JP3313262B2 - 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、液体を収容し加熱する
ポットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気ポットは、図６に示すように
水などの液体を収容する容器１の底にヒーター２を配置
していたため、容器１に液体を入れたまま加熱すること
ができるため、容器１に液体が無いときにヒーター２に
通電したことを検知する空炊き検知は、容器１の底の温
度計測手段３で行うことができた。空炊きと判断するの
は、加熱する液体が水の場合は容器１の底の温度が１０
０度を上回る場合と、水の熱容量が無いため容器１の底
の温度が急上昇する場合とである。

【０００３】図７は冷却機能を持つポットの構成図であ
る。４は水などの液体を収容する容器である。以下液体
を水として記述する。容器４の外壁には硬質発泡ウレタ
ンからなる断熱材５を取り付け、保温性を向上させて容
器４の外壁に結露が発生するのを防止している。容器４
の外底面には、容器４内の水の温度を検知する温度計測
手段６を取り付け、加熱あるいは冷却により容器４内の
水を所定の温度に加熱・冷却して保温できるようにして
いる。

【０００４】しかし断熱材５は耐熱温度が低いため、断
熱材にヒーターを埋め込むことができず、水をヒーター
７で加熱するボイラ８を容器４の外に設け、容器４の水
をボイラ８に汲み上げるポンプ９と、ボイラ８と前記容
器４との間で水が循環する循環経路１０で水を循環させ
ながら加熱していた。容器４内の水を目的とする温度ま
で加熱し終えて、ヒーター７に通電していないときは、
ボイラ８から放熱しないようにポンプ９を止める。する
とボイラ８は室温と同じ温度になるためボイラ８内の水
が腐らないように、ボイラ８を全部あるいは大部分が前
記容器４の満水位より上にあるように配置して、ポンプ
９を止めると中の水を排出するようにしていた。１１は
水を冷却するための熱交換器、１２は送風機、１３は水
の循環経路をボイラ８と熱交換器１１に切り替える切り
替え弁、１４は容器４の水を出水するための出水ポンプ
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ヒーター７が
容器４と別の所にあるため、従来のように容器４の底の
温度計測手段では容器４に水が無いときにヒーター７に
通電したことを検知する空炊き検知はできない。ヒータ
ー７に通電し、ポンプ９を駆動して長時間が経過してい
るにもかかわらず、容器４の底の温度が上昇しないこと
でも空炊きはわかるが、それでは時間がかかり過ぎてそ
の間にヒーター７が過熱してボイラ８やその周辺の本体
に損傷を与えてしまう。

【０００６】そこでボイラ８に温度計測手段を取り付け
ること考えられる。すなわち、図８のように水が通過す
る水路でヒーター７より下部に温度計測手段１５を取り
付けた場合には、次のような問題があった。容器４内の
水量が極僅かでポンプ９を駆動して水を汲み上げても、
図に示すようにボイラ８のヒーター７の半分程度のとこ
ろで水面が安定する場合には、ヒーター７の上半分が空
炊きになって過熱するが、温度計測手段１５を取り付け
た位置のボイラ８の内側には水があるため、空炊きがわ
からないという問題があった。

【０００７】また、温度計測手段１５を取り付けても、
ボイラ８内の湯が沸騰し始めると、ヒーター７と接触し
ているボイラ８の内側に気泡が発生し、その気泡が温度
計測手段１５の取付部のボイラ８の内側に付着して計測
感度が鈍くなるという問題があった。

【０００８】また、ボイラ８が空炊きになった場合に
は、水の熱容量が無いので急激に温度が上昇することを
温度計測手段１５で検知するが、ボイラ８は、室温と同
じ温度になっており、容器４内に湯が入っている場合に
は、ポンプ８を駆動してボイラ８の中に湯を送ると温度
計測手段１５は急激に温度が上がり、空炊きになったと
誤検知してしまうという問題があった。

【０００９】また、ヒーター７と温度計測手段１５の間
に部品がいくつか介在するため、ヒーター７に通電を開
始しても温度計測手段１５の温度が上がり始めるまでに
時間遅れがある。ヒーター７の通電を止めてすぐまたヒ
ーター７に通電する場合に空炊きしても、温度計測手段
の温度が上がり始めて空炊きを検知した時には、既にヒ
ーター７の温度が高くなっていて、本体に損傷を与える
という問題があった。

