JPH08261848A - 調理器具類用温度検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 汎用性の高い部品を使いながら、熱応答性且
つ高温耐久性に優れた調理器具類用温度検知器を安価に
提供する。 【構成】 調理器具類用温度検知器は、同軸上に一対の
リード線１ｄを有するガラス封止型サーミスタ１のリー
ド線接続部が耐熱性絶縁塗料５で被覆され、セラミック
パイプ２が、サーミスタ１のガラス封止部を挟むように
リード線１ｄに挿通されて、リード線上に配置され、且
つ、セラミックパイプ２とガラス封止部が集熱板３に当
接される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットプレート，電磁
調理器，電気炊飯器等の調理器具類において、被加熱物
の温度を間接的に検知するために用いられる温度検知器
に関するものであり、特にダイオード形のサーミスタを
用いた、熱応答性が良く高温度に対して有効な温度検知
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に調理器具類用の温度検知器は、被
加熱物の温度を熱伝導性に優れた集熱板によって広範囲
から集熱し、サーミスタ等の検知素子によって間接的に
温度検知を行なっている。以下に、電磁調理器で使用さ
れている温度検知器を例に挙げて説明する。

【０００３】従来より、電磁誘導加熱による電磁調理器
において、被加熱物の温度を検知するための温度検知器
は種々発案されているが、一般的に図４に示すような構
造になっている。図４において、符号１はサーミスタ、
符号１３は集熱体である。集熱体１３はアルミからなる
円筒状の側面に貫通穴１５が開けられたものであり、耐
熱性絶縁チューブ１２でリード線１ｄを被覆したサーミ
スタ１が前記貫通穴１５に挿入されている。前記リード
線１ｄは固定板１６に設けられた通し穴１７に差し込ま
れ、引き出し用リード線１４と接続されている。

【０００４】前記サーミスタ１にはビード形やペレット
形，ダイオード形があるが、このような構造の温度検知
器に使われるサーミスタは、対応している温度が高く
て、温度検知器の組み立ての際にリード線の加工や配線
の取り回しが楽なダイオード形のサーミスタが一般的で
あり、図２に示すような構造になっている。図２におい
て、符号１ｂはスラッグリード線であり、鉄ニッケルに
銅クラッドを積層し亜酸化銅処理されたスラッグ１ｃ
に、ニッケルメッキされたリード線１ｄが放電熔接され
て接続されている。このスラッグリード線１ｂのスラッ
グ１ｃでサーミスタチップ素子１ａを挟持し、この挟持
部をガラス封止１ｅして構成された、同軸上に一対のリ
ード線を有するガラス封止型のサーミスタである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成によると次のような問題があった。図４に示し
た構造の温度検知器では、集熱板で広範囲から被加熱体
の温度を集熱しても、集熱板の熱をサーミスタが直接受
け取る部分はガラス封止部だけであり、応答性はあまり
良いものとは言えなかった。

【０００６】また、集熱体１３と固定板１６との間およ
び集熱体１３の貫通穴１５には空気層が存在し、これが
サーミスタの温度検知応答時間を遅くし、オーバーシュ
ートを大きくする原因にもなっていた。このため、被加
熱体の温度が制御温度の上限よりも高くなってしまった
ときには、温度検知器も高温に晒されることになり、耐
熱性絶縁チューブの変形等、温度検知器の劣化を招く原
因ともなっていた。実使用における環境は、上述したよ
うな高温に晒されたり、雰囲気条件が良くない等悪条件
の使用環境であるため、サーミスタが対応できる使用温
度範囲の上限値よりも低い温度状態から検知精度の低下
が起こっていた。

【０００７】さらに、図２に示したダイオード形サーミ
スタは、構造上の問題により上述したような高温に晒さ
れると、剥き出しになっているスラッグのリード線接続
部１ｆが酸化し始める。この酸化が進むと酸化膜がガラ
ス封止された部分にまで侵入し、ガラス封止部１ｅにク
ラックが入りサーミスタ１が破損することがあった。

【０００８】これらの欠点を解決するものとして、図４
に示した構造の温度検知器全体を金属ケースを用いて密
閉型にし、前記金属ケースの内部空間に熱伝導性の良い
絶縁体を注入したものもあるが、材料コストが増加し製
造工程も複雑となることからコストパフォーマンスが高
いとは言えず、熱応答性もあまり改善されなかった。

