JP5285099B2

JP5285099B2 - コンロ用鍋底温度センサ

Info

Publication number: JP5285099B2
Application number: JP2011040294A
Authority: JP
Inventors: 要次郎梅田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: KR20120098445A; TW201241370A; TWI454646B; JP2012177506A; KR101851017B1; CN102650438A

Description

本発明は、調理容器の底面に当接して調理容器の温度を検出するコンロ用鍋底温度センサに関する。

近年、ガスコンロの五徳に載置された調理容器の温度を鍋底温度センサで検出し、該センサからの検出信号をコントローラへ送ることによりコンロバーナを制御して、調理容器の温度を設定温度に維持したり、調理容器の焦げ付きを防止することが行われている。

この種の鍋底温度センサは、サーミスタを内蔵する感熱ヘッドを備えている。感熱ヘッドは、環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間に立設した中空の支柱の上端部に、バネにより上方に付勢されて支持されている。

感熱ヘッドの先端には、平坦な集熱板が設けられ、この集熱板の裏面にはサーミスタが取り付けられている。サーミスタから延びるリード線は、支柱の内部を通って支柱の下端から引き出され、コントローラに接続される（例えば、特許文献１参照）。

そして、コンロバーナで加熱される調理容器の底面に集熱板を当接させ、集熱板を介してサーミスタが調理容器の温度を検出する。

特開平８−１５２１３５号公報

ところで、この種の鍋底温度センサに採用されるサーミスタは固有の耐熱温度を有しており、調理のためのバーナの制御とは別に、サーミスタの耐熱温度を超えないような制御も行われている。即ち、コントローラにより調理容器の温度調節を制御する場合に、サーミスタの耐熱温度を考慮して上限の加熱温度が設定され、上限の加熱温度又はその近傍の温度になるとサーミスタの保護のために消火する制御が行われる。

しかし、調理物によっては、調理容器の温度が極度に高くなっても、調理物への加熱が不十分な場合がある。具体的な例を挙げれば、焼き網で餅等を焼く高温調理の場合に、焼き網に当接する感熱ヘッドの温度が比較的短時間で上昇する。そして、サーミスタの耐熱温度に基づいて設定された上限加熱温度まで上昇すると、餅等が焼き上がっていないにも関わらずコントローラによりコンロバーナが消火されてしまうといった所謂早切れが生じることがある。このため、調理物によっては使い勝手が悪くなるだけでなく、上限加熱温度まで上昇するような高温調理が頻繁に行われるとサーミスタの劣化が早まる不都合がある。

また、サーミスタのリード線は、調理容器の底面に当接される集熱板を備える感熱ヘッドの内部を経て支柱の内部に延びるが、感熱ヘッドの周囲は上述のように比較的高温になるため、リード線を被覆している被覆部材が熱の影響で劣化して、鍋底温度センサの耐久性が低下するおそれがある。

上記の点に鑑み、本発明は、使い勝手が良く耐久性の高い鍋底温度センサを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間から上方に延び、コンロバーナで加熱される調理容器の底面に当接して該調理容器の温度を検出するコンロ用鍋底温度センサにおいて、前記バーナ内方空間に立設した感熱部と、該感熱部を上下方向に摺動自在に保持する支持部材とを備え、前記感熱部は、調理容器の底面に当接する集熱板と、該集熱板の温度に応じて変形するバイメタルと、該バイメタルの変形量を検出してこの変化量を温度に対応する電気的な値に変換する変形量検出手段とを備え、前記支持部材は、前記感熱部の下動に応じて上方に押し返すバネを備え、前記変形量検出手段は、前記コンロバーナの火炎を形成する炎孔よりも下方位置に設けられることを特徴とする。

本発明のコンロ用鍋底温度センサは、集熱板を介して調理容器の底面から熱を受けたバイメタルの変形量を、変形量検出手段により検出することにより、調理容器の温度をサーミスタと同様に電気的な値として出力することができ、コントローラ等による温度に基づく制御を容易に行うことができる。

