JP3589140B2 - 電気湯沸かし器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭において使用される電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気湯沸かし器において、近年では電動ポンプによってお湯の給湯をおこなうことのできる製品が主流となってきている。この電動給湯タイプの電気湯沸し器を更に使い勝手向上させるため、商用電源のない場所でも、バックアップ電源で電動給湯や容器内の湯温を表示できるコードレス機能を保持した製品も発売されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコードレス機能を有する電気湯沸かし器の構成では、バックアップ電源によって機器を動作させている時も、商用電源によって機器を動作させている時と同等の温度検知方式であるため、消費電流が多く、バックアップ電源の消耗が早いという問題があった。
【０００４】
【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、液体を収容する容器と、商用電源の入力部である商用電源供給手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されない時機器に電源を供給するバックアップ電源と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度を表示する表示手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期して温度検知手段を動作させる制御手段を有している。
【０００５】
以上の構成を有することで、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰加熱から保温加熱に切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知機能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無くバックアップ電源から電源供給されている時は温度検知を低速で行うことで、ＬＣＤ等の表紙手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、液体を収容する容器と、商用電源の入力部である商用電源供給手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されない時機器に電源を供給するバックアップ電源と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度を表示する表示手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期して温度検知手段を動作させる制御手段を有することで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は温度検知手段による検知動作を停止させる制御手段を有することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返させる制御手段を有することで、動作周波数が１種類であるため安価な構成で、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返させる制御手段を有することで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されており且つ温度検知手段による検知動作が停止している時も、第１周波数もしくは第２周波数に同期動作することで得られた温度検知動作停止直前の温度を表示手段に表示させる制御手段を有することで、商用電源がないときも常に容器内の湯温を使用者が認識できる使い勝手のよい電気湯沸かし器を提供することができる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
この発明の第１の実施例を図１〜図４により説明する。図１において、本体１内に上面開口の水を収容する容器２があり、容器２の上部を覆う蓋３が配置されている。また、容器２内の水を加熱する加熱源４と、容器２内の水温を検知する温度検知手段の１構成部品である温度センサー５ａと、容器２内のお湯を、吐出口８から外部に導くための電動ポンプ７と、電動ポンプ７の駆動源となるモーター６が下方に、商用電源を入力する商用電源供給手段９と、商用電源入力がない時に機器の電源となるバックアップ電源１０が側方に、使用者が容易に操作できる入力手段の１構成部品である出湯スイッチ２８が上方に配置されている。ここで加熱源４は、容器２内の水を沸騰させる大きな出力をもつもの、例えば１０００Ｗの主ヒーターと、容器２内の水を保温する比較的小さな出力をもつもの、例えば７５Ｗの補助ヒーターとで構成されている。
【００１２】
また、１３は表示手段、５ｂは温度センサー５ａと共に容器２内の水温を検知する温度検知手段であり、１２は温度検知手段５ｂ、商用電源供給手段９、バックアップ電源１０からの信号を入力とし、加熱源４、モーター６、温度検知手段５ｂ、表示手段１３に信号を出力する制御手段である。
【００１３】
図２は、図１の構成を有する本実施例の電気湯沸し器の制御回路である。図２において、商用電源１４は、商用電源供給手段であるマグネット式コネクタ９を介して制御回路に電源を供給しており、加熱源である主ヒーター４ａが主ヒーター駆動用リレー１５のリレー接点を介して、補助ヒーター４ｂが補助ヒーター駆動用リレー１６のリレー接点を介して接続されいる。また商用電源１４は整流回路１７、変圧回路１８逆流阻止用のダイオード２３、レギュレータ２４を通してマイクロコンピュータ４０に入力されており、またダイオード２３の出力（以降Ｖｕ電源とする）は、入力手段である出湯スイッチ２８、モーター駆動用のトランジスタ２７を通してモーターにも接続されている。また更に、バックアップ電源１０は逆流防止用ダイオード３５、昇圧回路３６、そして更に逆流防止用ダイオード３７を介してＶｕ電源に電源供給している。バックアップ電源の抵抗器３３と抵抗器３４による分圧電圧は電源認識装置１２ｃに入力されており、電源認識装置１２ｃでは、商用電源の有無、バックアップ電源の有無が認識できる。Ｖｕ電源は商用電源１４からもバックアップ電源１０からも供給できる構成であるが、変圧回路１８の出力電圧は昇圧回路３６の出力電圧より大きくなるよう設定しており、商用電源１４とバックアップ電源１０の両方接続されている時は商用電源１４より電源供給される。
【００１４】
マグネット式コネクタ９から商用電源１４が供給されていることを、電流制限回路３８を介してマイクロコンピュータ４０内の制御手段である電源認識装置１２ｃで認識すると、制御手段である中央制御室１２ｂは温度検知手段であるＡＤ変換器５ｂの変換速度を制御手段である第１動作クロック生成装置１２ｄで生成される第１周波数（ここでは４ＭＨｚとする）に同期した速度（ここでは４ＭＨｚの３２分の１分周である１２５ｋＨｚ（８μｓ）とする）となるよう制御する。温度検知手段である温度センサー５ａと抵抗２５の分圧電圧はＡＤ変換器５ｂに入力されており、中央制御装置１２ｂは、温度センサー５ａ、ＡＤ変換器５ｂを介して所定時間毎（ここでは８ｍｓとする）に温度検知し、認識した温度を表示手段であるＬＣＤ１３に出力すると共に、其の認識温度に基づいて主ヒーター４ａ及び補助ヒーター４ｂのオンオフ制御を行う。図２においては、水温９０℃を検知している時の表示動作をＬＣＤ１３内に記している。このように、商用電源１４が供給されている時の温度検知は、温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度でＡＤ変換器５ｂで変換する動作を８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００１５】
