JP2009201619A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

【課題】沸騰時間を調整することのできる電気湯沸かし器を提供する。
【解決手段】液体を収納する容器１と、前記容器１を加熱する加熱手段２と、前記容器１内の液体の温度を検知する温度検知手段３と、前記容器１内の液体の温度が所定温度上昇するのに要する時間が第１の所定値以上になった時に前記液体が沸騰したと判断する制御手段５と、前記容器１内の保温中の液体を再沸騰させるための再沸騰手段４を有し、前記再沸騰手段４が操作されたときに限り、前記制御手段５は、第１の所定値より小さい第２の所定値以上になった時に沸騰したと判断するようにしたもので、保温から再沸騰手段４による湯沸かしを行うときは、湯沸かし時の温度上昇する時間が短いタイミングで沸騰したと判断するため、実際に蒸気が出始めてから加熱を停止するまでの沸騰時間を短くして、湯沸かしに要する消費電力を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、容器内に入れた液体を加熱・保温する電気湯沸かし器に関するもので、特に、再沸騰湯沸かしに関するものである。

従来、この種の電気湯沸かし器は、制御手段と、容器内の液体の温度を検知する温度検知手段を有し、前記制御手段で、温度検知手段が検知する液体の温度上昇により水量を検知し、温度上昇時間が、その水量に応じた所定値以上になると、容器内の液体が沸騰したと判断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０９２０号公報

しかしながら、前記従来の電気湯沸かし器の構成では、保温中に水を追加したときの湯沸かし時と、保温からの再沸騰手段による湯沸かし時の沸騰検知の制御方法が同じであるため沸騰時間が同じであった。一方、一度沸騰させた後の保温時からの再沸騰手段による湯沸かし時は、加熱にかかる電気代を低減させるため、蒸気が出始めたときから加熱を停止するまでの沸騰時間は極力短くしたいという要求がある。また、保温時からカルキ抜きを十分行ったお湯でおいしいお茶を入れたいという要求もあった。しかし、前記従来の電気湯沸かし器の構成では、再沸騰時間が同じため、上記のような要求を満たすことができない、という課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、保温時からの再沸騰手段による湯沸かし時は、用途により保温中に水を追加した場合の湯沸かし時よりも沸騰時間を短くして加熱にかかる電気代を低減させたり、カルキ除去率を上げるため沸騰時間を長くするなど沸騰時間を調整することができる電気湯沸かし器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、液体を収納する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度が所定温度上昇するのに要する時間が第１の所定値以上になった時に前記液体が沸騰したと判断する制御手段と、前記容器内の保温中の液体を再沸騰させるための再沸騰手段を有し、前記再沸騰手段が操作されたときに限り、前記制御手段は、第１の所定値より小さい第２の所定値以上になった時に沸騰したと判断するようにしたもので、保温から再沸騰手段による湯沸かしを行うときは、湯沸かし時の温度上昇する時間が短いタイミングで沸騰したと判断するため、実際に蒸気が出始めてから加熱を停止するまでの沸騰時間を短くすることができるようになり、湯沸かしに要する消費電力を抑えることができる。

本発明の電気湯沸かし器は、保温から再沸騰手段が操作されたときの沸騰時間を調整できるため、通常より早く沸騰を検知して沸騰時間を短くすることで湯沸かしに要する消費電力を抑えることができる。

