JP2010063618A - 加熱容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の当接部と温度センサの検出部とを確実に面接触状態で取付可能とし、検出精度を向上する。
【解決手段】液体を収容する容器２０を内部に配設した外装体（１１〜１３）と、容器２０の底に配設した加熱手段（ヒータ２５）とを備え、容器２０の外側面上部に位置するように容器２０を介して液体の温度を検出する温度検出手段（横温度センサ２８）を配設した加熱容器において、容器２０の外側面上部に平面状に延びる当接部２４を設け、当接部２４に対して温度検出手段２８の先端検出部３０を軸方向に付勢するとともに後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持する付勢手段（コイルバネ３７）を設けた構成としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気ポットや加湿器などの液体を加熱する加熱容器に関するものである。

この種の加熱容器は、外装体の内部に液体を収容する容器を備え、該容器の底に加熱手段としてヒータを配設することにより、前記容器を介して液体（水）を加熱して沸騰させた後、所定温度に保温するものである。そして、電気ポットでは、加熱したお湯をポンプによって吐出可能とし、加湿器では、加熱したお湯から発生する蒸気を室内に供給可能に構成している。また、電気ポットは、操作パネルに設けた再沸騰スイッチが操作されると、保温中の液体を再び沸騰させる再沸騰処理を実行する構成としている。

このような加熱容器に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平８−１３１３３３号公報

この特許文献１には、容器の底に第１温度センサを配設するとともに、容器の外側面上部に第２温度センサを配設した電気ポットが記載されている。第１温度センサは、保温処理を行う際の温度情報を制御手段に出力するものである。第２温度センサは、沸騰処理を行う際の温度情報を制御手段に出力するもので、定格満水位置より上部に位置するように配設されている。

このように構成した特許文献１の電気ポットは、沸騰処理の実行時にはヒータによって容器をフルパワーで加熱するため、容器の底の周囲が高温となる。しかし、この沸騰処理では、容器の上部に位置する第２温度センサによって内部の液体が沸騰したか否かを判断するため、ヒータの熱の影響を受けることなく、略正確な温度検出を行うことができる。

しかしながら、この特許文献１の電気ポットは、第２温度センサが容器の外側面に対して線接触した状態で配設されるため、検出精度が悪くなるという問題がある。この問題は、容器の外周面における温度センサの当接部を平面状にすれば解消できる。しかし、容器は、外装体に対して固定するものであるうえ、外装体には容器以外にも他の部品を装着する必要があるため、取付誤差の発生は避けられない。そのため、当接部を平面状とした場合には、更に当接面積が小さくなり、検出精度が悪くなるという場合がある。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、容器の当接部と温度センサの検出部とを確実に面接触状態で取付可能とし、検出精度を向上可能な加熱容器を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の加熱容器は、液体を収容する容器を内部に配設した外装体と、前記容器の底に配設した加熱手段とを備え、前記容器の外側面上部に位置するように容器を介して液体の温度を検出する温度検出手段を配設した加熱容器において、前記容器の外側面上部に平面状に延びる当接部を設け、該当接部に対して前記温度検出手段の先端検出部を軸方向に付勢するとともに後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持する付勢手段を設けた構成としている。

この加熱容器によれば、温度検出手段を容器の外側面上部に配設しているため、加熱手段の熱の影響を避けて、略正確な液体温度を検出することができる。そして、温度検出手段は、付勢手段によって容器の当接部に向けて付勢されているため、その検出部を確実に当接部に当接させた状態に配置できる。しかも、温度検出手段は、付勢手段により後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持しているため、外装体に対する容器の取付方向が周方向に若干ズレていても、確実に検出部の先端面を平面状をなす当接部に面接触させることができる。よって、確実に検出精度を向上できる。

この加熱容器では、前記付勢手段はコイルバネからなり、前記容器の当接部に向けて延びる取付金具を外装体に配設し、前記取付金具と温度検出手段の先端検出部との間に前記コイルバネを配設することが好ましい。
この場合、前記コイルバネは、取付金具の側から温度検出手段の先端検出部に向けて次第に直径が小さくなるように縮径したものである。
このようにすれば、温度検出手段の取付作業性を向上できるとともに、確実に検出部を当接部に対して面接触状態で配設できる。

また、前記外装体の上部に背面側で開閉可能にヒンジ接続した蓋体を備え、前記当接部を、正面側に位置するように設けることが好ましい。このようにすれば、ユーザが蓋体を開放し、容器の上端開口から内部を臨んだ状態では、平面状に加工した当接部が目視し難い位置となるため、外観が損なわれることを防止できる。

