JPH0155556B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラスセラミツク被膜の調理器にて
使用される種の電気輻射ヒータユニツトに関す
る。特に本発明は、同じユニツト内に２つ以上の
ヒータ素子を使用するようなヒータユニツトに関
する。

ガラスセラミツク被膜の調理器は、素子が調理
器のガラスセラミツク被膜の下側から間隔を置く
ようにして熱的および電気的絶縁体の層の上に支
持された１つ以上の一般的には円形の電気ヒータ
素子も天板とするガラスセラミツクのなめらかな
被膜によつておおつたものである。使用時、ヒー
タ素子の上のガラスセラミツク被膜の上に置かれ
る台所道具は、空気伝導、対流および赤外線輻射
によりガラスセラミツク被膜を介しての素子から
の熱伝達によつて加熱される。このようなヒータ
素子は輻射ヒータと呼ばれている。絶縁体は、実
際上、ヒータ素子からセラミツク被膜の方へでは
なく逃げる方向へ伝達される熱を妨げるものであ
り、被膜として好適な材料は熱的に伝達し難いも
のが必須であるので、ヒータ素子に直接さらされ
る被膜の領域だけが加熱される。上に載せられる
台所道具によつておおわれない被膜部分へ伝達さ
れる熱を防ぐため、通常、絶縁体の周囲壁を加熱
素子のまわりに設けてある。

輻射ヒータにおいて、或る管轄委任統治国で
は、熱的カツトアウト装置を含ませて素子とガラ
スセラミツク被膜とを過熱状態から保護すること
は普通である。ヒータユニツトを低い電力密度で
設計および構成してカツトアウト装置の必要性を
取り除くことは可能であるが、これでは調理速度
が遅くなり、主婦にとつてはしばしば受け入れ難
いものである。このように、熱的カツトアウト装
置は、安全および使用の観点から望ましいもので
ある。さらに、極端に高い温度はガラスセラミツ
ク被膜に対する機械的損傷や変色の原因となる。
たとえば、ガラスセラミツク被膜は、露出面の温
度が600℃を越えたりヒータ素子に最も近い表面
の温度が700℃を越えると変色することがある。

１つが他のものより熱容量の大きな２つ以上の
隣接したヒータ素子を使用する輻射ヒータユニツ
トにおいて、熱的カツトアウト装置は、その応答
を大きな素子から発生する熱に限定し小さな素子
は独立して付勢しないようにする限り、このユニ
ツトを過熱から満足的に保護できることを見出し
た。しかし、他の素子も影響を受けるという問題
がある。典型的なカツトアウト装置は細長い形を
有してヒータユニツトを横切るよう設計され、こ
れは特願昭56−13077号に提案してある。これに
よれば、隣接した少なくとも２つのヒータ素子を
有しその少なくとも一方の第１のヒータ素子は第
２のヒータ素子とは独立に通電できるよう設計、
構成され、熱的カツトアウト装置は第１のヒータ
素子を横切り、さらに第２のヒータ素子によつて
通常占められる領域を横切つて伸ばされるが、独
立して通電可能な第１のヒータ素子によつて発生
される熱にのみ応動し、第１のヒータ素子を横切
つて伸びるカツトアウト装置のその部分しか有効
でないよう熱的に第１および第２のヒータ素子か
ら絶縁されている。しかし、この配置は、すべて
のヒータ素子の影響から遮へいすべきとされるカ
ツトアウト装置の長さの一部分が実際にはいくら
か熱を受け、これによつて温度が高過ぎた時また
は低過ぎた時にカツトアウト装置を作動させてし
まうといつた欠点を有している。

本発明の目的は前述した欠点を除去することで
あり、本発明によれば、第２のヒータ素子の影響
から熱的カツトアウト装置を熱的に絶縁するだけ
でなく、第１のヒータ素子の影響下にさらすカツ
トアウト装置の長さの割合をできるだけ大きくす
ることによつて達成される。

