JP2007522427A - 電熱装置 - Google Patents

Abstract

温度検出装置（３０）が、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、電気ヒータ（１２）内に配設されている基板（３２）を包含する。この基板（３２）は、調理板（４）の下面（１０）に接触している上面（３８）を有する。基板（３２）の上面（３８）及び／又は下面（６６）であって、ヒータの周囲区域（３４）に近接する、基板（３２）の第１の区域（４２）には、第１の温度感知性電気抵抗素子（４０）が設けられている。また、基板（３２）の上面（３８）及び／又は下面（６６）であって、ヒータの中央区域（３６）に近接する、基板（３２）の第２の区域（５６）には、第２の温度感知性電気抵抗素子（５４；５４Ａ；５４Ｂ）が設けられている。支持部材（７０；１０２）が、基板（３２）に固定されて、少なくとも基板（３２）の第１の区域（４２）の下に横たわっている。また、熱絶縁装置（７４）が基板（３２）の第１の区域（４２）でのみ基板（３２）の下面（６６）と支持部材（７０）との間に介在されている。

Description

本発明は、調理設備における電熱装置（電気加熱装置）に関し、この電熱装置は例えばガラス−セラミック材料の調理板と、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る電気ヒータと、温度検出装置とを包含し、調理板は調理器具を受ける上面及び下面を有し、また電気ヒータは調理板の下面に接触している。

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、電気ヒータの加熱エレメントとガラス−セラミック製の調理板の下側部との間の空所の温度を監視し、これにより、ガラス−セラミック製の調理板の温度を監視して、加熱エレメントへの通電を制御し、特にガラス−セラミック製の調理板の温度が安全制限値を越えないことを保証するように作動する電熱装置を提供することは、知られている。そして、このような電熱装置の温度検出装置が、適当な基板上に支持されて加熱エレメントからの直接熱放射にさらされるように配置された温度感知性電気抵抗素子を包含することも知られている。

異なる要求が、調理板の下側に設けた温度検出装置を用いることにより、調理板の上面に置かれた調理器具の温度の検出に関連してなされている。すなわち、温度検出装置の上に横たわる調理板の温度の小さな変化を測定することができるようにすることが要求され、また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ている。しかしながら、もし温度検出装置もまたその下に横たわっているヒータの加熱エレメントからの直接熱放射を受ける場合には、これは調理板の上に横たわる調理器具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困難にすることを生じせしめる。

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。

調理器具の温度及び調理板の温度を監視する２つの要求を成し遂げるために、電熱装置に２つの独立して形成した温度検出装置を設けることは、やっかいであり、高価である。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、調理器具を受ける上面及び下面を有する調理板と、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ると共に前記調理板の下面に接触して支持されている電気ヒータと、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、前記電気ヒータの中に配設されていると共に少なくとも前記電気ヒータの周囲区域から前記電気ヒータの中央区域にまで部分的に横切って延びている、細長くて実質的に平らな基板を包含し、前記基板が、前記調理板の下面に接触して又は前記調理板の下面に近接して配置されている上面を有すると共に、下面を有し、前記基板の上面及び／又は下面であって、前記電気ヒータの周囲区域に近接する前記基板の第１の区域には、フィルムの形の少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子が設けられ、また前記基板の上面及び／又は下面であって、前記電気ヒータの中央区域に近接する、前記基板の第２の区域には、フィルムの形の少なくともひとつの第２の温度感知性抵抗素子が設けられ、前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子には、前記電気ヒータのための外部制御回路装置への電気的接続のための電気接続リード線と、前記基板に固定されて前記基板の第１の区域の下に横たわる少なくともひとつの支持部材と、実質的に前記基板の第１の区域のみで少なくとも前記基板の下面と前記少なくともひとつの支持部材との間に介在されている熱絶縁装置とが設けられていることを特徴とする電熱装置、が提供される。

前記熱絶縁装置は、前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子と、この少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子の上に横たわる、前記調理板の区域とを、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へいすることができる。

前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子は、前記調理板を通して前記調理器具の温度を監視するために配設することができる。

