JPH01219428A - 自動表面装置用温度センサ組立体 - 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】 発明の背景 本発明は電気レンジまたは調理台の固体ディスク自動表
面装置に用いる温度センサに関する。

電気レンジの表面装置に０動部度制御装置を使用するこ
とはよく知られている。一般に、器具温度センサを表面
装置の中央に装着し、加熱中の調理器具の底に物理的に
接触させる。器具温度をサーミスタまたは熱電対のよう
な感知素子で感知し、得られた信号を自動温度制御回路
に用いて、利用者によって設定された通りの所望の調理
温度を維持する。このような制御回路の１例が米国特許
第４．４９３，９８０号に示されており、煮沸およびフ
ライ用の作動モードが説明されている。煮沸モードでは
、温度情報を用いて迅速な昇温を行い、沸点を検出し、
選択した適当な沸騰速度を維持する。沸点検出装置の例
が米国特許第４．４６５゜２２８号および第４，６６５
．２９２号に開示されている。

調理器具の温度変動を正確に感知し且つ追従するセンサ
の能力は、所望の調理温度を維持するために必須である
。沸点に達したことを検出すると電力を減少させる沸騰
モードで作動する場合、昇温段階の間の正確さは特に重
要であり、沸点を早まって検出してしまうと不必要に長
い昇温期間となってしまうからである。正確さをそこな
う一つの要因に、センサが調理器具からの熱に加えて表
面装置からの熱にさらされることが挙げられる。

普通用いられる鞘付きの表面加熱装置では、センサが周
囲の加熱装置からある程度離間されている。

したがって主要な伝熱機構は伝熱よりもむしろ鞘付き素
子からの放射である。このような放射に対してセンサを
遮蔽するのに有効な方法の一つが米国特許第４．２４１
．２８９号に開示されている。

固体ディスク表面装置は米国での普及率が高まっている
。その特に長所は、固体デイクス表面装置は１つの閉じ
た表面を有するだけなので、掃除が簡単なことである。

閉じた表面という長所を保った固体ディスク自動表面装
置を提供するためばは、センサ組立体が、このセンサを
収容するため固体ディスクに設けた中央開口をほぼ完全
に占めることが必要である。電気機械式センサおよび制
御装置を設けたこのような表面装置の一例が、米国特許
第４．３３０，７０１号に開示されている。

この装置のセンサは、調理器具の温度を感知するのに毛
細管内の液体の膨張を利用する。センサ・ヘッドは表面
装置の中央開口を横切るシート状金属皿である。このセ
ンサは鞘付き加熱装置の場合のようには表面装置から離
されていないので、このような構成では、更にセンサ・
ヘッドが周囲の表面装置により直接加熱されるという問
題が内在している。利用者が調理器具に一定の所望温度
を選定する典型的なフライ・モードの作動では、選定さ
れた名目温度を適切に維持するため、温度変動を正確に
追従する必要はない。したがって表面装置からの熱の影
響はがまんできる。しかし、温度変動を正確に追従する
のが大切な用途、たとえば沸点検出までは表面装置を一
杯の電力で付勢して一層迅速な応答を行い、その後は表
面装置を相対的に低電力で付勢する、上述の沸騰モード
を可能にする制御装置の場合、センサが表面装置により
直接加熱されると性能がひどくそこなわれる。

したがって、周囲の表面装置によるセンサの直接加熱と
いう有害作用を阻止しながら、閉じた表面に伴なう清掃
が容易という長所を維持するという必要性が、固体ディ
スク表面装置用のセンサ組立体に在り、これを提供する
ことが本発明の主な目的である。

発明の概要 調理機器の固体ディスク自動表面装置の中央開口に装着
するのに適当な、改良形温度センサ組立体が提供される
。この温度センサ組立体は、表面装置上で加熱中の調理
器具の温度を感知するために、細長い金属製ハウジング
内に収容されたセンサを含む。ハウジングは加熱中の器
具の底に接触する平らな上壁を有する気密封止室を含む
。中央に穴のあいた断熱部材がその穴内にハウジングを
収容して、ハウジングを断熱する。ハウジングの上壁は
断熱部材の上面より上にあって器具と接触する。金属製
の保護スカートが断熱部材の周囲に延在し、スカートの
最上縁がハウジングから半径方向に離間して相互間に隙
間をつくる。