またここで、主ヒーターは抵抗器２０、トランジスタ１９、主ヒーター駆動用リレー１５を介して、補助ヒーターは、抵抗器２２、トランジスタ２１、補助ヒーター駆動用リレー１６を介して駆動している。
【００１６】
また、商用電源１４が供給されると、入力手段である解除スイッチ１１からの信号入力を受けて制御手段である中央制御室１２ｂが、抵抗器２６を介してモーター駆動用トランジスタ２７を駆動する。２８は使用者が容易に操作できる出湯スイッチであり、トランジスタ２７がオンした状態で出湯スイッチ２８をオンするとモーター６が駆動しモーターに直結したポンプによって容器内のお湯を外部に吐出できる。
【００１７】
商用電源が供給されていない状態でバックアップ電源が有ることを電源認識装置１２ｃで認識すると、制御手段である中央制御室１２ｂは温度検知手段であるＡＤ変換器５ｂの変換速度を第２動作クロック生成装置１２ｅで生成される第２周波数（ここでは３２ｋＨｚとする）に同期した速度（ここでは３２ｋＨｚの３２分の１分周である１ｋＨｚ（１ｍｓ）とする）となるよう制御する。そして、中央制御装置１２ｂは、温度センサー５ａ、ＡＤ変換器５ｂを介して所定時間毎（ここでは８ｍｓとする）に温度検知し、認識した温度を表示手段であるＬＣＤ１３に出力する。このように、バックアップ電源１０から電源供給されている時の温度検知は、温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度でＡＤ変換器５ｂで変換する動作を８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００１８】
またここで、商用電源が供給されていない時もバックアップ電源によりモーター電源Ｖｕを供給しているため、商用電源がある場合と同様の制御方式で容器内のお湯を外部に吐出することができる。
【００１９】
次に図３の動作フローチャートを用いて更に詳細に説明する。Ｓ１０で商用電源が供給されているか判断し、供給されていればモーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ１１）した後、Ｓ１２で第１動作クロックをオン、第２動作クロックをオフした後、Ｓ１３で温度検知をする。Ｓ１３で得られた温度（ここではθとする）はあらかじめ設定された所定温度θ１（たとえば約９０℃）とＳ１４で比較され、検知温度θがθ１より低ければＳ１５で主ヒーター及び補助ヒーターをオンした後、Ｓ１６で温度検知及びＬＣＤに温度表示を行う。その後、Ｓ１７で、Ｓ１６で得られた温度とその直前に得られた温度の温度差すなわち温度上昇Δθをあらかじめ設定されたΔθ１と比較し、ΔθがΔθ１より小さく温度上昇が続いており、水がまだ沸騰していないと判断するとＳ１８へと移行する。Ｓ１８では前記Δθを更に容器内の水が無い時の温度上昇Δθｋと比較しており、ΔθがΔθｋより大きければ、容器内に水がある正常状態であると判断し、ΔθがΔθ１より大きくΔθｋより小さい間は、Ｓ１６の温度検知、温度表示を繰り返す。主ヒーター補助ヒーターがオンした状態でＳ１６を繰り返している間は容器内の水を沸騰させることを目的とした沸騰モードである。Ｓ１７でΔθがΔθ１より大きくなり容器内の水が沸騰したことを検知するとＳ２０で主ヒーター及び補助ヒーターをオフした後Ｓ２１へと移行する。また、Ｓ１８でΔθがΔθｋより小さく、容器内の水が空であると判断するとＳ１９で主ヒーター及び補助ヒーターをオフし容器の異常温度上昇で機器に損傷を与えることを防止する（空焼き検知）。また、Ｓ１１〜Ｓ２５のいずれのステップにある時も商用電源がオフするとＳ２１へと移行する。
【００２０】
Ｓ１４で検知温度θがθ１より高いと判断すると、Ｓ２１で温度検知、温度表示を行った後、Ｓ２２でＳ２１で得られた検知温度θとあらかじめ設定された温度θ２（たとえば９５℃）を比較し、θが大きければＳ２３で補助ヒーターをオフしθが小さければＳ２４で補助ヒーターをオンしＳ２５へと移行する。Ｓ２５は容器内への水の追加等による水温低下を検知しており、検知温度θをθ３（たとえば９２℃）と比較しθが大きければＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３もしくはＳ２１Ｓ２２、Ｓ２４の動作を繰り返し容器内の水温をθ２に保つようにする（保温モード）。Ｓ２５でθがθ３より小さくなると、Ｓ１５すなわち沸騰モードへと移行する。
【００２１】
次に、Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ３０で第１動作クロックをオフ、第２動作クロックをオンした後、Ｓ３１で温度検知、温度表示を行いその後もＳ３１の動作を繰り返す。また、Ｓ２８〜Ｓ３１のいずれのステップにある時も商用電源がオンするとＳ１１へと移行する。また更に、Ｓ１１〜Ｓ３１のいずれのステップにある時も解除スイッチをオンするとＳ２６へと移行し、出湯スイッチのオンでモーターを駆動する（Ｓ２７）ことができる。Ｓ２６で出湯スイッチオフの判断を所定時間（たとえば１０秒）連続して行うとＳ２６へ移行する直前のステップに復帰する。
【００２２】
図４は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。図に示してある通り、商用電源が供給されている時の温度検知は、第１動作クロックを動作（４ＭＨｚ）させ、温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度（４ＭＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂによって変換する動作を、８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。また、同様にバックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第２動作クロックを動作（３２ｋＨｚ）させ、温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度（３２ｋＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂによって変換する動作を、８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００２３】
以上のように第１の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速（１ｋＨｚ）で行うことで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。バックアップ電源で電源供給されている時は、コードレス出湯もしくは湯温表示を行うのみで、ヒーター制御は何ら行っていないため１ｋＨｚ程度の低速での温度検知で十分である。
【００２４】
したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００２５】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００２６】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００２７】
また、本実施例における動作周波数は第１周波数を４ＭＨｚ、第２周波数を３２ｋＨｚとしているが、第１周波数が第２周波数より大きければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００２８】
また、本実施例では温度検知動作の間隔は周期的に８ｍｓであるとしているが、ランダムに動作するとしても、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる時間間隔であったとしても同等の効果が得られる。
【００２９】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしてもバックアップ電源消耗低減の効果は得られ、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる分周比であっても変換速度が商用電源がある時の方が早ければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００３０】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００３１】
（実施例２）
この発明の第２の実施例を制御回路図図５により説明する。
【００３２】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１と同一であり、制御回路図図５は制御回路図図２における第２動作クロック生成装置１２ｅのみを削除した構成となっている。図５において、商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、図５におけるＡＤ変換器の変換動作を第１動作クロック生成装置１２ｄのクロック生成動作を停止させることで温度検知を完全に停止させるよう中央制御装置が動作していることのみが相違する。
【００３３】
以上のように第２の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を停止することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００３４】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００３５】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００３６】
また、本実施例では、商用電源が供給されている時の温度検知動作の間隔は周期的に８ｍｓであるとしているが、ランダムに動作するとしても同一の効果が得られる。
【００３７】
また、本実施例では、商用電源が供給されている時、温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られる。
【００３８】
（実施例３）
この発明の第３の実施例を図６のフローチャート、図７の温度検知タイミングチャートにより説明する。
【００３９】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１と同一であり、制御回路図は図２から第２動作クロック生成装置を除いた図５と同一であり、商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、ＡＤ変換器の変換動作を第１動作クロック生成装置１２ｄに基づいて行う時と、第１動作クロック生成装置１２ｄのクロック生成動作を停止させ温度検知を完全に停止させる時とを自動的に繰り返すよう中央制御装置が動作している。その他の動作は第１の実施例と同一である。以下に本実施例を第１の実施例と動作の相違する部分に着目して図５のフローチャート、図７の温度検知タイミングチャートを用いて更に詳細に説明する。Ｓ１０で商用電源が有ると判断すると、Ｓ１１で全負荷をオフした後Ｓ３０４で第１動作クロックをオンする。その後のＳ１３〜Ｓ２７までの動作は第１の実施例と同一であるので説明を省略する。Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ３００で第１動作クロックをオフした後、Ｓ３０１で動作クロック停止が所定時間ｔ１（たとえば１０秒）継続したか判断し、経過していなければＳ３００へ移行し、経過していればＳ３０２で第１動作クロックをオンした後、Ｓ３０３で温度検知、温度表示した後Ｓ３００へと移行する。
【００４０】
図７は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。（ａ）は第１の実施例と全く同一であるため説明を省略する。（ｂ）において、バックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第１動作クロック（４ＭＨｚ）を周期的（１０ｓ）に動作させ温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度（４ＭＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂで変換することで行っている。
【００４１】
以上のように第３の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は動作クロック生成装置の動作を定期的に停止させることで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。また、動作クロック発生装置を１種類のみとでき安価となる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００４２】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００４３】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００４４】
また、本実施例ではバックアップ電源から電源供給されている時、第１クロック生成装置を周期的に動作、停止を繰り返すものとしているが、動作停止が周期的でなくランダムであるとしてもバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００４５】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られる。
【００４６】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００４７】
（実施例４）
この発明の第４の実施例を図８のフローチャート、図９の温度検知タイミングチャートにより説明する。
【００４８】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１、制御回路図図２と同一であるが商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、図２におけるＡＤ変換器の変換動作を第２動作クロック生成装置１２ｅに基づいて行う時と、第２動作クロック生成装置１２ｅのクロック生成動作を停止させることで温度検知を完全に停止させる時とを自動的に繰り返すよう中央制御装置が動作していることのみが相違する。以下に本実施例を第１の実施例と動作の相違する部分に着目して図８のフローチャート、図９の温度検知タイミングチャートを用いて更に詳細に説明する。