本発明によれば、熱絶縁材料製であつて周囲壁
を有する支持体と、この支持体の上に互いに隣接
して配置されていて互いに独立して通電される少
なくとも第１および第２のヒータ素子と、これら
第１および第２のヒータ素子を分けるものであり
周囲壁との間では第２のヒータ素子を入れるよう
にして第１のヒータ素子によつて加熱される第１
の領域および第２のヒータ素子によつて加熱され
る第２の領域を定める熱絶縁材料の分割壁と、周
囲壁から第１の領域を横切つて分割壁まで伸びる
温度センサを含んだ熱的カツトアウト装置と、周
囲壁と分割壁との間に位置されて第２のヒータ素
子によつて輻射された熱から温度センサを遮へい
する熱絶縁材料の壁とを備えた電気輻射ヒータユ
ニツトにおいて、温度センサが分割壁から周囲壁
まで伸びている領域で、分割壁に開口を有するか
または第１のヒータ素子の一部となして、温度セ
ンサの実質的な全有効長を第１のヒータ素子によ
つて発せられる輻射にさらすようにしたことを特
徴とする電気輻射ヒータユニツトが提供される。

第１のヒータ素子および第２のヒータ素子は分
割壁によつて分離したことにより調理器のガラス
セラミツク被膜の表面に少なくとも２つの独立し
た調理領域を作ることができる。

第１のヒータ素子によつて加熱される領域は、
好適にはカツトアウト装置のほぼ全体の有効長さ
を第１のヒータ素子によつて発せられる輻射にさ
らすようカツトアウト装置を置くことによつて拡
げられる。これは、本発明の１つの実施例によれ
ば、第２のヒータ素子によつて通常占められる領
域まで第１のヒータ素子をカツトアウト装置に隣
接させて伸ばすことにより達成している。好適に
は、第１のヒータ素子は前記領域にあるカツトア
ウト装置の下側に与えられている。カツトアウト
装置を第２のヒータ素子によつて発せられる熱か
ら遮へいするためには、カツトアウト装置が第２
のヒータ素子によつて通常占められる領域を横切
つて与えられている場所に、熱絶縁性の壁が位置
される。

本発明の第２の実施例によれば、前記領域はカ
ツトアウト装置の第１のヒータ素子とは直接隣接
していない長さ部分のみを収容するトンネルの中
にまで拡げられ、このトンネルは第２のヒータ素
子からカツトアウト装置を絶縁するが、第１のヒ
ータ素子からの輻射の直接伝達を第１のヒータ素
子から遠い側のカツトアウト装置の端部まで許す
ように形成される。好適には、トンネルの壁は熱
絶縁体で作つて第２のヒータ素子によつて発せら
れた熱からカツトアウト装置を遮へいするのがよ
い。

トンネルは、好適には、カツトアウト装置を第
１のヒータ素子へ最大限にさらすことおよびカツ
トアウト装置の遠い側の端部を第２のヒータ素子
および外部の熱の影響から最大限絶縁することが
できるようテーパが付けられている。１つの実施
例では、カツトアウト装置はまた分割壁の中のテ
ーパ付開口を介して伸びており、トンネルは第１
のヒータ素子から離れる方の分割壁の側に配置さ
れている。好適には、第１のヒータ素子に近い前
記開口の面積対カツトアウト装置の断面積の比は
５：１ないし20：１の範囲がよい。しかし、別の
実施例においては、トンネルの壁は分割壁に形成
した開口の中へ伸ばすようにしている。好適に
は、第１のヒータ素子に近いトンネルの面積対カ
ツトアウト装置の断面積の比は５：１ないし20：
１の範囲とするのがよい。

本発明は、たとえば２つの同中心ヒータ素子を
有する円形ヒータユニツトにおいて、第１のヒー
タ素子を第２のヒータ素子によつてほとんど囲ま
れているような、ヒータユニツトに特に適してい
る。しかし、本発明は２つのヒータ素子が同じユ
ニツトの中で互いに隣接して配置されているよう
なものにも適用でき、その場合、ユニツトに関す
るカツトアウト装置の位置は予め決められ、一方
のその素子をおおう位置まで動かすことはできな
い。