そして、熱を受ける部分には、従来のサーミスタに比べて耐熱温度の高いバイメタル（例えばＪＩＳ規格ＴＭ４：耐熱温度５００℃）を採用することができ、コントローラ等による高温消火の上限温度をサーミスタよりも高い温度に設定することができる。これによれば、比較的高い温度領域での温度制御が行え、例えば、焼き網で餅等を焼く場合に、餅等が焼き上がっていないにも関わらず制御によりコンロバーナが消火されてしまうという所謂早切れとなる事態を回避することが可能となり使い勝手が向上する。

更に、変形量検出手段がコンロバーナの炎孔よりも下方に位置しているので、変形量検出手段から電気的な値を出力するために変形量検出手段に接続されるリード線も、変形量検出手段と共に、コンロバーナが形成する火炎から離間した位置に設けることができる。これにより、変形量検出手段及びリード線に対する熱の影響を軽減することができ、変形量検出手段やリード線の耐久性を向上させることができる。
更に、支持部材が感熱部の下動に応じて上方に押し返すバネを備えるので、調理容器をコンロバーナ上方に載置したとき、感熱部がバネの付勢力に抗して押し下げられ、バネの圧縮反力で調理容器の底面に確実に当接させることができる。

なお、本発明においては、つる巻き形のバイメタルと、平板形（中央部が変移する両端支持型或いは中央部で湾曲する一端支持型等）のバイメタルとのいずれであっても好適に採用することができる。

つる巻き形のバイメタルは、その変形に伴い両端が互いに相対方向に回転する。そして、前記変形量検出手段が、該バイメタルの回転角を検出することにより、調理容器の温度を効率良く検出することができる。

平板形のバイメタルは、その変形に伴い一部が上下方向に変位する。そして、前記変形量検出手段が、該バイメタルの変位を検出することにより、調理容器の温度を効率良く検出することができる。

本発明の実施形態を示す説明的断面図。本発明の他の実施形態を示す説明的断面図。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１はガスコンロの要部を示している。ガスコンロは、コンロバーナ１を備えている。コンロバーナ１は、混合管２に連なる環状のバーナボディ３と、バーナボディ３上に載置された環状のバーナヘッド４とを備えている。

バーナヘッド４の外周部下面には、歯形により外向きに開口する多数の炎孔５が形成されている。バーナボディ３は、板金製であって、内筒６と外筒７とを有している。内筒６には、バーナヘッド４の筒状壁８が装着され、外筒７には、バーナヘッド４の歯形が着座する着座部９と、着座部９から外方に向けて斜め下方に延びる外周壁部１０とが形成されている。なお、図示しないが、外周壁部１０の外周には、煮こぼれ汁を受ける汁受け皿が設けられる。

また、コンロバーナ１の外側には、図１において一部を示す五徳１１が設けられている。五徳１１に図示しない調理容器を載置することで、コンロバーナ１の火炎で調理容器が加熱され、調理が行われる。

コンロバーナ１には、当該バーナ１で加熱される調理容器、即ち、当該バーナ１を囲う五徳１１に載置する調理容器の底面に当接してその温度を検出する鍋底温度センサ１２が設けられている。

鍋底温度センサ１２は、コンロバーナ１の筒状壁８に囲われるバーナ内方空間１３に立設した中空管状の感熱部１４と、感熱部１４を上下方向に摺動自在に保持する中空管状の支持部材１５とを備えている。

感熱部１４は、調理容器の底面に当接する集熱板１６と、上下方向に延びるつる巻き形のバイメタル１７と、ロータリーポテンショメータ１８（変形量検出手段）とを備えている。

ロータリーポテンショメータ１８は、感熱部１４の底部に支持され、コンロバーナ１の炎孔５よりも下方に位置される。これにより、ロータリーポテンショメータ１８及びリード線２１は、火炎から離間されて熱の影響を受け難い。