第１の発明は、液体を収納する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度が所定温度上昇するのに
要する時間が第１の所定値以上になった時に前記液体が沸騰したと判断する制御手段と、前記容器内の保温中の液体を再沸騰させるための再沸騰手段を有し、前記再沸騰手段が操作されたときに限り、前記制御手段は、第１の所定値より小さい第２の所定値以上になった時に沸騰したと判断するようにしたもので、保温から再沸騰手段による湯沸かしを行うときは、湯沸かし時の温度上昇する時間が短いタイミングで沸騰したと判断するため、実際に蒸気が出始めてから加熱を停止するまでの沸騰時間を短くすることができるようになり、湯沸かしに要する消費電力を抑えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の再沸騰に必要な電力を節電するための節電設定手段を有し、前記節電設定手段が設定されているときに再沸騰手段が操作されたときは、制御手段は、第２の所定値より小さい第３の所定値以上になった時に液体が沸騰したと判断するようにしたもので、保温から再沸騰手段による湯沸かしを行うときは、湯沸かし時の温度上昇する時間が更に短いタイミングで沸騰したと判断するため、実際に蒸気が出始めてから加熱を停止するまでの沸騰時間を更に短くすることができるようになり、湯沸かしに要する消費電力を大幅に抑えることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の沸騰を検知中に節電設定手段の設定が取り消された場合は、制御手段は、第２の所定値で液体の沸騰を判断するようにしたもので、簡単な定数変更だけのプログラム構成で沸騰時間が長くなるように調整することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の電気湯沸かし器は、湯のカルキ除去率を上げる湯沸かしを選択するためのカルキ抜き設定手段を有し、前記カルキ抜き設定手段が設定されているときに再沸騰手段が操作されたときは、制御手段は、第１の所定値より大きい第４の所定値以上になった時に液体が沸騰したと判断するようにしたもので、簡単な定数変更だけのプログラム構成で沸騰時間が十分長くなるように調整することができるため、湯のカルキ除去率を上げることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の沸騰を検知中にカルキ抜き設定手段の設定が取り消された場合は、制御手段は、第２の所定値で液体の沸騰を判断するようにしたもので、簡単な定数変更だけのプログラム構成で沸騰時間が短くなるよう調整することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器の構成図、図２は、同電気湯沸かし器の保温からの動作を示すフローチャートである。

図１において、本実施の形態における電気湯沸かし器の容器１は、湯を沸かして保温する容器である。加熱手段２は、容器１内の液体を加熱し湯沸かしを行うもので、９１０Ｗの加熱ヒータ（図示せず）と、加熱ヒータよりも加熱容量の小さい７５Ｗの保温ヒータ（図示せず）より構成されている。

３は、サーミスタなどから構成され、容器１内の液体の温度を検知する温度検知手段である。４は、スイッチなどからなり、使用者が再沸騰を行うために操作する再沸騰手段である。制御手段５は、温度検知手段３が検知する容器１内の液体の温度の温度上昇勾配より沸騰を検知したり、保温中に、設定温度より温度が低下すると加熱手段２を駆動させる制御を行うものである。

また、使用者が再沸騰手段４を操作すると直ちに加熱手段２を駆動させて湯沸かしを行
う。６は、スイッチなどからなり、使用者が節電を目的に操作する節電設定手段である。節電設定手段６が操作されると、湯沸かし時の沸騰時間を短縮するような沸騰検知を行うものである。７は、湯のカルキ除去率を上げる湯沸かしを行う際に使用者が操作するカルキ抜き設定手段である。

以上のように構成された本実施の形態における電気湯沸かし器の動作、作用を図２に基づき説明する。

図２において、まず、保温中にステップＳ１００（以下「Ｓ１００」という）にて再沸騰手段４が操作されたかどうかを判断し、Ｓ１０１で、３℃以上の温度低下があるかどうか、すなわち水が追加されたかどうかを判断している。Ｓ１００、Ｓ１０１の条件が共にＮＯであれば、設定温度での保温を継続する。ここで、使用者が、容器１に水を追加し温度検知手段３が３℃以上の温度低下を検知した時、Ｓ１０２で加熱手段２を駆動させて湯沸かしを開始させる。

Ｓ１０３では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。本実施の形態では、水温が所定温度（例えば、０．５℃）上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が第１の所定値である２８秒未満であると湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が２８秒以上と検知されると、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。

第１の所定値は、あらかじめ実験を行って決定された数値である。保温温調温度は、約９０℃、９５℃の２種類の選択があり、この温度から水追加により約５℃程度の温度低下があった場合は、湯沸かし時の温度上昇勾配が小さいため、第１の所定値の数値は、低温時からの湯沸かし時に比べて小さくしている。一般に１リットル以下の小水量の高温保温からの少水量水追加時の湯沸かし時は、水は、短時間で沸騰してしまうが、温度検知手段３のサーミスタの水温追従性が遅れ、水は沸騰しているにも関わらずサーミスタの温度上昇勾配が大きくなるまでにタイムラグが発生してしまう。

