明によれば、距離ａの最少値は、スペーサ35に
より保証される。このスペーサ35のうちの２つは、第１
図の中央域に示してある。第２図は、スペーサ35がいず
れも非加熱域36に配置されていることを示している。非
加熱域36は、水平配置の２重スパイラル形のＳ字形のル
ープとなっている。このＳ字形のループ内に加熱抵抗が
配置されている。２つの加熱抵抗はいずれもスパイラル
形で平行になっており、中央で曲っておりしかも引込み
側のスパイラルに対して再び平行となるように外に出さ
れている。これらの突起部は、成形中に絶縁材料により
角形の突起部に成形することができ、しかも角形、ピラ
ミッド形、円形もしくは円すい形を有している。これら
の突起部は、突起部の長さにわたり、明らかに温度セン
サの下側をおおう。しかしこのおおうことにより有利と
なる。なぜなら、加熱中に出力の放出がいくらか増すか
らである。１つのスペーサ35又はいくつかのスペーサ35
が必要となるのみである。スペーサは、温度センサの他
のポイントに設けることもできる。しかし、中央域で２
つのスペーサを互い離して設けることが、特に有利であ
ることが判明している。

第４図の変形例は、別のやり方ではあるが同等の構造
の場合を示している。スペーサ35aは、第１図〜第３図
のスペーサに似ている。スペーサ35aは温度センサ23用
の支持表面37を有している。しかし、スペーサ35aは追
加的に支持表面38を有している。この表面38はプレート
12の下側18に対面している。スペーサ35aは下側18に支
持させることができる。突起部35aからなるスペーサ
は、結果的にほぼＬ字形のであるがＵ字形にもできる。

第５図ではスペーサ35bが絶縁体の代わりに温度セン
サ上に配置されている。スペーサ35bは、あまり厚くな
いディスクを温度センサの長手方向に備えている。この
スペーサは温度センサ上に設けられている。絶縁体15と
プレート12の両方に対する温度センサの間かくも確保す
る。しかし、対応の片側構造により、１つ又は他の間か
くのみを確保する必要があるか、又は異なる間かくを確
保することもできるだろう。

全実施例は、共通してシンプルで簡単なやり方により
得られる。つまり、電流の通っている加熱抵抗と温度セ
ンサとの間かくをガラス・セラミックプレートと同様に
常に十分安全にすることができる。特に比較的温度セン
サをしっかりと固定した場合には、プレートと温度セン
サの間かくは、この発明によれば、ほとんど変化しな
い。全部の構成において、絶縁体が比較的フレキシブル
な材料で自然に作られ、絶縁体が温度センサに接近しな
いはずはないであろう。

絶縁体とプレートの間かくを保証するだけのスペー
サ、すなわち第４図のスペーサにおいて支持表面37を除
いたスペーサ構造により絶縁体が温度センサに接近しな
いようにするのである。

このことから、非常にしっかりとした高応力を受ける
ことができ、簡単に取付可能で、しかも簡単に製造可能
なラジアント加熱要素が得られる。この加熱要素は、安
全要求事項に十分対応する。温度センサが追加の石英チ
ューブを必要としないので、直径ｄより小さい値にでき
全高をへらすことができる。センサチューブはアースで
きる。このため、ガラス・セラミックプレートが破壊し
た場合でも、センサチューブは加熱系にわたり保護アー
スをされた要素となる。たとえば、絶縁破壊された調理
器具とはならないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のラジアント加熱要素の１部切欠断面
図、第２図は第１図のラジアント加熱要素の平面図、第
３図は第１図におけるIII線における断面図、第４図と
第５図はそれぞれ第３図の変形例を示す図である。 11……ラジアント加熱要素 12……プレート 13……サポートトレイ 14……リム 15……絶縁体 16……絶縁層 17……エッジ 18……下側 19……底部 20……加熱抵抗 21……リブ 22……スペース 23……温度センサ 24……温度感知スイッチ 25……ヘッド 26……ホルダ 27……チューブ 28……セラミックロッド 31,32……開口 35……スペーサ 37……支持表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバート・キィヘェラードイツ連邦共和国デー7519 オベルデルディンゲン、アムゼルライン 47 (56)参考文献特開昭61−271771（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−121281（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気加熱抵抗（20）が、プレート（12）か
ら離れた絶縁体（15）上に配置され、サーモスタット
（24）のロッド状の温度センサ（23）が絶縁体（15）と
プレート（12）の間においてラジアント加熱要素の加熱
域に突き出ているプレート特にガラス・セラミックプレ
ートを加熱するための電気ラジアント加熱要素におい
て、絶縁体（15）と、温度センサ（23）又はプレート
（12）との最少間かくを維持するためのスペーサ（35）
を設け、スペーサ（35）は、絶縁体（15）の少くとも１
つの突出部から成り、絶縁体（15）は、ラジアント加熱
要素（11）の特に非加熱域でかつ好ましくは中央域（3
6）に配置されていることを特徴とする電気ラジアント
加熱要素。
【請求項２】スペーサ（35b）は、温度センサ（23）上
に設けられた少くとも１つの絶縁部材であることを特徴
とする請求項１に記載の電気ラジアント加熱要素。
【請求項３】スペーサ（35b）は、温度センサ（23）上
のほぼ中央に設けられた少くとも１つのディスクであ
り、スペーサ（35b）は、好ましくは温度センサおよび
絶縁体と、温度センサおよびプレートとの間のスペーサ
を同時に構成することを特徴とする請求項２に記載の電
気ラジアント加熱要素。
【請求項４】温度センサ（23）は、好ましくは絶縁体
（15）の両エッジおよび／またはサポートトレイ（13）
に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項に記載の電気ラジアント加熱要素。