JP2005046516A

JP2005046516A - 電気貯湯容器

Info

Publication number: JP2005046516A
Application number: JP2003283812A
Authority: JP
Inventors: Kohei Imai; 高平今井
Original assignee: Tiger Vacuum Bottle Co Ltd
Current assignee: Tiger Vacuum Bottle Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】保温制御中における再沸騰動作時における湯量判定の精度を向上させる。
【解決手段】保温制御中において再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合には、湯量データを所定回数入手し得るように構成して、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合においても、所定回数の湯量データ（換言すれば、所定時間内における温度上昇度）を入手できるようにし、当該湯量データに基づく再沸騰時における湯量判定の精度をより向上させるようにしている。
【選択図】図３

Description

本願発明は、電気貯湯容器に関し、さらに詳しくは電気貯湯容器における再沸騰加熱時の湯量判定制御に関するものである。

一般に、電気貯湯容器は、開閉自在な蓋体を有する容器本体と、該容器本体内に配設された内容器と、該内容器内に収容された水を加熱する加熱手段と、前記内容器の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの温度情報に基づいて前記内容器内に収容された水を沸騰後保温するように前記加熱手段の加熱力を制御する制御手段とを備え、前記温度検出手段からの所定時間内における温度上昇度を湯量データとして入手して該湯量データにより前記内容器内の湯量を判定し、当該湯量データに基づいて沸騰判定を行うように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

上記のようにして湯量判定を行う場合、内容器内に水を収容した状態からの湯沸かし時においては、所定時間内における温度上昇度（換言すれば、湯量データ）を多数回入手することが容易なので、内容器内のお湯の温度状態（例えば、対流状態）が安定した時期において湯量データを所定回数入手することができるところから、高い精度で湯量判定を行うことができる。

特開昭６２−１８１０１４号公報。

ところで、この種の電気貯湯容器においては、保温制御中に再沸騰加熱を選択する再沸騰モード選択手段を付設し、所望に応じて当該再沸騰モードを選択して内容器内のお湯を再沸騰させる場合がある。この場合、再沸騰加熱開始時におけるお湯の温度は、保温温度（例えば、９０℃）となっているため、図６のタイムチャートに示すように、上記した湯量判定のための湯量データ（例えば、温度上昇度）が１回分しか取りこめない場合が生ずるおそれがあり、湯量判定の精度が悪くなるという不具合が生ずる。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、保温制御中における再沸騰動作時における湯量判定の精度を向上させることを目的としている。

本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、開閉自在な蓋体を有する容器本体と、該容器本体内に配設された内容器と、該内容器内に収容された水を加熱する加熱手段と、前記内容器の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの温度情報に基づいて前記内容器内に収容された水を沸騰後保温するように前記加熱手段の加熱力を制御する制御手段と、保温制御中に再沸騰加熱を選択する再沸騰モード選択手段とを備え、前記温度検出手段からの所定時間内における温度上昇度を湯量データとして入手して該湯量データにより前記内容器内の湯量を判定するように構成した電気貯湯容器において、前記再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合には、前記湯量データを少なくとも所定回数入手し得るように構成している。

上記のように構成したことにより、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合においても、少なくとも所定回数の湯量データ（換言すれば、所定時間内における温度上昇度）を入手できることとなり、当該湯量データに基づく再沸騰時における湯量判定の精度がより向上することとなる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた電気貯湯容器において、前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、該設定手段により設定された区切り温度に至っても前記湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで前記湯量データの入手を継続し得るように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、保温温度よりも所定温度高い区切り温度が設定され、該区切り温度に至っても湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで湯量データの入手が継続されることとなり、再沸騰時における湯量判定の精度を確保することができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１の手段を備えた液体保温容器において、前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、前記温度検出手段による検出温度が前記設定手段により設定された区切り温度に到達するまでは前記所定回数を超えて前記湯量データの入手を継続し得るように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、保温温度よりも所定温度高い区切り温度が設定され、該区切り温度に到達するまでは所定回数を超えて前記湯量データの入手が継続されることとなり、再沸騰時における湯量判定の精度がより一層向上する。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第１、第２又は第３の手段を備えた電気貯湯容器において、前記湯量データに基づいて前記内容器内のお湯の沸騰時期を判定するように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、精度が向上した湯量データに基づいてその後の沸騰判定が行われることとなり、正確な沸騰判定が得られる。