本実施の形態の場合、９０℃保温１リットルの湯に２０℃の水０．３Ｌを追加した場合は、蒸気が出続けている沸騰時間は、約６０秒から７０秒になる。一方、ステップＳ１００において、再沸騰手段４の操作が検知されると、Ｓ１０５で節電設定手段６が設定されているかどうかを判断する。節電設定手段６が設定されていなければ、Ｓ１０６で加熱手段２を駆動して湯沸かしを開始させる。Ｓ１０７では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。ここで水温の温度が０．５℃上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が第２の所定値である２２秒未満であると湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が２２秒以上と検知されると、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。第２の所定値も、あらかじめ実験を行って決定された数値であり、水追加時の自動湯沸かし時に比べて小さい値に設定している。

本実施の形態の場合において、９０℃保温１リットル時の再沸騰時の沸騰時間は約３０秒から４０秒になる。第１の所定値と第２の所定値の差による沸騰時間の最大差は約４０秒にもなり、第２の所定値による再沸騰湯沸かし時の消費電力低減は約１０．１Ｗｈになることになる。

さらに、ステップＳ１０５におい、節電設定手段６が設定されていると判断された場合は、同様にＳ１０８で加熱手段２を駆動して湯沸かしを開始させる。Ｓ１０９では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。ここで容器１内の液体の温度が０．５℃上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が、第３の所定値である１５秒未満であると湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が１５秒以上と検知されると
、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。第３の所定値もあらかじめ実験を行って決定された数値であり、本実施の形態の場合においては、９０℃保温１リットル時の再沸騰時の沸騰時間は、約１０秒から２０秒になる。第２の所定値と第３の所定値の差による沸騰時間の最大差は約３０秒になり、第３の所定値による再沸騰湯沸かし時の消費電力低減は、約７．６Ｗｈになることになる。

ここで、ステップＳ１０９の第３の所定値による沸騰検知判定中に、節電設定手段６の設定が取り消された場合は、ステップＳ１１０の条件分岐により沸騰検知の判定はステップＳ１０７に渡されるようにしている。これにより、湯沸かし途中で、十分沸騰させたお湯が欲しいと気が変わり、節電設定手段６の設定を取り消した場合でも、確実に沸騰時間が長くなるような沸騰検知に直ぐに切り替えることが可能になる。

以上のように、保温時に水を追加しない再沸騰湯沸かしを行う場合は、沸騰検知の判定値を、第１の所定値から、それより小さい値の第２の所定値に変更することで通常より早く沸騰を検知するようにして沸騰時間が短くなるようにしている。そのため、湯沸かしに要する消費電力を抑えることができる。さらに、節電湯沸かしを目的とする専用の節電設定手段６を設け、その節電設定手段６が操作されたときは、沸騰検知の判定値を、第２の所定値から、さらに小さい値の第３の所定値に変更することで、沸騰検知をより早く行うことができ、通常湯沸かしに比べ、湯沸かしに要する消費電力をさらに低減させることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における電気湯沸かし器の保温からの動作を示すフローチャートである。尚、上記第１の実施の形態における電気湯沸かし器と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図３において、まず、保温中においてステップＳ１００にて再沸騰手段４が操作されたかどうかを判断し、Ｓ１０１で３℃以上の温度低下があるかどうか、すなわち水が追加されたかどうかを判断している。Ｓ１００、Ｓ１０１の条件が共にＮＯであれば、設定温度での保温を継続する。

ここで、使用者が容器１に水を追加し温度検知手段３が３℃以上の温度低下を検知すると、Ｓ１０２で加熱手段２を駆動させて湯沸かしを開始させる。ステップＳ１０３では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。ここで水温が０．５℃上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が第１の所定値である２８秒未満であれば湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が２８秒以上と検知されると、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。

