JP3561017B2 - 加熱調理器の温度センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、テーブルこんろ等の加熱調理器の温度センサに関し、詳しくは調理鍋の鍋底温度を検出する温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、天ぷら油火災、こげつき等を防止するために、調理鍋の鍋底温度をサーミスタによって検出し、その検出温度が所定温度以上である場合には燃焼を停止する加熱調理器が知られている。
例えば、図５に示す加熱調理器は、温度検出するサーミスタ３を備えた温度センサ７を設け、このサーミスタ３により、調理鍋１の鍋底温度を検出し、検出温度が所定温度以上か否かをコントローラ２７で判定し、その判定結果から、ガス通路の開閉を制御している。
また、温度センサ７には、調理鍋１の鍋底面に当接する受熱部２と一体になって円筒を形成するホルダー９が設けられ、この受熱部２を鍋底当接方向に付勢するバネ８が同軸上に設けられる。調理鍋１が載置されると調理鍋１の重量によってバネ８が圧縮され、ホルダー９は受熱部２を調理鍋１に当接しながら、器体に固定された円筒状の支柱１０の外周面を下方にスライドする。
また、受熱部２の中央部裏面には、伝熱された鍋底温度を検出するサーミスタ３が設けられ、検出温度をコントローラ２７へ伝える。
また、ホルダーと支柱１０とのスライド部には隙間が設けられ、ホルダー９は支柱１０に対して多少の首振りができる。従って、受熱部２と鍋底面とが傾いて当接した場合にはバネ力によって鍋底面を滑って傾きが矯正されようとし、鍋底面と受熱部２とが面接触する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の加熱調理器は、温度センサ７の傾きが矯正されなかった場合には、鍋底温度を低めに検出してしまう問題があった。
例えば、調理鍋１の鍋底形状は平底鍋ばかりでなく中華鍋のように丸底鍋であったり、あるいは、調理鍋１が傾いてごとく２０に載置される場合がある。また、温度検出部７が傾いて調理鍋１の鍋底面に当接した場合には、バネ力によって鍋底面を滑って傾きが矯正されようとするが、調理鍋１の鍋底表面が「こげ」等によって滑り難くなっている場合もある。
こういった場合には、調理鍋１の鍋底面に対して温度センサ７が傾いて点接触する、いわゆる片当たりとなってしまい、調理鍋１から温度センサ７へ熱が伝達され難くなってサーミスタ３は鍋底温度を低めに検出してしまうことになる。その結果、コントローラ２７は鍋底温度を正常に判定できない事態になる。
本発明の加熱調理器の温度センサは、上記課題を解決し、温度センサが傾いて調理鍋１の鍋底面に片当たりとなったとしても、正常な面接触と同等の温度検出ができる温度センサの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の加熱調理器の温度センサは、
器体に固定された支柱に対して首振り可能に設けられ、調理鍋の鍋底に当接する受熱部を頂部に有する円筒状のホルダーと、
上記ホルダーを鍋底当接方向に付勢するバネと、
上記受熱部の中央部裏面に設けられ、伝熱された鍋底温度を検出する感温素子とを備えた加熱調理器の温度センサにおいて、
上記受熱部の中央部を略水平面状に形成すると共に、該中央部から外周への範囲に傾斜面を形成すると共に、上記中央部に対する上記傾斜面の傾斜角度を、上記ホルダーの最大首振り角度以上で、かつ該最大首振り角度に近似する角度としたことを要旨とする。
【０００５】
【作用】
上記構成を有する本発明の加熱調理器の温度センサは、調理鍋の鍋底に当接する受熱部の中央部を略水平面状に形成すると共に、中央部から外周への範囲に傾斜面を形成する。
従って、温度センサが調理鍋の鍋底に対して垂直に当接した場合には、受熱部における略水平面状の中央部が鍋底に当接する。また、温度センサが傾いた場合には、受熱部の中央部に近い略水平面状と傾斜面との境界となる変曲部が鍋底に当接する。また、傾くにつれて傾斜面は鍋底面に近接する。
つまり、温度センサが傾くと、受熱部の中央部の感温素子に近い位置が鍋底面に当接する。また、温度センサが傾くにつれて受熱部の傾斜面が鍋底面に近接し、傾斜面と鍋底面との隙間は小さくなってくるので、鍋底面から感温素子への伝熱ロスは小さい。
従って、温度センサの受熱部が傾いて鍋底面に片当たりとなっても、受熱部は鍋底温度とほぼ同等の温度を感温素子に伝えることができる。
【０００６】
【実施例】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の加熱調理器における温度センサの好適な実施例について説明する。
