JPS5818232Y2 - 電気オ−ブンの制御装置 - Google Patents

電気オ−ブンの制御装置

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JPS5818232Y2
JPS5818232Y2 JP7928777U JP7928777U JPS5818232Y2 JP S5818232 Y2 JPS5818232 Y2 JP S5818232Y2 JP 7928777 U JP7928777 U JP 7928777U JP 7928777 U JP7928777 U JP 7928777U JP S5818232 Y2 JPS5818232 Y2 JP S5818232Y2
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JP
Japan
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triac
heater
heating chamber
circuit
infrared heater
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JP7928777U
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Inventor
松尾勝春
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株式会社東芝
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加熱室内の上部及び下部に配設された上部及び
下部電気ヒータを制御する電気オープンの制御装置に関
し、その目的とするところは、上部及び下部電気ヒータ
の通電路に夫々上部用及び下部用スイッチング素子を介
在させ、前記加熱室内の温度を検出し前記上部用及び下
部用スイッチング素子により前記上部及び下部電気ヒー
タを制御し前記加熱室内を設定温度に制御する温度制御
回路を設け、更に前記上部電気ヒータの発熱容量を増減
させるための可変手段を設け、そしてこの可変手段を前
記上部電気ヒータの発熱容量が増加するように操作した
時に前記下部電気ヒータの通電路を切るとともに前記下
部用スイッチング素子に前記上部電気ヒータへの電流を
分担させるように切換変更する切換装置を設ける構成と
することによって、一般加熱料理の他に魚等のための無
目付加熱料理をも効果的に行なうことができ、しかも上
部用及び下部用スイッチング素子として電流容量の小さ
なものを用いることができる電気オーブンの制御装置を
提供するにある。
以下本考案の第1の実施例につき第1図乃至第5図に従
い説明する。
先ず、第1図を参照して概略的構成について述べる。
1及び2は100ボルトの単相交流電源3に接続した電
源端子、4は電気オーブンの加熱室5内の上部に配設し
た上部電気ヒータとしての赤外線ヒータ、6は上記加熱
室5内の下部に配設した下部電気ヒータとしてのシーズ
ヒータ、7は切換スイッチ7A及び開閉スイッチ7Bを
有する切換装置であり、前記電源端子1,2間に赤外線
ヒータ4及び上部用スイッチング素子としての上部用双
方向性三端子サイリスタ(以下上部用トライアック(商
品名)と称す)8の直列回路を接続して赤外線ヒータ4
の通電路9を形成し、この直列回路に並列にシーズヒー
タ6、切換スイッチ7Aの固定接片a−可動接片C間及
び下部用スイッチング素子としての下部用トライアック
10の直列回路を接続してシーズヒータ6の通電路11
を形成するとともに、前記切換スイッチ7Aの固定接片
すを赤外線ヒータ4及び上部用トライアック8の共通接
続点に接続する。
ここで、切換装置7の切換スイッチ7A及び開閉スイッ
チ7Bは連動して開閉するもので、切換スイッチ7Aの
接片(C−a)間が閉成されている時には開閉スイッチ
7Bは開放しており、切換スイッチ7Aの接片(c−b
)間が閉成された時には開閉スイッチ7Bは閉成するよ
うになっている。
12は前記加熱室5内の温度を検出する感温素子たる負
特性のサーミスタ、13は温度設定器としての可変抵抗
であり、夫々の出力信号を比較回路14の正(ト)入力
