JPS5966095A - ガラスセラミツク板を加熱する加熱素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加熱抵抗体を持ちかつ別々に接続可能な少な
（とも２つの加熱区域を持つ調理装置のガラスセラミッ
ク板を加熱する加熱素子、特に放射加熱素子に関する。

２つの同心的加熱区域を持つ加熱素子がドイツ連邦共和
国特許出願第３００７０３７号明細書から公知である。

小さい調理用容器において調理開始時間を短縮するため
に、中央加熱区域の出力を充分に高めることが望ましい
。間欠出力制御装置により制御を行なう場合は、特定の
限界、例えば２］０ｆ１Ｗを超える全出力は不可能であ
る。

大きい開閉電流および必要な開閉頻度が給電回路に許容
できないほどの負荷をかける。中央加熱区域の出力をそ
の他の出力を犠牲、にして高める場合は、−緒に合わせ
て接続する際に不利な熱分布が生ずる。さらに、高い電
圧、特に３８０′　Ｖに対して小さすぎる出力を持つ加
熱抵抗体を製造するのは難しい。なぜならば導線が細ず
ぎかつ加熱素子の絶縁体に取り付けに（いからである。

本発明の課題は、出力が高いにも拘らず良好に製造可能
でありかつ面加熱区域の通電の際に均一な熱分布を可能
にする加熱素子を提供することである。

本発明によればこの課題は、加熱区域のうちの一方の加
熱区域の加熱抵抗体が他方の加熱区域の加熱抵抗体に直
列接続可能であることによって解決される。

それによって、単独通電可能・な加熱区域、普通は中央
区域において単位面積当りの加熱面負荷が高い場合に高
い出力を供給することができる一方、他方では加熱素子
の全加熱面への切換えの際に均一な出力分布が得られる
。そのために、好ましい実施例においては直列抵抗体を
、別の加熱抵抗体に加えて、他の、例えば外側の加熱区
域に設けることができ、この加熱抵抗体は、単独通電可
能な、中央の加熱抵抗体と例えば並列接続され得る。こ
の場合出力分布を任意に調節することができる。こうし
て面加熱区域による作動の際に中央区域の単位面積当り
の加熱面負荷を外側区域のそれよりも小さくすることが
できる。この実施例は、鍋の大きさあるし・は形状に応
じてさまざまに通電される、種々の大きさのあるいはさ
まざまに形成された２つの加熱１ヌ域を持つ加熱素子に
特に適して（゛る。

しかし、作動中殆んど互（・に分離されＣいた（・２つ
の加熱区域を設けることは、加熱抵抗体の単独通電が調
理開始段階の出力上昇などに役立つ加熱素子においても
有利である。そのために、本発明によれば直列接続可能
、な加熱抵抗体が、他方の加熱抵抗体に生ずる、高めら
れた調理開始出力を標準出力に低−下させるために直列
接続可能である。その際直列接続可能な加熱抵抗体が、
他方の加熱抵抗体を含む中央加熱区域を包囲して（・る
場合は、単独−通電可能な加熱抵抗体が占める全電熱面
よりあまり太きく７ヨい全電熱面が得られる。それにも
拘らず、この場合は調理開始範囲において一層集中され
て高められた出力を生ぜしめることができ、この出力は
、この状態ではまだ冷たい調理用容器およびそれによっ
て一層冷たくされるガラスセラミック板と共同作用しな
がら出力を高める。その場合は通電された全電熱面が、
前に中央区域単独で持っていた全出力より小さい全出力
を持っている。

