JPH01181818A - マイクロコンピュータ制御電気ポット - Google Patents

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、マイクロコンピュータ制御電気ポットに関す
るものである。′ 〔従来の技術〕 従来、適切な温度の湯が常に手近に利用できるように、
湯を沸す電気湯沸器と保温ポットを組合せた電気ポット
が開発されている。このような電気ポットは、ヒータ、
温度センサ、およびマイクロコンピュータを備え、温度
センサにより容器に入っている水の温度を測定し、マイ
クロコンピュータによりヒータの通電制御を行い、常に
、お湯の温度が所定温度に保つようにされている。電気
ポットは、省エネルギーの観点から、保温状態を良くす
るため、湯を入れる容器は断熱の密閉構造となっており
、急激な加熱、異常な加熱では容器の内圧が高まり危険
な状態となるので、ヒータの通電制御はマイクロコンピ
ュータ制御によって適切な温度上昇となるように制御さ
れる。このような電気ポットにおいては、水を加熱して
湯にして保温状態に入る前に、−旦、湯を沸騰させるた
めの沸騰制御を行う。沸騰制御では、正確に水の沸騰点
を検出して沸騰制御を行うことは、困難であるので、第
７図に示すように、所定温度、例えば９５℃の温度に達
した時点からヒータを通電し、電気ポットの最大水容量
を沸騰させるに必要な時間Ｔ（実験的に求められる）の
間、ヒータを通電して、沸騰させるようにしている。こ
れにより、電気ポットの容器の湯は、沸騰点を検出する
ことなく、確実に沸騰させられて、電気ポットは次の保
温状態に移行する。

（発明が解決しようとする課題〕 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
するようにヒータの通電制御が行われる。ヒータの通電
制御はマイクロコンピュータ制御により行われる。ここ
で、ヒータの通電制御において、湯を沸騰させる沸騰制
御は、例えば、第７図に示すように、所定温度に達した
時点からヒータを通電し、電気ポットの最大水容量を沸
騰させるに必要な一定時間Ｔの間、ヒータの通電制御を
行い、湯を沸騰させるようにしている。これにより、ど
のような水量の場合にも確実に沸騰することになるが、
ヒータの加熱時間がポットの最大水容量に合せであるた
め、水量に少ない場合には沸騰時間が過度に長く続くこ
とになり、部品の劣化促進の原因になったり、ポット容
器の内圧が極端に高くなり危険な状態になる場合がある
という問題点があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたものである
。

本発明の目的は、マイクロコンピュータ制御電気ポット
において、安全性が高く、確実に湯を沸騰させることが
できる沸騰制御手段を備えることにある。

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。

（２１題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。

水を入れる容器と、前記容器を加熱するヒータと、前記
容器近傍に設けた温度センサと、前記温度センサの出力
によりヒータの通電を制御するマイクロコンピュータと
備えたマイクロコンピュータ制御電気ポットにおいて、
前記容器内の水の量を検出する水量検出手段と、前記水
量検出手段の出力に対応して容器を加熱する加熱量を制
御して、容器内の水を沸騰させる沸騰制御手段とを備え
る。

〔作用〕

前記手段によれば、マイクロコンピュータ制御電気ポッ
トにおいて、容器内の水の量を検出するための水量検知
手段が備えられ、この水量検出手段の出力に対応して容
器を加熱する加熱量を制御して、容器内の水を沸騰させ
る沸騰制御手段が備えられる。沸騰制御手段は、容器に
入った水の量に対応して、容器を加熱する加熱量を制御
するので、容器に入っている水の量が少ない場合におい
ても、容器の内の水を沸騰させる場合に過度に沸騰が持
続することなく、容器の温度上昇が経済的な値に落ちつ
くことが可能となる。これにより、ヒータ熱のロス、部
品、ケース等の熱被労が少なくなる。信頼性が向上する
。このような沸騰制御手段をマイクロコンピュータ制御
電気ポットに設けるについて、マイクロコンピュータ制
御電気ポットは、ヒータ、温度センサ、ヒータの通電制
御を行うマイクロコンピュータ等を備えているので、格
別なハードウェアを必要とせず、ヒータの通電制御を行
うマイクロコンピュータに数ステップの処理ステップを
追加するだけですむので、コスト高となることはない。

