JPH01143948A

JPH01143948A - 沸騰検出装置

Info

Publication number: JPH01143948A
Application number: JP30546887A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kawai; 敏明河合
Original assignee: Tiger Vacuum Bottle Co Ltd
Current assignee: Tiger Vacuum Bottle Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0755205B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は，沸騰検出装置に関し，特に、お湯を沸す電気
ポットに用いて好適な沸騰検出装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、沸騰検出装置としては、例えば湯沸し容器の底面
に設けられたサーモスタットにより、沸騰を検出しよう
とするものがある。このサーモスタットによる沸騰検出
装置は、サーモスタットの精度バラツキおよび容器に取
付ける時の組立てのバラツキがあるため、沸騰検出の精
度は非常に悪い。このため、沸騰検出点は９０℃〜９５
℃程度になった時をもって沸騰と判定せざるを得ないも
のとなっている。また、感温部として、サーミスタ等を
用いて電子的に温度を検出する沸騰検出装置もあるが、
これも同様に、サーミスタ自体の精度のバラツキ，組立
て時のバラツキ等があるため、沸騰検出の精度は良好な
ものとはなっていない。

このため、サーミスタ等の温度センサからの出力をマイ
クロコンピュータを用いて処理し，温度上昇率，温度上
昇勾配等を検出し、論理的に沸騰を検出するものが開発
されている。

この種の沸騰検出装置に関する公知文献として、例えば
、特開昭５９−５６６２７号公報、特開昭５９−５６６
３１号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、電気湯沸器と保温ポットを組合せた電気ポッ
トにおいては、電気湯沸器でお湯を沸騰させた後に保温
するような制御を行う必要がある。

このため、沸騰検出装置を設けて、沸騰検出を行う。正
確に沸騰を検出する一つの手法として、沸騰検知は蒸気
を検出して行う方法があるが、この場合、蒸気通路に温
度センサを設ける必要があり。

温度センサからの信号線の構造が複雑となるという問題
点がある。

さらに、電気ポットにおいては、保温制御のために容器
に温度センサを設ける必要があるため。

沸騰検出のために蒸気通路に温度センサを設ける場合に
は、その蒸気通路の温度センサと共に、保温制御のため
の温度センサの２つの温度センサが必要であり、温度セ
ンサからの信号線の構造が複雑となると共に制御が複雑
になるという問題点がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、精度よく、シかも応答性よく、沸騰点
を検出できる沸騰検出装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

Ｃ問題点を解決するための手段〕上記の目的を達成するため、本発明においては、被加熱
物容器近傍に設けた温度センサと、該温度センサの出力
を一定時間間隔でサンプリングして温度データを順次に
記憶する温度系列記憶手段と、該温度系列記憶手段に記
憶した温度データを所定の複数の区間に区切ってそれぞ
れに加算して区間データとし１時間的に前後した区間デ
ータの差が所定値以下になった時に沸騰と判定する沸騰
判定手段を備える６〔作用〕前記手段によれば、被加熱物容器近傍に設けた温度セン
サと、該温度センサの出力を一定時間間隔でサンプリン
グして温度データを順次に記憶する温度系列記憶手段と
が設けられる。そして、沸騰検出手段が、温度系列記憶
手段に記憶した温度データを所定の複数の区間に区切っ
てそれぞれに加算して区間データとし、時間的に前後し
た区間データの差が所定値以下になった時に沸騰と判定
する。

このようにして、沸騰判定を行うことにより、精度よく
沸騰判定を行うことができ、しかも、応答性よく沸騰検
出を行うことができる。すなわち、温度系列記憶手段に
記憶した一定時間間隔でサンプリングした温度データに
より、判定時点以前の温度変化の温度データを所定の区
間毎に加算して、区間データとして、区間データの変化
が所定値以下になったときに沸騰と判定する。このため
、温度センサのバラツキ、サンプリング時のバラツキ等
は温度データを区間データとすることにより補正され、
精度よく沸騰を検出することができる。