【００４９】
Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ４００で第１動作クロック、第２動作クロックをオフした後、Ｓ４０１で動作クロック停止が所定時間ｔ１（たとえば１０秒）継続したか判断し、経過していなければＳ４００へ移行し、経過していればＳ４０２で第２動作クロックをオンした後、Ｓ４０３で温度検知、温度表示した後Ｓ４００へと移行する。
【００５０】
図９は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。（ａ）は第１の実施例と全く同一であるため説明を省略する。（ｂ）において、バックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第２動作クロック（３２ｋＨｚ）を周期的（１０ｓ）に動作させ温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度（３２ｋＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂで変換することで行っている。
【００５１】
以上のように第４の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速（１ｋＨｚ）で行うか、温度検知の停止を行うかを定期的に繰り返すことで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００５２】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００５３】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００５４】
また、本実施例における動作周波数は第１動作周波数を４ＭＨｚ、第２動作周波数を３２ｋＨｚとしているが、第１周波数が第２周波数より大きければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００５５】
また、本実施例ではバックアップ電源から電源供給されている時、第２クロック生成装置を周期的に動作、停止を繰り返すものとしているが、動作停止が周期的でなくランダムであるとしてもバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００５６】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られ、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる分周比であっても変換速度が商用電源がある時の方が早ければバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００５７】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速で行うことで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００５９】
また、請求項２記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を停止することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６０】
また、請求項３記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を定期的に停止させることで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。また、動作クロック発生装置を１種類のみとでき安価となる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６１】
また、請求項４記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速で行うか、停止するかを定期的に繰り返し行うことで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６２】
また、請求項５記載の発明によれば、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されており且つ温度検知手段による検知動作が停止している時も、第１周波数もしくは第２周波数に同期動作することで得られた温度検知動作停止直前の温度を表示手段に表示させる制御手段を有することで、商用電源がないときも常に容器内の湯温を使用者が認識できる使い勝手のよ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】本発明の実施例１〜４の電気湯沸かし器を示す構成図
【図２】本発明の実施例１、４の電気湯沸かし器の制御回路図
【図３】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図４】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【図５】本発明の実施例２、３の電気湯沸かし器の制御回路図
【図６】本発明の実施例３の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図７】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【図８】本発明の実施例４の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図９】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【符号の説明】
１ 本体
２ 容器
３ 蓋
４ 加熱源
５ａ 温度センサー
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭において使用される電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気湯沸かし器において、近年では電動ポンプによってお湯の給湯をおこなうことのできる製品が主流となってきている。この電動給湯タイプの電気湯沸し器を更に使い勝手向上させるため、商用電源のない場所でも、バックアップ電源で電動給湯や容器内の湯温を表示できるコードレス機能を保持した製品も発売されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコードレス機能を有する電気湯沸かし器の構成では、バックアップ電源によって機器を動作させている時も、商用電源によって機器を動作させている時と同等の温度検知方式であるため、消費電流が多く、バックアップ電源の消耗が早いという問題があった。
【０００４】
【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、液体を収容する容器と、商用電源の入力部である商用電源供給手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されない時機器に電源を供給するバックアップ電源と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度を表示する表示手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期して温度検知手段を動作させる制御手段を有している。
