JP2015037497A - 電気湯沸器 - Google Patents

Abstract

【課題】内容器底部に湯沸し用の面状ヒータと空焚き検知手段とを設けた電気湯沸し器において、内容器底部における部分的な検知領域の空焚きをも検出できるようにする。【解決手段】内容器を収納支持すると共に、底部側に受電部を有する容器本体と、該容器本体の後部に設けられた把手部と、上記容器本体の上部にあって上記内容器上部の開口を閉じる蓋体と、上記内容器の底部に設けられた湯沸し用の面状ヒータと、該内容器底部の面状ヒータに対応して設けられた空焚き検知手段と、上記容器本体の受電部と任意に接続され、同受電部を介して上記面状ヒータ等に電源を供給する給電部を有した電源台とを備えてなる電気湯沸かし器であって、上記空焚き検知手段を、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設け、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の部分的な空焚き状態をも検出できるようにした。【選択図】 図９

Description

本願発明は、電気ケトルのような電気湯沸器における空焚き検知機構の構成に関するものである。

最近では、保温ヒータを備え、常時保温ヒータに通電しておくことによって、いつでも所望の温度のお湯が使える保温機能を備えた電気ポットに変わって、必要なときに必要な量のお湯を迅速に沸かすようにし、通電状態の継続による消費電力の無駄を省いた電気ケトルが多く使用されるようになっている。

このようなタイプの電気湯沸器では、できるだけ早くお湯を沸かせること、つまり加熱効率の高いものであることが求められる。

しかし、従来の電気湯沸かし器では、例えばステンレス製の内容器の底部に伝熱性の良いアルミ板を介してシーズヒータをロー付けした構成のものが一般的であり、内容器の底部を直接加熱するものではないために、必ずしも加熱効率が良いとは言えないのが実情であった（特許文献１、特許文献２を参照）。

そこで、これを改良するために、例えば海外の一部の製品に見られるように、内容器の底部に直接面状ヒータを印刷等の手段で設置するなどして、内容器の底部にヒータ部分を一体化することも可能である（特許文献３、特許文献４を参照）。

このような構成を採用すると、内容器の底部が幅広く接する面状ヒータによって直接加熱されるので、極めて加熱効率が良くなり、湯沸し時間が大きく短縮される。

なお、これら電気湯沸器の場合、いずれにあってもヒータ部にはバイメタルなどの空焚き検知手段が設けられており、内容器底部における空焚き状態が検出される（例えば上記特許文献１、特許文献３、特許文献４のバイメタルを参照）。

特開２０１１−２４００７５号公報 特開２００９−１２５３５６号公報 特表平０９−５０７３９５号公報 特表平０９−５０６７９２号公報

ところが、以上のような面状ヒータによる加熱構造を採用した場合、ヒータ部の熱応答性、内容器に対する加熱効率が極めて高いのが利点ではあるが、他方、加熱力が強いがゆえに、次のような問題が生じる。

すなわち、容器本体が電源台上に接続され、湯が沸かされている途中において、同容器本体が電源台から分離され、水平な状態に傾けられて、湯が注出されるようになると、通常、上記面状ヒータが設けられている上記内容器底部の上半分側は湯と接触しなくなり、電源の供給がなくても、それまでの上記面状ヒータの高効率な発熱により、相当な温度上昇のオーバーシュートが生じる。そして、同温度が空焚き検知温度以上になると、部分的な空焚き状態となる。

しかし、上述した従来例の構成では、空焚きを検出する上記バイメタル等の空焚き検出手段が、上記内容器底部の中央部か、注出口側にしか設けられておらず、湯注出時にも内容器内の湯に接触した部分に対応していることから、そのような湯に接触していない内容器部分の部分的な空焚き状態を検出することはできなかった。

そのため、湯の注出が終わって、容器本体が再び電源台上に戻されると、湯沸し途中であったことから、そのまま面状ヒータに対する電源の供給が継続されて、沸騰状態になるまで内容器の湯の加熱が継続される。

この場合、湯の残量が多い場合には、そのままでも良いが、もしも湯の残量が少なく、内容器の底部全体が空焚きに近い状態のときには、上記湯に接触していなかった底部部分は、上記高温となった部分的な空焚き状態のまま、さらに面状ヒータによる高温の加熱が始まることになり、きわめて大きな熱負荷を受け、底板部分の変形、塗布されたフッ素樹脂の損傷（焦げ、焼け、撥水性の低下、変色、ミネラル付着、泡切れの悪化など）を招く恐れがある。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたもので、空焚き検出手段を、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設けることにより、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の部分的な空焚き状態をも確実に検出できるようにした電気湯沸器を提供することを目的とするものである。

本願各発明は、上記の課題を解決するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。
（１）請求項１の発明の課題解決手段
この発明の電気湯沸器では、内容器を収納支持すると共に、底部側に受電部を有する容器本体と、該容器本体の後部に設けられた把手部と、上記容器本体の上部にあって上記内容器上部の開口を閉じる蓋体と、上記容器本体の上端側前部に設けられた湯注出口部と、上記内容器の底部に設けられた湯沸し用の面状ヒータと、該内容器底部の面状ヒータに対応して設けられた空焚き検知手段と、上記容器本体の受電部と任意に接続され、同受電部を介して上記面状ヒータ等に電源を供給する給電部を有した電源台とを備えてなる電気湯沸かし器において、上記空焚き検知手段を、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設け、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の部分的な空焚き状態をも検出できるようにしたことを特徴としている。