本願発明の第１の手段によれば、開閉自在な蓋体を有する容器本体と、該容器本体内に配設された内容器と、該内容器内に収容された水を加熱する加熱手段と、前記内容器の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの温度情報に基づいて前記内容器内に収容された水を沸騰後保温するように前記加熱手段の加熱力を制御する制御手段と、保温制御中に再沸騰加熱を選択する再沸騰モード選択手段とを備え、前記温度検出手段からの所定時間内における温度上昇度を湯量データとして入手して該湯量データにより前記内容器内の湯量を判定するように構成した電気貯湯容器において、前記再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合には、前記湯量データを少なくとも所定回数入手し得るように構成しているので、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合においても、少なくとも所定回数の湯量データ（換言すれば、所定時間内における温度上昇度）を入手できることとなり、当該湯量データに基づく再沸騰時における湯量判定の精度がより向上するという効果がある。

本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた電気貯湯容器において、前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、該設定手段により設定された区切り温度に至っても前記湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで前記湯量データの入手を継続し得るように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、保温温度よりも所定温度高い区切り温度が設定され、該区切り温度に至っても湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで湯量データの入手が継続されることとなり、再沸騰時における湯量判定の精度を確保することができる。

本願発明の第３の手段におけるように、上記第１の手段を備えた電気貯湯容器において、前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、前記温度検出手段による検出温度が前記設定手段により設定された区切り温度に到達するまでは前記所定回数を超えて前記湯量データの入手を継続し得るように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、保温温度よりも所定温度高い区切り温度が設定され、該区切り温度に到達するまでは所定回数を超えて前記湯量データの入手が継続されることとなり、再沸騰時における湯量判定の精度がより一層向上する。

本願発明の第４の手段におけるように、上記第１、第２又は第３の手段を備えた電気貯湯容器において、前記湯量データに基づいて前記内容器内のお湯の沸騰時期を判定するように構成することもでき、そのように構成した場合、再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択されたときには、精度が向上した湯量データに基づいてその後の沸騰判定が行われることとなり、正確な沸騰判定が得られる。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の最良の実施の形態について説明する。

この電気貯湯容器は、図１に示すように、貯湯用の内容器３を備えた容器本体１と、該容器本体１の蓋体２と、前記内容器３を加熱する加熱手段として作用する電気ヒータ４と、前記内容器３内のお湯を外部へ注出するための注出通路５と、該注出通路５を介してお湯を送り出すポンプ装置（例えば、電動ポンプ６）とを備えた構成とされている。

前記容器本体１は、外周面を構成する板金製の円筒形状の外ケース７と、内周面を構成する前記内容器３と、前記外ケース７と内容器３との上端部を結合する合成樹脂製の略環状の肩部材８と、底面を構成する合成樹脂製の皿状の底板９とからなっている。

前記内容器３は、側周部から底部外周側にかけて連続する真空空間１０を有する真空二重構造部３ａと、底面中央部に位置し且つ真空空間を有しない非真空部３ｂとからなっており、前記真空二重構造部３ａは、金属製（例えば、ステンレス製）の有底筒状の内筒１１と該内筒１１の外側に位置する金属製（例えば、ステンレス製）の外筒１２とによって構成される一方、前記非真空部３ｂは、前記内筒１１の底面のみにより構成されている。

前記内容器３の開口部には、胴径より小径に絞られた給水口１３が形成されており、該給水口１３の下方部位内面には、満水目盛１４が設けられている。

前記電気ヒータ４は、前記内容器３における非真空部３ｂの下面に当接された状態で配設されている。また、この電気ヒータ４の中央部には、前記内容器３の温度を検出するための温度検出手段として作用する温度センサー１５が前記内容器３における非真空部３ｂに形成された突隆部１６下面に温度感知部を当接された状態で配置されている。符号１７は遮熱板である。