さらに、前記容器の外側面の外周部に筒状をなす断熱部材を配設し、これら容器と筒状断熱部材との間において、前記温度検出手段の上部と下部に位置するように断熱部材を更に配設することが好ましい。このようにすれば、加熱手段の熱の影響を確実に防止できるため、温度検出手段による検出精度を更に向上できる。

本発明の加熱容器では、温度検出手段を容器の外側面上部に配設しているため、加熱手段からの熱の影響を避けることができる。また、付勢手段によって温度検出手段を容器の当接部に向けて移動可能に保持し、検出部を確実に当接部に当接できるようにしている。しかも、温度検出手段は、付勢手段により後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持している。そのため、外装体に対する容器の取付方向が周方向に若干ズレていても、確実に検出部の先端面を平面状をなす当接部に面接触させることができる。よって、確実に検出精度を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る加熱容器である電気ポットを示す。この電気ポットは、ポット本体１０の上部に蓋体１４を開閉可能に配設したもので、容器２０の底に配設した底温度センサ２７と、容器２０の外側面上部に配設した横温度センサ２８とを用いて、通常の沸騰処理および再沸騰処理での沸騰状態を検出するようにしたものである。

前記ポット本体１０は、筒状をなす金属製の胴体１１と、胴体１１の上端開口に配設した樹脂製の肩体１２と、胴体１１の下端開口に配設した樹脂製の底体１３とからなる外装体を備えている。そのうち、肩体１２の背面側には、容器２０の上端開口を密閉する蓋体１４を開閉可能に取り付けるヒンジ接続部１５が設けられている。また、このヒンジ接続部１５と対向する正面側にはノーズ部１６が設けられている。さらに、図１および図２に示すように、肩体１２の開口部には、底体１３の上端外周部を挿通支持する筒状部１７が下向きに突設されている。この筒状部１７の外周面には、軸方向に沿って延びる補強リブ１８が周方向に所定間隔をもって設けられている。そのうち、正面側に位置する一対の補強リブ１８ａ，１８ｂ間には、取付金具３２をネジ止めして固定するための締付部１９が設けられている。即ち、これら補強リブ１８ａ，１８ｂ間は、取付金具３２を装着する装着部を構成する。

前記外装体の内部には、液体を収容する容器２０と、加熱手段であるヒータ２５，２６と、温度検出手段である一対の温度センサ２７，２８とが配設されている。また、容器２０の外周部には、筒状断熱部材３８と端部断熱部材４１Ａ，４１Ｂとが配設されている。さらに、容器２０の底には、内部の液体（水）の給湯手段であるポンプ４２が配設されている。

前記容器２０は、上端を開口し下端を閉塞した単層有底筒状のもので、その開口端が肩体１２の筒状部１７内に位置するように開口部に装着されている。この容器２０の底には、ヒータ２５，２６を配設するヒータ配設部２１が上向きに膨出するように設けられている。このヒータ配設部２１の中央には、更に底温度センサ２７を配設するための底当接部２２が、上向きに膨出するように設けられている。また、容器２０の外側面上部には、組付状態でヒンジ接続部１５の側に位置するように、容器２０の定格満水量の位置を示す水位線２３が設けられている。さらに、容器２０の外側面上部には、ノーズ部１６の側に位置するように、横温度センサ２８を配設する横当接部２４が設けられている。この横当接部２４は、水位線２３と略同一の高さに位置するとともに、組付状態で締付部１９に対して略軸方向に対応するように設けられている。また、横当接部２４は、平面視で外周面に対する接線と平行に延びる平面状をなすように、径方向内向きに窪むように設けられている。

前記容器２０のヒータ配設部２１には、第１加熱手段である沸騰ヒータ２５と、第２加熱手段である保温ヒータ２６とが上向きに積層配置されている。沸騰ヒータ２５は、沸騰処理および再沸騰処理時に動作（通電）されるものである。保温ヒータ２６は、保温処理時に動作されるものである。

前記容器２０の底当接部２２には、第１温度検出手段としてサーミスタからなる底温度センサ２７が配設されている。また、横当接部２４には、第２温度検出手段としてサーミスタからなる横温度センサ２８が配設されている。これら温度センサ２７，２８は、容器２０の壁面を介して内部の液体温度を検出するもので、各当接部２２，２４に対して面接触状態をなすように、軸方向に付勢した状態で配設されている。

具体的には、横温度センサ２８は、図３および図４に示すように、平面視円形状をなす容器２０の外周部に、取付金具３２と付勢手段であるコイルバネ３７を介して、横当接部２４に向けて直交方向に付勢するように配設されている。まず、横温度センサ２８は、円柱状をなすセンサ本体２９の先端に、センサ本体２９より大径の円板状をなす先端検出部３０を設けたＴ字形状のものである。また、センサ本体２９の後端には、電力および検出信号を出力するためのリード線３１が突出されている。