前記少なくともひとつの第２の温度感知性電気抵抗素子は、前記調理板の下面の温度を監視するために配設することができる。

少なくとも２つの前記第２の温度感知性電気抵抗素子を、前記基板の上面及び／又は下面に設けることができる。

前記基板の上面は、前記調理板の下面から０ｍｍ〜約３．５ｍｍの距離を置いて配置することができる。

前記少なくともひとつの支持部材は、少なくとも前記基板の第１の区域と前記熱絶縁装置とを受け入れる溝の形とすることができる。また、前記熱絶縁装置を前記基板の第１の区域での前記少なくともひとつの支持部材と前記基板のひとつ又はそれ以上の側縁との間に追加して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、適当には、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、前記基板と前記少なくともひとつの支持部材との間に１ｍｍから１０ｍｍまでの厚さ、好適には、２ｍｍから４ｍｍまでの厚さを有することができる。

前記基板の第１の区域と第２の区域とは、実質的に同じ幅を有することができる。又は、前記基板の第２の区域は、前記基板の第１の区域よりも幅を狭くすることができる。

単一の前記支持体を、前記基板の第１及び第２の区域の両方の下に横たわすことができる。この場合において、前記基板の第２の区域の下に横たわる、前記支持部材のひとつ又はそれ以上の区域にひとつ又はそれ以上の穴を設けることができ、及び／又は前記支持部材に高い熱放射率を有する材料の被覆物を設けることができ、これにより、前記電気ヒータの少なくともひとつの電気加熱エレメントからの熱放射の作用に前記基板の第２の区域がさらされることを最少にすることができる。

選択的に、２つの別個の前記支持部材を前記基板の第１及び第２の区域のために設けることができる。

前記少なくともひとつの支持部材は、セラミック及び／又は金属から成ることができる。

前記基板の第２の区域から前記基板の第１の区域への前記基板に沿う熱伝導を減少又は最少にする手段を設けることができる。このような手段は、前記基板を小さな断面積の基板とすること、及び／又は前記基板の第１の区域と第２の区域との間の位置で前記基板を貫通するひとつ又はそれ以上の穴を前記基板に設けること、及び／又は前記基板を低い熱伝導率を有する材料の基板とすることから成ることができる。

前記基板は、アルミナ、例えば８７〜９９パーセント純度のアルミナ、ステアライト、フォルステライト、ガラス−セラミック、融解石炭、重土長石、チタン酸アルミニウム、コーディュライト、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア混合物、反応結合窒化ケイ素、又は誘電材料の被覆物が設けられている薄い金属、例えばステンレス鋼のストリップから成ることができる。

前記基板は、約０．２５ｍｍから約３ｍｍまでの厚さ、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。

前記基板及び前記支持部材は、前記電気ヒータの周囲で前記電気ヒータから外向きに延びることができると共に、前記電気ヒータの周囲部に例えば取付けブラケットの手段により固定することができる。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ス材料から成ることができる。前記取付けブラケットは、前記基板を前記調理板の下面に向かって偏倚す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、又はばね荷重の形とすることができる。

前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子のための前記電気接続リード線は、前記基板上にフィルムの形に形成することができると共に、前記電気ヒータの周囲部に位置している、前記基板の端にまで延びることができる。このようなフィルムの形の前記電気接続リード線には電気端子装置を設けることができ、これらの電気端子装置は前記外部制御回路装置へ導く外部導電リード線に電気的に接続することができる。

フィルムの形の前記電気接続リード線は、前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子と実質的に同一又は同種の材料から成ることができる。

前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子は、白金から成ることができる。

ひとつ又はそれ以上の電気絶縁又はパッシベーション層を前記基板の上面及び／又は下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、前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子の上及び／又は前記少なくともひとつの第２の温度感知性電気抵抗素子の上に横たわることができる。

