(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体のカバーを介して測温物に接触し測温物から熱伝導され、温度上昇すると強磁性体から常磁性体に磁性が変化し常温で強磁性体に戻る感温フェライトと、
上記感温フェライトの温度による磁性の変化に応じて上記感温フェライトに吸着，離脱する磁石と、
上記磁石を上記感温フェライトから離脱する方向に付勢する戻しバネと、
上記感温フェライトと上記磁石との相対位置関係でオン，オフするスイッチとを備える感温センサーにおいて、
上記カバーは、上記測温物と接触する部分の肉厚を、上記磁石から上記測温物への漏れ磁束によって周囲の鉄粉や測温物の強磁性鍋を吸着しない厚さとしたことを特徴とする感温センサー。
【請求項２】
上記請求項１記載の感温センサーにおいて、
上記カバーと上記感温フェライトとの間に非磁性体で良熱伝導体のスペーサーを設けたことを特徴とする感温センサー。
【請求項３】
上記請求項１，２記載の感温センサーにおいて、
上記磁石は上記感温フェライトに吸着する面を残して外周部を強磁性材で覆ったことを特徴とする感温センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は例えばテーブルコンロ等の加熱調理器における感温センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感温フェライトと磁石とを備えた感温センサーで、その感熱部を調理容器の鍋底に密着させ、所定温度に達すると感温フェライトの磁性が強磁性から常磁性に変化することを利用し、磁石離脱方向に付勢する戻しばね力により、感温フェライトから磁石を離脱させてスイッチを作動させ、燃料ガスの供給を止めて消火する技術がある。
こうした感温センサーは、例えば図５に示すように、上端部に円盤状の感温フェライト２と、感温フェライト２に下から接する磁石３と、磁石３を受け磁石３の動きと一体となってマイクロスイッチ２１へと動きを伝達する連結棒２２と、連結棒２２の中間位置に垂直に固定された皿状のバネ受け５と、感温フェライト２に接しこれらの部品を上から覆うカバー４７と、カバー４７に嵌合されバネ受け５の動きを内部でガイドしマイクロスイッチ２１まで伸びるホルダー８と、ホルダー８上面とバネ受け５の間で磁石３離脱方向に付勢する戻しバネ６と、ホルダー８下部に固定されるマイクロスイッチ２１等から構成される。
こうして、カバー４７を介して調理容器３０と接触した感温フェライト２は、その鍋底からの熱伝導により所定温度に達すると、磁性がなくなる。そのため、磁石３は戻しバネ６の力に抗しきれず、感温フェライト２から離脱し、その動きを受けて、連結棒２２がマイクロスイッチ２１をオンさせる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カバー４７の調理容器３０と接する部分の厚みＬは０．５〜０．８ｍｍと薄いので、磁石３の磁束は感温フェライト２を通過してかなりの量がカバー４７外部に漏れてしまう。漏れ磁束があると、たとえそれが少量であっても、漏れた磁束が鍋底にまで達するので、調理容器３０が強磁性（例えば鉄製）鍋の場合には、磁石３との間に吸着力が生じ、非磁性（例えばアルミ製）鍋との場合に比較して、吸着力が増加してしまう。即ち、感温センサー４０は、調理容器３０に鉄鍋が使用されると、アルミ鍋の場合に比較して、作動温度が高くなってしまうのである。そして、漏れた磁束の大きさに応じて磁石３と鉄鍋間の吸着力も増減し、その吸着力が大きい場合は、感温フェライト２の磁性がなくなっても、鉄鍋と磁石３間との吸着力の方が戻しバネ６の力より勝っているため、磁石３は感温フェライト２を間に挟んだまま、鍋底より離脱しない。つまり、感温フェライト２と磁石３とは密着状態のままになるので、感温センサーは作動しないことになる。
また、周りに鉄粉等があるとカバー４７表面に付着する。このため、鉄粉等が付着したカバー４７は、それが原因で鍋底からの熱伝導もばらつくので、感温センサー４０の温度応答性能にばらつきが生じてしまう。
【０００４】
以上のことについて、図６を用いて詳しく説明する。
図６は、強磁性（例えば鉄）鍋と非磁性（例えばアルミ）鍋とが使用された時に、磁石３の吸着力が感温フェライト２の温度によってどのように変化するかを表したグラフである。実線はアルミ鍋，破線は鉄鍋を使用した時の感温センサー４０が示すグラフであり、２点鎖線はカバー４７の厚みＬが小さくて漏れ磁束が大きくなってしまっている感温センサーに鉄鍋が使用された場合である。
