JP2715925B2 - 電気ポット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気ポット、特に熱不
良導体よりなる容器内の内容液を容器外のヒータによっ
て加熱する電気ポットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような電気ポットは、例えば、乳児
用のミルクを作るのに、一旦沸騰させた後、これを乳児
の飲み頃な４０℃程度の温度に保温するようないわゆる
調乳ポットに適用されている。

【０００３】このものは、ガラス製の透明な一重容器を
採用しており、内容液の状態や量を見ることができる
し、清潔に保たれやすいと云った利点がある。耐熱ガラ
ス製の容器は、堅牢で取扱いやすいものとするため、特
に底部は比較的厚肉にされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス製容器
は熱不良導体である上に、底部が厚肉であると、容器自
体の温度が低い場合と、高い場合とでは、熱伝導特性に
大きな差が生じる。したがって、従来のようにガラス容
器に当接してこれの温度を検出する温度センサからの温
度情報だけで、ヒータによる加熱を制御するのでは、実
際の内容液温度に則した制御は行えず、設定した加熱特
性を下回ってしまったり、上回ってしまうと云った制御
不調が生じ、加熱の不足によって内容液の沸騰による殺
菌とカルキ除去とが十分に行えなかったり、加熱が過剰
で過熱の危険が生じたりする。

【０００５】また、温度センサはガラス製の底部の温度
を検出しても、前記のように温度域の違いによって熱伝
導状態が一様でないガラス製容器の底部を介し加熱され
ている内容液の温度に正しく対応していない上、温度セ
ンサの感温特性は、昇温に対して直線的ではなく、内容
液が沸騰状態に達するまでヒータによる加熱が継続され
ると、温度センサは内容液よりも早期に昇温していくガ
ラス製容器の底部温度の影響を受けて、早期にオーバー
シュートしてしまい、温度センサが検出する温度に基づ
いて加熱制御が正しく行われないことがある。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ことを課題とし、温度センサの検出温度を基に所定の昇
温特性に沿った内容液の加熱ができる電気ポットを提供
することを主たる目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気ポットは、
上記のような目的を達成するために、熱不良導体よりな
る容器内の内容液を容器外のヒータによって加熱する電
気ポットであって、容器の温度を検出する温度センサ
と、この温度センサによる検出温度を基に内容液が所定
の温度になるように加熱制御する加熱制御手段と、温度
センサによる検出温度が沸騰前の所定の温度域に達した
とき加熱を一旦弱めるか停止し、温度センサによる検出
温度が前記所定の温度を下回るある温度まで降温した
後、再度通常の加熱状態に戻す第１の加熱調整手段と、
第１の加熱調整手段が働いた後に温度センサによる検出
温度が前記所定の温度に復帰したとき温度センサが検出
する温度の変化から内容液の昇温特性を判定し、この昇
温特性の判定結果に応じて以降の加熱条件を設定する第
２の加熱調整手段とを備えたことを主たる特徴とするも
のである。

【０００８】第２の加熱調整手段は、加熱制御手段によ
る通常加熱状態を持続する時間を設定するものとするこ
とができるし、温度センサの検出する温度の変化が内容
液の沸騰点付近の所定の昇温特性となったとき、以降の
加熱持続時間を設定するものとすることもできる。

【０００９】

【作用】本発明の電気ポットの主たる特徴の上記構成に
よれば、熱不良導体よりなる容器内の内容液を容器外の
ヒータによって加熱するのに、基本的には加熱制御手段
の働きによって、温度センサが検出する容器の温度を基
に内容液が所定の温度になるように加熱制御する。しか
しこの基本的な加熱制御で、温度センサによる検出温度
が沸騰前の所定の温度域に達したとき第１の加熱調整手
段が働いて加熱を一旦弱めるか停止し、温度センサによ
る検出温度が前記所定の温度を下回るある温度まで降温
した後、再度通常の加熱状態に戻して、温度センサの容
器の昇温に伴う温度−抵抗特性のオーバーシュートをこ
の間の降温によって抑えるとともに、熱不良導体よりな
る容器の昇温に伴う熱伝導特性および内容液温度との相
関性を一致させておく一方、第１の加熱調整手段が働い
た後に温度センサによる前記容器の検出温度が前記所定
の温度に復帰したとき第２の加熱調整手段が働いて、温
度センサが検出する温度の変化から内容液の昇温特性を
判定するので、この判定が、前記容器の昇温に伴う熱伝
導特性、温度センサの昇温−抵抗特性、および内容液温
度の相関性が一致した状態で適正に行われ、この昇温特
性の判定結果に応じて第２の加熱調整手段が以降の加熱
条件を設定するので、熱不良導体である容器の温度域に
よって熱伝導特性が異なり、温度センサの温度−抵抗特
性が安定していないと云ったことの影響なしに、内容液
を予め設定される加熱状態に適合させることができる。