〔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マイクロ・コンピ
ュータ制御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７が押圧されることにより、電気ポットは沸騰
処理を行う動作状態に入る。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１チツプのマイクロコンピュー
タであり、内部に処理装置ＣＰＵ、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
する入力ボートＡ／Ｄ、制御出力信号を出す出力ボート
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、デジタル量に変換されて、
温度を示すデータとして取り込まれる。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に入っている水量を示すための水量
表示、保温動作状態の表示、沸騰動作状態の表示。

空炊き状態等の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、サイリスタ等の通電制御手段
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１
５を制御することにより、商用交流電源１６からヒータ
４に加える加熱電力を制御する。すなわち、ヒータの通
電のオンオフを制御して、ヒータの加熱電力を制御し、
また、ヒータの加熱時間を制御する。

次に、このように構成されたマイクロンピユータ制御電
気ポットにおける動作を、沸騰制御処理を中心にして説
明する。第３図は、本発明の第１の実施例による沸騰制
御処理を示すフローチャートである。

第３図を参照して説明する。ポットの水を入れる容器に
水が入れられ、電源がオンとされると、マイクロコンピ
ュータ１０は、タイマ、レジスタ等をリセットする初期
化処理を行い、ヒータの通電を行い、水を加熱して湯を
沸す動作を行って、容器の温度を所定温度、例えば、９
５℃に達するまで、ヒータの通電を継続する処理を行う
。すなわち、ステップ２１でヒータをフルパワーのＨｗ
でオンとし、次のステップ２２で温度センサの温度デー
タから、容器の温度が９５℃以上になっているか否かを
判定する。容器の温度が９５℃以上になるまでは、ステ
ップ２１に戻り、ヒータをフルパワーのＨｗでオンする
動作の継続と、ステップ２２の温度判定の処理を繰り返
す。容器の温度が９５℃以上になると、ステップ２３に
進み、水量判定処理を行う。この水量判定処理では、例
えば温度変化率を検出して、水量を判定する。また。

水量を静電容量変化によって検出する水量検出センサが
設けられている場合には、水量検出センサからの水量デ
ータを読取ることより、水量判定処理を行う０次にステ
ップ２４において、検出した水量データが異常値である
か否かの水量異常を判定する０例えば、検出した水量デ
ータが極端に少ない場合など空炊き状態となる虞れがあ
ので、また、検出した水量′データが極端に多い場合の
沸騰では内圧が異常に高くなり危険となる虞れがあるの
で、このような場合を水量異常として判定する。

ステップ２４の判定処理で水量異常ならば、次のステッ
プ２５でヒータの通電をオフとし、ステップ２６で水量
異常を表示し、次のステップ２７で警報を発生して、処
理を終了する。一方、ステップ２４で、水量異常でない
と１次のステップ２８に進み、検出した水量データをａ
レジスタに格納する１次にステップ２９に進み、ａレジ
スタに格納されている水量データが４００ｃｃ以上であ
るか否かを判定する。水量データが４００ｃｃ以上でな
いとステップ３３に進み、ヒータを加熱電力Ａｗでオン
とする。ステップ２９で水量データ（ａレジスタの値）
が４００ｃｃ以上であると、続いて次のステップ３０で
、ａレジスタに格納されている水量データが更に８００
ｃｃ以上であるか否かを判定する。水量データが８００
ｃｃ以上でないとステップ３４に進み、ヒータを加熱電
力Ｂｗでオンとする。一方、ステップ３０で水量データ
（ａレジスタの値）が８００ｃｃ以上であると、次のス
テップ３１で更にａレジスタに格納されている水量デー
タが１２００ｃｃ以上であるか否かを判定する。