アルミ鍋の場合、常温から高温になるにつれて、磁石３と感温フェライト２間の吸着力（ｇ）は、徐々に減少し、ある温度（いわゆる感温フェライト２のキュリー点）において、急激に減少する。従って、戻しバネ６荷重を調節して、吸着力Ａ（ｇ）のとき作動温度ａ１  （℃）を設定することができる。この条件で、アルミ鍋より鉄鍋に変更された時の、温度による吸着力の変化を測定すると、磁石３と感温フェライト２間のみかけの吸着力は、磁石３が漏れ磁束により鉄鍋をも吸着する分だけ、破線に示すようにわずかにプラス変位している。それにともない、吸着力Ａ（ｇ）のときの作動温度（℃）は、ａ１  →ａ２  へと変化している。一方、カバー４７の厚みＬが０．５ｍｍ（通常は０．８ｍｍ）と薄い結果、漏れ磁束が大きくなってしまっている感温センサーの場合には、吸着力は、２点鎖線に示すように大きくプラス変位してしまっている。つまり、感温フェライト２の温度がキュリー点に達し、磁石３と感温フェライト２間の吸着力が急激に減少してしまっても、磁石３は鉄鍋を強力に吸着している（図中Ｂｇ）。しかも、吸着力（Ｂｇ）が戻しバネ６の荷重（Ａｇ）より打ち勝ってしまっているので、磁石３は感温フェライト２を間に挟んだ状態で鉄鍋を吸着したままになる。つまり、先に述べたように磁石３は感温フェライト２の温度にかかわらず、感温フェライト２と接触したまま感温フェライト２から離脱しないので、感温センサーは温度が上昇しても作動しないこととなる。
本発明の感温センサーは上記課題を解決し、磁束漏れを少なくして作動温度を安定させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の感温センサーは、非磁性体のカバーを介して測温物に接触し測温物から熱伝導され、温度上昇すると強磁性体から常磁性体に磁性が変化し常温で強磁性体に戻る感温フェライトと、上記感温フェライトの温度による磁性の変化に応じて上記感温フェライトに吸着，離脱する磁石と、上記磁石を上記感温フェライトから離脱する方向に付勢する戻しバネと、上記感温フェライトと上記磁石との相対位置関係でオン，オフするスイッチとを備える感温センサーにおいて、上記カバーは、上記測温物と接触する部分の肉厚を、上記磁石から上記測温物への漏れ磁束によって周囲の鉄粉や測温物の強磁性鍋を吸着しない厚さとしたことを要旨とする。
【０００６】
さらに、第２の感温センサーは、第１の感温センサーにおいて、上記カバーと上記感温フェライトとの間に非磁性体で良熱伝導体のスペーサーを設けたことを要旨とする。
【０００７】
また、第３の感温センサーは、第１，２の感温センサーにおいて、上記磁石は上記感温フェライトに吸着する面を残して外周部を強磁性材で覆ったことを要旨とする。
【０００８】
【作用】
上記構成を有する本発明の第１の感温センサーは、測温物に接触し測温物の熱を感温フェライトに伝導するカバーにおいて、測温物と接触する部分の肉厚を、磁石から測温物への漏れ磁束によって周囲の鉄粉や測温物の強磁性鍋を吸着しない厚さとしている。これは、磁石と感温フェライトとの間に発生する磁力が、磁石からの距離が遠くなるほど弱くなるのを利用している。つまり、カバーの肉厚を磁束が漏れないよう厚くしているため、感温フェライトを通過してカバーに達する磁力線でも、カバーの外では極めて微弱となってしまうということである。そのため、カバー外部に漏れる磁力が微弱なので、接触する測温物が鉄鍋等であっても、感温センサーからの磁力の影響によって磁気を帯びたり吸着されたりすることが少ない。また、カバー表面に鉄粉等が付着することが少ない。
【０００９】
第２の感温センサーは、さらに、カバーと感温フェライトとの間にスペーサーを設けているので、カバーの肉厚を増加させたのと同じ作用，効果がある。これも同様に、磁石と感温フェライトとの間に発生する磁力が、磁石からの距離が遠くなるほど弱くなるのを利用している。つまり、非磁性体のスペーサーを作成して組込み、カバーまでの距離を遠くしてやれば、感温フェライトとスペーサーとを通過してカバーに達する磁力線でも、カバーの外では極めて微弱となってしまうということである。
スペーサーは、良熱伝導体を用いているので、スペーサーを組込んでも、測温物から感温フェライトへの熱伝導はあまり悪くはならない。
【００１０】