本発明の好ましい実施態様では、センサがほぼ円筒形の
気密封止された金属製ハウジング内に収容され、このハ
ウジングが平らな上壁とハウジング基部に外向きに延在
する外周フランジとを有する。円筒形の金属製ステム部
分がハウジング基部から下向きに延在して、センサから
の電気リード線を保護するため包囲する。断熱部材は、
磁器セラミック材料から形成された中央に穴のあいた上
側および下側環状ディスクからなる。ハウジングは上側
断熱ディスクの穴を上方に貫通して、加熱される器具に
接触する。ステムは下側断熱ディスクの穴を貫通して下
方に突き出る。外周フランジが２つの断熱ディスク間に
はさまれてハウジングを保持し位置決めする。断熱ディ
スクの外側輪郭に合致する金属製スカートが、この組立
体を一体に保持する。スカートの上縁は半径方向内向き
に上側断熱部材の一部を越えてハウジングの方へ延在す
るが、ハウジングからは離間されていて、相互間に隙間
を作っている。隙間に露出された上側ディスクの上面の
露出部分をうわ薬材料の層で被覆して、食物の汚れがし
み込むのを防ぐ。

本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に記載した通りで
あるが、本発明の構成および内容がその目的および特徴
とともに一層よく理解できるように、以下に本発明を添
付の図面を参照しながら説明する。

実施例の記載 第１図は鋳造材料から作られた、普通の固体ディスク表
面装置１０の斜視図であり、その中央開口にセンサ組立
体１２が装着されている。表面装置１０は典型的には、
電気調理台またはレンジに装着されて、その上の調理器
具を加熱する。温度センサ１２は器具の底の温度を感知
して表面装置への電力を制御する。

主として第２−４図を参照すると、表面装置１０の中央
開口１７には好ましくはステンレス鋼の金属製カラー１
４が設けられている。カラー１４を表面装置１０の中央
開口１７にプレス嵌めのような手段で固定するのが適当
である。カラー１４は、センサ組立体および装着構造体
を開口１７内に保持するために内向きに曲げられた上側
及び下側リップ１６．１８を有する。

センサ組立体１２は、温度センサを囲む細長いほぼ円筒
形のハウジング２０を含む。ハウジング２０は、センサ
を包囲する上方の気密封止室部分２２と、センサを電力
制御装置に接続する電気リード線を収容する下方へ延在
するステム部分２４とを含む。室部性２２とステム部分
２４との境界には、外向きに延在する外周保持フランジ
２６が形成され、この保持フランジ２６は後述するよう
にハウジングをセンサ組立体内に保持する役目を果す。

ハウジング２０の室部性２２は、頂壁２８と円筒形側壁
３０とを含み、側壁３０の下端には外周フランジ３２が
形成されている。表面装置１０内に完全に組立て、位置
決めされたとき、ハウジング２０の頂壁２８は加熱中の
器具の底面に接触する。温度センサは、頂壁２８の内面
と熱的に密な接触関係に装着されたサーミスタ３４（第
３図）である。センサを適当な接着剤３５などで頂壁２
８に同行するのがよい。

室部２２の基部の部材はほぼ平坦な金属製円盤３６であ
る。円盤３６には２つの小穴が明けられてセンサ３４か
らの電気リード線３８を収容して、リード線３８は室部
２２から出てセンサ回路（図示せず）に接続している。

各小穴には電気絶縁性ガラス・ビーズ４０がはまってお
り、そのビーズの孔をリード線が貫通している。基部部
材３６を側壁３０のフランジ３２に溶接などにより固着
して、気密封＋１−を形成するのが適当である。

ハウジング２０の円筒形ステム部分２４は室部性２２の
基部から下向きに延在する。ステム部分２４の上端に形
成された環状フランジ４２を、基部部材３６の下面に溶
接などにより適当に固着する。ステム部分２４の下端４
４は減径して、電気リード線３８を囲むガラス・ウール
の鞘４６にしまり嵌めされている。

こうして室２２とステム２４との接合部にある、フラン
ジ３２、円盤３６およびフランジ４２から形成される環
状保持フランジ２６は、後述のように、ハウジング２０
をセンサ組立体内に軸線方向に保持する作用をする。

