JP2006527378A - 電熱装置用の温度検出装置 - Google Patents

Abstract

温度検出装置（３０）は、電熱装置（２）のために設けられている。この温度検出装置（３０）は薄くて実質的に平らな基板（３２）を包含し、この基板は、フィルムの形の温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている上面（３４）と、下面（６４）とを有し、前記温度感知性電気抵抗素子（３８）には電気接続リード線（４０，４２）が設けられている。支持部材（５４）は、前記実質的に平らな基板（３２）の下面（６４）を前記支持部材と並置してこの基板（３２）の受け入れるようにした上面（６０）を有する。熱絶縁装置（６２）は、少なくとも前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている区域で、少なくとも前記実質的に平らな基板（３２）の下面（６４）と前記支持部材（５４）との間に介在されている。

Description

本発明は、調理設備において電熱装置（電気加熱装置）と一緒に用いるための温度検出装置に関する。このような電熱装置においては、例えばガラス−セラミック材料の調理板が調理容器を受ける上面と下面とを有し、少なくともひとつの電気加熱エレメントを組み入れている電気ヒータが調理板の下面に接触して支持されている。

調理設備用の電熱装置であって、その温度検出装置が、ガラス−セラミック製の調理板の下に配設されて、この調理板の温度を監視し、調理板へ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調理板の下のヒータ内のひとつ又はそれ以上の加熱エレメントを不作動にするように作動する電熱装置を提供することは、よく知られている。

調理板の上面に置かれた、例えば平なべのような調理器具の温度を、調理板の下に配設されている温度検出装置を使用して検出する必要が存在する。そして、次のような問題、すなわち、例えば沸騰−乾燥現象が調理器具内に発生したときに、温度検出装置の上に横たわっている調理板に生じる温度の小さな変化を測定できるようにすることが要求されることに出会う。したがって、良好な熱連結が温度検出装置と調理板との間に要求される。しかしながら、温度検出装置は、また、その下に横たわっているヒータ内のひとつ又はそれ以上の加熱エレメントからの熱放射を直接受け、これは、温度検出装置が沸騰−乾燥現象、又は調理板の温度の小さな変化を監視されることが要求される他の現象と関連する調理板の温度の小さな変化を区別することを非常に困難にすることを生じせしめる。更に、ヒータの制御した設定温度値の変動から生じる熱“ノイズ”が、調理板の温度の小さな変化の測定に干渋してしまう。

次に述べるような構成により、いわゆる“クールパッチ（cool patch）”と称されているガラス−セラミック製の調理板を加熱区域内に提供することが知られている。すなわち、この構成においては、熱絶縁囲いにより囲繞されている個別の温度検出装置が、調理板の下面の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器具が加熱区域において調理板に熱の戻しを誘導することにより生じる調理板の温度の変化を検出する。このような個別の温度検出装置は、毛管又は電気機械の形、若しくは白金抵抗温度検出器の形で設けられ、調理板の下面に対して例えばばね荷重装置により付勢される。しかしながら、このような構成は、かさばり、実施するには高価である。

本発明の目的は、この問題を除去又は最小にすることにある。

本発明の一態様によれば、電熱装置用の温度検出装置において、薄くて実質的に平らな基板と、支持部材と、熱絶縁装置とを包含し、前記実質的に平らな基板が、フィルムの形の温度感知性電気抵抗素子が設けられている第１の表面と、第２の表面とを有し、前記温度感知性電気抵抗素子には電気接続リード線が設けられ、前記支持部材が前記実質的に平らな基板の第２の表面を前記支持部材と並置してこの基板を受け入れるようにした第１の表面を有し、前記熱絶縁装置が、少なくとも前記温度感知性電気抵抗素子が設けられている区域で、少なくとも前記実質的に平らな基板の第２の表面と前記支持部材との間に介在されていることを特徴とする温度検出装置が提供される。

前記支持部材は、その第１の表面に設けたくぼみを有することができ、このくぼみは前記実質的に平らな基板と前記熱絶縁装置とを受け入れるように配設される。

前記熱絶縁装置は、追加して、前記くぼみ内であって前記支持部材と前記実質的に平らな基板のひとつ又はそれ以上の側縁との間に介在することができる。

前記熱絶縁装置は、微孔性熱絶縁材料及び／又は他の熱絶縁材料の薄い層から成ることができる。前記他の熱絶縁材料は、バーミキュライト、パーライト、ミネラルファイバー、ケイ酸カルシウム、無機フォーム及びそれらの混合物から選択することができる。

前記熱絶縁装置は、１ｍｍから１０ｍｍまで、好適には２ｍｍから４ｍｍまでの厚さで、前記実質的に平らな基板と前記支持部材との間に設けることができる。

前記支持部材は、セラミック材料、例えばステアタイト、コーディエライト又はアルミナから成ることができる。選択的に、前記支持部材は金属、例えばステンレス鋼から作ることができる。

前記実質的に平らな基板は、セラミック材料、例えば８５−９９重量パーセントのアルミナ、ガラスセラミック及び窒化アルミニウム、及び誘導コーティングを有する金属材料から選択することができる。また、前記実質的に平らな基板は、約０．２５ｍｍから約３ｍｍまで、好適には約０．５ｍｍから約１ｍｍまでの厚さを有することができる。