【０００５】
以上の構成を有することで、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰加熱から保温加熱に切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知機能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無くバックアップ電源から電源供給されている時は温度検知を低速で行うことで、ＬＣＤ等の表紙手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、液体を収容する容器と、商用電源の入力部である商用電源供給手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されない時機器に電源を供給するバックアップ電源と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度を表示する表示手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期して温度検知手段を動作させる制御手段を有することで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は温度検知手段による検知動作を停止させる制御手段を有することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返させる制御手段を有することで、動作周波数が１種類であるため安価な構成で、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返させる制御手段を有することで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐ使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されており且つ温度検知手段による検知動作が停止している時も、第１周波数もしくは第２周波数に同期動作することで得られた温度検知動作停止直前の温度を表示手段に表示させる制御手段を有することで、商用電源がないときも常に容器内の湯温を使用者が認識できる使い勝手のよい電気湯沸かし器を提供することができる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
この発明の第１の実施例を図１〜図４により説明する。図１において、本体１内に上面開口の水を収容する容器２があり、容器２の上部を覆う蓋３が配置されている。また、容器２内の水を加熱する加熱源４と、容器２内の水温を検知する温度検知手段の１構成部品である温度センサー５ａと、容器２内のお湯を、吐出口８から外部に導くための電動ポンプ７と、電動ポンプ７の駆動源となるモーター６が下方に、商用電源を入力する商用電源供給手段９と、商用電源入力がない時に機器の電源となるバックアップ電源１０が側方に、使用者が容易に操作できる入力手段の１構成部品である出湯スイッチ２８が上方に配置されている。ここで加熱源４は、容器２内の水を沸騰させる大きな出力をもつもの、例えば１０００Ｗの主ヒーターと、容器２内の水を保温する比較的小さな出力をもつもの、例えば７５Ｗの補助ヒーターとで構成されている。
【００１２】
また、１３は表示手段、５ｂは温度センサー５ａと共に容器２内の水温を検知する温度検知手段であり、１２は温度検知手段５ｂ、商用電源供給手段９、バックアップ電源１０からの信号を入力とし、加熱源４、モーター６、温度検知手段５ｂ、表示手段１３に信号を出力する制御手段である。
【００１３】
図２は、図１の構成を有する本実施例の電気湯沸し器の制御回路である。図２において、商用電源１４は、商用電源供給手段であるマグネット式コネクタ９を介して制御回路に電源を供給しており、加熱源である主ヒーター４ａが主ヒーター駆動用リレー１５のリレー接点を介して、補助ヒーター４ｂが補助ヒーター駆動用リレー１６のリレー接点を介して接続されいる。また商用電源１４は整流回路１７、変圧回路１８逆流阻止用のダイオード２３、レギュレータ２４を通してマイクロコンピュータ４０に入力されており、またダイオード２３の出力（以降Ｖｕ電源とする）は、入力手段である出湯スイッチ２８、モーター駆動用のトランジスタ２７を通してモーターにも接続されている。また更に、バックアップ電源１０は逆流防止用ダイオード３５、昇圧回路３６、そして更に逆流防止用ダイオード３７を介してＶｕ電源に電源供給している。バックアップ電源の抵抗器３３と抵抗器３４による分圧電圧は電源認識装置１２ｃに入力されており、電源認識装置１２ｃでは、商用電源の有無、バックアップ電源の有無が認識できる。Ｖｕ電源は商用電源１４からもバックアップ電源１０からも供給できる構成であるが、変圧回路１８の出力電圧は昇圧回路３６の出力電圧より大きくなるよう設定しており、商用電源１４とバックアップ電源１０の両方接続されている時は商用電源１４より電源供給される。
【００１４】
マグネット式コネクタ９から商用電源１４が供給されていることを、電流制限回路３８を介してマイクロコンピュータ４０内の制御手段である電源認識装置１２ｃで認識すると、制御手段である中央制御室１２ｂは温度検知手段であるＡＤ変換器５ｂの変換速度を制御手段である第１動作クロック生成装置１２ｄで生成される第１周波数（ここでは４ＭＨｚとする）に同期した速度（ここでは４ＭＨｚの３２分の１分周である１２５ｋＨｚ（８μｓ）とする）となるよう制御する。温度検知手段である温度センサー５ａと抵抗２５の分圧電圧はＡＤ変換器５ｂに入力されており、中央制御装置１２ｂは、温度センサー５ａ、ＡＤ変換器５ｂを介して所定時間毎（ここでは８ｍｓとする）に温度検知し、認識した温度を表示手段であるＬＣＤ１３に出力すると共に、其の認識温度に基づいて主ヒーター４ａ及び補助ヒーター４ｂのオンオフ制御を行う。図２においては、水温９０℃を検知している時の表示動作をＬＣＤ１３内に記している。このように、商用電源１４が供給されている時の温度検知は、温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度でＡＤ変換器５ｂで変換する動作を８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００１５】
またここで、主ヒーターは抵抗器２０、トランジスタ１９、主ヒーター駆動用リレー１５を介して、補助ヒーターは、抵抗器２２、トランジスタ２１、補助ヒーター駆動用リレー１６を介して駆動している。
【００１６】
また、商用電源１４が供給されると、入力手段である解除スイッチ１１からの信号入力を受けて制御手段である中央制御室１２ｂが、抵抗器２６を介してモーター駆動用トランジスタ２７を駆動する。２８は使用者が容易に操作できる出湯スイッチであり、トランジスタ２７がオンした状態で出湯スイッチ２８をオンするとモーター６が駆動しモーターに直結したポンプによって容器内のお湯を外部に吐出できる。
【００１７】