【０００９】この他にも、サーミスタのリード線にセラ
ミックパイプを挿通させたものが、特開昭５７−１８７
６３０号公報によって開示されており、このサーミスタ
を用いた温度検知器が考えられる。このサーミスタはそ
の製造過程において、サーミスタ素子をガラス封止体に
より封止する際にセラミックパイプも同時に固着させて
一体化させている。さらに、防水，防湿性を考慮してセ
ラミックパイプの端部を前記ガラス封止体で封止してい
る。これによれば、スラッグのリード線接続部の酸化は
防止できるが、次のような欠点がある。

【００１０】まず、ガラス封止体とセラミックパイプの
熱膨張係数を等しいものとしないと、使用中にセラミッ
クパイプがガラス封止体から剥がれたり、ガラス封止体
に亀裂が生じてしまい、この熱膨張係数を合わせたガラ
ス封止体とセラミックパイプを使用しなければならない
ため、高価なものとなってしまう。また、ガラス封止体
とセラミックパイプとの接合面積が小さいため負荷がか
かりやすく、温度検知器の組み立ての際に上記のような
破損を招く可能性が高い。

【００１１】さらに、ガラス封止体がセラミックパイプ
より突出しているので集熱板や被加熱体等の当接面に対
してセラミックパイプを当接させることができないう
え、セラミックパイプとリード線との間に空隙があるた
め、このサーミスタを用いても熱応答性があまり改善さ
れない。

【００１２】調理器具類用温度検知器としては、このよ
うな密封構造にする必要はないのだが、セラミックパイ
プの端部を封止しないものを用いるとスラッグのリード
線接続部が酸化してしまう。

【００１３】本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
汎用性の高い部品を使いながら、熱応答性且つ高温耐久
性に優れた調理器具類用温度検知器を安価に提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するべく
本発明による調理器具類用温度検知器は、同軸上に一対
のリード線を有するガラス封止型サーミスタと熱伝導性
に優れた集熱板とからなる温度検知器において、該サー
ミスタのリード線接続部が耐熱性絶縁塗料で被覆され、
セラミックパイプが、該サーミスタのガラス封止部を挟
むように該リード線に挿通されて、該リード線上に配置
され、且つ、前記セラミックパイプと該ガラス封止部が
該集熱板に当接されてなることを特徴とするものであ
る。

【００１５】前記セラミックパイプには、長手方向に該
サーミスタのリード線挿通穴が設けられており、この穴
径はリード線の外径と略等しい直径とし、リード線が挿
通できる程度のタイトなサイズが望ましい。セラミック
パイプの長さは所望の長さとすればよい。前記セラミッ
クパイプの断面の前記穴径の中心から該集熱板に当接さ
せる面までの長さは、サーミスタのガラス封止部とセラ
ミックパイプが集熱板に均しく当接されるように、該サ
ーミスタのガラス封止部の外径の半径と略等しい長さと
するのが好ましい。これは、サーミスタの集熱がガラス
封止部のみならず、リード線からも相当量行なわれ、応
答速度が早くなるためである。

【００１６】前記セラミックパイプの断面形状は、上記
の要件が満たされればどんな形状でもよい。例えば、該
ガラス封止部の外径と略等しい円形や半円に代表される
円弧と弦による断面形状であってもよいが、三角形，四
角形等の多角形であるものが、集熱板に接触するパイプ
側面の面積を広くし集熱効果を高めるため好ましい。セ
ラミックパイプがリード線を軸に回転して、多角形の辺
でもある多角柱の側面のどの面が当接してもよいよう
に、正多角形や該ガラス封止部の外径と略等しい径の内
接円をもつ多角形にすることも考えられる。

【００１７】前記耐熱性絶縁塗料は、使用するサーミス
タの限界温度に耐えられる電気絶縁塗料なら何でも良
い。使用するサーミスタの限界温度が３００℃程度まで
ならばポリイミド樹脂が挙げられ、それ以上の温度に対
応したものとなると無機系セラミック樹脂が挙げられ
る。

【００１８】前記集熱板としては、アルミ板の使用が考
えられるが、熱伝導率が高い素材の板ならば何でも良
い。また、この板の大きさは、サーミスタのガラス封止
部およびセラミックパイプをカバーできる大きさのもの
であることが望ましい。