このような課題解決手段によると、まず面状ヒータよりなる湯沸しヒータの採用により、水を入れた内容器の加熱効率が大きく向上し、湯沸し時間が大幅に短縮される。

しかも、空焚き検知手段は、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設けられており、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の上部側領域等の部分的な空焚き状態をも確実に検出できるように
なっている。

先に従来例の課題として述べたように、容器本体が電源台上に接続され、湯が沸かされている途中において、同容器本体が電源台から分離され、水平な状態に傾けられて、湯が注出されるようになると、通常、上記面状ヒータが設けられている上記内容器底部の上半分側は湯と接触しなくなり、電源の供給がなくても、それまでの上記面状ヒータの高効率な発熱により、相当な温度上昇のオーバーシュートが生じる。そして、同温度が空焚き検知温度以上になると、部分的な空焚き状態となる。

しかし、従来の構成では、空焚きを検出する空焚き検出手段が、上記内容器底部の中央部か、注出口側に設けられており、湯注出時にも内容器内の湯に接触した部分に対応していることから、そのような湯に接触していない内容器部分の空焚き状態を検出することはできなかった。

そのため、湯の注出が終わって、容器本体が再び電源台上に戻されると、湯沸し途中であったことから、そのまま面状ヒータに対する電源の供給が継続されて、沸騰状態になるまで内容器の湯の加熱が継続される。

この場合、湯の残量が多い場合には、そのままでも良いが、もしも湯の残量が少なく、空焚きに近い状態のときには、上記湯に接触していなかった底部部分は、上記高温となった部分的な空焚き状態のまま、さらに面状ヒータによる高温の加熱が始まることになり、大きな熱負荷を受けて、底板部分の変形、塗布されたフッ素樹脂の損傷（焦げ、焼け、撥水性の低下、変色、ミネラル付着、泡切れの悪化など）が生じる。

ところが、この発明の課題解決手段では、上記のように、空焚き検知手段は、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設けられており、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の上部側領域等の部分的な空焚き状態をも確実に検出するようになっている。

したがって、同構成によれば、容器本体が電源台上にあって、湯が沸かされている途中において、同容器本体が電源台から分離され、水平な状態に傾けられて、湯が注出されるようになり、面状ヒータが設けられている内容器底部の上述した上半分側が湯と接触しなくなり、それまでの面状ヒータの高効率な発熱により、温度上昇のオーバーシュートが生じ、部分的な空焚き状態になると、同空焚き状態が速やかに検出され、上記面状ヒータへの電源供給回路が遮断される。

その結果、その後、容器本体が電源台側に戻されても、内容器底部の温度が低下し、空焚き検知手段がリセットされるまでは、面状ヒータが加熱されるようなことはなく、従来のような問題は生じない。
（２）請求項２の発明の課題解決手段
この発明の電気湯沸器では、上記請求項１の発明の課題解決手段において、湯注出時において湯と接触する部分が容器本体の湯注出口側であり、湯注出時において湯と接触しなくなる部分が容器本体の把手側であることを特徴としている。

容器本体が電源台上に接続され、湯が沸かされている途中において、同容器本体が電源台から分離され、水平な状態に傾けられて、湯が注出されるようになると、通常、上記面状ヒータが設けられている内容器底部の把手部側が湯と接触しなくなり、電源の供給がなくても、それまでの上記面状ヒータの高効率な発熱により、相当な温度上昇のオーバーシュートが生じる。そして、同温度が空焚き検知温度以上になると、部分的な空焚き状態となる。

そこで、このような場合に、空焚き検知手段を、当該内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる把手部側の領域に対応させて設けると、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の同領域部分の空焚き状態を確実に検出するようになる。その結果、同様に従来の問題を有効に解決することができる。
（３）請求項３の発明の課題解決手段
この発明の電気湯沸器では、上記請求項１または２の発明の課題解決手段において、内容器底部の面状ヒータによる発熱量が、湯注出時において湯と接触する部分と湯注出時において湯と接触しなくなる部分とで、相互に異なる発熱量となっていることを特徴としている。

このような課題解決手段によると、例えば湯注出時においては湯と接触しなくなる内容器底部部分のヒータ発熱量を、湯注出時においても湯と接触する部分の発熱量よりも大きくすることができ、そのようにした場合、上記部分的な空焚き状態を一層迅速に生じさせ、より速やかに電源回路を遮断することができる。

また、同発熱量の大きい部分の上方の対応する蓋体位置に沸騰検知部を設けることなどにより、より早期の沸騰検知を可能とすることができ、早期の湯沸し、早期の電源遮断、それによる消費電力の節約、高い蒸気レス機能などを実現することができる。

また、それにより発生するトータルの蒸気量が大きく減少するので、合成樹脂部品の劣化等も減少する。
（４）請求項４の発明の課題解決手段
この発明の電気湯沸器では、上記請求項１、２または３の発明の課題解決手段において、内容器底部の面状ヒータによる発熱量が、湯注出時において湯と接触する部分の発熱量よりも、湯注出時において湯と接触しなくなる部分の発熱量の方が大きくなっていることを特徴としている。

このような課題解決手段によると、湯注出時において湯と接触しなくなる内容器底部部分のヒータ発熱量が、湯注出時において湯と接触する部分の発熱量よりも大きくなっていることから、上記部分的な空焚き状態が一層迅速に生じ、より速やかに電源回路を遮断することができる。

