JP2741901B2 - 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沸騰させ、
保温する電気湯沸器に関する。

従来の技術 従来のこの種の電気湯沸器は、例えば特開昭62−1208
15のように、加熱開始時後所定の時間内に行なわれた沸
騰検出とさらに所定の温度（保温温度）以下で行なわれ
た沸騰検出を無効として誤った沸騰検出を防止するもの
であった。

すなわち、加熱開始後しばらくは熱応答遅れのために
温度上昇が小さい上に、この時期は被加熱物の中に温か
い部分と冷たい部分が存在するために温度上昇カーブに
リップル（ripple）を生じることもあり、この期間に生
じる誤った沸騰検出を無効とし、さらにこれが所定時間
経過後に生じた場合にはその時の温度が所定温度以下で
あれば沸騰検出を無効とするものであった。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来の構成では、最悪の場合でも保温温
度以上まで温度を上げることはできるが、確実に沸騰さ
せることができない。

例えば、水量が十分に入れられた容器を保温温度まで
徐々に冷やしていくと、先に温度の下がった湯が容器の
底部にたまり、湯の上層部との間に温度差が生じる。こ
のような状態において再加熱をすると、しばらくは発熱
体に温められた底部を中心とした対流が続き、やがて底
部から上層部までの対流に変わる。このように容器内の
対流が底部を中心に続いている時は、あたかも小容量の
湯を加熱しているようなものであるため、温度曲線の上
昇が非常に急であり、やがて対流が全体にかわると温度
曲線がゆるやかになる。従って、この温度曲線の上昇の
急なところで比較値を作ると、この値が小さいために対
流が全体にかわる時に沸騰を検知しようとし、正確に湯
を沸騰させることができないという問題があった。

本発明の目的は上記問題点を解消し、容器内の水量の
多少に関係なく、正確に沸騰の検知ができ、特に水量の
多い場合の誤動作を防止することのできる電気湯沸器を
提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、液体を収容する
容器と、この容器の所定の高さに設けた液体の水位を検
知する水位検知手段と、容器内の液体を加熱する発熱体
と、発熱体の通電制御を行なう加熱手段と、容器に当接
する温度検知素子と、この温度検知素子と所定の温度を
比較する温度比較手段と、前記温度検知素子が所定の温
度幅上昇するのを検知する温度上昇検知手段と、この温
度上昇検知手段が所定の温度幅上昇する毎の時間を計時
する計時手段と、この計時した時間を比較値として記憶
する記憶手段と、前記各手段を制御する制御手段とを備
え、この制御手段は加熱開始後の特定時間後に計時手段
が計時した値を比較値として記憶手段に記憶させ、さら
に水位検知手段が所定の水位以上を検知していると、こ
の比較値と所定時間を比較し比較値が大きくなるまで比
較値を更新し、比較値決定後は前記計時手段の計時値が
比較値の所定値以上長く、かつ温度比較手段が所定の温
度より高いことを検知すると、加熱手段をオフするよう
制御する電気湯沸器とした。

作用 本発明は上記のような各手段を備え、特に制御手段に
よって、加熱を開始後温度上昇検知手段により所定の温
度幅の上昇を検知すると、その時の計時手段による値を
記憶手段に記憶し、さらに、水位検知手段により水位が
所定の高さよりも高いと検知すると、前記記憶手段に記
憶されている所定の温度幅上昇する時間の値を所定時間
と比較し、所定時間より短ければ長くなるまで更新し、
所定の温度上昇時間が前記比較値の所定値以上長く且つ
所定の温度より高くなるまで加熱手段をオフしないよう
にすることにより、正確な沸騰検出を行なうようにし
た。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基いて説
明する。

第１図において、１は温度検知素子で、容器２の底部
に当接され、温度に対応する電圧出力をする。３は温度
比較手段、４は温度上昇検知手段、５は制御手段で、こ
の温度比較手段３が前記温度検知素子１からの出力を所
定の温度（本実施例では保温温度とする）と比較し、そ
の比較結果を制御手段５に伝える。

