JPH04250122A

JPH04250122A - 電気器具作動制御用の電気回路

Info

Publication number: JPH04250122A
Application number: JP3054452A
Authority: JP
Inventors: John Vancha; ジョン　ヴァンチャー
Original assignee: Kraft Inc
Current assignee: Kraft Inc
Priority date: 1990-03-21
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-09-07
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: US4980540A; CA2038007C; JP2506235B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気器具用の回路に関し
、さらに詳しくは、改良された電気コーヒー・メーカ用
の電力遮断制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】殆どのドリップ調合式コーヒー・メーカ
では、まず初めにタイミング回路を一定の時間動作させ
る。この間粉末コーヒーを入れた容器に熱湯を注ぎ、続
いて、調合したコーヒーが水差し容器にドリップする。容器の下にある加熱素子が入れたコーヒーをこの間保温
する。所定の時間が経過すると、加熱素子への電力はオ
フされる。

【０００３】コーヒーをいれ、いれたコーヒーを所定の
時間十分に熱く保持するタイミング回路を有するこの種
のコーヒー・メーカの代表例は下記の特許にみられる。Ｃｈｅｎｇ　に対する米国特許第４，３３０，７０２号
は、コーヒー・メーカ用の電気制御装置として使用され
る規制品のタイマ・アラーム・クロックの集積回路を開
示している。タイマ回路は、シリコン制御整流器すなわ
ちＳＣＲのような半導体のスィッチ手段に、５９分の駆
動信号を供給することにらって「保温」サイクルをスタ
ートし、ＳＣＲは次にリレーに電力を流す。リレーは加
熱素子を動作させ、この加熱素子は５９分間、すなわち
「保温」サイクルの間、調合したコーヒーを加熱する。もしこのサイクル時間の長さが不十分なら、直流電源は
ＳＣＲを「オン」にラッチし、リレーは無制限の期間動
作し続ける。このＣｈｅｎｇ　のコーヒー・メーカをオ
フする唯一の方法は、これを手動でオスする方法である
。したがって、コーヒー・メーカの付勢または再付勢を
防止するための自動遮断特性は存在しないが、動作され
または付勢された誰も付いていないコーヒー・メーカは
電気的な誤動作をひき起こす可能性があり、これは火災
につながるかもしれないため、この特性の欠落はきわめ
て危険である。

【０００４】オオタ（Ｏｏｔａ）　に対する米国特許第
４，４０６，２１７号とオオタ（Ｏｏｔａ）　他に対す
る米国特許第４，４１８，６１４号は相互に若干類似し
ている。両特許とも粉砕機構、ドリップ機構および制御
装置を有するコーヒー・メーカを開示している。制御装
置の論理回路を使用して、「レギュラー」香味のコーヒ
ーまたは「ストロング」香味のコーヒーを選択する。Ｃ
ｈｅｎｇ　の特許で採用されているものと若干類似した
保温サイクルもある。しかし、オオタの特許は、いずれ
も保温サイクル終了時における確実な電力遮断手段また
は方法を開示していない。

【０００５】これら既知の電気コーヒー・メーカ用のタ
イミング回路の欠点は、急激な電圧変化、灯火管制、落
雷のような供給線の電圧障害によってタイマ回路が動作
され、器具を「オン」させる可能性があるという点であ
る、このような動作が発生するのは、使用者が手で電気
コードを壁のソケットまたは電源から引き抜くか、また
は遮断しない限り、これらの既知の電気コーヒー・メー
カ用のタイミング回路は電力線源から確実に遮断されな
いからでなる。

