JP4036180B2 - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Description

本発明は、湯沸かし容器と、給水容器を備え、湯沸かし中または保温中に給水容器の水を湯沸かし容器に給水できる電気湯沸かし器に関するものである。

従来、この種の電気湯沸かし器は、湯の使用により湯沸かし容器内が所定の水位より低くなると自動的に給水を行う給水制御手段を備えている（例えば、特許文献１参照）。

この電気湯沸かし器によれば、非満水時には自動的に給水を行うので、使用者が湯沸かし容器への給水を怠ったり忘れたりしても、いざ使用するときに水量が不足するといったことがなくなるものである。
特開２０００−３４２４５７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、一旦、給水を開始すると満水になるまで給水動作を継続し、使用者が満水のお湯を必要としないときでも毎回満水の水を沸騰させるため、沸騰に要する時間が必要以上に長くなってしまい、使用者の使い勝手を配慮したものではないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、一旦、給水を開始した場合でも、条件によっては湯沸かし容器の水を満水にすることを中止することで、沸騰に要する時間が非常に短くてすみ、使用者の待ち時間が大幅に短縮される電気湯沸かし器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、湯沸かし推定手段による推定結果と電源投入タイミングおよび給水温度とに応じて給水制御手段は満水より少ない所定の水量になると給水動作を停止して湯沸かしを行うよう制御するものである。

これによって、給水開始時、または、給水途中の条件により、満水まで給水した場合に湯沸かし時間が長くなると判断すると、満水になる前の所定の水量で給水動作を停止することとなり、沸騰に要する時間が非常に短くてすみ、使用者の待ち時間が大幅に短縮される。

本発明の電気湯沸かし器は、沸騰に要する時間が非常に短くてすみ、使用者の待ち時間が大幅に短縮される。

第１の発明は、湯沸かし容器と、液体を湯沸かし容器へ給水する給水容器と、湯沸かし容器への給水を制御する給水制御手段と、給水中に湯沸かし時間を推定する湯沸かし推定手段とを備え、前記湯沸かし推定手段による推定結果と電源投入タイミングおよび給水温度とに応じて前記給水制御手段は満水より少ない所定の水量になると給水動作を停止して湯沸かしを行うよう制御する電気湯沸かし器とすることにより、満水まで給水した場合の湯沸かし時間が長くなると判断すると、満水になる前の所定の水量で給水動作を停止することとなり、沸騰に要する時間が非常に短くてすみ、使用者の待ち時間が大幅に短縮される。

第２の発明は、特に、第１の発明において、湯沸かし推定手段による推定結果に応じて行う給水動作の停止を選択可能としたことにより、沸騰するまでに要する時間を短くするか否かを選択でき、使い勝手が良くなる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、電源投入タイミングを判断要素としたことにより、電源投入後に限って行うため、使用者の待ち時間が短縮されるタイミングが分かり易くなり、利便性が向上する。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明において、湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、給水温度を判断要素としたことにより、給水中の温度が低温なら必ず満水になる前の所定の水量で給水動作を停止することとなり、沸騰するまでに要する時間を効果的に短縮することができる。

第５の発明は、特に、第１または第２の発明において、湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、電源投入タイミングおよび給水温度を判断要素としたことにより、電源投入直後および給水中の温度が低温なら必ず満水になる前の所定の水量で給水動作を停止することとなり、沸騰するまでに要する時間を効果的に短縮することができ、また、機能性も向上することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、給水動作を停止して湯沸かしを行っていることを報知するようにしたことにより、給水動作を停止して湯沸かし中であることを使用者に知らしめて、使い勝手を良くする。

第７の発明は、特に、第６の発明において、報知を点滅して行うようにしたことにより、給水動作が停止して湯沸かし中であることを強調して、表示の利便性及び機能性を向上することができる。

第８の発明は、特に、第６または第７の発明において、報知を開始して所定時間経過後は、報知を終了する構成としたことにより、報知手段の消費する電力を低減して、節電効果を発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器を示したものである。

図１に示すように、湯沸かし容器１は収容した水を沸かして保温する。加熱手段２は湯沸かし容器１を加熱するための９２５Ｗの主ヒータと７５Ｗの保温ヒータからなる。出湯モータ３はポンプ４を駆動する。この出湯モータ３とポンプ４は磁気結合されており、湯沸かし容器１内の湯を、水管５を介して出湯口６から排出するための出湯手段を構成している。

水量検知手段７は水管５に対向して取り付けた赤外発光素子と受光素子からなり、３レベルの水量を検知する検知手段７ａ、７ｂ、７ｃから構成されている。検知手段７ａは満水位置に設置した満水検知、検知手段７ｃは湯沸かし容器１の空焚きを防止するために加熱手段２を停止する位置に設置した給水検知、検知手段７ｂは検知手段７ａと７ｃの中間位置に設置した中間検知をそれぞれ行う。

