KR101851017B1

KR101851017B1 - 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서

Info

Publication number: KR101851017B1
Application number: KR1020120017741A
Authority: KR
Inventors: 요지로 우메다
Original assignee: 린나이가부시기가이샤; 린나이코리아 주식회사
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2018-04-20
Also published as: TW201241370A; TWI454646B; CN102650438A; JP2012177506A; KR20120098445A; JP5285099B2

Abstract

(과제) 레인지 버너의 열에 의한 악영향을 억제하고, 사용성이 좋으며, 내구성이 높은 냄비바닥 온도센서를 제공한다.
(해결수단) 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판(16)과, 집열판(16)의 온도에 따라 변형되는 바이메탈(17)과, 바이메탈(17)의 변형량을 검출하여 이 변형량을 온도에 대응하는 전기적인 수치로 변환하는 변형량 검출수단(18)을 구비한다. 변형량 검출수단(18)은 레인지 버너(1)의 불꽃구멍(5)보다 하측 위치에 형성된다.

Description

가스 레인지용 냄비바닥 온도센서{POT BOTTOM TEMPERATURE SENSOR FOR GAS RANGE}

본 발명은 조리용기의 바닥면에 맞닿아서 조리용기의 온도를 검출하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서에 관한 것이다.

최근 들어, 가스 레인지의 삼발이에 올려진 조리용기의 온도를 냄비바닥 온도센서로 검출하여, 상기 센서로부터의 검출신호를 컨트롤러에 보냄으로써 레인지 버너를 제어하고, 조리용기의 온도를 설정온도로 유지하거나 조리용기의 눌어붙음을 방지하는 것이 실시되고 있다.

이러한 종류의 냄비바닥 온도센서는 서미스터를 내장하는 감열헤드를 구비하고 있다. 감열헤드는 환형상의 레인지 버너에 의하여 둘러싸이는 버너 내측 공간에 세워진 중공의 지지기둥의 상단부에서 스프링에 의하여 상측으로 탄지되어 지지되어 있다.

감열헤드의 선단에는 평탄한 집열판이 형성되며, 이 집열판의 이면에는 서미스터가 부착되어 있다. 서미스터로부터 연장한 리드선은 지지기둥의 내부를 통하여 지지기둥의 하단에서 인출되어 컨트롤러에 접속된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그리고, 레인지 버너에 의하여 가열되는 조리용기의 바닥면에 집열판을 맞닿게 함으로써, 집열판을 통하여 서미스터가 조리용기의 온도를 검출한다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 평8-152135호 공보

하지만, 이러한 종류의 냄비바닥 온도센서에 채용되는 서미스터는 고유의 내열온도(耐熱溫度)를 가지고 있으며, 조리를 위한 버너의 제어와는 별도로, 서미스터의 내열온도를 넘지 않기 위한 제어도 실시되고 있다. 즉, 컨트롤러에 의해 조리용기의 온도 조절을 제어하는 경우에, 서미스터의 내열온도를 고려하여 상한의 가열온도가 설정되며, 상한의 가열온도 또는 그 근방의 온도가 되면 서미스터를 보호하기 위하여 소화(消火)하는 제어를 한다.

그러나, 조리물에 따라서는 조리용기의 온도가 극도로 높아져도, 조리물에 대한 가열이 불충분한 경우가 있다. 구체적인 예를 들면, 석쇠로 떡 등을 굽는 고온 조리의 경우에는 석쇠에 맞닿는 감열헤드의 온도가 비교적 단시간에 상승한다. 그리고, 서미스터의 내열온도에 근거하여 설정된 상한 가열온도까지 상승하면, 떡 등이 구워지지 않았음에도 불구하고 컨트롤러에 의해 레인지 버너가 소화되는 이른바 조기 소화가 발생하는 일이 있다. 이 때문에, 조리물에 따라서는 사용성이 나빠질 뿐만 아니라, 상한 가열온도까지 상승하는 고온 조리가 빈번히 실시될 경우, 서미스터의 열화(劣化)가 앞당겨지는 문제가 있다.