又、温度上昇検知手段４が前記温度検知素子１の出力
より所定の温度幅（本実施例では0.5度とする）上昇し
たかを判断し、その出力を制御手段５に伝える。６は加
熱手段、７は発熱体で、ヒータを容器２の底部に設け
た。尚、発熱体７はヒータ以外にも誘導加熱用の加熱コ
イル、マイクロ波による誘導加熱を行うマイクロ波発生
装置を用いてもよい。加熱手段６は前記制御手段５の出
力により発熱体７を制御する。８は計時手段で、制御手
段５からの信号によりカウント、クリアを行なう。９は
記憶手段で、前記計時手段８のデータを制御手段５の命
令により記憶をする。

10は水位検知手段、11は水位管で、容器２内の水位を
示す。水位検知手段10は容器２の上方又は下方で接続さ
れ、水位管11の中間の高さに設置され、容器２内の水位
がこの設置位置より高いか低いかを検知し、制御手段５
に出力する。12は再加熱手段で、容器２内の液体を保温
中に操作すると、制御手段５が加熱手段６に発熱体７の
通電をさせることができる。

制御手段５は、温度上昇検知手段４が所定の温度幅の
上昇を検知すると、その時の前記計時手段８のデータを
前記記憶手段９に記憶させる。さらにこの時の前記水位
検知手段10が水位が所定の高さより高いことを出力して
いると、前記記憶手段９のデータが所定の時間（本実施
例では約５秒−あらかじめ設定された最小時間）より長
くなるまでデータを更新してデータを作し、このデータ
の所定値（本実施例ではデータの２倍）以上所定の温度
幅の上昇する時間が長くなり、かつ前記温度比較手段３
の出力が保温温度より高ければ前記加熱手段６にオフ信
号を伝えるものである。

第２図は本発明の一実施例の具体的な回路図である。
前記温度検知素子１はサーミスタ１−ａと抵抗１−ｂよ
り構成され、このサーミスタ１−ａの抵抗は温度が低い
時は大きく、温度が高い時は小さくなり、それに応じた
電圧を前記温度比較手段３と温度上昇検知手段４にそれ
ぞれ出力する。前記温度比較手段３はコンパレータ３−
ａ、抵抗３−ｂ、３−ｃで構成され、保温温度よりも温
度が低い時には、前記温度検知素子１の出力電圧が低い
ため、コンパレータ３−ａは“L"を出力し、保温温度よ
りも高い時は温度検知素子１の出力電圧が高いのでコン
パレータ３−ａは“H"を出力する。

前記温度上昇検知手段４はA/D変換器で構成され、前
記温度検知素子１の出力を２進符号に変換させて出力す
る。前記加熱手段６はトランジスタ６−ａとリレー接点
６−ｂ、リレーコイル６−ｃで構成され、トランジスタ
６−ａがオンされるとリレーコイル６−ｃに電流が流
れ、リレー接点６−ｂを閉じて、前記発熱体７を加熱す
る。前記水位検知手段10は電極10−ａと抵抗10−ｂで構
成され、この電極10−ａのある位置まで水位が達すると
電極間がつながり“H"信号を出力する。前記再加熱手段
12はスイッチ12−ａと抵抗12−ｂで構成され、スイッチ
12−ａが押されると“H"信号を出力する。13はマイクロ
コンピュータ（以下マイコンと略する）で前記制御手段
５と計時手段８と記憶手段９とで構成され、プログラム
を実行することによりこれらの機能を実現するように構
成されているものである。