外側加熱区域は、両加熱区域の渦巻き状に配置された巻
回の外側巻回あるいは特別の場合は内側巻回または２重
巻回を得るように、全コイルに組み込まれ得る。

さらにドイツ連邦共和国特許出願第３００７０３７号明
細書は、２つの加熱区域を持つ加熱素子において、一方
の加熱区域で特定の範囲に制限される温度制限器の温度
検出器に対する熱作用に応じて、この温度制限器に応答
温度の異なるスイッチを備えて、ガラスセラミック板の
比較の対象になり得る表面温度にお、（・て通電遮断す
ることができることを示している。この場合は、制御装
置と加熱素子との間に４つの導入線を設けかつ第２の加
熱区域用の接続スイッチを複式スイッチとして構成する
ことが必要である。本発明の特に有利な実施例において
、応答温度の異なる２つの接点を持ち、これらの接点の
うち低い応答温度を持つ接点が切換え接点として構成さ
れていれば、この問題は解決される。この場合切換えス
イッチは、低く調整された応答温度に達した際に、個々
に通電すべき加熱抵抗体を接続スイッチの前の分岐回路
から接続スイッチの後の分岐回路へ切り換えるので、切
換えスイッチは単独接続において通電遮断されるが、し
かし両加熱区域の通電の際に、場合によっては直列抵抗
により低下せしめられた出力で再び通電さＡしる。この
接続は３つの電熱板導入線と第２の加熱区域を接続する
単式スイッチとを必要とするだけである。

本発明のそれ以外の利点および特徴は特許請求の範囲の
実施態様項および図面に関する説明から明らかになる。

本発明の実施例が図面に示されかつ以下に詳細に説明さ
れている。

図面には、レンジのガラスセラミック製電熱板の放射加
熱素子１１が示されている。放射加熱素子１１は絶縁保
持体１２上に加熱抵抗体１３，１４．１５を持っており
、これらの加熱抵抗体はコイルから成り、これらのコイ
ルは円弧、渦巻きあるいは２重渦巻きの形をして絶縁保
持体の表面に取り伺けられている。加熱抵抗体１３，１
４．１５は２つの加熱区域１６．１７に設けられており
、中央の加熱区域１６が加熱抵抗体１３を含＾かつ全面
積がはるかに大きい環状加熱区域１７により包囲され、
この加熱区域１７に、互いに平行して延びる４つの渦巻
き辺を持つ環状ループの形をした主加熱抵抗体１４が設
けられているが、しかし両方の外側渦巻き辺の間には例
えば６０°の扇形に亘って、曲げられた簡単なループ状
の加熱抵抗体１５が設けられかつそこにおいて主加熱抵
抗体１４を４つの渦巻き辺になるように補完している。

温度制限器１９の棒形温度検出器１８が直径上において
両加熱区域１６．１７から医用しており、この温度制限
器は、加熱抵抗体の通電遮断によりガラスセラミック板
を有害な過熱から保護する。

温度制限器１９は２つの開閉接点２０．２］を持ってお
り、これらの開閉接点は種々の応答点に調整されかつこ
れらの開閉接点のうち接点２１が切換え接点である。

間欠出力制御装置２２が出力を制御するために使われる
。この出力制御装置は、制御加熱抵抗休２４により加熱
されるバイメタル２３を持っており、このバイメタルは
スイッチ２５に作用し７、それによって相対通電期間の
異なる間各出力が調節ボタン２６を介して調節可能であ
る。伺加スイッチ２７により外側加熱区域１７が接続可
能である。

加熱素子１１への出力供給は、スイッチ２５と、温度制
限器１９の一層高い温度に調整された接点２０とを介し
て行なわれる。この分岐回路２８に加熱抵抗体１４およ
び１３が接続される。中央の加熱抵抗体１３の他端が温
度制限器の他方の開閉接点２１へ通じておりかつそこに
おいて２つの接続部に分岐され、これらの接続部は一方
では他方の電源回路端子２９と接続しており、他方では
直列加熱抵抗体１５への導入線３０と接続している。加
熱抵抗体１４．１５のそれぞれ他方の端部が共にスイッ
チ２７に接続されている。

加熱素子の動作は次の通りである（第１図）。

例えば小さい鍋のみを加熱する場合は、スイッチ２７が
開かれると中央加熱区域１６のみが作動せしめられる。

調節ボタン２６を介して出力制御装置を通電するとスイ
ッチ２５が閉じられ、温度制限器１９の閉じられた接点
２０と図示した位置にある切換え接点２１とを介して中
央加熱区域が最大限の出力で作動せしめられ、この最大
限出力は例えば加熱素子の全出力の約４０ないし５０％
に達する。それによって小さく・調理用容器の比較的速
やかな加熱を行なうことができる。中央加熱区域１６は
温度検出器１８の中央部分のみしか最大限の温度になる
ように加熱しないので、結果として生ずる温度検出器の
膨張は、温度検出器に完全に作用した場合より小さい。