【００１９】

【作用】上記構成による本発明の調理器具類用温度検知
器は、サーミスタのガラス封止部とサーミスタのリード
線上に配設した熱伝導率の良いセラミックパイプを、集
熱板に当接させることにより集熱効果を高め、リード線
接続部を耐熱性絶縁塗料で被覆することにより、この高
集熱によって高温時に起こるサーミスタの酸化破損を防
いでいる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を更に詳しく説
明する。図１は、本発明の一実施例を示す図で調理器具
類用温度検知器の断面図である。符号１はサーミスタで
あり、図２で示したような同軸上に一対のリード線を有
するガラス封止型ＮＴＣサーミスタ（Ｒ₂₀₀ ＝１ｋΩ，
Ｂ¹⁰⁰／₂₀₀＝４５３３Ｋ）である。このサーミスタ１の
リード線接続部１ｆにはポリイミド樹脂（パイヤーＭ
Ｌ：デュポン製）の耐熱性絶縁塗料５を約１０μｍの厚
さで塗布し２００℃で硬化させている。集熱板３と平行
に配設されているφ０．５ｍｍのリード線１ｄは、中央
長手方向にφ０．６ｍｍの貫通穴が設けられた２ｍｍ×
２ｍｍ×４ｍｍの四角柱のセラミックパイプ２に挿通し
た後、直角方向に折り曲げられ、引き出し用リード線４
と接続している。このセラミックパイプ２が設けられた
サーミスタを、図示しない固定手段によりアルミの集熱
板３に当接させて温度検知器とした。

【００２１】一方、比較例として、セラミックパイプの
代わりにＰＴＦＥの耐熱性絶縁チューブを用い、耐熱性
絶縁塗料を塗布しない、上記発明品の実施例と同様の構
造の従来品を作製した。

【００２２】ここで、本発明品と従来品の熱応答性と高
温耐久性を比較してみた。まず、高温耐久性試験とし
て、温度３２０℃に設定した高温槽に１０００時間放置
した。その結果、本発明品には何ら異常は認められなか
ったのに対して、従来品は、リード線に被覆したＰＴＦ
Ｅのチューブが変形劣化しており、スラッグのリード線
接続部が熱により酸化して黒く変色したり、ひどいもの
ではガラス封止部にクラックが生じていた。抵抗値を測
定すると、本来の抵抗値を示すものはなかった。

【００２３】次に、熱応答性試験として、電磁調理器に
組み付けて２５０℃の設定温度で動作確認を行ない、電
磁調理器の表面温度変化を図３のグラフに示した。その
結果、本発明品では２９５℃であったのに対して、従来
品のオーバーシュートは３０８℃であった。このことか
ら、本発明品は熱応答性に優れていることがわかる。

【００２４】本発明は、上記実施例に限定されない。実
施例では電磁調理器に使用される温度検知器について述
べたが、断熱板等を使用してホットプレート等に使用さ
れる温度検知器とすることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、サ
ーミスタのガラス封止部とサーミスタのリード線上に配
設した熱伝導率の良いセラミックパイプを、集熱板に当
接させることにより集熱効果を高めることができる。こ
れにより、温度検知器の感度が向上しオーバーシュート
を小さく抑えることができる。また、この集熱効果の向
上により高温時に起こるサーミスタの酸化破損を、リー
ド線接続部が耐熱性絶縁塗料で被覆されていることで防
ぐことができ、温度検知器の高温耐久性を良くし高寿命
なものとしている。さらに、ガラス封止部から剥き出し
になっているスラッグのリード線接続部と集熱板との間
に発生するスパークを防止することができる。そのう
え、汎用性の高い部品を使用しているので、安価なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で、調理器具類用温
度検知器の断面図である。

【図２】ダイオード型のガラス封止型サーミスタの構造
図である。

【図３】本発明品と従来品の熱応答性を表すグラフであ
る。

【図４】従来例を示す図で、調理器具類用温度検知器の
断面図である。

【符号の説明】

１…サーミスタ ２…セラミックパイプ ３…集熱板 ４…引き出し用リード線 ５…耐熱性絶縁塗料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸上に一対のリード線を有するガラス
   封止型サーミスタと熱伝導性に優れた集熱板とからなる
   温度検知器において、該サーミスタのリード線接続部が
   耐熱性絶縁塗料で被覆され、セラミックパイプが、該サ
   ーミスタのガラス封止部を挟むように該リード線に挿通
   されて、該リード線上に配置され、且つ、前記セラミッ
   クパイプと該ガラス封止部が該集熱板に当接されてなる
   ことを特徴とする調理器具類用温度検知器。
2. 【請求項２】 前記セラミックパイプは、リード線を挿
   通させる穴径を該サーミスタのリード線の外径と略等し
   い直径とし、この穴の中心から該集熱板に当接する面ま
   での長さを該サーミスタのガラス封止部の外径の半径と
   略等しい長さとしたことを特徴とする請求項１記載の調
   理器具類用温度検知器。