前記取付金具３２は、剛性を有し弾性的に殆ど変形しない金属板からなり、肩体１２に対してネジ止めにより固定され、容器２０の横当接部２４に向けて延びるように形成したものである。この取付金具３２は、隣接する補強リブ１８ａ，１８ｂの間隔より僅かに小さい幅の平板部３３を備えている。この平板部３３の上部には、半円形状をなすように外向きに突出し、締付部１９に一致するネジ孔を備えたブラケット部３４が設けられている。そして、平板部３３の下端には、横方向に突出するセンサ支持部３５が設けられている。このセンサ支持部３５は矩形状をなし、その中央には先端縁から打ち抜かれたリード線挿通部３６が設けられている。なお、このリード線挿通部３６は、リード線３１のみに限られず、横温度センサ２８のセンサ本体２９の後端部も所定の遊びをもって遊嵌可能に構成してもよい。

前記コイルバネ３７は、取付金具３２のセンサ支持部３５と容器２０の横当接部２４との間に配設され、横温度センサ２８を保持し、先端検出部３０を容器２０の横当接部２４に対して軸方向に付勢するものである。このコイルバネ３７は、弾性を有する線材を一端から他端に向けて次第に直径が小さくなるように縮径させながら螺旋状に巻回したもので、直径が小さい先端は横温度センサ２８の先端検出部３０に位置するように配設され、直径が大きい後端は取付金具３２のセンサ支持部３５に位置するように配設される。そして、コイルバネ３７の先端部の内径は、センサ本体２９の外径と略同一に形成され、後端部の外径は、リード線挿通部３６より大きい直径に形成されている。

本実施形態では、取付金具３２のセンサ支持部３５と容器２０との間の間隔を、横温度センサ２８の全長より長く設定している。そして、軸方向に付勢した横温度センサ２８の後端を、付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持するように構成している。これにより、横当接面に当接させる横温度センサ２８の平面状をなす先端検出部３０を、所定範囲で横回動可能に構成している。なお、この構成は、横温度センサ２８の後端をリード線挿通部３６に対して遊嵌可能に構成した場合も同様である。

図１に示すように、容器２０の外周部には筒状断熱部材３８が配設されている。この筒状断熱部材３８は、内筒材３９および外筒材４０を備え、これらの両端縁を接合し、内部空間を真空排気した真空二重ジャケットからなる。この筒状断熱部材３８は、肩体１２の筒状部１７に外嵌することにより固定されている。また、容器２０の外側面の略上下両端には、ウレタンなどの熱伝導度が低く、弾性を有する材料からなる端部断熱部材４１Ａ，４１Ｂが配設されている。なお、上側の端部断熱部材４１Ａは、容器２０を内部に挿通した筒状部１７と筒状断熱部材３８との間に配設され、下側の端部断熱部材４１Ｂは、容器２０と筒状断熱部材３８との間に配設されている。これにより、横温度センサ２８は、筒状断熱部材３８と端部断熱部材４１Ａ，４１Ｂとで囲繞された空間内に配設される。

前記ポンプ４２は、図２に示すように、容器２０の底外周部に設けた通水孔（図示せず）に配設されたものである。このポンプ４２の吐出側には揚水管４３が接続され、この揚水管４３が肩体１２のノーズ部１６に配設したベンセット４４に接続されている。そして、ポンプが動作されると、容器２０内の液体が揚水管４３を介してベンセット４４に給水され、このベンセット４４の吐出口４５から吐出される。

この電気ポットには、容器２０の底に基板ケース４６が配設され、この基板ケース４６内に電源ユニットと一緒に制御基板４７が配設されている。また、肩体１２のノーズ部１６には、操作パネル部４８が設けられている。そして、制御基板４７に実装した制御手段であるマイコンは、図示しない電源コードが商用電源に接続されることにより電力が投入されると、または、底温度センサ２７から入力される検出温度に基づいて、容器２０内の液体を沸騰させる通常沸騰処理を実行し、引き続いて保温処理を実行する。また、保温処理中に操作パネル部４８の再沸騰スイッチの操作を検出すると、保温中の液体を再度沸騰させる再沸騰処理を実行し、引き続いて保温処理を実行する。

