DE1765508B1

DE1765508B1 - Automatisch wirkender elektrischer Reiskocher

Info

Publication number: DE1765508B1
Application number: DE19681765508
Authority: DE
Inventors: Shigeru Hayakawa; Eisuke Kurokawa; Hoshida Oaza; Yoshiaki Sano; Hiromu Sasaki; Kaoru Yamazaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-05-24
Filing date: 1968-05-31
Publication date: 1972-05-31
Also published as: GB1234654A; US3551644A; FR1578085A; NL6807398A

Description

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Dasselbe Prinzip der Temperaturregelung mit Medien thermisch miteinander gekuppelt sind, steigt löst, daß der Heizkreis mindestens einen Legierungs- die Temperatur des PTC-Widerstandes allmählich widerstand und mindestens einen Widerstand mit an. Übertrifft diese Temperatur den Betrag der Tempositiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen peratur T₃ und erreicht sie den Wert T₁, dann verWiderstandes (PTC-Widerstand, Kaltleiter) enthält, 5 schiebt sich die Stromspannungskurve für den PTCR-der mit dem ersten Widerstand in Reihe liegt und Widerstand nach 5 und 6 und der Arbeitspunkt 7 thermisch mit dem Topf gekoppelt ist. Die Kaltleiter- verschiebt sich entsprechend auf den Punkt 8 in kennlinie wird nur ein einziges Mal vom kalten zum F i g. 4. In dem Punkt 7 wird in dem Legierungsheißen Bereich durchlaufen, und ein Warmhalten des widerstand 2 eine beträchtliche Heizenergie entReises ist schließlich dadurch gewährleistet, daß der io wickelt und zum Kochen des rohen Reises benutzt. Arbeitspunkt im heißen Bereich verbleibt. Andererseits ist in dem Arbeitspunkt 8 der Spanin der nun folgenden Beschreibung soll die Erfin- nungsabfall an dem PTC-Widerstand 1 gleich der dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im ein- Netzspannung V und der Strom, der in dem Serienzelnen näher erläutert werden. In der Zeichnung ist kreis fließt, sinkt auf einen niedrigeren Wert I₂ herab.

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform 15 Infolgedessen wird hauptsächlich in dem PTCR-

der temperaturempfindlichen Heizeinrichtung für den Widerstand 1 eine sehr kleine Heizleistung entwickelt,

elektrischen Reiskocher nach der Erfindung, Diese kleine Heizleistung dient dazu, den gekochten

F i g. 2 die Kennlinie für eine Ausführungsform Reis bei einer geeigneten Temperatur warmzuhalten,

eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffi- Der PTCR-Widerstand besteht aus einem HaIb-

zienten des Widerstandes (PTCR), 20 leiter in Form einer Barium-Titanat-Keramik, die

F i g. 3 eine Stromspannungscharakteristik des einen plötzlichen Anstieg des elektrischen Wider-

PTCR-Widerstandes nach Fig. 2 mit der Um- Standes oberhalb einer ganz bestimmten Temperatur

gebungstemperatur als Parameter, zeigt, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die Barium-

F i g. 4 ein Schaubild mit den Arbeitspunkten des Titanat-Keramik mit Halbleitereigenschaften kann

elektrischen Stromkreises nach F i g. 1 als Funktion 25 mit Hilfe der allgemein bekannten keramischen Ver-

der Umgebungstemperaturen, fahren zubereitet werden. So kann beispielsweise eine

F i g. 5 die Ansicht eines Längsschnitts durch einen Mischung aus Bariumkarbonat, Bleioxyd und Titan-

PTCR-Widerstand für die Zwecke des Erfindungs- dioxyd bei geeignetem Molgewicht, welches sich nach

gegenstandes, Abschluß der chemischen Reaktion (Ba, Pb)TiO₃

Fig. 6 die Ansicht eines Querschnitts durch eine 30 bildet, mit Zuschlagen von 0,1 bis 3,0 Gewichts-

