JP2667000B2 - 電気湯沸器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、容器内に収容された液体を加熱保温する電
気湯沸器に関するものである。

従来の技術 従来、この種の電気湯沸器は第４図（ａ）に示すよう
な構成になっていた。すなわち、第４図（ａ）に示すよ
うに、容器１の内側の満水の位置に満水を示す刻印２を
ほどこしたり、もしくは容器１内の水位を確認するため
に外ケース３に取り付けられた取り付け枠４の満水表示
位置Ａにこの部分を拡大した第４図（ｂ）に示すように
“満水”という文字を表示し、水位を示す浮子５がこの
表示位置に達したかどうか、使用者が目視により確認し
ていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の構成では、満水か否かは刻
印による表示だけでわかりにくく、しかも、満水位置以
上に注水されていても容器１内の水は加熱することがで
き、沸騰時には水の熱膨張で吐出口より熱湯がふきこぼ
れる恐れがあるという問題を有していた。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、水位が上
下２つの検知位置のいずれかに達することで加熱開始直
後またはそれ以後の加熱モードあるいは保温モードにお
ける異常を確実に検知でき、発熱体の加熱を停止させる
とともに報知を行って危険を知らせることのできる電気
湯沸器を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の電気湯沸器は、液
体を収容する容器と、前記容器を加熱する発熱体と、前
記発熱体の通電を制御する加熱手段と、前記容器内の温
度を検知する温度検知手段と、前記容器に連結された前
記容器内の水位を示す水位管と、前記水位管の上部第１
の検知位置に設けられた第１の水位検知手段と、前記第
１の水位検知手段の上方の第２の検知位置に設けられた
第２の水位検知手段と、報知を行う報知手段と、加熱開
始時は第１の検知位置、それ以後は第２の検知位置まで
水位が達すると、検知位置より水位が低くなるまで加熱
手段をオフして前記報知手段を駆動させ、かつ加熱モー
ドにおいて水位が第１と第２の検知位置の間にあるとき
に前記温度検知手段の入力により温度が下がったことを
検知すると加熱手段をオフし、前記報知手段を駆動させ
る制御手段とを備えたものである。

作用 上記構成により、加熱開始時には、第１の検知位置で
満水検知を行い、それ以後では、熱膨張による水位上昇
分も加味した安全な第２の検知位置で満水検知を行い、
満水時、発熱体をオフして加熱を中止するとともに、報
知手段による満水報知がなされる。また、加熱モード中
に第１と第２の検知位置の間まで新たに水を加えたとす
ると、温度検知手段により水温が下がったことを検知
し、新たに水が追加されて水位が上昇したと判断してた
だちに発熱体をオフし加熱を中止するとともに、報知手
段による満水報知がなされる。

したがって、吐出口から湯がふきこぼれるほど水位は
あがらずに危険のない状態で動作させることができ、ま
た、加熱モード中に新たに水を足しすぎても、湯のふき
こぼれの危険がおこり得るかどうかをすぐに検知するこ
とができ、極めて使い勝手のよい電気湯沸器を提供する
ことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例の電気湯沸器の満水検知処
理の構成を示したブロック図である。第１図において、
水位管11は、液体を収容する容器12に上部および下部で
連結され、液体の容量により浮き沈みする浮子13により
容器12内の水位を外部に表示するものである。第１の水
位検知手段であるＬ検知手段14は、満水の刻印のある高
さにおいて水位管部に取り付けられている。第２の水位
検知手段であるＨ検知手段15は、Ｌ検知手段14の上方
（ここでは約5mm）に取り付けられている。これらＬ検
知手段14およびＨ検知手段15は、常時満水検知を行なっ
ており、その出力は制御手段16に入力されている。加熱
手段17は容器12の底面に取り付けられた発熱体18の制御
を行う。温度検知手段19は、容器12の底面の温度を検知
し、制御手段16に入力するものである。報知手段20は、
水位検知手段が満水を検知すると、外部に満水であるこ
とを知らせるものである。制御手段16はＬ検知手段14、
Ｈ検知手段15および温度検知手段19の出力を入力とし、
加熱手段17および報知手段20を駆動制御するものであ
る。

上記構成の電気湯沸器についてさらに詳しく説明す
る。

第２図は本発明の一実施例の電気湯沸器の満水検知処
理の回路図である。第２図において、交流電源21と直流
電源22が回路全体に電圧を供給している。制御手段16は
マイクロコンピューター（以下、マイコンという）23で
構成されている。Ｌ検知手段14およびＨ検知手段15は、
それぞれフォトダイオード24,25とフォトトランジスタ2
6,27と抵抗によってそれぞれ構成されており、容器12内
の水量により浮子13がそれぞれの検知位置まで達すると
フォトダーイオード24または25の光は遮られてフォトト
ランジスタ26または27はオフし、マイコン23には“H"が
入力される。一方、浮子13がそれぞれの検知位置になけ
れば、フォトトランジスタ26または27はフォトダイオー
ド24または25の光を受けてオンし、このとき、マイコン
23には“L"が入力される。加熱手段17はリレー接点28、
リレーコイル29およびトランジスタ30により構成され、
マイコン23から抵抗を介してトランジスタ30のベースに
“H"が出力されるとトランジスタ30を通してリレーコイ
ル29に電流が流れ、リレー接点28は閉じて発熱体18を加
熱する。報知手段20は満水時の表示をするLED31とブザ
ー32によって構成され、満水検知時にマイコン17の命令
によって駆動し、使用者に視覚および聴覚で知らせる。
温度検知手段19はオペアンプ33と負特性サーミスタ34と
抵抗35,36,37よりなり非反転増幅器38と、この非反転増
幅器38のオペアンプ33の電圧出力を周波数に変換するＶ
−ｆ変換器39とで構成されている。非反転増幅器38の出
力は、抵抗36,37の抵抗値をR_c,R_fとすると、サーミスタ
34と抵抗35との分圧を（R_c−R_f）/R_c倍した値を出力し
ており、Ｖ−ｆ変換器39はこの非反転増幅器38の出力電
圧を周波数に変換してマイコン23に入力する。この入力
された周波数はマイコン23内のプログラムにより数値に
変換され、これを前回の値と比較して前回に比べて温度
が上ったか下がったかを判断するようにしている。