給水容器８は湯沸かし容器１に給水するための水を収容し、ポンプ９、給水管１１と一体式で、機器本体１６に対して着脱可能としている。給水モータ１０はポンプ９と磁気結合されており、この駆動により給水容器８の水を、給水管１１を介して湯沸かし容器１に給水する。そして、ポンプ９と給水モータ１０で、給水容器８の水を湯沸かし容器１に給水する給水手段を構成している。

出湯スイッチ１２は使用者が操作して出湯を指示し、ロック解除スイッチ１３は出湯スイッチ１２の受け付けを許可するものである。温度検知手段１４は湯沸かし容器１内の湯温を検知し、着脱センサ１５は給水容器８の着脱を検知する。また、電源プラグ１７は着脱が容易で商用電源を供給し、給水スイッチ１８は使用者が操作して給水を指示するものである。

湯沸かし推定手段１９は加熱手段２と温度検知手段１４と電源プラグ１７の入力条件によって湯沸かし時間を推定するものである。給水制御手段２０は水量検知手段７、給水スイッチ１８、湯沸かし推定手段１９からの入力によって給水手段９、１０を制御できる。すなわち、湯沸かし推定手段１９が、電源投入タイミング、給水温度の少なくとも一つを湯沸かし時間の推定判断の判断要素として給水中に湯沸かし時間を推定し、給水制御手段２０は推定結果に応じて所定の水量になると給水動作を停止して湯沸かしを行うものである。

以上のように構成された電気湯沸かし器について、以下その動作、作用を説明する。

電源プラグ１７をコンセントに挿入して機器本体１６に商用電源を投入すると動作を開始し、温度検知手段１４で検知する温度が８５℃未満ならば沸騰モードへ移行し、湯沸かし動作を行う。まず、湯沸かし容器１の水量が検知手段７ｃより少ない時、加熱手段２の加熱は停止している。

給水手段９、１０は、湯沸かし容器１の水量が検知手段７ａより少なく、着脱センサ１５により給水容器８の装着が検知されているときに自動的に給水を開始し、水量が検知手段７ａ以上になると給水を停止する。加熱手段２は水量が検知手段７ｃを超えた時点で加熱を開始し、以後、温度検知手段１４の入力で沸騰検知するまで加熱手段２の主ヒータによる加熱、沸騰検知以後は加熱手段２の保温ヒータによる９８℃保温を行う。

ここで、出湯手段３、４を動作させると、水管５および出湯口６内を湯が通るため水量検知手段７による検知水量は必ず満水検知手段７ａまで水量があると検知してしまう。このため、出湯中は水量検知手段７による湯沸かし容器１の湯量検知を禁止する構成となっている。

９８℃保温中の動作は、満水時から出湯を繰り返すと湯沸かし容器１内の湯量は減っていくが、湯量が検知手段７ｂ以上あるとき、または、着脱センサ１５により給水容器８が装着されていないと検知されているときは給水手段９、１０による給水は行わない。そして、湯量が検知手段７ｂ未満と検知され、かつ、着脱センサ１５により給水容器８が装着されていることが検知され、検知した時点から３分経過後に給水手段９、１０による給水動作を開始する。

その後、検知手段７ａ以上の水量を検知すると給水手段９、１０を停止させ、給水途中あるいは給水終了後に、水を給水した結果、湯温が下がり保温温度が９８℃から９３℃未満になると、温度検知手段１４がこれを検知して加熱手段２により加熱を開始する。

さらに、図２により、湯沸かし推定手段１９と給水制御手段２０による給水湯沸かし制御の詳細を説明する。

機器本体が湯沸かし動作を行う沸騰モードへ移行すると、ＳＴ１００にて電源投入直後でなく、さらに、ＳＴ１０１にて沸騰モード中の最下点温度が５０℃未満でなければ給水動作の強制停止は行わない。ＳＴ１００にて電源投入直後、あるいは電源投入直後でなくてもＳＴ１０１にて最下点温度が５０℃未満であれば、ＳＴ１０２にて給水動作中であって、ＳＴ１０３にて湯沸かし容器１の水位が中間水位、つまり検知手段７ｂ以上であれば、ＳＴ１０４にて給水制御手段２０により給水動作を強制停止する。ＳＴ１０２にて給水動作中であっても、ＳＴ１０３にて中間水位以上でなければ給水動作の強制停止は行わない。

以上のような構成により、電源投入直後の湯沸かし、または、湯沸かし途中の最下点温度が５０℃未満となるときは、中間水位まで給水した状態で湯沸かしするので、満水状態で湯沸かししたときよりも沸騰するまでに要する時間を短縮することができる。

