JP4072772B2 - 電熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、調理器具用であって、ガラス−セラミック製の調理板が調理容器を受ける上面及び下面を有すると共に、少なくともひとつの電気加熱エレメントを組み込んでいる放射電熱器が調理板の下面に接触して支持されている電熱装置に関する。

調理器具用のこのような電熱装置であって、温度検出装置がガラス−セラミック製調理板の下に配設されてガラス−セラミック製調理板の温度を監視し、調理板に対しての熱損傷を防止するために特定の温度に達したときにはガラス−セラミック製調理板の下の電熱器内のひとつ又はそれ以上の加熱エレメントを不作動とするようにした電熱装置を提供することは、よく知られている。

そして、ガラス−セラミック製調理板の下に設けた温度検出装置を用いて、調理板の上面に置かれている調理板容器の温度を検出する要求が存在する。しかし、温度検出装置と調理容器との間のガラス−セラミック製調理板の高い温度が測定に影響を及ぼすという問題に直面している。もしこの区域のガラス−セラミックの温度が非常に高い場合には、これは調理板の上に横たわっている調理容器の低い温度の検出を妨げる。更に、温度検出装置の下に位置している放射電熱器内のひとつ又はそれ以上の加熱エレメントからの直接熱放射が温度検出装置にもたらす高い温度は、温度検出装置が調理容器の温度を検出するのを妨げる。

熱絶縁エンクロージャにより囲繞されている分離した温度検出装置がガラス−セラミック製調理板の下面の所定区域に対して直接に付勢され、調理板の上に横たわっている調理容器がこの区域の調理板に熱を伝導して戻すことにより生じる調理板の温度変化を検出するようにした構成により、加熱区域にガラス−セラミック製調理板の“冷たいパッチ”と称されている区域を提供することは、知られている。このような分離した温度検出装置は、毛細管又は電気機械式な形、若しくは白金抵抗式温度検出器の形で設けられ、例えばばね荷重手段によりガラス−セラミック製調理板の下面に対して付勢されている。このような構成は、かさばるものであり、また実施するのに費用がかかる。

本発明の目的は、この問題を除去又は最少にすることにある。

本発明によれば、調理容器を受ける上面及び下面を有するガラス−セラミック製の調理板と、少なくともひとつの電気加熱エレメントを組み込んでいて、前記調理板の下面に接触して支持されている放射電熱器と、前記少なくともひとつの電気加熱エレメントの上方に間隔を置いている温度検出装置とを包含する電熱装置において、前記温度検出装置が、前記調理板の下面に接触するように上面に設けられたフィルム状の感温電気抵抗エレメントを有すると共に電気接続リード線が設けられている支持部材と、前記支持部材及び前記調理板の下面の対応する区域を前記少なくともひとつの電気加熱エレメントからの直接熱放射から遮蔽するように配設されている熱絶縁手段とを包含することを特徴とする電熱装置、が提供される。

前記支持部材は、高温に耐える材料、例えば、アルミナ及びコーディエライトのようなセラミック材料から成ることができる。

前記支持部材は、前記電熱器の外周部からその中央部に向かって延びることができる。このような場合において、前記電気接続リード線は、少なくとも前記フィルム状の感温電気抵抗エレメントから前記電熱器の外周区域にまで延びるように配設することができる。

選択的に、前記支持部材は前記電熱器の中央区域に設けることができ、例えば前記支持部材は下から支持することができる。

前記電気接続リード線は、回路装置への電気接続のために配設することができる。この回路装置は、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメントが接触している前記調理板の下面の遮蔽した区域の温度の関数として、それ故前記調理板の上面に置かれて前記遮蔽した区域の上に横たわっている前記調理容器の温度の実質的な関数として、前記感温電気抵抗エレメントの電気抵抗を監視するようにすることができる。