端子及び負(→入力端子に与えるようになっている。
そして、比較回路14は可変抵抗13とサーミスタ12
の出力信号を比較してサーミスタ12の出力信号が可変
抵抗13の出力信号より小の時即ち可変抵抗13によっ
て与えられる設定温度より加熱室5内の温度が低い時に
出力信号を発生しこれを増幅回路15に与えるようにな
って釦す、又この増幅回路15は比較回路14からの出
力信号に基づいて前記上部用トライアック8及び下部用
トライアック10にゲート電流を与えてオンさせるよう
になっている。
そして、前記サー□スタ12、可変抵抗13.比較回路
14及び増幅回路15によって温度制御回路16を構成
している。
上記場合に釦いて、赤外線ヒータ4は約8.5オームの
抵抗値を有し、又シーズヒータ6は約17オームの抵抗
値を有するもので、即ちシーズヒータ6の定格発熱容量
は赤外線ヒータ4のそれよりも小に設定されているもの
であり、更に温度制御回路16は可変抵抗13による設
定温度に応じて上部用トライアック8及び下部用トライ
アック10をオンオフ制御して赤外線ヒータ4及びシー
ズヒータ6の所定時間当たりの総和平均発熱容量を制御
するようになっておジ、特に可変抵抗13によって最高
温度に設定された時には赤外線ヒータ4及びシーズヒー
タ6の所定時間当たりの総和平均発熱容量が約1.2キ
ロワツトとなるように設定されている。
17は可変手段たる発振装置例えば無安定マルチバイブ
レータであり、これには前記切換装置7の開閉スイッチ
7Bが接続されている。
そして、この無安定マルチバイブレータ17は所定の周
期で発振するとともに開閉スイッチ7Bが閉成された時
には発振か停止するようになっておシ、その発振出力に
よって上部用トライアック8のゲートに増幅回路15か
ら与えられるゲート電流を有効化或は無効化するように
制御し、以って赤外線ヒータ4の発熱容量を増減させる
ものである。
さて、上記温度制御回路16及び無安定マルチバイブレ
ータ17の具体的回路構成について第2図を参照して述
べる。
18は降圧用のトランスで、その−次コイル18Aを電
源端子1,2間に接続し、二次コイル18Bの両端子を
全波整流回路19の交流入力端子に接続し、該全波整流
回路18の正出力端子を図示極性のダイオード20を介
して母線21に接続するとともに負出力端子を母線22
に接続し、その母線2T、22間に平滑用のコンデンサ
23を接続し、以上により直流電源回路24を構成する
伺、母線21は電源端子2に接続されている。
25.26はサー□スタ12及び可変抵抗13とでブリ
ッジ接続されて比較回路14を構成する抵抗で、その抵
抗25及びサーミスタ12の共通接続点を抵抗27を介
して母線21に接続し、抵抗26及び可変抵抗13の共
通接続点を抵抗27a1図示極性のダイオード28及び
29を介して母線22に接続し、そのダイオード28及
び29の直列回路に並列にコンデンサ30を接続すると
ともに、ダイオード28のアノードをアースする。
そして、この比較回路14の一方の出力端子たる抵抗2
5及び26の共通接続点を増幅回路15を構成するため
に母線21.22間に接続した差動増幅器31の正(1
)入力端子に接続し、比較回路14の他方の出力端子た
るサー□スタ12及び可変抵抗13の共通接続点を差動
増幅器31の負(へ)入力端子に接続する。
32は差動増幅器31の帰還用の抵抗である。
更に、前記差動増幅器31の出力端子を二分岐し、その
第1の分岐端をNPN形のトランジスタ33のベースに
抵抗34を介して接続し、第2の分岐端をNPN形のト
ランジスタ35のベースに抵抗36を介して接続する。
これらのトランジスタ33.35のエミッタをアースす
るとともに、トランジスタ33のコレクタを抵抗37を
介して上部用トライアック8のゲートに接続し、トラン
ジスタ35のコレクタを抵抗38を介して下部用トライ
アック10のゲートに接続する。
39はNPN形のトランジスタであり、そのベースを二
分岐してその第1の分岐端を抵抗40を介してダイオー
ド20のアノードに接続し、第2の分岐端を抵抗41を
介して母線22に接続し、エミッタを母線22に接続す
るとともに、コレクタを二分岐して第1の分岐端を図示
極性のダイオード42を介してトランジスタ33のベー