Ausführungsform eines Reiskochers nach der Erfin- prozent Aluminiumoxyd, 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent

dung, Siliziumoxyd und 0,2 bis 5,0 Gewichtsprozent Titan-

F i g. 7 die Arbeitskurve für einen Reiskocher nach dioxyd naß gemischt werden. Die bei einer geeig-

der Erfindung, neten Temperatur kalzinierte Mischung wird in Plat-

F i g. 8 das Blockschaltbild für eine abgeänderte 35 tenform gepreßt und in Luft bei einer Temperatur

Ausführungsform der Heizeinrichtung in einem Reis- von etwa 1350° C zwei Stunden lang gebrannt. Wie

kocher nach der Erfindung mit großem Fassungs- F i g. 5 zeigt, sind zwei Hauptflächen der gesinterten

vermögen für das Kochgut und Scheibe dadurch mit Elektroden versehen, daß man

Fig. 9 die Ansicht eines Querschnitts durch eine diese mit Hilfe eines Sprühverfahrens von geschmol-

Ausführungsform eines Reiskochers nach der Erfin- 40 zenem Metall oder eine nicht elektrische Nickelplat-

dung, bei welcher die Schaltanordnung nach Fig. 8 tierung mit als Elektroden dienenden Überzügen ver-

zur Anwendung gelangt. sieht, um einen galvanischen Kontakt zwischen den

Wie Fig. 1 der Zeichnung zeigt, liegt ein PTC- Keramikkörper 9 und dem Metallfilm 10 herzustellen. Keramikwiderstand 1 für den Reiskocher nach der Wie F i g. 6 der Zeichnung zeigt, kann der Reis-Erfindung mit einem Legierungswiderstand 2, bei- 45 kocher nach der Erfindung ähnlich wie die üblichen spielsweise aus einer Nickel-Chrom-Legierung, in elektrischen Reiskocher für die Zwecke der leichten Reihe. Für den PTC-Keramikwiderstand gilt der Reinigung aus zwei Teilen bestehen. Der eine Teil außergewöhnliche Zusammenhang zwischen Tempe- ist ein Topf 11 zur Aufnahme von Wasser 13 und ratur und Widerstand, wie er in F i g. 2 dargestellt Reis 14. Der andere Teil ist ein Behälter 12 mit einer ist. Der PTC-Effekt liefert infolgedessen Stromspan- 50 Heizwicklung 15 und einem PTCR-Widerstand 16 als nungskurven 3, 4, S und 6, wie sie in F i g. 3 in Ab- Temperaturregeleinrichtung. Der Topf 11 ist mit hängigkeit von den Temperaturen T3, TA, TS und seinem Boden an den Legierungswiderstand 15 und T6 dargestellt sind, wobei Γ3 < Γ4 < Γ5 < T6 ist. den PTCR-Widerstand 16 thermisch angekoppelt.
Beim Erfindungsgegenstand sind also der Legierungs- Dem Reiskocher, in welchem sich Reis und Wasser widerstand und der PTC-Widerstand elektrisch in 55 in entsprechendem Gewichtsverhältnis befinden, wird Reihe geschaltet und außerdem über die zu erwär- elektrische Energie zugeführt. Der Arbeitspunkt des menden Medien, wie Reis und Wasser, thermisch Serienkreises ist beispielsweise ein Schnittpunkt 7 in miteinander gekuppelt. F i g. 4. Bei Einhaltung des Arbeitspunktes 7 wird in