前記支持部材は、ビームとして配設されて電熱装置のヒータを少なくとも部分的に横切る細長い形とすることができ、前記ビームは前記ヒータの周囲区域から延びるようにされる。前記細長い形の支持部材は、前記ヒータの周囲区域に固定されるようにした第１の端と、前記ヒータ内にあるようにした第２の端とを有することができ、前記温度感知性電気抵抗素子は前記支持部材の第２の端に又はこの第２の端の近くに配設され、前記電気接続リート線は前記温度感知性電気抵抗素子から前記支持部材の第１の端にまで延びるようにされる。

前記実質的に平らな基板は、細長い形であって、前記細長い支持部材に沿って延びていると共に、その第１の端の区域に配設されている前記温度感知性電気抵抗素子を有することができ、前記電気接続リード線は、前記基板上にフィルムの形で設けられて、前記支持部材の第１の端に配設されている、前記基板の第２の端区域にまで延びるようにされる。前記フィルムの形の電気接続リード線は、前記温度感知性電気抵抗素子と実質的に同じ又は類似する材料から成ることができる。

前記フィルムの形の電気接続リード線のための電気端子装置を、前記実質的に平らな基板の第２の端区域に設けることができる。前記電気端子装置は、導電性パッドから成ることができる。前記導電性パッドは、例えば前記電気接続リード線と実質的に同じ又は類似する材料、若しくは異なる材料、例えば金から成ることができる。そして、外部接続リード線を前記電気端子装置に、例えばはんだ付け、ろう付け又は溶着により接続して配設することができる。

選択的に、電気接続部材を受け入れるための穴を、前記導電性パッド及び前記実質的に平らな基板をそれぞれ貫通して設けることができる。前記電気接続部材は、外部回路への接続のためにこれらの電気接続部材と関連した導電性端子タブ又はピンを有することができる。他の穴をまた前記支持部材を貫通して設けて前記電気接続部材を受け入れるようにすることができ、これにより前記実質的に平らな基板は前記支持部材に固定される。前記電気接続部材は、ボルト、ピン又はリベットから成ることができる。前記ボルトは、金、銀、又はニッケルでメッキされた黄銅から成ることができる。前記リベットは、金、銀又はニッケルでメッキされた黄銅又は銅から成ることができる。

前記熱絶縁装置は、前記細長い実質的に平らな基板の実質的に全体の長さわたって、又は実質的に前記温度感知性電気抵抗素子が設けられている、前記基板の区域のみで、前記基板と前記支持部材との間に介在して設けることができる。前記熱絶縁装置が、実質的に前記温度感知性電気抵抗素子が設けられている前記区域のみに設けられているときには、少なくともひとつのスロット装置を、前記基板を貫通してかつ前記基板を部分的に横切って延びるようにして設けることができ、これにより前記基板に沿う熱伝導が減少される。

金属製の取付けブラケットを設けることができ、この取付けブラケットは、電熱装置のヒータの外部に固定するようにした前記細長い支持部材の第１の端に固定される第１の部分と、前記ヒータの外側区域、例えば前記ヒータの周囲壁での外側区域に固定するようにした第２の部分とを有することができる。

前記取付けブラケットの第１の部分は、前記細長い支持部材の第１の端の部分に係合するクリップ装置でもって配設することができる。前記細長い支持部材の第１の端の係合部分は、前記細長い支持部材のくぼみ又はリベートとして設けることができる。前記くぼみ又はリベートは、前記取付けブラケットの第１部分で前記細長い支持部材を長手方向に調節できるような大きさとすることができる。

前記取付けブラケットは、前記細長い支持部材を電熱装置の調理板の下面に向かって偏倚せしめるように配設することができる。この目的のために、前記取付けブラケットは、片持ちばりの形であって、金属の単一のシート又はストリップから形成することができ、これにより、前記ヒータに取り付けられたときには、前記細長い支持部材の第２の端が前記調理板の下面に向かって上向きに偏倚される。

選択的に、前記取付けブラケットは、それぞれ上方部品及び下方部品を形成するように分離して形成される第１の部分及び第２の部分を有することができ、これらの第１及び第２の部分は実質的に垂直な面における制限した相対的移動がそれらの間でできるように一緒に組み立てられ、また例えばコイルばね又はリーフばねの形のばね装置が相対的に移動可能な前記第１及び第２の部分間に設けられて前記細長い支持部材を前記調理板の下面に向かって偏倚せしめるように作用する。

前記取付けブラケットは、ステンレス鋼、メッキされた軟鋼又は耐高温性プラスチック材料から成ることができる。

ロッド様又はビーム様の部分を有する温度応答装置を追加して設けることができ、前記ロッド様又はビーム様の部分は前記ヒータの周囲区域から前記ヒータを少なくとも部分的に横切って延びるようにされて、前記少なくともひとつの電気加熱エレメントと前記調理板の下面との間に形成されている空所の温度を監視するようにする。前記温度応答装置は、所定の温度で前記少なくともひとつの電気加熱エレメントを不作動とするために及び／又は前記空所の温度を選択した所定の範囲内に制御するために、外部の制御回路と協働するように配設することができる。