【００１０】第２の加熱調整手段が、加熱制御手段によ
る通常加熱状態を持続する時間を設定するものであって
も、あるいは、温度センサの検出する温度の変化が沸騰
点付近の所定の昇温特性となったとき、以降の加熱持続
時間を設定するものであっても、所定の加熱状態への最
終調整が、適正な加熱状態検出状態から開始されるの
で、所定の加熱状態が誤差なく得られる。

【００１１】

【実施例】本発明の電気ポットにつき、以下幾つかの実
施例を示しながら具体的に説明する。

【００１２】図１〜図４は発明を調乳用の電気ポットに
適用した場合の第１の実施例を示している。

【００１３】本実施例の電気ポットは図１に全体の構成
を示しているように、ヒータ１を内蔵した基台２の上に
耐熱ガラス製の容器３を着脱自在に載置し、容器３内の
内容液をヒータ１により加熱できるようにしている。こ
の加熱は、内容液を一旦確実かつ十分に沸騰させて殺菌
やカルキ除去を達成した後、乳児の調乳に最適な例えば
４０℃程度に保温しておき、いつでも調乳に利用できる
衛生的で適温の内容液を供給できるようにする。

【００１４】基台２は、樹脂製の底部材２ａとこれに上
方から被せ付けた樹脂製の枠部材２ｂとからなる。底部
材２ａと枠部材２ｂとは無理嵌めやねじ止めによって適
宜に固定すればよいが、分解できるようにしておくと修
理に便利である。本実施例では枠部材２ｂの中央開口２
ｃにヒータ１を内蔵したアルミニウム製の熱盤４を配
し、この熱盤４の下面および外周まわりに沿うようにス
テンレス鋼製の遮熱板５を下方から当てがって熱盤４と
ねじ止め等により一体化するとともに、この遮熱板５の
外周部に形成した下向きフランジ５ａを前記中央開口２
ｃの口縁上面に有する凹溝２ｄに嵌め合わせて位置決め
し、これら双方のねじ止め、あるいは遮熱板５と底部材
２ａとのねじ止め等により、前記双方、あるいは遮熱板
５、枠部材２ｂ、および底部材２ａを一体化する。

【００１５】底部材２ａには、中央部を上方へ膨らませ
た制御回路収納空間７を形成しており、この制御回路収
納空間７に制御回路基板８を内蔵固定した回路ボックス
９を収容してねじ止め等により固定し、回路ボックス９
に一体に設けた操作パネル部９ａを制御回路収納空間７
の一部から底部材２ａの前面に臨ませ、これの表面に操
作面を形成するシールフィルム１１を貼り合わせるとと
もに、操作パネル部９ａからまわりへはみ出したシール
フィルム１１の周縁部分を底部材２ａの表面の凹陥面２
ｅに貼り合わせることにより、底部材２ａの前面に面一
な操作面を形成し、かつ操作パネル部９ａと底部材２ａ
との嵌め合わせ境界部を覆い隠すとともにシールしてい
る。

【００１６】熱盤４の中央開口４ａには、遮熱板５の中
央部に固定したセンサボックス１２によって上下動でき
るように保持されるとともに、ばね１３によって上方に
付勢されたセンサホルダ１４が臨み、熱盤４の上面へ少
し突出するようにしてある。

【００１７】センサホルダ１４の上端には温度センサ１
５を保持しており、熱盤４の上に容器３が載置されたと
き、この容器３によってセンサホルダ１４がばね１３に
よって押し下げられ、上端の温度センサ１５が容器３と
当接し、これの温度を容器３からの熱伝導によって検出
できるようにしてある。

【００１８】センサボックス１２内には、容器３が熱盤
４の上に載置されたときと、載置されないときとの、セ
ンサホルダ１４の高さの違いから、容器３が熱盤４上に
あるかどうかを検出するフォトセンサ１６が設けられて
いる。