第３の感温センサーにおいては、さらに、磁石が感温フェライトに吸着する面を残して外周を強磁性材で覆われているため、磁石からの磁力線を、強磁性材を貫通して外部には漏らさない。つまり、強磁性材で覆われていない磁石表面から発生した感温フェライト方向への磁力線のみが、磁石から拡散することになる。また、磁力線は強磁性材があると他の箇所を避けて強磁性材の内部を通りやすい。そのため、磁石から拡散しようとするこのような磁力線であっても、強磁性材の近くでは、磁石を覆っている強磁性材の内部を通るので、強磁性材より極端に遠くまで拡散することはない。
従って、よりいっそうカバー外部に漏れる磁力は弱いので、カバー表面に鉄粉等が付着することが少なく、接触する測温物が鉄鍋等であっても、磁気を帯びたり感温センサーに吸着されたりすることも少ない。
【００１１】
【実施例】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の感温センサーの好適な実施例について図を用いて説明する。
図１は第１実施例としてのテーブルコンロ用感温センサー１０の概略構成図である。感温センサー１０は、上端部に円盤状の感温フェライト２と、感温フェライト２に下から接する磁石３と、磁石３の周囲を覆う強磁性材のヨーク４と、ヨーク４を受け磁石３の動きと一体となってマイクロスイッチ２１へと動きを伝達する連結棒２２と、連結棒２２の中間位置に垂直に固定された皿状のバネ受け５と、感温フェライト２に接しこれらの部品を上から覆うカバー７と、カバー７に嵌合されバネ受け５の動きを内部でガイドしマイクロスイッチ２１まで伸びるホルダー８と、ホルダー８上面とバネ受け５の間に付勢された戻しバネ６と、ホルダー８下部に固定されるマイクロスイッチ２１等から構成される。
なお、磁石３は円柱形であって、その上面３ａと底面３ｂとに磁極（ＮとＳ）が設けられ、ヨーク４により、上面３ａを残して全周及び底面を覆われている。また、カバー７は、調理容器３０と感温フェライト２との間、即ち調理容器に接触する部分の肉厚（図中Ｌ）が周囲に比べて特別厚く形成され、２ｍｍとされる。（従来では、０．５〜０．８ｍｍであった。）材質は磁気を帯びないように、非磁性体が選択され、しかも肉厚が増加しても調理容器３０からの熱伝導が低下しないように、良熱伝導体の例えば銅合金が使用される。
【００１２】
感温センサー１０は、調理容器３０の鍋底に密着させた状態で使用される場合が多い。こうした状態で、カバー７を介して鍋底の熱を伝達された感温フェライト２は、所定温度に達すると磁性が変化して、強磁性体より常磁性体になる。そのため、感温フェライト２を吸着していた磁石３は、感温フェライト２との間の吸着力が低下して、戻しバネ６の力に抗しきれず、感温フェライト２より離脱する。同時にヨーク４を介して磁石３に連動した連結棒２２がマイクロスイッチ２１の可動接点２１ａを押して作動させる。
また、調理容器３０が取り除かれたりして、感温フェライト２の温度が常温に戻ると、それにつれて常磁性体より強磁性体に戻るので、再び磁石３と感温フェライト２間の吸着力が増加して、両者は吸着する。その動きに連動して、連結棒２２がマイクロスイッチ２１の可動接点２１ａを離れるので、マイクロスイッチ２１も元に復帰する。
【００１３】
感温フェライト２と磁石３とが吸着した状態で、カバー７表面に漏れる磁束密度を測定し、従来の感温センサー４０と比較してみると図４に示すように、大きな差がある。図４は、直径が８ｍｍで厚さが６ｍｍの円柱形の希土類系磁石を使用して測定し、横軸にカバーの厚みＬ（ｍｍ）を、縦軸にカバー表面の漏れ磁束密度（Ｇ）を表したものである。第１実施例の感温センサー１０の場合を実線で、従来例の感温センサー４０の場合を・印で表す。
第１実施例は従来例に比較して、カバー７表面における漏れ磁束密度（Ｇ）が減少する。例えばカバー７では厚みＬが２ｍｍであるので、漏れ磁束密度は約２００ガウスであるが、従来例では、カバーの厚みが０．８ｍｍであって、漏れ磁束密度は約８００ガウス以上ある。
しかも、カバー７の厚みＬ（ｍｍ）が増加するにつれて、反比例するように測定された漏れ磁束密度（Ｇ）が減少する。例えば厚みＬが２ｍｍから４ｍｍに増加すると、漏れ磁束密度は、約２００ガウスから約１００ガウスへと半分になる。
【００１４】