前記温度応答装置は、そのロッド様又はビーム様の部分が温度検出装置の前記細長い支持部材の下に実質的に横たわる位置で前記ヒータを少なくとも部分的に横切って延びるように、配設することができる。前記温度応答装置は、温度検出装置の前記細長い支持部材のために設けた前記取付けブラケットを共用することができる。

前記支持部材は、熱放射反射材料の層が設けられている第２の表面を有することができる。

電気絶縁又はパッシベーション層を、前記実質的に平らな基板の第１の表面に設けることができ、この電気絶縁又はパッシベーション層は少なくとも前記温度感知性電気抵抗素子の上に横たわる。

前記温度感知性電気抵抗素子は、白金から成ることができる。

本発明の他の態様によれば、電熱装置において、調理板と、電気ヒータと、上述した温度検出装置とを包含し、前記調理板が調理器具を受ける上面と下面とを有し、前記電気ヒータが少なくともひとつの電気加熱エレメントを組み入れていると共に前記調理板の下面に接触して支持され、前記温度検出装置が電熱装置の中であって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くと共に前記調理板の下面に接触して配設され、前記温度感知性電気抵抗素子が前記調理板の下面と対面していることを特徴とする電熱装置が提供される。

前記調理板は、ガラス−セラミック材料から成ることができる。

前記細長い支持部材は、前記電気ヒータの周囲壁に設けられている穴又はくぼみを横切ることができ、これにより、前記細長い支持部材の第１の端は前記電気ヒータの外側に配設される。前記細長い支持部材が前記電気ヒータの周囲壁の穴又はくぼみを横切る位置で、前記細長い支持部材の下面を横切って延びている横くぼみを前記細長い支持部材に設けることができ、これにより、前記周囲壁の穴又はくぼみの大きさを最小にすることができる。前記周囲壁は、熱絶縁材料から成るか又は熱絶縁材料を含有することができる。

前記実質的に平らな基板も、また、前記細長い支持部材上で、前記電気ヒータの周囲壁に設けられている穴又はくぼみを横切り、これにより、前記基板の第２の端区域を前記電気ヒータの外側に配設することができる。

前記少なくともひとつの電気加熱エレメントは、放射電気抵抗加熱エレメント又は電気誘導加熱エレメントから成ることができる。

本発明の手段により、熱絶縁装置を組み入れ、コンパクトであると共に丈夫であり、かつ作動が鋭敏であると共に有効である温度検出装置が提供される。

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を参照するために、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４は例えば平なべのような調理器具８を受ける上面６を有する。調理板４の下面１０は、この下面１０に接触して支持されている電気ヒータ１２を有する。電気ヒータ１２は例えば金属の皿様支持体１４を包含し、この支持体１４の中には、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が設けられている。そして、熱及び電気絶縁材料の周囲壁１８が調理板４の下面１０に接触するように配設されている。

少なくともひとつの放射電気抵抗式加熱エレメント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、この又はこれらの加熱エレメント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とすることができる。

しかしながら、本発明は少なくともひとつの放射電気抵抗式加熱エレメントを包含するヒータに限定されるものではないことを理解すべきである。ひとつ又は複数の放射電気抵抗式加熱エレメントに代えて、少なくともひとつの電気誘導式加熱エレメントを設けることもできる。

端子ブロック２２は、ひとつ又は複数の加熱エレメント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、ヒータ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−ベースド制御装置とすることができる。

調理器具８はひとつ又は複数の加熱エレメント２０により加熱され、その温度は、調理板４の下面１０に接触して配設されている、後で詳細に述べる温度検出装置３０により監視されている。特に、この温度検出装置３０は、例えば調理器具８内に発生する沸騰−乾燥現象から生じる、調理板４を通しての調理器具８の温度の小さな増加を測定するように工夫されている。

図３Ａ及び図３Ｂを参照するに、温度検出装置３０は例えばセラミック又は他の電気絶縁材料の実質的に平らな薄くて細長い基板３２を包含する。この基板３２は上面３４を有し、この上面の第１の端区域３６には、フィルムの形で適当な白金から成る温度感知性電気抵抗素子３８が設けられている。この抵抗素子３８は、他の付着技術を適用することができるけれども、基板３２の上面３４に薄膜印刷技術により付着されている。セラミックの基板３２は、適当には約０．５ｍｍと約１ｍｍとの間の厚さを有し、また適当にはアルミナから成る。温度感知性電気抵抗素子のための適当な電気抵抗値は、０℃で約５０オームと約１０００オームとの間、好適には約１００オームと約５００オームとの間である。

電気接続リード線４０，４２も、またフィルムの形であって、基板３２の上面３４に設けられ、温度感知性電気抵抗素子３８に電気的に接続されている。これらの電気接続リード線４０，４２は、好適には、電気抵抗素子３８と同じ又は類似の材料から成り、基板３２の第２の端区域４８に設けられている端子パッド４４，４６にまで延びている。これらの端子パッド４４，４６は、実質的に、電気接続リード線４０，４２と同じ又は類似の材料から成り、若しくは例えば金のような異なる材料から成ることもできる。そして、穴５０，５２が端子パッド４４，４６及び基板３２をそれぞれ貫通して設けられている。