【０００６】Ｋｏｅｈｌｅｒ　に対する米国特許第４，
５６６，８０２号は、希望しない期間中コーヒー・メー
カが付勢または再付勢されるのを防止する必要性を認識
している。事実、Ｋｏｅｈｌｅｒ　に対する特許は、誰
も付かないで放置されている場合に、コーヒー・メーカ
を再三付勢する既知のコーヒー・メーカについての保険
会社の研究所（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ　　Ｌａｂｏ
ｒａｔｏｒｉｅｓ）　の懸念に留意している。このコー
ヒー・メーカを再三動作させる問題を解決する試みとし
て、Ｋｏｅｈｌｅｒ　に対する特許は、アラーム付き禁
止回路を使用する２４時間時計／制御器を開示している
。アラーム付き防止回路は、調合サイクルが最初に設定
された後に時計がリサイクルすることを防止する。調合
サイクルを再び開始するには、サイクル・イネーブル信
号を動作させなければならない。Ｋｏｅｈｌｅｒ　の装
置が求める目的については何の疑問もないが、この回路
には、保険会社の研究所の懸念が示すように、コーヒー
・メーカが誰も付かずに放置されている場合に再付勢ま
たは動作されるのをうまく防止できない幾つかの問題点
がある。たとえば、Ｋｏｅｈｌｅｒ　の装置が偶発的に
再動作される可能性のある状況がある。一般的に、この
装置は、使用者が手で電源コードを引き抜く場合のよう
に、装置を電源から物理的に遮断しないために、激しい
雷を伴う嵐によって電気的ノイズが電力線に重畳され、
そこでＫｏｅｈｌｅｒ　の装置の論理回路を攪乱される
と、これが調合サイクル再動作させる可能性がある。こ
のサイクルが動作すれば、コーヒー・メーカは「オン」
する。したがって、保険会社の研究所が誰も付いていな
いのに動作されるコーヒー・メーカに起因する火災を懸
念している以上、いずれの種類の電力線障害が生じても
、装置の回路が器具を再動作させないように消勢される
装置に対する必要性が依然として存在している。

【０００７】

【発明の概要】本発明の目的は、コーヒー・メーカまた
はその他の家庭用器具におけるタイミング回路機構およ
び加熱素子の再動作の問題を解決することである。本発
明の他の目的は、コーヒー・メーカのタイミング回路お
よび加熱素子を線間電圧から確実に遮断することである
。

【０００８】本発明の更に他の目的は、使用者が最初に
手動で瞬間スィッチを押す場合を除き、コーヒー・メー
カまたは器具が動作するすべての可能性を排除すること
である。これらおよびその他の目的は、電力線の電圧を
コーヒー・メーカまたは器具から確実に遮断する本発明
の特徴によって達成される。電気コーヒー・メーカ用の
電力遮断回路は、磁気によって動作するスィッチ手段を
採用するリーレー回路を使用し、指導スィッチを瞬間的
に押した後に閉じた場合、電力遮断回路が電流の流れを
制御するタイマ・チップを有する。タイマ・チップが計
時を終了すると、リレー回路はドロップ・アウトし、電
力遮断制御回路は電力線に供給される電力から確実に遮
断される。もし使用者が、タイマ・チップが計時を終了
する前に電気コーヒー・メーカ器具を止めたければ、別
個の瞬間スィッチを押せば、これは電力遮断の電気的ネ
ットワークにおける分路またはバイパス・ブランチとし
て機能し、瞬間的接続によって、電流はダイオードのブ
リッジ整流器をバイパスする。リレー・コイル両端の電
位は低下し、リレー接点は開いて、電力遮断回路機構を
流れる電流を停止する。したがって、回路およびコーヒ
ー・メーカ器具への電力は完全かつ全面的に遮断される
。

【０００９】これらの目的および以下で明らかになるそ
の他の目的と利点は、以下の明細書および上記の特許請
求の範囲をこれらの一部を構成する図面と共に参照した
場合により明らかとなる構造と動作の詳細から明らかに
なり、ここで同一の参照番号は全体を通して同一の部品
を示す。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の使用方法を示す基本的に従
来の設計のコーヒー・メーカ１１０を示す。コーヒー・
メーカ１１０は、粉末コーヒーを保持するバスケット１
１１と熱湯がバスケットを通過して流れた後調合したコ
ーヒーをいれるための水差し１１２を有する。図は、ま
た水差し１１２内のコーヒーの熱さを保つためのヒータ
１１４は電子タイマー１１５を示す。電子タイマー１１
５は、コーヒーをいれる時間を制御する２つの瞬間スィ
ッチすなわちボタン１１７と１１９を有する。瞬間スィ
ッチ１１７は、所定の時間でコーヒーをいれるサイクル
を直ちに始めるために使用され、瞬間スィッチ１１９は
、所定の時間が終了する前にシステムをオフにするため
に使用される。また、コーヒー・メーカ１１０のオン／
オフ状態を指示するための発光ダイオード（ＬＥＤ）１
１８を図示する。