また、同発熱量の大きい湯注出時において湯と接触しなくなる部分の上方の対応する蓋体位置に沸騰検知部を設けることにより、より早期の沸騰検知を可能とすることができ、早期の湯沸し、早期の電源遮断、それによる消費電力の節約、高い蒸気レス機能などを実現することができる。

また、それにより発生するトータルの蒸気量が大きく減少するので、合成樹脂部品の劣化等も減少する。

以上の結果、本願発明によると、内容器内の湯の量に応じて、湯注出時に内容器の底部部分で生じる部分的な空焚き状態を、確実、かつ速やかに検出し、予め電源回路をＯＦＦにした上で、容器本体を電源台に戻すことができるので、従来のように実際に空焚きが生じるまで、不要な加熱を行なう問題が解消され、より信頼性、耐久性の高い電気湯沸器を提供することができるようになる。

本願発明の実施の形態に係る電気湯沸器の蓋閉状態における全体的な構造を示す右半分側の断面図である（容器本体を電源台上に載置一体化した図）。 同電気湯沸器の底部材を取り外した容器本体底部における電装部の構成および配線レイアウト等を示す底面図である（湯沸しヒータ配設パターンを省略して示す図）。 同電気湯沸器の内容器底部における湯沸しヒータ配設パターンおよび電装部の取り付け構造を示す底面図である。 同電気湯沸器の内容器底面部に設けられた電装部の構成を拡大して示す底面図である。 同電気湯沸器の内容器および内容器底面部における底板、湯沸しヒータ、電装部取付金具、受電カプラ、空焚き検知用バイメタル部分の構成を示す断面図である。 同電気湯沸器の内容器底面部における安全用サーモスタット部分の構成を示す拡大断面図である。 同電気湯沸器の内容器底部の底板に対する電装部取付金具、底部材取付金具、サーモスタット取付金具の設置状態を示す内容器の斜視図である。 同電気湯沸器の内容器底部における底板および底板に対する電装部取り付け金具の取付状態を示す内容器全体の側面図である。 同電気湯沸器の内容器底面部における湯沸しヒータの配設パターンと位置関係を容器本体の湯注出口（下口部）および把手位置との関係で示す底面図である。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の電気湯沸器を実施するための一つの形態について詳細に説明する。

先ず図１〜図９には、同本願発明の電気湯沸かし器を実施するための形態にかかる電気湯沸器本体の全体的な構成およびその内容器底部の湯沸しヒータ部を含む電装品部分の構成が示されている。
（電気湯沸器本体の構成）
すなわち、この実施の形態の電気湯沸器は、例えば図１および図２に示すように、内側に貯湯用の内容器３、上部に蓋体４、後部に把手８を備えた容器本体１と、該容器本体１が着脱可能に載置され、該載置状態で当該容器本体１の電装品部の電源回路に電源を供給する電源台２とからなっている。

そして、容器本体１は、例えば外装体である金属製の円筒状ケース１ａと、該円筒状ケース１ａの底部に嵌合一体化された合成樹脂製の皿状の底部材１ｂと、上記円筒状ケース１ａの上端側開口部に嵌合固定された合成樹脂製の環状の肩部材１ｃと、該環状の肩部材１ｃの内側に設けた係合段部１ｄを介して、開口部外周側のフランジ部３ａを吊設支持することにより、上記円筒状ケース１ａおよび底部材１ｂの内側に収納一体化された上記内容器３と、上記環状の肩部材１ｃの内側に着脱自在に嵌合され、上気内容器３の開口部を開閉する上下方向に相当の厚みのある上記蓋体４と、上記内容器３の底面部に設けられ、上記内容器３を湯沸し時において加熱する湯沸しヒータ５と、該湯沸しヒータ５を駆動制御する電源回路を備えた電装部６と、上記肩部材１ｃの前端部（図１の左側部）に設けられた上記内容器３内の湯を外部へ注出するための湯注出口（下口部）７と、上記円筒状ケース１ａの後端部（図１の右側部）にあって、上記肩部材１ｃから上記円筒状ケース１ａの下端部に延びる状態で成形または取り付けられた側面コの字形の湯注出操作用の把手８とを備えて構成されている。
（内容器の構成）
内容器３は、例えば図５〜図８に示すように、１枚板構造の略等径のステンレス製（合成樹脂製も可）の筒体部３１と、該筒体部３１の底部側開口部に同開口部を閉じるように外周囲を閉蓋状態で溶接一体化された同じくステンレス製の底板（少し厚め）３２とからなっており、該底板３２の底面部に上記湯沸しヒータ５が設けられている。底板３２は、上記筒体部３１の底部側開口部内周に設けた所定の幅の接合用フランジ部に対応する所定の幅の外周側環状のフラット部３２ａと、その内側の少し段下がりして上方に向けて緩やかな凹球面形状となった球面部３２ｂとからなっており、上記フラット部３２ａが上記筒体部３１の接合用フランジ部に溶接されて筒体部３１と一体になり、当該内容器３の底壁部を形成している。そして、同一体化状態において、該内容器３の内周面全体には、例えば粒子状の土鍋粉末やセラミック粉末を混入したフッ素樹脂がコーティングされる。