ビームとして配設されている細長い支持部材５４は、ヒータ２０の周囲壁１８の穴又はくぼみ及び皿様支持体１４のリムを横切って、ヒータ１２の周囲区域からヒータ１２を少なくとも部分的に横切って延びており、この支持部材５４の第１の端５６がヒータ１２の周囲区域でこのヒータの外部に固定されると共に、この支持部材５４の第２の端５８がヒータ１２内に配置されている。支持部材５４は、適当には、例えばステアタイト、コーディュライト又はアルミナのようなセラミック材料から成り、細長いくぼみ６０が設けられている。このくぼみ６０内には、基板３２が受け入れられている。温度感知性電気抵抗素子３８は、ヒータ１２内の支持部材５４の第２の端５８に又はこの第２の端の近くに配置されている。また、端子パッド４４，４６は支持部材５４の第１の端５６で、ヒータ１２の外部に配置されており、この場所でこれらの端子パッド４４，４６は比較的低い温度にさらされる。

熱絶縁装置６２は、支持部材５４のくぼみ６０内に配置され、支持部材５４と基板３２の下面６４及び側縁６６，６８との間に介在している。この熱絶縁装置６２は、好適には、微孔性熱絶縁材料の薄い層から成る、この薄い層は、好適には、１ｍｍと４ｍｍとの間、好適には２ｍｍと３ｍｍとの間の厚さである。選択的に、この熱絶縁装置６２は例えばバーミキュライト又はケイ酸カルシウムのような粉状熱絶縁材料から成ることができる。

基板３２及び熱絶縁装置６２は支持部材５４のくぼみ６０内にプレス成形することができ、これにより、基板３２の上面３４は支持部材５４の上面と実質的に平らにされる。

電気絶縁又はパシベーション層７０をセラミック基板３２の上面３４に設けることができ、このパシベーション層７０は少なくとも温度感知性電気抵抗素子３８の上に横たわる。このパシベーション層は、また、改良した摩耗抵抗を提供することができる。

穴７２，７４が、支持部材５４の第１の端５６で、この支持部材を貫通して設けられている。これらの穴７２，７４は、セラミック基板３２の穴５０，５２と整合させられ、端子パッド４４，４６を端子タブ又はピン８０，８２に電気的に接続するために、またセラミック基板３２を支持板５４に機械的に固定するために、適当にはボルト、ピン又はリベットから成る電気接続部材７６，７８を受け入れるように配設されている。端子タブ又はピン８０，８２は、温度感知性電気抵抗素子３８を制御装置２８にリード線８４，８６の手段により電気的に接続するために配設されている。電気接続部材７６，７８がボルトから成るときには、これらのボルトは適当には銀又はニッケルでメッキした黄銅から成る。電気接続部材７６，７８がリベットから成るときには、これらのリベットは適当には金でメッキした銅から成る。

端子タブ又はピン８０，８２は、支持部材５４の第１の端５６で、この支持部材５４の下面から横に延びるように配設され、これにより、適当な隙間が端子タブ又はピン８０，８２と調理板４の下面との間に形成される。

金属製の取付けブラケット９０が、温度検出装置のために設けられている。この取付けブラケット９０は、適当には、ステンレス鋼から成り、支持部材５４の第１の端５６の一部分９６にしっかりと係合するクリップ装置９４を設けられている第１の部分９２を有する。この係合部分９６は、適当には、支持部材５４のくぼみ又はリベートとして設けられている。取付けブラケット９０は第２の部分９８を有し、この第２の部分９８は取付けブラケット９０の第２の部分９８の穴１０２を通過するねじ切り固定具１００の手段によりヒータ１２の皿様支持体１４のリムに固定される。取付けブラケット９０は、金属の単一のベントシート又はストリップから片持ちばりの形に形成され、これにより、支持部材５４の第２の端５８は調理板４の下面１０に向かってばね偏倚されている。この方法により、温度検出装置３０の上面は調理板４の下面１０に実質的に接触して維持される。

支持部材５４の外側下面８８には、ひとつ又は複数の加熱エレメント２０からの投射熱放射を反射せしめるための熱放射反射材料の層１０４を設けることができる。

このようにして得られた温度検出装置３０は、コンパクトで感知性があり、熱絶縁装置はその中に完全に保護されている。電熱装置２において、ヒータ１２の作動のために選択された設定温度値の変動から生じる熱“ノイズ”からの干渋の問題なしに、例えば調理器具８の沸騰−乾燥現象から生じる調理板４及び調理器具８の温度の小さな増加を監視することができる。温度検出装置３０は、したがって、例えば沸騰−乾燥現象が発生したときに、ひとつ又は複数の加熱エレメント２０を不作動とするように、制御装置と協働して、迅速かつ有効に作動することができる。

図４Ａ及び図４Ｂは温度検出装置３０の他の実施例を示し、この温度検出装置は下記の点を除いて図３Ａ及び図３Ｂの温度検出装置３０と実質的に同一である。第１に、細長い支持部材５４には、この支持部材５４がヒータ１２の周囲壁１８の穴又はくぼみを横切っている場所において支持部材５４の下面８８を横切っている横くぼみ１０６が設けられている。周囲壁１８の穴又はくぼみは、これにより、最小とすることができ、したがって周囲壁１８の最大可能深さが維持されることを保証する。この構成においては、熱絶縁装置６２に、横くぼみ１０６の上に横たわる厚さの減少した区域１０８を設けること必要とされる。第２に、端子タブ又はピン８０，８２が支持部材５４の第１の端５６で、横方向ではなくて長手方向に延びているように配設されている。端子パッド又はピンのこの配設は、勿論、図３Ａ及び図３Ｂの実施例において選択的に行うことができる。