前記電気接続リード線はフィルムの形とすることができ、このフィルム状の電気接続リード線は前記支持部材の上面に設けることができる。

前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント及び／又は電気接続リード線は、厚いフィルムの形とすることができる。このような場合において、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント及び／又は電気接続リード線は前記支持部材の上面にスクリーン印刷して焼き付けることができる。

前記厚いフィルム状の感温電気抵抗エレメント及び／又は電気接続リード線は、白金、金、銀、パラジウム、ニッケル及びその合金から選択される導電性材料から成ることができる。

選択的に、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント及び／又は電気接続リード線は薄いフィルムの形とすることができる。このような場合において、例えば白金のような適当な金属材料のフィルムをスパッタリングにより前記支持部材に設けることができる。

前記熱絶縁手段は、前記支持部材に接触しているパッド又はブロックの形とすることができる。そして、この熱絶縁手段に前記支持部材を収容する浅いくぼみを設けることができる。

前記熱絶縁手段は、前記支持部材の下面に固着又はこの下面に接触して保持することができる。

前記熱絶縁手段は、バーミキュライト、マイクロポーラス、セラミックファイバー及びケイ酸カルシウムから選択することができる。

前記熱絶縁手段は、熱放射材料の層を設けている外面を有することができる。

前記放射電熱器は前記少なくともひとつの加熱エレメントを収容する皿様支持体を包含することができ、この皿様支持体は前記ガラス−セラミック製調理板の下面に接触する熱絶縁材料の周囲壁を有することができる。前記電熱器の周囲壁から延びている前記支持部材は、前記周囲壁の上面に形成されているくぼみを通過することができる。このような場合において、前記支持部材は例えば前記皿様支持体の側部に固定されている取付けブラケットの手段により前記皿様支持体に固定することができる。もし所望するならば、前記支持部材の上面に例えばフィルムの形の電気絶縁又はパッシベーション層を設けることができる。

温度応答手段を前記少なくともひとつの電気加熱エレメントからの直接熱放射にさらされる前記ガラス−セラミック製調理板の区域の温度を検出するように追加的に設けることができ、この温度応答手段は所定の最大作動温度が前記調理板により達せられたときに前記少なくともひとつの電気加熱エレメントを不作動にさせるようにすることができる。

本発明によれば、前記ガラス−セラミック製調理板の囲繞区域よりも低い温度を有する比較的冷たいパッチの形の区域が前記調理板上に設けられる。この冷たいパッチ区域の温度は、前記支持部材上に配設されている前記フィルム状の感温電気抵抗エレメントにより監視される。前記調理板の上に横たわっている前記調理板容器からの熱は、前記調理板のこの冷たいパッチ区域に伝導させられ、したがって、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメントは前記調理板の温度を監視して、自動調理機能として当分野で知られている調理機能の温度制御を提供することができる。

そして、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメントは前記少なくともひとつの電気加熱エレメントからの直接放射にさらされないので、このフィルム状エレメントを構成する材料は非常に高い温度に耐える特性を有する必要がなく、したがって比較的安価な材料とすることができる。

本発明を良く理解し、また本発明が実際にどのようにして実施されるかを一層明確に示すために、以下添付図面を参照して本発明の実施例について詳述する。

図１及び図２を参照するに、電熱装置２は周知の形のガラス−セラミック製調理板４を包含し、この調理板は調理容器８を受けるための上面６を有する。調理板４の下面１０は、この下面に接触して支持されている放射電熱器１２を有する。放射電熱器１２は金属製の皿様支持体１４を包含し、この支持体は例えば微孔性熱及び電気絶縁材料のような熱及び電気絶縁材料の基層１６から成り、また、調理板４の下面１０に接触するようにして設けられている熱及び電気絶縁材料の周囲壁１８を有している。

少なくともひとつの放射電気加熱エレメント２０は、基層１６に関して支持されている。ひとつ又は複数の加熱エレメント２０は、周知の形の任意の加熱エレメント、例えばワイヤ、リボン、フォイル又はランプの形の加熱エレメント、若しくはこれらの形の組み合わせから成ることができる。特に、図１及び図２に示されるように、加熱エレメント２０は縁に沿って絶縁材料の基層１６上に支持されている波形リボンの形にすることができる。