本実施形態の通常沸騰処理では、底温度センサ２７の検出温度Ｔｂに基づいた第１通常沸騰判断工程と、横温度センサ２８の検出温度Ｔｓに基づいた第２通常沸騰判断工程とを並行処理する。各通常沸騰判断工程では、それぞれ沸騰状態を判断し、それぞれ通常沸騰完了時間ｔｎ１，ｔｎ２を設定する。そして、各工程で設定した通常沸騰完了時間ｔｎ１，ｔｎ２のうち、加熱時間が短い通常沸騰完了時間ｔｎ１，ｔｎ２を採用し、その通常沸騰完了時間ｔｎ１，ｔｎ２が経過すると沸騰ヒータ２５による加熱を停止する構成としている。

また、本実施形態の再沸騰処理では、通常沸騰処理と同様に、底温度センサ２７の検出温度Ｔｂに基づいた第１再沸騰判断工程と、横温度センサ２８の検出温度Ｔｓに基づいた第２再沸騰判断工程とを並行処理する。各再沸騰判断工程では、それぞれ沸騰状態を判断し、それぞれ再沸騰完了時間ｔｒ１，ｔｒ２を設定する。そして、再沸騰処理では、第２再沸騰判断工程で再沸騰完了時間ｔｒ２を設定した場合、この第２再沸騰完了時間ｔｒ２が経過すると沸騰ヒータ２５による加熱を停止させる。一方、第２再沸騰判断工程で判断条件が成立せず、再沸騰完了時間ｔｒ２を設定できなかった場合、第１再沸騰判断工程で設定した第１再沸騰完了時間ｔｒ１が経過すると沸騰ヒータ２５による加熱を停止させる構成としている。

前記構成の電気ポットを組み立てる場合には、肩体１２の筒状部１７に対して上側（蓋体１４の配設側）から容器２０を挿通させた状態で、図２に示すように、肩体１２を天地逆向きに配置する。そして、この状態で、ベンセット４４などの周辺部品を組み付けるとともに、ベンセット４４とポンプ４２とを揚水管４３で接続する。また、肩体１２に対して横温度センサ２８の取付金具３２をネジ止めして固定するとともに、取付金具３２のセンサ支持部３５と容器２０の横当接部２４との間に横温度センサ２８およびコイルバネ３７を配設する。

この際、ポンプ４２とベンセット４４の組付誤差などにより、図５（Ａ）に示すように、取付金具３２のセンサ支持部３５と容器２０の横当接部２４とが平行に位置しない場合がある。しかし、本実施形態では、横温度センサ２８を付勢部材であるコイルバネ３７によって軸方向に移動可能で、かつ、後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持させている。そのため、図５（Ｂ）に示すように、横温度センサ２８は、コイルバネ３７による軸方向の付勢により、確実に先端検出部３０を横当接部２４に当接させることができる。また、横温度センサ２８が付勢方向に対して直交方向に移動可能なため、その移動により先端検出部３０を横当接部２４に対して面接触させることができる。

その結果、肩体１２に対する容器２０の取付方向にズレが生じていても、横温度センサ２８の先端検出部３０を仕様通り配置することが可能であるため、検出精度が低下することを防止できる。また、横温度センサ２８は、容器２０の外側面上部に配設している。しかも、横温度センサ２８は、外周部と上下とが断熱部材３８，４１Ａ，４１Ｂにより区画されている。よって、通常沸騰処理および再沸騰処理時の沸騰ヒータ２５の熱の影響を避けて、略正確な液体温度を検出することができる。そのため、確実に沸騰状態で沸騰ヒータ２５による加熱を停止させ、過剰加熱を防止することができる。

また、本実施形態では、横温度センサ２８をセンサ支持部３５と横当接部２４との間に、コイルバネ３７を介して組み付ける構成である。よって、その組付時には、コイルバネ３７の先端から横温度センサ２８のセンサ本体２９を差し込んで保持させた状態で、センサ支持部３５と横当接部２４との間に配設することにより、確実に脱落することなく、組み付けることが可能である。よって、取付作業性を向上できる。

さらに、容器２０の横当接部２４は、容器２０の上部の壁面を内向きに窪ませることにより形成したものであるため、容器２０の内部を上方から臨むと確認できるものである。しかし、本実施形態では、この横当接部２４を組付状態で目視し難い正面側に位置するように設けているため、外観が損なわれることを防止できる。

図６は第２実施形態の電気ポットを示す。この第２実施形態では、取付金具３２を２箇所でネジ止めする構成とした点で、第１実施形態と相違している。即ち、第２実施形態の取付金具３２は、一対の平板部３３Ａ，３３Ｂを備えている。これら平板部３３Ａ，３３Ｂには、それぞれブラケット部３４，３４が形成されている。そして、これら平板部３３Ａ，３３Ｂの下端（図示では上端）を連続するように、センサ支持部３５が設けられている。このように構成した第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができるうえ、取付金具３２の剛性を高めることができるため、更に組付精度を向上できる。