図５Ａ及び図５Ｂは温度検出装置３０の更に他の実施例を示し、この実施例は図４Ａ及び図４Ｂの実施例の変形例である。この変形例において、熱絶縁装置６２は、実質的に、温度感知性電気抵抗素子３８が配設されている区域のみに設けられている。温度検出装置の作動効率を維持するために（その結果、セラミック基板３２に沿う熱伝導作用が最少又は減少される）、電気接続リード線４０，４２が温度感知性電気抵抗素子３８から延びている区域の付近において、セラミック基板３２を貫通して部分的に横切っているスロット１１０が設けられている。また、他のスロット１１２を端子パッド４４，４６の近くに設けることができる。

端子タブ又はピン８０，８２の他の構成が、図５Ａ及び図５Ｂに示されている。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、端子タブ又はピン８０，８２は支持部材５４の第１の端５６で下向きに延びている。この他の構成は、また、図３Ａ及び図３Ｂ実施例にも適用できるものである。

図６Ａ〜図６Ｅは温度検出装置３０の更に他の実施例を示し、この温度検出装置は下記の点を除いて図３Ａ及び図３Ｂに示されている温度検出装置と同一である。すなわち、異なる形のばね偏倚型取付けブラケット９０が設けられており、この取付けブラケット９０はロッド様又はビーム様の検出部分１１６を有する追加の温度応答装置１１４を支持するように工夫されている。この追加の温度応答装置１１４は、ヒータ１２の周囲区域からヒータ１２を少なくとも部分的に横切って、細長い支持部材５４の下に延びるようにされ、ひとつ又は複数の加熱エレメント２０と調理板４の下面１０との間に形成されている、ヒータ１２の空所１１８の温度を監視するようにしている。この温度応答装置１１４は、所定（可変）の温度でひとつ又は複数の加熱エレメント２０を不作動とするために、及び／又は空所１１８の温度を所定の範囲内の選択した設定点に制御するために、接続リード線１１９（図１）の手段により、制御装置２８に電気的に接続されて、この制御装置２８と協動するように配設することができる。この温度応答装置１１４は、公知の形の電気−機械装置又は温度感知性電気抵抗素子を組み入れている電子プローブとすることができる。

図６Ａ〜図６Ｅをより詳細に参照するに、適当にはステンレス鋼の金属製の取付けブラケット９０は上方部品を形成する第１の部分９２を有する。この第１の部分９２は、細長い支持部材５４にくぼみ又はリベートとして設けられている、支持部材５４の部分９６に係合するクリップ９４の手段により、支持部材５４に固定される。取付けブラケット９０は、また、下方部品を形成する第２の部分９８を有する。この第２の部分９８は、取付けブラケット９０の第２の部分９８の穴１０２を通過するねじ切り固定具１００の手段によりヒータ１２の皿様支持板１４のリムに固定するために配設されている。これらの第１及び第２の部分９２，９８は、保持タブ１２０及びスロット１２２の手段により一緒に組み立てられ、その結果、実質的に垂直な面（すなわち、スロット１２２の面に対して垂直な面）における制限した相対的移動がそれらの間に許容される。そして、リーフばね装置１２４（コイルばね装置に代えることができる）が、相対的に移動可能な第１及び第２の部分９２，９８間に設けられ、細長い支持部材５４を調理板４の下面１０に向かって付勢するように作用する。第２の部分９８には、この第２の部分を貫通して互いに整合した穴１２６，１２８が設けられている。これらの穴１２６，１２８は温度応答装置１１４のロッド様又はビーム様の部分１１６を受け入れるための穴であり、この部分１１６はこれらの穴の中にクリップ装置１３０により保持される。

図３Ａ〜図３Ｂ−図５Ａ〜図５Ｂに示されているような、温度感知性電気抵抗素子３８の電気的接続のために設けられている端子タブ又はピン８０，８２に加えて、第３の端子タブ又はピン１３２を設けることができ、この第３のタブ又はピン１３２は例えばリベット１３４のような手段により穴１３３を通して支持部材５４に固定される。この第３のタブ又はピン１３２は、温度応答装置１１４及び温度感知性電気抵抗素子３８を制御装置２８に簡単に接続するために用いることができる。

再び図３Ａ及び図３Ｂを参照するに、端子タブ又はピン８０，８２に接続した電気接続部材７６，７８を受け入れるために、端子パッド４４，４６及び基板３２を貫通する穴５０，５２及び支持部材５４を貫通する穴７２，７４を設ける代わりに、端子パッド４４，４６は、図７に示されるように、高温はんだ付けの手段により、又はろう付け若しくは溶着により、これらの端子パッドに接続した外部リード線１３６，１３８でもって簡単に配設することができる。このような接続は、セラミック基板３２を支持部材５４の端を越えて延びるように配設することにより容易にすることができる。

更に、図７に示されるように、支持部材５４に延長した長さのくぼみ又はリベート９６を設けることにより、図３Ａ〜図３Ｂ−図６Ａ〜図６Ｅの取付けブラケット９０を適用することができ、その位置は支持部材５４の所定長さに沿って必要に応じて調節される。