バイメタル１７の上端は、集熱板１６の連結部１９に一体的に連結されている。バイメタル１７の下端は、ロータリーポテンショメータ１８の入力回転軸２０に一体的に連結されている。

バイメタル１７は、集熱板１６から伝達される熱により変形したとき、つる巻き形であることによりその上端に対して下端が回転する。このときの回転はロータリーポテンショメータ１８の入力回転軸２０に入力される。つる巻き形のバイメタル１７を採用しているることにより、バイメタル１７とロータリーポテンショメータ１８の入力回転軸２０とを連結するための部材等が不要となり、バイメタル１７の変形量（回転量）を効率よく入力回転軸２０に伝達することができる。

ロータリーポテンショメータ１８は、入力回転軸２０の回転角度に応じて電気的な抵抗値が変化する。ロータリーポテンショメータ１８から延びるリード線２１は、図示しないコントローラに接続されている。

ロータリーポテンショメータ１８から得られる抵抗値は、バイメタル１７の変形量に対応するものであり、バイメタル１７の変形量は、調理容器の底面に当接する集熱板１６から受けた調理容器の温度に対応するものである。従って、コントローラにおいては、ロータリーポテンショメータ１８から得られる抵抗値に基づいてコンロバーナ１を制御することができ、調理容器に対する温度制御が可能となる。

支持部材１５は、コンロバーナ１用の支持板２２に取付けたブラケット２３により固定されている。支持部材１５の下端には、環状のバネ受け部２４が形成されており、バネ受け部２４と感熱部１４の底部との間には、感熱部１４の下動に応じて上方に押し返すバネ２５が設けられている。これにより、調理容器を五徳１１に載置したとき、感熱部１４がバネ２５の付勢力に抗して押し下げられ、集熱板１６がバネ２５の圧縮反力で調理容器の底面に確実に当接する。

以上の構成による鍋底温度センサ１２は、集熱板１６の熱をバイメタル１７で受けることにより、コントローラによる温度制御のうち、強制的に消火させる際の上限温度を比較的高い温度に設定することができる。

具体的には、従来のようなサーミスタを用いた場合、この種のサーミスタの耐熱温度が３５０℃程度であることを考慮して制御上の消火上限温度を例えば３２０℃程度としなければならなかった。それに対して、本実施形態のように、耐熱温度５００℃のバイメタル（ＪＩＳ規格におけるＴＭ４等）を用いることにより、制御上の消火上限温度を例えば４５０℃と比較的高くすることができる。そのため、例えば、焼き網で餅等を焼く場合に、餅等が焼き上がっていないにも関わらず制御によりコンロバーナ１が消火されてしまうという事態を回避することができて使い勝手が良い。

次に、他の実施形態の鍋底温度センサ２６について図２を参照して説明する。なお、コンロバーナ１は図１に示す構成と同様であるため、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。

図２に示すように、鍋底温度センサ２６は、コンロバーナ１で囲われるバーナ内方空間１３に立設した中空管状の感熱部２７と、感熱部２７を上下方向に摺動自在に保持する支持部材２８とを備えている。

感熱部２７は、調理容器の底面に当接する集熱板２９と、平板Ｕ字形のバイメタル３０と、リニアポテンショメータ３１（変形量検出手段）と、バイメタル３０の変形をリニアポテンショメータ３１に伝達する棒状のリンク部材３２とを備えている。

バイメタル３０の上半部は、集熱板２９の裏面に連結されている。バイメタル３０の下半部にはリンク部材３２の上端が揺動自在に連結されている。リンク部材３２の下端は、リニアポテンショメータ３１の入力杆３３に揺動自在に連結されている。

バイメタル３０は、集熱板２９から伝達される熱により変形したとき、平板Ｕ字形であることによりその下半部が上半部に対して下方に変位する。このときの変位はリンク部材３２を介してリニアポテンショメータ３１の入力杆３３に入力される。

リニアポテンショメータ３１は、入力杆３３の移動に応じて電気的な抵抗値が変化する。そして、リニアポテンショメータ３１から延びるリード線３４は、図示しないコントローラに接続されている。

