JP3091464B2

JP3091464B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP3091464B2
Application number: JP01134047A
Authority: JP
Inventors: 輝任青嶋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 2000-09-25
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JPH02312178A

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、上部容器のコーヒー粉を収納し、そ
の下部容器を電気ヒータ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ュータ等
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ュ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、温度ヒュ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
生しても温度ヒューズの溶断に時間がかかる不具合があ
り、逆に、温度ヒュ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ューズが溶断
してしまう事態が発生する。しかも、温度ヒューズは
風，周囲温度等の外的要因の影響を受け易いので、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ュ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、電流ヒュ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Ｌ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
る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10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には温度ヒューズ
11が配設されており、この温度ヒューズ11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12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
は押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ューズ11及び
電流ヒューズ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、電流ヒューズ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。

定電圧回路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16,17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28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、その電源ポートV_DD及
びV_SS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、出力ポートO₁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、入力ポートI₁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、出力ポートO₂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
力ポート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の出力ポート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の入力ポ
ートX₁と出力ポート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の入力ポートV_R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30
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26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のリセットポート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N
PN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56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。電源線1
6,17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6
1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の入力ポートI₂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の出力ポートO₃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V_E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22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のリセットポート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は出力ポート
O₁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V_E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S₅₄としてマイクロコンピュータ30の入力ポー
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を押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の入力ポートI₁に与えられる。そこで、
マイクロコンピュータ30は入力ポートI₂に与えられるゼ
ロクロス信号S₅₄をカウントして出力ポートO₂から第３
図（ｃ）に示すように２カウント分のロウレベル及び次
の４カウント分のハイレベルを繰返すゲート信号S₃₀を
出力する。即ち、ゲート信号S₃₀はロウレベルに関して1
/3のデューティ比を有する。これにより、トライアック
18はゲート信号S₃₀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、電気ヒータ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_E
の1Hz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30はこれを検出して
出力ポートO₂からのゲート信号S₃₀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は出力ポートO₃
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は出力ポートO₃をロウレ
ベルとした後は出力ポートO₂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，
ロウレベルの繰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
が再び押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
入力ポートI₁に与えられるようになり、該マイクロコン
ピュータ30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S₃₀をロウレベルにしてサイリスタ18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V_Eがそのまま印加されて連続通電状態になる。こ
の場合、電流ヒューズ15は電気ヒータ５が定格定量の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V_Eが印加される異常通電状態が発
生すれば、電流ヒューズ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、電流ヒューズ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、電流ヒューズ５は従来の温度ヒューズとは異なり
風，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ューズを
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は電流ヒューズ、18は
サイリスタ（スイッチング素子）、19は通電路、30はマ
イクロコンピュータ（制御手段）を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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。