JP3173557B2 - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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・保温する電気湯沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、おいしい水に作り変える機能を搭
載した電気湯沸かし器は次のような構成のものであっ
た。すなわち、容器内の液体を容器底と上部でつないだ
水管を通して循環させ、この循環経路の中に濾過手段を
置くことで不要物質を取り除く循環浄水タイプのもので
あった。

【０００３】図１１に循環手段の簡単な構成を示す。電
動モータ２１の回転軸に取り付けられた羽２２と、これ
を覆ったポンプケース２３で電動ポンプを構成してい
る。この電動ポンプは、一方の出口を容器２４の底部、
他方を水管２５とそれぞれ接続しており、水管２５の他
方は容器２４の上部と接続して循環経路を構成してい
る。容器上部の液体の循環経路内に濾過手段が取り付け
られている。

【０００４】この様な構成で電動モータ２１を駆動する
と、容器２４の底からポンプケース２３内に流入した液
体は、羽２２の回転によって水管２５から容器２４の上
部へと汲み上げられるので、濾過手段を通過させること
ができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成では、ポンプケース２３の中に空気が残っ
てしまうと、羽２２が回転しても空回りする傾向があ
り、これを克服するために電動モータ２１の回転数を上
げて多少空気が混入されていても汲み上げられるような
構成にしていた。

【０００６】しかし近年、電気湯沸かし器の大容量化が
進んで容器の上部と下部のストローク差が大きくなって
くると、今まで以上に回転数を上げてやる必要が生じて
きた。一方、電気湯沸かし器を使用するお客様の要望と
して湯沸かし時の音が大きいという不満が増加している
ため、むしろ電動モータ２１の回転を減速させなければ
ならなくなってきたために、循環量が少なくなり、十分
不要物質を取り除くことが困難になってきた。

【０００７】本発明は、この様な課題を解決するもの
で、循環の開始時にポンプケース内の空気を取り除き、
電動モータの少ない回転数で十分に液体を循環させるこ
とを第１の目的とする。

【０００８】また、沸騰直前になると、液体内に含まれ
ている空気が発泡して再びポンプケース内に多くの空気
がたまってしまい循環しないので、停止させることで静
音効果を上げることを第２の目的とする。

【０００９】さらに、湯沸かし中に温度が高くなるにつ
れて、液体内に含まれている空気が発泡して再びポンプ
ケース内に空気がたまっても、それを取り除いて循環量
を確保することを第３の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の手段は、
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加
熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する通電手段と、
前記加熱手段の駆動を開始する加熱開始手段と、前記容
器内の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液
体を強制的に循環させる循環手段と、前記循環手段にて
送り込まれた液体の不要物質を除去する濾過手段と、前
記温度検知手段からの入力により沸騰を検知すると前記
通電手段および前記循環手段を停止させる沸騰検知手段
と、加熱中に前記温度検知手段が第１の温度を検知する
と前記循環手段を駆動する制御手段と、前記循環手段の
駆動が開始されたときに、前記循環手段の動作を制御す
るオンオフ手段とを有し、前記オンオフ手段は前記制御
手段が前記循環手段の駆動を開始してから所定時間経過
後、前記循環手段の駆動を停止し、駆動停止後所定時間
経過すると前記循環手段の駆動を再開することを特徴と
する電気湯沸かし器とする。

【００１１】さらに、本発明の第２の手段は、温度検知
手段が、沸騰温度近傍の温度である第２の所定温度に達
すると、循環手段の駆動を停止させる停止手段を設けた
ものとする。

【００１２】そして、本発明の第３の手段は、温度検知
手段が第１の所定温度より高温である第３の所定温度に
達したことを検知すると、所定の時間循環手段の動作を
制御するオンオフ手段を作動させることを特徴とするも
のである。

