JP5617356B2 - 電気ケトル - Google Patents

Description

本発明は、ケトル本体の把手内に沸騰検知スイッチが配置され、沸騰により発生する蒸気により沸騰を検知してヒータによる加熱を停止するように構成された電気ケトルに関する。

電気ケトルは、ヒータを備えたケトル本体を給電台上に装着して電力の供給を受け、ヒータによりケトル本体の内容器内の水を加熱するように構成されている。加熱により得られる湯は、ケトル本体を電源台から持ち上げることで、取り出すことができる。従って電気ケトルは、コンロで加熱することにより湯を沸かすだけの、いわゆる「やかん」とは異なり、電源への接続により手軽に湯沸かしができ、かつ可搬型として手軽に取り扱うことができる。

このような電気ケトルをより便利にするために、沸騰を検知してヒータによる加熱を終了させる機能が設けられている。沸騰の検知は、沸騰により発生する蒸気をバイメタル式の温度スイッチからなる沸騰検知スイッチに導き、その熱でバイメタルを作動させることにより行う。沸騰検知スイッチの作動により、沸騰を検知して電流を遮断し加熱を終了することができる。すなわち、実際に蒸気が発生している沸騰状態を、簡易な構成で確実に検知して、ヒータによる加熱を終了し不要な電気エネルギーの消費を抑制することができる。

この種の電気ケトルでは、沸騰検知スイッチは、加熱を始動させるためのスイッチ操作部材を伴って構成される。スイッチ操作部材を待機姿勢から通電姿勢に切り替えることにより、沸騰検知スイッチのバイメタルの状態が操作され、通電が行われる。そして、沸騰を検知して電流が遮断されるときには、沸騰検知スイッチが遮断状態に切り替わることにより、スイッチ操作部材が待機姿勢へ復帰する。

従って使用者は、スイッチ操作部材の待機姿勢への復帰動作、或いは蒸気口からの蒸気の放出状態で、加熱の終了を知ることができる。これに対して、沸騰状態をより認識し易いように、通電中はランプ表示を行ない、通電完了後はランプ表示が消えて、加熱完了を視覚的に確認できるように構成されたものもある。

しかし、視覚的に認識する構成では、使用者が電気ケトルから離れた場所にいる場合、特に電気ケトルから視覚的に遮断された場所にいる場合は、加熱完了を認識できない。そのため、加熱完了を聴覚的にも認識できるようにすることが、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された電気ケトルは、加熱により発生する沸騰水から発生する蒸気を蒸気検知機構に導く蒸気路を備え、蒸気検知機構による蒸気検知に伴って加熱を停止するとともに、蒸気路入口に導かれる蒸気又は蒸気路内を流れる蒸気により音を発生する第１音発生機構、あるいは蒸気検知機構に蒸気が到達した時点での蒸気検知機構の機械的挙動により音を発生する第２音発生機構を備える。

特開２０１０−８２３８４号公報

特許文献１に開示された構成の場合、蒸気の流れあるいは温度により直接、音響的あるいは機械的に音を発生する。従って、十分な音量を得るためには、十分な蒸気量が必要であり、沸騰後の一定期間、加熱を終了させずに、音発生機構に対して蒸気を供給しなければならない。そのため、沸騰状態であるにも係わらず、ヒータに通電して無駄な電気エネルギーを消費することになる。

これに対して、電気的に駆動される音響報知器、例えばブザーにより報知音を発生させることが考えられる。それにより、沸騰による蒸気に依存せずに、加熱完了を聴覚的に認識可能とすることができる。

但し、ブザーを用いるためには、電気的な駆動回路を備えた回路基板を搭載する必要がある。その場合、沸騰検知スイッチとともにブザーを用いるため、沸騰検知スイッチを動作させるための蒸気経路の存在が障害となる。すなわち、蒸気に起因する水が回路基板に付着するおそれがあり、ショートやトラッキング等の問題の原因となることを回避しなければならないからである。従来の電気ケトルでは、沸騰検知スイッチ、ヒーター、及び空焚き検知スイッチ等の電装部品は用いられていたが、スイッチはバイメタルを用いた機械式であり、回路基板は搭載されていなかった。従って、回路基板に水が付着することを回避するための構造は採用されていない。