Wird der Serienkreis bei der Umgebungstemperatur dem Legierungswiderstand eine erhebliche Wärme-Π an das Netz angeschlossen, dann folgt der PTC- 60 menge entwickelt, die elektrische Leistung beträgt in Widerstand der Stromspannungskurve 3 in Fig. 4 diesem Falle gemäß Fig. 4 I₁ · (V— F₁) in Fig. 1. und wird auf den Arbeitspunkt 7 eingestellt, in Infolgedessen steigt die Temperatur in Sem Topf so welchem ein stärkerer Strom Z₁ durch den Serienkreis an, wie dies der Kurvenast 17 von F i g. 7 erkennen fließt und der Spannungsabfall V₁ an dem PTC- läßt. Die Temperatur in dem Topf wird auf etwa Widerstand ist, verglichen mit der Netzspannung V, 65 100° C gehalten entsprechend dem Abschnitt 18 in sehr klein. Es wird daher in dem Legierungswider- F i g. 7, und zwar unter normalem Atmosphärenstand eine erhebliche Wärmemenge entwickelt. Da druck, soweit das Wasser im flüssigen Zustand vernun die beiden Widerstände über die betreffenden bleibt. Tritt ein Wasserverlust ein, dann steigt die

Temperatur in dem Topf rasch an, wie dies der 11 thermisch wesentlich schwächer gekoppelt. Wie

Kurvenast 19 in Fig. 7 zeigt. Unter dem Einfluß des in Fig. 9 ersichtlich, weist der Reiskocher mit dem

Temperaturanstiegs zeigt auch der PTRC-Widerstand verbesserten Heizkreis einen ersten Kaltleiter 21,

einen Temperaturanstieg und der Arbeitspunkt ver- einen zweiten Kaltleiter 22, den Legierungswiderstand

schiebt sich auf einen Punkt 8 in F i g. 4. In diesem 5 23 und eine Stütze 24 für den zweiten Kaltleiter 22

Arbeitspunkt 8 wird eine kleinere Wärmemenge in auf.

dem PTCR-Widerstand entwickelt, er beträgt F₂ · L₂. Schließt man den verbesserten Heizkreis der F i g. 8

Andererseits wird eine geringere Wärmemenge bzw. an die Stromquelle an, ist der Arbeitspunkt fast der

Heizleistung in dem Legierungswiderstand entwickelt, gleiche wie der Punkt 7 in F ig. 4, da unterhalb der

sie beträgt (F-F₂) -I₂. Durch die Abnahme der io kritischen Temperatur der Widerstandswert des Le-

Heizleistung sinkt äie Temperatur in dem Topf, wie gierungswiderstands 23 wesentlich höher liegt als der

der Kurvenast20 der Kurve in Fig.7 zeigt. Diese der Kaltleiter21 bzw. 22. Ein Teil des fließenden

geringfügige Heizenergie ist erforderlich, um den ge- Stromes I₁ (bei F₁) wird durch den zweiten Kaltleiter

kochten Reis warmzuhalten, ohne daß er anbrennt. 22 nebengeschlossen. Durch dieses Ableiten des Stro-

SoIl eine größere Reismenge gekocht werden, ist 15 mes I_x läßt sich ein schneller Temperaturanstieg über

eine entsprechend höhere Heizleistung erforderlich. die kritische Temperatur des Kaltleiters 21 hinaus

Der höhere Strom läßt den Kaltleiter die kritische vermeiden.

Temperatur, bei der der Widerstand zu steigen be- Zusätzlich entwickeln die Kaltleiter 21 und 22

ginnt, schneller erreichen. Dieser schnellere Tempe- Heizleistung im Arbeitspunkt 8 (fast gleich F₂ und

raturanstieg, nämlich die kürzere Dauer der Stufe 18, 20 etwas höher als /₂). Da der zweite Kaltleiter 22 mit

ist für das Kochen des Reises ungünstig und kann dem Topf 11 weniger stark thermisch gekoppelt ist,

dazu führen, daß er anbrennt. erfolgt das Warmhalten des gekochten Reises im

Es wurde gefunden, daß der schnellere Tempe- wesentlichen durch die Heizleistung des ersten KaItraturanstieg und ein Anbrennen des Reises sich ver- leiters 21. Dadurch läßt sich ein Anbrennen des gemeiden lassen, wenn man einen Heizkreis verwendet, 25 kochten Reises während der Stufe 20 der F i g. 7 verin dem parallel zum ersten Kaltleiter ein zweiter meiden. Ein erheblicher Teil der im zweiten Kaltleiter Kaltleiter liegt; vergl. die F i g. 8, in der die Bezugs- 22 entwickelten Heizenergie wird durch Wärmeauszahlen 21, 22 und 23 jeweils den ersten Kaltleiter, tausch an den Luftstrom abgegeben, der durch die den zweiten Kaltleiter und den Legierungswiderstand Lüftungslöcher 25 auf der Unterseite des Gehäuses bezeichnen. 30 12 aufsteigt. Nur ein kleiner Teil der im zweiten KaIt-