前記注出通路５は、前記内容器３における非真空部３ｂに接続された入口接続管５ａと、前記電動ポンプ６と、該電動ポンプ６の吐出口に接続された下部接続管５ｂと、該下部接続管５ｂに接続され、前記容器本体１における外ケース７と前記内容器３との間の前側空間を上方に向かって延びる湯量検知管５ｃと、該湯量検知管５ｃの上端に接続され、前記容器本体１において前記肩部材８の前面側に形成された嘴部８ａ内に向かって延びる上部接続管５ｄと、該上部接続管５ｄに接続され、前記嘴部８ａの下方に向かって延びる注出管５ｅとからなっている。符号１８は転倒止水弁である。

前記蓋体２は、合成樹脂製の上板１９と該上板１９に対して外周縁が溶着により結合された合成樹脂製の下板２０とからなっており、前記肩部材８の後部に設けられたヒンジ受け２１に対してヒンジピン２２を介して開閉自在且つ着脱自在に支持されている。

前記蓋体２における下板２０には、金属製のカバー部材２３がビス（図示省略）により固定されており、該カバー部材２３の外周縁には、蓋体２の閉蓋時において前記内容器３の給水口１３に圧接されるシールパッキン２４が設けられている。

また、この蓋体２の中央部には、電源のない場所において前記内容器３内のお湯を注出通路５を介して外部へ注出するために使用されるベローズ式のエアーポンプ２５が配設されている。このエアーポンプ２５からの加圧空気は、空気吐出通路２６を介して前記内容器３内に圧送されることとなっているが、この蓋体２内には、前記内容器３内において発生した水蒸気を排出するための蒸気排出通路２７が前記空気吐出通路２６の一部（即ち、出口部分）を共用するように形成されている。符号２８は転倒止水弁、２９は蒸気排出口、３０はエアーポンプ２５を押圧操作するための押圧板である。

前記注出通路５の湯量検知管５ｃは、例えば透明なガラス管により構成されており、該湯量検知管５ｃにおける満水位置（即ち、内容器３の満水目盛１４に対応する位置）の直上方部位には、前記電動ポンプ６の駆動により流出するお湯の量（即ち、流量）を検出する流量検出手段として作用する流量センサー３１が設けられている。該流量センサー３１としては、公知の光センサー式のものが採用されている。

上記構成の電気貯湯容器における電気的要素は、図２に示すように結線されている。既に説明した電気的要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

図２において符号４Ａは沸騰用電気ヒータ、４Ｂは保温用電気ヒータ、３２は交流電源、３３は温度ヒューズ、３４はタブ付きリレー、３５はトライアック、３６はトライアック駆動回路、３７はリレー駆動回路、３８は安定化電源回路、３９はＩＲＱ回路、４０は給湯回路、４１は水量ランプ、４２はマイクロコンピュータユニット（以下、マイコンという）、４３は給湯スイッチ、４４は省エネ選択スイッチ、４５は再沸騰モード選択手段として作用する再沸騰スイッチ、４６は保温選択スイッチ、４７は計量カップ設定スイッチ、４８はロック解除スイッチ、４９はアップスイッチ、５０はダウンスイッチ、５１は圧電ブザー、５２は発振回路、５３はリセット回路、５４は沸騰ＬＥＤ、５５は給湯ＬＥＤ、５６は保温ＬＥＤ、５７は給水お知らせＬＥＤ、５８は省エネＬＥＤ、５９は液晶表示装置、６０はバックアップ回路である。

