JP4674326B2 - 電熱装置 - Google Patents

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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48,50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54A(54),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48,50,62,64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32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・A(T−T)/X
ここにおいて、
q=熱流
TC=基板32の熱伝導率
A=基板32の断面積
=基板32の第2の区域56の温度
=基板32の第1の区域42の温度
=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(54A(54);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。
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