JP2005351500A - コンロ用鍋底温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】鍋底に当接する集熱板８０で上端を閉塞した筒状の感熱ヘッド８１を備え、集熱板８０の下面に感熱素子８２を取付けて成るコンロ用鍋底温度センサであって、感熱ヘッドを囲う遮熱筒８４を設けるものにおいて、遮熱筒の遮熱性を向上させて、バーナからの熱影響による鍋底温度の検出誤差を減少できるようにする。
【解決手段】遮熱筒８４を内筒８５と外筒８６とを備える内外２重構造に構成する。感熱ヘッド８１と内筒８５との間に、上方に開放された通気空隙８７を形成し、外筒８６の下端の開口部８６ｃからの空気が内筒８５の下端の開口部８５ｃを介して通気空隙８７に流入されるようにする。また、集熱板８０の上面より下方位置で内筒８５と外筒８６との間の空隙を上方から閉塞する蓋板８８を設けて、内筒８５と外筒８６との間に断熱空気層８９を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、調理容器の底面に当接して調理容器の温度を検出するコンロ用の鍋底温度センサに関する。

従来、この種の鍋底温度センサは、環状のコンロバーナで囲われる空間に立設した支持パイプの上端に、コンロバーナで加熱される調理容器の底面に当接するように、ばねで上方に付勢して支持される。そして、鍋底温度センサは、調理容器の底面に当接する集熱板で上端を閉塞した筒状の感熱ヘッドを備え、集熱板の下面にサーミスタ等の感熱素子が取付けられている。かくして、集熱板を介しての熱伝導で調理容器の温度が感熱素子により検出される。

ところで、コンロバーナが内向きの炎孔を有する環状の内炎式バーナである場合、バーナの環状中心に配置する鍋底温度センサはバーナからの熱影響を受け易くなる。そして、鍋底温度センサの検出温度が調理容器の実際の温度より高温側に大きくずれることがある。

そこで、従来、鍋底温度センサとして、感熱ヘッドにこれを囲う遮熱筒を取り付けたものが知られている(例えば、特許文献１参照)。これによれば、遮熱筒により感熱ヘッドに対するバーナからの熱影響が低減される。

然し、このような鍋底温度センサを用いても、内炎式バーナの強火力での燃焼を行うと、バーナからの熱で遮熱筒が過熱され、遮熱筒からの輻射熱で感熱ヘッドが加熱されて、鍋底温度センサの検出温度が調理容器の実際の温度から高温側に大きくずれることがある。
特開平１１−２０１４６１号公報(段落００１１、図３)

本発明は、以上の点に鑑み、コンロバーナが内炎式バーナである場合にも調理容器の温度を精度良く検出できるようにしたコンロ用鍋底温度センサを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明では、調理容器の底面に当接する集熱板で上端を閉塞した筒状の感熱ヘッドを備え、集熱板の下面に感熱素子を取付けて成るコンロ用鍋底温度センサであって、感熱ヘッドに、該感熱ヘッドを囲う遮熱筒を取付けるものにおいて、遮熱筒を内筒と外筒とを有する内外２重構造に構成し、感熱ヘッドと内筒との間に、内筒の下端の開口部からの空気を流す上方に開放された通気空隙を形成すると共に、集熱板の上面より下方位置で内筒と外筒との間の空隙を上方から閉塞する蓋板を設けて、内筒と外筒との間に断熱空気層を形成している。