これは、感温センサー１０においては、磁石３の磁力線が、感温フェライト２を通過してなおかつカバー７の外部まで漏れることが少ないからである。つまり、カバー７の厚みＬ（ｍｍ）が大きいため、感温フェライト２を通過してカバー７に達する磁力線でも、カバー７の厚みＬ（ｍｍ）を越えて外部に達すると極めて微弱になるということである。
しかも、磁石３の外周部をヨーク４で覆っているため、磁石３からの磁力線を、ヨーク４から外部には漏らさず、磁石から遠くまで拡散する磁力線の大部分は、ヨーク４で覆われていない磁石３の上面３ａから発生したものである。
また、磁力線は強磁性材があると他の箇所を避けて強磁性材の内部を通りやすい性質がある。そのため、磁石３の上面３ａから遠くまで拡散するしようとするこのような磁力線であっても、強磁性材であるヨーク４の近くでは、ヨーク４の内部を通って底面３ｂへと戻るので、ヨーク４より大きく拡散することはない。もちろん、感温フェライト２を通過してカバー７に達する磁力線は、カバー７の肉厚Ｌを増加させているため、カバー７の外では極めて微弱となる。
この結果、この感温センサー１０は、従来とは違って、接触する鉄鍋等に磁力の影響を及ぼすことが少ない。つまり、磁石３は、感温フェライト２以外とは吸着力を生ずることが少ないので、鉄鍋を吸着せず、温度作動性能が安定する。
また、感温センサー１０は、カバー７表面に鉄粉等が付着することが少ないので、調理容器３０の鍋底に密着させて使用しても、鍋底からの熱伝導がばらつくことも少ない。
【００１５】
次に、第２実施例について説明する。これは、図２に示すように、先に説明した第１実施例の感温センサー１０とは、その構成においてヨーク４のないところが異なる。カバー２７の厚みＬは４ｍｍとされる。これは、先に述べたが、カバー２７表面では、漏れ磁束が大きくなると鉄粉等を吸着するばかりでなく、測温物の鉄鍋等も吸引するようになるため、磁石の強さやカバー２７の肉厚は、カバー７表面の漏れ磁束が例えば５００ガウス以下になるような仕様にすることが望ましいという理由による。つまり、第２実施例では、カバー７の厚みＬは、最低でも２．５ｍｍ以上のものが適切であり、図４を用いて以下に説明する。
第１実施例と同様に、感温フェライト２と磁石３とが吸着した状態で、カバー表面に漏れる磁束密度を測定し、従来の感温センサー４０と比較してみると図４の破線に示すように、大きな差がある。図４は、先に説明したが、横軸にカバーの厚みＬ（ｍｍ）をとり、縦軸にカバー表面の漏れ磁束密度（Ｇ）を測定したもので、従来例の感温センサー４０の場合を・印で表す。
第２実施例も第１実施例と同様に、従来例に比較して、カバー２７表面における漏れ磁束密度（Ｇ）が減少する。また、カバー２７の厚みＬ（ｍｍ）が増加するにつれて反比例するように測定された漏れ磁束密度（Ｇ）が減少する。
しかしながら、漏れ磁束密度（Ｇ）の大きさは、従来例よりは小さいが、第１実施例と比較すると若干大きい。即ち、例えば第２実施例では厚みＬが４ｍｍであるので、漏れ磁束密度は約３８０ガウスであるが、第１実施例では、厚みＬが２ｍｍで約２００ガウス、同じ厚みＬ＝４ｍｍまで増加させると約１００ガウスである。一方、従来例では、カバー厚み０．８ｍｍで約８００ガウス以上と大きかった。
また、このグラフから漏れ磁束を例えば５００ガウス以下にするには、カバー２７の厚みＬは、最低でも２．５ｍｍ以上が必要であることがわかる。
【００１６】
第１実施例と第２実施例とで、漏れ磁束密度（Ｇ）に差があるのは、明らかに、図１，２が示すように、両者の構成の差、即ち磁石３を覆うヨーク４の有無によって、磁石３より生ずる磁力線の拡散の度合いに差が生ずることによる。
第１実施例の場合は、磁石３からの磁力線を、ヨーク４から外部には漏らさず、磁石３の上面３ａから遠くまで拡散するしようとする磁力線であっても、強磁性材であるヨーク４の近くでは、ヨーク４の内部を通って底面３ｂへと戻るので、ヨーク４より大きく拡散することはない。もちろん、感温フェライト２を通過してカバー７に達する磁力線は、カバー７の肉厚Ｌのため、カバー７の外では極めて微弱となってしまう。
一方、第２実施例の場合には、その構成においてヨーク４がないため、磁石３の上面３ａから発生した磁力線は、ヨーク４を通って近道することがなく、拡散したまま、磁石３の底面３ｂと戻る。従って、それにともない感温フェライト２を通過してカバー２７に達する磁力線も多くなり、その分カバー２７外部への漏れ磁束も増える。
もちろん、それでもカバー２７に厚みＬがあるため、カバー２７表面の漏れ磁束密度（Ｇ）は、従来例と比較すれば格段に小さいことはいうまでもない。