【００１９】容器３は胴部が平たくふっくらし、口部が
少しくびれた形状をしている。容器３の口部のくびれ部
には金属製の把手取付け部材１７が巻付けられ、この取
付け部材１７の両端部１７ａ間に樹脂製の把手１８を挟
み込んでねじ１９によって締結することにより、把手取
付け部材１７の両端部１７ａ間を引き寄せて容器３のく
びれ部に締結するとともに、把手１８を把手取付け部材
１７の両端部１７ａ間に一体化し、容器３の外面に確固
に固定している。

【００２０】容器３の口部には樹脂製の蓋４１が上方か
ら着脱できるように被せ付けられている。蓋４１の後部
より一部には蒸気口４２が設けられ、容器３内で発生す
る蒸気を外部に逃がせるようにしてある。

【００２１】制御回路基板８には、図２に示すようなマ
イクロコンピュータ２１を利用した図２に示すような制
御回路２２が装備され、図２に示すヒータ駆動回路２３
を動作制御するようにしてある。制御回路２２はマイク
ロコンピュータ２１の内部機能を利用した加熱制御手段
２４によって、熱不良導体である容器３の温度を検出す
る温度センサ１５による検出温度を基に内容液が所定の
温度になるように加熱制御する。

【００２２】ところで、耐熱ガラス製の容器３は熱不良
導体である上に、取扱い時の必要強度と取扱いやすさ等
から、底部が厚肉とされるので、容器３自体の温度が低
い場合と、高い場合とでは、熱伝導特性に大きな差が生
じる。したがって、従来のように容器３に当接してこれ
の温度を検出する温度センサ１５からの温度情報だけ
で、ヒータ１による加熱を制御するのでは、実際の内容
液温度に則した制御は行えず、設定した加熱特性を下回
ったり、上回ってしまうと云った制御不調が生じ、加熱
の不足によって内容液の沸騰による殺菌とカルキ除去と
が十分に行えなかったり、加熱が過剰で過熱の危険が生
じたりする。

【００２３】また、温度センサ１５はガラス製の容器３
の底部の温度を検出しても、前記のように温度域の違い
によって熱伝導状態が一様でないガラス製容器３の底部
を介し加熱されている内容液の温度に正しく対応してい
ない上、温度センサ１５の感温特性は、昇温に対して直
線的ではなく、内容液が沸騰状態に達するまでヒータ１
による加熱が継続されると、温度センサ１５は内容液よ
りも早期に昇温していくガラス製容器３の底部温度の影
響を受けて、早期にオーバーシュートしてしまい、温度
センサ１５が検出する温度に基づいた加熱制御が正しく
行われないことがある。

【００２４】これを解消するのに本実施例では、前記マ
イクロコンピュータ２１の内部機能を利用して、温度セ
ンサ１５による検出温度が沸騰前の所定の温度域Ｔ１
（図３）に達したとき加熱を一旦弱めるか停止し、温度
センサ１５による検出温度が前記所定の温度Ｔ１を下回
るある温度Ｔ２（図３）まで降温した後、再度通常の加
熱状態に戻す第１の加熱調整手段２５と、第１の加熱調
整手段２５が働いた後に温度センサ１５による検出温度
が前記所定の温度Ｔ１に復帰したとき温度センサ１５が
検出する温度の変化から内容液の昇温特性を判定し、こ
の昇温特性の判定結果に応じて以降の加熱条件を設定す
る第２の加熱調整手段２６とを備えたものとしている。

【００２５】加熱制御手段２４の働きによって、温度セ
ンサ１５が検出する容器３の温度を基に内容液が所定の
温度になるように加熱制御する基本的な加熱操作におい
て、本実施例では図３に示すように内容液が沸騰温度１
００℃に達して後、この沸騰温度を所定時間ｔ３だけ継
続するようにしてある。

【００２６】しかも、このような基本的な加熱制御にお
いて、温度センサ１５による検出温度が沸騰前の所定の
温度Ｔ１、例えば９０℃域に達したとき第１の加熱調整
手段２５が働いてヒータ１による加熱を一旦弱めるか停
止し、温度センサ１５による検出温度が前記所定の温度
Ｔ１を下回るある温度Ｔ２、例えば８８℃まで降温した
後、再度通常の加熱状態に戻して、温度センサ１５の容
器３の昇温に伴う温度−抵抗特性のオーバーシュートを
この間の降温によって抑えるとともに、熱不良導体より
なる容器の昇温に伴う熱伝導特性および内容液温度との
相関性を一致させておく一方、第１の加熱調整手段２５
が働いた後に温度センサ１５による前記容器３の検出温
度が前記所定の温度Ｔ１に復帰したとき第２の加熱調整
手段２６が働いて、温度センサ１５が検出する温度の変
化から内容液の昇温特性Ｓ１を判定するので、この判定
が、前記容器３の昇温に伴う熱伝導特性、温度センサの
昇温−抵抗特性、および内容液温度の相関性が一致した
状態で適正に行われ、この昇温特性Ｓ１の判定結果に応
じて第２の加熱調整手段２６が以降の加熱条件を設定す
るので、熱不良導体である容器３の温度域によって熱伝
導特性が異なり、温度センサ１５の温度−抵抗特性が安
定していないと云ったことの影響なしに、内容液を予め
設定される加熱状態に適合させることができる。

