サーモスタット 温度調節器のいろいろ

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サーモスタット 温度調節器のいろいろ
サーモスタットについて。
ガス器具でよく使われる方式は別の項で書いています。
以前は、「ベローズ式」と教わったのですが、
作動原理は同じでも、シールドベローズ以外に、
デュアルダイヤフラムを使うこともあるため、
「液膨張式」などとも言われているようです。
用途や、温度帯に応じて、いろいろな使われ方、
呼び方をされるため、分類が難しいのですが、
厨房器具で使われる一般的なサーモスタットを、
種類ごとに、書き出してみます。
分類の中におさまらないものや、
同じ作動原理でも、使用する材料が違っている場合があります。


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《注意》
器具の取扱い、メンテナンス、修理に関しては自己責任で行ってください。
この記事は、一般的な例に基づいて記述していますが、
個々の機械に関するものではありません。
記事の利用でいかなる不利益があっても、管理者は一切の責任を負いません。


1.ベローズ式
膨張式、液圧式などとも呼ばれます。
温度に応じて、感温部の中の気体または、液体が膨張して、
シールドベローズや、デュアルダイヤフラムを動作させて、
接点や、弁を開いたり閉じたりします。

ベローズ式サーモスタット

この制御に関しては、
温度制御 ベローズ式(膨張式)
こちらを参照してください。


2.ロッドアンドチューブ方式
厨房器具では、食器洗浄機用のガスブースターの
温度制御用などに使われます。

ユニトロール

写真を見てもらえばわかりますが、
サーモスタットと一体になったガスバルブの後ろから、
太いパイプが出ています。
P&C

パイプの中は、こんな感じになっているようです。
周りのパイプ(銅チューブ)と、内側に通っている、
インバーロッドの膨張率が違っているため、
銅パイプが膨張した場合に、インバーロッドが引っ張られて、
弁を動作させる仕組みとなっています。
液圧式に比べて、ディファレンシャルが大きいそうです。
膨張しても、大きく動くわけではないので、
設定できる温度帯は広くはありません。
シャンクと呼ばれるねじ込みを、
直接、タンクなどに取りつける必要があります。
温度の補正に関しては、各メーカーのサイトなどに、
説明がありますので、確認してみましょう。
一体型で、サーモスタットと、ガスコックを作り、
ほとんどが、サーモカップル用のマグネットバルブも、
取り付けられています。
そのため、排気が悪い機械に取り付けられている場合などは、
コックが固着する場合があります。
コックツマミが割れてしまった場合は、
コックのグリスアップもしたほうがいいでしょう。
器具の正面に、サーモスタットの操作部がくることが、
多くなるため、点火用のコックは、
器具の上面にくることが多くなります。
その場合は、水濡れにも注意が必要です。
ガス式の貯湯湯沸器にも、使われていました。


3.バイメタル式
二種類の種類の違う金属を利用して、接点を開閉します。
バイメタルサーモ

このようなサーモスタットです。
測定したいものに直接取り付けて使います。

バイメタル

二種類の種類の違う金属を接点として利用します。
例えば、絵の「B」から伸びた接点の側の金属が、
温度60℃までは、まっすぐで、60℃を越えると
緑の方向に曲がる特質を持っていたら、
60℃で接点が離れるサーモスタットになります。
バイメタルサーモは、小型のものが多く、
価格も高くないため、いろいろと使われています。
厨房器具では、ガス器具の過昇防止用として、
マグネットバルブの配線に割り込ませて使います。
また、食器洗浄機の洗浄タンクや、貯湯タンクでは、
温度制御用や、過昇防止用サーモスタットとして、
また、冷蔵庫類では、霜取り終了温度を検知したり、
ファンを回す遅延用に使ったり、ヒーターデフロストの、
過昇防止用サーモスタットとしても、使われています。
厨房器具で使われるものは、ほとんどが、一定の温度で
動作するものです。
リセットボタンのついていないものは、
自動リセットです。過昇防止に使われているものを例にとれば、
例えば、120℃で動作するサーモでしたら、120℃以下になれば、
接点は、自動的に元に戻ります。
手動リセットのものは、温度が作動する温度以下になってから
リセットボタンを押せば、接点は元に戻ります。
防水型などもありますが、ガス器具などに使われているものは、
水濡れには、注意が必要です。
ガス器具の、過昇防止用として、
サーモカップルからマグネットバルブの間に、
割り込ませて使用されているものに関しては、
微弱な電流が流れるため、接続を確実にしてください。
また、水濡れで、筐体などに電気がリークしないように、
注意しましょう。


4.電子式
半導体素子を利用した温度制御の方式です。
デジタル表示される器具は、このタイプを使っています。
このタイプは、制御も細かくできますし、
ディファレンシャルの設定なども自由にできるものもあります。
最近では、ガス器具、冷蔵庫類、洗浄保管庫類、電熱器具など、
広く使われています。

感温部には、抵抗体(probe)か、熱電対(サーモカップル)の、
どちらかが使われることがほとんどです。
抵抗が使われている場合は、2本線の場合は、接続は、
どちらでもいいことがほとんどです。
例えば、0℃の時に、100Ω、50℃の時に、200Ωと、
抵抗が上がっていきます。
それを、基板内で電気的に処理して、
温度表示や、温度制御をします。
使われる抵抗によって、PT100とか、PT1000とか、
書かれています。
0℃の時の抵抗値が基準になるようですが、
詳しくは、知りません。

電対(サーモカップル)の場合は、接続に、+-がありますので、
配線の色が違っていたり、接続部に指定があったりする場合もあります。
こちらは、熱起電流を計測して、基板内で処理されます。
2つの異なる金属の使用する種類によって、
○型熱電対などと呼ばれます。
厨房器具では、K型熱電対と呼ばれるものが多く使われているようです。

どちらの方式も感温する部分が悪いか、基板の処理が悪いかで、
悩む場合があると思います。
温度と抵抗や電圧の適応表などがあれば、
保存して持っておけば修理の時に役立ちます。
抵抗を感温用に使っている場合ですが、
かなり高温になると、急に導通がなくなってしまう例がありました。
200℃までは正常動作をしていて、230℃で、
導通がなくなってしまうような感じです。
このような場合は、温度と抵抗値の適応表を持っていても、
故障箇所の特定には時間がかかります。
ひとつの機械で、いくつかの温度制御をしている場合は、
感温部には、形状は違っても同じ感温部を使っていることが、
多いものです。例えば、スチームコンベクションオーブンの、
庫内温度制御と、芯温制御など。
このような場合は、感温部を振り替えてみることで、
故障箇所の特定ができる場合もあります。

細い配線が使われていることが多いので、
接続には注意しましょう。



厨房器具で温度制御用に使われるサーモスタットは、
上記のいずれかのタイプがほとんどです。
国内の機械でも、外国製品が使われていることも、
多くあります。
最近は、インターネット上で、いろいろなメーカーが、
特性や使用方法、注意点などを公開しています。
参考になるサイトを見つけたら、ブックマークしておきましょう。
私は、
三幸株式会社 さま【ロバートショウ販売店】
上記のページでいろいろな資料収集や、情報収集をさせていただいています。
特にサーモスタットについては、詳しく書かれていますし、
サーモスタット各機種の特性についても、役立つ資料がいっぱいあります。

テーマ : 業務用厨房
ジャンル : 就職・お仕事

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