スに接続し、第2の分岐端を図示極性のダイオード43
を介してトランジスタ35のベースに接続し、以って同
期回路44を構成する。
45は無安定マルチバイブレータ17を構成するために
母線21.22間に接続した演算増幅器で、その正←)
入力端子を母線21.22間に直列に接続した抵抗46
.47の共通接続点に接続し、負(→入力端子をコンデ
ンサ48を介して母線22に接続し、このコンデンサ4
8に並列に抵抗49及び前述の開閉スイッチ7Bの直列
回路を接続する。
そして、演算増幅器45の正入力端子と出力端子との間
に帰還用の抵抗50を接続するとともに、負入力端子と
出力端子との間に抵抗51.52の直列回路を接続し、
抵抗52に並列に図示極性のダイオード53を接続し、
該出力端子を前記トランジスタ33のベースに接続する
次に、上記構成の本実施例の作用について説明するに、
今可変抵抗13は最高温度に設定されているものとする
先ず、一般加熱料理を行なう場合には、切換装置7の切
換スイッチ7Aを接片(c−a)間が閉成するように操
作しこれにともなって開閉スイッチ7Bを開放させる。
これにより、第3図に示すように、赤外線ヒータ4及び
シーズヒータ6は夫々上部用トライアック8及び下部用
トライアック10を介して電源端子1,2間に接続され
ることになる。
而して、加熱室5内の温度が可変抵抗13により与えら
れる設定温度より低い時には、差動増幅器31は正(→
の出力信号を生じてこれをトランジスタ33.35のベ
ースに与えるので、そのトランジスタ33.35はオン
して上部用トライアック8及び下部用トライアック10
にゲート電流が流れるようになり、該上部用トライアッ
ク8及び下部用トライアック10がオンして赤外線ヒー
タ4及びシーズヒータ6に通電して発熱させる。
又、無安定マルチパイプレーク17は抵抗51.52及
びコンデンサ48の時定数に基づいて正(ト)となり且
つ抵抗51及びコンデンサ48の時定数に基づいて負(
→となる発振出力を交互に生ずるようになり、この場合
、第5図に示すように、正の出力時間taは負の出力時
間tbより犬(ta)tb)(若しくはダイオード53
を省略し出力時間taとtbとが等しく(ta=tb)
なるようにしてもよい。
)となるように設定されている。
冑、この無安定マルチバイブレータ17の発振周期(t
a+tb)は赤外線ヒータ4の熱応答時間より短かくし
た方がよい。
この無安定マルチバイブレータ17の発振出力はトラン
ジスタ33のベースに与えられるので、トランジスタ3
3は差動増幅器31から正の出力信号が与えられた場合
に釦いて、該発振出力が正の時間taO時にはオンとな
り負の時間tbO時にはオフとなり、従って上部用トラ
イアック8も時間taの時にはオンとなり時間tbの時
にはオフとなる。
この場合、上部用トライアック8は、無安定マルチバイ
ブレータ17の発振周期と同期回路44との関係によっ
て、正の時間taO時には例えば電源電圧の半サイクル
、−サイクル或は数サイクルの間オンとなり、次の負の
時間tbO時には例えば電源電圧の半サイクル、−サイ
クル或は数サイクルの間オフとなるように設定されてい
る。
従って、=般加熱料理時にち・ける赤外線ヒータ4の発
熱容量W1及びシーズヒータ6の発熱容量W2は、電源
電圧をv(100ボルト)、赤外線ヒータ4の抵抗値を
R1(約8.5オーム)、シーズヒータ6の抵抗値をR
2(約17オーム)とすると、 ta v2 × ・・・・・・(1) ”””” ta十tb Rt ■2 W2= ・・・・・・(2)
2 となる。
このようにして、加熱室5内の温度が設定温度になると
、差動増幅器31は正の出力信号を消失してトランジス
タ33.35はオフとなり、従って上部用トライアック
8及び下部用トライアック10はオフして赤外線ヒータ
4及びシーズヒータ6への通電を切ることになる。
以下同様にして、上部用トライアック8及び下部用トラ
イアック10が温度制御回路16により繰返してオンオ
フ制御されることにより加熱室5内の温度が可変抵抗1
3により与えられた設定温度に略一定に制御されるよう
になるが、この場合、上部用トライアック8が繰返しオ
ンオフされることによる赤外線ヒータ4の所定時間当た