以上述べた温度検出装置は、ひとつ以上の加熱区域、例えば分割壁により分離されている複数の加熱区域を有するヒータに用いることもできる。このような場合においては、ひとつ以上の温度感知性電気抵抗素子を基板に設けることができ、温度検出装置は複数の温度感知素子が使用において異なる加熱区域に分けられるように構成されるであろう。

本発明による温度検出装置が設けられている電熱装置の平面図である。 図１の電熱装置の断面図である。 図１及び図２の電熱装置に使用するための本発明の温度検出装置の一実施例の斜視図である。 図３Ａの温度検出装置の分解図である。 図１及び図２の電熱装置に使用するための本発明の温度検出装置の他の実施例の斜視図である。 図４Ａの温度検出装置の分解図である。 図１及び図２の電熱装置に使用するための本発明の温度検出装置の更に他の実施例の斜視図である。 図５Ａの温度検出装置の分解図である。 図１及び図２の電熱装置に使用するための本発明の温度検出装置の更に他の実施例の斜視図である。 図６Ａの温度検出装置の底面図である。 図６Ａの温度検出装置の断面図である。 図６Ａの温度検出装置の側面図である。 図６Ａの温度検出装置の分解図である。 図１及び図２の電熱装置に使用するための本発明の温度検出装置の更に他の実施例の斜視図である。

Claims (57)