図７は第３実施形態の電気ポットを示す。この第３実施形態では、取付金具４９を容器２０に接合により固定した点で、第１実施形態と相違している。具体的には、第３実施形態の取付金具４９は、横当接部２４の横寸法より僅かに大きいセンサ支持部５０を備えている。このセンサ支持部５０の中央には、下端縁から打ち抜かれたリード線挿通部５１が設けられている。また、センサ支持部５０の両端には、容器２０の外周部に対して所定の隙間を形成するための腕部５２，５２が設けられ、その先端に外向きに屈曲した溶着部５３が設けられている。

このように構成した第３実施形態では、基本的にはセンサ支持部５０と横当接部２４とは平行な状態をなすが、接合時の誤差により、やはり第１実施形態と同様にセンサ支持部５０と横当接部２４とが平行状態にならない場合がある。しかし、本実施形態では、この取付金具４９と容器２０との間に、横温度センサ２８をコイルバネ３７を介して配設するため、第１および第２実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

なお、本発明の加熱容器は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記各実施形態では、横温度センサ２８を保持するための付勢部材をコイルバネ３７により構成し、横温度センサ２８をコイルバネ３７の付勢力によって取付金具３２，４９と容器２０との間に配設する構成としたが、付勢部材はコイルバネ３７に限定されるものではない。即ち、図８に示すように、肩体１２にネジ止めして固定する取付金具５４を弾性を有する板バネにより構成し、この取付金具５４に横温度センサ２８のセンサ本体２９を挿通し、先端検出部３０を押圧する屈曲した付勢部５５を設け、この付勢部５５により横温度センサ２８を容器２０の横当接部２４に向けて付勢して配設する構成としてもよい。このようにすれば、コイルバネ３７と比較して付勢方向と直交する方向への移動量は少なくなるが、前記各実施形態と略同様の作用および効果を得ることができる。また、部品点数を削減できるとともに、取付作業性を向上できる点で、各実施形態と比較して好適である。

また、前記実施形態では、本発明の加熱容器として電気ポットを適用して説明したが、加熱したお湯から発生する蒸気を室内に供給する加湿器にも適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。

本発明に係る実施形態の加熱容器である電気ポットを示す断面図である。 第１実施形態の電気ポットの内部構成を示す斜視図である。 横温度センサの取付構造を示す分解斜視図である。 横温度センサの取付構造を示す平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の取付構造の作用および効果を説明するための平面図である。 第２実施形態の電気ポットの内部構成を示す斜視図である。 第３実施形態の横温度センサの取付構造を示す分解斜視図である。 横温度センサの取付構造の変形例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０…ポット本体（加熱容器）
１１…胴体（外装体）
１２…肩体（外装体）
１３…底体（外装体）
１４…蓋体
１５…ヒンジ接続部
１６…ノーズ部
２０…容器
２３…水位線
２４…横当接部
２５…沸騰ヒータ（加熱手段）
２８…横温度センサ（温度検出手段）
３０…先端検出部
３２…取付金具
３７…コイルバネ（付勢手段）
３８…筒状断熱部材
４１Ａ，４１Ｂ…端部断熱部材

Claims (5)

1. 液体を収容する容器を内部に配設した外装体と、前記容器の底に配設した加熱手段とを備え、前記容器の外側面上部に位置するように容器を介して液体の温度を検出する温度検出手段を配設した加熱容器において、
   前記容器の外側面上部に平面状に延びる当接部を設け、該当接部に対して前記温度検出手段の先端検出部を軸方向に付勢するとともに後端を付勢方向に対して直交方向に移動可能に保持する付勢手段を設けたことを特徴とする加熱容器。
2. 前記付勢手段はコイルバネからなり、前記容器の当接部に向けて延びる取付金具を外装体に配設し、前記取付金具と温度検出手段の先端検出部との間に前記コイルバネを配設したことを特徴とする請求項１に記載の加熱容器。
3. 前記コイルバネは、取付金具の側から温度検出手段の先端検出部に向けて次第に直径が小さくなるように縮径したものであることを特徴とする請求項２に記載の加熱容器。
4. 前記外装体の上部に背面側で開閉可能にヒンジ接続した蓋体を備え、前記当接部を、正面側に位置するように設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の加熱容器。
5. 前記容器の外側面の外周部に筒状をなす断熱部材を配設し、これら容器と筒状断熱部材との間において、前記温度検出手段の上部と下部に位置するように断熱部材を更に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の加熱容器。

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