そして、以上のような底板３２の上記球面部３２ｂが上記湯沸しヒータ５の設置面とされ、該湯沸しヒータ設置面に対して上記湯沸しヒータ５が設置されている。
（湯沸しヒータの構成）
湯沸しヒータ５は、上記底板３２の球面部３２ｂに対して所定の絶縁層（絶縁ガラス層など）５１を介して印刷された所定の厚さ、所定の幅の面状ヒータ（帯状ヒータ）よりなり、例えば図３および図９に示すように、上記球面部３２ｂの中心部側に位置し、Ａ−Ａ´軸（図９参照）を挟んで左右対称に設けられている一対の給電部（給電用電源端子部）５２ａ、５２ｂを始点（および終点）として、上記球面部３２ｂの一部扇形部分（Ａ−Ａ´軸上の前端側に位置）のみを残して、上記球面部３２ｂの全体に亘り所定の隣接間隔をおいて、決して相互にクロスさせることなく、所望に屈曲させながら、一筆書き状に連続させて、可能な限り均一に配設した相互に軸対称な左右一対（２組）のウイングパターン（蝶が羽根を広げた形状）のものよりなっている。そして、その下面側（表面側）にも、上記球面部３２ｂ側と同様の絶縁層５１が印刷されている。

この左右対称な一対のウイングパターンの湯沸しヒータ５は、例えば図９に詳細に示されているように、その左右対称軸Ａ−Ａ´を基準として左右対称に配設されているとともに、同状態において、上記球面部３２ｂの中心Ｏから前方側方向（湯注出口７方向）に上記扇形のヒータ非設置面（湯沸しヒータ５および絶縁層５１の設けられていない部分）３２Ｓを設けて形成されている。このヒータ非設置面３２Ｓの後部側（把手８側）球面部３２ｂの中心Ｏ部分には、例えば図５、図７、図８に示すように、後述する電装部６を取り付けるための略三角形状の電装部取り付け金具１０が取り付けられている。

この電装部取付金具１０の金具本体１０ａ部分は、例えば３本の脚部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより、上気球面部３２ｂとの間に所定の空間（隙間）を保って取り付けられており、加熱部である底板３２からの熱の影響を受けないように構成されている。

また、上記底板３２の上記フラット部３２ａ部分には、上述した円筒状ケース１ａの底部に上述した底部材１ｂを螺合固定するための支持金具１２ａ、１２ｂと、後述する安全用のサーモスタット（ワンショットサーモ）１５を取り付けるための支持金具１２ｃが設けられている。これら各支持金具１２ａ〜１２ｃには、例えば図７に示すように、それぞれ取付用のネジを螺合するためのネジ溝１３が設けられている。

上記のように構成された湯沸しヒータ５は、例えば図９に示すように、その中心となる上記左右対称軸Ａ−Ａ´の位置を、内容器３の上記容器本体１内への組み込み状態（図１の状態）において、上記容器本体１の前端側湯注出口７と後端側把手８とを結ぶ前後方向の直線Ｘ−Ｘ´の位置から、底面視右方向に所定角θだけ斜めに回転させた状態で設けられており、上記左右対称な一対のウイングパターンの左右ウイング部を横切る左右方向のウイング軸Ｂ−Ｂ´も上記容器本体１の左右方向中心軸Ｙ−Ｙ´（Ｘ−Ｘ´軸に直角）から右方向に同所定の回転角θだけ回転した位置に設けられている。

これにより、上記球面部３２ｂ上における上記扇形のヒータ非設置部３２Ｓは、例えば図９から明らかなように、当該内容器３を上記容器本体１に組み込んだ状態において、上記容器本体１の底部の前後方向部分を１／２に分割するＹ−Ｙ´軸よりも前部側のＸ−Ｏ−Ｙ´領域部分に位置することになり、上記湯沸しヒータ５の面状ヒータ部分は、上記容器本体１の底部の前後方向部分を１／２に分割するＹ−Ｙ´軸よりも後半部分において、全体の略２／３の量のヒータが配設された状態となるように構成されている。

この結果、この実施の形態では、内容器３底部の加熱能力が全体に均一ではなく、湯注出口７側（前部側）よりも把手８側（後部側）の方が大きく、内容器３内の湯も上記湯注出口７側よりも同把手８側に近い部分の湯の方が相対的に早く沸騰し始めることになる。そこで、これに対応して、後述するように、蓋体４側の沸騰検知用蒸気導入通路４４も、把手８側後端寄りに設けており、それによって可能な限り速やかに沸騰を検知し、少しでも無駄な蒸気を出すことなく、湯沸しを完了させるようになっている。

なお、このようなヒータの配列パターンに関連して、以下に述べる空焚き検出用のバイメタル２５Ａ、２５Ｂも、その内の一つ２５Ｂは、上記Ｙ−Ｙ´軸よりも後端側に位置して設置されるようになっている（例えば、図２および図９を参照）。
（電装部の構成）
上記電装部６は、例えば図４に示されるように、耐熱性のある合成樹脂成形体よりなる電装用基体（基板兼用の筐体）を中心とし、同電装用基体に形成した各種電装品設置部に、例えば電源端子、スイッチ機構、空焚き検知手段等の各種電装品を設けて構成されている。この実施の形態の場合、上記空焚き検知手段としては、例えば円盤構造のバイメタルが採用されている。