【００１０】また、ボイラ８による湯沸かしが終わって
ヒーター７の通電を切り、ポンプ９を停止すると、ボイ
ラ８はその全部あるいは大部分が前記容器４の満水位よ
り上にあるように配置してあるので中の液体が排出され
るため、ヒーター７の余熱によって、ポンプ８を止める
前より更に温度が高くなり、これにより空炊きと誤検知
する問題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、水などの液体を収容する容器と、前記容器
内の液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路
内の液体を加熱するためのボイラーと、前記ボイラー内
に容器内の液体を汲み上げるためのポンプと、ボイラー
内の空炊きを検出するための温度計測手段とを備え、前
記容器の外壁を断熱材で覆うとともに、前記ボイラーを
前記容器の満水位より上部に配置し、且つ、前記温度計
測手段をボイラーに配されたヒーターより上部に取り付
けてなるものである。

【００１２】

【作用】上記解決手段によれば、外壁を断熱材で覆った
容器内の液体の温度を、効果的に維持することができ、
しかも、ヒーターの一部がボイラ内の水面より上部にあ
れば必ず温度計測手段も水面より上にあるので必ず空炊
き検知をすることができる。

【００１３】

【実施例】（実施例１） 以下、本発明のポットの実施例を図１〜図５に基づいて
詳細に説明する。本発明のポットの具体的な構成を図１
に示す。図において、１６は本体で、この本体１６内に
は上面を開口した容器４が収納されている。容器４の上
面開口部は蓋体１７で開閉自在に覆われている。容器４
の底部には容器４内の液体を容器外へ導出する電動式の
出水ポンプ１４が配設されている。出水ポンプ１４は、
容器４の底部と連通しており、導出経路１８を介して本
体１６の上部前面より導出される。導出口の上方には出
水ポンプ１４の運転を制御するスイッチ１９が設けられ
ている。

【００１４】容器４の底部には容器４内の液体を循環さ
せる電動式のポンプ（以下循環ポンプと称す）９を配し
ている。循環ポンプ９の吸込口は容器４の底部と連通し
ており、また、その吐出口２０は循環路を切り替える切
り換え弁１３と連通している。切り換え弁１３から加熱
側の循環経路１０と、冷却側の循環経路２１に分岐し、
各水路は各々容器４の上部に連通し、容器４内の上部に
取り付けた浄水部２２に注ぎ込む構成である。加熱側の
循環経路１０の途中に配されたボイラ８の外壁には電気
式のヒーター７を巻回し、ボイラ８内を通過する液体を
加熱する構成としている。このボイラ８の液体が通過す
る水路でヒーターより上部に、例えばサーミスタより成
る温度計測手段２３が取り付けられている。

【００１５】冷却側の循環経路２１の途中には液体を冷
却する冷却手段が配されており、この冷却手段は具体的
に熱交換器１１で構成されている。熱交換器１１は通水
容器２４、電子冷却素子２５、放熱部材２６等で構成さ
れており、電子冷却素子２５は吸熱部を通水容器２４
に、放熱部を放熱部材２６に圧接して取り付けられてい
る。放熱部材２６はその下方に配した送風機１２により
冷却されるもので、送風機１２は本体１６外から本体１
６内に導入した外気を放熱部材２６に当て、放熱部材２
６から熱を奪い、再び本体１６外に排気する構成であ
る。

【００１６】容器４内に配した浄水部２２内には、活性
炭等の水質浄化剤２７が収納してある。また、容器４の
外底面には、容器４内の液体の温度を検知する温度セン
サー６を取り付け、加熱あるいは冷却により容器４内の
液体を所定の温度に加熱・冷却できるようにしている。
なお、容器４の外壁には硬質発泡ウレタンからなる容器
断熱材５を取り付け、容器４の外壁に結露が発生するの
を防止している。また、容器４の底部側に配した出水ポ
ンプ１４および循環ポンプ９を覆うように硬質発泡ウレ
ンタンからなるポンプ側断熱材２８を取り付け、各ポン
プ１４、９の外壁に結露が発生するのを防止している。
蓋体１７の内部にも硬質発泡ウレンタンからなる蓋体側
断熱材２９を充填し、蓋体１７の外壁に結露が発生する
のを防止している。さらに、冷却側の循環経路２１は冷
たい液体が流れるので、その外壁が結露し易くなるが、
冷却側の循環経路２１は容器４の外壁を覆う容器側断熱
材５内に一緒に埋設すれば、結露の発生を極力抑えるこ
とができる。