図５は加熱調理器の概略構成図を示す。
加熱調理器には、燃料ガスと一次空気との混合気を導くバーナ本体２２が設けられ、そのバーナ本体２２の頭部同軸上に環状のバーナヘッド２１が着脱自在に載置される。バーナヘッド２１の中央部には、調理鍋１の鍋底面に当接して鍋底の温度を検出する温度センサ７を設ける。そして、この温度センサ７には、検出温度に応じて電気抵抗的値を増減するサーミスタ３を設ける。
サーミスタ３は燃焼制御を行うコントローラ２７に電気的に接続され、コントローラ２７はサーミスタ３による検出温度が所定温度以上か否かを監視する。
また、コントローラ２７は、ガス流路を開閉する主電磁弁２５および元電磁弁２６へ電気的に接続され、検出温度が所定温度以上であると判定した場合には、主電磁弁２５および元電磁弁２６へ閉弁指令を出して燃焼を停止する。
【０００７】
図１は、温度センサ７についての拡大図を示す。
温度センサ７には、調理鍋１の鍋底面に当接する部分に円筒状の受熱部２を設け、この受熱部２の裏面中央に鍋底面からの伝熱を検知するサーミスタ３を設ける。
また、受熱部２と一体になって円筒を形成するホルダー９を設け、このホルダー９の円筒内の同軸上に、器体に固定された円筒状の支柱１０を設ける。
このホルダー９は支柱１０の端部に設けられた拡管部１１外周面を摺動して上下にスライドする。また、支柱１０の拡管部１１の内側には、ホルダー９を鍋底当接方向に付勢するバネ８が同軸となって設けられる。また、ホルダー９の円筒内面下部には支柱１０の拡管部１１外径より小さい内径をもったストッパー部１３が設けられ、ストッパー部１３と支柱１０の拡管部１１とが当接することによって、バネ８で付勢されたホルダー９の抜け止め規制をする。
また、調理鍋１が載置されると、調理鍋１の重量によってバネ８が圧縮され、受熱部２を調理鍋１に当接しながらホルダー９は支柱１０を下方にスライドする。
また、受熱部２が調理鍋１の鍋底面に面接触するように、ホルダー９は支柱１０に対してわざと首振りするように設ける。
つまり、ホルダー９の内径と支柱１０の拡管部１１外径との隙間、およびホルダー９のストッパー部１３内径と支柱１０の外径との隙間が設けられ、ホルダー９の首振り角度がこの隙間によって決定される。
【０００８】
調理鍋１の鍋底面がホルダー９の首振り角度内で傾いた場合には、ホルダー９はバネ８によって鍋底面に押しつけられながら傾き、受熱部２と鍋底面とが真っ直ぐに当接されるように矯正される。しかし、鍋底表面にできた「こげ」によって受熱部２が滑り難くなっている場合には、受熱部２は傾いたまま鍋底面に当接する。
例えば、図３に示す従来例では、受熱部３２における鍋底当接面の全面が平面であるので、受熱部３２が（角度θ１）傾くと受熱部３２の外周近辺部３６で鍋底面と当接する。また、受熱部３２の中央部ではＨ１０の隙間の空気層ができる。
従って、調理鍋１の熱は鍋底面から空気層を介して受熱部３２へ伝わり、受熱部３２からサーミスタ３へ伝熱する（ロ）。また、更に受熱部３２が（角度θ２）傾くと受熱部３２との間に中心位置でＨ２０の隙間が開く（ハ）。
即ち、サーミスタ３の取り付け位置である中央部から離れた位置で受熱部３２が鍋底面に当接するばかりでなく、空気層を介して受熱部３２に伝熱するためにサーミスタ３の検出温度は鍋底温度より低くなってしまうことになる。
【０００９】
従って、受熱部２が傾いた場合であっても、サーミスタ３が鍋底温度を的確に検知するためには、鍋底面から受熱部２への伝熱ロスを少なくする必要があり、形状的に次の２点が重要である。
まず、第１の重要点は、サーミスタ３にできるだけ近い位置の受熱部２が鍋底面に当接することである。また更に、第２の重要点は、片当たりとなった場合の受熱部２と鍋底面との間隙をできるだけ小さくすることである。
例えば、図４に示す別の従来例では、鍋底面と当接する平面部４５はサーミスタ３の近接位置であるφＣの範囲に設け、φＣから外周への面に段さをＤ寸法だけ鍋底面から離隔するように設けることによって、受熱部４２が傾いてもφＣの範囲で鍋底面と当接するようにしている。
しかし、この形状の欠点はφＣから外周への面に設けられた段さである。つまり、段さは間隙Ｄ寸法の空気層を設けることとなってなってしまい、鍋底面から受熱部４２への伝熱にロスを生じる。
従って、この従来例では、サーミスタ３に近い位置の受熱部４２が鍋底面に当接するという第１の重要点では満足しているが間隙を小さくするという第２の重要点が欠けている。
【００１０】
そこで、鍋底面からサーミスタ３への伝熱ロスを少なくするために、受熱部２の形状を次のように形成する。
