JPH02312178A - 加熱調理器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は加熱調理用の電気ヒータの異常通電状態を検出
するようにした加熱調理器に関する。

（従来の技術） 加熱調理器例えばサイホン式コーヒー抽出器は、下部容
器に水を供給し、上部容器にコーヒー粉を収納し、その
下部容器を電気ヒ〜りで加熱することにより湯を生成し
、その湯を沸騰に基づく蒸気圧により上部容器に上昇さ
せてコーヒー粉と混合させ、そして、湯が上部容器に上
昇することによる該上部容器の温度上昇を温度センサに
より検出して電気ヒータへの通電を切るように構成され
ている。その後、下部容器が電気ヒータの発熱停止によ
り冷却されると、コーヒー粉と混合された上部容器の湯
が下部容器に下降し、以て、コーヒー液の抽出が行なわ
れるものである。

ところが、電気ヒータに通断電を行なわせるべくこれと
直列に接続されたトライアック等のスイッチング素子が
短絡故障によりオン状態のままになった場合或いはその
スイッチング素子を制御するマイクロコクピユータ等の
制御手段が故障してスイッチング素子がオン状態のまま
になった場合には、電気ヒータが通電されて発熱し続け
ることになって危険な状態となる。

このため、従来では、電気ヒータの過剰加熱による下部
容器の異常温度上昇を温度ヒユーズに検出させて溶断さ
せ、以て、電気ヒータの通電路を切る構成にしている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の構成では、温度ヒユーズの溶断設定温度を高くす
ると、電気ヒータの異常通電による異常温度上昇が発生
しても温度ヒユーズの溶断に時間がかかる不具合があり
、逆に、温度ヒユーズの溶断設定温度を低くすると、異
常温度上昇でないにもかかわらず温度ヒユーズが溶断し
てしまう事態が発生する。しかも、温度ヒユーズは風１
周囲温度等の外的要因の影響を受は易いので、確実な動
作は期待できない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、電気ヒータの異常通電状態を外的要因の影響を受ける
ことなく確実に検出してその電気ヒータの通電路を切る
ことができる加熱調理器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の加熱調理器は、加熱調理用の電気ヒータが定格
容量未満で発熱するように断続通電すべくスイッチング
素子を制御する制御手段を設け、その電気ヒータの連続
通電により溶断する電流ヒユーズを該電気ヒータの通電
路に介在させる構成に特徴を有する。

（作用） 本発明の加熱調理器によれば、スイッチング素子或いは
制御手段が故障して該スイッチング素子がオン状態のま
まになると、電気ヒータが断続通電状態から連続通電状
態に変化することになって定格容量で発熱するようにな
り、電流ヒユーズが直ちに溶断して電気ヒータの通電路
を切るようになる。

（実施例） 以下、本発明をサイホン式コーヒー抽出器に適用した一
実施例につき図面を参照しながら説明する。

先ず、第２図に従って全体の構成について述べる。器体
１は基台２と支柱３とからなる略り字形に構成されてい
る。基台２の上部には加熱板４が配設され、この加熱板
４の下部に電気ヒータ５が配設されている。加熱板４に
載置される下部容器６はフラスコ状をなしており、その
上部開口部に上部容器７が載置される。上部容器７は略
球状をなしており、その下部に略漏斗状の通水管７ａが
形成されており、通水管７ａは下部容器６内に挿入され
ている。そして、上部容器７における通水管７ａの上部
開口部にはフィルタ８が着脱可能に装着されている。支
柱３の上部には温度センサたるサーミスタ９が側方に突
出す条ようにして弾性支持されており、このサーミスタ
９は下部容器６が加熱板４に載置された時にその上部の
上部容器７の下部側部と接触するようになっている。又
、支柱３内には電子回路ユニット１０が配設されている
。この電子回路ユニット１６には第１図で示す電子回路
が構成されている。更に、電子回路ユニット１０には温
度ヒユーズ１１が配設されており、この温度ヒユーズ１
１は加熱板４に載置された下部容器６の近傍の温度を検
出してこれが異常温度となった時に溶断するようになっ
ている。そして、支柱３の下部にはオンオフスイッチ１
２及びパイロットランプ１３が配設されている。尚、オ
ンオフスイッチ１２は抑圧操作されている間だけオンす
る押釦スイッチからなっている。

