JPH0127729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、炊飯器、炊飯ジヤー或いは電気ナベ
等の加熱機器または電磁レンジ等において使用す
るのに好適な被加熱体検出装置に関する。

従来技術とその問題点 従来のこの種の被加熱体検出装置としては、セ
ンタサーモ方式のものが最も良く知られている
が、この方式はナベ等の被加熱体の有無を検出
し、ヒータ電源回路を機械的スイツチにより開閉
する構成となつていて、被加熱体の温度を連続的
に検出し、温度制御を行なうような構成ではなか
つた。温度制御が可能な従来技術として、ナベの
底部で被加熱体の有無を検出する一方、ナベ側面
部で温度を検出して温度制御をするものも知られ
ているが、この従来方式の場合は検出箇所が被加
熱体検出と温度検出との二箇所になつてしまうた
め、部品点数が倍増し、コスト高になる難点があ
る。

本発明の目的 そこで本発明は上述する従来からの技術的課題
を解決し、炊飯器、炊飯ジヤー、電気ナベ等の加
熱機器または電磁レンジ用プレート等における被
加熱体の有無及び温度検出を一箇所で行なうこと
ができるようにして、構成を簡略化すると同時
に、被加熱体の有無及び温度を高精度で検出し得
るようにした被加熱体検出装置を提供することを
目的とする。

本発明の構成 上記目的を達成するため、本発明に係る被加熱
体検出装置は、被加熱体の有無により進退する可
動体と、前記可動体を収能するケースと、前記可
動体の進退動作によりオン、オフするスイツチ
と、前記被加熱体の温度を検出する感温素子とを
備える被加熱体検出装置であつて、 前記スイツチは、磁気応動スイツチと、マグネ
ツトと、磁気遮蔽物とを含み、 前記磁気応動スイツチ及び前記マグネツトは、
前記可動体または前記ケースの何れか一方に、間
隙をおいて対向するよう固定して設けられてお
り、 前記磁気遮蔽物は、前記磁気応動スイツチ及び
前記マグネツトの取付けられていない前記ケース
または可動体の何れか一方に、前記間隙に出入し
て前記磁気応動スイツチをオン、オフさせるよう
に設けられていることを特徴とする。

実施例 第１図は炊飯器、炊飯ジヤー或いは電気ナベ等
の加熱機器または電磁レンジ用として実現された
本発明に係る被加熱体検出装置の正面部分断面
図、第２図は同じく使用状態における正面部分断
面図である。図において、１は有底筐状に形成さ
れた外ケースである。該外ケース１の外側にはヒ
ータ部２が配置され、内部には筐状の可動体３が
配置されている。該可動体３は、その外側に套装
されたコイルスプリング４によつて前記外ケース
１の内部に支持されている。

この可動体３は、飯器等の被加熱体５（第２
図）の有無を検出する部分となるものであつて、
その上面板３０１に被加熱体５が載置されていな
い状態では、コイルスプリング４の弾発力により
図示の如く上方に持上げられているが、被加熱体
５が載置された場合（第２図）は、その重量によ
りコイルスプリング４が収縮して下降する。前記
上面板３０１は、熱伝導性の良好な金属板によつ
て構成し、その外面を被加熱体５を載置するのに
好適な平面状等に形成すると共に、内側面に感温
素子６を熱結合させた構造となつている。感温素
子６としては、NTCサーミスタまたはPTCサー
ミスタが使用できる。この中でも、特にガラス封
止型NTCサーミスタが好ましい。ガラス封止型
NTCサーミスタは耐湿性、安定性に優れている
からである。

前記上面板３０１と対向する底面板３０２は、
例えばガラスエポキシ板等のように、耐熱性の優
れた非磁性材料によつて構成し、その略中央部に
切欠状の間隙７を形成するとともに、該間隙７を
挟んでその両側に、マグネツト８及びリードスイ
ツチで成る磁気応動スイツチ９を対向して配置し
かつ固定した構造となつている。１０及び１１は
マグネツト８及び磁気応動スイツチ９を固定する
ための固定具である。

前記磁気応動スイツチ９は、感温素子６を含む
温度検知回路を開閉するスイツチとして使用さ
れ、例えばノーマルオープン型リードスイツチを
使用した場合は、第３図ａに示すように感温素子
６に対して並列に接続し、ノーマルクローズ型の
場合は、第３図ｂに示すように感温素子６に対し
て直列に接続する。第３図において、ａ，ｂは信
号取出端子である。