水量データが１２００ｃｃ以上でないと、ステップ３５
に進み、ヒータを加熱電力Ｃｗでオンとする。

ステップ３１で水量データが１２００ｃｃ以上であると
、更に次のステップ３２で、ａレジスタに格納されてい
る水量データが更にＩＧＯＯｃｃ以上であるか否かを判
定する。水量データがＩＧＯＯｃｃ−以上でないとステ
ップ３６に進み、ヒータを加熱電力Ｄｗでオンとする。

ステップ３２で水量データがＩＧＯＯｃｃ以上であると
ステップ３７に進み、ヒータを加熱電力Ｅｗでオンとす
る。このようにして、ステップ２９〜３２において水量
を判定して、水量に応じてステップ３３〜３７に進み、
水量に応じた加熱電力でヒータの通電をオンとする。

そして、ステップ３８に進み、一定時間をカウントする
Ｔタイマをスタートさせる０次にステップ３９でＴタイ
マがタイムアツプしたか否かを判定し、タイムアツプす
ると、ステップ４０でヒータの通電をオフとして、処理
を終了する。

このように、この第１の実施例の沸騰制御処理では、容
器に入っている水の量を検出し、検出した水量に応じて
ヒータの加熱電力を設定して、ヒータをオンとし、一定
時間の加熱を行う。これにより、水量に応じた適切な加
熱量で沸騰を行うこととなり、安全性が高く、確実に湯
を沸騰させることができる。この第１実施例では、沸騰
させるために行う加熱量の制御は、水量に応じてヒータ
の加熱電力を設定して、ヒータを一定時間オンとし、加
熱制御を行うようにしているが、加熱量の制御は、ヒー
タの加熱電力は一定の加熱電力εし、一定加熱電力の下
に水量に応じて加熱時間を制御することにより行うよう
にしても良い、この場合の実施例を次に説明する。

第４図は、本発明の第２の実施例による沸騰制御処理を
説明するための容器内の水の温度変化の一例を示す図で
ある。第５図は、水量に応じて設定するヒータの通電時
間の関係を示す図である。

第６図は、本発明の第２の実施例による沸騰制御処理を
示すフローチャートである。

まず、第４図および第５図を参照して、沸騰制御処理の
処理の概略を説明する。電気ポットの水を入れる容器に
水が入れられ、電源がオンとされると、マイクロコンピ
ュータは、タイマ、レジスタ等をリセットする初期化処
理を行い、ヒータの通電を行い、水を加熱して湯を沸す
動作を行う。

そして、温度センサからの検出温度が所定温度の１１℃
に達するまで、ヒータの通電を継続する処理を行う、温
度センサからの検出温度が１１℃に達すると、ヒータの
通電をオフとし、Ｔｌカウンタで該オフ時間の時間計数
を開始する。やがて、１２℃まで低下したか盃かを判定
し、１２℃に達していれば、Ｔｌカウンタを停止する。

Ｔｌカウンタのカウント値は電気ポットに入れた水量に
対応しているので、Ｔｌカウンタのカウント値を判定し
、例えば、第５図に示すように、Ｔｌカウンタのカウン
ト値に応じて沸騰通電時間を設定する。

ヒータ通電を再び行い、温度センサからの検出温度が１
３℃に達すると、Ｔ２カウンタを制御して、設定した沸
騰通電時間の間のヒータ通電を行い、湯の沸騰を行う、
ここで、水量の判定を行うＴｌカウンタを停止する時の
設定温度ｔ２℃と、沸騰通電を開始する時の設定温度ｔ
３℃は、同一の設定温度としても良い、この場合には、
低い設定温度から沸騰通電を開始するので、沸騰通電時
間の設定が長く設定されることになる。

次に、第６図のフローチャートに従って沸騰制御処理を
詳細に説明する。ステップ５１でヒータの通電をオンと
し、次のステップ５２で温度センサの検出温度から容器
の温度がｔ１℃以上になっているか否かを判定する。温
度センサの検出温度がｔ１℃以上になるまでは、ステッ
プ５１に戻り、ステップ５１のヒータの通電オンの動作
の継続と、ステップ５２の温度判定の処理を繰り返す。