さて、第１図に従って電子回路の構成について述べる。

電源プラグ１４は図示しない電源コンセントに差込み接
続されるもので、その一方の端子は温度ヒユーズ１１及
び電流ヒユーズ１５を直列に介して電源線１６に接続さ
れ、他方の端子は電源線１７に接続されている。そして
、電源線１６．１７間には電気ヒータ５及びスイッチン
グ素子たるトライアック１８の直列回路が接続され、以
て、電気ヒータ５の通電路１９が形成されている。即ち
、電流ヒユーズ１５は電気ヒータ５の通電路１９に介在
されたもので、電気ヒータ５が連続通電されて定格容量
で発熱すると溶断するようになっている。

定電圧囲路２０は降圧用トランス２１を備えている。降
圧用トランス２１の一次コイル２１ａは電源線１６．１
７間に接続されており、二次コイル２１ｂはダイオード
２２ａ乃至２２ｄをブリッジ接続してなる全波整流回路
２２の両交流入力端子間に接続されている。この全波整
流回路２２の正（＋）側出力端子は電源線１７に接続さ
れ、負（＝）側出力端子は電源線２３に接続されており
、電源線１７．２３間には電解コンデンサ２４が接続さ
れている。又、レギュレータ作用をなすＰＮＰ形のトラ
ンジスタ２５において、そのコレクタは電源線２３に接
続され、エミッタは電源線２６に接続され、ベースは定
電圧ダイオード６８を介して電源線１７に接続されてい
るとともに抵抗２７を介して電源線２３に接続されてい
る。そして、電源線１７．２６間には電解コンデンサ２
８とコンデンサ２９とが接続されている。

制御手段たるマイクロコンピュータ３０は電気ヒータ５
の通断電を制御するものであり、その電源ボートｖＤＤ
及びＶＳＳは電源線１７及び２６に夫々接続されている
。又、マイクロコンピュータ３０において、出力ボート
０１はパイロットランプ１３及び抵抗３１を直列に介し
て電源線１７に接続され、入カポ−）Ｉｔはオンオフス
イッチ１２を介して電源線１７に接続されているととも
に抵抗３２を介して電源線２６に接続され、出カポ−）
０２は抵抗３３を介してトライアック１８のゲート端子
に接続されている。

発振回路３４はマイクロコンピュータ３０にクロックパ
ルスを与えるもので、水晶発振子３５を備えている。こ
の水晶発振子３５の一方の端子はマイクロコンピュータ
３０の入力ボートＸ１に接続されているとともにコンデ
ンサ３６を介して電源線２６に接続されており、他方の
端子は抵抗３７を介してマイクロコンピュータ３０の出
力ボートＸ２に接続されているとともにコンデンサ３８
を介して電源線２６に接続されている。そして、マイク
ロコンピュータ３０の入力ボートＸ、と出力ボートＸ２
との間には抵抗３９が接続されている。

而して、電源線１７．２６間にはサーミスタ９及び抵抗
４０の直列回路が接続され、そのサーミスタ９及び抵抗
４０の共通接続点はマイクロコンピュータ３０の入力ボ
ートＶＲに接続され、以て、温度検出回路４１が構成さ
れている。