【００２７】このような制御のために、マイクロコンピ
ュータ２１には、ヒータ駆動回路２３の交流電源３１を
トランス３２と整流器３３とにより直流化した電流をマ
イクロコンピュータ２１に供給され、また交流電源３１
からの給電により周波数同期信号入力信号を周波数同期
信号入力回路３４にて生成してマイクロコンピュータ２
１に入力し、各種の動作制御に利用するようにしてあ
る。また、マイクロコンピュータ２１の入力側には、温
度センサ１５、操作パネル部９ａに設けられる各種の操
作キー３５、各種の表示素子３６、各種動作モードでの
各種の状態を音響で告知するためのアラーム３７等が接
続され、出力側には、トライアック駆動回路３８が接続
され、ヒータ駆動回路２３のヒータ１の通電をトライア
ック３９を介し制御して、その時々に必要な加熱状態を
得るようにしてある。

【００２８】なお、本実施例の第２の加熱調整手段２６
は、加熱制御手段２４による通常加熱状態を持続するた
めの図３に示す時間ｔ２を設定するものとしてあり、こ
れによる図３に示す所定の加熱状態への最終調整が、適
正な加熱状態検出状態から開始されるので、所定の加熱
状態が誤差なく得られる。例えばｔ２は４〜５分程度、
ｔ３は１〜３分程度と設定されるが、これに限られるこ
とはない。

【００２９】図４はこのような加熱制御の具体例を示す
沸騰動作プログラムのフローチャートであり、これにつ
いて説明する。

【００３０】図に示すように、先ずヒータ１をオンに
し、温度センサ１５の検出温度がＴ１（例えば９０℃）
に達したとき、タイマｔ１（例えば４０秒）をスタート
させるとともにヒータ１をオフする。

【００３１】次いで、タイマｔ１が終了するのを待つ。
これは、ヒータ１を４０秒オフすることによって、内容
液が前記所定の温度Ｔ１を下回るある温度Ｔ２まで降温
させるためのものである。したがって、このようなタイ
マ制御の代わりに温度センサ１５の検出温度がＴ２にな
るのを待つのと同じであり、どちらによってもよい。

【００３２】タイマｔ１が終了すると、ヒータ１を再度
オンし、温度センサ１５の検出温度がＴ１に戻るのを待
って後、温度センサ１５が検出している温度の変化から
内容液の昇温特性を判定し、この昇温特性の判定結果に
基づいて加熱制御手段２４による最終加熱制御の必要時
間ｔ２を演算し、この設定時間に見合うタイマｔ２をス
タートさせ、このタイマｔ２が終了するまでヒータ１を
オンし、タイマｔ２が終了すると、ヒータ１をオフする
とともに、沸騰の終了を報知し、保温制御に移行する。

【００３３】保温制御では沸騰後の内容液を、乳児の調
乳に最適な４０℃程度の温度に保温する。

【００３４】図５、図６は本発明の第２の実施例を示
し、第１の実施例とは第２の加熱調整手段２６による加
熱調整が異なるだけで、他は第１の実施例の場合と変わ
らない。したがって、第１の実施例と異なる点だけ説明
し、重複する説明は省略する。

【００３５】第２の加熱調整手段２６は、図５、図６に
示すように内容液温度が一旦Ｔ２になった後、Ｔ１に戻
ってからの加熱状態を調整するが、温度Ｔ１に戻ったと
き本実施例では温度センサ１５が検出する内容液の昇温
特性のＳ１〜Ｓ２への変化から、内容液の所定の沸騰状
態を検出し、これを検出したときにヒータ１をオフする
とともに沸騰を報知し、保温制御に移行する。