端子ブロック２２は、加熱エレメント２０を電源２４にリード線２６及び制御装置２８を介して接続するために、電熱器１２の縁区域に設けられている。制御装置２８は、マイクロプロセッサをベースとした制御装置とすることができる。

調理容器８は調理板４上で加熱エレメント２０からの直接の熱放射により加熱され、その結果として、調理板は７００℃ほどの高い温度に達する。

多くの調理方法、例えばフライ調理のために、一般に自動調理機能と呼ばれる機能を提供することが要求されており、この自動調理機能においては調理容器８の実際温度が監視されると共に電熱器１２が適当に制御される。図１及び図２に示されているように、これは温度検出装置２９を設けることにより成し遂げられ、この温度検出装置は電熱器２の外周部から電熱器の中央区域に向かって延びている。選択的な実施例（図示せず）においては、温度検出装置２９を電熱器の中央区域に設けることができ、温度検出装置は例えば下から支持される。図示されるように、温度検出装置２９は、周囲壁１８及び金属製の皿様支持板１４自体を横切って、好適には周囲壁１８の上面に形成したくぼみを通して横切って延びていると共に、例えば取付けブラケット３１のような適当な手段により固定されている。取付けブラケット３１は、図示されているように、金属製の皿様支持体１４の側部に固定されて、温度検出装置２９の端区域に係合する。

温度検出装置２９は、高温に耐える適当な電気絶縁材料、例えばアルミナ又はコーディエライトのようなセラミック材料から作られている支持部材３３を包含する。そして、フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０がこの支持部材３３の区域３２の上面に設けられ、これにより、使用時には、調理容器８がこのフィルム状の感温電気抵抗エレメント３０の上に横たわる。フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０には電気接続リード線３４が設けられ、これらの電気接続リード線３４もまた支持部材３３の上面に設けられた同様なフィルムの形とすることができる。ここに例示した実施例においては、このような電気接続リード線３４は少なくとも電熱器２の外周区域３６にまで延びるように配設されている。これらの電気接続リード線３４は、更に、リード線３８により制御装置２８に接続されている。

フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０は、例えば厚いフィルムの形又は薄いフィルムの形とすることができる。

フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０及び電気接続リード線３４が厚いフィルムの形であるときには、これらは支持部材３３の上面に適当にスクリーン印刷されて焼き付けられる。厚いフィルム状の感温電気抵抗エレメント３０及び電気接続リード線３４は、比較的低い温度にさらされる。なぜなら、これらは後で詳細に説明される熱絶縁材料のブロック又はパッド４０により加熱エレメント２０からの直接放射から遮蔽されているからである。したがって、感温電気抵抗エレメント３０及び電気接続リード線３４のために、広い範囲の材料を選択することができるけれども、比較的安価な厚いフィルム状の材料を用いることができる。適当な厚いフィルム状の材料は、例えば白金、金、銀、パラジウム、ニッケル及びその合金から選択される導電性材料から成ることができる。勿論、導電性材料は、温度の関数として申し分なく変化する電気抵抗を有している。

フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０及び電気接続リード線３４が薄いフィルムの形であるときに、これらは支持部材３３の上面に白金又は同種の材料をスパッタリングすることにより適当に設けられる。

もし所望するならば、例えばフィルムの形の電気絶縁又はパッシベーション層（図示せず）を、厚いフィルム状の感温電気抵抗エレメント３０及び電気接続リード線３４を覆うように支持部材３３の上面に設けることができる。