この実施の形態の場合、上記電装用基体は、例えば上記扇形のヒータ非設置部３２Ｓを有し、上記容器本体１の前後方向軸Ｘ−Ｘ´よりも所定角θ右方向に回転したＡ−Ａ´軸を介して左右に対称な左右一対のウイング構造に配設された上記湯沸しヒータ５のレイアウトに対応して、同じくＡ−Ａ´を介して左右に対称な左右一対のウイング構造（蝶翼構造）のものに形成されている。そして、同電装用基体部分が上記電装品取り付け金具１０を介して上記底板３２の球面部３２ａ下面側中心部に取り付けられる。

先ず符号２１は、ガイド筒２１ａ、筒状電極２１ｂ、棒状電極２１ｃよりなる全体として筒状の受電カプラであり、同受電カプラ２１部分の左右両側前部にバイメタル設置部２３Ａ、２３Ｂ、後部に電源端子設置部２４Ａ、２４Ｂが一体成形により設けられている。そして、上記バイメタル設置部２３Ａ、２３Ｂには、その上部側に位置して空焚き検知用の円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂが設けられ、この円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂによって、上下に対応して設けられた第１、第２の電源接点１９ａ、２０ａ、１９ｂ、２０ｂをＯＮ、ＯＦＦするようになっている。

すなわち、円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂは、上記バイメタル設置部２３Ａ、２３Ｂの開口枠部分に一体に樹脂成形されたバイメタル支持部２７ａ、２７ｂの上部側に位置して上方に直角に折り曲げられた板状のバネ部材２６ａ、２６ｂにより上方側に押圧付勢された状態で、上下方向に昇降可能に弾性的に支持されており、通常の温度状態では、その外周縁部（感熱変形部）を上記底板３２の球面部３２ｂにおける湯沸しヒータ５の設置面に所定の接触圧を有して接触させている。

すなわち、該円盤状バイメタル２５Ａ、２５Ｂの上記外周縁部（感熱変形部）は、通常の温度状態では、湯沸しヒータ５の設置面側にスカート状に絞られた形で周縁部全体が当接しているが、湯沸しヒータ５設置面側の温度が所定の作動基準温度（例えば１４０℃）以上になると、逆方向（下方）に反り返り、逆方向に傾斜した状態となる。

一方、上記円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂは、同外周縁部の下面側に、上記第２の電源接点（可動側接点）２０ａ、２０ｂの上部側に位置して上下方向に弾性変形可能に設けられた第２の電源接点作動部材（レバー片）１８ａ、１８ｂ先端の所定長さ上方に延びる軸部材部分が当接可能に対応せしめられている（例えば図４および図５の符号１８ａ、１８ｂ部分を参照）。

そして、上記円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂの上記外周縁部（感熱変形部）が、上記湯沸しヒータ５設置面部分の作動基準温度（１４０℃）以上の温度上昇によって作動状態になると、その外周縁側を下方に反り返させることにより、上記軸部材部分を下方に押し下げ、上記電源接点作動部材１８ａ、１８ｂのレバー動作により上記第２の電源接点２０ａ、２０ｂを下方に押し下げるので、同第２の電源接点２０ａ、２０ｂの先端２０ｃ、２０ｄと上記上部側第１の電源接点（固定側接点）１９ａ、１９ｂの先端側接点部１９ｃ、１９ｄとが離間されて、上記湯沸しヒータ５への電源の供給が停止される。

この状態は、上記円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂの上記外周縁部（感熱変形部）が元の状態に復帰するまで維持される。

そして、この実施の形態の構成の場合、例えば図３および図９に示すように、上記円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂを、上記面状ヒータの局部加熱による泡の合体を生じにくい、複数本（２本）並列する状態で帯状に延びる面状ヒータが相互に外周側方向に曲成して離間し、相互の間に十分に広い面状ヒータのない空間が形成される５Ａ、５Ｂ部分に対応させて設けることにより、また同円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂを設置しようとする５Ａ、５Ｂ部分において、複数本（２本）並列に延びる帯状の面状ヒータを相互に外周側方向に曲成させることによって離間させ、それら相互の間に十分に広い面状ヒータのない空間を形成することによって、対応する面状ヒータ部分を隣り合う面状ヒータによる泡の合体を生じにくい構造のものにすることにより、上記各面状ヒータ部分で生じた多数の泡が相互に合体することを回避し、当該泡の合体によって部分的に大きな空洞部ができ、当該空洞部によって内容器３の底面と水との接触が断たれて、局部加熱が発生し、同局部加熱発生部分で部分的な空焚き状態が発生するのを回避し、上記空焚き検知用の円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂが誤作動、誤検知を生じるのを防止するようにしている。

また、この場合、少なくとも当該円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂの円形の感知面である上記外周縁部（感熱変形部）に対応する温度検知領域（図３、図９中に２点鎖線で示す領域）における面状ヒータの幅は、その他の領域におけるものよりも所定寸法以上幅を小さくして印刷するなど、面状ヒータ部で発生する泡の発生量自体を少なくし、より泡の合体による部分的な空焚きを生じさせないような構成が採用される（後述）。

他方、上記電装用基体の上記電源端子設置部２４Ａ、２４Ｂには、例えば図４に示すように、上記受電カプラ２１の筒状電極２１ｂ、棒状電極２１ｃを介して供給される電源を上記湯沸しヒータ５の給電部５２ａ、５２ｂに給電する弾性接触構造の給電端子（同図４のスタッド部２２ａ、２２ｂの上端側部分に設けられている）や後述する把手８側電源スイッチ部４７への電源供給端子Ｔ１、サーモスタット１５の一端側接続端子１６ｂとの接続端子Ｔ２、後述する把手８側沸騰検知部４６との信号線接続端子Ｔ３等の各種接続端子が設けられており、それぞれ図示のような所定のリード線を介して接続されている。

