JPS62271386A

JPS62271386A - ガラス−セラミツク系調理用レンジ

Info

Publication number: JPS62271386A
Application number: JP61309011A
Authority: JP
Inventors: ヘルヴィック・シェイドラー; マルチン・タプラン; カルト・シャウペルト
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1986-01-04
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1987-11-25
Also published as: CA1284165C; DD253137A5; EP0233375A3; US4772779A; EP0233375A2

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】３、発明の詳細な説明産業上の利用分野本発明はウオームアツプ時に高速で熱ぼられる発熱素子
を有するガラス−セラミック（結晶化ガラス）系調理用
レンジに関する。

従来の技術複数の発熱素子をもつガラス−セラミック系調理用レン
ジは、既知のように、価格が安く、１００万回以上もの
性能試験を数年の間に受けてきている。これらの発熱素
子は、ウオームアツプのための初期の数分間は全く不活
性である。絶縁材料の種類をどのように選択するか、ま
た熱伝導体の種類・据付けをどのように設計するかに応
じて、熱伝導体とこれに近接する絶縁材料のマスに対し
、熱伝導体へのスイッチオン後に初期のウオームアツプ
がなされる。これにより、発熱素子へのスイッチオン後
の最初の数秒間は、熱伝導体としてのコイルは、熱成長
せず、目に見ることがぐぎす、十分に半透明なガラス−
セラミック系クツキング表面を通しても目に見ることが
できない。このように可視性がないことは、大きな欠点
と考えられる。

一方、スイッチオンした熱伝導体を迅速に把握すること
ができるのであれば、熱伝導体の状況を迅速に知覚する
ことができ、とくに誤って発熱素子にスイッチオンした
とき迅速に知覚することができるので、熱伝導体のスイ
ッチオン後の高速可視性は、主婦にとって要望されると
ころぐある。

その理由は、少なくともガラス−セラミック系調理用レ
ンジに用いられる発熱素子がハロゲンランプから発展し
たものだからである。つまり、熱伝導体に対応するハロ
ゲンランプに電流を流すスイッチがオンになると、ハロ
ゲンランプは明るく点灯する。ハロゲンランプとこれに
用いられる発熱素子の大きな欠点は、これらが大変高価
であり、また、ロンド形状のハロゲンゆえ、発熱素子の
幾何学的構造の設計が難しいことである。

発明の目的本発明の目的は、ウオームアツプ段階中介熱素子が不活
性な状態にあるように発熱素子を電気的に設計したガラ
ス−セラミック系調理用レンジを提供することである。

これにより、ハロゲンランプを有する発熱素子の高コス
ト化を回避するとともに、発熱素子の構造設計を多種多
様にすることができる。

本発明の目的は、ガラス−セラミック系またはこれに類
する材料からなるクツキング表面と、少なくとも２以上
の熱回路を有する発熱素子と、適当な制御手段とを右す
る調理用レンジにより達成される。

発明の開示このように発熱素子中の熱回路が構成され、すなわち発
熱素子の熱伝導体が配線され及び／又は回路素子により
接続されている。適当なスイッチ素子は熱回路に接続さ
れており、最初のウオームアツプ段階では、１又は２以
上の熱伝導体は、短時間であれば、高い出力電圧が印加
されるような過負荷な状態でも耐えられるようになって
いる。

２０秒間、好ましくは５秒以下であれば、熱伝導体は、
熱せられ始め、かくして十分に透明なりッキング表面か
ら発光することになる。予め設定された時間経過後、つ
まり熱伝導体が所定温度に到達すると、適当に接続され
たスイッチ素子を通して１又は２以上の熱回路の熱出力
は、１又は２以上の段階をもって低い出力に減少し、こ
れにより、ウオームアツプ段階に続く発熱素子の連続動
作中は、熱伝導体に過負荷がかかるのが防止されている
。