また、温度データを区間毎に加算して区間データとして
いるので、変化を大きくしてとらえることができ、精度
よく、しかも応答性よく沸騰を検出することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例にかかる電気ポットの一部
切欠側面図である。第１図において、１は電気ポット本
体、２は被加熱物の水を入れる湯沸し容器、３は湯沸し
容器２等を収容する外装ケースである。また、４はヒー
タであり、例えば、シーズヒータ、マイカヒータ等が用
いられ、湯沸し容器２の底部に配設される。５は湯沸し
容器２の底部に接して設けられるサーミスタ等で構成さ
れる温度センサである。６はマイクロコンピュータ等を
組み込んだ制御ユニット、７は再沸騰スィッチである。

再沸騰スィッチ７は、保温状態にあるとき、また、水を
つぎ足したとき等、再度沸騰させたいときに押圧するス
イッチである。再沸騰スィッチが押圧されることにより
、電気ポットは沸騰動作状態に入る。８は表示パネルで
あり、発光ダイオード等による水量表示、沸騰動作状態
。

保温動作状態等を表示する。

第２図は、制御ユニット６の要部の構成を示すブロック
図である。第２図において、４はヒータであり、５はサ
ーミスタ等で構成される温度センサ、７は再沸騰スィッ
チである。また、１０はｌチップのマイクロコンピュー
タであり、内部に処理袋ｆｉｃＰＵ、メモリＲＡＭ、プ
ログラムメモリＲＯＭ、アナログ／デジタル変換機能を
有する入力ポートＡ／Ｄ、制御出力信号を出す出力ポー
ト等を内蔵するものである。温度センサ５からの出力は
、マイクロコンピュータ１０のアナログ／デジタル変換
入力ポートＡ／Ｄに入力される。マイクロコンピュータ
１０は割込信号入力端子ＩＮＴを備えており、この割込
信号入力端子ＩＮＴに割込信号が入力されると、割込み
処理を行う。１１はタイマ回路であり、２秒毎にタイマ
信号を送出し、マイクロコンピュータ１０の割込信号入
力端子にタイマ割込信号を与える。後述するように、マ
イクロコンピュータ１０では、タイマ割込信号を受ける
と、温度センサ５の出力信号を取込み、温度データに変
換して、内部メモリに順次に格納する。１３は表示手段
の発光ダイオードＬＥＤであり、１４は報知手段のブザ
ーである。これらの発光ダイオード１３およびブザー１
４は、湯沸し容器２に入っている水量表示、保温動作状
態の表示、沸騰動作状態の表示、異常状態表示等を行い
、また報知するものである。１５はリレー等の通電制御
手段であり、１６は商用交流電源である。マイクロコン
ピュータ１０からの出力で通電制御手段１５を制御する
ことにより、商用交流電源１６からヒータ４に加わる加
熱電力を制御する。

次に、このように構成された電気ポットにおける動作を
説明する。第３図は、温度センサの出力を一定時間間隔
でサンプリングして温度データを順次に記憶する温度系
列記憶処理を説明する図であり、第４図は、マイクロコ
ンピュータ１０が割込処理で行う温度系列記憶処理のフ
ローチャートである。また、第５図は、沸騰判定処理の
フローチャートである。