切換え接点は一層低い応答点に調整されているから、加
熱抵抗体１３はそれにも拘らず正しい制限温度において
通電遮断する。それから切換え接点２１が接点３１に切
り換わる。

外側加熱区域１７が付加スイッチ２７を介して通電され
る場合は、加熱素子が前に冷えていた際、すなわち接点
２１がまだ応答しない際に、加熱抵抗体１３の低下して
ない出力、例えば９００Ｗおよび加熱抵抗体１４の出力
（例えば１４００　Ｖ／　）が供給されるので、調理開
始のために高い全出力が供給される。今や温度検出器の
全長が加熱されるから、接点２１の切換えがはるかに早
期に、すなわち制限温度よりはるかに低い温度において
行なわれる。今や接点３１への切換えにより加熱抵抗体
１５が加熱抵抗体１３に直列接続されるので、加熱抵抗
体１３の出力が著しく低下せしめられ（例えば６５０Ｗ
に）、他方では外側加熱区域に比較的小さ見・出力分で
はあるが直列加熱抵抗体１５に」：リイ・ｊ加される。

加熱抵抗体の大きさを適当に定めることにより、単位面
積当りの加熱面負荷を架件に合わせることができる。し
かしく・ずれにしても全面積に亘って均一な単位■ｊ積
当り加熱面負荷を得ることができ、あるいはこの加熱面
負荷を中火範囲にお・いて一層低く選ぶこともできる。

制限温度を得る際に接点２０が全出力を通電遮断しかつ
温度が低下すると再び通電する。

図示した実施例から多数の変形例が得られる。

こうして例えば加熱抵抗体をさまざまに配置することが
できる。弧状片に限られる付加接続加熱抵抗体１５の配
置の代りに、この付加接続加熱抵抗体を、例えば加熱素
子全体を囲繞する巻回として、例えば内側巻回として配
置することもできる。いずれにしても、直列加熱抵抗体
により他方の加熱区域の出力が低下せしめられるのみな
らず、伺加接続加熱区域１７が直列加熱抵抗体により付
加的出力を得る。

同心的な配置以外の配置も、例えば中央の円形電熱個所
を持ちかつ両側に伺加加熱区域を取り付けた方形加熱体
において役立ち、その際長方形の電熱面が大抵加熱のた
めに利用され、したがって均一な出力分布が特に重°要
である。

上述した温度制限器は、切換えスイッチ２１により上述
の接続可能性がただ１ｂの伺加スイッチ２７によって得
られるという利点を持つ。なぜならば切換えスイッチは
、一層低い応答温度に達した際に、前に単独通電された
加熱抵抗体１３を加熱抵抗体１４に並列接続し、加熱抵
抗体１３自体に直列加熱抵抗体１５が直列接続されるか
らである。直列加熱抵抗体を使用しなくても、この利点
は、別々に接続可能な２つの加熱抵抗体と２種類の応答
温度を持つ温度制限器とを持つ加熱素子において得られ
る。なるべく直列加熱抵抗体を直列接続することにより
２つ以上の加熱区域に対する複数の加熱抵抗体をこうし
て個々にまたは並列に接続することもできる。

第２図に示す加熱素子においては、２つの加熱１区域１
６ａ、１７ａが存在するが、しかしこれらの加熱区域は
第１図の場合はどははっきりと互いに分離されていな見
・。加熱区域１ｆｉａ−，１７ａは、第１図の場合と異
なり、種々の大きさの鍋を加熱するために考えられてい
るのではな（て、均一の大きさの電熱個所に関係づけら
れている。したがって加熱抵抗体＋３ａ、、Ｉ５ａが設
けられている鉢形の絶縁体３５が、内側の分割区域を持
っているのではなくて、両加熱区域から形成された共通
の電熱個所を包囲する縁３６のみを持っており、この縁
はガラスセラミック板の下側に接触している。