従って本発明は、機械式の沸騰検知スイッチによるヒータ加熱の停止機能、及び電気的に駆動される音響報知器による報知音の発生機能を併用するために、音響報知器を駆動する回路基板に水が付着するおそれが低減された電気ケトルを提供することを目的とする。

本発明の電気ケトルは、貯水用の内容器を有するケトル本体と、前記内容器を加熱するように前記ケトル本体内に配置されたヒータと、前記ケトル本体の外殻に設けられた把手と、前記内容器の開口部を含む前記ケトル本体の開口部を開閉自在に封鎖する蓋体と、前記ヒータに対する通電を開始させる操作が可能とする機能、及び沸騰により発生する蒸気に応じて通電を停止する機能を有し、前記把手の上部に配置された沸騰検知スイッチと、前記ケトル本体内で発生する蒸気を導入して前記沸騰検知スイッチに接触させた後、外部に排出する蒸気通路とを備える。

上記課題を解決するために、本発明の電気ケトルは、電気的に駆動される音響報知器と、前記沸騰検知スイッチによる通電停止に応じて前記音響報知器を駆動する報知器駆動回路が設けられた回路基板とを更に備え、前記回路基板は、前記沸騰検知スイッチの下方の前記把手の内部に前記蒸気通路とは離間させて配置され、前記把手の内部に設けられた隔離空間内に収容され、前記隔離空間は、前記把手の内壁面が形成する凹部形状の基板ケースと、前記基板ケースの開放面を覆う基板カバーにより構成され、前記回路基板は、前記基板カバーにより前記基板ケースに固定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、沸騰による蒸気に依存せずに、加熱完了を聴覚的に認識可能とすることができ、しかも、音響報知器を駆動する報知器駆動回路が設けられた回路基板は、把手の内部に形成された隔離空間内に収容されるので、回路基板に水が付着するおそれが低減される。それにより、機械式の沸騰検知スイッチによるヒータ加熱の停止機能と、音響報知器による報知音の発生機能を共存させることが容易になる。また、基板カバーが、隔離空間の形成と回路基板の固定を兼ねるので、把手内の狭い空間に回路基板を簡素な構造で搭載することができる。

本発明の実施の形態における電気ケトルの外観を示す正面図 同電気ケトルの断面図 同電気ケトルの図２における把手２の部分を拡大して示す断面図 同電気ケトルの動作を制御する通電制御回路を示す回路図 同通電制御回路の一部を構成するブザー駆動回路を示す回路図

本発明の電気ケトルは、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。

すなわち、前記沸騰検知スイッチは、外部から操作するためのスイッチ操作部材を有し、前記スイッチ操作部材は前記把手に設けられた操作孔内に配置され、前記基板ケースを形成する壁の開放端は、水平方向において前記操作孔の周縁よりも外方に突出している構成とすることができる。これにより、回路基板に水が付着するおそれをより確実に低減することができる。

以下、本発明の実施の形態における電気ケトルについて、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における電気ケトルの外観を示す正面図である。この電気ケトルは、ケトル本体１と、ケトル本体１の外殻に設けられた把手２と、ケトル本体１の上部の開口部を開閉自在に封鎖する蓋体３と、ケトル本体１が載置される給電台４を備えている。ケトル本体１の上部に、給湯口５が設けられている。

この電気ケトルの内部構造を図２に示す。ケトル本体１は、ステンレス鋼などよりなる金属製の内容器６を樹脂製の外装ケース７に収容して構成されている。ケトル本体１の下部には内容器６に接してヒータ８が配置され、内容器６に貯蔵された水をヒータ８により加熱して湯沸かしを行うことができる。蓋体３には、内容液をケトル本体１の上端前部に向け注出させる注出路９と、この注出路９を開閉する開閉機構１０と、蒸気を外部に逃がす転倒時止水機能付きの蓋蒸気通路１１とが設けられている。

蓋体３によって内容器６を閉じ、蓋体３に設けた注出路９を開閉機構１０によって開いたときだけ内容液を注出できる。従って、湯沸かし時を含む非注出時にケトル本体１が転倒しても、注出路９を通じた内容液の流出は防げられる。また、蒸気は蓋体３に設けられた蓋蒸気通路１１を通じて所定の経路で、蓋体３の後部の蒸気放出口１２から放出される。蓋蒸気通路１１は常時開放されており、湯沸かし時はもとより、その後も、発生する蒸気を蓋体３の蒸気放出口１２から外部に放出して、ケトル本体１内の圧力が上昇することを防止する。