前記基板は、リベット、ボルト又はピンの手段により前記少なくともひとつの支持部材に固定することができる。

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。

本発明の手段により、統一されてコンパクトであり、かつ経済的に製造される温度検出装置が提供される。すなわち、第１及び第２のフィルムの形の温度感知性電気抵抗素子は単一の細長い基板に設けられ、前記第１の温度感知性電気抵抗素子は調理板上の調理器具の温度を監視するように配設され、一方、前記第２の温度感知性電気素子は電気ヒータの加熱エレメントからの熱放射さらされているときの前記調理板の温度を監視するように配設されている。そして、前記第１の温度感知性電気抵抗素子は熱絶縁装置により前記電気ヒータの加熱エレメントからの直接熱放射から遮へいされている。

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。

温度検出装置３０はヒータ１２内に設けられており、その詳細は図３Ａ及び図３Ｂに示されている。この温度検出装置３０は薄くて細長い、実質的に平らな基板３２を包含し、この基板３２はヒータの周囲区域３４からヒータの少なくとも中央区域３６にまで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されている。もし必要とならば、基板３２は実質的にヒータの全体を横切って延びるように配設することができる。

基板３２は上面３８を有し、この上面３８は調理板４の下面１０に接触して、又は近接して配置されるようにされている。すなわち、基板３２の上面３８は、有益には、調理板４の下面１０に接触して配置されるけれども、調理板４の下面１０から短い距離、例えば調理板４の下面１０から約３．５ｍｍまでの距離を置いて配置することもできる。

基板３２の上面３８における、基板３２の第１の区域４２には、フィルムの形の第１の温度感知性電気抵抗素子４０が設けられており、この第１の温度感知性電気抵抗素子４０はヒータ１２の周囲区域３４に近接して配置されている。この第１の温度感知性電気抵抗素子４０は、適当には、白金から成る。もし所望するならば、ひとつ以上の第１の温度感知性電気抵抗素子４０を設けることができる。

適当には抵抗素子４０と実質的に同一又は同種の材料であるフィルムの形の電気接続リード線４４，４６が、基板３２の上面３８に設けられて、基板３２の端５２における端子区域４８，５８にまで延びている。

基板３２の上面３８に設けられる第１の温度感知性電気抵抗素子４０の代わりに、又は追加して、第１の温度感知性電気抵抗素子を基板３２の下面６６に設けることができる。この場合において、電気接続リード線４４及び４６と同様なフィルムの形の電気接続リード線が、この代わりの又は追加の抵抗素子から基板３２の端５２における端子区域にまで基板３２の下面６２に沿って延びるように設けられる。

フィルムの形であって、適当には白金から成る第２の温度感知性電気抵抗素子５４が、基板３２の上面３８における、基板の第２の区域５６に設けられ、この第２の温度感知性電気抵抗素子５４はヒータ１２の中央区域３６に近接して配置されている。そして、適当にはこの抵抗素子５４と実質的に同一又は同種の材料であるフィルムの形の電気接続リード線５８，６０が、基板３２の上面３８に設けられて、基板３２の端５２における端子区域６２，６４にまで延びている。

基板２３の上面３８に設けられている第２の温度感知性電気抵抗素子５４の代わりに、又は追加して、第２の温度感知性電気抵抗素子５４Ａを基板３２の下面６６に設けることができる。この場合において、電気接続リード線５８及び６０と同様なフィルムの形の電気接続リード線が、この代わりの又は追加の抵抗素子５４Ａから基板３２の端５２における端子区域にまで基板３２の下面６６に沿って延びるように設けられる。

２つ又はそれ以上の第２の温度感知性電気抵抗素子５４，５４Ａ，５４Ｂを、基板３２の上面及び／又は下面における、基板３２の第２の区域５６に設けることができ、温度と関連するこれらの抵抗素子の電気抵抗の変化は平均するようにされる。

第１及び第２の電気抵抗素子４０，５４は、適当には、０℃で、５０オームと１０００オームとの間、好適には１００オームと５００オームとの間の抵抗値を有して配置される。そして、これらの電気抵抗素子は基板３２上に、互いに比較的接近して配置されるか、又は相当広く離れて配置される。これらの電気抵抗素子は、スクリーン印刷により基板３２上に薄いフィルムの形で付着することができる。