前記マイコン４２は、温度センサー１５からの温度情報に基づいて前記内容器３内に収容された水を沸騰後保温するように電気ヒータ４の加熱力を制御する制御手段としての機能と、前記温度センサー１５からの所定時間内における温度上昇度Ａ（＝ΔＴ）を湯量データとして入手して該湯量データにより前記内容器３内の湯量を判定する機能と、前記再沸騰スイッチ４５により再沸騰加熱が選択された場合には、前記湯量データを少なくとも所定回数入手し得る機能とを備えており、この場合において、前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段としての機能と、該設定手段により設定された区切り温度に至っても前記湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで前記湯量データの入手を継続し得る機能と、前記温度検出手段による検出温度が前記設定手段により設定された区切り温度に到達するまでは前記所定回数を超えて前記湯量データの入手を継続し得る機能と、前記湯量データに基づいて前記内容器内のお湯の沸騰時期を判定する機能とを有している。

次に、上記構成の電気貯湯容器における再沸騰時の沸騰判定制御について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１において再沸騰スイッチ４５がＯＮ操作され、沸騰動作モードが開始されると、ステップＳ２において空炊き検知か否かの判定がなされる。この空炊き検知は、温度上昇度が所定値を大きく超えているか否かにより判定する公知の方法により行われる。

ステップＳ２において肯定判定された場合（即ち、空炊きが検知された場合）、ステップＳ１７に直接進み電気ヒータ４への通電が停止され、その後制御は終了するが、ステップＳ２において否定判定された場合（即ち、空炊きが検知されなかった場合）、ステップＳ３〜ステップＳ７において、温度センサー１５からの温度情報（即ち、検出温度Ａ）が１０秒間隔で３回取り込まれ、ステップＳ８において湯量データΔＴ＝Ｃ−Ａ（ここで、Ｃは１０秒後の検出温度とされる）が演算され、ステップＳ９において湯量データΔＴ＝Ｃ−Ａの演算回数Ｎがカウントされる。

ついで、ステップＳ１０において上記演算回数Ｎが３以上であるか否かの判定がなされ、ここでＮ＜３と判定されると（即ち、演算回数Ｎが３回に満たないと判定された場合）、ステップＳ７に戻り、温度データＡの取り込みが行われるが、Ｎ≧３と判定されると（即ち、演算回数Ｎが３回以上と判定された場合）、ステップＳ１１に進み、湯温Ｔと設定手段により予め設定された区切り温度である９３℃とが比較され、Ｔ＜９３℃と判定された場合、ステップＳ７に戻り、温度データＡの取り込みが行われる。つまり、温度センサー１５による検出温度Ｔが区切り温度である９３℃に至っても湯量データΔＴの入手回数Ｎが所定回数（即ち、３回）に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数（即ち、３回）に至るまで湯量データの入手が継続される一方、前記温度センサー１５による検出温度Ｔが区切り温度である９３℃に到達するまでは前記所定回数（即ち、３回）を超えて湯量データΔＴの入手が継続されることとなっているのである（図４および図５参照）。なお、ここで、区切り温度は９３℃に限らず、保温温度（例えば、９０℃）より所定温度高い温度であれば、適宜温度に設定できるが、９３℃±１とするのが望ましい。また、湯温データΔＴの取り込み回数（換言すれば、演算回数Ｎ）は、最低３回は必要である。

ステップＳ１１においてＴ≧９３℃と判定されると、ステップＳ１２において湯温データが平均値＝（ΔＴの合計）／Ｎとして確定される。

上記のようにして湯量データが確定されると、ステップＳ１３において新たに温度データＡが取り込まれ、ステップＳ１４において沸騰検知データＤ−Ａ（換言すれば、温度上昇度）が演算される。かくして得られた沸騰検知データＤ−ＡとステップＳ１２において確定された湯量データにより決定される沸騰検知用設定値βとの比較がなされ、ここで、Ｄ−Ａ＞βと判定されると（即ち、温度上昇度が大きいと判定された場合）、ステップＳ１３に戻り、さらに温度データＡが取り込まれ、ステップＳ１４により沸騰検知データＤ−Ａが再演算されるが、Ｄ−Ａ≦βと判定されると（即ち、温度上昇度が極めて小さいと判定された場合）、ステップＳ１６において沸騰と判定されて、制御が終了する。

