JP4086181B2 - 鍋検出用の能動センサを有する電気ラジエントヒータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上方を覆うホットプレート上の鍋またはポットの位置を検出する能動センサを備えた電気ラジエントヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのようなセンサは、ドイツ特許第ＤＥ１９６ ０３ ８４５ Ａ１号などから 周知であり、鍋がホットプレート上にあるかどうか、またおそらくはその位置を検出するために使用される。加熱システムは、鍋がその上に載っている時だけ作動する。これは、一方では、ホットプレート上に鍋がない時のエネルギの浪費を避けるため、また他方では、高温で開放状態で作動しているホットプレートによる物品の燃焼または破損の危険を防止するためである。
【０００３】
ドイツ特許第ＤＥ１９６ ０３ ８４５ Ａ１号によるセンサは、ヒータとホッ トプレートとの間にほぼ円形に延びたワイヤループとして構成されている。対応の金属製鍋を載せることによって、センサループのインダクタンスに変化が生じる。この変化が、関連の電子手段によって鍋の載置として検出される。意図されたように、それから独立的に加熱システムを作動させることができる。ラジエントヒータへのセンサの取り付けに困難が生じる。また、特にセンサが調理領域としての結晶化ガラスプレートの破壊などを生じる可能性がある落錘衝撃試験において、センサ重量に関する問題が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、センサの取り付けが簡単になると共に、改良構造を有する上記電気ラジエントヒータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴を有するラジエントヒータによって解決される。本発明の好都合な発展が、従属請求項に示され、以下にさらに詳細に説明されている。明確な参考として、請求項の表現は本説明の内容の一部に組み込まれる。
【０００６】
周知の従来型円形センサループまたはコイルと異なって、本発明によるセンサは、ループレス式に構成されている。それは、好ましくはそれの経路の少なくとも主要部分でほぼ直線状に延びている。ラジエントヒータまたは加熱ゾーン付近にほぼ専ら直線状に延びることが特に好ましい。本発明に関連して、ループレスとは、センサが完全またはほぼ閉じたループを形成しないことを意味する。センサは好ましくは、その経路で表面をまったく画定しない。
【０００７】
「ほぼ直線状」とは、過度でない波形か、同様な構造のセンサも意味する。最後になるが、それは単一方向に延びている、すなわち、その経路をそれによって説明することができる。
【０００８】
本発明によるセンサは、構造が相当に簡易化されるという利点を有する。一定の状況では数回巻きにもなる完全な周方向ループがラジエントヒータに取り付けられておらず、これは直線部分だけに当てはまる。それらは、たとえば少なくとも一端部でラジエントヒータの縁部か、それを取り囲む絶縁体に固定することができる。ループ状のセンサにはまた、センサが直接的にラジエントヒータの中央ゾーンを横切っていないため、その中央ゾーンを正確に確定することができないという欠点もある。その周方向ループ状の特性のため、いずれの部分も中央領域を通ることができない。しかし、この中央領域の上方に直線状センサを案内する場合、問題が発生しない。
【０００９】
驚くことに、本発明では、たとえば多回路ヒータの上方に平行に延びた２本のワイヤを備えれば、鍋の載置と共に、それの寸法、さらにはそれの位置も検出することが可能であることがわかった。
【００１０】
驚くことに、センサは、加熱ゾーンの上方に延びた部分を有する、たとえば、直線状の導電体として構成するだけでよいこともわかった。それは、ラジエントヒータの一縁部からその中心を越えて、好ましくは他縁部まで延在することができ、従って、センサは表面をまったく囲まない。驚くことに、機能すなわち検出精度は、センサとして上記の平行導体の場合とまったく同じである。関連の電子システムの設定切り換え閾値の関数として、鍋が載置されているかどうか、または鍋または位置が容認されるかどうかを決定することができる。
【００１１】