りの平均発熱容量は約600ワツトとなり、同様に下部
用トライアック10が繰返しオンオフされることによる
シーズヒータ6の所定時間当たりの平均発熱容量は約6
00ワツトとなるものであり、これは赤外線ヒータ4及
びシーズヒータ6の所定時間当たりの総和平均発熱量が
約1゜2キロワツトに設定されていること及び第3図に
示すように赤外線ヒータ4及びシーズヒータ6が夫々上
部用トライアック8及び下部用トライアック10を直列
に介して電源端子1 。
2間に接続されていることによるものである。
従って、上部用トライアック8及び下部用トライアック
10の所定時間当たりの平均分担電流は夫々約6アンペ
アとなる。
一方、魚等のための魚目付料理を行なう場合には、切換
装置7の切換スイッチ7Aを接片(c−b)間が閉成す
るように切換操作しこれにともなって開閉スイッチ7B
を閉成させる。
これにより、シーズヒータ6の通電路11が切られると
ともに、第4図に示すように、上部用トライアック8及
び下部用トライアック10が並列に接続され且つこの並
列回路と赤外線ヒータ4とが直列となるようにして電源
端子1゜2間に接続されることになる。
而して、上部用トライアック8及び下部用トライアック
10は前述同様にして温度制御回路′16によりオンオ
フ制御されるが、無安定マルチバイブレーク17は開閉
スイッチ7Bが閉成されることによって演算増幅器45
の正入力端子の電圧が負入力端子の電圧より常に犬とな
ってその出力は常に正となり、従って無安定マルチバイ
ブレータ17はトランジスタ33をオンオフ制御するこ
とはない。
これにより、無目付料理時における赤外線ヒータ4の発
熱容量W3及びシーズヒータ6の発熱容量W4は、W4
= O となり、前記(1)式と(3)式から ・・・・・・(4) となって、赤外線ヒータ4の発熱容量は一般加熱料理時
より焦目付加熱料理時の方が増加し、これによって一般
加熱料理時よりも赤外線ヒータ4の素線温度が高くした
がって輻射熱が多くなり、魚等に魚目を付は易くなる。
この場合、シーズヒータ6が断電されていることから赤
外線ヒータ4の所定時間当たりの平均発熱容量は約1.
2キロワツトになるが、第4図に示すように、上部用ト
ライアック8及び下部用トライアック10は並列接続さ
れていることにより、夫々の所定時間当たりの平均分担
電流は前述の一般加熱料理時と同様に約6アンペアとな
る。
このように本実施例によれば、切換装置7によって、一
般加熱料理時は、第3図に示すように、赤外線ヒータ4
及びシーズヒータ6を夫々に上部用トライアック8及び
下部用トライアック10を直列に接続した状態にして電
源端子1,2間に接続し、焦目付加熱料理時には、第4
図に示すように、上部用トライアック8及び下部用トラ
イアック10を並列接続し且つこの並列回路に直列とな
るようにして赤外線ヒータ4を電源端子1,2間に接続
するようにしたものであり、従っていずれの場合でも上
部用トライアック8及び下部用トライアック10の所定
時間当たりの平均分担電流は約6アンペアとなるもので
あり、上部用トライアック8として赤外線ヒータ4の電
源電圧100ボルトにおける発熱容量1.2キロワツト
に応じた12アンペアの電流容量のものを用いる必要が
なくて例えば半分の電流容量のもので充分であり、それ
だけ放熱板等の小なるものを用いることが可能になり安
価になるものである。
しかも、本実施例では、無安定マルチバイブレータ17
を設けて切換装置7が一般加熱料理側に操作された時に
は温度制御回路16によって上部用トライアック8に与
えられるゲート電流を無安定マルチバイブレータ17の
発振出力によって周期的に断続即ち有効化、無効化させ
、切換装置7が魚目付加熱料理側に操作された時には前
記無安定マルチバイブレータ17の発振動作を停止させ
て温度制御回路16からのゲート電流をその11上部用
トライアック8に与えるようにしたので、焦目付加熱料
理時には赤外線ヒータ4の発熱容量を一般加熱料理時よ
り増加させることができ、従って赤外線ヒータ4の素線
の温度が高くなり且つ輻射熱も多くなって魚等の料理物
に確実に魚目を付けることができるものである。
第6図乃至第8図は本考案の第2の実施例であり、第1
図と同一部分には同一符号を付して示し以下異なる部分