図２（イ）に示すように受熱部２には、鍋底当接面中央部に略平面５（平面あるいは平面に近似する大きな曲面であってもよい）をφＢの範囲に形成し、φＢ範囲外から外周へのφＡ範囲に、ホルダー９の最大首振り角度θ２以上で、かつ、最大首振り角度に近似する角度θ０の傾斜面４（丸みをおびた曲面であってもよい）を設ける。
【００１１】
温度センサ７が調理鍋１の鍋底面に対して垂直に当接した場合には、受熱部２における略平面の中央部が鍋底面に当接する。そして、温度センサ７が傾いた場合（角度θ１）には、受熱部２の外周が最初に当接せず、受熱部２の中央部に近い略平面５と傾斜面４との境となる変曲部６が鍋底面１に当接する（ロ）。この際の受熱部２と鍋底面との隙間は、中央部でＨ１と小さい。
更に、受熱部２が（角度θ２）傾いた場合に、受熱部２の中央部に近い略平面５と傾斜面４との変曲部６が鍋底面１に当接したままである。また、受熱部２と鍋底面との中央部における隙間は従来例（図３（ハ））のＨ２０に比べてＨ２と小さく、傾斜面と鍋底面との隙間は従来例（図４（ハ））のＨ４１より小さい（図２（ハ））。
即ち、受熱部２の中央部の略平面５に近接する位置で鍋底面に当接するばかりでなく、受熱部２と鍋底面との隙間が小さいので、サーミスタ３は面接触とほぼ同等の温度検出をする。つまり、伝熱ロスを小さくする条件を最大限に満たすことができる。
従って、温度センサ７が傾いて鍋底面に当接したとしても、コントローラ２７は所定温度以上の鍋底温度になると異常事態を素速く判定して燃焼制御ができることになる。
【００１２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例の温度センサを備えた加熱調理器は、説明を判りやすくするために、サーミスタ３による検出温度をコントローラ２７によって電気的に監視し、ガス通路に設けた主電磁弁２５および元電磁弁２６の開閉を制御する加熱調理器として説明したが、手動によってマグネット安全弁を開弁し、検出温度が所定温度以上の場合には電気抵抗を増して熱電対の発生起電力を低下させ、開弁保持力を消失してマグネット安全弁を閉弁するとしても良い。
【００１３】
また、サーミスタ３は所定温度に達すると、所定のストロークを発生させてガス流路を閉弁する温度センサであっても良い。
例えば、温度によって吸着、離脱するもの・膨張するもの・変形するもの、即ち、磁石、サーモエレメント、バイメタル、形状記憶合金を利用したものでも良い。
また、コントローラ２７において、サーミスタ３からの情報を判断処理する監視部および制御部は、マイクロコンピュータを主要部として構成されても良く、あるいはディスクリート回路で構成されていても良い。
また、温度センサを備えた加熱調理器は調理物の加熱温度を火力の自動調節により所定の温度範囲内に保持する温度調節機能を備えたもので構成しても良い。例えば、所定温度を検出した場合の制御は、燃焼を停止することだけに限定されず、加熱温度を一定温度に保つために間欠的に点火・消火をする制御を行なっても良く、あるいは、燃焼炎を更に弱火にする制御を行なっても良い。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の温度センサによれば、温度センサの受熱部が傾いて調理鍋の鍋底面に片当たりとなったとしても、面接触とほぼ同等の温度検出ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る温度センサの拡大図である。
【図２】本発明の実施例に係る温度センサの受熱部と鍋底面との関係を示す図である。
【図３】従来の温度センサに係る受熱部と鍋底面との関係を示す図である。
【図４】従来の温度センサに係る受熱部と鍋底面との関係を示す図である。
【図５】加熱調理器の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 鍋底面
２ 受熱部
３ サーミスタ
４ 傾斜面
５ 略平面
６ 変曲部
８ バネ
９ ホルダー
１０ 支柱
１３ ストッパー部

Claims (1)

1. 器体に固定された支柱に対して首振り可能に設けられ、調理鍋の鍋底に当接する受熱部を頂部に有する円筒状のホルダーと、
   上記ホルダーを鍋底当接方向に付勢するバネと、
   上記受熱部の中央部裏面に設けられ、伝熱された鍋底温度を検出する感温素子とを備えた加熱調理器の温度センサにおいて、
   上記受熱部の中央部を略水平面状に形成すると共に、該中央部から外周への範囲に傾斜面を形成すると共に、上記中央部に対する上記傾斜面の傾斜角度を、上記ホルダーの最大首振り角度以上で、かつ該最大首振り角度に近似する角度としたことを特徴とする温度センサ。

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