好都合なことに、センサは、加熱ゾーンまたはラジエントヒータ全体の上方を横切っている。好都合なことに、特に単一導体または部分を有するセンサの場合、ほぼ担持または収容を行う金属プレートまたはディスクを備えたラジエントヒータを使用することが可能である。金属ディスクは、センサ用の帰線としてか、第２接続部として構成することができる。これによって、複雑な追加の接続作業の必要がなくなる。驚くことに、これはそのような鍋検出センサの機能を損なわないことがわかった。センサは、少なくとも一方の端部領域において、ラジエントヒータの金属ディスクから電気絶縁することができる。このように絶縁された端部領域によって、それは外部からアクセスできる第１電気接続部に接続される。他方のセンサ端部は、直接的または間接的に金属ディスクに接続される。特に簡単な構造では、電気接続のために第２電気接続部を金属ディスクの任意点に固定するだけでよい。
【００１２】
特に好適な発展例によれば、センサ用の可能な接続手段または接続プラグが、接続部材内に両接続部を含む。このために、一方のセンサ端部付近で、接続部材をラジエントヒータまたは金属ディスクに固定することができる。帰線として、または第２電気接続部として金属ディスクを使用した時、任意点で信号を取り出したり、接続部材を一方のセンサ端部に非常に近接した位置に配置することが非常に容易にできる。
【００１３】
好都合にも、センサは、ラジエントヒータの加熱領域の上方の中央を通っており、これによって、対応の高温点に載置された鍋がセンサの実質的に適当な位置を確実に覆うことができ、検出が可能になる。幾つかの加熱領域を有するラジエントヒータの場合、センサは複数の加熱領域の上方を、特にすべての加熱領域の上方を通ることができる。
【００１４】
また、センサが分離領域だけを覆って、その分離領域について鍋の位置を検出するようにすることもできる。 これは、たとえば、細長いベーキングまたはフ ライ装置用などの側方に配置された追加加熱手段の場合に好都合である。
【００１５】
本発明の１つの変更例によれば、ラジエントヒータを取り付けた時、上にラジエントヒータを取り付けたホットプレートから限定距離だけ下方を通るようにして、センサをラジエントヒータに取り付けることが可能である。このわずかな距離は、０．１〜１０ｍｍにすることができ、非常に小さい、すなわち１０分の２〜３ｍｍであることが好ましい。この距離の限界として、ラジエントヒータを包囲して、取り付け状態でホットプレートの下側に係合する絶縁プレートなどの上縁部を使用することもできる。
【００１６】
本発明のさらなる発展例では、所望の距離または空間を正確に設定できるように、センサの少なくとも一端部に高さ調節部を設けることができる。そのような高さ調節部は、たとえば、好ましくはラジエントヒータ平面に垂直な方向でラジエントヒータに設けられた細長穴を有することができる。センサ高さは、この細長穴に沿って調節することができる。
【００１７】
センサを剛直に、好ましくは太いワイヤとして、または管形に構成することが可能である。管状センサの場合、外部に対して電気絶縁することができる金属管を使用するのが特に妥当である。本発明の変更例では、センサをラジエントヒータ用に従来より使用されていたロッドレギュレータと組み合わせることができる。ロッドレギュレータの金属製の外管がセンサを形成するか、それをセンサ用の導電体として使用することができる。これによって、必要な取り付けコストが大幅に軽減された結合部材を形成することができるようになる。
【００１８】
好都合なことに、従来型ロッドレギュレータは、ラジエントヒータ上に余熱接触部を備えることができ、センサとして構成されることができる。ロッドレギュレータの余熱接触部が必要ない場合、このレギュレータ内で利用可能な空間を、センサ接続用の接続ブロックとして使用することができる。
【００１９】
本発明の別の可能性によれば、センサは、ワイヤ、編組線または金属バンドなどの形の、弾性または可撓性構造を有することができる。後者は、加熱領域の少なくとも１つの部分の上方で引き伸ばされて、伸長効果によって必要な安定性を獲得することができる。
【００２０】
本発明の範囲内において、熱によって生じるセンサの長さ変化を補償するために、ばね手段を設けることができる。あるいは、または追加して、センサの少なくとも一端部の取り付けおよび／または張力の、したがってセンサ形状の維持のためにばね手段を使用することができる。センサ位置が一定の役割を果たす場合、ばね手段は、位置が定められた正確な固定が可能であるように構成されなければならない。ばね張力は、センサ材料またはセンサ断面の時間／熱膨張限界に合わせなければならない。これによって、システムセンサ／ばね手段が最適な相互一致を確実に行うことができる。ばね手段は好ましくは、板ばねで構成され、本発明の１つの変更例では、これは打ち抜くか、ラジエントヒータ用の支持ディスクの金属縁部から作製することができる。
【００２１】