ひとつ又はそれ以上の電気絶縁又はパシベーション層６８を基板の上面３８及び／又は下面６６に設けることができ、この又はこれらのパシベーション層６８は少なくとも第１及び／又は第２の温度感知性電気抵抗素子４０及び／又は５４，５４Ａ，５４Ｂの上に横たわる。

支持部材７０は、基板３２に固定され、基板３２の端５２から延びて基板３２の少なくとも第１の区域４２の下に横たわる。支持部材７０は、好適には、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であるが、しかし、選択的に金属とすることができる。支持部材７０は細長いくぼみ７２を形成した溝（チャンネル）の形であり、くぼみ７２内に基板３２の第１の区域４２が受け入れられる。

熱絶縁装置７４は、支持部材７０のくぼみ７２内に配置され、支持部材７０と基板３２の下面６６及び第１の区域４２の両側縁７６との間に介在する。熱絶縁装置７４は、したがって、基板３２の第１の区域４２に実質的に限定されており、この第１の区域４２の表面には第１の温度感知性電気抵抗素子４０が設けられている。

熱絶縁装置７４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、適当には、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７４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、無機フォーム材料及びそれらの混合物から選択される材料から成ることができる。

基板３２は、支持部材７０にひとつ又はそれ以上のピン、ボルト又はリベット７８により適当に固定される。

取付けブラケット８０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８０は、適当には、ステンレス鋼又はメッキされた軟鋼から成るが、しかし、選択的に、高温に耐える耐高温性プラスチックス材料から成ることができる。取付けブラケット８０は、支持部材７０のくぼんだ又はカットした部分８６にしっかりと係合するクリップ装置８４が設けられている第１の部分８２を有する。取付けブラケット８０は第２の部分８８を有し、この第２の部分８８は取付けブラケット８０の第２の部分８８の穴９２を通過するねじ切り固定具９０の手段によりヒータ１２の皿様支持体１４の外側リムに固定されるように配設される。

温度検出装置３０は、ヒータ１２の周囲壁１８の穴又はくぼみ及び皿様支持体１４のリムを通過するようにしてヒータ１２内に設けられる。基板３２の、端子区域４４，５０，６２，６４を備えている端５２は、ヒータから支持部材７０上に外向きに延びる。

取付けブラケット８０は、好適には、金属の単一のペ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、これにより基板３２は調理板４の下面１０に向かってばね偏倚される。取付けブラケット８０は、他のばね荷重装置を組み込むような構成とすることもできる。

第１の温度感知性電気抵抗素子４０は、端子区域４８，５０に接続した電気リード線９４の手段により制御装置２８に電気的に接続される。第２の温度感知性電気抵抗素子５４は、端子区域６２，６４に接続した電気リード線９６の手段により制御装置２８に電気的に接続される。

電熱装置２の作動の間中、基板３２の、第１の温度感知性電気抵抗素子４０を備えている第１の区域４２は、熱絶縁装置７４により、ひとつ又は複数の加熱エレメント２０からの直接熱放射から遮へいされている。基板３２の第１の区域４２のすぐ上に横たわるガラス−セラミック製調理板４の区域９８も、また、ひとつ又は複数の加熱エレメント２０からの直接熱放射から遮へいされている。第１の温度感知性電気抵抗素子４０は、したがって、調理板４の上面６に置かれた調理器具８の温度を監視することができ、熱は調理器具８から調理板４の区域９８に伝導される。調理器具８の温度の小さな変化は、したがって、第１の温度感知性電気抵抗素子４０により監視することができる。この抵抗素子４０は、したがって、電熱装置の閉ループ自動調理作動を提供するように、及び／又は、温度の小さな変化を伴う、例えば沸騰−乾燥状態のような重大な事態が発生したときを検出するように、制御装置２８と関連して用いることができる。