第３図および第４図を参照して説明する。マイクロコン
ピュータｌＯは１通常は、電気ポットの加熱ヒータの電
力制御、表示パネルの表示制御等の処理を行っているが
、タイマ回路１１から２秒毎に発生される割込信号によ
って、タイマ割込処理が行われる。割込処理に入ると、
ステップ４１で、温度センサの出力をアナログ／デジタ
ル変換ボートＡ／Ｄから読込む。そして、ステップ４２
において、ポインタレジスタに設定されているポインタ
アドレスＰで示される記憶位置に、読込んだ温度データ
を書込む。次にステップ４３で、ポインタレジスタに設
定されているポインタアドレスＰに１加算を行い、サン
プリングした温度データの次の書込みポインタアドレス
を設定して１割込み処理を終了する。割込み処理を終了
すると、メインルーチンに戻る。この割込処理により、
第３図に示すように、マイクロコンピュータ１０のメモ
リ領域に設定された温度系列記憶領域３０には、ポイン
タレジスタ３１が示す各ポインタアドレスＰＯ，ＰＬ、
　　・・・、Ｐ２Ｏの記憶位置に、順次に温度データが
書込まれて行く。ポインタレジスタ３１の内容のポイン
タアドレスＰは、割込信号が入力されて、割込処理が行
われる毎に、逐次に更新されて増加して行くが、Ｐ２Ｏ
になると、次にはＰＯに戻るようにアドレスの更新処理
が行われる。このため、温度系列記憶領域３ｏに書込ま
れた温度データはポインタレジスタ３１が示すポインタ
アドレスＰの温度データを現在時点のデータとして、過
去の２０個の温度データが常に蓄積されていることにな
る。すなおち、割込み処理は２秒毎のタイマ信号により
行われるので、ポインタアドレスＰの温度データを現在
時点のデータとして、過去４０秒間の２秒毎の温度デー
タが常に、格納されていることになる。

この２秒毎の割込み処理による温度データの取込みが行
われている状態で、第５図に示すような沸騰判定処理が
行われる。

第５図を参照して、沸騰判定処理を説明する。

この沸騰判定処理では、前処理として、温度系列記憶領
域３０の温度データを４つの区間に区切って、各区間の
温度データを加算して、各々の区間データを求める。ま
ず、ステップ５０で、ポインタアドレスＰにより、温度
系列記憶領域３０に記憶された最近までの温度データ（
２０個の温度データ：過去４０秒間の温度データ）をｔ
Ｏ〜ｔ１９に読み込む。ステップ５１において、ポイン
タアドレスｔＯ〜ｔ４までの温度データを加算し、区間
データＡとする。次にステップ５２で、ポインタアドレ
スｔ５〜ｔ９までの温度データを加算して１区間データ
Ｂとする。ステップ５３では。

ポインタアドレスｔｌＯ〜ｔ１４までの温度データを加
算して、区間データＣとする。そして、ステップ５４で
は、ポインタアドレスｔ１５〜ｔ１９までの温度データ
を加算し１区間データＤとする。次に、ステップ５５に
おいて、アナログ／デジタル変換入力ポートＡ／Ｄから
の温度データを取り込み、この温度データが９５℃以上
であるか否かを判定する。温度データが９５℃未満であ
る場合には、ステップ５０に戻って、温度系列記憶領域
３０の温度データから、各々の区間データを求める処理
を繰返し行う。ステップ５５で、検出した温度データが
９５℃以上である場合には、ステップ５６に進み、沸騰
判定の処理を行う。

ステップ５６においては、区間データＣから区間データ
Ａを減算して、これを第１区間増分データＸとする６次
に、ステップ５７で、第１区間増分データＸが７以下で
あるか否かを判定して、７以下であれば、ステップ６１
で加熱容量補正基準値βを７とする。また、第１区間増
分データＸが７を越えていれば、ステップ５７で、更に
第１区間増分データＸが１５以下であるか否かを判定し
て、１５以下であれば、ステップ６０で加熱容量補正基
準値βを１１とする。また、第１区間増分データＸが１
５を越えていれば、ステップ５９で加熱容量補正基準値
βを１５とする。この加熱容量補正基準値βは、電気ポ
ットに入っている水量に対応したものとなっており、こ
れにより沸騰点の判定が、湯沸し容器に入っている水量
により変動する誤差を補正する。

