JP3664693B2 - Sensor unit for electric rice cooker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本願発明は、電気炊飯器の飯器温度を検出する温度検出手段として作用する電気炊飯器用センサユニットに関するものである。
【従来の技術】
【0003】
マイコン制御される電気炊飯器の場合、飯器温度を検出して温度情報を信号としてマイコンへ出力するセンサユニットが不可欠である。
【0004】
このセンサユニットは、被加熱体(例えば、飯器)の温度を検出する感温素子(例えば、サーミスタ)を金属製の感温体で覆った構造のセンサ本体をスプリングによって付勢して、前記感温体が被加熱体に接触できるようになっている(特開平9−53994号参照)。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記構成のセンサユニットの場合、感温体が人の触れるおそれのある非充電金属部となっているが、電源電圧が100Vである国内仕様の電気炊飯器においてはそのまま使用可能であるが、電源電圧が220V以上である貿易仕様の電気炊飯器の場合、その国の電気安全規格の規格によっては、そのままでは使用できず、強化絶縁構造に変更する必要があった。つまり、国内仕様の電気炊飯器に使用されるセンサユニットと、貿易仕様の電気炊飯器に使用されるセンサユニットとを共用することができず、別構造のものを製作しなければならないという不具合があった。
【0006】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、国内仕様の電気炊飯器のセンサユニットを貿易仕様の電気炊飯器のセンサユニットとして共用できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明では、上記課題を解決するための手段として、電気炊飯器の飯器温度を検出する温度検出手段として作用するセンサユニットを、本体を構成するセンサカバーと該センサカバー内に設けられたセンサホルダーと該センサホルダーに設けられた感温素子と該感温素子を接触状態で覆うように前記センサカバーに取り付けられて感温部となる金属製のセンサキャップとを備えて構成するとともに、前記感温素子と前記センサキャップとの間に、上層側の2層が重ね合わされてなる重合層絶縁シートと下層側の1層からなる単層絶縁シートとからなる厚さが略同一の三重の絶縁シートを設け且つ前記重合層絶縁シ ートと前記センサキャップとの間、前記重合層絶縁シートと前記単層絶縁シートとの間および該単層絶縁シートと前記感温素子との間に、シリコングリスを塗布してなる絶縁層をそれぞれ形成している。
【0008】
上記のように構成したことにより、センサキャップと前記センサホルダーに取り付けられた感温素子との間に設けられた三重の絶縁シートは、上層側の2層が重ね合わされてなる重合層絶縁シートと下層側の1層からなる単層絶縁シートとからなる厚さが略同一の略同一厚さの三重の絶縁シートを使用するという簡単な構造で強化絶縁相当の耐圧構造を構成することとなるため、感温素子からセンサキャップへの導電が阻止されることとなり、アース線を設ける必要がなくなる。従って、電源電圧が220V以上の貿易仕様の電気炊飯器に使用した場合に、センサキャップに人が触れたとしても危険ではなくなり、国内仕様と貿易仕様とを共用することが可能となる。しかも、重合層絶縁シートとセンサキャップとの間、重合層絶縁シートと単層絶縁シートとの間および単層絶縁シートと感温素子との間に、シリコングリスを塗布してなる絶縁層をそれぞれ形成しているので、センサキャップから感温素子への熱伝導速度を低下させることなく、絶縁性能をより一層向上させることができる。
【発明の実施の形態】
【0009】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【0010】
まず、本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器用センサユニットが使用される電気炊飯器の構造について説明する。
【0011】
この電気炊飯器は、図1に示すように、内部に炊飯用の飯器3を収納し得るように構成され且つ空間部4を有する二重構造の炊飯器本体1と、該炊飯器本体1の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体2とを備えている。
【0012】
前記炊飯器本体1は、外側壁を構成する胴部5aと後述する保護枠6との連結部を構成する肩部5bとを有する合成樹脂の一体成形品からなる外ケース5と、内周壁を構成する合成樹脂製の有底筒状の保護枠6と、底壁を構成する合成樹脂製の皿形状の底ケース7とによって構成されている。また、前記外ケース5、保護枠6および底ケース7に囲まれて前記空間部4が形成されている。前記外ケース肩部5bと前記保護枠6の上端とは、図示しない結合手段(例えば、ビス)を介して結合される一方、前記保護枠6の底部と前記底ケース7の底部とは、互いに突出衝合される突部6a,7aをビス(図示省略)により締結することにより結合されている。なお、前記保護枠6内には、前記飯器3が取り出し可能に収納されることとなっている。
【0013】
前記保護枠6の底面中央部には、飯器温度を検出するための温度検出手段として作用するセンサユニット8を臨ませるためのセンサー穴9が形成されている。 前記センサー穴9を包囲するように炊飯時における加熱手段として作用する環状の電磁誘導コイル(以下、ワークコイルという)10A,10Bが前記保護枠6の底面および該底面から側周面に至る間の湾曲部に対応して配設されている。該ワークコイル10A,10Bは、交番磁界を発生するものであり、該交番磁界の電磁誘導により前記飯器3に誘導渦電流を発生させ、該誘導渦電流の抵抗熱を利用して加熱するものとされている。なお、飯器3は、ワークコイル10A,10Bにより誘導渦電流を発生させることのできる材質(例えば、磁性体材料)により構成される。
【0014】
前記センサー穴9内には、前記飯器3の底部に対して接触するようにしてセンサユニット8が設けられている。また、前記保護枠6の側周面には、保温時における加熱手段として作用する保温ヒータ11が取り付けられている。
【0015】
一方、前記蓋体2は、外面を構成する合成樹脂製の上板12と、該上板12の外周縁に接合された合成樹脂製の環状枠13と、該環状枠13の内周縁に取り付けられて内面を構成する熱良導体からなる放熱板14とによって構成されており、前記上板12と放熱板14に囲まれた空間部15には、断熱材16が配設されている。前記放熱板14の上面には、蓋ヒータ17が設けられている。
【0016】