ばね手段を使用してセンサの少なくとも一端部をラジエントヒータに固定または取り付けることが可能である。ばね手段は、ラジエントヒータを受け取るための金属ディスクから電気絶縁することができる。しかし、特に好適な方法で、ばね手段が金属ディスクへのセンサの電気結合に利用され、この場合、それは帰線または第２電気接続部として使用される。
【００２２】
センサは、スケーリング防止構造を有して、永久的に加熱ゾーンの高温によって攻撃または破壊されないようにしなければならない。また、センサ材料がキュリー点を有すると、測定結果に誤りが生じる可能性があるので、キュリー点がないことが好ましい。
【００２３】
また、上記の従来型ロッドレギュレータを用いる場合、たとえば、ＰＴ１００またはＰＴ１０００の形の貴金属温度測定抵抗器を組み込むことが可能である。貴金属温度測定抵抗器は、ロッドレギュレータのセラミック部分と交換することができる。ロッドレギュレータの外管は、センサとして、また貴金属温度測定抵抗器用のホルダとして構成することができる。
【００２４】
最後になるが、本発明は、幾つかのラジエントヒータを備えた調理領域も対象として含み、少なくとも１つの、好ましくはすべてのラジエントヒータを上記のように構成することができる。
【００２５】
センサ信号を評価するのに必要なセンサ電子機器が設けられることは明らかであり、たとえばドイツ特許第ＤＥ１９６ ０３ ８４５ Ａ１号に記載されている ように構成することができ、この特許の内容は明確な参考として本説明の内容の一部に組み入れられる。
【００２６】
上記およびさらなる特徴は、請求項、説明および図面から推測することができ、個々の特徴は、単独でも、幾つかを組み合わせても、本発明の実施形態や他の分野で実現することができ、ここで保護を請求する好都合な独立的に保護可能な構造を表すことができる。本出願を個別項目に分割することや副標目は、以下の記載の全体的有効性を決して制限することはない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
添付図面に関連して、本発明の実施形態を以下に説明する。
【００２８】
図１および図２は、本発明によるラジエントヒータ１１を断面図で示しており、これはほぼ従来通りに構成されている。すなわち、円周方向周縁部１５を有する平面的な絶縁体１４が、側方隆起縁部１３を有する金属プレートまたはディスク１２内に配置されている。絶縁体１４上に、たとえば、図２に示すように蛇行形巻線の形にしたラジエントヒータの加熱導体１６が配置されている。ロッドレギュレータの接続部材１８が、金属ディスク縁部１３に取り付けられている。また、ラジエントヒータ１１の加熱導体１６用のさらなる電気接続部１９が設けられている。
【００２９】
接続部材１８のロッドレギュレータの管２１は、ラジエントヒータ１１または金属ディスク１２全体の上方を横切ってそれを越えて延在している。それの左端部２２が絶縁体周縁部分１５内に取り付けられるか、それの上方に幾分突出している。
【００３０】
本発明によれば、ロッドレギュレータの金属管２１は、ポット検出センサとして構成されている。図２から推測できるように、センサ２１は、金属ディスク１２またはラジエントヒータ１１全体の上方にそれを越えて延在しており、従って、いずれの場合も、加熱導体１６によって形成された加熱ゾーン１７を覆う。管またはセンサ２１の電気接触は、アースまたは接地としてロッドレギュレータを固定することによってセンサを金属ディスク１２またはその縁部１３に直接的に接続することにより、右側領域で行われる。センサ２１が金属ディスク縁部１３を通過する時、簡単な係合または対応の弾性接触手段などによってここで別の電気接触を行う可能性を得ることが可能である。センサ２１の他方の左端部の電気接触は、図１に示されているように、周縁部１５および金属ディスク縁部１３の両方を貫通して縁部１３の上方に幾分突出した端部２２で行われる。端部２２に取り付けられた可撓性金属編組線２４が、接続部材２７のプラグ接続ラグ２５につながっている。接続部材２７は、金属ディスク縁部１３に固定され、従来通りに絶縁材、好ましくはセラミック材を有する。センサ端部２２が開口付近の位置で金属ディスク縁部１３と接触しないことが重要である。この目的のために、絶縁体縁部１５を介した係合によって端部２２の位置の固定が行われるため、開口を十分に大きくすることができる。さらにもっと確実な方法は、開口または穴または切り欠きの内側をプラスチックまたはセラミック材製などの一種の電気絶縁スリーブで絶縁することであり、これによって、センサ端部２２を金属ディスク縁部１３に取り付けることもできる。
【００３１】