発明の背景の項で述べたように、本発明の目的はセンサ
をそれを囲む表面装置から断熱することにある。この目
的のために、中心に穴のあいた断熱手段が、７５０”Ｆ
程度の温度に耐えることが出来る磁器セラミック材料ま
たは他の適当な材料から作られた中心に穴のあいた上側
及び下側断熱ディスク５０．５２の形態で設けられる。

ハウジング２０の室部性２２は上側断熱ディスク５０の
中心穴５４を通って器具と接触する。ハウジング２０の
ステム部分２４は下側断熱ディスク５２の中心穴５６を
下向きに通る。下側ディスク５２の上面６０で中心穴５
６を取囲む凹所５８に保持フランジ２６が入る。完全に
組立てたとき、下側ディスク５２の上面６０は上側ディ
スク５０の下面６２と、その間にフランジ２６をはさん
で突き合わせ係合する。フランジ２６は室部性２２の頂
壁２８と垂直方向に十分離れており、室部性２２が上側
ディスク５０の上面６４の上に十分に突き出て器具と良
好な熱接触をする。

金属製外側スカート６６は上側および下側磁器ディスク
の外側輪郭に合致しており、両ディスクを一緒に保持し
、磁器ディスクの縁を器具の衝突の損傷から保護する。

スカート６６の内向きに湾曲した上側部分６８は半径方
向内向きに延在し、−１，側磁器部材５０の−Ｌ面６４
の外側部分に重なる。

スカート６６の上縁７０はハウジング２０の側壁３０か
ら半径方向に離間して、その間に隙間７２を形成する。

上側ディスク５０の上面６４はこの部分で僅かに隆起し
て、スカート６６の外側とほぼ平らな表面を形成する。

隙間７２のなかに露出した磁器表面をうわ薬の材料の薄
い層で被覆して、磁器が食品の汚れや料理の臭がしみこ
まないよう封止する。

スカート６６の下縁に等間隔に設けた４個のりブ７４（
２つのみ図示）を下側磁器ディスク５２の下面７６に向
けて内向きに折曲げる。スカート６６の内向き上側部分
６８と下側タブ７４が協働して、上側および下側ディス
ク５０．５２を一緒に保持する。

４−側ディスク５０並びに下側ディスク５２の減径上側
部分７８は、カラー１４の上側リップ１６で決まる中央
開口の直径より任かに小さい直径をもっている。下側デ
ィスク５２の下側部分８Ｇの外径は、上側リップ１６の
中央開口より僅かに大きい。この結果外周肩部８２は、
カラーの上側リップ１６に対してストッパ及び封止とし
て働く。

下側ディスク５２の上面６０には４個の凸部８４が設け
られている。上側ディスク５０の下面６２には対応する
凹部８６が形成されている。凸部８４が凹部８６にはま
り、これにより上側及び下側ディスク５０．５２の相対
的な回転運動を防止する。

ディスク５０．５２に対するハウジング２０の回転運動
を防止するのは、ステム部２４の側壁に密接する押込み
ナツト８８の形の保持手段である。

押込みナツト８８を下側磁器ディスク５２の下面７６に
対して押上げて、下側ディスク５２を押込みナツト８８
とハウジングのフランジ２６との間にしっかり固定する
。

所望なら、気密封止室２２とステム２４との間に断熱手
段を介在させて、温度感知サーミスタに別個の断熱をす
ることができる。この断熱を実現するには、単に室２２
とステム２４との間に空気ギャップを形成するか、ある
いは第３Ｂ図に示すように、基部部材３６とステム２４
のフランジ４２との間にセラミック・ワッシャ２７の形
の断熱部材を介在させて、室とステムとの間に熱の障壁
を形成すればよい。第３Ｂ図の構成では、室２２、ワッ
シャ２７およびステム２４を、上側及び磁器ディスク５
０．５２により簡単に一緒に保持できる（第４図）。

図示の実施例においては、センサ組立体１２が表面装置
１０の開口１７内に極めて簡単で新規な装ｅＩ！Ｒ造体
により支持されている。この装着構造体は、係属中の米
国特許出願節１３８．６０６号（１９８７年１２月２８
０出願）の対象である。