上記把手８側電源スイッチ部４７への電源供給端子Ｔ１は、電源配線である電源リード線を介して、図１に示す把手８内の配線空間８ａを介して把手８上端側の操作電源スイッチ４７の開閉接点および沸騰検知部４６の沸騰検知用バイメタル開閉接点４６ａとそれぞれ直列な関係で接続され、同沸騰検知用バイメタル開閉接点４６ａ部分から電源配線であるリード線を介して再び把手８内の配線空間８ａ内をユーターンして上記安全用サーモスタット１５の他端側接続端子１６ａ部分に接続されている。

安全用サーモスタット１５は、例えば上記球面部３２ｂの扇形のヒータ非設置面３２Ｓ左側の面状ヒータ部分に対応して設けられており、同部分が特別な異常温度（例えば270℃以上の高温）になったようなときに作動して、上記湯沸しヒータ５その他への全ての電源の供給を停止する。この安全用サーモスタット１５は、例えば図３および図６に示されるように、上記底板３２のフラット部３２ａのサーモスタット支持金具１２ｃに取り付けられ、上下方向に延びる支持ケース１５ａ内に押圧付勢用のコイルバネ１５ｃを介して感熱センサー１５ｂを収納し、同感熱センサー１５ｂの先端を上記扇形のヒータ非設置面３２Ｓ左側の面状ヒータ部分に押圧状態で接触させ、外周側に設けた取り付けブラケット部１５ｄを介して上記支持金具１２ｃに固定されている。
（電源台の構成）
さらに、図１において、符号２は卓上型の電源台であり、その中央部には、上記筒体構造の受電カプラ２１のガイド筒２１ａ内に嵌合される同じく筒体構造の給電カプラ１１が所定の高さ上方に突出して設けられている一方、裏面側には電源コードの収納空間が設けられている。

給電カプラ１１は、上記受電カプラ２１のガイド筒２１ａに対応して、その内側に摺動可能に嵌合されるガイド筒１１ａと、該ガイド筒１１ａの内周側にあって、上記筒状電極２１ｂの内側にブラシ構造の電極を介して嵌合される筒状電極１１ｂとからなり、該筒状電極１１ｂの内側に上記受電カプラ２１側の棒状電極２１ｃが挿入されるようになっており、上記電源コード収納空間内の図示しない電源コードがＡＣ電源に接続されると、上記電源台２側給電カプラ１１を介して上記容器本体１側の受電カプラ２１にＡＣ電源が供給され、さらに同受電カプラ２１を介して上述の各電源回路に電源が供給される。

その結果、同電源回路を介して、上記湯沸しヒータ５、空焚き検知用のバイメタル２５Ａ、２５Ｂ、安全用サーモスタット１５、電源スイッチ部４７、沸騰検知部４６などに電源が供給されることになる。なお、電源スイッチ部４７内には照明用のネオンランプ４７ａが設けられている。
（蓋体部分の構成）
蓋体４は、例えば合成樹脂製の上板４１と該上板４１に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板４２と、その下方側の金属製の内カバー４３とからなっており、上記肩部材１ｃ内側の開口部に対して上下方向に着脱自在に嵌合されている。上記上板４１および下板４２間の空間は、必要に応じて断熱材を充填した断熱構造体に形成されるとともに、下板４２の一部には、下方から上方に向けて沸騰検知用の蒸気導入通路４４が設けられている。

この蒸気導入通路４４は、上記内カバー４３の後端側把手８に近い位置に設けられており、その下端側蒸気導入口部分から上記把手部８の上端側前部に設けた沸騰検知用バイメタル４６ａを有する沸騰検知用の蒸気通路に向けて連通している。そして、同沸騰検知用蒸気通路部分におけるバイメタル４６ａの作用で沸騰が検知される。

そして、それにより上記内容器３内の湯の沸騰が検知されると、同バイメタル４６ａ部分で上記湯沸しヒータ５への電源の供給が遮断される。

この場合、この実施の形態の構成では、上述のように内容器３底部の加熱能力が全体に均一ではなく、湯注出口７側（前部側）よりも把手８側（後部側）の方が大きく構成されており、内容器３内の湯も上記湯注出口７側よりも同把手８側に近い部分の湯の方が相対的に早く沸騰し始めることになる。そこで、これに対応して、上記のように蓋体４側の沸騰検知用蒸気導入通路４４も、把手８側後端寄りに位置させて設けており、それによって可能な限り速やかに沸騰蒸気を導入、検知し、少しでも無駄な蒸気を出すことなく、湯沸しを完了させるようになっている。