次に、ステップ６２において１区間データＣから１０秒
後の次の区間データＤと区間データＡとの差を取って、
すなわち、区間データＤから区間データＡを減算して、
これを第２区間増分データｙとする。次にステップ６３
で、第２区間増分データｙが零以下であるか否かを判定
して、零以下であれば、ステップ６４に進み、零を越え
ていれば、ステップ６５に進む。

ステップ６４では、第２区間増分データｙが一１３以上
であるか否かを判定する。ステップ６４において、第２
区間増分データｙが一１３以上であれば、沸騰状態と判
定できるので、ステップ６６で沸騰フラグをセットする
。また、第２区間増分データｙが一１３以上でなければ
、沸騰状態とは判定されず、処理を終了する。

一方、ステップ６３で、第２区間増分データｙが零以下
でなければ、ステップ６５に進み、ステップ６５で、第
２区間増分データｙと加熱容量補正基準値βとを比較す
る。第２区間増分データｙが加熱容量補正基準値β以下
であれば、沸騰と判定できるので、ステップ６６に進み
、沸騰フラグをセットする。また、第２区間増分データ
ｙが加熱容量補正基準値βを越えていれば、未だ沸騰状
態に至っていないと判定されるので、処理を終了する。

以上に説明したように、この沸騰判定の処理では、サン
プリングした温度データから区間データを求め、区間デ
ータから沸騰の判定を行う。例えば、沸騰に近い状態、
保温状態からの沸騰動作の状態、水のつぎ足しによる再
沸騰動作の状態などの各状態において、検出される温度
データから温度上昇率を検出して、沸騰を検出するには
、温度変化を検出する上では、検出誤差を伴うが、ここ
では、温度データから検出する温度変化を区間データと
して、区間データの間の差として検出するので、安定し
て精度よく、沸騰を検出することができる。

この実施例では、温度系列記憶の処理を割込み処理によ
り行っているが１例えば、シフトレジスタのような記憶
装置により、ハード的に順次に温度センサからの温度デ
ータを取込み、記憶するような構成にしても良い。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、温度系列記憶
手段に記憶した一定時間間隔でサンプリングした温度デ
ータにより、判定時点以前の温度変化を所定の区間毎に
加算して区間データとし、区間データの変化が所定値以
下になったときを沸騰の時点と判定する。このため、温
度データのバラツキ、サンプリング時のバラツキ等は区
間データとして処理することにより補正されるので、精
度よく沸騰を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかる電気ポットの一部
切欠側面図、第２図は、制御ユニットの要部の構成を示すブロック図
、第３図は、温度センサの出力を一定時間間隔でサンプリ
ングして温度データを順次に記憶する温度系列記憶処理
を説明する図、第４図は、マイクロコンピュータ１０が割込処理で行う
温度系列記憶処理のフローチャート。第５図は、沸騰判定処理のフローチャートである。図中、１・・・電気ポット本体、２・・・湯沸し容器。３・・・外装ケース、４・・・ヒータ、５・・・温度セ
ンサ、６・・・制御ユニット、７・・・再沸騰スィッチ
、８・・・表示パネル、１０・・・マイクロコンピュー
タ、１１・・・タイマ回路、１２・・・ブザー、１３・
・・発光ダイオード、１５・・・通電制御手段、１６・
・・商用交流電源、３０・・・温度系列記憶領域、３１
・・・ポインタレジスタである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加熱物容器近傍に設けた温度センサと、該温度
センサの出力を一定時間間隔でサンプリングして温度デ
ータを順次に記憶する温度系列記憶手段と、該温度系列
記憶手段に記憶した温度データを所定の複数の区間に区
切ってそれぞれに加算して区間データとし、時間的に前
後した区間データの差が所定値以下になった時に沸騰と
判定する沸騰判定手段を備えたことを特徴とする沸騰検
出装置。
（２）前記被加熱物容器は、水を加熱するヒータを備え
た電気ポットであることを特徴とする前記特許請求の範
囲第１項記載の沸騰検出装置。