또, 서미스터의 리드선은 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판을 구비하는 감열헤드의 내부를 거쳐 지지기둥의 내부에서 연장되고 있지만, 감열헤드의 주위는 상술한 바와 같이 비교적 고온이기 때문에, 리드선을 피복하고 있는 피복부재가 열의 영향으로 열화하여, 냄비바닥 온도센서의 내구성이 저하할 우려가 있다.

본 발명은 상기한 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명은 사용성이 좋고, 내구성의 높은 냄비바닥 온도센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 환형상의 레인지 버너에 의하여 둘러싸이는 버너 내측 공간에서 상측으로 연장되어, 레인지 버너에 의해 가열되는 조리용기의 바닥면에 맞닿음으로써 상기 조리용기의 온도를 검출하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서에 있어서,

조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판과, 상기 집열판의 온도에 따라 변형되는 바이메탈과, 상기 바이메탈의 변형량을 검출하여 상기 변형량을 온도에 대응하는 전기적인 수치로 변환하는 변형량 검출수단을 구비하며,

상기 변형량 검출수단은 상기 레인지 버너의 불꽃을 형성하는 불꽃구멍보다 하측 위치에 형성되어있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서는 집열판을 통하여 조리용기의 바닥면으로부터 열을 받은 바이메탈의 변형량을 변형량 검출수단에 의해 검출함으로써, 조리용기의 온도를 서미스터와 마찬가지로 전기적인 수치로 출력할 수 있으므로, 컨트롤러 등에 의한 온도에 근거하는 제어를 용이하게 실시할 수 있다.

그리고, 열을 받는 부분에는 종래의 서미스터에 비해 내열온도가 높은 바이메탈(예를 들면 JIS 규격 TM4:내열온도 500℃)을 채용할 수 있으며, 컨트롤러 등에 의한 고온 소화의 상한 온도를 서미스터보다 높은 온도로 설정할 수 있다. 이에 의하면, 비교적 높은 온도 영역에서의 온도 제어가 실시되어, 예를 들면, 석쇠로 떡 등을 굽는 경우에, 떡 등이 구워지지 않았음에도 불구하고 제어에 의해 레인지 버너가 소화되는 이른바 조기 소화가 되는 사태를 회피하는 것이 가능해지므로 사용성이 향상한다.

또한, 변형량 검출수단이 레인지 버너의 불꽃구멍보다 하측에 위치하고 있으므로, 변형량 검출수단으로부터 전기적인 값을 출력하기 위해서 변형량 검출수단에 접속되는 리드선도, 변형량 검출수단과 아울러 레인지 버너가 형성하는 불꽃으로부터 거리를 둔 위치에 형성할 수 있다. 이로 인해, 변형량 검출수단 및 리드선에 대한 열의 영향을 경감할 수 있으므로 변형량 검출수단이나 리드선의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 스파이럴형상의 바이메탈과, 평판형상(중앙부가 변이하는 양단 지지형 혹은 중앙부에서 만곡하는 일단 지지형 등)의 바이메탈 중 어느 것도 매우 적합하게 채용할 수 있다.

스파이럴형상의 바이메탈은 그 변형에 수반하여 양단이 서로 상대방향으로 회전한다. 그리고, 상기 변형량 검출수단이 상기 바이메탈의 회전각을 검출함으로써, 조리용기의 온도를 효율적으로 검출할 수 있다.

평판형상의 바이메탈은 그 변형에 수반하여 일부가 상하방향으로 변위한다. 그리고, 상기 변형량 검출수단이 상기 바이메탈의 변위를 검출함으로써, 조리용기의 온도를 효율적으로 검출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 설명적 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 설명적 단면도.

본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다. 도 1은 가스 레인지의 요부를 나타내고 있다. 가스 레인지는 레인지 버너(1)를 구비하고 있다. 레인지 버너(1)는 혼합관(2)에 이어지는 환형상의 버너 보디(3)와, 버너 보디(3) 상에 올려진 환형상의 버너 헤드(4)를 구비하고 있다.