商用電源が供給されていない状態でバックアップ電源が有ることを電源認識装置１２ｃで認識すると、制御手段である中央制御室１２ｂは温度検知手段であるＡＤ変換器５ｂの変換速度を第２動作クロック生成装置１２ｅで生成される第２周波数（ここでは３２ｋＨｚとする）に同期した速度（ここでは３２ｋＨｚの３２分の１分周である１ｋＨｚ（１ｍｓ）とする）となるよう制御する。そして、中央制御装置１２ｂは、温度センサー５ａ、ＡＤ変換器５ｂを介して所定時間毎（ここでは８ｍｓとする）に温度検知し、認識した温度を表示手段であるＬＣＤ１３に出力する。このように、バックアップ電源１０から電源供給されている時の温度検知は、温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度でＡＤ変換器５ｂで変換する動作を８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００１８】
またここで、商用電源が供給されていない時もバックアップ電源によりモーター電源Ｖｕを供給しているため、商用電源がある場合と同様の制御方式で容器内のお湯を外部に吐出することができる。
【００１９】
次に図３の動作フローチャートを用いて更に詳細に説明する。Ｓ１０で商用電源が供給されているか判断し、供給されていればモーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ１１）した後、Ｓ１２で第１動作クロックをオン、第２動作クロックをオフした後、Ｓ１３で温度検知をする。Ｓ１３で得られた温度（ここではθとする）はあらかじめ設定された所定温度θ１（たとえば約９０℃）とＳ１４で比較され、検知温度θがθ１より低ければＳ１５で主ヒーター及び補助ヒーターをオンした後、Ｓ１６で温度検知及びＬＣＤに温度表示を行う。その後、Ｓ１７で、Ｓ１６で得られた温度とその直前に得られた温度の温度差すなわち温度上昇Δθをあらかじめ設定されたΔθ１と比較し、ΔθがΔθ１より小さく温度上昇が続いており、水がまだ沸騰していないと判断するとＳ１８へと移行する。Ｓ１８では前記Δθを更に容器内の水が無い時の温度上昇Δθｋと比較しており、ΔθがΔθｋより大きければ、容器内に水がある正常状態であると判断し、ΔθがΔθ１より大きくΔθｋより小さい間は、Ｓ１６の温度検知、温度表示を繰り返す。主ヒーター補助ヒーターがオンした状態でＳ１６を繰り返している間は容器内の水を沸騰させることを目的とした沸騰モードである。Ｓ１７でΔθがΔθ１より大きくなり容器内の水が沸騰したことを検知するとＳ２０で主ヒーター及び補助ヒーターをオフした後Ｓ２１へと移行する。また、Ｓ１８でΔθがΔθｋより小さく、容器内の水が空であると判断するとＳ１９で主ヒーター及び補助ヒーターをオフし容器の異常温度上昇で機器に損傷を与えることを防止する（空焼き検知）。また、Ｓ１１〜Ｓ２５のいずれのステップにある時も商用電源がオフするとＳ２１へと移行する。
【００２０】
Ｓ１４で検知温度θがθ１より高いと判断すると、Ｓ２１で温度検知、温度表示を行った後、Ｓ２２でＳ２１で得られた検知温度θとあらかじめ設定された温度θ２（たとえば９５℃）を比較し、θが大きければＳ２３で補助ヒーターをオフしθが小さければＳ２４で補助ヒーターをオンしＳ２５へと移行する。Ｓ２５は容器内への水の追加等による水温低下を検知しており、検知温度θをθ３（たとえば９２℃）と比較しθが大きければＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３もしくはＳ２１Ｓ２２、Ｓ２４の動作を繰り返し容器内の水温をθ２に保つようにする（保温モード）。Ｓ２５でθがθ３より小さくなると、Ｓ１５すなわち沸騰モードへと移行する。
【００２１】
次に、Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ３０で第１動作クロックをオフ、第２動作クロックをオンした後、Ｓ３１で温度検知、温度表示を行いその後もＳ３１の動作を繰り返す。また、Ｓ２８〜Ｓ３１のいずれのステップにある時も商用電源がオンするとＳ１１へと移行する。また更に、Ｓ１１〜Ｓ３１のいずれのステップにある時も解除スイッチをオンするとＳ２６へと移行し、出湯スイッチのオンでモーターを駆動する（Ｓ２７）ことができる。Ｓ２６で出湯スイッチオフの判断を所定時間（たとえば１０秒）連続して行うとＳ２６へ移行する直前のステップに復帰する。
【００２２】
図４は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。図に示してある通り、商用電源が供給されている時の温度検知は、第１動作クロックを動作（４ＭＨｚ）させ、温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度（４ＭＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂによって変換する動作を、８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。また、同様にバックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第２動作クロックを動作（３２ｋＨｚ）させ、温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度（３２ｋＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂによって変換する動作を、８ｍｓ毎に繰り返すことで行っている。
【００２３】
以上のように第１の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速（１ｋＨｚ）で行うことで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。バックアップ電源で電源供給されている時は、コードレス出湯もしくは湯温表示を行うのみで、ヒーター制御は何ら行っていないため１ｋＨｚ程度の低速での温度検知で十分である。
【００２４】
したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００２５】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００２６】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００２７】
また、本実施例における動作周波数は第１周波数を４ＭＨｚ、第２周波数を３２ｋＨｚとしているが、第１周波数が第２周波数より大きければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００２８】
また、本実施例では温度検知動作の間隔は周期的に８ｍｓであるとしているが、ランダムに動作するとしても、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる時間間隔であったとしても同等の効果が得られる。
【００２９】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしてもバックアップ電源消耗低減の効果は得られ、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる分周比であっても変換速度が商用電源がある時の方が早ければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００３０】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００３１】
（実施例２）