【００１１】図２は、一般的に参照番号２２０によって
識別される確実に電力を遮断する自動遮断装置の回路図
を示す。図示された通り、この構成は消勢状態、すなわ
ち現在回路内に絶対的に電力が遮断しない場合を示す。端子２２２、２２４は、電気コード（図示せず）に接続
され、この電気コードは、今度は、コンセント（図示せ
ず）に接続されることがわかる。端子２２２に直列に接
続されているのは、まず手動の瞬間スィッチすなわちス
ナップ・スィッチ１１７である。スィッチ１１７は従来
の設計のものであり、２つの位置、すなわち現在図示さ
れている「オフ」の位置と「オン」の位置を有する。ス
ィッチ１１７が瞬間的に閉じると、電流が回路２２０に
流れる。接触直後、スィッチ１１７は図２に示す位置に
戻り、開回路にもどす。

【００１２】スィッチ１１７と並列に接続されているの
はＤＣリレー２２８であり、このリレーは接点２３０と
コイル部品２２９を有する。リレー接点２３０は導電状
態と非導電状態とを有する。リレー２２８は、Ｏｒｉｇ
ｉｎａｌ　　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社によって製造されてい
る普通の従来から入手可能な部品であり、部品番号ＳＲ
ＵＤＨ−５−１１８ＤＭを有する。リレー２２８が付勢
されない限り、すなわち電力によって動作されない限り
、リレー接点２３０は非導電のままである。

【００１３】４つのダイオードを有する全波整流回路が
スィッチ１１７に接続されている。整流回路２３２は、
ＡＣの入力電圧を対応するＤＣ電圧に変換する。１０Ｋ
オームの抵抗器２３４、ツェナ・ダイオード２３６およ
び１００ＭＦｄのコンデンサ２３８によって構成される
回路２３３によって、整流回路２３２からのＤＣ電圧の
濾波と調整を行う。リアクタンス電圧降下回路２３９は
、並列に接続されたコンデンサ２４０と抵抗２４２を有
し、整流回路２３２からの電流を受ける。２つの抵抗２
４２と２４８は、それぞれ、４７０Ｋオームと２２オー
ムの値を有し、コンデンサ２４０は０．６８ＭＦｄの値
を有する。したがって、一方の半サイクルの期間中電流
は出力２４４から回路２３３に流れ、他方の半サイクル
の期間中電流は出力２４６から回路２３９に流れる。

【００１４】タイミング・チップ２５０は、モトローラ
社が製造し、部品番号ＭＣ４５４１Ｂによって識別され
る従来から入手可能なタイマである。ピン５、７、１０
および６はアースに接続されている。ピン１は４７０Ｋ
オームの抵抗２５２に接続され、ピン２は０．２２ＭＦ
ｄのコンデンサ２５４に接続されて、ピン３は１．０Ｍ
ｅｇオームの抵抗２５６に接続され、これらの抵抗２５
２、２５６とコンデンサ２５４の反対側の端部は共に接
続されてタイマー・チップ２５０のタイミング間隔を決
定する回路を形成する。ピン９はＱとＱバーを選択し、
ピン１２とピン１３は入力ピンであり、ピン１４はＶｃ
ｃ用の電圧ピンである。ピン４と１１は使用されず、ピ
ン８はチップ出力である。２．２Ｋオームの抵抗２５８
は、一端でピン８に接続され、他端で東芝製で部品番号
ＴＬＲ−１４７のＬＥＤ１１８に接続されている。ＬＥ
Ｄ１１８の出力は、濾波調整回路２３３に接続される。

【００１５】ＬＥＤ１１８がオンになると、タイマー・
チップ２５０はタイミング間隔の間動作する。出力ピン
８にまた接続されているのは１０Ｋオームの抵抗２６０
であり、この抵抗２６０はトランジスタ２６２に接続さ
れている。トランジスタ２６２は、部品番号第２Ｎ４１
２４を有する既製品である。トランジスタ２６２のエミ
ッタはアースに接続され、コレクタはリレー２２８に接
続される。

【００１６】リアクタンス電圧降下回路２３９からの抵
抗２４８は、１２０ＶＡＣの電源の端子２２４に接続さ
れると共にまた端子２６４に接続される。端子２６４に
よって、器具１１０のヒータ１１４、サーモスタット２
６６およびフェーズ２６８を有するドリップ・アッセン
ブリは、端子２７０を介して回路２２０に接続される。ドリップ・アッセンブリは、従来技術上周知のように動
作することが理解され、この場合、サーモスタット２６
６を使用してヒータ１１４を制御し、いれられたコーヒ
ーを十分に熱い状態に保持する。