本発明による調理用レンジの配線上の利点としては、メ
インスイッチ素子に代えてまたはメインスイッチ素子に
加えて、熱伝導体を流れる電流により加熱される外部ス
イッチを有していることが挙げられる。例えばそれぞれ
の熱回路は、次に示す発熱素子の中Ｃ配線することがで
きる。これらの発熱素子は、ウオームアツプ段階で互い
にあるいはその一部が並列接続され所定時間経過後つま
り所定温度に到達した後スイッチ素子を通して、全体的
あるいは部分的に直列接続に切替えられ、減少出力に切
替えられる。スイッチ素子は、熱伝ｌ流により加熱され
るバイメタルスイッチを用いることができ、熱伝導電流
により所定のスイッチ特性に従って並列接続から直列接
続に切替わるようになっている。バイメタルスイッチは
、発熱素子の中あるいは上に選択的に載置することがで
き、このバイメタルスイッチは、加熱素子つまり熱伝う
体により熱活性化され、所定のスイッチ特性に従い並列
接続から直列接続に切替えるスイッチ作用を果たす。

本発明の調理用レンジのさらに他の利点としては、正の
温度係数をもつ抵抗が１又は２以上の熱回路のスイッチ
素子として直列に接続されていることである。スイッチ
素子は、初期段階では高゛電流を流すが、しかしつＡ−
ムアップがなされるに従い電流が減少し、抵抗の減少に
より熱伝導体としての成長が減少する。このような調理
用レンジの配線によれば、熱回路は、発熱素子の外部領
域にて適当にマツチする直列抵抗に接続さけることがで
きる。

本発明の調理用レンジにおけるざらに他の利点としては
、時間制御ユニットがスイッチ素子として用いられてい
ることである。このスイッチ素子は、所定時間の経過後
にスイッチ素子装置により熱出力が減少する作用をもっ
ている。上記本発明において適用可能な各々の配列にお
いて、熱伝導体の配列又は制御素子の使用を適宜設定す
ることにより、１１，１ｌｔｌｌ素子がオンになった後
初期のウオームアツプ段階においτだけ最高出力レベル
にスイッチングさせることができる。

本発明は、発熱素子のあらゆるタイプに、つまりシング
ル回路発熱素子Ｃあろうとマルチ回路発熱素子であろう
と適用可能であり、又発熱素子の汎用制御素子に結合す
ることも可能である。このような目的を達成するための
手段にかかるコストは、ハロゲンランプを有づる発熱素
子の場合に比べ、実質的に安くなる。これらの発熱素子
へのスイッチをオンにした後は、熱伝導体は数秒間加熱
され、クツキング表面を通して目に見ることができる。

同時に、スイッチオン直後には、クツキング表面上で加
熱される熱伝導体を通して発生する熱を感じることがで
き、そのクツキング表面により非常に速い熱速度である
ことが強く印象づけられる。

本発明の調理用レンジは、少なくとも２つの熱回路と適
当な制御素子とを有する発熱素子を備えたガラス−セラ
ミック系あるいはこれに相当する材料からなるクツキン
グ表面から構成されている。

これらの熱回路は次のように配線され、即ち熱伝導体は
、１又は２以［の熱伝導体がウオームアツプ中に非常に
短い時間に熱成長を開始し透明なりッキング表面を通し
て発光し始めるほどに過負荷に耐えられる回路素子によ
り配線されあるいは接続されている。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面にｌづいτ説明する。

第１図を参照づると、本発明による調理用レンジ１０は
、該レンジ作動用の従来の電源（典型的には２２０の電
源〉に接続されるメイン連結器１２を備えている。複数
のスイッチ素子１４はメイン連結器１２に接続されてい
る。第１図面の簡単な説明するために１個のスイッチ素
子１４が示されている。無限スイッチである制御手段１
６は、後述する初期のウオームアツプ段階において発熱
素子１８の電圧を制御すべく、スイッチ素子１４に接続
されている。

本発明によれば、発熱素子１８は、非常に短い時間で明
白に熱成長を開始するように過負荷の状況のちとぐ作動
するウオームアツプ回路を有している。このウオームア
ツプ回路は、該短い時間の経過後初期の過負荷状況のも
とて熱回路が損傷しないように電流レベルが減少される
ようになっている。