【００１７】上記構成において、以下その動作を説明す
る。まず、容器４内の液体を一旦沸騰させて、液体に含
まれるカルキ成分を除去する場合には、切り換え弁１３
を加熱側の循環経路１０側に切り換え、循環ポンプ９を
運転するとともにヒーター７に通電して、容器４内の液
体をボイラー８で加熱しつつ循環経路１０、容器４内を
循環させる。つまり、容器４内の液体は循環ポンプ９の
吸込口より吸い込まれ、吐出口２０より圧送されて加熱
側の循環経路１０を経て、容器４内に還流する。この
時、液体はボイラ８を通過する際にヒーター７により加
熱され、この動作を続けることにより、容器４内の液体
の温度が上昇して沸騰に至る。また、この時、液体は水
質浄化剤２７を通過するので、塩素などのカルキ成分の
除去が助長される。

【００１８】沸騰した液体を保温温度まで冷却するに
は、切り換え弁１３を冷却側の循環経路２１側に切り換
え、循環ポンプ９を運転するとともに、電子冷却素子２
５に通電し、送風機１２を運転する。つまり、電子冷却
素子２５に通電すると、電子冷却効果により通水容器２
４に圧接した吸熱部側の温度が下がり、通水容器２４内
を通過する液体の熱を奪い、これを放熱部側に圧接した
放熱部材２６に導き、送風機１２の送風により、その熱
を強制的に本体１６外へ排気する。

【００１９】ここで容器４に全く水を入れなかったり、
循環ポンプか切り替え弁１３が故障してボイラ８に水を
送らないままヒーター７に通電すると、ヒーター７が過
熱してボイラ８のろう付け部、ヒーター７の封口部やそ
の周辺の樹脂部品等の本体に損傷を与えてしまう。そこ
で温度計測手段２３をボイラ８に取り付け空炊きを検知
してヒーターの通電を止めるようにしている。

【００２０】正常に水を循環させながら湯沸かしをして
いる場合には、温度計測手段２３は主にボイラ８内の湯
の温度を拾い、一部はヒーター７の温度を直接拾うた
め、ボイラ８内の湯の温度より少し高めの温度を計測す
る。ボイラ８内の湯が沸騰している場合にも１００度を
少し上回る温度である。一方ボイラ８内に水を送らない
ままヒーター７に通電するとボイラの温度は１００度で
止まらないため、温度計測手段２３が１１０度になると
空炊きと検知してヒーター７の通電を止める。また、水
の熱容量がないためボイラ８の温度が急上昇するので、
温度計測手段２３の温度勾配が１秒に１度以上になった
場合にも空炊きと検知してヒーター７の通電を止める。
傾き検知を併用することによってボイラ８の温度が低い
時点で通電を止めることができる。

【００２１】ここで、容器４内の残水量が極僅かで循環
ポンプ９を駆動して水を汲み上げてもボイラ８を満たす
ことができず、ヒーター７の一部がボイラ内の水面がよ
り上にある場合も同様に、ヒーター７の水面上の部分が
空炊きになって過熱してしまう。温度計測手段２３を、
ボイラ８の液体が通過する水路でヒーター７より上部に
取り付けてあるので、ヒーター７の一部がボイラ内の水
面より上部にあれば必ず温度計測手段２３も水面より上
にあるので必ず空炊き検知をすることができる。

【００２２】図２はボイラの図である。ボイラ８の水が
通過する水路を外側に凸にして、その部分に温度計測手
段２３を取り付けることで、温度計測手段２３がボイラ
の取付部分以外に乗り上げること無く容易に取り付けら
れるようにしている。

【００２３】図３は別のボイラの図である。ボイラ８の
水が通過する水路を内側に凸にしてその部分に温度計測
手段２３を取り付けることで、ボイラ内の湯が沸騰し始
めてヒーター７と接触しているボイラの内側に気泡２９
が発生し、その気泡が温度計測手段２３の取付部のボイ
ラ８の内側に付着しても、水流でその気泡２９を流して
しまい、温度計測感度が鈍くなるとを防止するものであ
る。