支持部材３３を加熱エレメント２０からの直接熱放射から遮蔽するために、温度検出装置は更に調理板４の下面に接触するように配設されている熱絶縁材料の細長いブロック又はパッド４０を包含する。このブロック又はパッド４０は、支持部材３３の真下に配設されて支持部材３３を覆っている。また、ブロック又はパッド４０には、支持部材の側部を収容して加熱エレメントからの直接放射から遮蔽するために浅いくぼみが形成されている。ブロック又はパッド４０は、比較的薄くて約４〜７ｍｍ、例えば５ｍｍである。そして、ブロック又はパッド４０は、加熱エレメント２０とブロック又はパッド４０の下側との間にエアギャップを提供するために加熱エレメント２０の上方に間隔を置いている。この方法においては、ブロック又はパッド４０が加熱エレメント２０の熱出力に影響を及ぼすことはない。ブロック又はパッド４０は、また、熱及び電気絶縁材料の基層１６の上方に間隔を置いている。ブロック又はパッド４０は、電熱器１２の内部に生じる高い温度に耐えることができる任意の熱絶縁材料から成ることができる。適当なこの種の熱絶縁材料として、例えば、バーミキュライト、マイクロポーラス、セラミックファイバー及びケイ酸カルシウムがある。ブロック又はパッド４０は、また、その外面４４上に熱放射反射材料の層を設けることができる。ブロック又はパッド４０は、高温に耐える適当な接着材料により支持部材３３に固着することができ、又はその端区域を電熱器１２の周囲壁１８と調理板４の下面１０との間にクランプすることにより支持部材３３に接触させて保持することができる。

ブロック又はパッド４０は、温度検出装置２９の上方のガラス−セラミック製調理板４の区域に比較的冷たいパッチを形成する。したがって、加熱した調理容器８からの熱は調理板のこの区域を通して伝導させられ、フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０がこの区域の温度の変化を検出する。したがって、フィルム状の感温電気抵抗エレメント３０は調理容器８の温度を監視することができ、これにより、制御装置２８によって加熱エレメント２０の作動を適当に制御することができる。

周知の形の温度応答装置４６が、電熱器１２内に追加的に適当に設けられ、リード線４８により制御装置２８に接続されている。このような温度応答装置４６は、加熱エレメント２０からの直接熱放射にさらされるガラス−セラミック製調理板４の区域の温度を検出するために配設されて、所定の最大作動温度が調理板４によって達せられたときには加熱エレメント２０を不作動にし、これにより調理板４の材料に対しての熱損傷を防止する。

本発明による電熱装置の一実施例の平面図である。 図１の電熱装置の断面図である。

Claims (30)