In dem Reiskocher mit dem elektrischen Kreis der leiter 22 entwickelten Heizenergie dringt durch die

F i g. 8 ist der erste Kaltleiter 21 mit dem Topf 11 Stütze 24 zum Topf 11 und kann zu einem Anbren-

thermisch eng, der zweite Kaltleiter 22 mit dem Topf nen des Reises während der Stufe 20 nicht beitragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 einem Heizwiderstand und einem in Reihe zu diesem Patentansprüche: geschalteten Kaltleiter geht aus der deutschen Aus legeschrift 1176 770 hervor.

1. Automatisch wirkender elektrischer Reis- Bei derartigen Temperaturregelvorrichtungen erkocher mit einem Topf zur Aufnahme des zu 5 gibt der dauernde Wechsel des Arbeitspunktes zwikochenden Reises und einem Behälter, der diesen sehen hohen und niedrigen Widerstandswerten des Topf trägt, sowie mit einem Heizkreis, in welchem Kaltleiters eine bestimmte mittlere Temperatur.

der Strom von einer großen Stärke auf eine kleine Will man jedoch den Reis so kochen, daß er einen

Stärke heruntergeregelt wird, wenn der Koch- hervorragenden Geschmack aufweist, ist diese durch

Vorgang beendet ist, wobei der kleine Strom zum io den konstanten Wechsel des Arbeitspunktes zwischen

Warmhalten des gekochten Reises dient, da- hohen und niedrigen Widerstandswerten des KaIt-

durchgekennzeichnet, daß der Heizkreis leiters hervorgerufene mittlere Temperatur durchaus

mindestens einen Legierungswiderstand (2) und unerwünscht, und zwar aus folgendem Grund,
mindestens einen Widerstand (1) mit positivem Roher Reis besteht hauptsächlich aus Stärke der

Temperaturkoeffizienten des elektrischen Wider- 15 /3-Form, die im Magen nicht verdaulich ist. Die

Standes (PTCR) enthält, der mit dem ersten /?-Stärke muß in die verdauliche α-Stärke umgewan-

Widerstand in Reihe liegt und thermisch an den delt werden. Die Umsetzung wird im allgemeinen

Topf (11) angekoppelt ist. durch etwa 20minutiges Vorhalten des Reises auf

2. Elektrischer Reiskocher nach Anspruch 1, einer Temperatur von 95 bis 98° C durchgeführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (1) ao wobei bei höherer Temperatur eine kürzere Vorhaltmit dem positiven Temperaturkoeffizienten des zeit erforderlich ist. Roher Reis sollte zur Zubereielektrischen Widerstandes (PTCR) ein Halbleiter tung unter diesen Bedingungen gekocht werden, in Form einer Barium-Titanat-Keramik ist. Dementsprechend muß ein automatischer Reiskocher

3. Elektrischer Reiskocher nach Anspruch 1, also folgendermaßen arbeiten:

dadurch gekennzeichnet, daß in dem elektrischen 35 Wasser und Reis in einem geeigneten Gewichts-

Heizkreis eine Parallelschaltung aus zwei PTCR- verhältnis werden aufgeheizt und etwa 20 Minuten

Widerständen (21, 22) in Reihe mit einem zwei- lang auf der Siedetemperatur des Wassers gehalten,

ten Widerstand (23) liegt, der ein Legierungs- Abgesehen von dem Anteil, der im Reis absorbiert

widerstand ist, und daß einer der beiden Wider- wird, ist die Wassermenge so zu bemessen, daß es

stände thermisch mit dem Topf (11) gekoppelt ist. 30 während der Kochzeit verlorengeht. Das Gebiet am