上記の構成によれば、鍋底温度センサを付設するコンロバーナが内炎式バーナであっても、遮熱筒を構成する内筒と外筒との間の断熱空気層の遮熱効果によりバーナからの熱が感熱ヘッドに及びにくくなる。また、蓋板は集熱板の上面より下方に位置するため、集熱板の上面に当接する調理容器の底面と蓋板との間に隙間が空く。そして、バーナの燃焼に伴うドラフトにより、内筒の下端の開口部からの空気が感熱ヘッド及び内筒間の通気空隙を通って調理容器底面及び蓋板間の隙間に流れる。この空気流により感熱ヘッドが冷却されると共に、内筒及び蓋板が冷却され、断熱空気層に蓄熱された熱量が空気流に放熱される。更に、蓋板は調理容器の底面に対向しているため、断熱空気層に蓄熱された熱量の一部は蓋板を介しての輻射により調理容器の底面に向けて放熱される。このようにして断熱空気層から効率良く放熱されるため、断熱空気層による十分な遮熱効果が発揮され、内筒がバーナからの熱で過熱されることを防止できる。従って、内筒からの輻射熱で感熱ヘッドが加熱されることはなく、更に、感熱ヘッド自体も上記の如く通気空隙に流れる空気流により冷却されるため、コンロバーナが内炎式バーナであっても調理容器の温度を精度良く検出できる。

尚、内筒の下部外周に外筒の下端部を接合し、内筒と外筒との間の空隙を完全な閉鎖空間にすることも考えられるが、これでは、断熱空気層内の空気の膨張で内筒や外筒の変形を生ずる可能性がある。そのため、断熱空気層の息抜きのための開口部を外筒に形成することが必要になる。この場合、外筒の下端に、内筒の下端の開口部より下方に位置する開口部を形成すれば、この開口部からの空気が内筒の下端の開口部を介して通気空隙に流れると共に、断熱空気層内の空気の一部が内筒の下端の開口部から通気空隙に吸い出され、外筒の下端の開口部から流入する空気の一部が断熱空気層に流れ、断熱空気層の換気が促進される。そして、この換気により断熱空気層からの放熱が行われ、断熱空気層への蓄熱がより効果的に抑制される。

図１を参照して、１はコンロ本体(図示せず)の上面を覆う天板であり、セラミックガラス等の耐熱ガラスで形成されている。天板１にはバーナ用開口２が開設されており、コンロ本体内に、バーナ用開口２に臨むようにコンロバーナ３を配置している。そして、天板１上に五徳４を介して載置する調理容器Ｐを、バーナ用開口２を通して立ちのぼるコンロバーナ３の炎で加熱するようにしている。尚、コンロバーナ３は、環状のバーナ本体３ａに内向きの炎孔３ｂを多数形成して成る内炎式バーナで構成されている。コンロバーナ３には、火炎を検知する熱電対３ｃや図外の点火電極が付設され、更に、バーナ本体３ａの上方に位置する二次空気用ガイド５が設けられている。また、バーナ用開口２の開口縁には、割れ防止のための保護部材２ａが装着されている。

バーナ本体３ａで囲われる空間の下方には、バーナ用開口２から落下する煮こぼれを受ける環状の汁受け皿６が配置されている。そして、汁受け皿６の内周空間に、コンロ本体に固定される上下方向に長手の支持パイプ７を配置し、この支持パイプ７で鍋底温度センサ８を支持している。また、鍋底温度センサ８を囲う筒部６ａを汁受け皿６に一体に形成し、コンロバーナ３の炎や熱気ができるだけ鍋底温度センサ８に及ばないようにしている。

鍋底温度センサ８は、図２に示す如く、調理容器Ｐの底面に当接する集熱板８０で上端を閉塞した筒状の感熱ヘッド８１を備えている。集熱板８０の下面には、サーミスタ等から成る感熱素子８２が取付けられており、調理容器Ｐの温度が集熱板８０を介して感熱素子８２により検出される。感熱ヘッド８１は、支持パイプ７の上端に取り付けたばね受け７ａに摺動自在に外嵌されている。そして、このばね受け７ａと集熱板８０との間にばね８３を介設し、感熱ヘッド８１を支持パイプ７に対しばね８３により上方に付勢して支持している。そのため、調理容器Ｐを五徳４に載置したとき、集熱板８０がばね８３の付勢力で調理容器Ｐの底面に確実に当接する。