温度センサの検出温度がｔ１℃以上になると、ステップ
５３に進み、水量判定処理を行う、この水量判定処理に
おいては、まずステップ５３でＴｌカウンタをスタート
させ、ステップ５４でヒータ通電をオフとし、次のステ
ップ５５で、温度センサからの検出温度が１２℃以下で
あるか否かを判定する。この検出温度が１２℃以下とな
るまで、ステップ５４に戻り、ステップ５４のヒータの
通電オフの動作の継続と、ステップ５５の温度判定の処
理を繰り返す、温度センサの検出温度が１２℃以下にな
ると、ステップ５６に進んで、Ｔｌカウンタを停止する
。非加熱条件下の温度変化率は熱容量に比例するので、
Ｔｌカウンタのカウント値は、ポットの容器に入れた水
量に対応しており、次のステップ５７において、Ｔｌカ
ウンタのカウント値を水量データに変換する。これより
４、ポット容器に入れられた水量を水量データとして求
める水量判定処理を終了する。水量判定処理が終了した
ので１次にステップ５８において、求められた水量デー
タが異常値であるか否かの水量異常を判定する。例えば
、検出した水量データが極端に少ない場合など空炊き状
態となる虞れがあるので、また、検出した水量データが
極端に多い場合の沸騰では内圧が異常に高くなり危険と
なる虞れがあるので、このような場合を水量異常として
判定する。

ステップ５８の判定処理で水量異常ならば、次のステッ
プ５９で水量異常を表示し、警報を発生して、処理を終
了する。一方、ステップ５８で、水量異常でないと、ス
テップ６０に進み、検出した水量データをｄレジスタに
格納する。次にステップ６１に進み、ｄレジスタに格納
されている水量データが４００ｃｃ以上であるか否かを
判定する。

水量データが４００ｃｃ以上でないとステップ６５に進
み、沸騰通電時間をＡ時間として、Ｔ２タイマにＡ時間
を設定する。ステップ６１で水量データ（ｄレジスタの
値）が４００ｃｃ以上であると、続いて次のステップ６
２で、ｄレジスタに格納されている水量データが更に８
００ｃｃ以上であるか否かを判定する。水量データが８
００ｃｃ以上でないと、ステップ６６に進み、沸騰通電
時間を８時間として、Ｔ２タイマに８時間を設定する。

一方。

ステップ６２で水量データ（ｄレジスタの値）が８００
ｃｃ以上であると、ステップ６３で更にｄレジスタに格
納されている水量データが１２００ｃｃ以上であるか否
かを判定する。水量データが１２００ｃｃ以上でないと
、ステップ６７に進み、沸騰通電時間をＣ時間として、
Ｔ２タイマにＣ時間を設定する。ステップ６３で水量デ
ータが１２００ｃｃ以上であると、更に１次のステップ
６４でｄレジスタに格納されている水量データが更に１
６００ｃｃ以上であるか否かを判定する。水量データが
１６００ｃｃ以上でないとステップ６８に進み、沸騰通
電時間を０時間として、Ｔ２タイマに０時間を設定する
。ステップ６４で水量データが１６００ｃｃ以上である
とステップ６９に進み、沸騰通電時間を８時間として、
Ｔ２タイマに８時間を設定する。このようにして、ステ
ップ６１〜６４において水量を判定して、判定した水量
に応じてステップ６５〜６９に進み、第５図に示すよう
な水量に応じた沸騰通電時間Ａ−Ｅを、Ｔ２タイマに設
定する。次にステップ７０でヒータの通電をオンとする
。そして、ステップ７１で温度センサの検出温度が１３
℃以上であるか歪かを判定し、検出温度が１３℃以上で
なければ、ステップ７０に戻って、ヒータ通電を継続す
る。ステップ７１で、温度センサの検出温度が１３℃以
上であれば、次にステップ７２において、水量に応じそ
沸騰通電時間を設定したＴ２タイマをスタートさせる。