4. Reiskocher nach Anspruch 3, dadurch ge- Boden des Topfes im Reiskocher wird dabei so lange kennzeichnet, daß der Behälter (12) an seinem auf der Siedetemperatur des Wassers gehalten, wie Boden an der tiefsten Stelle Löcher (25) besitzt, flüssiges Wasser vorhanden ist. Geht auch dieses durch welche die Wärmemenge eines zweiten Wasser durch das Kochen verloren, beginnt die Tem-Teiles der beiden Widerstände dadurch zerstreut 35 peratur am Boden des Topfes zu steigen. An diesem wird, daß ein kühlender Luftstrom aus den Punkt ist der Reis zwar gekocht, muß jedoch weiter-Löchern (25) in dem Boden durch die Löcher hin auf einer Temperatur gehalten werden, die nied-(26) im untersten Teil des Behälters (12) aufsteigt. riger ist als die Siedetemperatur des Wassers. Dieses

Vorhalten bei verminderter Heizung verbessert den 40 Geschmack des gekochten Reises und verhindert dessen Abkühlung. Die dem Reiskocher zuzuführende Heizleistung muß entsprechend dem Wasserverlust schrittweise reduziert werden.

Um die oben ausgeführte Zubereitung eines ge-

45 schmacklich hervorragenden Reises zu erreichen,

sind mehrere elektrische Reiskocher vorgeschlagen

Die Erfindung betrifft einen automatisch wirkenden worden, die entweder zwei Bimetallrelais oder ein elektrischen Reiskocher mit einem Topf zur Auf- magnetisches und ein Bimetallrelais aufweisen. Diese nähme des zu kochenden Reises und einem Be- dienen zur Abschaltung des starken, zum Kochen halter, der diesen Topf trägt, sowie mit einem Heiz- 50 des Wassers und Reises erforderlichen Stromes und kreis, in welchem Strom von einer großen Stärke auf zum Einschalten des kleineren Stromes, mittels deseine kleine Stärke heruntergeregelt wird, wenn der sen der gekochte Reis warmgehalten werden soll.
Kochvorgang beendet ist, wobei der kleine Strom Derartige Vorrichtungen unterliegen jedoch sehr

zum Wannhalten des gekochten Reises dient. leicht der Oxydierung durch Lichtbogenbildung und

Die Elektrogeräteindustrie hat versucht, elektrische 55 korrodieren schnell. Ist dies eingetreten, ist die Funk-Haushaltsgeräte zu konstruieren, die automatisch tion der elektrischen Relaiskontakte erheblich benach Maßgabe einer Temperatur betätigt werden einträchtigt.

können. Beispiele dafür zeigen die USA.-Patentschrift Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

148 271 und die deutsche Auslegeschrift 1176 770. einen automatischen elektrischen Reiskocher mit Die USA.-Patentschrift 3 148 271 offenbart ein 60 einem kontaktfreien Schaltkreis zu schaffen, bei dem Bügeleisen, dessen Heizwiderstand in Reihe mit keine durch den dauernden Wechsel des Arbeitseinem Kaltleiter liegt. Die Temperatur des Bügel- punktes zwischen hohen und niedrigen Widerstandseisens wird durch das fortlaufende Umkippen des werten eines Kaltleiters verursachte bestimmte mitt-Kaltleiters auf eine bestimmtie Temperatur einge- lere Temperatur eingehalten wird, so daß sich ein regelt. Die Verhältnisse sind dort also so gewählt, 65 geschmacklich ausgezeichneter Reis zubereiten läßt, daß der Widerstand des Kaltleiters laufend zwischen ohne etwaigen Störungen an den Schalt- bzw. Relaisdem Bereich der hohen Werte und dem Bereich der kontakten ausgesetzt zu sein,
niedrigen Werte hin- und herpendelt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-