第２図は、熱回路を有する発熱素子１８の動作の第１の
実施例を示している。発熱素子１８は初期のウオームア
ツプ終了時まで２２０Ｖの電源に並列に接続される第１
のヒートコイル２０と第２のヒートコイル２２とから構
成されている。初期の設定時間が経過すると、即ち最低
所定温度に到達１−ると、ヒートコイル２０と２２は並
列接続状態から通常の動作時の直列接続に切替わる。ヒ
ートコイル２ｏと２２のコイル抵抗は、これらのコイル
を流れる電流を減少させ、これにより初期の過負荷条件
が通常の動作時の条件に置き変わることにより安全を確
保している。

第３図は、発熱素子１８の動作の第２の実施例を示して
いる。ヒートコイル２０と２２は、ウオームアツプ段階
において、互いに並列に接続されると共に、第３のヒー
トコイル２４とも並列に接続されている。ウオームアツ
プ終了後、ヒートコイル２０と２２は、互いに直列接続
に切閂わるが、ヒートコイル２４との間では並列接続を
保持しでいる。

２２０ｖの電源から見ると、回路仝休の抵抗は再び増大
するが、これにより発熱コイル２０と２２に分配供給さ
れる電流値の総量は減少する。

第４図は、第２図に示す状態で作用する配線図を示して
いる。発熱素子２０と２２は、抵抗として図示しである
。第２図に示す２２０■の゛電圧は、第１図に示すスイ
ッチ素子１４と制御手段１Ｇ、メイン連結器１２に電流
を通す端子２６と２８に印加されている。発熱素子１８
は、スイッチ素了３０．３２．３４を含む高速熱回路を
有している。

これらのスイッチ素子３０．３２．３４は例えばリレー
−タイマ３６により制御される。リレー−タイマ３６は
、端子２６と２８に印加される電圧がカットされると自
動的に零にリセットされる。

電圧がカットされると、スイッチ３０．３２．３４は、
第４図に示す位置に配線される。

端子２６と２８に電圧が印加されると、電流は、スイッ
チ素子３０を通して抵抗（ヒートコイル）２０と、スイ
ッチ素子３０を通して抵抗（ヒートコイル）２２とにそ
れぞれ並列に流れる。

適当な時間経過後、例えば５秒乃至２０秒が経過すると
、リレータイマ３６は、スイッチ素子３０と３４とを開
にすると同時にスイッチ素子３２を閉にする。この結果
、電流はスイッチ素子３２を介して直列に接続されるヒ
ートコイル２０と２２とに流れることになる。この状態
は、端子２６と２８とに電圧が印加されているかぎり保
持される。端子２６と２８に印加される電圧がカットさ
れると、リレータイマ３６は、第４図に示す元の位置に
リセットされる。

第５図は、第３図に示す図に基づく回路の配線図を示し
ている。第５図において、追加されたヒートコイル（抵
抗）２４は、バイメタル片３８を加熱するために用いら
れる。バイメタル片３８は、物理的には、スイッチ素子
３０．３２．３４とに次のように接続されている。すな
わち、ヒートコイル２４が適当に加熱されると、スイッ
チ素子３０．３２．３４は、ヒートコイル２０と２２と
が並列に接続される図示の状態からヒートコイル２０と
２２がスイッチ素子３２を介して直列に接続される状態
に切替わる。この状態は、端子２６と２８に電圧が印加
されている限り保持されるが、バイメタル片３８の物理
的特性に依存する所定の冷却期間経過後は、初期の図示
される位置にリセットされる。

第６図は、本発明の他の実施例を示し、２個の発熱素子
２０と２２が互いに永久的に並列に接続されるものであ
る。一対の発熱素子２０と２２は、正の温度特性をもつ
抵抗４２に直列に接続されている。これにより、抵抗４
２には低温度時中は高電流が流れ、温度が上昇するに従
い発熱素子２０と２２に流れる電流が減少する。