また、この蓋体４の前端側には、下部側内カバー４３の湯導入口部から上部前面側の湯導出口部に至る給湯通路９が設けられている。そして、この給湯通路９の途中には、ロック・アンロック用の操作ボタン４５によって出湯状態を制御する開閉弁機構が設けられている。符号４５ａは同開閉機構の開閉弁、４５ｂは同開閉弁４５ａおよび上記操作ボタン４５を上方側（閉弁状態）に上昇付勢しているコイルスプリングである。
（空焚き検知用バイメタルの誤検知対策）
ところで、上述のように、内容器３加熱用の湯沸しヒータ５として、以上のような面状ヒータ構造を採用した場合、ヒータ部の加熱効率が高く、きわめて迅速な湯沸しを行なえる反面、内容器３のヒータ部に対応した部分のみが局部的に加熱され、内容器３内面のヒータ部に対応した部分に局部的に多数の泡の発生が生じる。そして、この多数の泡が、やがて合体し、大きな泡となる。この場合、複数本の面状ヒータが相互に隣接していると、それら隣り合って生じる泡が合体して、さらに大きな泡となる。

そして、そのような大きな泡が生じると、当該泡部分が空洞となり、同空洞によって内容器３と水との接触が断たれて、上記ヒータ部に対応する内容器３の底板３２部分が局部的に加熱され、部分的な空焚き状態となって、同部分の温度が異常に上昇する。

その結果、当該ヒータ部に対応して設けられている上記空焚き検知用の円盤状バイメタル２５Ａ、２５Ｂが誤作動し、湯沸しヒータ５への電源を遮断してしまう。また、面状ヒータの変形が生じる。さらに、上記内容器３内周面のフッ素樹脂に悪影響を与える（変色、撥水性の低下）。

そこで、この実施の形態では、上述の様に、空焚き検知用の円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂ（それらの温度感知面）を、上記面状ヒータの局部加熱による泡の合体を生じにくい部分、例えば図３および図９に示すように、隣接し、相互に並設状態で延びる複数本（２本）の帯状の面状ヒータが相互に外周側方向に曲成して離間し、相互の間に十分に広い面状ヒータのない空間が形成され、相互の発生した泡の合体が生じにくい配設パターン部分５Ａ、５Ｂに対応させて設けることにより、また同空焚き検知用のバイメタル２５Ａ、２５Ｂを設置しようとする温度検知領域５Ａ、５Ｂ部分において、隣接し、相互に並設状態で延びる複数本（２本）の帯状の面状ヒータを相互に外周側方向に曲成させることによって離間させ、相互の間に十分に広い面状ヒータのない空間を形成することによって、対応する面状ヒータ部分を局部加熱による泡の合体を生じにくい構造のものにすることにより、それら面状ヒータ部分で生じた泡の合体を可能な限り回避し、空焚き検知用バイメタル２５Ａ、２５Ｂの誤作動、誤検知を防止するようにしている。
（湯の注出に伴う部分的な空焚き状態の検知構造）
内容器３の底部における部分的な空焚き状態は、上述のような湯沸し時における泡の合体による場合だけでなく、例えば次の場合のような湯の注出時にも発生する。

すなわち、上述した容器本体１が電源台２上に接続され、湯が沸かされている途中において、同容器本体１が電源台２から分離され、水平な状態に傾けられて湯が注出されるようになると、通常、上記面状ヒータが設けられている上記内容器３底部の上半分側部分は湯と接触しなくなり、電源の供給がなくても、それまでの上記面状ヒータの高効率な発熱により、相当な温度上昇のオーバーシュートが生じる。そして、同温度が空焚き検知温度以上になると、実質的に部分的な空焚き状態となる。

しかし、すでに述べたように、従来の構成では、空焚きを検出する空焚き検出手段が、上記内容器３底部の中央部か、注出口側に設けられており、湯注出時にも内容器３内の湯に接触した部分に対応していることから、そのような湯に接触していない内容器３部分の空焚き状態を検出することはできなかった。

そのため、湯の注出が終わって、容器本体１が再び電源台２上に戻されると、湯沸し途中であったことから、そのまま面状ヒータに対する電源の供給が継続されて、沸騰状態になるまで内容器３内の湯の加熱が継続される。

この場合、湯の残量が多い場合には、そのままでも良いが、もしも湯の残量が少なく、空焚きに近い状態のときには、上記湯に接触していなかった底部部分は、上記高温となった部分的な空焚き状態のまま、さらに面状ヒータによる高温の加熱が始まることになり、大きな熱負荷を受けて、面状ヒータ設置面である底板３２部分の変形、塗布されたフッ素樹脂の損傷（焦げ、焼け、撥水性の低下、変色、ミネラル付着、泡切れの悪化など）を招く。

そこで、この発明の実施の形態では、図９に示すように、上記空焚き検知用の円盤状バイメタル２５Ａ、２５Ｂの内の一方のもの２５Ｂを、上記内容器３底部の湯注出時において湯と接触しなくなる把手８側部分、例えば内容器３の底部を前後方向（Ｘ−Ｘ´軸方向）１／２に分割する左右Ｙ−Ｙ´軸よりも後方側部分に設け、上記容器本体１が上記電源台２から分離された湯注出時における内容器３底部の上述した部分的な空焚き状態をも検出できるようにしている。

このような構成によると、まず面状ヒータよりなる湯沸しヒータ５の採用により、水を入れた内容器３の加熱効率が大きく向上し、湯沸し時間が大幅に短縮される。

しかも、空焚き検知用の円盤状バイメタル２５Ｂは、上記内容器３底部の湯注出時において湯と接触しなくなる把手８側部分に対応させて設けられていることから、上記容器本体１が上記電源台２から分離された湯注出時における内容器３底部の上部側領域等の部分的な空焚き状態をも確実に検出し、同湯注出状態において、上記面状ヒータへの電源回路を遮断する。