この蓋体2は、前記外ケース5の肩部5bの一側に形成されたヒンジユニット(図示省略)を介して炊飯器本体1に対して弧回動自在に取り付けられている。符号19は蓋体2の周縁と飯器3の開口部との間をシールするシールパッキンである。
【0017】
ついで、本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器用センサユニット(即ち、上記構成の電気炊飯器に用いられているセンサユニット8)について以下に詳述する。
【0018】
このセンサユニット8は、図2に示すように、本体を構成するセンサカバー20と該センサカバー20内に設けられたセンサホルダー21と該センサホルダー21に設けられた感温素子22と該感温素子22を覆うように前記センサカバー20に取り付けられて感温部となる金属製のセンサキャップ23とを備えて構成されている。
【0019】
前記センサカバー20は、上方に位置する小径円筒部20aと下方に位置する大径円筒部20bと該大径円筒部20bの中心部から垂設されたガイド部20cと前記大径円筒部20bの下端外周縁から垂設された一対の係止爪部20d,20dとからなる合成樹脂の一体成形品により構成されており、内部には、前記小径円筒部20aから前記ガイド部20cを上下に貫通する断面太鼓形状のガイド穴24が形成されている。
【0020】
前記小径円筒部20aには、前記センサキャップ23が被嵌されることとなっており、その外周には、センサキャップ23の一部を凹陥させてなる凹陥部23a,23aを食い込ませるための一対の凹部25,25が形成されている。
【0021】
前記大径円筒部20bの外周には、このセンサユニット8が取り付けられる環状壁部26(図1参照)との間をシールするシールパッキン27が取り付けられている。
【0022】
前記センサカバー20は、前記大径円筒部20bと前記環状壁部26にビス止めされる取付座28との間に介設されたスプリング29によって上方に付勢されており、前記係止爪部20d,20dは、前記取付座28に形成された係合穴28a,28aの口縁に対して下方から係合されてセンサカバー20の上動限を規制することとなっている。このセンサカバー20は、飯器3のセット時にその重みによりスプリング29の付勢力に抗して下方に摺動することとなっている(図1参照)。前記取付座28には、前記センサカバー20の上下摺動時に前記ガイド部20cを案内するガイド筒30が該ガイド部20cの外周側に向かって一体に突設されている。このようにすると、センサカバー20の上下摺動が円滑に行える。
【0023】
前記センサホルダー21は、前記ガイド穴24の口縁に架設されるとともにその中央部に感温素子22が取り付けられているホルダー部21aと、前記ガイド穴24に摺動自在に嵌挿される摺動部21bと、該摺動部21bと前記ホルダー部21aとを連結する連結部21cとからなる合成樹脂の一体成形品により構成されている。このようにすると、センサホルダー21を安定状態でガイド穴24に摺動自在に収納することができる。
【0024】
前記感温素子22としては、サーミスタが採用されており、該感温素子22と前記センサキャップ23との間には、三重の絶縁シート31,31,31が介設されている。
【0025】
前記絶縁シート31,31,31は、図3に拡大図示するように、上層の2層が重ね合わされてなる重合層絶縁シートAと、下層の1層からなる単層絶縁シートBとからなっており、前記重合層絶縁シートAと前記センサキャップ23との間、前記重合層絶縁シートAと前記単層絶縁シートBとの間および該単層絶縁シートBと感温素子22との間には、シリコングリスを塗布してなる絶縁層32,32,32が形成されている。前記各絶縁シート31の厚さは略同一とされている。このようにすると、略同一厚さの絶縁シート31,31,31はを三重に重ね合わせることにより、強化絶縁相当の耐圧構造が得られることとなり、構造が簡略となる。また、シリコングリスを塗布してなる絶縁層32,32,32の存在により、センサキャップ23から感温素子22への熱伝導速度を低下させることなく、絶縁性能をより一層向上させることができる。
【0026】
前記各絶縁シート31としては、例えばポリイミドフィルムが採用される。このポリイミドフィルムは、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンの縮重合によって得られるものであり、低温から高温までの広い範囲にわたって、優れた機械的、物理的、化学的、電気的性質を保持している。
【0027】
例えば、上記ポリイミドフィルムは、次のような特長を有している。
A.耐熱耐寒性
低い方は−269℃、高い方は+400℃まで十分使用に耐えるし、常温にお いては、ポリエステルフィルムと大体同じ程度の特性を有しているが、高温あ るいは低温になってもポリエステルフィルムほど大きく変化せず、優れた特性 を保持している。
B.耐炎性
800℃以上でなければ、炭化を始めないし、耐延焼性、被融解性を有してい る。
C.耐化学薬品性
あらゆる有機溶剤に溶けないし、高温においても優れた耐化学薬品性を示す。 また、不融性で不溶性を有している。
D.電気絶縁性
大きな絶縁破壊強さ、小さな誘電正接などの優れた電気的特性は広い温度範囲 および周波数範囲にわたってほとんど変化しない。
【0028】
ちなみに、上記ポリイミドフィルムの機械的性質、熱的性質および電気的性質は、下記表1、表2および表3に示す通りである。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
上記のように構成したことにより、センサキャップ23と感温素子22との間に設けられた三重の絶縁シート31,31,31は、強化絶縁相当の耐圧構造を構成することとなるため、感温素子22からセンサキャップ23への導電が阻止されることとなり、アース線を設ける必要がなくなる。従って、電源電圧が220V以上の貿易仕様の電気炊飯器に使用した場合に、センサキャップ23に人が触れたとしても危険ではなくなり、国内仕様と貿易仕様とを共用することが可能となる。
【0033】
ところで、本実施の形態において使用されている絶縁シート31の熱伝導率は、25℃換算で3.5×10-4cal/cm/秒/℃〜3.9×10-4cal/cm/秒/℃の範囲に設定されるのが望ましい。このようにすると、三重の絶縁シート31,31,31を介在させたことによるセンサキャップ23から感温素子22への熱伝導速度の低下を許容範囲内に抑えることができ、感温素子22の応答性を確保することができる。
【0034】
また、この絶縁シート31の熱収縮率は、測定方法ASTMD−1204で測定した場合における250℃換算で0.5%以下に設定されるのが望ましい。このようにすると、感温素子22とセンサキャップ23との間に介在される絶縁シート31,31,31の熱収縮を許容範囲内に抑えることができ、十分な耐熱性を確保することができる。
【0035】