また、鍋底温度センサ８には、感熱ヘッド８１を囲う遮熱筒８４が設けられている。遮熱筒８４は、内筒８５と外筒８６とを有する内外２重構造に構成されている。内筒８５の下端には、感熱ヘッド８１に接合する底板部８５ａが形成されており、底板部８５ａの内周に垂下した筒状のかしめ部８５ｂにおいて内筒８５が感熱ヘッド８１にかしめ固定される。感熱ヘッド８１と内筒８５との間には、上方に開放される通気空隙８７が形成される。そして、内筒８５の下端に、底板部８５ａに形成した孔から成る開口部８５ｃを設け、開口部８５ｃからの空気が通気空隙８７に流れるようにしている。

また、外筒８６の下端には、内筒８５の底板部８５ａより下方位置で感熱ヘッド８１に接合する底板部８６ａが形成されており、底板部８６ａの内周に垂下した筒状のかしめ部８６ｂにおいて外筒８６が感熱ヘッド８１にかしめ固定される。そして、外筒８６の下端に、その底板部８６ａに形成した孔から成る開口部８６ｃを設け、この開口部８６ｃからの空気が内筒８５の下端の開口部８５ｃを介して通気空隙８７に流れるようにしている。

内筒８５と外筒８６との上端間には、両筒８５，８６間の空隙を上方から閉塞する環状の蓋板８８が取付けられており、内筒８５と外筒８６との間に断熱空気層８９が形成される。ここで、蓋板８８は、集熱板８０の上面より下方位置に配置されており、集熱板８０の上面に当接する調理容器Ｐの底面と蓋板８８との間に隙間が空く。尚、調理容器Ｐの底面と蓋板８８との間に隙間が広くなると、コンロバーナ３の炎からの輻射熱がこの隙間を介して集熱板８０に及び易くなる。そのため、調理容器Ｐの底面と蓋板８８との間に必要最小限、例えば、１ｍｍ程度の隙間が空くように、集熱板８０と蓋板８８との高低差を設定している。また、本実施形態では、内筒８５、外筒８６及び蓋板８８の３者を別体としているが、これら３者を一体に形成するようにしても良い。

次に、上記鍋底温度センサ８の作用について説明する。コンロバーナ３の燃焼時には、燃焼排気のドラフトにより調理容器Ｐの底面と蓋板８８との間の隙間に吸引力が作用し、外筒８６の下端の開口部８６ｃから内筒８５の下端の開口部８５ｃと通気空隙８７とを介して調理容器Ｐの底面と蓋板８８との間の隙間に流れる空気流が生成される。ここで、断熱空気層８９には、外筒８６を介してコンロバーナ３からの熱が蓄熱されるが、上記空気流により内筒８５と蓋板８８とが冷却され、断熱空気層８９に蓄熱された熱量が空気流に放熱される。また、断熱空気層８９に蓄熱された熱量の一部は蓋板８８を介しての輻射により調理容器Ｐの底面に向けて放熱される。更に、断熱空気層８９内の空気の一部が内筒８５の下端の開口部８５ｃから通気空隙８７に吸い出されると共に、外筒８６の下端の開口部８６ｃから流入する空気の一部が断熱空気層８９に流れ、断熱空気層８９の換気が促進される。そして、この換気によっても断熱空気層８９に蓄熱された熱量が放熱される。このようにして断熱空気層８９からの放熱が効率良く行われるため、断熱空気層８９による十分な遮熱効果が発揮され、内筒８５がコンロバーナ３からの熱で過熱されることを防止できる。従って、内筒８５からの輻射熱で感熱ヘッド８１が加熱されることはなく、更に、感熱ヘッド８１自体も通気空隙８７に流れる空気流により冷却されるため、コンロバーナ３が内炎式バーナであっても調理容器Ｐの温度をバーナ３からの熱影響を左程受けずに精度良く検出できる。

尚、感熱ヘッド８１と内筒８５との間の通気空隙８７は上方に開放されているため、通気空隙８７に煮こぼれ汁が流入することがある。然し、煮こぼれ汁は内筒８５及び外筒８６の下端の開口部８５ｃ，８６ｃを介して排出され、そのため、通気空隙８７に煮こぼれ汁が溜まることはない。