上記したように、本実施例においては、再沸騰加熱が選択されたときには、保温温度（例えば、９０℃）よりも所定温度高い区切り温度（例えば、９３℃）が設定され、該区切り温度（例えば、９３℃）に至っても湯量データΔＴの入手回数Ｎが所定回数（例えば、３回）に至らない場合には前記区切り温度（例えば、９３℃）を超えて所定回数（例えば、３回）に至るまで湯量データΔＴの入手が継続される一方、区切り温度（例えば、９３℃）に到達するまでは所定回数（例えば、３回）を超えて湯量データΔＴの入手が継続されることとなっているので、再沸騰時における湯量判定の精度がより一層向上する。その結果、再沸騰加熱が選択されたときにおいても、精度が向上した湯量データに基づいてその後の沸騰判定が行われることとなり、正確な沸騰判定が得られる。本制御は、９０℃近傍での保温中における再沸騰制御に有効である。

なお、高温保温（例えば、９８℃での保温）が選択されている場合には、本制御は行われない。この場合の沸騰検知データは、湯沸かし時や通常保温（９０℃保温）時における直近のデータを利用するとよい。

また、給水等により湯温が所定温度以下に低下した場合には、初期湯沸かしと同じ方法で湯量判定が行われる。この場合、急激な温度低下を判断してもよい。

また、区切り温度よりも高い第２の区切り温度（例えば、９８℃）を設定し、この第２の区切り温度に至っても湯量データの入手回数が所定回数に達しない場合には、それまでに入手された回数の湯量データで判断する場合もある。

また、湯量データ入手回数が所定回数に至らないのに沸騰温度（１００℃）又は近傍温度を検知した場合には、そのまま沸騰加熱を終了するようにしてもよい。

本願発明の実施例にかかる電気貯湯容器の縦断面図である。本願発明の実施例にかかる電気貯湯容器における電気的要素の結線図である。本願発明の実施例にかかる電気貯湯容器における再沸騰時の沸騰判定制御の内容を示すフローチャートである。本願発明の実施例にかかる電気貯湯容器における再沸騰時のタイムチャートの一例である。本願発明の実施例にかかる電気貯湯容器における再沸騰時のタイムチャートの他の一例である。従来の電気貯湯容器における再沸騰のタイムチャートである。

符号の説明

１容器本体
２蓋体
３内容器
４加熱手段（電気ヒータ）
５注出通路
１５温度検出手段（温度センサー）
４２マイコン
４５再沸騰モード選択手段（再沸騰スイッチ）

Claims

開閉自在な蓋体を有する容器本体と、該容器本体内に配設された内容器と、該内容器内に収容された水を加熱する加熱手段と、前記内容器の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの温度情報に基づいて前記内容器内に収容された水を沸騰後保温するように前記加熱手段の加熱力を制御する制御手段と、保温制御中に再沸騰加熱を選択する再沸騰モード選択手段とを備え、前記温度検出手段からの所定時間内における温度上昇度を湯量データとして入手して該湯量データにより前記内容器内の湯量を判定するように構成した電気貯湯容器であって、前記再沸騰モード選択手段により再沸騰加熱が選択された場合には、前記湯量データを少なくとも所定回数入手し得るように構成したことを特徴とする電気貯湯容器。
前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、該設定手段により設定された区切り温度に至っても前記湯量データの入手回数が所定回数に至らない場合には前記区切り温度を超えて所定回数に至るまで前記湯量データの入手を継続し得るように構成したことを特徴とする前記請求項１記載の電気貯湯容器。
前記保温温度よりも所定温度高い区切り温度を設定する設定手段を付設するとともに、前記温度検出手段による検出温度が前記設定手段により設定された区切り温度に到達するまでは前記所定回数を超えて前記湯量データの入手を継続し得るように構成したことを特徴とする前記請求項１記載の電気貯湯容器。
前記湯量データに基づいて前記内容器内のお湯の沸騰時期を判定するように構成したことを特徴とする前記請求項１、２および３のいずれか一項記載の電気貯湯容器。