基板３２の第２の区域５６上の第２の温度感知性電気抵抗素子５４は、支持部材７０から延びているが、しかし、熱絶縁装置７４が設けられていない。第２の温度感知性電気抵抗素子５４は、したがって、この抵抗素子５４が配設されている、ヒータ内の空所の温度、特に、この抵抗素子５４に隣接してひとつ又は複数の加熱エレメント２０からの直接熱放射に実質的にさらされている調理板４の温度を監視することができる。第２の温度感知性電気抵抗素子５４が調理板４の下面１０に非常に近接していることは、この抵抗素子５４が調理板４の温度を正確にかつ敏感に監視することを可能にする。

基板３２の材料を節約するために、またこれにより、基板３２の上に横たわる調理板の区域が基板３２によりひとつ又は複数の加熱エレメント２０からの熱放射に関して遮へいされるのを最少にするために、幅を可能な限り狭くした、基板３２の第２の区域を提供することは利益があるものである。基板３２は、したがって、図４に示されるように形成することができる。図４において、第２の温度感知性電気抵抗素子５４が設けられる、基板３２の第２の区域５６は、第１の温度感知性電気抵抗素子４０が設けられる、基板３２の第１の区域４２よりも狭い幅とされている。このような構成は、特に、第１の温度感知性電気抵抗素子４０が比較的幅が広く、例えば約８ｍｍと約２０ｍｍとの間の幅であり、これにより基板３２の比較的幅の広い第１の区域４２を必要とするときに、好適である。しかしながら、もし第１の抵抗素子４０が比較的幅が狭く、例えば約３ｍｍと約８ｍｍとの間の幅である場合には、幅が長さに沿って実質的に一定である基板３２を十分満足して用いることができるものである。

第２の温度感知性電気抵抗素子５４が内部に配設されている、ヒータ１２の囲い空所の温度にこの第２の抵抗素子５４が直接にさらされるということは、第２の抵抗素子それ自身の温度がヒータ１２の作動の間中たえず変動することを意味する。この温度の変動は、基板３２に沿って伝達され、第１の温度感知性電気抵抗素子４０により、好ましくない熱雑音として検出される。熱流の大きさを減少するために、一定の特徴を基板２の設計に取り入れることができる。

熱伝導は熱流の方向に対して垂直である材料の断面に反比例し、したがって基板３２の断面積が小さくなるほど、熱量は下記の式にしたがって低くなる。

ｑ＝ＴＣ_Ｓ・Ａ（Ｔ_Ｈ−Ｔ_Ｃ）／Ｘ_Ｓ
ここにおいて、
ｑ＝熱流
ＴＣ_Ｓ＝基板３２の熱伝導率
Ａ＝基板３２の断面積
Ｔ_Ｈ＝基板３２の第２の区域５６の温度
Ｔ_Ｃ＝基板３２の第１の区域４２の温度
Ｘ_Ｓ＝基板３２の長さ
である。

したがって、適当な機械的特性と両立した可能な限り薄い断面を有する基板３２が好適である。実際に、基板３２の適当な厚さは約０．２５ｍｍから約３ｍｍまで、好適には約０．５ｍｍから約１ｍｍまでである。

断面を可能な限り薄くした基板３２を提供する代わりに、又はこれに追加して、基板３２の一部分を第１の区域４２と第２の区域５６との間の位置で穴１００を形成するように取り除くことができ、これにより、この位置での基板３２の断面積を有効に減少せしめることができる。

基板３２に沿う熱流を減少せしめる他の方法は、基板３２の熱伝導率を減少又は最少にすることである。基板３２のための好適な材料は８７〜９９パーセント純度のアルミナであり、このようなアルミナは比較的安価であり、かつ容易に入手することができ、また良好な機械的強さを有し、更に高い電気抵抗率及び絶縁耐力を有する。このような材料は室温で２０〜３０Ｗ／ｍ・Ｋの比較的高い熱伝導率を有するけれども、その熱伝導率は温度の増加と共に著しく減少する。例えば、９５パーセント純度のアルミナは２５℃の温度で約２３Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有するが、この値は１０００℃の温度で約６Ｗ／ｍ・Ｋにまで徐々に減少する。