1. 電熱装置用の温度検出装置において、薄くて実質的に平らな基板（３２）と、支持部材（５４）と、熱絶縁装置（６２）とを包含し、前記実質的に平らな基板（３２）が、フィルムの形の温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている第１の表面（３４）と、第２の表面（６４）とを有し、前記温度感知性電気抵抗素子（３８）には電気接続リード線（４０，４２）が設けられ、前記支持部材（５４）が前記実質的に平らな基板（３２）の第２の表面（６４）を前記支持部材（５４）と並置してこの基板（３２）を受け入れるようにした第１の表面を有し、前記熱絶縁装置（６２）が、少なくとも前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている区域で、少なくとも前記実質的に平らな基板（３２）の第２の表面（６４）と前記支持部材（５４）との間に介在されていることを特徴とする温度検出装置。
2. 請求項１記載の温度検出装置において、前記支持部材（５４）がその第１の表面に設けたくぼみ（６０）を有し、このくぼみが前記実質的に平らな基板（３２）と前記熱絶縁装置（６２）とを受け入れるように配設されていることを特徴とする温度検出装置。
3. 請求項２記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が、追加して、前記くぼみ（６０）内であって前記支持部材（５４）と前記実質的に平らな基板（３２）のひとつ又はそれ以上の側縁（６６，６８）との間に介在されていることを特徴とする温度検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が微孔性熱絶縁材料及び／又は他の熱絶縁材料の薄い層から成ることを特徴とする温度検出装置。
5. 請求項４記載の温度検出装置において、前記他の熱絶縁材料がバーミキュライト、パーライト、ミネラルファイバー、ケイ酸カルシウム、無機フォーム及びそれらの混合物から選択されていることを特徴とする温度検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が、１ｍｍから１０ｍｍまでの厚さで前記実質的に平らな基板（３２）と前記支持部材（５４）との間に設けられていることを特徴とする温度検出装置。
7. 請求項６記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が、２ｍｍから４ｍｍまでの厚さで前記実質的に平らな基板（３２）と前記支持部材（５４）との間に設けられていることを特徴とする温度検出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記支持部材（５４）がセラミック材料から成ることを特徴とする温度検出装置。
9. 請求項８記載の温度検出装置において、前記セラミック材料がステアタイト、コーディエライト及びアルミナから選択されていることを特徴とする温度検出装置。
10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記支持部材（５４）が金属から成ることを特徴とする温度検出装置。
11. 請求項１０記載の温度検出装置において、前記金属がステンレス鋼であることを特徴とする温度検出装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記実質的に平らな基板（３２）がセラミック材料及び誘電コーティングを有する金属材料から選択されていることを特徴とする温度検出装置。
13. 請求項１２記載の温度検出装置において、前記セラミック材料が８５−９９重量パーセントのアルミナ、ガラスセラミック及び窒化アルミニウムから選択されていることを特徴とする温度検出装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記実質的に平らな基板（３２）が約０．２５ｍｍから約３ｍｍまでの厚さを有することを特徴とする温度検出装置。
15. 請求項１４記載の温度検出装置において、前記実質的に平らな基板（３２）が約０．５ｍｍから約１ｍｍまでの厚さを有することを特徴とする温度検出装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記支持部材（５４）がビームとして配設されて電熱装置のヒータ（１２）を少なくとも部分的に横切る細長い形であり、前記ビームが前記ヒータの周囲区域から延びるようにされていることを特徴とする温度検出装置。
17. 請求項１６記載の温度検出装置において、前記細長い形の支持部材（５４）が、前記ヒータ（１２）の周囲区域に固定されるようにした第１の端（５６）と、前記ヒータ（１２）内にあるようにした第２の端（５８）とを有し、前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が前記支持部材（５４）の第２の端（５８）に又はこの第２の端（５８）の近くに配設され、前記電気接続リート線（４０，４２）が前記温度感知性電気抵抗素子（３８）から前記支持部材（５４）の第１の端（５６）にまで延びていることを特徴とする温度検出装置。
18. 請求項１６又は１７記載の温度検出装置において、前記実質的に平らな基板（３２）が、細長い形であって、前記細長い支持部材（５４）に沿って延びていると共に、その第１の端の区域（３６）に配設されている前記温度感知性電気抵抗素子（３８）を有し、前記電気接続リード線（４０，４２）が、前記基板（３２）上にフィルムの形で設けられて、前記支持部材（５４）の第１の端（５６）に配設されている、前記基板（３２）の第２の端区域（４８）にまで延びていることを特徴とする温度検出装置。
19. 請求項１８記載の温度検出装置において、前記フィルムの形の電気接続リード線（４０，４２）が前記温度感知性電気抵抗素子（３８）と実質的に同じ又は類似する材料から成ることを特徴とする温度検出装置。
20. 請求項１８又は１９記載の温度検出装置において、前記フィルムの形の電気接続リード線（４０，４２）のための電気端子装置（４４，４６）が、前記実質的に平らな基板（３２）の第２の端区域（４８）に設けられていることを特徴とする温度検出装置。
21. 請求項２０記載の温度検出装置において、前記電気端子装置（４４，４６）が導電性パッドから成ることを特徴とする温度検出装置。
22. 請求項２１記載の温度検出装置において、前記導電性パッド（４４，４６）が前記電気接続リード線（４０，４２）と実質的に同じ又は類似する材料、若しくは異なる材料から成ることを特徴とする温度検出装置。
23. 請求項２２記載の温度検出装置において、前記異なる材料が金から成ることを特徴とする温度検出装置。
24. 請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の温度検出装置において、外部接続リード線（１３６，１３８）が前記電気端子装置（４４，４６）に接続されて配設されていることを特徴とする温度検出装置。
25. 請求項２４記載の温度検出装置において、前記外部接続リード線（１３６，１３８）が前記電気端子装置（４４，４６）にはんだ付け、ろう付け又は溶着により接続されて配設されていることを特徴とする温度検出装置。
26. 請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の温度検出装置において、電気接続部材（７６，７８）を受け入れるための穴（５０，５２）が、前記導電性パッド（４４，４６）及び前記実質的に平らな基板（３２）をそれぞれ貫通して設けられていることを特徴とする温度検出装置。
27. 請求項２６記載の温度検出装置において、前記電気接続部材（７６，７８）が、外部回路（８４，８６）への接続のためにこれらの電気接続部材と関連した導電性端子タブ又はピン（８０，８２）を有していることを特徴とする温度検出装置。
28. 請求項２６又は２７記載の温度検出装置において、他の穴（７２，７４）がまた前記支持部材（５４）を貫通して設けられて前記電気接続部材（７６，７８）を受け入れ、これにより前記実質的に平らな基板（３２）が前記支持部材（５４）に固定されていることを特徴とする温度検出装置。
29. 請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記電気接続部材（７６，７８）がボルト、ピン又はリべットから成ることを特徴とする温度検出装置。
30. 請求項２９記載の温度検出装置において、前記ボルト（７６，７８）が金、銀、又はニッケルでメッキされた黄銅から成ることを特徴とする温度検出装置。