リニアポテンショメータ３１から得られる抵抗値は、バイメタル３０の変形量に対応するものであり、バイメタル３０の変形量は、調理容器の底面に当接する集熱板２９から受けた調理容器の温度に対応するものである。従って、コントローラにおいては、リニアポテンショメータ３１から得られる抵抗値に基づいてコンロバーナ１を制御することができ、調理容器に対する温度制御が可能となる。

また、リニアポテンショメータ３１は、感熱部２７の底部側に支持され、コンロバーナ１の炎孔５よりも下方に位置される。これにより、リニアポテンショメータ３１及びリード線３４は、火炎から離間されて熱の影響を受け難い。

支持部材２８は、コンロバーナ１用の支持板２２に取付けたブラケット２３により固定されている。支持部材２８の下端には、環状のバネ受け部３５が形成されており、バネ受け部３５と感熱部２７の底部との間には、感熱部２７の下動に応じて上方に押し返すバネ３６が設けられている。これにより、調理容器を五徳１１に載置したとき、感熱部２７がバネ３６の付勢力に抗して押し下げられ、集熱板２９がバネ３６の圧縮反力で調理容器の底面に確実に当接する。

鍋底温度センサ２６も前述の鍋底温度センサ１２と同様に、集熱板２９の熱をバイメタル３０で受けることにより、コントローラによる温度制御のうち、強制的に消火させる際の上限温度を比較的高い温度に設定することができて使い勝手が良い。

なお、図２に示す鍋底温度センサ２６においては、平板Ｕ字形のバイメタル３０を採用した例を示したが、それ以外に、図示しないが、平板両端支持形或いは円盤形等のようにリンク部材３２を介してリニアポテンショメータ３１の入力杆３３を上下に移動させることができる形状のバイメタルを採用することができる。

また、上記の各実施形態においては、本発明における変形量検出手段としてロータリーポテンショメータ１８やリニアポテンショメータ３１といったポテンショメータを採用したものを示したが、これに限るものではなく、バイメタル１７，３０の変形量を電気的な値（抵抗値や信号）に変換できるものであればよい。即ち、具体的には、図１に示すバイメタル１７の回転については、変形量検出手段としてロータリーエンコーダ等を採用することができ、図２に示すバイメタル３０の上下の変位については、変形量検出手段としてリニアエンコーダ、圧力センサ、或いは、歪ゲージ等を採用することができる。

１…コンロバーナ、５…炎孔、１２，２６…コンロ用鍋底温度センサ、１３…バーナ内方空間、１６，２９…集熱板、１７，３０…バイメタル、１８…ロータリーポテンショメータ（変形量検出手段）、３１…リニアポテンショメータ（変形量検出手段）。

Claims

環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間から上方に延び、コンロバーナで加熱される調理容器の底面に当接して該調理容器の温度を検出するコンロ用鍋底温度センサにおいて、
前記バーナ内方空間に立設した感熱部と、該感熱部を上下方向に摺動自在に保持する支持部材とを備え、
前記感熱部は、調理容器の底面に当接する集熱板と、該集熱板の温度に応じて変形するバイメタルと、該バイメタルの変形量を検出してこの変化量を温度に対応する電気的な値に変換する変形量検出手段とを備え、
前記支持部材は、前記感熱部の下動に応じて上方に押し返すバネを備え、
前記変形量検出手段は、前記コンロバーナの火炎を形成する炎孔よりも下方位置に設けられることを特徴とするコンロ用鍋底温度センサ。
前記バイメタルは、つる巻き形であって、その変形に伴い両端が互いに相対方向に回転し、
前記変形量検出手段は、該バイメタルの回転角を検出することを特徴とする請求項１記載のコンロ用鍋底温度センサ。
前記バイメタルは、平板形であって、その変形に伴い一部が上下方向に変位し、
前記変形量検出手段は、該バイメタルの変位を検出することを特徴とする請求項１記載のコンロ用鍋底温度センサ。