一方、ステップＳ１００において再沸騰手段４の操作が検知されると、Ｓ２０１でカルキ抜き設定手段７が設定されているかどうかを判断する。カルキ抜き設定手段７が設定されていなければＳ２０２で加熱手段２を駆動して湯沸かしを開始させる。Ｓ２０３では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。ここで水温の温度が０．５℃上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が第２の所定値である２２秒未満であると湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が２２秒以上と検知されると、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。

また、ステップＳ２０１において、カルキ抜き設定手段７が設定されていると判断された場合は、同様にＳ２０４で加熱手段２を駆動して湯沸かしを開始させる。Ｓ２０５では、制御手段５による沸騰検知のための温度上昇勾配の検知を行う。ここで水温の温度が０．５℃上昇する時間を計測し続け、０．５℃上昇する時間が第４の所定値である３３秒未
満であると湯沸かしを継続し、０．５℃上昇する時間が３３秒以上と検知されると、沸騰したと判断し、Ｓ１０４にて加熱手段２をオフして保温動作に移る。

第４の所定値もあらかじめ実験を行って決定された数値であり、本実施の形態では、９０℃保温１リットル時の再沸騰時の沸騰時間は約１２０秒から１３０秒になる。従って、第２の所定値と第４の所定値の差による沸騰時間の最大差は約１００秒になる。この沸騰を継続している１００秒間にカルキ除去率を８０％から８５％に上昇させることができる。

ここで、ステップＳ２０５の第４の所定値による沸騰検知判定中に、カルキ抜き設定手段７の設定が取り消された場合は、ステップＳ２０６の条件分岐により沸騰検知の判定はステップＳ２０３に渡されるようにしている。これにより、湯沸かし途中で、使用者が、カルキ抜きをやめて早目に保温にしたいと気が変わり、カルキ抜き設定手段７の設定を取り消した場合でも、確実に沸騰時間を短縮できるような沸騰検知に直ぐに切り替えることが可能になる。

以上のように、保温時に水を追加しない再沸騰湯沸かしを行う場合においても、沸騰検知の判定値を第２の所定値より大きい値の第４の所定値に変更することで通常より遅く沸騰を検知するようにして沸騰時間が長くなるようにしているため、湯沸かし終了時のカルキ除去率を増やすことができる。さらに、カルキ抜き設定の湯沸かし時に、カルキ抜き設定を取り消した場合は、沸騰検知の判定値を第４の所定値から元の第２の所定値に変更することで、沸騰検知を早く行うことができる。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、再沸騰時の沸騰時間を任意に変えられることができるため、飲料用の加熱抽出器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の構成図 同電気湯沸かし器の保温からの動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の保温からの動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 容器
２ 加熱手段
３ 温度検知手段
４ 再沸騰手段
５ 制御手段
６ 節電設定手段
７ カルキ抜き設定手段

Claims (5)

1. 液体を収納する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度が所定温度上昇するのに要する時間が第１の所定値以上になった時に前記液体が沸騰したと判断する制御手段と、前記容器内の保温中の液体を再沸騰させるための再沸騰手段を有し、前記再沸騰手段が操作されたときに限り、前記制御手段は、第１の所定値より小さい第２の所定値以上になった時に沸騰したと判断するようにしたことを特徴とする電気湯沸かし器。
2. 再沸騰に必要な電力を節電するための節電設定手段を有し、前記節電設定手段が設定されているときに再沸騰手段が操作されたときは、制御手段は、第２の所定値より小さい第３の所定値以上になった時に液体が沸騰したと判断するようにした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
3. 沸騰を検知中に節電設定手段の設定が取り消された場合は、制御手段は、第２の所定値で液体の沸騰を判断するようにした請求項２に記載の電気湯沸かし器。
4. 湯のカルキ除去率を上げる湯沸かしを選択するためのカルキ抜き設定手段を有し、前記カルキ抜き設定手段が設定されているときに再沸騰手段が操作されたときは、制御手段は、第１の所定値より大きい第４の所定値以上になった時に液体が沸騰したと判断するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
5. 沸騰を検知中にカルキ抜き設定手段の設定が取り消された場合は、制御手段は、第２の所定値で液体の沸騰を判断するようにした請求項４に記載の電気湯沸かし器。

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