31. 請求項２９記載の温度検出装置において、前記リベット（７６，７８）が金、銀又はニッケルでメッキされた黄銅又は銅から成ることを特徴とする温度検出装置。
32. 請求項１８〜３１のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が、前記細長い実質的に平らな基板（３２）の実質的に全体の長さわたって、又は実質的に前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている、前記基板（３２）の区域のみで、前記基板（３２）と前記支持部材（５４）との間に介在して設けられていることを特徴とする温度検出装置。
33. 請求項３２記載の温度検出装置において、前記熱絶縁装置（６２）が、実質的に前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が設けられている前記区域のみに設けられていることを特徴とする温度検出装置。
34. 請求項３２又は３３記載の温度検出装置において、少なくともひとつのスロット装置（１１０，１１２）が前記基板（３２）を貫通してかつ前記基板を部分的に横切って延びるようにして設けられ、これにより前記基板に沿う熱伝導が減少されることを特徴とする温度検出装置。
35. 請求項１〜３４のいずれか一項に記載の温度検出装置において、金属製の取付けブラケット（９０）が設けられ、この取付けブラケットが、電熱装置のヒータ（１２）の外部に固定するようにした前記細長い支持部材（５４）の第１の端（５６）に固定される第１の部分（９２）と、前記ヒータの外側区域に固定するための第２の部分（９８）とを有していることを特徴とする温度検出装置。
36. 請求項３５記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）の第２の部分（９８）が前記ヒータ（１２）の周囲壁（１８）での外側区域に固定されるようにしたことを特徴とする温度検出装置。
37. 請求項３５又は３６記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）の第１の部分（９２）が前記細長い支持部材（５４）の第１の端（５６）の部分に係合するクリップ装置（９４）でもって配設されていることを特徴とする温度検出装置。
38. 請求項３７記載の温度検出装置において、前記細長い支持部材（５４）の第１の端（５６）の係合部分が前記細長い支持部材のくぼみ又はリベートとして設けられていることを特徴とする温度検出装置。
39. 請求項３８記載の温度検出装置において、前記くぼみ又はリベートが前記取付けブラケット（９０）の第１部分（９２）で前記細長い支持部材（５４）を長手方向に調節できるような大きさとされていることを特徴とする温度検出装置。
40. 請求項３５〜３９のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）が前記細長い支持部材（５４）を電熱装置の調理板（４）の下面に向かって偏倚せしめるように配設されていることを特徴とする温度検出装置。
41. 請求項４０記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）が、片持ちばりの形であって、金属の単一のシート又はストリップから形成され、これにより、前記ヒータ（１２）に取り付けられたときには、前記細長い支持部材（５４）の第２の端（５８）が前記調理板（４）の下面に向かって上向きに偏倚されていることを特徴とする温度検出装置。
42. 請求項４１記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）がそれぞれ上方部品及び下方部品を形成するように分離して形成された第１の部分（９２）及び第２の部分（９８）を有し、これらの第１及び第２の部分（９２，９８）は実質的に垂直な面における制限した相対的移動がそれらの間でできるように一緒に組み立てられ、またばね装置（１２４）が相対的に移動可能な前記第１及び第２の部分（９２，９８）間に設けられて前記細長い支持部材（５４）を前記調理板（４）の下面に向かって偏倚せしめるように作用することを特徴とする温度検出装置。
43. 請求項４２記載の温度検出装置において、前記ばね装置（１２４）がコイルばね又はリーフばねの形であることを特徴とする温度検出装置。
44. 請求項３５〜４３のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記取付けブラケット（９０）がステンレス鋼、メッキされた軟鋼又は耐高温性プラスチック材料から成ることを特徴とする温度検出装置。
45. 請求項１〜４４のいずれか一項に記載の温度検出装置において、ロッド様又はビーム様の部分を有する温度応答装置（１１４）が追加して設けられていることを特徴とする温度検出装置。
46. 請求項４５記載の温度検出装置において、前記温度応答装置（１１４）は、そのロッド様又はビーム様の部分が温度検出装置の前記細長い支持部材（５４）の下に実質的に横たわる位置にあるように配設されていることを特徴とする温度検出装置。
47. 請求項３５〜４４のいずれか一項に従属する請求項４６記載の温度検出装置において、前記温度応答装置（１１４）が温度検出装置の前記細長い支持部材（５４）のために設けた前記取付けブラケット（９０）を共用していることを特徴とする温度検出装置。
48. 請求項１〜４７のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記支持部材（５４）が、熱放射反射材料の層（１０４）が設けられている第２の表面（８８）を有していることを特徴とする温度検出装置。
49. 請求項１〜４８のいずれか一項に記載の温度検出装置において、電気絶縁又はパッシベーション層（７０）が前記実質的に平らな基板（３２）の第１の表面（３４）に設けられ、この電気絶縁又はパッシベーション層（７０）が少なくとも前記温度感知性電気抵抗素子（３８）の上に横たわっていることを特徴とする温度検出装置。
50. 請求項１〜４９のいずれか一項に記載の温度検出装置において、前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が白金から成ることを特徴とする温度検出装置。
51. 電熱装置において、調理板（４）と、電気ヒータ（１２）と、請求項１〜５０のいずれか一項に記載の温度検出装置（３０）とを包含し、前記調理板（４）が調理器具（８）を受ける上面（６）と下面（１０）とを有し、前記電気ヒータ（１２）が少なくともひとつの電気加熱エレメント（１２）を組み入れていると共に前記調理板の下面に接触して支持され、前記温度検出装置（３０）が電熱装置（２）の中であって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くと共に前記調理板の下面に接触して配設され、前記温度感知性電気抵抗素子（３８）が前記調理板の下面と対面していることを特徴とする電熱装置。
52. 請求項５１記載の電熱装置において、前記調理板（４）がガラス−セラミック材料から成ることを特徴とする電熱装置。
53. 請求項５１又は５２記載の電熱装置において、前記前記細長い支持部材（５４）が前記電気ヒータ（１２）の周囲壁（１８）に設けられている穴又はくぼみを横切り、これにより前記細長い支持部材（５４）の第１の端（５６）が前記電気ヒータの外側に配設されていることを特徴とする電熱装置。
54. 請求項５３記載の電熱装置において、前記細長い支持部材（５４）が前記電気ヒータの周囲壁（１８）の穴又はくぼみを横切る位置で、前記細長い支持部材の下面を横切って延びている横くぼみが前記細長い支持部材に設けられ、これにより前記周囲壁の穴又はくぼみの大きさを最小にできるようにしたことを特徴とする電熱装置。
55. 請求項５３又は５４記載の電熱装置において、前記周囲壁（１８）が熱絶縁材料から成るか又は熱絶縁材料を含有していることを特徴とする電熱装置。
56. 請求項５３〜５５のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記実質的に平らな基板（３２）も、また、前記細長い支持部材（５４）上で、前記電気ヒータ（１２）の周囲壁（１８）に設けられている穴又はくぼみを横切り、これにより前記基板の第２の端区域（４８）が前記電気ヒータの外側に配設されていることを特徴とする電熱装置。
57. 請求項５１〜５６のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）が放射電気抵抗加熱エレメント又は電気誘導加熱エレメントから成ることを特徴とする電熱装置。
    

Images