蒸気放出口１２は、所定の安全な位置、具体的には、開閉機構１０の蓋体３外部からの給湯操作部１３や、蓋体３の外部からの着脱機構１４の外部操作部が設けられる位置から離れた位置にあり、ケトル本体１の給湯口５から無制限に蒸気が放出される危険を防止できる。また、転倒時止水機能、つまり蓋蒸気通路１１に設けた転倒時止水弁１５が、ケトル本体１の転倒に応動して蓋蒸気通路１１を塞ぐ位置に移動する。この止水機能により、ケトル本体１が転倒しても、内容液が蓋蒸気通路１１を通じて流出するのを防止することができる。

把手２の上部には、ケトル本体１内で発生する蒸気を把手２内に導入し排出するための蒸気通路１６が設けられている。蓋体３の蒸気放出口１２により湯沸かし時のケトル本体１から生じる蒸気を放出する機能は、位置や範囲が制限されている。従って、外部への放出が制限されることにより生じる蒸気圧により、ケトル本体１で発生する蒸気の一部を、ケトル本体１側から把手２側の蒸気通路１６に流入させて排出することができる。これにより、蒸気通路１６の途中から検知室１７を分岐させて、検知室１７に流入する蒸気が沸騰検知スイッチ１８に接触するように構成されている。

ケトル本体１は、その底部の下面に定置面１９を有し、この定置面１９によって給電台４の上に載置される。その際、給電台４に設けられた外部給電器具２０にケトル本体１の内部給電器具２１が接続され、給電台４に接続された家庭用電源から給電される。湯沸かし完了後は、給電台４からケトル本体１を取り外して把手２により持ち運び、必要位置に単独で定置し、その場で繰り返し注出に使用することができる。

以下に、沸騰検知スイッチ１８に関連する構造、およびその動作について、図３も参照して説明する。図３は、図２における把手２の部分を拡大して示す断面図である。蒸気通路１６から検知室１７への分岐箇所では、検知室１７への蒸気の流入域が規制され、片寄った範囲から適量流入させる構造になっており、流入蒸気との拮抗なくスムーズに蒸気通路１６に蒸気を戻し、蒸気を更新性よく沸騰検知スイッチ１８に接触させることができる。

沸騰検知スイッチ１８は、把手２の上部内に検知室１７に隣接して、センサユニットとして内蔵される。沸騰検知スイッチ１８はバイメタルスイッチにより構成され、蒸気温度による沸騰検知とそれに伴う給電のオフ動作を行なう。沸騰検知スイッチ１８が沸騰を検知したとき、ヒータ８への通電を遮断するので、特別な制御、蓋体３側の電気装備なしに、加熱を停止することができる。

把手２には操作孔２２が設けられ、操作孔２２内にスイッチ操作部材２３が配置されている。スイッチ操作部材２３は沸騰検知スイッチ１８に係合し、沸騰検知スイッチ１８を外部から操作可能とする部材である。すなわち、沸騰検知スイッチ１８がヒータ８に対する通電を遮断している状態でスイッチ操作部材２３を押すことにより、バイメタルが変位して、沸騰検知スイッチ１８はヒータ８に対する通電をオンとする姿勢に操作される。通電中はその姿勢を保持し、ケトル本体１内で発生する蒸気による昇温に応じてバイメタルが動作し、沸騰検知スイッチ１８は通電をオフとする姿勢に復帰する。それに伴い、スイッチ操作部材２３も元の状態に復帰する。

本実施の形態の電気ケトルでは、把手２の内部にブザー２４が配置されている。ブザー２４は、沸騰検知スイッチ１８による通電停止動作に応じて駆動されて報知音を発生し、加熱完了が音響的に報知される。ブザー２４は、電気的に駆動される音響報知器であれば、他のどのような形態のものと置き換えてもよい。ブザー２４を駆動するブザー駆動回路は、把手２の内部に配置された回路基板２５に設けられている。