支持構造体の中心要素は支持ブラケット９０である。ブ
ラケット９０はほぼ逆Ｕ字形で、はぼ水平な中央部９２
と下面きに延在する脚部９４を有する。ブラケット９０
は金属シート材から、たとえば打抜き、そして所望の輪
郭に切込み且つ折曲げることにより一体に形成される。

各々の脚部９４は、外向きに突出する１対のつめ９６が
設けられ、カラー１４の下側リップ１８に突き当り係合
して支持ブラケット９０の下向き移動を阻止する。

脚部９４は外向きの自己バイアス圧を有しカラー１４の
下側リップ１８に対して当たる。脚部のつめより下側に
延在する部分９８は、完全に組立てられた時にはカラー
１４より下に突出する。脚部９４のこの延在部分は人手
または機械によって簡単につかみ、撓ませることができ
、こうしてカラーに対してブラケットを挿入および引抜
くことが容易になる。

ブラケット９４の中央部９２には、センサ組立体１２の
ステム部分２４を摺動自在に通すための穴１００があけ
られている。ステム部分２４は螺旋状コイルばね部材１
０２も通り、ばね部材１０２はブラケット９０とセンサ
組立体との間に介在して、垂直方向にセンサ組立体を器
具に対して押し付ける。ばね部材１０２のばね力は、温
度感知のために器具の底との良好な接触を保証するのに
十分な力を発揮するように選択されるが、軽量の器具が
表面装置の表面から決してもち上がらないような力に制
限される。

ばね１０２の直径を十分大きくして、センサ・ヘッドの
水平方向位置決めを維持しながら、十分に傾斜できるよ
うにして、センサハウジング２０の上側壁２８が湾曲し
た器具の面に整合できるようにする。

下側磁器ディスク５２の下面７６に溝１０４を設けてば
ね１０２の上端を受入れる。ブラケット９０の中央部９
２に環状凹所１０６を設けてばね１０２の下端を受入れ
る。溝１０４および凹所１０６はばね１０２をステム部
分２４を中心とした所定の位置に維持する作用をなす。

ばね１０２をこの中心位置に保持することが重要である
。ばね１０２が中心からはずれると、ばね力がセンサヘ
ッドを上反りまたは傾斜位置に片寄らせるように作用し
、その結果器具との接触が悪くなる。さらに、溝１０４
と凹所１０６を合せた深さは完全に圧縮された時ばね１
０２を完全に収納するのに十分である。こうすれば、完
全に組立てられた時にブラケット９０の中央部９２がセ
ンサ組立体に対する下側ストッパとなり、ブラケット取
付は構造体が非常に簡単になる。

１−述したように、脚部９４は外向きの自己バイアス圧
を何する。さらに、脚部９４が伜かに外側へ広がった支
持ブラケット９０の形状によっても、支持ブラケット９
０の中央部９２に対するばね１０２の下向き力の幾分か
が外向きの力に変えられ、つめ９６をカラー１４の下側
リップ１８と係合関係に押すのを助ける。

センサ組立体と支持構造体の組合せを組立てるのを容易
にするために、第２の押込みナツト１０８をブラケット
９０の上側でステム部分２４に固定する。押込みナツト
１０ｇは、センサが表面装置内に組込まれていないとき
、センサ組立体と支持構造を組立状態に保持する。