1. 調理容器（８）を受ける上面（６）及び下面（１０）を有するガラス−セラミック製の調理板（４）と、
   少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）を組み込んでいて、前記調理板（４）の下面（１０）に接触して支持されている放射電熱器（１２）と、
   前記少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）の上方に間隔を置いている温度検出装置（２９）と、
   を包含する電熱装置（２）において、
   前記温度検出装置（２９）が、
   前記調理板（４）の下面（１０）に接触するように上面に設けられたフィルム状の感温電気抵抗エレメント（３０）を有すると共に電気接続リード線（３４）が設けられている支持部材（３３）と、
   前記支持部材（３３）及び前記調理板（４）の下面（１０）の対応する区域を前記少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）からの直接熱放射から遮蔽するように配設されている熱絶縁手段（４０）と、
   を包含することを特徴とする電熱装置。
2. 請求項１記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が高温に耐える材料から成ることを特徴とする電熱装置。
3. 請求項２記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）がセラミック材料から成ることを特徴とする電熱装置。
4. 請求項３記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）のセラミック材料がアルミナ及びコーディエライトから選択されていることを特徴とする電熱装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記支持部材が前記電熱器（１２）の外周部からその中央部に向かって延びていることを特徴とする電熱装置。
6. 請求項５記載の電熱装置において、前記電気接続リード線（３４）が少なくとも前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント（３０）から前記電熱器（１２）の外周区域にまで延びるように配設されていることを特徴とする電熱装置。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が前記電熱器（１２）の中央区域に設けられていることを特徴とする電熱装置。
8. 請求項７記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が下から支持されていることを特徴とする電熱装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記電気接続リード線（３４）が回路装置への電気接続のために配設されていることを特徴とする電熱装置。
10. 請求項９記載の電熱装置において、前記回路装置は、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント（３０）が接触している前記調理板（４）の下面（１０）の遮蔽した区域の温度の関数として、それ故前記調理板（４）の上面（６）に置かれて前記遮蔽した区域の上に横たわっている前記調理容器（８）の温度の実質的な関数として、前記感温電気抵抗エレメント（３０）の電気抵抗を監視するようにされていることを特徴とする電熱装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記電気接続リード線（３４）がフィルムの形であることを特徴とする電熱装置。
12. 請求項１１記載の電熱装置において、前記電気接続リード線（３４）が前記支持部材（３３）の上面に設けられていることを特徴とする電熱装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント（３０）及び／又は電気接続リード線（３４）の要素が厚いフィルムの形であることを特徴とする電熱装置。
14. 請求項１３記載の電熱装置において、前記フィルム状の要素が前記支持部材（３３）の上面にスクリーン印刷されて焼き付けられていることを特徴とする電熱装置。
15. 請求項１３又は１４記載の電熱装置において、前記フィルム状の要素が白金、金、銀、パラジウム、ニッケル及びその合金から選択される導電性材料から成ることを特徴とする電熱装置。
16. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記フィルム状の感温電気抵抗エレメント（３０）及び／又は電気接続リード線（３４）の要素が薄いフィルムの形であることを特徴とする電熱装置。
17. 請求項１６記載の電熱装置において、前記フィルム状の要素が前記支持部材（３３）の上面にスパッタリングされていることを特徴とする電熱装置。
18. 請求項１６又は１７記載の電熱装置において、前記薄いフィルム状の要素が白金から成ることを特徴とする電熱装置。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記熱絶縁手段（４０）が前記支持部材（３３）に接触しているパッド又はブロックの形であることを特徴とする電熱装置。
20. 請求項１９記載の電熱装置において、前記熱絶縁手段（４０）に前記支持部材（３３）を収容する浅いくぼみが設けられていることを特徴とする電熱装置。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記熱絶縁手段（４０）が前記支持部材（３３）の下面に固着又はこの下面に接触して保持されていることを特徴とする電熱装置。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記熱絶縁手段（４０）がバーミキュライト、マイクロポーラス、セラミックファイバー及びケイ酸カルシウムから選択されていることを特徴とする電熱装置。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記熱絶縁手段（４０）が熱放射材料の層を設けている外面（４４）を有することを特徴とする電熱装置。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記放射電熱器（１２）が前記少なくともひとつの加熱エレメント（２０）を収容する皿様支持体（１４）を包含し、この皿様支持体が前記ガラス−セラミック製調理板（４）の下面（１０）に接触する熱絶縁材料の周囲壁（１８）を有することを特徴とする電熱装置。
25. 請求項２４記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が前記周囲壁（１８）の上面に形成されているくぼみを通過することを特徴とする電熱装置。
26. 請求項２４又は２５記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が前記皿様支持体（１４）に固定されていることを特徴とする電熱装置。
27. 請求項２６記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）が前記皿様支持体（１４）の側部に固定されている取付けブラケット（３１）の手段により前記皿様支持体（１４）に固定されていることを特徴とする電熱装置。
28. 請求項１〜２７のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記支持部材（３３）の上面に電気絶縁又はパッシベーション層が設けられていることを特徴とする電熱装置。
29. 請求項２８記載の電熱装置において、前記電気絶縁層がフィルムの形であることを特徴とする電熱装置。
30. 請求項１〜２９のいずれか一項に記載の電熱装置において、温度応答手段（４６）が前記少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）からの直接熱放射にさらされる前記ガラス−セラミック製調理板（４）の区域の温度を検出するように追加的に設けられ、この温度応答手段は所定の最大作動温度が前記調理板（４）により達せられたときに前記少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）を不作動にさせることを特徴とする電熱装置。

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