この発明の第２の実施例を制御回路図図５により説明する。
【００３２】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１と同一であり、制御回路図図５は制御回路図図２における第２動作クロック生成装置１２ｅのみを削除した構成となっている。図５において、商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、図５におけるＡＤ変換器の変換動作を第１動作クロック生成装置１２ｄのクロック生成動作を停止させることで温度検知を完全に停止させるよう中央制御装置が動作していることのみが相違する。
【００３３】
以上のように第２の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を停止することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００３４】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００３５】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００３６】
また、本実施例では、商用電源が供給されている時の温度検知動作の間隔は周期的に８ｍｓであるとしているが、ランダムに動作するとしても同一の効果が得られる。
【００３７】
また、本実施例では、商用電源が供給されている時、温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られる。
【００３８】
（実施例３）
この発明の第３の実施例を図６のフローチャート、図７の温度検知タイミングチャートにより説明する。
【００３９】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１と同一であり、制御回路図は図２から第２動作クロック生成装置を除いた図５と同一であり、商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、ＡＤ変換器の変換動作を第１動作クロック生成装置１２ｄに基づいて行う時と、第１動作クロック生成装置１２ｄのクロック生成動作を停止させ温度検知を完全に停止させる時とを自動的に繰り返すよう中央制御装置が動作している。その他の動作は第１の実施例と同一である。以下に本実施例を第１の実施例と動作の相違する部分に着目して図５のフローチャート、図７の温度検知タイミングチャートを用いて更に詳細に説明する。Ｓ１０で商用電源が有ると判断すると、Ｓ１１で全負荷をオフした後Ｓ３０４で第１動作クロックをオンする。その後のＳ１３〜Ｓ２７までの動作は第１の実施例と同一であるので説明を省略する。Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ３００で第１動作クロックをオフした後、Ｓ３０１で動作クロック停止が所定時間ｔ１（たとえば１０秒）継続したか判断し、経過していなければＳ３００へ移行し、経過していればＳ３０２で第１動作クロックをオンした後、Ｓ３０３で温度検知、温度表示した後Ｓ３００へと移行する。
【００４０】
図７は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。（ａ）は第１の実施例と全く同一であるため説明を省略する。（ｂ）において、バックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第１動作クロック（４ＭＨｚ）を周期的（１０ｓ）に動作させ温度センサー５ａからの信号を１２５ｋＨｚ（８μｓ）の速度（４ＭＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂで変換することで行っている。
【００４１】
以上のように第３の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は動作クロック生成装置の動作を定期的に停止させることで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。また、動作クロック発生装置を１種類のみとでき安価となる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００４２】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００４３】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００４４】
また、本実施例ではバックアップ電源から電源供給されている時、第１クロック生成装置を周期的に動作、停止を繰り返すものとしているが、動作停止が周期的でなくランダムであるとしてもバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００４５】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られる。
【００４６】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００４７】
（実施例４）
この発明の第４の実施例を図８のフローチャート、図９の温度検知タイミングチャートにより説明する。
【００４８】
本実施例の構成は、第１の実施例で示した構成図図１、制御回路図図２と同一であるが商用電源が供給されずバックアップ電源により機器に電源が供給されている時、図２におけるＡＤ変換器の変換動作を第２動作クロック生成装置１２ｅに基づいて行う時と、第２動作クロック生成装置１２ｅのクロック生成動作を停止させることで温度検知を完全に停止させる時とを自動的に繰り返すよう中央制御装置が動作していることのみが相違する。以下に本実施例を第１の実施例と動作の相違する部分に着目して図８のフローチャート、図９の温度検知タイミングチャートを用いて更に詳細に説明する。
【００４９】
Ｓ１０で商用電源がないと判断すると、モーター、ヒーター、ＬＣＤの全負荷をオフ（Ｓ２８）した後、Ｓ２９でバックアップ電源の有無を判断する。Ｓ２９でバックアップ電源がないと判断するとＳ１０へと移行し、バックアップ電源が有ると判断すると、Ｓ４００で第１動作クロック、第２動作クロックをオフした後、Ｓ４０１で動作クロック停止が所定時間ｔ１（たとえば１０秒）継続したか判断し、経過していなければＳ４００へ移行し、経過していればＳ４０２で第２動作クロックをオンした後、Ｓ４０３で温度検知、温度表示した後Ｓ４００へと移行する。
【００５０】
図９は、本実施例の温度検知タイミングチャートであり、（ａ）は商用電源が有る時、（ｂ）は商用電源がオンからオフへ移行し、バックアップ電源で温度検知する際のタイミング図である。（ａ）は第１の実施例と全く同一であるため説明を省略する。（ｂ）において、バックアップ電源から電源供給されている時の温度検知は、第２動作クロック（３２ｋＨｚ）を周期的（１０ｓ）に動作させ温度センサー５ａからの信号を１ｋＨｚ（１ｍｓ）の速度（３２ｋＨｚの３２分の１分周）でＡＤ変換器５ｂで変換することで行っている。
【００５１】
以上のように第４の実施例によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速（１２５ｋＨｚ）で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速（１ｋＨｚ）で行うか、温度検知の停止を行うかを定期的に繰り返すことで、ＬＣＤによる温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００５２】