制徊１回路２２を第１図の場合と同じに構成する場合は
（同じ部分に同じ符号を付けである）、加熱抵抗体は、
内側の加熱抵抗体１３ａが面の大部分を占め、外側の加
熱抵抗体１５ａが実際上外側巻回に限られるように、設
けられている。そのために実施例において面加熱素子が
２重渦巻き、すなわち加熱素子の中心において逆戻りす
る２つの平行な巻回を持つ渦巻きの形をして設けられて
いる。外側の加熱抵抗体は接続部３７とタップ３８との
間に延びており、このタップは加熱抵抗体１３ａ。

■５２１の間に挿入された接続ピンにより形成されてお
り、中央の主加熱抵抗体１３ａは外側２重巻回の内部に
ある接続部３９とタップ３８との間に接続されている。

温度制限器＋９ａが設けられており、この温度制限器の
棒形温度検出器］８ａは少し偏心して両加熱区域１６ａ
、１７ａから突出している。温度制限器１９ａは単式開
閉接点のみを持っており、この開閉接点は応答温度に達
した際に開かれる。

動作は次の通りである（嬉２図）。

スイッチ２７が閉じられると、加熱抵抗体１３ａが単独
通電され、この加熱抵抗体は比較的大ぎし・出力を持っ
ている。この出力は調理開始出力、すなわち連続運転状
態における加熱素子より高い出力に一致するようにしで
ある。したがって加熱コイル１３ａが構成されている導
線は比較的太くてもよく、したがって容易に設けること
ができかつ熱的および機械的Ｊ％もちする。この出力は
、出力制御装置２３，２４．２５の応答後、設定された
出力値に応じて間欠供給される。スイッチ２７が開かれ
ると、前に短絡された加熱抵抗体１５ａが加熱抵抗体１
３ａに直列接続されるので、両加熱抵抗体が今や共に加
熱抵抗体１３ａｉ単独より小さ℃・出力を持つ。したが
ってこの状態において両加熱１ヌ域１６ａ、＋７ａが通
電せしめられかつ一層均一に分布された。しかし一層小
さい出力が生じ、この出力は調理継続のために使われる
。

一層大きいｒｊ力を一層小さい範囲、すなわち内側の加
熱区域ｔｅａに制限しかつ一層小さい出力において一層
大きい面、すなわち両加熱区域１６ａ。

１７ａを共に使用することは、ひと目で理屈に合わない
ように思われるけれども、製造上の利真の他に作動上の
利点も得られることがわかる。調理開始出力において一
層小さい放射面が使えるけれども、調理開始時間は長く
ならないことが実験でわかった。単独通電にお（・て比
較的高い負荷を受ける加熱抵抗体１３ａは非常に速やか
に赤熱するので、加熱素子に内在する無駄時・間ががな
り短縮される。さらに温度制限器１９ａは縁に近（・範
囲において一層遅く加熱されかつ少し遅れた通電遮断が
行なわれ、この通電趣断はまだ許容範囲内にあるが、し
かし加熱時間の短縮に一役立つ。調理用容器側において
は加熱範囲における強い出力集中は一層危険でなくなる
。なぜならばこの範囲においては食品がまだ冷たくかつ
調理開始あるいは部分的燃焼しやすくない一方、他方で
は出力集中が危険になる調理継続範囲において比較的低
い出力が生ずるからである。加熱素子の寿命も驚くほど
良好である。調理開始段階の開割熱抵抗体１３ａに強い
負荷がかがるにも拘らず、これは寿命を短くするように
は作用しない。なぜならばこの時間は大抵非常に’ｚ”
ｊいからである。スイッチ２７はなるべく手で操作され
るのが好ましいが、しか１−２熱的にあるいはタイムス
イッチによっても操作され得る。