本発明によるユニツト内のヒータ素子は好適に
は微孔性熱絶縁体の中に支持された裸のコイル状
のワイヤである。カツトアウト装置は一般に差動
膨張型のもので作られ、好適な装置は或る長さの
リンコネルワイヤを含む石英管を備え、管とワイ
ヤとの間の差動膨張はユニツト全体を消勢するス
イツチを作動させる。このようなカツトアウト装
置はサーム・オ・デイスク・インコーポレーテツ
ドの12TBリミツタと呼ばれているものが好適で
ある。

以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述する。

同じ参照番号はこの明細書および図面を通して
同一または同等の部分を表わすよう使用されてい
る。

第１図および第２図のそれぞれに示したヒータ
ユニツトはベース４を含む金属製のさら２を備え
ている。ベース４はマイクロポア・インターナシ
ヨナル・リミテツドの商標“MICROTHERM”
の基で市販されているような電気的および熱的絶
縁体である。さらの側部６には熱絶縁体、典型的
にはセラミツクフアイバ材の周囲壁８が位置され
ている。ベース４に形成された溝の中には、典型
的にはこれもセラミツクフアイバ材製の分割壁１
４によつて互いに分離されたコイル１０および１
２の形の２つの実質的に同中心の電気ヒータ素子
がセツトされている。熱的カツトアウト装置１６
はこれらコイルの上方に延在して過熱時に両コイ
ルのスイツチを切るよう作用する。

各コイルは端子コネクタ１８および２０によつ
て独立して制御することができる。端子コネクタ
１８および２０は比較的小径の平なべまたは他の
台所用具をコイル１０によつて単独で加熱するこ
とができ、比較的大きな同様の用具は両方のコイ
ル１０および１２によつて加熱することができ
る。各コイルは何も保護はなくステープル５によ
つてベース４に固定されている。各コイルは好適
には特願昭56−13077号明細書に記載の方法によ
つて実施した鉄−クロム−アルミニウム抵抗加熱
ワイヤで作るのがよい。

熱的カツトアウト装置１６は差動膨張型の温度
センサで構成され、或る長さのインコネル（商標
名）ワイヤ２９を含む石英管２８を備えている。
過熱が続くと差動膨張が機械的スイツチ２２を作
動させて両コイル１０および１２への電源を切
る。カツトアウト装置はコイル１０の上方にただ
配置されるだけでなく確実に効力が発揮するよう
にする必要があり、コイル１２から熱的に絶縁さ
れていなければならない。これを成すには、コイ
ル１０によつて加熱される領域は、このコイル１
０が石英管２８の有効な全有効長に渡つて影響を
与えるよう延在されている。第１図に示した実施
例においては、コイル１０は、壁１４の部分２６
の間で周囲壁８に向つて伸びている部分３０を含
んでいる。熱的カツトアウト装置１６は内方コイ
ル１０の他方の側の分割壁１４で終端している。
コイル１２は第１図に示したように壁部分２６の
手前で終端している。

ここに記載した種類の輻射ヒータにおいて２つ
の分離され独立して動作できる加熱コイルを使用
する原理はどんな形状のヒータにも拡張できる。
ここに示したような円形ユニツトは２つの異なつ
た円形加熱領域を有するヒータを与えているが、
同じ原理は正方形または長方形のヒータへも適用
することができる。

しかし、ガラスセラミツク被膜の調理器では横
方向の熱伝道が低く、第１図の符号１４のような
熱的絶縁体の分割壁を与えて加熱領域を区別し分
離することが有利である。分割壁はたとえば、ベ
ースの熱的絶縁体へ挿入されるピン（図示しな
い）によつて、ベースに固定するようにしてもよ
い。第１図の分割壁は円形であり、周囲壁８によ
つて規定された加熱領域を中心領域と環状領域と
に分割している。分割壁がなければ、各コイルか
ら輻射している熱は各コイル１０または１２のす
ぐ上のなめらかな被膜の表面領域を越えて伝導す
ることになり、一方のコイルだけを使用の時は熱
の浪費が続くことになる。しかし、第１図に示し
た実施例の場合、図示して説明したようにコイル
１０によつて加熱される領域を壁部分２６によつ
て狭まれた部分だけ拡大したことにより生ずる熱
の損失はヒータの性能に著しく有害なものではな
いことを見出した。さらに、壁部２６はコイル１
２の影響からカツトアウト装置１６を有効に保護
し、このようにしてカツトアウト装置は内方のコ
イルが付勢されるか両方のコイルが付勢されるか
に依らす実質的に同じ限界温度で動作することを
見出した。