基板３２のために、約５Ｗ／ｍ・Ｋ又はこれによりも小さい熱伝導率を有する他の材料を用いることもできる。このような材料の例としては、ステアタイト、フォルステライト、ガラス−セラミックス（例えば、米国の会社Corning IncorporatedによりMacor（登録商標）の名で販売されているガラス−セラミックス）、融解石英、重土長石、チタン酸アルミニウム、コーディュライト、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア混合物、及び低密度の反応結合窒化ケイ素がある。

高温に耐える適当な耐高温性誘電被覆物が設けられている、例えばステンレウス鋼のような金属も、基板３２のために考えることができる。このような金属は非常に高い熱伝導率（２０〜２５Ｗ／ｍ・Ｋ）を有しているけれども、非常に薄い断面を採用することができ、これによりそれに沿う熱流を減少せしめることができる。

基板３２の第２の区域５６のための機械的支持体を提供することも、利益のあることである。この目的のために、支持部材１０２を設けることができる。この支持部材１０２は、溝の形とすることができる。そして、この支持部材１０２は支持部材７０の一体延長物として形成することができ、又は支持部材７０から分離して形成することができる。支持部材７０とは異なり、この支持部材１０２と関連する熱絶縁装置は設けられていない。支持部材１０２は、好適には、第２の温度感知性電気抵抗素子５４の囲みの温度変化に対してのこの抵抗素子５４の迅速な熱応答を保証するために、高い熱放射率を有する材料から成る。例えばステンレス鋼のような金属支持部材は高い熱放射率を有する材料の層で被覆されていれば用いることができるけれども、薄いセラミック材料の支持部材１０２が申し分ないものである。

図３Ｃに示されているように、有益には、第２の温度感知性電気抵抗素子５４の囲みの温度変化に対しての抵抗素子５４の迅速な熱応答を助長するために、この抵抗素子５４の下に横たわる、支持部材１０２の基部区域にひとつ又はそれ以上の穴１０４が設けられる。

また、図５に示されているように、第２の温度感知性電気抵抗素子５４の上にスペーサ１０６を設けること又は大きな厚さのパシベーション層を形成することは好ましいものである。パシベーション層及び／又はスペーサ１０６を設ける主たる理由が抵抗素子４０，５４を調理板４から電気的に非連結することにあるとしても、基板３２の上にパシベーション層及び又はスペーサ１０６が存在することは、また、第２の温度感知性電気抵抗素子５４（及びしたがって第１の温度感知性電気抵抗素子４０）を調理板４から有効に間隔を置かせる。

大きな厚さのパシベーション層の形又はスペーサ１０６の形の間隔保持装置の設置は、第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子４０，５４の一方又は両方の熱応答を調節するために、及び／又は電気的安全を改善するために、用いることができる。スペーサ１０６は、約０．２５ｍｍから約３．５ｍｍまでの範囲の厚さを有することができる。

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。 図１及び図２の電熱装置に使用するため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３Ａの温度検出装置に配置される支持部材の他の例の一部分の詳細図であって、支持部材の下面の開口を示す。 図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃの温度検出装置に使用するための他の形の細長い基板の平面図である。 他の形の温度検出装置の側面図である。

Claims (37)