【００３６】もっとも、本実施例での沸騰状態とは、こ
の時点でヒータ１をオフしても、内容液の沸騰状態が所
定時間ｔ３、例えば１〜３分程度持続し、この間にカル
キ除去が行われるようになる沸騰状態である。しかし、
カルキ除去のための加熱制御は別途ヒータ１を制御して
行ってもよいのは勿論である。

【００３７】また第１の実施例においても保温制御に移
行する前にカルキ除去が行われるようにすることもでき
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明の電気ポットの主たる特徴によれ
ば、熱不良導体よりなる容器内の内容液を容器外のヒー
タによって加熱するのに、基本的には加熱制御手段の働
きによって、温度センサが検出する容器の温度を基に内
容液が所定の温度になるように加熱制御する。しかしこ
の基本的な加熱制御で、温度センサによる検出温度が沸
騰前の所定の温度域に達したとき第１の加熱調整手段が
働いて加熱を一旦弱めるか停止し、温度センサによる検
出温度が前記所定の温度を下回るある温度まで降温した
後、再度通常の加熱状態に戻して、温度センサの容器の
昇温に伴う温度−抵抗特性のオーバーシュートをこの間
の降温によって抑えるとともに、熱不良導体よりなる容
器の昇温に伴う熱伝導特性および内容液温度との相関性
を一致させておく一方、第１の加熱調整手段が働いた後
に温度センサによる前記容器の検出温度が前記所定の温
度に復帰したとき第２の加熱調整手段が働いて、温度セ
ンサが検出する温度の変化から内容液の昇温特性を判定
するので、この判定が、前記容器の昇温に伴う熱伝導特
性、温度センサの昇温−抵抗特性、および内容液温度の
相関性が一致した状態で適正に行われ、この昇温特性の
判定結果に応じて第２の加熱調整手段が以降の加熱条件
を設定するので、熱不良導体である容器の温度域によっ
て熱伝導特性が異なり、温度センサの温度−抵抗特性が
安定していないと云ったことの影響なしに、内容液を予
め設定される加熱状態に適合させることができる。

【００３９】第２の加熱調整手段が、加熱制御手段によ
る通常加熱状態を持続する時間を設定するものであって
も、あるいは、温度センサの検出する温度の変化が沸騰
点付近の所定の昇温特性となったとき、以降の加熱持続
時間を設定するものであっても、所定の加熱状態への最
終調整が、適正な加熱状態検出状態から開始されるの
で、所定の加熱状態が誤差なく得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての電気ポットを示
す断面図である。

【図２】図１の電気ポットの制御回路のブロック図であ
る。

【図３】図１の電気ポットの加熱制御状態に対応した内
容液の温度変化状態を示すグラフである。

【図４】図１の電気ポットの沸騰プログラムを示す示す
フローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施例を示す加熱制御状態に対
応した内容液の温度変化を示すグラフである。

【図６】図５の電気ポットの沸騰プログラムを示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ ヒータ ２ 基台 ３ 容器 １５ 温度センサ ２２ 制御回路 ２３ ヒータ駆動回路 ２４ 加熱制御手段 ２５ 第１の加熱調整手段 ２６ 第２の加熱調整手段 Ｔ１ 所定の温度 Ｔ２ ある温度 Ｓ１ 昇温特性

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱不良導体よりなる容器内の内容液を容
   器外のヒータによって加熱する電気ポットであって、 容器の温度を検出する温度センサと、この温度センサに
   よる検出温度を基に内容液が所定の温度になるように加
   熱制御する加熱制御手段と、温度センサによる検出温度
   が沸騰前の所定の温度域に達したとき加熱を一旦弱める
   か停止し、温度センサによる検出温度が前記所定の温度
   を下回るある温度まで降温した後、再度通常の加熱状態
   に戻す第１の加熱調整手段と、第１の加熱調整手段が働
   いた後に温度センサによる検出温度が前記所定の温度に
   復帰したとき温度センサが検出する温度の変化から内容
   液の昇温特性を判定し、この昇温特性の判定結果に応じ
   て以降の加熱条件を設定する第２の加熱調整手段とを備
   えたことを特徴とする電気ポット。
2. 【請求項２】 第２の加熱調整手段は、加熱制御手段に
   よる通常加熱状態を持続する時間を設定するものである
   請求項１に記載の電気ポット。
3. 【請求項３】 第２の加熱調整手段は、温度センサの検
   出する温度の変化が内容液の沸騰点付近の所定の昇温特
   性となったとき、以降の加熱持続時間を設定するもので
   ある請求項１に記載の電気ポット。