第２図ないし第４図に示した実施例において、
コイル１２の形は第１図のそれと同じであるが、
コイル１０は部分３０を含んでいない。コイル１
０の影響はこの場合、分割壁１４のアーチ３２の
形の開口（第３図参照）および壁８および１４の
間に設けられた絶縁材のブロツク３６の中のトン
ネル３４（第４図参照）の中まで及ぶ。図示のよ
うに、アーチ３２は部分円形であるが、他の形
状、たとえば四角形でもよい。所望ならば、ブロ
ツク３６の両端は壁８および１４にキー止めする
ようにしてもよいが、この図面には示していな
い。カツトアウト装置１６の石英管２８はアーチ
３２の下を通りトンネル３４の中を通つて周囲壁
８まで伸びている。第４図から明らかなように、
トンネルは、コイル１０から管２８の全長に亘つ
て輻射を直接伝達させるととももに、周囲壁付近
のコイル１２および外熱の影響から管２８を最大
限絶縁するために、テーパが付けられている。し
かし、他の構成も採用することができるので、こ
のテーパは必須要件ではないが、コイル１０に面
するトンネルの入口は管２８の断面より十分大き
くしてコイル１０から周囲壁８付近の管の端まで
の輻射の直接通過を可能にさせることが重要であ
る。特に有効な結果は、開口面積対カツトアウト
装置の断面積の比が５：１から20：１の範囲にあ
る時得られることを見出した。トンネルの他端の
開口はカツトアウト装置の管２８が通るだけより
も少し大きくすべきであり、６mmの幅が適当であ
ることが判明した。カツトアウト装置をコイル１
０の上方に延在させる方法により、好適にはトン
ネルの最上面は、事情によつては水平でなくする
ことがあるが、水平とするのがよい。当業者であ
ればアルコーブの好適な形状は１つの適用から別
な形に、たとえばヒータユニツトの直径を変えな
がら変形できることは明らかである。しかし、特
定の応用のためのトンネルの最良の形状を決定す
るよう一一連の経験を積むことは何ら発明力を要
しないものである。

ブロツク３６を形成する絶縁体は壁８および１
４と同じ材料、すなわち典型的にはセラミツクフ
アイバ材で作ることができる。さもなければ、ブ
ロツク３６は商標“MICROTHERM”の基でマ
イクロポア・インターナシヨナル・リミテツドに
よつて市販されているような多孔性絶縁体で形成
することもできる。第４図に示されるように、ブ
ロツク３６の外形は、複数のこのようなブロツク
が環状の鋳造物からカツトしてできたようなアー
チ型断面である。他によれば第５図に示されるよ
うに、一般に方形のブロツクで作られるが多くの
このようなブロツクが絶縁体のパネルまたはスト
リツプからカツトしてできるような半径方向アー
チ型の内外端部を有している。ブロツク３６の側
壁は、平面で示されているが側壁を過ぎた集中通
路に沿つてコイル１２からの輻射の伝達を許して
ブロツク３６の両側のコイル１２の終端部によつ
て作られた非加熱領域、すなわち冷地点の寸法を
減らすよう曲げてもよい。分割壁１４に近いコイ
ル１２とトンネルとの間にブロツク３６によつて
与えられた絶縁体は、この領域においてカツトア
ウト装置がコイル１０によつて顕著に影響を受け
るので比較的薄くすることができ、周囲壁８の近
くの領域ではカツトアウト装置はコイル１０より
接近しているコイル１２の影響から特に有効に保
護されねばならない。