【００１７】第２手動動作瞬間スィッチ１１９が、整流
回路２３２と並列に接続されて図示されている。スィッ
チ１１９は、装置１１０を所定の時間が終了する前に「
オフ」にしたい場合、瞬間的に閉じられる。スィッチ１
１９が閉じた後、このスィッチは図２に示す位置に直ち
に戻り、開回路に戻す。スィッチ１１９は、一端でスィ
ッチ１１７の後にある入力端子２２２に接続され、他端
で回路２３９を介して端子２２４に接続される。スィッ
チ１１７と同様に、かつ図示の通り、スィッチ１１９の
休止状態は「オフ」である。この位置すなわち状態では
、電流はスィッチ１１９を介して流れない。

【００１８】ここで説明した回路２２０の部品構成の場
合について、回路の動作を図２を参照して議論する。動
作上、手動スィッチ１１７を瞬間的に閉じ、電力は端子
２２２、２２４を介して回路２２０に供給される。電力
が回路２２０に入った直後、スィッチ１１７は開位置に
戻る。端子２２２と２２４は、従来の１２０ボルトの家
庭用電源に接続される。交流すなわちＡＣ電圧は正弦曲
線であり、したがって、電源回路はリアクタンス電圧降
下回路２３９によって構成される。正弦波は全波整流回
路２３２によって整流され、この整流回路によって、Ａ
Ｃの正弦波電圧と技術上周知のように対応するＤＣ電圧
に変換される。この全波整流回路２３２を使用すると、
中央にタップのある変圧器が不要となることに留意のこ
と。ブリッジ形成された４つのダイオードを使用し、こ
れらの４つのダイオードの内の２つは最初の半波サイク
ルの期間中導電し、他の２つのダイオードはその後の半
波サイクルの期間中導電する。ＡＣ電圧がＤＣ電圧に変
換された後、ツェナ・ダイオード２３６が電圧を調整し
、番号２３８によって識別される２つのコンデンサが濾
波機能を実行する。

【００１９】タイマ・チップ２５０を始動させるには、
ピン１４に対する電圧が必要である。コンデンサ２５４
と抵抗２５２、２５６用に選択された値によって、タイ
マ・チップ２５０には、２時間の計時時間が設けられる
。勿論、他のタイミング間隔もコンデンサ２５４と抵抗
２５、２５６の値の内いずれか１つを単に変更するだけ
で入手可能である。

【００２０】タイミング・サイクルが始動すると、電流
は回路を流れ続け、リレー・コイル２２９を「オン」に
する。リレー接点２３０はスィッチ１１７をショートさ
せ、回路２２０と器具１１０に対して継続的に電流を供
給する。好適な実施例では、器具１１０はヒータ１１４
とドリップ・アセンブリを有するコーヒー・メーカであ
る。

【００２１】上で説明した通り、ヒータ１１４に電力が
供給されると、ドリップ・アセンブリはバスケット１１
１と水差し１１２に熱湯を供給する。通常の導電状態と
非導電状態を有するサーモスタット・スィッチ２６６が
、必要な安全予防策を備えたサーマル・ヒューズ２６８
として図示されている。タイミング・サイクルの終了時
点で、タイマ２５０はトランジスタ２６２に対する電流
の供給を停止する。このデジタル的アプリケーションで
は、トランジスタ２６２は単なるスィッチとして機能す
る。したがって、電流が回路２２０を介して流れる場合
、トランジスタ２６２は、順方向にバイアスされたエミ
ッタ−ベース接続とコレクタ−ベース接続の両方で飽和
する。コレクタ−エミッタ接続のこの非常に低いインピ
ーダンスの状態では、３つの端子は全てほぼ等しい電位
にあり、電流はトランジスタ２６２を介してリレー２２
８に自由に流れると共に回路２２０を介して自由に流れ
る。しかし、タイマ２５０がその後計時を終了してトラ
ンジスタ２６２に対する電流の供給を停止すると、トラ
ンジスタ２６２は「オフ」、すなわち両方の接続が逆方
向にバイアスされた非常に高いインピーダンス状態に切
り替わる。このようにして、リレー回路２２８への電流
は流れを停止する。リレー回路２２８に電流が流れない
と、リレーの接点２３０が開放され回路２２０と器具１
１０は電力端子２２２、２２４から切り離される。