本発明の特定の実施例を図示し説明したが、当業者にと
って多数の変更や改変が想起できるであろう。例えば、
センサ組立体を、ここで説明した装着構造体とは異なる
装着構造体に組合せて使用するのは容易である。従って
本発明は、特許請求の範囲の内に入る全てのそのような
変更や改変を包含する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度センサ組立体を組込んだ固体ディ
スク表面装置の斜視図、 第２図は第１図の表面装置を２−２線方向に見た断面図
、 第３Ａ図は第１図のセンサ組立体を一部センサハウジン
グを破断して示す側面図、 第３Ｂ図は第１図のセンサ組立体の別のセンサハウジン
グを一部破断して示す断面図、第４図は第１図のセンサ
組立体および装着構造体の分解斜視図である。 主な符号の説明 １０・・・表面装置、１２・・・温度センサ、２０・・
・ハウジング、２２・・・気密封止室部分、２４・・・
ステム部分、２８・・・頂壁、３４・・・サーミスタ、
５０・・・上側ディスク、５２・・・下側ディスク、５
４．５６・・・穴、６４・・・上面、６６・・・スカー
ト、７０・・・上縁、７２・・・隙間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、調理機器の固体ディスク自動表面装置の中央開口に
   装着される温度センサ組立体において、表面装置上で加
   熱中の器具の温度を感知する温度センサと、 該温度センサを囲む気密封止室を含み、加熱されている
   器具の底面に接触する平らな上壁を有する細長い金属製
   ハウジングと、 該ハウジングを周囲の自動表面装置から断熱する中心に
   穴のあいた断熱部材とを含み、該ハウジングは該断熱部
   材の中心穴に収容され、該ハウジングの上壁が該断熱部
   材の上面より上に突出して加熱されている器具と接触し
   、さらに 前記断熱部材の周囲に延在し、その最上縁が前記ハウジ
   ングから半径方向に離隔して相互間に隙間を作る金属製
   保護スカートとを含む 温度センサ組立体。 ２、上記断熱部材が磁器セラミック材料で作られ、前記
   スカートと前記ハウジングとの隙間に露出する該断熱部
   材の上面の露出部分がうわ薬材料の層で被覆されて断熱
   材料に食物の汚れがしみ込むのを防止した請求項１に記
   載のセンサ組立体。 ３、前記断熱部材が前記表面装置の中央開口をほぼ一杯
   にするのに十分な直径を有する請求項２に記載のセンサ
   組立体。 ４、調理機器の固体ディスク自動表面装置の中央開口に
   装着される温度センサ組立体において、表面装置上で加
   熱中の器具の底面の温度を感知する温度センサと、 器具の底面と接触する平らな上面とハウジングの基部に
   外向きに延在する外周フランジとを有する、該センサを
   囲むほぼ円筒形の気密封止された金属製ハウジングと、 該基部から下向きに延在する円筒形の金属製ステムと、 前記ハウジングを周囲の表面装置から断熱する中心に穴
   のあいた上側および下側断熱部材とを含み、前記ハウジ
   ングが前記上側断熱部材の穴を上向きに貫通して加熱中
   の器具と接触し、前記ステムが上記下側断熱部材の穴を
   下向きに貫通し、前記外周フランジが前記上側および下
   側断熱部材間にはさまれて前記ハウジングを保持し、さ
   らに上縁が内向きに前記上側断熱部材の一部を越えて前
   記ハウジングに向って延在するが、前記ハウジングから
   は離間して相互間に隙間を作っている、前記上側および
   下側断熱部材の外側輪郭に合致する金属製スカートとを
   含む 温度センサ組立体。 ５、前記断熱部材が磁器セラミック材料からなる環状デ
   ィスクである請求項４に記載のセンサ組立体。 ６、前記環状ディスクの直径が表面装置の中央開口をほ
   ぼ一杯にするのに十分であり、前記ハウジングの平らな
   上面の直径が前記ディスクの直径より実質的に小さい請
   求項５に記載のセンサ組立体。 ７、前記上側断熱部材に食物の汚れがしみ込むのを防止
   するため、前記スカートと前記ハウジング間の隙間に露
   出された上側断熱部材の上面を被覆するうわ薬材料の層
   を含む請求項６に記載のセンサ組立体。 ８、さらに前記ハウジングと前記ステムとの間に配置さ
   れ、該室を該ステムから断熱する断熱手段を含む請求項
   ４に記載のセンサ組立体。 ９、前記断熱手段が前記ハウジングの基部の外面と前記
   ステムとの間にはさまれた磁器製の断熱ワッシャからな
   る請求項８に記載のセンサ組立体。 １０、調理機器の固体ディスク自動表面装置の中央開口