なお、本実施の形態では、給水を強制停止させる基準水量を検知手段７ｂ、つまり中間水位としたが、湯沸かし容器１の大きさ、機器の性能などにより水位４分の１、水位４分の３など任意に決定してもよい。あるいは、給水の強制停止水量を使用者が任意に選択できるように専用キーを設けてもよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器のフローチャートを示したものである。

本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、湯沸かし推定手段１９による推定結果に応じて行う給水動作の停止を選択可能としたことである。すなわち、給水強制停止選択手段（図示せず）などを新たに設けて、ＳＴ２００にて電源投入直後、または湯沸かし途中の最下点温度が５０℃未満である場合、給水動作中のときに湯沸かし容器１の水量が中間水位以上となれば給水動作を強制停止するか否かを使用者が任意に選択できるようにしたものである。

以上のような構成により、中間水位で給水を停止して沸騰するまでに要する時間を短くするか否かを使用者が任意に選択することができ、使い勝手が良くなる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器を示したものである。実施の形態１と同一の機能を有するものは同一の符号を付与し説明を省略する。

本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、沸騰モード中、給水動作が強制的に停止していることを報知する報知手段２１を新たに設けて、電源投入直後、または湯沸かし途中の最下点温度が５０℃未満である場合、給水動作中のときに湯沸かし容器１の水量が中間水位以上となり給水動作を強制停止している旨を報知手段２１（本実施の形態ではＬＥＤによる点灯表示）により報知させるようにしたことである。

なお、本実施の形態では報知手段２１としてＬＥＤとしたが、ＬＣＤ、ブザーなどでもよく、商品構成によって変わる。

以上のような構成により、湯沸かし中、強制的に給水動作が停止していることを知らしめることができ、使い勝手が良くなる。

（実施の形態４）
次に、図４に基づき、本発明の実施の形態４における電気湯沸かし器について説明する。

本実施の形態において、実施の形態３と異なる点は、報知手段２１で報知する報知を点滅（本実施の形態では０．５秒毎に点滅）にて行うようにしたことである。

なお、本実施の形態では０．５秒毎に点滅としたが０．２秒、１．０秒でもよく、仕様目的などによってこの点滅周期は変わる。

以上のような構成により、使用者に、給水動作を強制的に停止して湯沸かし中である旨を強調して知らしめることができ、使い勝手が良くなる。

（実施の形態５）
次に、、図４に基づき、本発明の実施の形態５における電気湯沸かし器について説明する。

本実施の形態において、実施の形態３と異なる点は、報知手段２１で報知する報知を所定時間（本実施の形態では１分）経過後に終了するようにしたことである。

なお、本実施の形態では所定時間を１分としたが２分、３分でもよく、湯沸かし容器１の大きさ、使用目的などに応じてこの時間は変わる。

以上のような構成により、報知手段２１の消費する電力を低減することができ、節電効果がある。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、沸騰に要する時間が非常に短くてすみ、使用者の待ち時間の大幅な短縮が可能となるので、ビルトインタイプの給湯器、コーヒーメーカー等の給水を伴い、かつ水を沸騰させる機能を備えたものなどにも適用できる。

本発明の実施の形態１、２における電気湯沸かし器の構成図 本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器のフローチャート 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器のフローチャート 本発明の実施の形態３〜５における電気湯沸かし器の構成図

符号の説明

１ 湯沸かし容器
２ 加熱手段
３ 出湯モータ（出湯手段）
４ ポンプ（出湯手段）
７ 水量検知手段
８ 給水容器
９ ポンプ（給水手段）
１０ 給水モータ（給水手段）
１４ 温度検知手段
１８ 給水スイッチ
１９ 湯沸かし推定手段
２０ 給水制御手段

Claims (8)

1. 湯沸かし容器と、液体を湯沸かし容器へ給水する給水容器と、湯沸かし容器への給水を制御する給水制御手段と、給水中に湯沸かし時間を推定する湯沸かし推定手段とを備え、前記湯沸かし推定手段による推定結果と電源投入タイミングおよび給水温度とに応じて前記給水制御手段は満水より少ない所定の水量になると給水動作を停止して湯沸かしを行うよう制御する電気湯沸かし器。
2. 湯沸かし推定手段による推定結果に応じて行う給水動作の停止を選択可能とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
3. 湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、電源投入タイミングを判断要素とした請求項１または２に記載の電気湯沸かし器。
4. 湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、給水温度を判断要素とした請求項１または２に記載の電気湯沸かし器。
5. 湯沸かし推定手段による湯沸かし時間の推定判断は、電源投入タイミングおよび給水温度を判断要素とした請求項１または２に記載の電気湯沸かし器。
6. 給水動作を停止して湯沸かしを行っていることを報知するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
7. 報知を点滅して行うようにした請求項６に記載の電気湯沸かし器。
8. 報知を開始して所定時間経過後は、報知を終了する構成とした請求項６または７に記載の電気湯沸かし器。

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