【００１３】さらに、本発明の第４の手段は、制御手段
の駆動時間を計時する計時手段を備え、オンオフ手段は
前記計時手段が所定の時間を計時する毎に作動すること
を特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成により、循環開始時に一
旦循環を停止することで、容器内より多少高いところま
で持ち上げられた水管内の圧力によってポンプケース内
に貯まった空気を容器内に押し戻すことで取り除くこと
ができ、よって以後十分に循環させることができる。

【００１５】また、沸騰検知直前のほとんど循環不可能
なところで停止させることで、沸騰直前の湯沸かし音が
一番大きいところでモータ音をなくすことができるの
で、静音化に貢献することができる。

【００１６】さらに、循環途中で再度循環を停止させる
ことで、再びポンプケース内に貯まりかけた空気を取り
除くことができ、循環能力を保つことができる。

【００１７】

【実施例】（実施例１） 以下本発明の第１の実施例について図１を参照しながら
説明する。図１は本発明の第１の実施例の電気湯沸かし
器のブロック図であり、１は液体を収容する容器、２は
容器１に当接し容器１内の水を加熱する加熱手段、３は
容器１に当接され容器１内の温度を検知する温度検知手
段、４は加熱手段２を通電する通電手段である。

【００１８】電動モータ５に取り付けられたポンプケー
ス６は容器１の下方の排出口と導水管７により、容器１
の上方で水路を形成して水を送り出す循環手段９を構成
している。循環手段９によって容器１の内部に循環され
た水は、活性炭などを内蔵した濾過装置８を通り、容器
１へ戻される。

【００１９】１０は加熱開始手段で、容器内の液体を加
熱させる開始手段であれば良く、ここでは例えば強制的
に加熱を開始させる開始スイッチであり、また、前記温
度検知手段３の入力が任意の温度（例えば９０℃）未満
になると自動的に加熱を開始させる自動沸騰手段などで
ある。

【００２０】１１は沸騰検知手段で、加熱手段２が駆動
すると前記温度検知手段３の入力により第４の所定温度
（本実施例では約８０℃とする）以上を検知すると、そ
れ以後の単位温度（本実施例では約０．５℃とする）上
昇する毎の時間を測定し、第１の特定時間（本実施例で
は２５秒）が経過しても温度上昇が検知できなければ前
記通電手段４を停止させる。

【００２１】１２は制御手段、１３はオンオフ手段であ
る。制御手段１２は、加熱中に前記温度検知手段３の入
力により第１の所定温度（本実施例では３０℃とする）
以上に達すると、循環手段９を駆動すると同時にオンオ
フ手段１３を駆動する。オンオフ手段は第２の特定時間
（本実施例では１２秒オン、３秒オフ）だけ前記循環手
段をオン・オフさせるように構成されている。

【００２２】図２は本発明の第１の実施例の電気湯沸か
し器の回路図である。図２において、１６は交流電源、
１７は直流電源である。加熱手段２は、容器内の液体を
加熱する第１の発熱体２ａと第１の発熱体２ａよりも加
熱電力が小さく容器内の液体を加熱保温する第２の発熱
体２ｂで構成される。通電手段４は加熱手段２のそれぞ
れの発熱体と交流電源１６と直列に接続されたリレー接
点４ａ、４ｂと、このリレー接点４ａ、４ｂの制御を行
なうリレーコイル４ｃ、４ｄで構成され、このリレーコ
イルに電流を流し、前記リレー接点を閉じるようになっ
ている。温度検知手段３は、温度を抵抗値に変換する感
温素子３ａと、この感温素子３ａの値を２進符号に変換
するＡＤ変換器３ｂで構成されている。電動モータ５は
モータ駆動回路１８に接続されており、このモータ駆動
回路１８を制御することで電動モータ５をオン／オフさ
せて循環を制御している。