【図面の簡単な説明】

棺１図は各加熱素子およびその制御装置の概略ｉ（′面
図、ｒｂ２図は各加熱素子およびその制御装置６：の接
続図である。 １１・−放射加熱素子、１３．ｌｋ　、１４，１５．＋
５ａ　・・・加熱抵抗体、１６．１６ａ　、］１，１７
ａ・・・加熱区域特許出願人　　ニー・ゲー・オー・エ
レクトローゲレーテ・プラン・ラント・フイツシエル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加熱抵抗体（１３，１３ａ　、１４，１５，１５ａ
   　）を持ちかつ別々に接続可能な少なくとも２つの加熱
   区域（１６゜１７）を持つ調理装置のガラスセラミック
   板を加熱する加熱素子において、加熱区域（１７，１７
   ａ）のうちの一方の加熱区域の加熱抵抗体（＋５，１５
   ａ）が他方の加熱区域（１６，１６ａ）の加熱抵抗体（
   １３，１３１１）にｉ０列接続可能であることを特徴と
   する。ガラスセラミック板を加熱する加熱素子。 ２・直列接続可能な加熱抵抗体（１５，１５ａ）が加熱
   区域（１７，１７ａ）に付属し、この加熱区域が、作動
   中常に通電されている他方の加熱区域（＋６．＋６ａ）
   の伺加接続加熱区域として通電可能であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の加熱素子。 ３一方の加熱区域（１７，１７ａ）が他方の加熱区域（
   １６゜１６ａ）を包囲し、なるべく外側の加熱区域（１
   ７，１７ａ）が直列接続可能な加熱抵抗体（１５，１５
   ａ）を持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項に記載の加熱素子。 ４　直列接続可能な加熱抵抗体（１５）が、別の加熱抵
   抗体（１４）に加えて、加熱区域（１７）に設けられて
   おり、特に加熱抵抗体（１５）が直列接続されている際
   に付加接続加熱区域（＋７）の単位面積当りの加熱面負
   荷が他方の加熱区域（１６）の単位面積当りの加熱面負
   荷と同じであるかあるいはなるべくより大きいことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のうち１つ
   に記載の加熱素子。 ５　直列接続可能な加熱抵抗体（１５）が付加接続加熱
   区域（１７）の周囲の一部および（あるいは）半径方向
   延長部の一部を占めかつなるべ（対応した加熱区域（１
   ７）の他方の加熱抵抗体（１４）から分離されて設けら
   れて見・ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載の加熱素子。 ６　直列接続可能な加熱抵抗体（１５のが、他方の加熱
   抵抗体（＋　３ａ）に生ずる、高められた調理開始出力
   を標準出力に低下させるために直列接続可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の加熱素子。 ７、　直列接続可能な加熱抵抗体（１５ａ）が、他方の
   加熱抵抗体（＋　３ａ）を含む中央加熱区域（１６ａ）
   を包囲しており、直列接続可能な加熱抵抗体（１５ａ）
   が、なるべく渦巻きあるいは２重渦巻き状に配置された
   加熱コイルの外側巻回であることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項に記載の加熱素子。 ８　応答温度の異なる２つの接点（２０，２１）を持つ
   温度制限器（１９）の温度検出器が加熱素子の面加熱区
   域（１６，１７）に亘って延び、これらの接点のうち低
   い応答温度を持つ接点が切換え接点（２１）として構成
   されており、なるべく加熱区域（１Ｇ、１７）が同心的
   に設けられている場合に内側加熱区域（１６）の加熱抵
   抗体（１３）に、最低の開閉温度を持つスイッチ（２１
   ）が付属し°Ｃ（・ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第７項のうち１つに記載の加熱素子。 ９　切換え接点（２１）が、調理開始段階におし・て面
   加熱区域（１６，１７）の主加熱抵抗体（１３，１４）
   を並列接続しかつ切換えの際に、直列接続可能な加熱抵
   抗体（１５）を一方の加熱抵抗体（１３）に直列接続す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の加熱
   素子。 １０　　切換え接点（２１）が付属の加熱抵抗体（１３
   ）への導入線に位置し、切換えスイッチとして構成され
   かつ応答温度に達した際に付属の加熱抵抗体（１３）を
   すぐ隣の加熱抵抗体（１４）に並列接続し、最高応答温
   度を持つスイッチ（２０）カｔすべての加熱抵抗体（１
   ３，１４，１５）の共通の戻り導線（２８）に直列接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載の加熱素子。