パワーオンリセット回路４２はマイクロコンピュータ３
０用に構成されている。即ち、電源線１７．２３間に抵
抗４３．４４及び定電圧ダイオード４５の直列回路が接
続され、抵抗４３及び４４の共通接続点はＰＮＰ形のト
ランジスタ４６のベースに接続されている。このトラン
ジスタ４６において、エミッタはＰＮＰ形のトランジス
タ４７のエミッタに接続されているとともに抵抗４８を
介して電源線１７に接続され、コレクタはトランジスタ
４７のベースに接続されているとともに抵抗４９を介し
て電源線２６に接続されている。又、トランジスタ４７
のコレクタは抵抗５０及び５１を直列に介して電源線２
６に接続されており、抵抗５１及び５２の共通接続点は
ＮＰＮ形のトランジスタ５２のベースに接続されている
。そして、トランジスタ５２のコレクタはマイクロコン
ピュータ３０のリセットボートＲに接続されているとと
もに抵抗５３を介して電源線１７に接続され、エミッタ
は電源線２６に接続されている。

ゼロクロス回路５４はバイアス用抵抗５５ａ。

５５ｂを有するＮＰＮ形のトランジスタ５５を備えてい
る。このトランジスタ５５において、コレクタは抵抗５
６を介して電源線１７に接続され、エミッタは電源線２
６に接続されている。電源線１６．１７間には抵抗５７
．５８の直列回路が接続されており、抵抗５７．５８の
共通接続点はＰＮＰ形のトランジスタ５９のエミッタ及
びＰＮＰ形のトランジスタ６０のベースに接続されてい
る。

又、トランジスタ５９のベースはトランジスタ６０のエ
ミッタに接続された上で電源線１７に接続され、両トラ
ンジスタ５９．６０のコレクタは共通に接続された上で
トランジスタ５５のバイアス用抵抗５５ａに接続されて
いる。更に、トランジスタ５５のコレクタはＮＰＮ形の
トランジスタ６１のベースに接続されている。そして、
トランジスタ６１において、エミッタは電源線２６に接
続され、コレクタはマイクロコンピュータ３０の入力ボ
ート■２に接続されているとともに抵抗６２を介して電
源線１７に接続されている。

報知回路６３はバイアス用抵抗６４ａ、６４ｂを有する
ＰＮＰ形のトランジスタ６４を備えている。このトラン
ジスタ６４において、エミッタは電源線１７に接続され
、コレクタは抵抗６５を介して電源線２６に接続され、
バイアス用抵抗６４ａはマイクロコンピュータ３０の出
力ボート０３に接続されている。そして、抵抗６５に並
列に報知器たるブザー６６が接続され、このブザー６６
に並列にダイオード６７が接続されている。

次に、本実施例の作用につき第３図をも参照しながら説
明する。

今、電源プラグ１４が電源コンセントに差込み接続され
ると、第３図（ａ）に示すように１００ボルトの商用電
源電圧ＶＩ！が定電圧回路２０における降圧用トランス
２１の一次コイル２１ａに印加され、二次コイル２１ｂ
に低電圧の交流電圧が誘起されてこれが全波整流回路２
２により全波整流され且つ平滑用コンデンサ２４により
平滑される。そして、平滑用コンデンサ２４の端子間電
圧たる直流電圧はトランジスタ２５により断続され且つ
平滑用コンデンサ２８．２９により平滑されて直流定電
圧として電源線１７．２６間に印加されることになる。

ここで、電源プラグ１４が電源コンセントに差込み接続
された当初は、平滑用コンデンサ２４の端子間電圧たる
直流電圧は未だ所定値まで達しておらず、従って、パワ
ーオンリセット回路４２の定電圧ダイオード４５は非導
通状態にある。これにより、トランジスタ４６がオフで
、トランジスタ４７がオンになっており、トランジスタ
５２がオンで、そのコレクタ電位はロウレベルになって
いる。このトランジスタ５２のロウレベルの信号はマイ
クロコンピュータ３０のリセットボートＲに与えられる
ので、該マイクロコンピュータ３０はリセット状態にな
る。その後、定電圧回路２０の平滑用コンデンサ２４の
直流電圧が所定値まで達すると、パワーオンリセット回
路４２の定電圧ダイオード４５が導通状態になり、従っ
て、トランジスタ４６がオンで、トランジスタ４７がオ
フになり、トランジスタ５２がオフとなって、そのコレ
クタ電位がハイレベルとなる。