第３図はマイコン23の満水検知処理の主要動作を示す
フローチャートである、電気湯沸器への注水後、まず、
ステップ41で加熱開始のスイッチが押された瞬間、マイ
コン23は加熱手段をオンさせる信号を出力し、その出力
により加熱開始直後であると判断する。加熱開始直後で
あれば、ステップ42でＬ検知手段の出力を入力し、ステ
ップ43での満水かどうかの判定をする。したがって、加
熱開始のスイッチが押されると、必ずＬ検知手段14によ
る膜水検知がなされる。一方、加熱開始直後でないとき
はステップ44が実行され、現在が加熱モード中なのか保
温モード中なのかを判別し、加熱後の保温モード中なら
ばステップ45でＨ検知手段15の出力を入力し、ステップ
43でＨ検知手段15による満水かどうかの判定を行う。ス
テップ43の満水判定は、加熱開始直後のＬ検知手段の入
力とその後、温度上昇して保温モード時のＨ検知手段の
入力を共通に判定し、このどちらの検知位置においても
水位が達しておれば満水と判断し、ステップ46で加熱手
段17をオフし、ステップ47で満水の報知ブザー32とLED3
1を駆動し、使用者に満水であることを知らせる。さら
に、ステップ48で後述する温度比較のために温度検知手
段19の出力を入力して数値として記憶し、次の工程へ進
む。また、ステップ43で検知位置まで水位が達していな
ければ、ステップ48へ直接行き、このときの温度データ
を記憶して次の工程へ進む。

次に容器にさらに水を追加されたときの満水検知につ
いて説明する。

ステップ44で加熱モード中であると判別されると、ま
ずステップ49でＬ検知手段14の出力を入力し、ステップ
50で第１の検知位置以上に水位が達しているかどうかを
判別し、それより低い水位であるならば問題がないので
ステップ48を実行して次の工程へ進み、高い水位である
ならばステップ51でＨ検知手段15の出力を入力し、ステ
ップ52で第２の検知位置以上に水位が達しているかどう
かを判別し、それより高ければステップ46,47で加熱手
段17をオフするとともに、報知手段20による満水の報知
を行い、低い水位であればステップ53を実行する。つま
り、第１の検知位置と第２の検知位置の間に水位がある
かがステップ49〜52で判別されたことになり、この間に
水位がある場合にはステップ53で温度検知手段19の出力
をマイコン23に入力し、ステップ48で記憶している数値
と現在の数値をステップ45で比較し、その結果、温度が
下がったと判定すると新たに水が追加されたと判断して
ステップ46〜48を実行し、下がっていなければ第１の検
知位置以下にあった水が加熱されて第１と第２の検知位
置の間まで膨張したと判断して問題がないので、次の工
程へと進む。

したがって、新たに水が追加された場合も含めて、満
水位置よりも上方まで水位があるような場合には加熱を
中止するとともに満水報知も容易にできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、加熱途中で水を追加し
た場合も含めて、水の入れすぎにより沸騰時に熱湯が吐
出口からふきこぼれることを、簡単な構成で確実に防ぐ
ことができ、安全な電気湯沸器を得ることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気湯沸器の満水検知
処理のブロック図、第２図は同電気湯沸器の満水検知処
理の回路図、第３図は同電気湯沸器の満水検知処理ノた
めのマイコンの主要動作を示すフローチャート、第４図
（ａ）は従来の電気湯沸器の一部切欠き斜視図、第４図
（ｂ）は第４図は（ａ）のＡ部拡大図である。 11……水位管、12……容器、14……Ｌ検知手段、15……
Ｈ検知手段、16……制御手段、17……加熱手段、18……
発熱体、19……温度検知手段、20……報知手段、23……
マイコン、24,25……フォトダイオード、26,27……フォ
トトランジスタ、28……リレー接点、29……リレーコイ
ル、30……トランジスタ、31……LED,32……ブザー、33
……オペアンプ、34……サーミスタ、35,36,37……抵
抗、38……非反転増幅器、39……Ｖ−ｆ変換器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を収容する容器と、前記容器を加熱す
   る発熱体と、前記発熱体の通電を制御する加熱手段と、
   前記容器内の温度を検知する温度検知手段と、前記容器
   に連結され前記容器内の水位を示す水位管と、前記水位
   管の上部第１の検知位置に設けられた第１の水位検知手
   段と、前記第１の水位検知手段の上方の第２の検知位置
   に設けられた第２の水位検知手段と、報知を行う報知手
   段と、加熱開始時は第１の検知位置、それ以後は第２の
   検知位置まで水位が達すると、検知位置より水位が低く
   なるまで加熱手段をオフし、前記報知手段を駆動させ、
   かつ加熱モードにおいて水位が第１と第２の検知位置の
   間にあるときに前記温度検知手段の入力により温度が下
   がったことを検知すると加熱手段をオフし、前記報知手
   段を駆動させる制御手段とを備えた電気湯沸器。