更なる非加熱領域または冷地点が分割壁１４の
存在の結果として現われることがある。この更な
る冷地点を減少あるいはなくすため、分割壁１４
の上方部分は第５図に示すようにテーパを付けて
分割壁の幅を減らすようにすることができ、使用
中は調理器のガラスセラミツク被膜の下側と接す
るようにしている。同様に、所望ならば、周囲壁
８の半径方向内側端にテーパを付けてもよいが、
明らかに第５図に示したようにブロツク３６の領
域内の壁８の半径方向内側端または壁１４の半径
方向外側端にテーパを付けることは好ましくな
い。

第５図に示した実施例は、実質的に方形であつ
て分割壁１４内に形成されたギヤツプの中に伸び
ているブロツク３６によつて第４図に示した実施
例の変形例である。この場合、分割壁の中にアー
チ状開口をカツトする必要があり、トンネルの半
径方向内側開口はカツトアウト装置の管２８の断
面積より５〜20倍大きな面積を有する開口によつ
て直接形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヒータユニツトの第１の
実施例の平面図、第２図は本発明によるヒータユ
ニツトの第２の実施例の平面図、第３図は第２図
の線−で取つた拡大詳細断面図、第４図は第
２図に示した領域の詳細平面図、第５図は第２
図に示した領域の変形例の詳細平面図である。 ２……金属製のさら、４……ベース、５……ス
テープル、６……側部、８……周囲壁、１０，１
２……コイル、１４……分割壁、１６……カツト
アウト装置、１８，２０……端子コネクタ、２８
……石英管、２９……インコネルワイヤ、３２…
…アーチ、３４……トンネル、３６……ブロツ
ク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱絶縁材料製であつて周囲壁を有する支持体
   と、この支持体の上に互いに隣接して配置されて
   いて互いに独立して通電される少なくとも第１お
   よび第２のヒータ素子と、これら第１および第２
   のヒータ素子を分けるものであり周囲壁との間で
   は第２のヒータ素子を入れるようにして第１のヒ
   ータ素子によつて加熱される第１の領域および第
   ２のヒータ素子によつて加熱される第２の領域を
   定める熱絶縁材料の分割壁と、周囲壁から第１の
   領域を横切つて分割壁まで伸びる温度センサを含
   んだ熱的カツトアウト装置と、周囲壁と分割壁と
   の間の位置されて第２のヒータ素子によつて輻射
   された熱から温度センサを遮へいする熱絶縁材料
   の壁とを備えた電気輻射ヒータユニツトにおい
   て、温度センサ２８，２９が分割壁１４から周囲
   壁８まで伸びている領域で、分割壁１４に開口を
   有するかまたは第１のヒータ素子１０の一部３０
   となして、温度センサ２８，２９の実質的な全有
   効長を第１のヒータ素子１０によつて発せられる
   輻射にさらすようにしたことを特徴とする電気輻
   射ヒータユニツト。 ２ 遮へいする熱絶縁材料の壁３６は中に温度セ
   ンサ２８，２９が通るトンネル３２，３４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
   載の電気輻射ヒータユニツト。 ３ トンネル３２，３４は、温度センサ２８，２
   ９が第１のヒータ素子１０によつて発せられる輻
   射に最大限さらされ、かつ第１のヒータ素子１０
   から離れた温度センサ２８，２９の端部が第２の
   ヒータ素子１２によつて発せられた熱および外部
   の熱の影響から最大限絶縁されるよう、テーパが
   付けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の電気輻射ヒータユニツト。 ４ 分割壁１４の開口の面積対温度センサ２８，
   ２９の断面積の比は５：１から20：１までの範囲
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   第２項、または第３項記載の電気輻射ヒータユニ
   ツト。 ５ 周囲壁８と分割壁１４との間に位置された熱
   絶縁材料の壁３６は分割壁１４に与えられた開口
   の中まで伸ばしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項または第３項記載の電気輻射ヒータユニ
   ツト。 ６ 第１のヒータ素子１０に隣接するトンネル３
   ２，３４の面積対温度センサ２８，２９の断面積
   の比は５：１から20：１までの範囲としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の電気輻射
   ヒータユニツト。