【００２３】加熱開始手段１０の加熱開始スイッチは、
この入力により通電手段４を強制的に再通電させること
が可能となるもので、スイッチ１０ａと抵抗１０ｂで構
成されスイッチのオンオフで信号を送る。１９は表示手
段で、容器内の状態が加熱中、保温中などを外部に知ら
せるもので、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂやブザー１９ｃなど
を用いて構成している。２０はマイクロコンピュータ
（以後マイコンと略する）である。

【００２４】図３は本発明の第１の実施例のマイコン２
０に記憶されたプログラムの温度制御部分のフローチャ
ートを示したもので、これを実行することで前記沸騰検
知手段１１、制御手段１２およびオンオフ手段１３の制
御方法を実現している。以下にこの動作を説明する。

【００２５】保温の温度制御中（ステップ１）や電源投
入時などで温度が前記特定の温度以下であったり、前記
再加熱スイッチ１０ａが入力されたりすると（ステップ
２）、前記加熱手段２を駆動（ステップ３）し、ステッ
プ４で前記第１の所定温度以上になったかどうかを検知
する。

【００２６】ステップ４で第１の所定温度以上になる
と、ステップ５で循環手段９をオンすると同時に、ステ
ップ６でオンオフ手段１３を駆動する。このオンオフ手
段１３の制御方法はサブプログラムになっており、後述
することとする。

【００２７】次に、ステップ７以降で沸騰検知の処理を
行う。ステップ７で前記第４の所定温度以上になったこ
とを検知すると、ステップ８では単位温度上昇する時間
を測定手段が計時し、ステップ９で温度検知手段３の入
力により単位温度上昇を検知したかを判定する。ステッ
プ９で単位温度上昇を検知していれば、測定手段の測定
値をクリアし（ステップ１３）、新たな単位温度上昇す
る時間を計時するためステップ８に戻る。

【００２８】一方、ステップ９で単位温度上昇が検知さ
れていないときには、ステップ１０で沸騰を検知したか
どうか判定される。本実施例において沸騰検知は沸点に
到達すると温度上昇がなくなることを利用して、測定手
段の計時中の値が前記第１の特定時間より大きくなる時
点を検知するものである。

【００２９】ステップ１０で沸騰検知してなければ、ス
テップ８でさらに測定手段が計時を続ける。またステッ
プ１０で沸騰を検知すると、ステップ１１で循環手段９
を停止させると同時に、ステップ１２で加熱手段２を停
止させて表示手段１９によって沸騰検知表示および報知
を行い、ステップ１に戻る。

【００３０】図４は、前記オンオフ制御を示したサブプ
ログラムであり、これによって循環手段９のオンオフ制
御部分の説明を行う。循環手段９が駆動されている状態
で、このサブプログラムが実行されると、ステップ２１
で測定手段を初期化して測定を開始する。次にステップ
２２、２３で時間の計測を行い、前記第１の所定時間
（本実施例では１２秒）が経過するまで待機する。ステ
ップ２３で第１の所定時間が経過すると、ステップ２４
で循環手段９の駆動を停止させ、ステップ２５、２６で
第２の所定時間（本実施例では３秒間（合計１５秒
間））経過するまで待機する。ステップ２６で第２の所
定時間が経過すると、循環手段９を再駆動させて、サブ
プログラムの戻り先に戻すように構成されている。

【００３１】以上のような簡単な構成で、ポンプケース
内に噛み込まれた空気を取り除くことができ、循環浄水
を行わせることができる。

【００３２】なお本実施例では、循環開始温度を、第１
の所定温度以上に設定しているが、これは湯沸かし開始
時より行なうことも可能である。

【００３３】（実施例２） 本発明の第２の実施例について図５および図６を参照に
しながら説明する。なお、第１の実施例で説明したもの
と同一構成部材については同一番号を用いて、その説明
を省略する。

【００３４】図５は本発明の第２の実施例の電気湯沸か
し器のブロック図で、第１の実施例と異なるところは、
停止手段１４が追加されているところで、温度検知手段
３の検知した温度が第２の所定温度（本実施例では９５
℃）に達すると、循環手段９を停止させるように構成し
てある。