【００１７】
この結果、同様に感温センサー２０も、従来とは違って、接触する鉄鍋等を吸着することが少なく、温度作動性能が安定する。
また、カバー７表面に鉄粉等が付着する事が少ないので鍋底からの熱伝導もばらつくことがない。
【００１８】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、第１，２実施例におけるカバー７，２７は、測温物である調理容器３０と接する部分の肉厚Ｌを厚く形成しているが、図３に示すように、従来のカバー４７に新たにスペーサー３７を追加して、両者の肉厚を合計することにより肉厚Ｌを確保してもよい。ただし、スペーサー３７は、調理容器３０からの熱伝導が低下したり磁力が変化しないように、カバー７，２７と同じような非磁性体でなおかつ良熱伝導体の例えば銅合金を使用する必要がある。また、スペーサー３７は、感温フェライト２やカバー４７と密着させる必要もある。
このような感温センサーは、従来のカバー４７にスペーサー３７を追加するだけで、簡便に実施ができ、第１，２実施例と同様の作用，効果がある。製作も簡単でコストもあまりかからない。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の第１の感温センサーによれば、測温物と接し感温フェライトを覆うカバーにおいて、感温フェライトを通過してカバー外部に漏れる磁力線を微弱にするため、カバーの肉厚を厚くしているから、接触する測温物が鉄鍋等であっても、磁気を帯びたり吸着されたりすることが少ない。これにより、感温センサーと測温物との間には、余分な吸着力が発生しない。
また、カバー表面に鉄粉等が付着することも少ない。そのため、例えばカバー表面を調理容器の鍋底に密着させて使用する場合、鍋底からの熱伝導がばらつかないので、確実に鍋底の温度をとらえることができる。
以上の結果、磁石は感温フェライトの温度による磁性の変化を確実にとらえてスイッチをオン，オフさせるので、測温物の温度を正確にとらえ、測温物の材質の影響が少ない感温センサーが実現できる。
【００２０】
さらに、第２の感温センサーは、カバーと感温フェライトとの間にスペーサーを設けているので、カバーの肉厚を増加させなくとも、カバーの肉厚を増加させたのと同じ作用，効果がある。つまり、感温フェライトとスペーサーとを通過してカバーに達する磁力線でも、カバーの外では極めて微弱となってしまうので、カバー外部へ漏れる磁力が少なく、カバーに鉄粉等が吸着されたり、測温物に磁力の影響をおよぼしたりすることがない。また、スペーサーは、良熱伝導体を使用しているので、測温物から感温フェライトへの熱伝導が悪くなることはない。第１の感温センサーのカバーに比較して、スペーサーが部品として追加となるが、製造方法としては、こちらの方が簡単でむしろコストも安くなる。
【００２１】
第３の感温センサーは、さらに、感温フェライトに吸着する面を残して磁石の外周部を強磁性材で覆っているため、磁石からの磁力線を強磁性材を貫通して強磁性材の外部へは拡散させないので、カバー外部に漏れる磁力線の量をよりいっそう少なくしている。その結果、測温物の材質の影響が少なく、より精度の向上した感温センサーを提供できる。また、磁力線の広がりも少ないことから、感温部分をコンパクトにできるメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の概略構成図である。
【図２】第２実施例の概略構成図である。
【図３】第１実施例を応用した概略構成図である。
【図４】カバーの厚みと漏れ磁束密度との関係を表したグラフである。
【図５】従来例の概略構成図である。
【図６】吸着力と作動温度との関係を表したグラフである。
【符号の説明】
１０，２０，４０  感温センサー
２  感温フェライト
３  磁石
４  ヨーク
５  バネ受け
６  戻しバネ
７，２７，４７  カバー
８  ホルダー
２１  マイクロスイッチ
２２  連結棒
３０  調理容器
３７  スペーサー
【図１】
0003591005.tif 000002
【図２】
0003591005.tif 000003
【図３】
0003591005.tif 000004
【図４】
0003591005.tif 000005
【図５】
0003591005.tif 000006
【図６】
0003591005.tif 000007