これにより、マイクロコンピュータ３０はセット状態と
なり、初期化されて動作開始待機状態となる。これによ
り、マイクロコンピュータ３０は出力ボート０１をロウ
レベルとするようになり、パイロットランプ１３が通電
されて点灯する。一方、商用電源電圧ｖＥはゼロクロス
回路５４の抵抗５７及び５８の直列回路にも印加される
ので、トランジスタ５５は商用電源電圧Ｖ、の正（＋）
及び負（−）のゼロ点（０ボルト）近傍でオンとなり、
従って、トランジスタ６１はそのゼロ点近傍でオンとな
る。これにより、トランジスタ６１のコレクタ電位は第
３図（ｂ）で示すようにハイレベル（５ボルト）及びロ
ウレベル（０ボルト）を繰返すようになって、これがゼ
ロクロス信号ＳＳ４としてマイクロコンピュータ３０の
入力ボートＩ２に与えられるようになる。

さて、下部容器６内に所望人数分の水を供給し、上部容
器７内に所望人数分のコーヒー粉を収納した上で、その
下部容器６を加熱板４に載置装着する。そして、オンオ
フスイッチ１２を抑圧操作してオンさせると、抵抗３２
の端子間に電圧が発生してこれがオン信号としてマイク
ロコンピュータ３０の入力ボート１１に与えられる。そ
こで、マイクロコンピュータ３０は入力ボートＩ２に与
えられるゼロクロス信号Ｓ５４をカウントして出力ボー
ト０２から第３図（Ｃ）に示すように２力ウント分のロ
ウレベル及び次の４力ウント分のハイレベルを繰返すゲ
ート信号３３Ｇを出力する。即ち、ゲート信号Ｓ３Ｑは
ロウレベルに関して１／３のデユーティ比を有する。こ
れにより、トライアック１８はゲート信号８３０のロウ
レベルの期間オンしハイレベルの期間オフするようにな
って、電気ヒ〜り５に対する印加電圧ｖ５は第３図（ｄ
）に示すように商用電源電圧Ｖ、のＩＨｚ通電及び次の
２Ｈｚ断電となる１／３となり、該電気ヒータ５は定格
容量未満即ち定格容量の１／３で発熱することになる。

この場合、電気ヒータ５の定格容量は１／３で発熱して
も下部容器６内の水を従来と同様の時間で沸騰させ得る
容量例えば従来の３倍の容量に設定されていることは勿
論である。

そして、電気ヒータ５の発熱により下部容器６内の水が
加熱され、その後沸騰することになる。下部容器６内に
湯が生成されて沸騰すると、下部容器６内の蒸気圧が上
昇し、これにより湯は通水管７ａを上昇して上部容器７
内に供給されてコーヒー粉と混合されるようになる。こ
こで、湯が上部容器７内に供給されると、該上部容器７
の温度が上昇するようになり、これをサーミスタ９が検
出してその抵抗値を減少させる。従って、このサーミス
タ９と直列の抵抗４０の端子間電圧が所定値となり、マ
イクロコンピュータ３ｏはこれを検出して出力ボート０
２からのゲート信号８３Ｇをハイレベルに維持するよう
になる。この結果、サイリスタ１８はオフ状態のままと
なり、電気ヒータ５は断電されて発熱を停止する。その
後、２乃至３分経過すると、下部容器６が自然冷却され
て内部の蒸気圧が低下するので、上部容器７内のコーヒ
ー粉と混合された湯は自重により下部容器６内に落下す
るようになる。そして、この落下時にはコーヒー粉はフ
ィルタ８により濾過されるので、下部容器６内にはコー
ヒー液のみが抽出貯留されることになる。この時点にお
いて、マイクロコンピュータ３０は出力ボート０３を短
時間（数秒）だけロウレベルとするようになり、従って
、トランジスタ６４がオンしてブザー６６を鳴動させる
ようになる。