【００３５】図６は第２の実施例のマイコン２０に記憶
されたプログラムの温度制御部分のフローチャートを示
したもので、これによって動作を説明する。

【００３６】図３と同様に、保温の温度制御中（ステッ
プ３１）や電源投入時などで温度が前記特定の温度以下
であったり、前記再加熱スイッチ１０ａが入力されたり
すると（ステップ３２）、加熱手段２を駆動（ステップ
３３）し、ステップ３４で前記第１の所定温度以上にな
ったかどうかを検知する。ステップ３４で第１の所定温
度以上になると、ステップ３５で循環手段９をオンする
と同時に、ステップ３６で前記オンオフ手段１３を駆動
する。このオンオフ手段１３の制御方法はサブプログラ
ムになっており、図４に示す。

【００３７】次に、ステップ３７以降で沸騰検知と循環
停止の処理を行う。ステップ３７で前記第４の所定温度
以上になったことを検知すると、ステップ３８、３９で
温度検知手段３の入力によって、前記第２の所定温度以
上に達したかを判断し、前記第２の所定温度以上であれ
ば前記循環手段９を停止させるように構成する。次に、
ステップ４０では単位温度上昇する時間を測定手段が計
時し、ステップ４１で温度検知手段３の入力により単位
温度上昇を検知したかを判定する。ステップ４１で単位
温度上昇を検知していれば、測定手段の測定値をクリア
し（ステップ４４）、新たな単位温度上昇する時間を計
時するためステップ３８に戻る。

【００３８】一方、ステップ４１で単位温度上昇が検知
されていないときには、ステップ４２で前述の方法で沸
騰を検知したかどうか判定される。ステップ４２で沸騰
検知してなければ、ステップ３８でさらに測定手段が計
時を続ける。またステップ４２で沸騰を検知すると、ス
テップ４３で加熱手段２を停止させて前記表示手段１９
によって沸騰検知表示および報知を行い、ステップ３１
に戻る。以上のように簡単な構成で、沸騰直前で循環を
停止することができる。

【００３９】なお、気圧の低い場所で使用されて循環停
止温度よりも低いところで沸騰検知した場合も考慮に入
れて、沸騰検知時に循環手段を再度オフさせる処理を行
わせることも容易である。

【００４０】（実施例３） 本発明の第３の実施例について図７および図８を参照に
しながら説明する。なお、第１、第２の実施例で説明し
たものと同一構成部材については同一番号を用いて、そ
の説明を省略する。

【００４１】図７は本発明の第３の実施例の電気湯沸か
し器のブロック図で、第１、第２の実施例と異なるとこ
ろは、オンオフ手段１３に温度検知手段３の入力によっ
て駆動するようにしたところで、前記温度検知手段３の
検知した温度が第３の所定温度（本実施例では７０℃）
に達すると、オンオフ手段１３を再駆動するように構成
してある。

【００４２】図８は第３の実施例の前記マイコン２０に
記憶されたプログラムの温度制御部分のフローチャート
を示したもので、これによって動作を説明する。

【００４３】図３と同様に、保温の温度制御中（ステッ
プ５１）や電源投入時などで温度が前記特定の温度以下
であったり、前記再加熱スイッチ１０ａが入力されたり
すると（ステップ５２）、加熱手段２を駆動（ステップ
５３）し、ステップ５４で前記第１の所定温度以上にな
ったかどうかを検知する。ステップ５４で第１の所定温
度以上になると、ステップ５５で循環手段９をオンする
と同時に、ステップ５６でオンオフ手段１３を駆動す
る。このオンオフ手段１３の制御方法はサブプログラム
になっており、前述した図４と同様である。さらに、ス
テップ５７で前記第３の所定温度以上になると、ステッ
プ５８で前記オンオフ手段１３を再駆動する。