버너 헤드(4)의 외주부 하면에는 외측으로 향하여 톱니형상으로 개구하는 다수의 불꽃구멍(5)이 형성되어 있다. 버너 보디(3)는 판금속제이며, 내통(6)과 외통(7)을 가지고 있다. 내통(6)에는 버너 헤드(4)의 통형상 벽(8)이 장착되고, 외통(7)에는 버너 헤드(4)의 톱니형상이 안착하는 안착부(9)와, 안착부(9)에서 외측으로 향하되 하측으로 경사지게 연장되는 외주벽부(10)가 형성되어 있다. 또한, 도시하지는 않지만, 외주벽부(10)의 외주에는 넘쳐흐른 국물을 수용하는 국물받이 접시가 형성된다.

또, 레인지 버너(1)의 외측에는 도 1에 있어서 일부를 나타내는 삼발이(11)가 설치되어 있다. 삼발이(11)에 도시하지 않은 조리용기를 올리는 것으로, 레인지 버너(1)의 불꽃에 의하여 조리용기가 가열되고 조리가 실시된다.

레인지 버너(1)에는 상기 레인지 버너(1)로 가열되는 조리용기, 즉, 상기 레인지 버너(1)를 둘러싸는 삼발이(11)에 올려진 조리용기의 바닥면에 맞닿아서 그 온도를 검출하는 냄비바닥 온도센서(12)가 설치되어 있다.

냄비바닥 온도센서(12)는 레인지 버너(1)의 통형상 벽(8)에 의하여 둘러싸이는 버너 내측 공간(13)에 세워진 중공 관형상의 감열부(14)와, 감열부(14)를 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 지지하는 중공 관형상의 지지부재(15)를 구비하고 있다.

감열부(14)는 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판(16)과, 상하방향으로 연장되는 스파이럴형상의 바이메탈(17)과, 로터리 퍼텐쇼미터(18){변형량 검출수단}를 구비하고 있다.

로터리 퍼텐쇼미터(18)는 감열부(14)의 바닥부에 지지되며, 레인지 버너(1)의 불꽃구멍(5)보다 하측에 위치된다. 이로 인해, 로터리 퍼텐쇼미터(18) 및 리드선(21)은 불꽃으로부터 이간되어 열의 영향을 받지 않는다.

바이메탈(17)의 상단은 집열판(16)의 연결부(19)에 일체적으로 연결되어 있다. 바이메탈(17)의 하단은 로터리 퍼텐쇼미터(18)의 입력 회전축(20)에 일체적으로 연결되어 있다.

바이메탈(17)은 집열판(16)으로부터 전달되는 열에 의해 변형하였을 때, 스파이럴형상으로 되어 있으므로 그 상단에 대해서 하단이 회전한다. 이 때의 회전은 로터리 퍼텐쇼미터(18)의 입력 회전축(20)에 입력된다. 스파이럴형상의 바이메탈(17)을 채용함으로써, 바이메탈(17)과 로터리 퍼텐쇼미터(18)의 입력 회전축(20)을 연결하기 위한 부재 등이 불필요하게 되며, 바이메탈(17)의 변형량(회전량)을 효율적으로 입력 회전축(20)에 전달할 수 있다.

로터리 퍼텐쇼미터(18)는 입력 회전축(20)의 회전각도에 따라 전기적인 저항값이 변화한다. 그리고, 로터리 퍼텐쇼미터(18)로부터 연장되는 리드선(21)은 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있다.

로터리 퍼텐쇼미터(18)로부터 얻은 저항값은 바이메탈(17)의 변형량에 대응하는 것이며, 바이메탈(17)의 변형량은 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판(16)으로부터 받은 조리용기의 온도에 대응하는 것이다. 따라서, 컨트롤러에 있어서는 로터리 퍼텐쇼미터(18)로부터 얻은 저항값에 근거하여 레인지 버너(1)를 제어할 수 있으므로 조리용기에 대한 온도 제어가 가능해진다.