【００２４】以上はボイラ８に空炊き検知をするための
温度計測手段２３を取り付ける手段に付いて述べてきた
が、温度ヒューズ等の過昇防止手段も同様に取付るとよ
い。

【００２５】ボイラ８は、通常は室温と同じ温度になっ
ているが、湯沸かしを始めようと循環ポンプ９を駆動し
て容器４内の水を循環し始めた時、容器４内に湯が入っ
ている場合には、温度計測手段２３は湯の温度まで急激
に温度が上がる。これを空炊きになったと誤検知しない
ように、まず一定時間ポンプ９を駆動し、ボイラ８に湯
を送ってボイラ８及び温度計測手段２３の温度を湯温に
なじませる。この期間は、温度計測手段２３によって空
炊き検知を行わないようにしている。温度計測手段２３
の温度を湯温になじませてからヒーター７に通電する
と、ヒーター７の通電後の温度計測手段２３の急激な温
度上昇が無いので、空炊きになったと誤検知しない。

【００２６】図４に空炊きしたときのヒーター７と温度
計測手段２３の温度の時間変化を示す。ヒーター７と温
度計測手段２３の間には、ボイラ８を構成する鉄板や温
度計測手段２３を取り付ける金具（図示せず）など部品
がいくつか介在するため、ヒーター７に通電を開始して
も温度計測手段２３の温度が上がり始めるまでに時間遅
れがある。ヒーター７が既に高温になっている時に、空
炊き状態で再度ヒーター７に通電しても、温度計測手段
２３の温度が上がり始めるまで時間遅れがある。従って
空炊きを検知した時には、既にヒーター７が高温になっ
てボイラ８や本体に損傷を与えることを防ぐために、ボ
イラ８が高温の時はボイラが冷めるまで待ってからヒー
ター７に通電する。このようにすることによって、一定
時間空炊きして、その後空炊き検知をして通電を止めて
も、ヒーター７の温度がボイラ８や本体に損傷を与える
ほどには高くならない。

【００２７】また、ヒーター７に通電を開始するとき
は、図５に示すようにヒーター７のオン、オフを繰り返
して平均消費電力の小さい期間を設けることで、温度計
測手段２３の時間遅れを小さくし、実際のヒーター７の
温度と温度計測手段２３の温度差を小さくしてヒーター
７の温度が高くない時点で空炊き検知をする。

【００２８】また、ボイラ８による湯沸かしが終わって
ヒーター７の通電を切り、循環ポンプ９を止めると、ボ
イラ８はその全部あるいは大部分が容器４の満水位より
上にあるように配置してあるので、中の水が重力によっ
て排出される。図に示すように、ヒーター７の通電を止
めても、ボイラ８内の水が排出されるとヒーター７の余
熱によって、循環ポンプ９を止める前より更に温度が高
くなる。ヒーター７の通電を止める前の湯温が１００度
近くの場合は、空炊きの基準である１１０度を越える
が、それでも空炊きと誤検知しないようにヒーター７に
通電していないときは温度計測手段２３によって空炊き
検知を行わないようにしている。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外壁を
断熱材で覆った容器内の液体の温度を、効果的に維持す
ることができ、しかも、ヒーターの一部がボイラ内の水
面より上部にあれば必ず温度計測手段も水面より上にあ
るので必ず空炊き検知をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すポットの断面図

【図２】同ボイラの断面図

【図３】他の実施例を示すボイラの断面図

【図４】空炊きしたときのヒーターと温度計測手段の温
度の時間変化を示す図

【図５】ヒーターと温度計測手段の温度の時間変化を示
す図

【図６】従来の電気ポットの断面図

【図７】他の従来例を示すポットの断面図

【図８】同ボイラの断面図

【符号の説明】

４ 容器 ７ ヒーター ８ ボイラ ２３ 温度計測手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 良美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 木本 憲志 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 平３−51660（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−285044（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−70850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−112846（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−38880（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−21424（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−190128（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 27/21

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水などの液体を収容する容器と、前記容
   器内の液体を循環させるための循環経路と、前記循環経
   路内の液体を加熱するためのボイラーと、前記ボイラー
   内に容器内の液体を汲み上げるためのポンプと、ボイラ
   ー内の空炊きを検出するための温度計測手段とを備え、
   前記容器の外壁を断熱材で覆うとともに、前記ボイラー
   を前記容器の満水位より上部に配置し、且つ、前記温度
   計測手段をボイラーに配されたヒーターより上部に取り
   付けてなるポット。
2. 【請求項２】 一定時間ポンプを駆動した後、ボイラー
   内を加熱してなる請求項１記載のポット。