該磁気応動スイツチ９の固定に当つては、第４
図にも拡大して示すように、磁気応動スイツチ９
を構成するリードスイツチ本体及びそのリード線
９１，９２の引出部分の適当な長さにわたつて、
耐熱性絶縁チユーブ１２を被せ、該耐熱性絶縁チ
ユーブ１２の上から固定具１１で固定してある。
このような構造であると、ガラス管で構成されて
いるリードスイツチ本体を、締付力或いは衝撃か
ら保護できること、リード線９１，９２に対する
絶縁処理を併せて行なうことができること等の利
点が得られる。

前記マグネツト８及び磁気応動スイツチ９との
間に形成された間隙７と対応する前記外ケース１
の底面１０１には、前記間隙７に向つて延びる突
起１０２が設けてあり、該突起１０２に強磁性体
で成る磁気遮蔽物１４を設けてある。

可動体３の上面３０１に被加熱体５が存在しな
い場合は、可動体３は第１図に図示する如く上限
位置にあり、従つて磁気遮蔽物１４は間隙７の下
方の外側に位置し、マグネツト８からの磁気作用
に磁気応動スイツチ９が応動し、磁気応動スイツ
チ９として、第３図ａで説明した如く、ノーマル
オープン型リードスイツチを使用した場合には、
磁気応動スイツチ９が例えばオンになる。このた
め、感温素子６が磁気応動スイツチ９によつて短
絡され、感温素子６に電流が流れなくなり、温度
検知動作が停止する。つまり、被加熱体５が存在
せず、従つて検温動作が不要な場合は、温度検知
回路が遮断される。

一方、被加熱体５が載置されて検温動作が必要
になると、前記可動体３がコイルスプリング４に
抗して下降し、第２図に示す如く、磁気遮蔽物１
４が間隙７に入つてマグネツト８から磁気応動ス
イツチ９への磁気が遮蔽され、磁気応動スイツチ
９がオフとなり、感温素子６に電流が流れ、端子
ａ，ｂ（第３図）より温度検知信号が取出される。
この温度検知信号によつてヒータの発熱温度を制
御することにより、温度制御が可能である。

上述のように、本発明に係る被加熱体検出装置
は、被加熱体５の有無を可動体３の進退動作とし
て検出すると同時に、可動体３に設けた感温素子
６によつて被加熱体５の温度を連続的に検出する
構成であるから、被加熱体５の有無の検出及び温
度検出を一箇所で行なうことが可能になり、構成
が簡略化され、部品点数が少なく、組立の簡単な
コストの安価な被加熱体検出装置が得られる。

また可動体３の進退動作によりマグネツト８と
磁気応動スイツチ９との間の磁気回路特性を可変
して、磁気応動スイツチ９をオン、オフさせ、こ
の磁気応動スイツチ９のオン、オフにより温度検
知回路を開閉する構成であるから、NTCサーミ
スタまたはPTCサーミスタ等で成る感温素子６
を使用して、被加熱体５の温度を連続的に検出
し、高精度で温度制御を行なうことができる。し
かも、この実施例では、通常の有接点スイツチと
比較して、雰囲気の影響を受け難く、かつスイツ
チ機能の優れたリードスイツチで成る磁気応動ス
イツチ９を使用したから、炊飯ジヤー或いは電気
ナベ等の加熱機器または電磁レンジ等のように、
高温多湿の雰囲気中でも安定に動作する被加熱体
検出装置が得られる。

更に、マグネツト８及び磁気応動スイツチ９を
間隙７を介して固定することにより、両者の相対
的距離を一定とし、間隙７に磁気遮蔽物１４を出
入させて、磁気応動スイツチ９をオン、オフさせ
る構成としたから、磁気応動スイツチ９のオン、
オフ動作が、マグネツト８と磁気応動スイツチ９
との相対的距離関係に依存するのではなく、専ら
磁気遮蔽物１４の間隙７に対する出入によつて定
まることとなる。このため、マグネツト８と磁気
応動スイツチ９の位置ズレによる誤動作を生じる
余地のない高信頼度の被加熱体検出装置が得られ
る。

また、マグネツト８及び磁気応動スイツチ９を
被加熱体５から遠い底板３０２に取付けたから、
熱の影響を受けにくくなり、それだけ信頼性が向
上する。しかも前記底板３０２を、非磁性材料で
構成してあるから、磁気遮蔽物１４を間隙７に挿
入したときでも磁束の漏れが非常に小さくなり、
感度の高い被加熱体検出装置が得られる。

上記実施例では、固設された磁気遮蔽物１４に
対して、マグネツト８及び磁気応動スイツチ９を
移動させる構造のものを示したが、これとは逆
に、磁気遮蔽物１４を可動体３に取付けて移動さ
せ、マグネツト８及び磁気応動スイツチ９を固定
する構造にしてもよい。