지지부재(15)는 레인지 버너(1)용의 지지판(22)에 부착한 브라켓(23)에 의해 고정되어 있다. 지지부재(15)의 하단에는 환형상의 스프링 받이부(24)가 형성되어 있으며, 스프링 받이부(24)와 감열부(14)의 바닥부 사이에는 감열부(14)의 하측이동에 따라 상측으로 복원력을 갖는 스프링(25)이 설치되어 있다. 이로 인해, 조리용기를 삼발이(11)에 올렸을 때, 감열부(14)가 스프링(25)의 탄지력에 저항하여 눌러 내림으로써, 집열판(16)이 스프링(25)의 압축반력에 의해서 조리용기의 바닥면에 확실하게 맞닿는다.

이상의 구성에 의한 냄비바닥 온도센서(12)는 집열판(16)의 열을 바이메탈(17)로 전달함으로써, 컨트롤러에 의한 온도 제어에 있어서, 강제적으로 소화시킬 때의 상한 온도를 비교적 높은 온도로 설정할 수 있다.

구체적으로는 종래와 같은 서미스터를 이용하였을 경우, 이러한 종류의 서미스터의 내열온도가 360℃정도인 것을 고려하여, 제어 상의 소화 상한 온도를 예를 들면 320℃ 정도로 해야 했다. 이에 대하여, 본 실시형태와 같이 내열온도 600℃의 바이메탈(JIS규격에 있어서의 TM4 등)을 이용함으로써, 제어 상의 소화 상한 온도를 예를 들면 460℃로 비교적 높게 할 수 있다. 이로 인해, 예를 들면, 석쇠로 떡 등을 굽는 경우에, 떡 등이 구워지지 않았음에도 불구하고 제어에 의하여 레인지 버너(1)가 소화되는 사태를 회피할 수 있어 사용성이 좋다.

다음으로, 다른 실시형태의 냄비바닥 온도센서(26)에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 또한, 레인지 버너(1)는 도 1에 나타내는 구성과 같기 때문에, 동일한 부호를 첨부함으로써 그 설명을 생략한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 냄비바닥 온도센서(26)는 레인지 버너(1)에 의하여 둘러싸이는 버너 내측 공간(13)에 세워진 중공 관형상의 감열부(27)와, 감열부(27)를 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 지지하는 중공 관형상의 지지부재(28)를 구비하고 있다.

감열부(27)는 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판(29)과, 평판 U자형상의 바이메탈(30)과, 리니어 퍼텐쇼미터(31){변형량 검출수단}와, 바이메탈(30)의 변형을 리니어 퍼텐쇼미터(31)에 전달하는 봉형상의 링크부재(32)를 구비하고 있다.

바이메탈(30)의 상반부(上半部)는 집열판(29)의 이면에 연결되어 있다. 바이메탈(30)의 하반부(下半部)에는 링크부재(32)의 상단이 움직일 수 있도록 연결되어 있다. 링크부재(32)의 하단은 리니어 퍼텐쇼미터(31)의 입력간(33)에 움직일 수 있도록 연결되어 있다.

바이메탈(30)은 집열판(29)으로부터 전달되는 열에 의해 변형되었을 때, 평판 U자형상으로 되어 있으므로 그 하반부가 상반부에 대해서 하측으로 변위한다. 이 때의 변위는 링크부재(32)를 통하여 리니어 퍼텐쇼미터(31)의 입력간(33)에 입력된다.

리니어 퍼텐쇼미터(31)는 입력간(33)의 이동에 따라 전기적인 저항값이 변화한다. 그리고, 리니어 퍼텐쇼미터(31)로부터 연장되는 리드선(34)은 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있다.

리니어 퍼텐쇼미터(31)로부터 얻은 저항값은 바이메탈(30)의 변형량에 대응하는 것이며, 바이메탈(30)의 변형량은 조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판(29)으로부터 받은 조리용기의 온도에 대응하는 것이다. 따라서, 컨트롤러에 있어서는 리니어 퍼텐쇼미터(31)로부터 얻은 저항값에 근거하여 레인지 버너(1)를 제어할 수 있으므로 조리용기에 대한 온도 제어가 가능해진다.

또, 리니어 퍼텐쇼미터(31)는 감열부(27)의 바닥부측에 지지되며, 레인지 버너(1)의 불꽃구멍(5)보다 하측에 위치된다. 이로 인해, 리니어 퍼텐쇼미터(31) 및 리드선(34)은 불꽃으로부터 이간되어 열의 영향을 받지 않는다.