【００４４】次にステップ５９以降で沸騰検知と循環停
止の処理を行う。ステップ５９で前記第４の所定温度以
上になったことを検知すると、ステップ６０、６１で温
度検知手段３の入力によって、前記第２の所定温度以上
に達したかを判断し、前記第２の所定温度以上であれば
前記循環手段９を停止させるように構成する。

【００４５】次にステップ６２では単位温度上昇する時
間を測定手段が計時し、ステップ６３で温度検知手段３
の入力により単位温度上昇を検知したかを判定する。ス
テップ６３で単位温度上昇を検知していれば、測定手段
の測定値をクリアし（ステップ６６）、新たな単位温度
上昇する時間を計時するためステップ６０に戻る。

【００４６】一方、ステップ６３で単位温度上昇が検知
されていないときには、ステップ６４で前述の方法で沸
騰を検知したかどうか判定される。ステップ６４で沸騰
検知してなければ、ステップ６０でさらに測定手段が計
時を続ける。またステップ６４で沸騰を検知すると、ス
テップ６５で前記加熱手段２を停止させて表示手段１９
によって沸騰検知表示および報知を行い、ステップ５１
に戻る。

【００４７】以上のように簡単な構成で、湯沸かし途中
で循環を一旦停止することができ、よって容器内の液体
を十分に循環させることができる。

【００４８】なお、本実施例では第３の所定温度のみで
一旦停止させているが、任意の複数温度で同様のことを
行なうことも容易にできる。

【００４９】（実施例４） 本発明の第４の実施例について図９および図１０を参照
にしながら説明する。なお、第１、第２の実施例で説明
したものと同一構成部材については同一番号を用いて、
その説明を省略する。

【００５０】図９は本発明の第３の実施例の電気湯沸か
し器のブロック図で、第１、第２の実施例と異なるとこ
ろは、計時手段１５が追加されたところで、循環手段９
が駆動されると、計時を開始して所定の時間（本実施例
では３分）計時する毎に、前記オンオフ手段１３を再駆
動するように構成してある。

【００５１】図１０は第３の実施例のマイコン２０に記
憶されたプログラムの温度制御部分のフローチャートを
示したもので、これによって動作を説明する。

【００５２】図３と同様に、保温の温度制御中（ステッ
プ７１）や電源投入時などで温度が前記特定の温度以下
であったり、前記再加熱スイッチ１０ａが入力されたり
すると（ステップ７２）、加熱手段２を駆動（ステップ
７３）し、ステップ５４で前記第１の所定温度以上にな
ったかどうかを検知する。ステップ７４で第１の所定温
度以上になると、ステップ７５で循環手段９をオンする
と同時に、ステップ７６でオンオフ手段１３を駆動す
る。このオンオフ手段１３の制御方法はサブプログラム
になっており、前述した図４と同様である。

【００５３】次に、ステップ７７で前記計時手段１５の
計時を開始する。そして、前記計時手段１５の計時中の
時間が前記所定時間を経過したかを判断し（ステップ７
８）、経過してなければステップ８１へ、経過している
とステップ７９、８０でオンオフ手段１３を再駆動して
計時手段１５の値をクリアしてステップ８１へ行く。ス
テップ８１では、前記第４の所定温度以上になったかど
うかを判断し、第４の所定温度以上になるまでステップ
７７〜８１を繰り返す。ステップ８１で前記第４の所定
温度以上になったことを検知すると、ステップ８２、８
３で前記温度検知手段３の入力によって、前記第２の所
定温度以上に達したかを判断し、前記第２の所定温度以
上であれば前記循環手段９を停止させるように構成す
る。

【００５４】次に、ステップ８４では単位温度上昇する
時間を測定手段が計時し、ステップ８５で前記温度検知
手段３の入力により単位温度上昇を検知したかを判定す
る。ステップ８５で単位温度上昇を検知していれば、測
定手段の測定値をクリアし（ステップ８８）、新たな単
位温度上昇する時間を計時するためステップ８２に戻
る。