さらに、この絶縁シート31の厚さは、22μ〜28μの範囲に設定されるのが望ましい。このようにすると、感温素子22とセンサキャップ23との間に介在される絶縁シート31,31,31はの耐圧性を確保することができる。
【0036】
上記実施の形態においては、加熱手段として電磁誘導コイルを用いた電気炊飯器用のセンサユニットについて説明したが、本願発明は、熱盤式の電気ヒータを加熱手段として用いた電気炊飯器用のセンサユニットにも適用可能なことは勿論である。
【発明の効果】
【0037】
請求項1の発明によれば、電気炊飯器の飯器温度を検出する温度検出手段として作用するセンサユニットを、本体を構成するセンサカバーと該センサカバー内に設けられたセンサホルダーと該センサホルダーに設けられた感温素子と該感温素子を接触状態で覆うように前記センサカバーに取り付けられて感温部となる金属製のセンサキャップとを備えて構成するとともに、前記感温素子と前記センサキャップとの間に、上層側の2層が重ね合わされてなる重合層絶縁シートと下層側の1層からなる単層絶縁シートとからなる厚さが略同一の三重の絶縁シートを設けて、センサキャップと感温素子との間に設けられた三重の絶縁シートが、強化絶縁相当の耐圧構造を構成することとなるようにしたので、簡単な構造で感温素子からセンサキャップへの導電が阻止されることとなって、アース線を設ける必要がなくなる。従って、電源電圧が220V以上の貿易仕様の電気炊飯器に使用した場合に、センサキャップに人が触れたとしても危険ではなくなり、国内仕様と貿易仕様とを共用することが可能となるという効果がある。しかも、重合層絶縁シートとセンサキャップとの間、重合層絶縁シートと単層絶縁シートとの間および単層絶縁シートと感温素子との間に、シリコングリスを塗布してなる絶縁層をそれぞれ形成しているので、センサキャップから感温素子への熱伝導速度を低下させることなく、絶縁性能をより一層向上させることができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】 本願発明の実施の形態にかかるセンサユニットを使用した電気炊飯器の縦断面図である。
【図2】 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器用センサユニットの縦断面図である。
【図3】 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器用センサユニットの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【0039】
3は飯器、8はセンサユニット、20はセンサカバー、21はセンサホルダー、22は感温素子(サーミスタ)、23はセンサキャップ、32はアース端子、32aは弾性片、31は絶縁シート(ポリイミドフィルム)、32は絶縁層(シリコングリス)、Aは重合層絶縁シート、Bは単層絶縁シート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to a sensor unit for an electric rice cooker that acts as temperature detection means for detecting the rice cooker temperature of the electric rice cooker.
[Prior art]
[0003]
In the case of an electric rice cooker controlled by a microcomputer, a sensor unit that detects the temperature of the rice cooker and outputs temperature information as a signal to the microcomputer is essential.
[0004]
This sensor unit urges a sensor body having a structure in which a temperature sensing element (for example, a thermistor) for detecting a temperature of a heated body (for example, a rice cooker) is covered with a metal temperature sensing element by a spring, and The temperature sensitive body can come into contact with the object to be heated (see JP-A-9-53994).
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
In the case of the sensor unit having the above configuration, the temperature sensing element is a non-chargeable metal part that may be touched by humans, but it can be used as it is in an electric rice cooker with a power supply voltage of 100 V. In the case of an electric rice cooker with a trade specification having a voltage of 220 V or more, depending on the country's electrical safety standard, it cannot be used as it is, and has to be changed to a reinforced insulation structure. In other words, the sensor unit used in the domestic specification electric rice cooker and the sensor unit used in the trade specification electric rice cooker cannot be shared, and a different structure must be manufactured. there were.
[0006]
This invention is made | formed in view of said point, It aims at making it possible to share the sensor unit of a domestic specification electric rice cooker as a sensor unit of a trade specification electric rice cooker.