【００２２】したがって、回路２２０は消勢され、完全
に家庭用電源から完全に遮断されるため、いかなる種類
の電力線の障害も回路２２０を再び動作可能にすること
はできない。事実、スィッチ１１７が再び瞬間的に動作
されて回路２２０を電力線電圧に接続するまで、電流は
回路２２０を介してまたは回路２２０に流れない。好適
な実施例の他の特徴は、分路回路として機能している期
間中のスィッチ１１９によって例証される。すなわち、
タイミング期間であれば何時でもスィッチ１１９は瞬間
的閉じることが可能である。スィッチ１１９の閉鎖によ
って電流の流れが全波整流回路２３２にバイパスするこ
とを可能にし、これによってリレー２２８をドロップ・
アウトし、これによってリレー・コイル２２９両端の電
位が低下ししてを落としてリレー接点２３０を「開」に
する。したがって、スィッチ１１９は、タイミング・サ
イクルが終了する前に使用者がユニット全体を「オフ」
に閉じることを可能にする。

【００２３】上述したのは本発明の原理のを示すのに過
ぎないと考えられる。更に、多数の変更と変形が当業者
に容易に発生するので、本発明を図示し説明した通りの
厳密な構造と動作に限定することは望ましくない。例え
ば、電力遮断回路２２０によっていずれの家庭用器具を
具現化することも可能であり、本開示が単に電気コーヒ
ー・メーカと関連して図示されている故に、本発明をコ
ーヒー・メーカ一般に限定することを意図するものでは
ない。したがって、すべての適切な変形および同等のも
のは、上記の特許請求の範囲のみによって限定されるこ
とを意図する本発明の範囲内にあるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力遮断回路を利用するコーヒー・メ
ーカの斜視図である。

【図２】本発明の好適な実施例の概略回路図である。

【符号の説明】

１１０　　　　コーヒー・メーカ１１１　　　　バスケット１１２　　　　水差し１１４　　　　ヒータ１１５　　　　電子タイマ１１７　　　　スィッチ１１８　　　　ＬＥＤ１１９　　　　スィッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電気器具用の電力遮断制御回路におい
て、前記電力遮断制御回路は：導電状態と非導電状態を
有し、電源に接続され、したがって、瞬間的に手動で前
記導電状態に動作されると、電力が前記電力遮断制御回
路に流入するスィッチ手段；前記手動スィッチ手段に接
続され、前記導電状態の間電力を受け入れ、受け入れた
電力を１つの電圧に変換する電力調整手段；前記電力調
整手段に接続され、前記電圧によって動作され、器具が
動作する所定の時間を開始し、所定の時間の開始時点で
信号を出力するタイマ手段；およびリレー接点を有し、
前記手段スィッチ手段と並列になるように前記タイマ手
段および電源に接続されるリレー回路であって、前記リ
レー接点は導電状態と非導電状態を有し、前記タイマ手
段から前記信号を受信し、その時点で前記導電状態に切
り換わるまで前記非導電状態で動作し、前記電力調整手
段は前記リレー接点が前記非導電状態に切り換わり電力
が前記電力遮断制御回路に流入することを阻止される所
定時間の終了時点まで前記リレー回路を介して電力を受
け入れる前記レリー回路；によって構成されることを特
徴とする電力遮断制御回路。
【請求項２】　　前記タイマ手段と前記リレー回路との
間に接続されたトランジスタを更に有し、前記トランジ
スタは前記タイマ手段から受信した前記信号に基づいて
、前記リレー接点の状態を切り換えるために導電状態と
非導電状態を有し、したがって、前記トランジスタが前
記導電状態にある場合、それに伴なって前記リレー接点
は前記導電状態にあり、前記トランジスタが非導電状態
になった場合、前記リレー接点は前記非導電状態に切り
換わることを特徴とする請求項１記載の電力遮断制御回
路。
【請求項３】　　前記電力調整手段は整流回路およびリ
アクタンス電圧降下手段を有し、受け入れた電力をＤＣ
電圧に変換することを特徴とする請求項１記載の電力遮
断制御回路。
【請求項４】　　前記整流回路は全波整流回路であるこ
とを特徴とする請求項１記載の電力遮断制御回路。
【請求項５】　　前記電気器具は調合アッセンブリと加
熱コイルを有するコーヒー・メーカであることを特徴と
する請求項１記載の電力遮断制御回路。