【００５５】一方、ステップ８５で単位温度上昇が検知
されていないときには、ステップ８６で前述の方法で沸
騰を検知したかどうか判定される。ステップ８６で沸騰
検知してなければ、ステップ８２でさらに測定手段が計
時を続ける。またステップ８６で沸騰を検知すると、ス
テップ８７で前記加熱手段２を停止させて表示手段１９
によって沸騰検知表示および報知を行い、ステップ７１
に戻る。

【００５６】以上のように簡単な構成で、湯沸かし途中
で循環を一旦停止することができ、よって容器内の液体
を十分に循環させることができる。

【００５７】なお、本実施例では第２の所定温度ではオ
ンオフ制御を行なわせないようにしているが、この温度
以上で行なわせることも容易にできる。

【００５８】

【発明の効果】上記実施例の説明から明かなように本発
明は、電動ポンプ内に入った空気を取り除くことで、電
動モータの回転数を低減しても循環能力を維持すること
ができ、よって浄水性能を確保することができ、かつ湯
沸かし時に静音化することができる。

【００５９】また、沸騰検知直前のほとんど循環不可能
なところで停止させることで、いちばん湯沸かし音の大
きいところでモータ音をなくすことができ、静音化にさ
れた電気湯沸かし器を提供することができる。

【００６０】さらに、循環途中で再びポンプケース内の
空気を取り除くことができ、循環終了まで循環能力を十
分保つことができる。

【００６１】そして以上のようなことから使い勝手の良
い品質の高い電気湯沸かし器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図２】同電気湯沸かし器の回路図

【図３】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図４】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図５】本発明の第２の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図６】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図７】本発明の第３の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図８】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図９】本発明の第４の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図１０】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャー
ト

【図１１】従来の電器湯沸かし器の要部概略図

【符号の説明】

１ 容器 ２ 加熱手段 ３ 温度検知手段 ４ 通電手段 ９ 循環手段 １０ 加熱開始手段 １１ 沸騰検知手段 １２ 制御手段 １３ オンオフ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−16155（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−283（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−8380（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 27/21

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収容する容器と、前記容器内の液
   体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御す
   る通電手段と、前記加熱手段の駆動を開始する加熱開始
   手段と、前記容器内の温度を検知する温度検知手段と、
   前記容器内の液体を強制的に循環させる循環手段と、前
   記循環手段にて送り込まれた液体の不要物質を除去する
   濾過手段と、前記温度検知手段からの入力により沸騰を
   検知すると前記通電手段および前記循環手段を停止させ
   る沸騰検知手段と、加熱中に前記温度検知手段が第１の
   温度を検知すると前記循環手段を駆動する制御手段と、
   前記循環手段の駆動が開始されたときに、前記循環手段
   の動作を制御するオンオフ手段とを有し、前記オンオフ
   手段は前記制御手段が前記循環手段の駆動を開始してか
   ら所定時間経過後、前記循環手段の駆動を停止し、駆動
   停止後所定時間経過すると前記循環手段の駆動を再開す
   ることを特徴とする電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】 温度検知手段が、沸騰温度近傍の温度で
   ある第２の所定温度に達すると、循環手段の駆動を停止
   させる停止手段を設けた請求項１記載の電気湯沸かし
   器。
3. 【請求項３】 温度検知手段が第１の所定温度より高温
   である第３の所定温度に達したことを検知すると、所定
   の時間循環手段の動作を制御するオンオフ手段を作動さ
   せることを特徴とする請求項１または２記載の電気湯沸
   かし器。
4. 【請求項４】 制御手段の駆動時間を計時する計時手段
   を備え、オンオフ手段は前記計時手段が所定の時間を計
   時する毎に作動することを特徴とする請求項１または２
   記載の電気湯沸かし器。