次に本発明に係る被加熱体検出装置を炊飯器に
応用した場合の実施例について説明する。第５図
はその正面部分断面図、第６図は同じく電気回路
接続図である。第５図において、第１図乃至第４
図と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示し
ている。１５は本発明に係る被加熱体検出装置、
１６は炊飯器本体、１７は飯器収納部である。被
加熱体検出装置１５は第１図乃至第４図で説明し
た構造となつていて、飯器収納部１７の底部に装
着されたヒータ部２の略中央部に取付けられてい
る。１８はヒータ部２に備えられたヒータ、１９
は炊飯器本体１６の外部に備えられ、炊飯時に手
動によりオンにする自動復帰型の炊飯スイツチで
ある。

第６図において、２０は飯器収納部１７に被加
熱体たる飯器５がある場合にオフとなり、取去つ
た場合にオンとなるスイツチ、２１及び２２は比
較器、２３及び２４はトランジスタである。２５
はリレー、２５１はリレー２５の接点である。こ
の接点２５１は炊飯用ヒータ１８を含む炊飯回路
を開閉する。２６はコンデンサ、２７〜３６は抵
抗、Vccは直流電源である。

上記の炊飯器において、飯器５に水と米を入れ
て、炊飯器本体１６の飯器収納部１７内にセツト
し、炊飯スイツチ１９を手動操作によつてオンに
する。炊飯スイツチ１９がオンになると、抵抗３
２を通してコンデンサ２６が電源電圧Vccまで充
電される。コンデンサ２６の充電電圧Vccは比較
器２２の一方の入力端子（＋）に与えられ、他方
の入力端子（−）に与えられる基準電圧と比較さ
れる。この場合、入力端子（−）側に入力される
基準電圧は電源電圧Vccを抵抗３４と抵抗３５と
分圧した値となり、コンデンサ２６から入力端子
（＋）側に入力される充電電圧Vccより低くなる
から、比較器２２の出力が「Ｈ］レベルとなり、
トランジスタ２４にベースドライブがかかり、ト
ランジスタ２４がオンとなる。トランジスタ２４
の導通によりリレー２５が励磁され、その接点２
５１が閉成し、炊飯回路がオンになり、炊飯動作
が開始される。

一方、炊飯器５のセツトと同時に本発明に係る
被加熱体検出装置１５が動作し、磁気応動スイツ
チ９がオフとなるので、感温素子６に電流が流
れ、飯器５の検温動作が開始される。しかしセツ
ト直後は飯器５の温度が低く、NTCサーミスタ
等で構成された感温素子６の抵抗値が高くなつて
いるから、感温素子６の抵抗値と抵抗２７とで分
圧されて比較器２１の入力端子（−）に入力され
る電圧レベルが、抵抗２８と抵抗２９とで分圧さ
れて比較器２１の入力端子（＋）に入力される電
圧レベルより高い。従つて、比較器２１の出力が
「Ｌ」レベルとなり、トランジスタ２３がオフ状
態にある。このため、炊飯スイツチ１９のオン操
作によりコンデンサ２６に蓄積された電荷は放電
されず、リレー２５の接点２５１がオン状態を保
持し、炊飯動作が継続する。

このままの状態で炊飯動作を継続させると、飯
器５の温度が上昇し、ご飯が炊き上がる。一方、
飯器５の温度上昇と共に、その温度を検出してい
る感温素子６の抵抗値が低下し、比較器２１の入
力端子（−）側に入力される電圧レベルがそれに
つれて低下して行く。そして、ご飯の炊き上り温
度以上になると、比較器２１の入力端子（−）側
の電圧レベルと入力端子（＋）側の電圧レベルと
の関係が逆転し、比較器２１の出力が「Ｌ」レベ
ルから「Ｈ」レベルに反転する。比較器２１の出
力が「Ｈ」レベルになると、トランジスタ２３が
導通し、コンデンサ２６に対する放電回路が形成
され、コンデンサ２６に蓄積されていた電荷がコ
ンデンサ２６→抵抗３１→トランジスタ２３の回
路ループで放電される。この放電作用により、コ
ンデンサ２６の端子電圧が低下し、比較器２２の
入力端子（＋）の電圧レベルが入力端子（−）の
基準電圧レベルより低下すると、比較器２２の出
力が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに反転する。
これにより、トランジスタ２４がオフとなり、リ
レー２５の接点２５１が開き、炊飯回路がオフと
なり、炊飯動作が終了する。

通常の炊飯動作は上述の通りであるが、炊飯の
途中で飯器５を炊飯器本体１６から取出すと、本
発明に係る被加熱体検出装置１５を構成する磁気
応動スイツチ９がオンとなり、感温素子６のホツ
ト側端部を磁気応動スイツチ９によつて接地した
状態となるので、抵抗２７と感温素子６の抵抗値
との分圧電圧となつていた比較器２１の入力端子
（−）における電圧レベルが接地電位まで低下す
る。このため、比較器２１の出力が「Ｈ」レベル
となり、トランジスタ２３が導通し、コンデンサ
２６の蓄積電荷が放電され、前述と同様の回路作
用により炊飯回路がオフになる。つまり空炊き防
止作用が得られるのである。