[Means for Solving the Problems]
[0007]
In the invention of claim 1, as means for solving the above-mentioned problem, a sensor unit that acts as temperature detection means for detecting the rice cooker temperature of the electric rice cooker is provided in the sensor cover constituting the main body and in the sensor cover. And a temperature sensor provided on the sensor holder, and a metal sensor cap that is attached to the sensor cover and serves as a temperature sensor so as to cover the temperature sensor in a contact state. In addition, between the thermosensitive element and the sensor cap, the thickness composed of the polymer layer insulating sheet in which two layers on the upper layer side are overlapped and the single layer insulating sheet consisting of one layer on the lower layer side is substantially the same. between the triple insulating sheet between and the polymer layer insulating sheet over preparative provided with the sensor cap, the feeling and the monolayer insulating sheet between the polymer layer insulating sheet and the single-layer insulation sheet Between the element and forms an insulating layer formed by coating a silicone grease, respectively.
[0008]
By configuring as described above, the triple insulating sheet provided between the sensor cap and the temperature-sensitive element attached to the sensor holder includes a superposed layer insulating sheet in which two layers on the upper layer side are overlapped with each other. A pressure-resistant structure equivalent to reinforced insulation is formed with a simple structure in which a triple insulating sheet having substantially the same thickness, which is composed of a single-layer insulating sheet consisting of one layer on the lower layer side, is used. The conduction from the temperature sensitive element to the sensor cap is blocked, and there is no need to provide a ground wire. Therefore, when it is used for an electric rice cooker with a power supply voltage of 220 V or more, even if a person touches the sensor cap, it is not dangerous, and the domestic specification and the trade specification can be shared. Moreover, an insulating layer formed by applying silicon grease between the polymer layer insulating sheet and the sensor cap, between the polymer layer insulating sheet and the single layer insulating sheet, and between the single layer insulating sheet and the temperature sensitive element, respectively. Since it is formed, the insulation performance can be further improved without reducing the heat conduction speed from the sensor cap to the temperature sensitive element.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0009]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
First, the structure of the electric rice cooker in which the electric rice cooker sensor unit according to the embodiment of the present invention is used will be described.