本実施の形態のように、沸騰検知スイッチ１８を用いるためには、蒸気通路１６が必要であり、併せてブザー２４等の電気的に駆動される音響報知器を採用する場合、回路基板２５に水が付着してショートやトラッキング等の問題が生じる恐れが生じる。従って、回路基板２５に対する水滴の接触を防止する構造が必要である。

そのため、回路基板２５及びブザー２４は、把手２の内部における蒸気通路１６とは離間した位置に配置される。しかし、回路基板２５は、沸騰検知スイッチ１８の下方に位置することになる。スイッチ操作部材２３と操作孔２２の間には、構造上、隙間が必要であり、誤使用等により水が浸入する恐れがあるので、回路基板２５は、把手２の内部に形成された隔離空間２６内に収容されている。これにより、例えば把手２の上部にある操作孔２２から水が浸入した場合でも、回路基板２５に水が付着することを回避できる。

隔離空間２６は、把手２の内壁面が形成する凹部形状の基板ケース２７と、基板ケース２７の開放面を覆う基板カバー２８により構成されている。基板カバー２８の内側には基板固定用ボス２８ａが形成され、回路基板２５は基板固定用ボス２８ａを介して基板カバー２８により、把手２と一体である基板ケース２７に固定されている。把手２の内部は把手カバー２ａにより覆われ、基板ケース２７、ブザー２４等は、把手カバー２ａの内部に収容されている。把手２の下端部における把手カバー２ａには、蒸気通路１６の排出部に対応する位置に水抜き孔２９が設けられている。

基板ケース２７を形成する壁の開放端は、水平方向において操作孔２２の周縁よりも外方に突出している。従って、基板ケース２７の壁は、スイッチ操作部材２３と操作孔２２の隙間から水が侵入した場合には庇の役目を果たす。

図４は、本実施の形態における電気ケトルの動作を制御する通電制御回路の構成を示す。左側は給電台４内の給電台回路４ａ、右側がケトル本体１内のケトル本体回路１ａを示す。ＡＣ電源３０は、給電台４内の電源ヒューズ３１を介して外部給電器具２０に接続される。ケトル本体１を給電台４上に載置した状態で、外部給電器具２０はケトル本体１の内部給電器具２１に接続される。

内部給電器具２１の一方の端子は、空焚き検知スイッチ３２、温度ヒューズ３３、及び沸騰検知スイッチ１８を介して、ヒータ８の一端に接続されている。内部給電器具２１の他方の端子は、空焚き検知スイッチ３２を介してヒータ８の他端に接続されている。沸騰検知スイッチ１８とヒータ８間には、ヒータ８と並列に、ネオンランプ３４が保護抵抗３５を介して接続されている。沸騰検知スイッチ１８とヒータ８間には更に、ブザー回路３６が、ヒータ８と並列に接続されている。ブザー回路３６は、回路基板２５に設けられたブザー駆動回路及びブザー２４を含む回路を意味する。

空焚き検知スイッチ３２は、バイメタルスイッチであり通常はオン状態であるが、空焚きが発生したときの異常な温度上昇によりオフとなり、給電を遮断する。スイッチ操作部材２３を介して沸騰検知スイッチ１８をオンに操作することにより、ヒータ８に対する通電が開始される。同時にネオンランプ３４が点灯して、給電、すなわち加熱中であることを視認できる。

ブザー回路３６は、ヒータ８に対する通電中に充電されるキャパシタと、制御回路とからなる。制御回路は、沸騰検知スイッチ１８による通電停止に伴い、キャパシタに充電された電荷をブザー２４を介して放電する放電経路を形成する。これによりブザー２４が駆動される。

沸騰検知スイッチ１８が沸騰に応じてオフに転じると、ヒータ８に対する通電が停止される。それに伴い、ネオンランプ３４が消灯して、沸騰により加熱が終了したことを視認できる。併せて、ブザー回路３６ではブザー２４が駆動されて、沸騰を聴覚的に認識することができる。従って、離れた場所やケトルが見えない場所でも沸騰を認識でき、使用者の利便性が向上する。