金属ディスク縁部１３は、さらなる可撓性編組線２８によって、接続部材２７の第２プラグ接続ラグ２６に接続されている。したがって、一端部で、センサ端部２２および金属編組線２４によってセンサ２１の接触が行われる。他端部で、金属編組線２８およびディスク縁部１３によって接触が行われている。金属編組線２８の代わりに、接続ラグ２６を直接的に金属ディスク１２に接続したり、金属ディスク１２から曲げることもできる。
【００３２】
図１および図２による可能性の変更例として、ロッドレギュレータまたはセンサ２１の接続部材１８の近くにプラグ接続ラグ２６を設けることも考えられる。これによって、金属ディスクを経由する信号線を省くことができるが、これは電気的にも機能的にも決定的な利点を生じない。センサ２１の両接続部２５および２６用に単一の接続部材２７を設けて、プラグなどによる組み立てまたは接触を非常に簡単かつ誤りがないように行うことができることが非常に重要である。この場合、金属ストランドまたは編組線２８を接続部材２７からロッドレギュレータ接続部材１８に近いセンサ２１の他端部まで延在させることも可能であろう。これは可能であるが、コストが大幅に増加し、上記の可能性より複雑になる。
【００３３】
さらに、図１および図２による構造では、ロッドレギュレータ接続部材１８の固定および／またはセンサ２１の他端部２２の保持によって、それの位置、したがってラジエントヒータ１１を覆っている結晶化ガラスプレートの下方の将来位置の固定または調節を行うことができる。
【００３４】
図３および図４は、金属ディスク１１２と、金属ディスク縁部１１３と、絶縁体１１４と、２つの環状周縁部分１１５ａおよび１１５ｂとを備えた同様なラジエントヒータ１１１を示す。内側周縁部分１１５ａは、加熱導体１１６によって加熱ゾーンを内側加熱ゾーン領域１１７ａおよび外側加熱ゾーン領域１１７ｂに分割している。ロッドレギュレータ１３０が、図４に詳細な形で示されており、温度過昇を防止するための従来型ロッドレギュレータに対応するが、この場合にはセンサ機能との結びつきがない。
【００３５】
金属ディスク縁部１１３の右側に板ばね１３１がねじ留めまたはリベット留めされており、これの長い弾性脚部分が金属ディスク縁部１１３から約２０°の角度で突出している。センサワイヤ１２１が板ばね１３１の端部に固定されており、固定具は導電性である。センサワイヤ１２１は、いずれの場合も周縁部分１１５ａおよび１１５ｂ内の対応の切り欠き１３３を通ってラジエントヒータ１１１の上方を横切り、加熱ゾーン領域１１７ａおよび１１７ｂを覆う。
【００３６】
金属ディスク１１２またはその縁部１１３の左端部に、図１および図２のものと同じ接続部材１２７が取り付けられている。センサワイヤ１２１は、板ばね１３１の張力によってまっすぐに保持されるように、直接的に接続部材１２７のプラグ接続ラグ１２５の上方突出部分に取り付けられている。図１および図２のセンサの接触と同じく、他方のプラグ接続ラグ１２６は可撓性金属編組線１２８によって金属ディスク縁部１１３に、したがって、板ばね１３１を介してセンサ１２１に接続されている。したがって、センサ１２１は、２つのプラグ接続ラグ１２５、１２６によって単一の接続部材１２７内で接触する。この単一の接続点およびそれの変更例の利点は、図１および図２に関連して説明したものと同じである。
【００３７】
接続部材２７または１２７から、ラジエントヒータまたは調理領域全体を制御する電子機器と組み合わせることができる対応の鍋検出電子機器まで接続ケーブルを引くことができる。
【００３８】
図３および図４に従った構造では、接続ラグ１２６から突出したセンサワイヤ１２１固定部分を板ばねのようにセンサの方向にたわむことができるようにしてもよい。これによって、センサ１２１の他端部を直接的に金属ディスクに固定することができ、板ばね１３１およびそれの固定具を省くことができる。さらなる可能性として、同様なストリップを打ち抜いてディスク縁部１１３から側方へ折り曲げることによって、板ばね１３１およびそれの複雑な固定の代わりにすることもできる。
【００３９】
センサ管または剛直センサを備えたロッドレギュレータを縁部からラジエントヒータの中央からわずかな距離だけ上方に通すことも考えられる。この場合、センサを保持すると共に下方から案内される金属部品によって、センサを固定すると共に、それの端部で電気接触を生じることが可能である。その場合、可撓性金属編組線と同様に、それを接続部材などまで案内することができ、この目的のために編組線を絶縁しなければならない。この構造は、センサとして可撓性ワイヤを用いて実現することができる。
【００４０】
図３および図４の構造において、センサワイヤ１２１の代わりに、たわむことができない太いワイヤを使用することもできる。この場合、板ばね１３１に相当するばね手段を用いて、少なくとも一端部に固定することもできる。
【００４１】