   に装着される温度センサ組立体において、表面装置上で
   加熱されている器具の底面の温度を感知する温度センサ
   と、 該センサを囲む上側気密封止室とそこから下方に延在す
   るステム部分とを有する細長い金属製ハウジングとを含
   み、該センサは上記室内にその上端壁に近接して装着さ
   れ、前記ハウジングがさらに前記ハウジングから外向き
   に延在し且つ前記室の上壁から垂直方向に離間した外周
   保持フランジを有し、さらに 前記ハウジングを保持しかつ該ハウジングを表面装置か
   ら断熱する中心に穴のあいた上側および下側断熱ディス
   クとを含み、前記ハウジングがこれらの上側および下側
   ディスクの中心穴を貫通し、前記保持フランジが上側お
   よび下側ディスク間にはさまれて前記ハウジングを前記
   中心穴内に保持し、前記ハウジングの上端が前記上側デ
   ィスクの上面から突出して加熱中の器具の底面と接触し
   、さらに 前記下側ディスクより下方で前記ハウジングのステム部
   分に固定されて該下側ディスクを前記保持手段と前記保
   持フランジとの間に保持する保持手段と、 上縁が前記ハウジングから離間して相互間に隙間をつく
   る、前記上側および下側ディスクを閉じ込める金属製ス
   カートとを含む 温度センサ組立体。 １１、前記断熱ディスクが磁器セラミック材料からなる
   請求項１０に記載のセンサ組立体。 １２、前記上側ディスクに食物の汚れがしみ込むのを防
   止するため、前記スカートと前記ハウジング間の隙間に
   露出された上側断熱ディスクの上面を被覆するうわ薬材
   料の層を含む、請求項１０に記載のセンサ組立体。 １３、中心開口にセンサを保持するための内向きに湾曲
   した上側および下側リップを有する金属製カラーが中心
   開口に取り付けられた型式の固体ディスク自動表面装置
   の中心開口に装着される温度センサ組立体において、 表面装置上で加熱中の器具の底面の温度を感知する温度
   センサと、 円筒形側壁および頂壁を有し、該センサが頂壁の内面に
   近接して配設されている、該記センサを囲むほぼ円筒形
   の細長い金属製ハウジングと、該ハウジングはさらに前
   記円筒形側壁から半径方向外向きに延在しかつ前記頂壁
   から軸線方向に離間した環状保持フランジを有し、 前記ハウジングを保持し且つ該ハウジングを固体ディス
   ク表面装置から断熱する中心に穴のあいた上側および下
   側断熱ディスクとを含み、前記ハウジングが上記上側お
   よび下側ディスク間に前記保持フランジをはさんで該上
   側および下側ディスクの中心穴を介して延在し、前記ハ
   ウジングが前記上側ディスクの上面より上に延在して前
   記頂壁が加熱中の器具の底面に接触し、さらに 前記下側ディスクの下側で前記ハウジングの外側円筒側
   壁に固定されて該記下側ディスクを前記保持リングと前
   記保持フランジとの間に固定する環状保持リングと、 上縁が上記上側ディスクの上面の一部を覆って半径方向
   内方に延在して上記上側ディスクを保護し包囲し、該上
   部が前記ハウジングの円筒側壁から半径方向に離間して
   相互間に隙間を作る、該上側および下側ディスクの外周
   輪郭に合致する金属製スカートとを含む 温度センサ組立体。 １４、前記上側ディスクの外径が前記カラーの上側リッ
   プで決まる前記表面装置の開口の直径より僅かに小さく
   、前記下側ディスクの外径が前記開口の直径より僅かに
   大きく、こうして前記組立体の外周に、前記上側リップ
   との係合を保持するための円周保持肩部を画成した請求
   項１３に記載のセンサ組立体。 １５、前記上側および下側ディスクが磁器セラミック材
   料からなる請求項１４に記載のセンサ組立体。 １６、食物の汚れや臭いのしみ込みを防止するため、前
   記隙間に露出された上記上側ディスクの上面の露出部分
   にうわ薬を施している請求項１５に記載のセンサ組立体
   。 １７、前記上側ディスクの下側ディスクに対する相対的
   回転運動を防止する手段をさらに含む請求項１６に記載
   のセンサ組立体。 １８、前記回転運動防止手段が、前記上側および下側デ
   ィスクの一方の他方のディスクに隣接する表面に設けた
   １個以上の凸部と、他方のディスクの一方のディスクに
   隣接する表面に設けた相補形の凹部とからなり、上記凸
   部が該相補形凹部にそれぞれはまって該上側および下側
   ディスクの相対的回転運動を防止する請求項１７に記載
   のセンサ組立体。