また、飯器５のない状態では磁気応動スイツチ
９がオンになり、トランジスタ２３が比較器２１
からの「Ｈ」レベル出力によつてオンとなつてい
るから、炊飯スイツチ１９を閉じても、コンデン
サ２６には充電されず、炊飯回路は動作しない。
即ちこの場合にも空炊き防止機能が働き、ほぼ完
全な空炊き防止作用が得られる。

上述のように、本発明に係る被加熱体検出装置
１５によれば、被加熱体の有無及びその温度を同
じ位置で検出すると同時に、マグネツトと磁気応
動スイツチとで構成されたスイツチのオンまたは
オフにより、被加熱体の温度が上昇したと同様の
回路作用が得られるようにして、空炊き防止作用
を持たせた炊飯器を簡単に得ることができる。し
かも、感温素子で構成される温度検知部と、マグ
ネツト及び磁気応動スイツチとで構成される空炊
き防止機構とを合せ持つ構造であるから、小型
で、結線数が少なく、動作が確実で、接点容量が
小さくて済み、しかも構造が簡単でコストの安価
な空炊き防止付炊飯器を提供することができる。

本発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。

(a) 可動体の進退動作によりオン、オフするスイ
ツチが、磁気応動スイツチと、マグネツトと、
磁気遮蔽物とを含んでいて、磁気応動スイツチ
及びマグネツトは、可動体またはケースの何れ
か一方に、間隙をおいて対向するよう固定して
設けられており、磁気遮蔽物は、磁気応動スイ
ツチ及びマグネツトの取付けられていないケー
スまたは可動体の何れか一方に、磁気応動スイ
ツチ及びマグネツトの間の間隙に出入して、磁
気応動スイツチをオン、オフさせるように設け
られているから、被加熱体の有無の検出及び温
度検出を１個所で行なうことができ、構成が簡
単で、部品点数が少なく、組立の簡単な安価な
被加熱体検出装置を提供できる。

(b) 磁気応動スイツチ及びマグネツトは、可動体
またはケースの何れか一方に、間隙をおいて対
向するよう固定して設けられており、磁気遮蔽
物は、磁気応動スイツチ及びマグネツトの取付
けられていないケースまたは可動体の何れか一
方に、磁気応動スイツチ及びマグネツト間の間
隙に出入して、磁気応動スイツチをオン、オフ
させるように設けられているから、磁気応動ス
イツチのオン、オフ動作がマグネツトと磁気応
動スイツチとの相対距離関係に依存するのでは
なく、専ら磁気遮蔽物の間隙に対する出入によ
つて定まる。このため、マグネツトと磁気応動
スイツチとの間の位置ズレや、相対距離の変動
等による誤動作を生じることのない高信頼度の
被加熱体検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は炊飯器、炊飯ジヤー或いは電気ナベ等
の加熱機器または電磁レンジ用として実現された
本発明に係る被加熱体検出装置の正面部分断面
図、第２図は同じく使用状態における正面部分断
面図、第３図ａ，ｂは本発明に係る被加熱体検出
装置の電気回路接続図、第４図は同じく磁気応動
スイツチの取付構造を示すための拡大部分断面
図、第５図は本発明に係る被加熱体検出装置を組
込んだの炊飯器の正面部分断面図、第６図は同じ
くその電気回路接続図である。 １……外ケース、３……可動体、５……被加熱
体、７……間隙、８……マグネツト、９……磁気
応動スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱体の有無により進退する可動体と、前
   記可動体を収納するケースと、前記可動体の進退
   動作によりオン、オフするスイツチと、前記被加
   熱体の温度を検出する感温素子とを備える被加熱
   体検出装置であつて、 前記スイツチは、磁気応動スイツチと、マグネ
   ツトと、磁気遮蔽物とを含み、 前記磁気応動スイツチ及び前記マグネツトは、
   前記可動体または前記ケースの何れか一方に、間
   隙をおいて対向するよう固定して設けられてお
   り、 前記磁気遮蔽物は、前記磁気応動スイツチ及び
   前記マグネツトの取付けられていない前記ケース
   または可動体の何れか一方に、前記間隙に出入し
   て前記磁気応動スイツチをオン、オフさせるよう
   に設けられていること を特徴とする被加熱体検出装置。 ２ 前記スイツチは、前記感温素子を含む温度検
   出回路を開閉することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の被加熱体検出装置。 ３ 前記感温素子は、サーミスタであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の被加熱体検出装置。