次にステップ７３において、Ｔ２タイマがタイムアツプ
したか盃かを判定して、ヒータの通電を継続する。ステ
ップ７３でＴ２タイマがタイムアツプすると、沸騰通電
時間の通電が終了したので、ステップ７４に進み、ヒー
タ通電をオフとして、処理を終了する。

このように、この第２の実施例の沸騰制御処理では、容
器に入っている水の量を検出し、検出した水量に応じて
ヒータの通電時間を設定し、ヒータの加熱電力は一定の
加熱電力とし、設定した沸騰通電時間の間のヒータをオ
ンとし加熱して、容器内の水を沸騰させるようにしてい
る。これより、電気ポットにおけるヒータ通電時間は水
量に応じて、適切に制御されて沸騰させることができ、
過度に沸騰が持続することがない。

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、マイクロコン
ピュータ制御電気ポットにおいて、容器に入った水の量
を検出し、この水の量に対応して、容器を加熱する加熱
量を制御沸騰させるようにしているので、容器に入って
いる水の量が少ない場合においても、容器の内の水を沸
騰させる場合に過度に沸騰が持続することなく、容器の
温度上昇が経済的な値に落ちつくことが可能となる。こ
れにより、ポット容器の内圧が極端に高くなるような危
険な状態になるようなことはなく、安全性が高く、また
、ヒータ熱のロス、部品、ケース等の熱被労が少なくな
り、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかるマイクロコンピュ
ータ制御電気ポットの一部切欠側面図、第２図は、第１
図のマイクロコンピュータ制御電気ポットの制御ユニッ
トの要部の構成を示すブロック図、 第３図は、本発明の第１の実施例による沸騰制御処理を
示すフローチャート、 第４図は、本発明の第２の実施例による沸騰制御処理を
説明するための容器内の水の温度変化の一例を示す図、 第５図は、水量に応じて設定するヒータの通電時間の関
係を示す図、 第６図は、本発明の第２の実施例による沸騰制御処理を
示すフローチャート、 第７図は、従来の沸騰制御処理を説明するための容器内
の水の温度変化の一例を示す図であ乞。 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、１３・−・発光ダイオード、１４・・・ブザー、１
５・・・通電制御手段、１６・・・商用交流電源。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水を入れる容器と、前記容器を加熱するヒータと
   、前記容器近傍に設けた温度センサと、前記温度センサ
   の出力によりヒータの通電を制御するマイクロコンピュ
   ータと備えたマイクロコンピュータ制御電気ポットにお
   いて、前記容器内の水の量を検出する水量検出手段と、
   前記水量検出手段の出力に対応して容量を加熱する加熱
   量を制御して、容器内の水を沸騰させる沸騰制御手段と
   を備えたことを特徴とするマイクロコンピュータ制御電
   気ポット。
2. （２）前記沸騰制御手段は、水量検出手段の出力に対応
   してヒータの加熱電力を設定し、一定時間の加熱制御を
   行い、容器内の水を沸騰させることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項記載のマイクロコンピュータ制御電
   気ポット。
3. （３）前記沸騰制御手段は、水量検出手段の出力に対応
   してヒータの加熱時間を設定し、該加熱時間の間、一定
   電力でヒータの加熱制御を行い、容器内の水を沸騰させ
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載のマ
   イクロコンピュータ制御電気ポット。
4. （４）前記水量判定手段は、温度センサの検出温度が第
   １設定温度に達した時点に、ヒータ通電をオフとし、温
   度センサの検出温度が第２設定温度に達する時点までの
   時間の時間計数を行って、容器の温度変化率を検出して
   容器内の水の量を判定することを特徴とする前記特許請
   求の範囲第１項記載のマイクロコンピュータ制御電気ポ
   ット。
5. （５）前記水量判定手段は、容器の温度変化率を検出し
   て容器内の水量を判定し、前記沸騰制御手段は、水量検
   出手段の出力に対応してヒータの加熱時間を設定し、該
   加熱時間の間、一定電力でヒータの加熱制御を行い、容
   器内の水を沸騰させることを特徴とする前記特許請求の
   範囲第１項記載のマイクロコンピュータ制御電気ポット
   。