次に、上記実施形態の鍋底温度センサ８（発明品）と、上記実施形態のものから蓋板８８を取り外した鍋底温度センサ（比較品１）と、上記実施形態のものから蓋板８８及び外筒８６を取り外した鍋底温度センサ（比較品２）とを用いて行った実験について説明する。実験は、内底面にサーミスタを貼り付けたアルミニウム製の鍋に油を入れ、内炎式のコンロバーナを最大火力（インプット３６１０ｋｃａｌ／ｈ）で燃焼させ、サーミスタで検出された鍋底の実際の温度と、鍋底温度センサの検出温度とを記録することで行った。図３はその結果を示しており、図中ａ線は鍋底温度センサの検出温度が鍋底の実際の温度に一致したときの理想線、ｂ線は発明品の検出温度、ｃ線は比較品１の検出温度、ｄ線は比較品２の検出温度である。図３から明らかなように、鍋底温度センサの検出温度と鍋底の実際の温度との差は、比較品２では１５℃程度以上になり、比較品１でも１０数℃になるのに対し、発明品では１０℃以下になっている。比較品２に比し比較品１の検出温度誤差が小さいのは、内筒８５に対するバーナからの熱影響が外筒８６によってある程度抑制されるためである。そして、比較品１に比し発明品の検出温度誤差が大幅に小さくなっていることから、蓋板８８の存在が検出温度誤差の減少に大きく貢献していることが分かる。即ち、蓋板８８により内筒８５と外筒８６との間に断熱空気層８９が形成され、且つ、蓋板８８を介して断熱空気層８９からの放熱が行われるため、バーナ３からの熱に対する遮熱性が向上するものと考えられる。

尚、上記実施形態では、外筒８６の底板部８６ａを内筒８５の底板部８５ａより下方位置で感熱ヘッド８１に接合しているが、内筒８５の下部外周に外筒８６の底板部を接合しても良い。この場合、外筒８６の底板部に断熱空気層８９の息抜き用の孔を開設し、断熱空気層８９内の空気の膨張による内筒８５及び外筒８６の変形を生じないようにする。但し、このものでは、断熱空気層８９の換気がうまく行われないため、換気による断熱空気層８９からの放熱を促進するには、上記実施形態のように構成することが望ましい。

以上、環状の内炎式バーナで構成されるコンロバーナ３に付設する鍋底温度センサ８に本発明を適用した実施形態について説明したが、環状の外炎式バーナから成るコンロバーナに付設する鍋底温度センサにも同様に本発明を適用できる。

本発明の実施形態の鍋底温度センサを具備するコンロの要部の断面図。 図１の鍋底温度センサの拡大断面図。 実施形態の鍋底温度センサと比較品とによる鍋底温度の検出実験結果を示すグラフ。

符号の説明

Ｐ…調理容器、８…鍋底温度センサ、８０…集熱板、８１…感熱ヘッド、８２…感熱素子、８４…遮熱筒、８５…内筒、８５ｃ…開口部、８６…外筒、８６ｃ…開口部、８７…通気空隙、８８…蓋板、８９…断熱空気層。

Claims (2)

1. 調理容器の底面に当接する集熱板で上端を閉塞した筒状の感熱ヘッドを備え、集熱板の下面に感熱素子を取付けて成るコンロ用鍋底温度センサであって、感熱ヘッドに、該感熱ヘッドを囲う遮熱筒を取付けるものにおいて、
   遮熱筒を内筒と外筒とを有する内外２重構造に構成し、
   感熱ヘッドと内筒との間に、内筒の下端の開口部からの空気を流す上方に開放された通気空隙を形成すると共に、
   集熱板の上面より下方位置で内筒と外筒との間の空隙を上方から閉塞する蓋板を設けて、内筒と外筒との間に断熱空気層を形成することを特徴とするコンロ用鍋底温度センサ。
2. 前記外筒の下端に、前記内筒の下端の開口部より下方に位置する開口部を形成することを特徴とする請求項１記載のコンロ用鍋底温度センサ。

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