についてのみ説明する。
54.55は前記実施例の赤外線ヒータ4の代りに加熱
室5向上部に並設した上部電気ヒータとしての赤外線ヒ
ータ(夫々抵抗値が約17オーム)、ICは切換装置7
に追設した開閉スイッチであり、この開閉スイッチ7C
は切換スイッチ7Aの接片(C−a)間と同様に開閉す
るようになっている。
そして、電源端子1,2間に赤外線ヒータ54及び上部
用トライアック8の直列回路を接続するとともに赤外線
ヒータ54に並列に赤外線ヒータ55及び切換スイッチ
7Aの接片(c−a)間の直列回路を接続して赤外線ヒ
ータ54,55の通電路56を形成し、更に赤外線ヒー
タ54及び上部用トライアック8の直列回路に並列にシ
ーズヒータ6、開閉スイッチ7C及び下部用トライアッ
ク10の直列回路を接続してシーズヒータ60通電路5
7を形成し、開閉スイッチIC及び下部用トライアック
10の共通接続点を切換スイッチ7Aの固定接片すに接
続する。
而して、切換装置7を一般加熱料理側に操作して切換ス
イッチ7Aの接片(c−a)間を閉成させ、開閉スイッ
チ7Bを開放させ、且つ開閉スイッチICを閉成させる
と、第7図に示すように、赤外線ヒータ54及び55が
並列に接続され且つこの並列回路に上部用トライアック
8が直列となって電源端子1,2間に接続されるように
なるとともに、シーズヒータ6が下部用トライアック1
0と直列となって電源端子1,2間に接続されるように
なり、従って赤外線ヒータ54,55及びシーズヒータ
6の所定時間当たりの総和平均発熱容量が約1.2キロ
ワツトの場合には、赤外線ヒータ54.55の夫々の所
定時間当たりの平均発熱容量は約300ワツト(合計約
600ワツト)となり、シーズヒータ6の所定時間当た
りの平均発熱容量は約600ワツトとなる。
又、切換装置7を焦日付加熱料理側に操作して切換スイ
ッチ7Aの接片(c−b)間を閉成させ、開閉スイッチ
7Bを閉成させ、且つ開閉スイッチICを閉成させると
、第8図に示すように、シーズヒータ6の通電路57が
切られるとともに、赤外線ヒータ54及び55が乞々上
部用トライアック8及び下部用トライアック10を介し
て電源端子1,2間に接続され、従って赤外線ヒータ5
4.55の夫夫の所定時間当たりの平均発熱容量は約6
00ワツト(合計的1.2キロワツト)となるものであ
る。
これにより、この第2の実施例によっても前記実施例同
様の効果が得られる。
第9図乃至第11図は本考案の第3の実施例であり、第
1図と同一部分には同一符号を付して示し、以下異なる
部分についてのみ説明する。
即ち、58乃至60は前記赤外線ヒータ4の代りに設け
た上部電気ヒータとしての赤外線ヒータで、これらは直
並列接続変更されることにより可変手段を構成するもの
で、赤外線ヒータ58及び59は夫夫約8オームの抵抗
値を有し、又赤外線ヒータ60は約4オームの抵抗値を
有する。
7Dは切換装置7に追設した切換スイッチであり、これ
は切換スイッチ7Aと同様に切換開閉する。
そして、電源端子1,2間に切換スイッチ7Dの接片(
C−a)間、赤外線ヒータ58.59及び上部用トライ
アック8の直列回路を接続して赤外線ヒータ58.59
の通電路61を形成し、更に電源端子1.2間にシーズ
ヒータ6、切換スイッチ7Aの接片(a−c)間及び下
部用トライアック10の直列回路を接続してシーズヒー
タ6の通電路62を形成するとともに、切換スイッチ7
Aの固定接片すを切換スイッチ7Dの固定接片aに接続
し、その切換スイッチ7Dの固定接片すを赤外線ヒータ
7Dを介して赤外線ヒータ58,59の共通接続点に接
続する。
而して、切換装置7を一般加熱料理側に操作して切換ス
イッチ7A及びIDの接片(C−a)間をともに閉成さ
せると、第10図で示すように、赤外線ヒータ58.5
9及び上部用トライアック8の直列回路にシーズヒータ
6及び下部用トライアック10の直列回路が並列に接続
された状態で電源端子1,2間に接続されるようになり
、従って赤外線ヒータ58.59の所定時間当たりの総
和平均発熱容量が約600ワツトとなり、上部用トライ
アック8及び下部用トライアック10の夫夫の平均分担
電流は約6アンペアとなる。
又、切換装置7を魚目付加熱料理側に操作して切換スイ
ッチ7A及び7Dの接片(c−b)間を閉成させると、