第７図は、第３図に示す作動状態の回路を示している。

第７図において、追加された整流器４４、例えば半導体
ダイオードは、ウオームアツプ段階後に高速熱フィラメ
ント（ヒートコイル）２０のワット数を減少させるため
に用いられる。ウオームアツプ時間中、例えばリレータ
イマ３６により制御されるスイッチ素子３４は、ヒート
コイル２０に交流電流の両半波形を流す。ウオームアツ
プ段階後はヒートコイル２０に半波形のみが流れる。

ヒートコイル２４は並列に接続されている。

第８図は、ウオームアツプ期間中はぼ一定の消費電力を
伴う第３図に基づく回路を示している。

ヒートコイル２０から２２への抵抗値は、ヒートコイル
２０とヒートコイル２０及び２２の組合せがほぼ同じ抵
抗値をもつようにバランスされている。例えばウオーム
アツプ期間中、高速熱フィラメントとしてのヒートコイ
ル２０は、ヒートコイル２２と同じ抵抗値２を持ち、ヒ
ートコイル２４の抵抗値の半分の抵抗値を持っている。

ウオームアツプ期間中、スイッチ素子３ｏは高速熱フィ
ラメントしてのヒート」イル２０にのみｆｆｌ　ｆｌＥ
を供給する。ウオームアツプ期間経過後、ヒートコイル
２０はヒートコイル２２に直列に接続されることにより
、電圧が半分に低減される。電圧の他の半分は、平行に
接続されるヒートコイル２４により消費される。一方、
スイッチ素子３０は例えばタイマリレー３６により制御
される。ウオームアツプ期間中の電力消費量は、通常時
の電力消費量よりも低くなるように抵抗値が選択される
。ヒートコイル２０に印加される過負荷が望ましい値に
なるようにヒートコイル２０と２２との抵抗値の割合が
設定されている。その他の実施例としては、これらのヒ
ートコイルの抵抗値を適宜選択し、一定の状態からウオ
ームアツプ期間中のワット数が逸脱するのを調整するこ
とができる。