[0011]
As shown in FIG. 1, this electric rice cooker is configured so that a
[0012]
The rice cooker main body 1 includes an outer case 5 made of a synthetic resin integrally formed with a body portion 5a constituting an outer wall and a
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
On the other hand, the lid 2 is attached to the synthetic resin
[0016]
The lid 2 is attached to the rice cooker main body 1 so as to be capable of rotating in an arc via a hinge unit (not shown) formed on one side of the
[0017]
Next, the electric rice cooker sensor unit according to the embodiment of the present invention (that is, the
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
The
[0020]
The small-diameter
[0021]
A seal packing 27 is attached to the outer periphery of the large-diameter
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
A thermistor is employed as the
[0025]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the insulating
[0026]
As each said insulating
[0027]
For example, the polyimide film has the following features.
A. Heat resistance and cold resistance The lower one can withstand up to -269 ° C and the higher one up to + 400 ° C, and has the same characteristics as polyester film at room temperature, but at high or low temperatures. However, it does not change as much as the polyester film and retains excellent properties.
B. Flame resistance Unless it is 800 ° C or higher, it does not start carbonization, has fire spread resistance, and meltability.
C. Chemical resistance Does not dissolve in any organic solvent and exhibits excellent chemical resistance even at high temperatures. It is infusible and insoluble.
D. Electrical insulation Excellent electrical properties, such as high breakdown strength and small dielectric loss tangent, vary little over a wide temperature and frequency range.
[0028]
Incidentally, the mechanical properties, thermal properties and electrical properties of the polyimide film are as shown in Table 1, Table 2 and Table 3 below.
[0029]
[Table 1]
[0030]
[Table 2]
[0031]
[Table 3]
[0032]
With the above configuration, the triple insulating
[0033]
Incidentally, the thermal conductivity of the insulating
[0034]
Moreover, it is desirable that the thermal contraction rate of the insulating
[0035]
Furthermore, it is desirable that the thickness of the insulating
[0036]
In the said embodiment, although the sensor unit for electric rice cookers which used the electromagnetic induction coil as a heating means was demonstrated, this invention is a sensor unit for electric rice cookers which used the hot-plate-type electric heater as a heating means. Of course, it is applicable.
【The invention's effect】
[0037]
According to the first aspect of the present invention, a sensor unit that acts as temperature detecting means for detecting the rice cooker temperature of an electric rice cooker includes a sensor cover that constitutes a main body, a sensor holder provided in the sensor cover, and the sensor holder. And a metal sensor cap that is attached to the sensor cover and serves as a temperature sensing part so as to cover the temperature sensing element in contact with the temperature sensing element. Between the sensor cap, a triple insulating sheet having substantially the same thickness composed of a polymer layer insulating sheet in which two layers on the upper layer side are superimposed and a single layer insulating sheet consisting of one layer on the lower layer side is provided, since triple insulating sheet provided between the sensor cap and the temperature-sensitive element, and so constitutes the reinforced insulation considerable breakdown voltage structure, sensor cap from the temperature sensitive device with a simple structure It becomes the conductive to is prevented, thus eliminating the need for the ground wire. Therefore, when used in an electric rice cooker with a power supply voltage of 220V or more, even if a person touches the sensor cap, it is not dangerous, and the domestic specification and the trade specification can be shared. is there. In addition, an insulating layer formed by applying silicon grease between the polymer layer insulating sheet and the sensor cap, between the polymer layer insulating sheet and the single layer insulating sheet, and between the single layer insulating sheet and the temperature sensitive element, respectively. Since it is formed, there is an effect that the insulating performance can be further improved without reducing the heat conduction speed from the sensor cap to the temperature sensitive element.
[Brief description of the drawings]
[0038]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric rice cooker using a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a sensor unit for an electric rice cooker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a sensor unit for an electric rice cooker according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
[0039]
3 is a rice cooker, 8 is a sensor unit, 20 is a sensor cover, 21 is a sensor holder, 22 is a temperature sensing element (thermistor), 23 is a sensor cap, 32 is a ground terminal, 32a is an elastic piece, 31 is an insulating sheet (polyimide) Film), 32 is an insulating layer (silicone grease) , A is a polymerized layer insulating sheet, and B is a single-layer insulating sheet .
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