1. 調理器具（８）を受ける上面（６）及び下面（１０）を有する調理板（４）と、少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）を組み込んでいると共に前記調理板の下面に接触して支持されている電気ヒータ（１２）と、温度検出装置（３０）とを包含する電熱装置において、前記温度検出装置が、前記電気ヒータの中に配設されていると共に少なくとも前記電気ヒータの周囲区域（３４）から前記電気ヒータの中央区域（３６）にまで部分的に横切って延びている、細長くて実質的に平らな基板（３２）を包含し、前記基板が、前記調理板の下面に接触して又は前記調理板の下面に近接して配設されている上面（３８）を有すると共に、下面（６６）を有し、前記基板の上面及び／又は下面であって、前記電気ヒータの周囲区域に近接する前記基板の第１の区域（４２）には、フィルムの形の少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子（４０）が設けられ、また前記基板の上面及び／又は下面であって、前記電気ヒータの中央区域に近接する、前記基板の第２の区域（５６）には、フィルムの形の少なくともひとつの第２の温度感知性抵抗素子（５４；５４Ａ；５４Ｂ）が設けられ、前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子には、前記電気ヒータのための外部制御回路装置（２８）への電気的接続のための電気接続リード線（４４，４６，５８，６０）と、前記基板に固定されて前記基板の第１の区域の下に横たわる少なくともひとつの支持部材（７０；１０２）と、実質的に前記基板の第１の区域のみで少なくとも前記基板の下面と前記少なくともひとつの支持部材との間に介在されている熱絶縁装置（７４）とが設けられてい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、前記熱絶縁装置（７４）が、前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子（４０）と、この少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子の上に横たわる、前記調理板（４）の区域（９８）とを、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へいすることを特徴とする電熱装置。
3. 請求項１又は２記載の電熱装置において、前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子（４０）が前記調理板（４）を通して前記調理器具（８）の温度を監視するために配設されていることを特徴とする電熱装置。
4. 請求項１〜３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第２の温度感知性電気抵抗素子（５４；５４Ａ；５４Ｂ）が前記調理板（４）の下面（１０）の温度を監視するために配設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、少なくとも２つの前記第２の温度感知性電気抵抗素子（５４；５４Ａ；５４Ｂ）が前記基板（３２）の上面（３８）及び／又は下面（６６）に設けられていることを特徴とする電熱装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記基板（３２）の上面（３８）が前記調理板（４）の下面（１０）から０ｍｍ〜約３．５ｍｍの距離を置いて配置されていることを特徴とする電熱装置。
7. 請求項１〜６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支持部材（７０；１０２）が少なくとも前記基板（３２）の第１の区域（４２）と前記熱絶縁装置（７４）とを受け入れる溝の形であ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、前記熱絶縁装置（７４）が前記基板（３２）の第１の区域（４２）での前記少なくともひとつの支持部材（７０；１０２）と前記基板（３２）のひとつ又はそれ以上の側縁との間に追加して介在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、前記熱絶縁装置（７４）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電熱装置。
10. 請求項９記載の電熱装置において、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、前記熱絶縁装置（７４）が前記基板（３２）と前記少なくともひとつの支持部材（７０；１０２）との間に１ｍｍから１０ｍｍまでの厚さを有す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、前記熱絶縁装置（７４）が２ｍｍから４ｍｍまでの厚さを有す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、前記基板（３２）の第１の区域（４２）と第２の区域（５６）とが実質的に同じ幅を有することを特徴とする電熱装置。
14. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記基板（３２）の第２の区域（５６）が前記基板の第１の区域（４２）よりも幅が狭いことを特徴とする電熱装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電熱装置において、単一の前記支持体（７０；１０２）が前記基板（３２）の第１及び第２の区域（４２，５６）の両方の下に横たわっていることを特徴とする電熱装置。
16. 請求項１５記載の電熱装置において、前記基板（３２）の第２の区域（５６）の下に横たわる、前記支持部材（７０；１０２）のひとつ又はそれ以上の区域にひとつ又はそれ以上の穴（１０４）が設けられ、及び／又は前記支持部材（７０；１０２）に高い熱放射率を有する材料の被覆物が設けられ、これにより、前記電気ヒータ（１２）の少なくともひとつの電気加熱エレメント（２０）からの熱放射の作用に前記基板の第２の区域がさらされることが最少とされることを特徴とする電熱装置。
17. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電熱装置において、２つの別個の前記支持部材（７０；１０２）が前記基板（３２）の第１及び第２の区域（４２，５６）のために設けられていることを特徴とする電熱装置。
18. 請求項１〜１７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支持部材（７０；１０２）がセラミック及び／又は金属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、前記基板（３２）の第２の区域（５６）から前記基板の第１の区域（４２）への前記基板に沿う熱伝導を減少又は最少にする手段（１００）が設けられてい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、前記手段（１００）が、前記基板（３２）を小さな断面積の基板とすること、及び／又は前記基板の第１の区域（４２）と第２の区域（５６）との間の位置で前記基板を貫通するひとつ又はそれ以上の穴（１０４）を前記基板に設けること、及び／又は前記基板を低い熱伝導率を有する材料の基板とすることから成ることを特徴とする電熱装置。
21. 請求項２０記載の電熱装置において、前記基板（３２）がアルミナ、ステアライト、フォルステライト、ガラス−セラミック、融解石炭、重土長石、チタン酸アルミニウム、コーディュライト、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア混合物、反応結合窒化ケイ素、又は誘電材料の被覆物が設けられている薄い金属ストリップから成ることを特徴とする電熱装置。
22. 請求項２１記載の電熱装置において、前記基板（３２）が８７〜９９パーセント純度のアルミナから成ることを特徴とする電熱装置。
23. 請求項２１記載の電熱装置において、前記基板（３２）が誘電材料の被覆物が設けられているステンレス鋼から成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電熱装置。
25. 請求項２４記載の電熱装置において、前記基板（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電熱装置。
26. 請求項１〜２５のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記基板（３２）及び前記支持部材（７０；１０２）が、前記電気ヒータ（１２）の周囲で前記電気ヒータから外向きに延びていると共に、前記電気ヒータの周囲部に固定され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（７０；１０２）が取付けブラケット（８０）の手段により前記電気ヒータ（１２）に固定されていることを特徴とする電熱装置。
28. 請求項２７記載の電熱装置において、前記取付けブラケット（８０）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ス材料から成ることを特徴とする電熱装置。
29. 請求項２７又は２８記載の電熱装置において、前記取付けブラケット（８０）が前記基板（３２）を前記調理板（４）の下面（１０）に向かって偏倚するように配設されていることを特徴とする電熱装置。
30. 請求項２９記載の電熱装置において、前記取付けブラケット（８０）が片持ちばりの形、又はばね荷重の形であることを特徴とする電熱装置。
31. 請求項１〜３０のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子（４０，５４；５４Ａ；５４Ｂ）のための前記電気接続リード線（４４，４６，５８，６０）が、前記基板（３２）上にフィルムの形に形成されていると共に、前記電気ヒータ（１２）の周囲部に位置している、前記基板の端にまで延びていることを特徴とする電熱装置。
32. 請求項３１記載の電熱装置において、フィルムの形の前記電気接続リード線（４４，４６，５８，６０）に電気端子装置（４８，５０，６２，６４）が設けられ、これらの電気端子装置が前記外部制御回路装置（２８）へ導く外部導電リード線（９４，９６）に電気的に接続されていることを特徴とする電熱装置。
33. 請求項３１又は３２記載の電熱装置において、フィルムの形の前記電気接続リード線（４４，４６，５８，６０）が前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子（４０，５４；５８Ａ；５４Ｂ）と実質的に同一又は同種の材料から成ることを特徴とする電熱装置。
34. 請求項１〜３３のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記第１及び第２の温度感知性電気抵抗素子（４０；５４；５４Ａ；５４Ｂ）が白金から成ることを特徴とする電熱装置。
35. 請求項１〜３４のいずれか一項に記載の電熱装置において、ひとつ又はそれ以上の電気絶縁又はパッシベーション層（６８）が前記基板（３２）の上面及び／又は下面に設けられて、少なくとも、前記少なくともひとつの第１の温度感知性電気抵抗素子（４０）の上及び／又は前記少なくともひとつの第２の温度感知性電気抵抗素子（５４，５４Ａ，５４Ｂ）の上に横たわっていることを特徴とする電熱装置。
36. 請求項１〜３５のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記基板（３２）がリベット、ボルト又はピン（７８）の手段により前記少なくともひとつの支持部材（７０；１０２）に固定されていることを特徴とする電熱装置。
37. 請求項１〜３６のいずれか一項に記載の電熱装置において、前記調理板（４）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。

Images