図５に、ブザー駆動回路の一例を示す。電源から供給されるＡＣ１００Ｖから、電源回路４０により所定の電源電圧が生成されて、制御ＩＣ４１、第１キャパシタ４２、第２キャパシタ４３に供給される。沸騰検知スイッチ１８がオンの期間には、第１、第２キャパシタ４２、４３が充電される。

制御ＩＣ４１は、通電中は電源回路４０から所定の電源電圧を供給され、通電停止後は第１キャパシタ４２に充電された電荷により、所定の電源電圧が一定期間供給される。制御ＩＣ４１は、電源回路４０のゼロクロスを検出したとき、第２キャパシタ４３に充電された電荷を、ブザー２４を介して放電する放電経路を形成する。それにより、第２キャパシタ４３が放電する一定期間、ブザー２４が駆動され報知音を発生する。

この回路によれば、沸騰に応じて沸騰検知スイッチ１８によりヒータ８に対する通電が停止された後、一定の期間ブザー２４を確実に駆動することができる。従って、沸騰後、速やかにヒータに対する通電が停止されても、十分な音量で音響報知器により報知音を発生させることができ、ヒータ通電の無駄な電気エネルギーの消費を回避できる。

以上のように、本実施の形態の電気ケトルは、蒸気で動作する沸騰検知スイッチ１８を用いるために蒸気通路１６が必要な構成とともに、ブザー２４等の電気的に駆動される音響報知器を併用しても、回路基板２５に対する水滴の接触を防止することができる。これにより、電気的に駆動される音響報知器により報知音を発生させる構成を採用して、沸騰による蒸気に依存せずに、十分な音量で加熱完了を聴覚的に認識可能とすることができる。

本発明の電気ケトルは、機械式の沸騰検知スイッチによるヒータ加熱の停止機能と、電気的に駆動される音響報知器による報知音の発生機能を共存させて、利便性を向上させることができるので、可搬型の電気ケトルとして有用である。

１ ケトル本体
２ 把手
２ａ 把手カバー
３ 蓋体
４ 給電台
５ 給湯口
６ 内容器
８ ヒータ
１１ 蓋蒸気通路
１２ 蒸気放出口
１６ 蒸気通路
１７ 検知室
１８ 沸騰検知スイッチ
２０ 外部給電器具
２１ 内部給電器具
２２ 操作孔
２３ スイッチ操作部材
２４ ブザー
２５ 回路基板
２６ 隔離空間
２７ 基板ケース
２８ 基板カバー
２９ 水抜き孔
３０ ＡＣ電源
３２ 空焚き検知スイッチ
３４ ネオンランプ
３６ ブザー回路
４１ 制御ＩＣ
４２、４３ キャパシタ

Claims (2)

1. 貯水用の内容器を有するケトル本体と、
   前記内容器を加熱するように前記ケトル本体内に配置されたヒータと、
   前記ケトル本体の外殻に設けられた把手と、
   前記内容器の開口部を含む前記ケトル本体の開口部を開閉自在に封鎖する蓋体と、
   前記ヒータに対する通電を開始させる操作が可能とする機能、及び沸騰により発生する蒸気に応じて通電を停止する機能を有し、前記把手の上部に配置された沸騰検知スイッチと、
   前記ケトル本体内で発生する蒸気を導入して前記沸騰検知スイッチに接触させた後、外部に排出する蒸気通路とを備えた電気ケトルにおいて、
   電気的に駆動される音響報知器と、前記沸騰検知スイッチによる通電停止に応じて前記音響報知器を駆動する報知器駆動回路が設けられた回路基板とを更に備え、
   前記回路基板は、前記沸騰検知スイッチの下方の前記把手の内部に前記蒸気通路とは離間させて配置され、前記把手の内部に設けられた隔離空間内に収容され、
   前記隔離空間は、前記把手の内壁面が形成する凹部形状の基板ケースと、前記基板ケースの開放面を覆う基板カバーにより構成され、
   前記回路基板は、前記基板カバーにより前記基板ケースに固定されていることを特徴とする電気ケトル。
2. 前記沸騰検知スイッチは、外部から操作するためのスイッチ操作部材を有し、前記スイッチ操作部材は前記把手に設けられた操作孔内に配置され、前記基板ケースを形成する壁の開放端は、水平方向において前記操作孔の周縁よりも外方に突出している請求項１に記載の電気ケトル。

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