第11図で示すように、赤外線ヒータ59及び上部用ト
ライアック8の直列回路と赤外線ヒータ58及び下部用
トライアック10の直列回路とが並列となり且つこの並
列回路に赤外線ヒータ60が直列となるようにして電源
端子1,2間に接続されることになり、従って赤外線ヒ
ータ58乃至60の所定時間当たりの総和平均発熱容量
が約1.2キロワツトとなり、上部用トライアック8及
び下部用トライアック10の夫々の平均分担電流は約6
アンペアとなる。
これによシ、この第3の実施例によっても前記実施例同
様の効果が得られる。
この場合、この第3の実施例における赤外線ヒータ60
は必要に応じて設ければよいものである。
同、上記第1の実施例では可変手段として無安定マルチ
バイブレータ1Tを用いるようにしたが、その他の発振
回路を用いてもよく、又発振回路に限らず、上部電気ヒ
ータの発熱容量を増減し得るものであればいかなる構成
の装置でもよい。
その他、本考案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、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。
本考案は以上説明したようになり、=般加熱料理の時に
は上部及び下部電気ヒータの双方に通電し、焦目付加熱
料理の時には発熱容量を増加させて上部電気ヒータのみ
に通電するようにしたので、一般加熱料理の他に魚等の
ために焦目付加熱料理をも効果的に行なうことができ、
しかも、一般加熱料理の時には上部及び下部電気ヒータ
への電流を上部用及び下部用スイッチング素子が分担し
、焦目付加熱料理の時には上部電気ヒータへの電流を上
部用及び下部用スイッチング素子の双方に分担させるよ
うにしたので、上部用及び下部用スイッチング素子とし
て電流容量の小さなものを用いることができる等の実用
的効果を奏する電気オーブンの制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本考案の第1の実施例を示し、第1
図は概略的電気回路、第2図は具体的電気回路図、第3
図及び第4図は夫々異なる作用状態における等価回路図
、第5図は作用説明用の波形図であり、第6図、第7図
及び第8図は本考案の第2の実施例を示す夫々第1図、
第3図及び第4図相当図、第9図、第10図及び第11
図は本考案の第3の実施例を示す夫々第1図、第3図及
び第4図相当図である。 図面中、4は赤外線ヒータ(上部電気ヒータ)、5は加
熱室、6はシーズヒータ(下部電気ヒータ)、7は切換
装置、8は上部用トライアック(上部用スイッチング素
子)、9は通電路、10は下部用トライアック(下部用
スイッチング素子)、11は通電路、12はサーミスタ
、13は可変抵抗、14は比較回路、15は増幅回路、
16は温度制御回路、17は無安定マルチバイブレータ
(可変手段)、54及び55は赤外線ヒータ(上部電気
ヒータ)、56及び57は通電路、58乃至60は赤外
線ヒータ(上部電気ヒータ及び可変手段)、61及び6
2は通電路を示す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 加熱室内の上部に配設された上部電気ヒータと、前記加
    熱室内の下部に配設され前記上部電気ヒータよシ定格発
    熱容量が小なる下部電気ヒータと、これらの上部及び下
    部電気ヒータの通電路に夫々介在された上部用及び下部
    用スイッチング素子と、前記加熱室内の温度を検出し前
    記上部用及び下部用スイッチング素子により前記上部及
    び下部電気ヒータを制御し前記加熱室内を設定温度に制
    御する温度制御回路と、前記上部電気ヒータの発熱容量
    を増減させるための可変手段と、この可変手段を前記上
    部電気ヒータの発熱容量が増加するように操作した時に
    前記下部電気ヒータの通電路を切るとともに前記下部用
    スイッチング素子に前記上部電気ヒータへの電流を分担
    させるように切換変更する切換装置とを具備してなる電
    気オープンの制御装置。
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