次にその処理の流れについて第３図、第４図に基いて
説明する。

保温中に再加熱手段12がオンされたり、保温温度より
温度が下がるとマイコン13は加熱手段６をオンすると共
に、計時手段８をクリアして、第３図に示す加熱処理を
行なう。ステップ14で前記温度上昇検知手段４の出力を
入力し、ステップ15で所定の温度幅上昇したかを判断
し、上昇していなければステップ22で計時手段８でカウ
ントを行なう。ステップ15で所定の温度幅の上昇を検知
するとステップ16でデータ記憶フラグの判断を行なう。
このデータ記憶フラグは、すでに記憶手段９に沸騰検出
の比較データが記憶されているかを判断するもので、ス
テップ16でフラグが１ならば沸騰検出（ステップ23）へ
行く。フラグが０の時は沸騰検出の比較データを作るた
めにステップ17へ行き、計時手段８のデータを記憶手段
９にセーブし、計時手段８をクリアする（ステップ1
8）、次にステップ19で記憶手段９に記憶された沸騰検
出の比較データが最小時間（本実施例では５秒とする）
と比較し、５秒以上であればデータ記憶フラグを１にし
（ステップ20）、沸騰検出の比較に用いるので、記憶手
段９のデータに前記所定値を加える（ステップ21）。ス
テップ19で５秒未満であれば５秒以上となるまでステッ
プ14〜ステップ22を繰り返す。

第３図のステップ16において沸騰検出の比較データが
できているとステップ23の沸騰検出処理へ行くが、これ
について第４図において詳細を説明する。

ステップ23には、所定の温度幅の上昇を検知した時で
あるので、ステップ24においてこの時の計時手段８と記
憶手段９の内容を比較し、記憶手段９の方が大きければ
計時手段８をクリアする（ステップ29）。計時手段８の
方が大きければ、ステップ25で温度比較手段の出力を入
力し、ステップ26で所定の温度以下の時は計時手段８を
クリアする。所定の温度以上であれば加熱手段６をオフ
し（ステップ27）、データ記憶フラグを０にして（ステ
ップ28）、沸騰を検出する。

発明の効果 上記のように本発明は沸騰検出を行なう比較時間を水
量の多い時にはあらかじめ設定された最小時間のＮ倍以
上になるまで更新を行ない、同時に所定の温度より高く
なると加熱手段をオフすることになる。従って、水量の
多い場合に温度検知素子の上昇勾配が変化し、誤って沸
騰を検出することを防ぎ、常に正確な沸騰検出を行なう
ことができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電気湯沸器の構成を
示すブロック図、第２図は同電気湯沸器の具体的な回路
図、第３図は同電気湯沸器の加熱中の処理を示すフロー
チャート図、第４図は同電気湯沸器の沸騰検出の処理を
示すフローチャート図である。 １……温度検知素子、２……容器 ３……温度比較手段、４……温度上昇検知手段 ５……制御手段、６……加熱手段、７……発熱体 ８……計時手段、９……記憶手段 10……水位検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 効司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−290526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56627（ＪＰ，Ａ)

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、この容器の所定の
   高さに設けた液体の水位を検知する水位検知手段と、容
   器内の液体を加熱する発熱体と、発熱体の通電制御を行
   なう加熱手段と、容器に当接する温度検知素子と、この
   温度検知素子と所定の温度を比較する温度比較手段と、
   前記温度検知素子が所定の温度幅上昇するのを検知する
   温度上昇検知手段と、この温度上昇検知手段が所定の温
   度幅上昇する毎の時間を計時する計時手段と、この計時
   した時間を比較値として記憶する記憶手段と、前記各手
   段を制御する制御手段とを備え、この制御手段は加熱開
   始後の特定時間後に計時手段が計時した値を比較値とし
   て記憶手段に記憶させ、さらに水位検知手段が所定の水
   位以上を検知していると、この比較値と所定時間を比較
   し比較値が大きくなるまで比較値を更新し、比較値決定
   後は前記計時手段の計時値が比較値の所定値以上長く、
   かつ温度比較手段が所定の温度より高いことを検知する
   と、加熱手段をオフするよう制御することを特徴とする
   電気湯沸器。