本発明の範囲内において、一方のセンサ端部を直接的に接続部材の接続ラグに固定することが可能である。これによって、その端部用の他の固定が必要なくなるという利点が得られる。金属ディスクまたはその縁部で、またはそれを介してセンサ端部と接触する時、センサの他端部を金属ディスクから確実に絶縁しなければならない。
【００４２】
２つの実施形態を通して、特に単一の直線状導体を有するだけであるセンサの取り付けは非常に容易に行うことができ、２つの固定点が必要なだけであることを確認することができる。これらの実施形態のさらに重要な利点は、導体として金属ディスクを使用することによって、接続部および接続リード線の両方が非常に容易に可能であることにある。一方のセンサ端部を金属ディスクに取り付けることによって、相当な構造的単純化が得られる。それによって、組み立てコストが、またそれに伴って全体コストが低下し、誤りの発生源を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロッドレギュレータがセンサを形成している本発明によるラジエントヒータの断面図である。
【図２】図１のラジエントヒータの平面図である。
【図３】センサとして緊縮ワイヤを用いた変更構造の断面図である。
【図４】図３のラジエントヒータの平面図である。
【符号の説明】
１１ ラジエントヒータ
１２、１１２ 金属ディスク
１３ 側方隆起縁部
１４、１１４ 絶縁体
１５ 円周方向周縁部
１６ 加熱体
１７ 加熱ゾーン
１８ 接続部材
２１ 管またはセンサ
２２ 端部
２４ 可撓性金属編組線
２５、１２５ 接続ラグ
２６、１２６ 第２プラグ接続ラグ
２７、１２７ 接続部材
２８、１２８ 可撓性編組線
１１３ 金属ディスク縁部
１１５ａ、１１５ｂ 環状円周部
１１６ 加熱導体
１１７ａ 内側加熱ゾーン領域
１１７ｂ 外側加熱ゾーン領域
１２１ センサワイヤ
１３０ ロッドレギュレータ
１３１ 板ばね

Claims (8)

1. ホットプレート、特に結晶化ガラスプレートの上の鍋の位置を検出する能動的なセンサ（２１、１２１）を備えた電気ラジエントヒータ（１１、１１１）であって、
   前記センサ（２１、１２１）は、導電材料を含み、
   前記センサ（２１、１２１）は、制御装置の誘導共振回路の一部、好ましくは共振回路離調によって作動する制御装置の誘導共振回路の一部であり、
   前記センサ（２１、１２１）は、電気輻射加熱素子（１６、１１６）によって加熱される少なくとも１つの加熱ゾーン（１７、１１７）付近に位置して、それを少なくとも部分的に覆っており、
   前記センサ（２１、１２１）は、直線状に延びていて、ループレス構造になっており、完全に閉じたループも、部分的に閉じたループも、存在しないことを特徴とする電気ラジエントヒータ。
2. 前記センサ（２１、１２１）は、一部分が前記加熱ゾーン（１７、１１７）の上方を通っているだけであり、直線状の導電体の形である請求項１記載のラジエントヒータ。
3. 前記センサ（２１、１２１）は、前記加熱ゾーン（１７、１１７）の上方の中央を通っており、幾つかの加熱ゾーン（１１７ａ、１１７ｂ）を有する場合、前記センサ（１２１）は、該加熱ゾーンのすべての上方を通る請求項１記載のラジエントヒータ。
4. 前記センサ（２１、１２１）は、加熱ゾーン（１７、１１７）と共に全体の上方を横切って通り、前記センサ（２１、１２１）用の帰線または第２接続部として構成された金属ディスク（１２、１１２）内に配置されて、それによってほぼ担持されている請求項１記載のラジエントヒータ。
5. 前記センサ（２１、１２１）は、一端部（２２）で前記金属ディスク（１２、１１２）に対して電気絶縁されており、第１電気接続部（２４、１２４）は直接的に前記センサにつながり、第２電気接続部（２８、１２８）は前記金属ディスク（１２、１１２）につながり、該金属ディスクは前記センサに電気接続されている請求項４記載のラジエントヒータ。
6. 前記センサ（２１）は、剛直かつ管状であり、前記センサを従来型ロッドレギュレータと組み合わて、該ロッドレギュレータの金属外管が前記センサ（２１）を形成するようにした請求項１記載のラジエントヒータ。
7. 前記センサ（２１、１２１）の材料はキュリー点を有していない請求項１記載のラジエントヒータ。
8. 取り付けられた従来型ロッドレギュレータ内に貴金属温度測定抵抗器が取り付けられており、該貴金属温度測定抵抗器は、前記ロッドレギュレータのセラミック部分と交換され、前記ロッドレギュレータの外管が、センサ（２１）として、また前記貴金属温度測定抵抗器用のホルダとして構成されている請求項１記載のラジエントヒータ。

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