したがって、その後、容器本体１が電源台２側に戻されても、上記内容器３底部の温度が低下し、円盤状バイメタル２５Ｂがリセットされるまでは、面状ヒータが加熱されるようなことはなく、従来のような問題は生じない。

また、この発明の実施の形態の構成では、すでに図９の構成について述べたように、単位面積あたりの面状ヒータの配設量を変えることにより、内容器３底部の加熱能力が全体に均一ではなく、湯注出口７側（前部側）よりも把手８側（後部側）の方が大きくなるように構成されており、内容器３内の湯も上記湯注出口７側よりも同把手８側に近い部分の湯の方が相対的に早く沸騰し始めるようになっている。

そこで、これに対応して、上記のように蓋体４側の沸騰検知用蒸気導入通路４４も、把手８側後端寄りに位置させて設けており、それによって可能な限り速やかに沸騰蒸気を導入、検知し、少しでも無駄な蒸気を出すことなく、少しでも早く湯沸しを完了させ、電源を遮断するようになっている。

これにより、迅速な湯沸し、短時間での電源遮断、可及的な消費電力の節約、高い蒸気レス機能などを実現することができる。

また、それにより発生するトータルの蒸気量が大きく減少するので、合成樹脂部品の劣化等も減少する。

これらの結果、この発明の実施の形態によると、具体的な内容器３内の湯の量に応じて、湯注出時に内容器３の底部部分で生じる部分的な空焚き状態を、確実、かつ速やかに検出し、予め電源回路をＯＦＦにした上で、容器本体１を電源台２に戻すことができるので、従来のように実際に空焚きが生じるまで、不要な加熱を行なう問題が解消され、より信頼性、耐久性の高い電気湯沸器を提供することができるようになる。
（変形例）
なお、以上の実施の形態の構成では、上記内容器３底部の空焚き検知手段として、円盤状のバイメタル２５Ａ、２５Ｂを採用したが、同空焚き検知手段は、例えばサーミスタに変更することもできる。

上記実施の形態の構成における内容器３底部の空焚き検知手段は、必ずしも上述のような円盤状バイメタル２５Ａ、２５Ｂに限られるものではなく、例えばサーミスタなどの応答性の高い温度検知手段を採用することもできる。

このように空焚き検知手段としてサーミスタを使用すると、検知手段自体を小型のもので構成することができるとともに、温度検知性能、応答性の高いものとすることができるので、局部加熱による泡自体が発生しにくい面状ヒータ間の狭い領域や、面状ヒータの局部加熱による泡の合体が生じにくい所望の部位に任意に設置することができるようになり、面状ヒータ部分で局部加熱が生じても、同局部加熱による泡の合体の影響を受けることなく、迅速かつ正確な底板温度の検出が可能となる。

その結果、誤動作や誤った空焚き検知を確実に回避することができるだけでなく、必ずしも面状ヒータの幅を狭くしたり、配設間隔を広くしたりする必要がなくなるので、きわめて加熱効率の高いものとすることができる。

１は容器本体、２は電源台、３は内容器、３ａはフランジ部、４は蓋体、５は湯沸しヒータ、６は電装部、７は湯注出口（下口部）、８は把手、１０は電装部取り付け金具、１１は給電カプラ、１５は安全用サーモスタット、１８ａ、１８ｂは電源接点作動部材、１９ａ、１９ｂは第１の電源接点（固定側接点）、２０ａ、２０ｂは第２の電源接点（可動側接点）、２１は受電カプラ、２３Ａ、２３Ｂはバイメタル設置部、２４Ａ、２４Ｂは電源端子設置部、２５Ａ、２５Ｂは円盤状バイメタル、２６ａ、２６ｂはバネ部材、２７ａ、２７ｂはバイメタル支持部、３２は底板、３２ｂは球面部である。

Claims (4)

1. 内容器を収納支持すると共に、底部側に受電部を有する容器本体と、該容器本体の後部に設けられた把手部と、上記容器本体の上部にあって上記内容器上部の開口を閉じる蓋体と、上記容器本体の上端側前部に設けられた湯注出口部と、上記内容器の底部に設けられた湯沸し用の面状ヒータと、該内容器底部の面状ヒータに対応して設けられた空焚き検知手段と、上記容器本体の受電部と任意に接続され、同受電部を介して上記面状ヒータ等に電源を供給する給電部を有した電源台とを備えてなる電気湯沸かし器において、上記空焚き検知手段を、上記内容器底部の湯注出時において湯と接触しなくなる部分に対応させて設け、上記容器本体が上記電源台から分離された湯注出時における内容器底部の部分的な空焚き状態を検出できるようにしたことを特徴とする電気湯沸かし器。
2. 湯注出時において湯と接触する部分が容器本体の湯注出口部側であり、湯注出時に
   おいて湯と接触しなくなる部分が容器本体の把手部側であることを特徴とする請求項
   １記載の電気湯沸器。
3. 内容器底部の面状ヒータによる発熱量が、湯注出時において湯と接触する部分と湯注出時において湯と接触しなくなる部分とで、相互に異なる発熱量となっていることを特徴とする請求項１または２記載の電気湯沸器。
4. 内容器底部の面状ヒータによる発熱量は、湯注出時において湯と接触する部分の発熱量よりも、湯注出時において湯と接触しなくなる部分の発熱量の方が大きくなっていることを特徴とする請求項１、２または３記載の電気湯沸器。

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