第９図は、第６図に示す回路の抵抗特性に対応するヒー
タ素子の好ましい実施例を示している。

熱応答性の良好な抵抗４０は、従来の手段によりガラス
−セラミック系クツキング表面４２の底面に取付けられ
る発熱素子１８の外部領域に位置している。

本発明は、好ましい実ｆＩＩ！態様及び実施例に基づい
て詳細に説明したが、本発明の範囲及び晴神に基づいて
適宜改良又は改変が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による調理用レンジのブロック図、第２図はウオームアツプ時及び通常動作時における熱回
路の第１の実施例をあられす図、第３図はウオームアツ
プ時及び通常動作時における熱回路の第２の実施例をあ
られす図、第４図は第１の実施例における回路動作を示
す図、第５図は第２の実施例における回路動作を示す図、第６図は本発明のさらに他回路をあられす図、第７図は
第３図に示す実施例の回路をあられす図、第８図は第３図に示す回路の更に他の例を示す図、第９図は第６図に示す回路に対応する調理用レンジ表面
と発熱素子とを一部見開きにした状態を示す平面図であ
る。１０・・・調理用レンジ、　　１２・・・メイン連結器
、１４・・・スイッチ素子、　　１６・・・制御手段、
１８・・・発熱素子、２０・・・第１ヒートコイル、２２・・・第２ヒートコイル、２４・・・第３ヒートコイル、２６．２８・・・端子、３０．３２．３４・・・スイッチ素子、３８・・・バイ
メタル片、　　４０・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制御手段を備えた少なくとも２以上の熱回路を有
する発熱素子からなり、ガラス−セラミック系材料また
はこれに類する材料から構成される調理用平面を有する
調理用レンジにおいて、発熱素子のそれぞれの熱回路は
、第１のウォームアップ時に１または２以上の熱伝導体
に短時間過負荷が加えられるようになつており、該熱伝
導体は、２０秒未満で熱成長を開始し、十分に透明な調
理用表面を通して発光するようになつており、それぞれ
の発熱素子は、所定時間経過後または熱伝導体が所定温
度に達成した後、１または２以上の熱回路の熱出力が１
又は多段階的に低出力に減少されるように切替わるスイ
ッチ素子に接続されており、ウォームアップ後の発熱素
子の連続動作中は熱伝導体に過負荷が加わらないように
設定されていることを特徴とするガラス−セラミック系
調理用レンジ。
（２）前記スイッチ素子に代えてまたは加えて熱伝導体
電流により熱せられる外部スイッチを有していることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス−セラミ
ック系調理用レンジ。
（３）前記発熱素子は、ウォームアップ時互いにまたは
部分的に並列に接続され、所定時間経過後または所定温
度到達後スイッチ素子を介して低出力側への直列に接続
が切替わり、この発熱素子の中に複数の熱回路が配設さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ガラス−セラミック系調理用レンジ。
（４）前記スイッチ素子は、熱伝導体電流により熱せら
れるバイメタルスイッチであり、熱伝導体電流が流れる
と、所定の切替特性に応じて並列から直列に接続が切替
わることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラ
ス−セラミック系調理用レンジ。
（５）前記バイメタルスイッチは、発熱素子または熱伝
導体のウォームアップを通して熱せられる発熱素子中ま
たは該発熱素子上に設けられ、所定の切替特性に応じて
並列から直列に接続が切替わることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第４項記載のガラス−セラミック
系調理用レンジ。
（６）正の温度特性をもつ直列抵抗は、高電流の供給を
開始する１又は２以上の熱回路のスイッチ素子に直列に
接続されており、ウォームアップに従い電流を減少させ
、これにより高抵抗で熱伝導体の熱成長を減少させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス−セ
ラミック系調理用レンジ。
（７）前記熱回路は、発熱素子の外部領域にて適当な直
列抵抗に適合させて接続されていることを特徴とする特
許請求の範囲第６項記載のガラス−セラミック系調理用
レンジ。
（８）前記制御手段は、所定時間経過後スイッチ素子装
置により熱出力の減少をもたらすスイッチ素子として用
いられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ガラス−セラミック系調理用レンジ。
（９）前記熱伝導体の接続または前記制御手段の使用の
選択により、制御素子のスイッチオン後初期ウォームア
ップ中のみスイッチが最大出力レベルに切替わることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス−セラミ
ック系調理用レンジ。
（１０）制御手段を備えた少なくとも２以上の熱回路を
有する発熱素子からなり、ガラス−セラミック系材料ま
たはこれに類する材料から構成される調理用平面を有す
る調理用レンジにおいて、発熱素子の熱伝導体は、第１
のウォームアップ時に１または２以上の熱伝導体に短時
間過負荷が加えられるようになつている回路に接続され
ており、該熱伝導体は、２０秒未満で熱成長を開始し、
十分に透明な調理用表面を通して発光するようになつて
おり、それぞれの発熱素子は、所定時間経過後または熱
伝導体が所定温度に達成した後、１または２以上の熱伝
導体の熱出力が１又は多段階的に低出力に減少されるよ
うに切替わるスイッチ素子に接続されており、ウォーム
アップ後の発熱素子の連続動作中は熱伝導体に過負荷が
加わらないように設定されていることを特徴とするガラ
ス−セラミック系調理用レンジ。
（１１）１又は２以上の熱伝導体は、熱成長を開始後５
秒未満で発光することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のガラス−セラミック系調理用レンジ。
（１２）整流器は、１又は２以上のヒートコイルにワッ
ト数が次第に減少していく要素として直列に接続され、
このワット数減少要素はスイッチ素子によりウォームア
ップ時短絡回路を構成していることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のガラス−セラミック系調理用レン
ジ。
（１３）ヒートコイルの抵抗値は、ウォームアップ時の
電力消費量が発熱素子の通常時のワット数よりも低ワッ
ト数または同等のワット数になるように選択可能である
と共に、１又は２以上のヒートコイルは過負荷が加えら
れる状況下で作動されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のガラス−セラミック系調理用レンジ。