尚、本実施例におけるバックアップ電源は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池、もしくはコンデンサのいずれにしようとも本実施例と同等の効果が得られる。
【００５３】
また、本実施例における表示手段はＬＣＤとして説明したが、表示手段がＬＥＤ、蛍光表示管、ランプ等であっても同等の効果が得られる。
【００５４】
また、本実施例における動作周波数は第１動作周波数を４ＭＨｚ、第２動作周波数を３２ｋＨｚとしているが、第１周波数が第２周波数より大きければバックアップ電源消耗低減の効果は得られる。
【００５５】
また、本実施例ではバックアップ電源から電源供給されている時、第２クロック生成装置を周期的に動作、停止を繰り返すものとしているが、動作停止が周期的でなくランダムであるとしてもバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００５６】
また、本実施例では温度検知手段であるＡＤ変換器の変換速度を動作クロックの３２分の１としているが、この分周比を変化させるとしても同等の効果は得られ、また商用電源がある時とバックアップ電源で電源供給されている時と異なる分周比であっても変換速度が商用電源がある時の方が早ければバックアップ電源の消耗低減の効果は得られる。
【００５７】
また、本実施例では商用電源が供給されてない時もバックアップ電源で電動ポンプを駆動できる構成として説明したが、商用電源が供給されないときは、別途設けられた機械的ポンプで容器内のお湯を吐出するかもしくは全く吐出できない構成であるとしても、コードレス状態で容器内の湯温を表示することに対するバックアップ電源の消耗低減の効果は同等である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速で行うことで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００５９】
また、請求項２記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を停止することで、制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６０】
また、請求項３記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を定期的に停止させることで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。また、動作クロック発生装置を１種類のみとでき安価となる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６１】
また、請求項４記載の発明によれば、商用電源の有るときは温度検知を高速で行っているため細かい温度制御が行え、沸騰モードから保温モードに切り替わる際の沸騰検知時間を短縮し蒸気量を抑えることや、容器内に水が無いことを検知しヒーターをオフする空焼き検知性能を高性能とし機器の損傷を防ぐことができ、且つ商用電源が無い時は温度検知を低速で行うか、停止するかを定期的に繰り返し行うことで、ＬＣＤ等の表示手段による温度表示を行いながらも制御回路を低消費電流とできバックアップ電源の消耗を防ぐことができる。したがって蒸気量セーブ、高性能空焼き検知、バックアップ電源による給湯すなわちコードレス出湯もしくは湯温表示等の性能を備え、且つバックアップ電源の消耗を低く抑えることのできる使い勝手がよく経済的な電気湯沸かし器を提供することができる。
【００６２】
また、請求項５記載の発明によれば、商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されており且つ温度検知手段による検知動作が停止している時も、第１周波数もしくは第２周波数に同期動作することで得られた温度検知動作停止直前の温度を表示手段に表示させる制御手段を有することで、商用電源がないときも常に容器内の湯温を使用者が認識できる使い勝手のよ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】本発明の実施例１〜４の電気湯沸かし器を示す構成図
【図２】本発明の実施例１、４の電気湯沸かし器の制御回路図
【図３】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図４】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【図５】本発明の実施例２、３の電気湯沸かし器の制御回路図
【図６】本発明の実施例３の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図７】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【図８】本発明の実施例４の電気湯沸かし器の動作を説明するフローチャート
【図９】同、電気湯沸かし器の温度検知の動作タイミングチャート
【符号の説明】
１ 本体
２ 容器
３ 蓋
４ 加熱源
５ａ 温度センサー
Claims (5)
- 液体を収容する容器と、商用電源の入力部である商用電源供給手段と、前記商用電源供給手段から商用電源が入力されない時に機器に電源を供給するバックアップ電源と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の温度を表示する表示手段と、商用電源が入力されている時は第１周波数に同期して前記温度検知手段を動作させ、前記バックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期して前記温度検知手段を動作させる制御手段を有してなる電気湯沸かし器。
- 制御手段は、商用電源が入力されている時は、第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、バックアップ電源により電源供給されている時は温度検知手段による検知動作を停止させてなる請求項１記載の電気湯沸し器。
- 制御手段は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、バックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返してなる請求項１記載の電気湯沸し器。
- 制御手段は、商用電源供給手段から商用電源が入力されている時は第１周波数に同期して温度検知手段を動作させ、バックアップ電源により電源供給されている時は第１周波数に同期したときより温度検知を遅くすべく第１周波数より低い第２周波数に同期した温度検知手段による検知動作と温度検知手段による検知動作の停止を所定時間毎に繰り返させることを特徴とする請求項１記載の電気湯沸し器。
- 商用電源が入力されずバックアップ電源により電源供給されており且つ温度検知手段による検知動作が停止している時も、第１周波数もしくは第２周波数に同期動作することで得られた温度検知動作停止直前の温度を表示手段に表示させる動作を制御手段に付加した請求項３または４記載の電気湯沸かし器。
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