지지부재(28)는 레인지 버너(1)용의 지지판(22)에 부착한 브라켓(23)에 의해 고정되어 있다. 지지부재(28)의 하단에는 환형상의 스프링 받이부(35)가 형성되어 있으며, 스프링 받이부(35)와 감열부(27)의 바닥부 사이에는 감열부(27)의 하측이동에 따라 상측으로 복원력을 갖는 스프링(36)이 설치되어 있다. 이로 인해, 조리용기를 삼발이(11)에 올렸을 때, 감열부(27)가 스프링(36)의 탄지력에 저항하여 눌러 내림으로써, 집열판(29)이 스프링(36)의 압축반력에 의해서 조리용기의 바닥면에 확실하게 맞닿는다.

냄비바닥 온도센서(26)도 상기한 냄비바닥 온도센서(12)와 마찬가지로, 집열판(29)의 열을 바이메탈(30)로 받음으로써, 컨트롤러에 의한 온도 제어에 있어서, 강제적으로 소화시킬 때의 상한 온도를 비교적 높은 온도로 설정할 수 있어 사용성이 좋다.

또한, 도 2에 나타내는 냄비바닥 온도센서(26)에 있어서는 평판 U자형상의 바이메탈(30)을 채용한 예를 나타냈지만, 그 이외에도 도시하지는 않았지만, 평판 양단 지지형 혹은 원반형 등과 같이 링크부재(32)를 통하여 리니어 퍼텐쇼미터(31)의 입력간(33)을 상하에 이동시킬 수 있는 형상의 바이메탈을 채용할 수 있다.

또, 상기의 각 실시형태에 있어서는 본 발명에 있어서의 변형량 검출수단으로서 로터리 퍼텐쇼미터(18)이나, 리니어 퍼텐쇼미터(31)이라는 퍼텐쇼미터를 채용한 것을 나타냈지만, 이것에 한정하는 것이 아니고, 바이메탈(17,30)의 변형량을 전기적인 값(저항값이나 신호)으로 변환할 수 있는 것이면 좋다. 즉, 구체적으로는 도 1에 나타내는 바이메탈(17)의 회전에 대해서는 변형량 검출수단으로서 로터리 인코더 등을 채용할 수 있으며, 도 2에 나타내는 바이메탈(30)의 상하의 변위에 대해서는 변형량 검출수단으로서 리니어 인코더, 압력 센서, 혹은 변형 게이지 등을 채용할 수 있다.

1 - 레인지 버너 5 - 불꽃 구멍
12,26 - 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서 13 - 버너 내측 공간
16, 29 - 집열판 17, 30 - 바이메탈
18 - 로터리 퍼텐쇼미터{변형량 검출수단}
31 - 리니어 퍼텐쇼미터{변형량 검출수단}

Claims

환형상의 레인지 버너에 의하여 둘러싸이는 버너 내측 공간에서 상측으로 연장되어, 레인지 버너에 의해 가열되는 조리용기의 바닥면에 맞닿음으로써 상기 조리용기의 온도를 검출하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서에 있어서,
조리용기의 바닥면에 맞닿는 집열판과, 상기 집열판의 온도에 따라 변형되는 바이메탈과, 상기 바이메탈의 변형량을 검출하여 상기 변형량을 온도에 대응하는 전기적인 수치로 변환하는 변형량 검출수단을 구비하며,
상기 변형량 검출수단은 상기 레인지 버너의 불꽃을 형성하는 불꽃구멍보다도 하측 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서.
청구항 1에 있어서,
상기 바이메탈은 스파이럴형상이며, 그 변형에 수반하여 양단이 서로 상대방향으로 회전하고,
상기 변형량 검출수단은 상기 바이메탈의 회전각을 검출하는 것을 특징으로 하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서.
청구항 1에 있어서,
상기 바이메탈은 평판형상이며, 그 변형에 수반하여 일부가 상하방향으로 변위하고,
상기 변형량 검출수단은 상기 바이메탈의 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 가스 레인지용 냄비바닥 온도센서.