尚、マイクロコンピュータ３０は出力ボートＯ９をロウ
レベルとした後は出カポ−）０２のゲート信号Ｓ３０を
電気ヒータ５が定格容量の１／３の容量で発熱させる抽
出運転時よりも更に小なる容量で発熱させるようなハイ
レベル、ロウレベルの緑返し信号とするようになり、以
て、保温運転が行なわれる。そして、その後オンオフス
イッチ１２が再び抑圧操作されてオンすると、今度は抵
抗３２の端子間電圧がストップ信号としてマイクロコン
ピュータ３０の入力ボート１１に与えられるようになり
、該マイクロコンピュータ３ｏは初期状態に戻るように
なる。

ところで、サイリスタ１８が短絡故障してオン状態のま
まになった場合或いはマイクロコンピュータ３０が故障
してゲート信号８３０をロウレベルにしてサイリスタ１
８をオン状態のままにした場合には、電気ヒータ５には
商用電源電圧Ｖ８がそのまま印加されて連続通電状態に
なる。この場合、電流ヒユーズ１５は電気ヒータ５が定
格容量の１／３よりも若干大なる容量で発熱する時の電
流で溶断するように設定されており、従って、前述した
ような電気ヒータ５に商用電源電圧ＶＢが印加される異
常通電状態が発生すれば、電流ヒユーズ１５は直ちに溶
断して電気ヒータ５の通電路１９を切るようになる。

このように本実施例によれば、通常時は電気ヒータ５を
定格容量の１／３の容量で発熱させてコーヒー抽出を行
なわせ、サイリスタ１８の短絡故障或いはマイクロコン
ピュータ３０の故障によりサイリスタ１８がオン状態の
ままになって電気ヒータ５が連続通電されて定格容量で
発熱した時には、電流ヒユーズ１５が直ちに溶断して電
気ヒータ５の通電路１９を切るようにしたので、電気ヒ
ータ５の異常通電状態が発生した時には直ちにこれを検
出して電気ヒータ５を断電させることができるものであ
り、しかも、電流ヒユーズ５は従来の温度ヒユーズとは
異なり風１周囲温度等の外的要因の影響を受けないので
、確実に溶断動作することができる。

尚、上記実施例では電気ヒータ５を定格容量の１／３の
容量で発熱させてコーヒー抽出運転を行なわせるように
したが、これに限らず要は電気ヒータ５を定格容量未満
の容量で発熱させるべく通断電制御する構成とすればよ
いものである。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限
定されるものではなく、例えばサイホン式コーヒー抽出
器に限らず加熱調理用の電気ヒータを用いる加熱調理器
全般に適用し得る等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
形して実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の加熱調理器は以上説明したように、加熱調理用
の電気ヒータを通常時に定格容量未満で発熱させ、該電
気ヒータが定格容量で発熱した時には電流ヒユーズを溶
断させて電気ヒータの通電路を切るようにしたので、ス
イッチング素子或いは制御手段の故障により電気ヒータ
の異常通電状態が発生した場合には、これを確実に検出
して電気ヒータの通電路を切ることができるという優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電子回路の結
線図、第２図は全体の構成を一部破断して示す側面図、
第３図は作用説明用の各部の波形図である。 図面中、１は器体、５は電気ヒータ、６は下部容器、７
は上部容器、９はサーミスタ、１５は電流ヒユーズ、１
８はサイリスク（スイッチング素子）、１９はａ電路、
３０はマイクロコンピュータ（制御手段）を示す。 出願人　　株式会社　　東　　芝 代理人　　弁理士　佐　藤　　強 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加熱調理用の電気ヒータと、この電気ヒータが定格
   容量未満で発熱するように断続通電すべくスイッチング
   素子を制御する制御手段と、前記電気ヒータの通電路に
   介在されその電気ヒータの連続通電により溶断する電流
   ヒューズとを具備してなる加熱調理器。