JPH0121627Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、容器内の水などの液体を貯蔵する
とともにその液体を電気、ガス、あるいは灯油ボ
イラなどで加熱する湯わかし器に関し、とくにそ
の液量が少ない時の空炊きを防止する構造の改良
に関する。

(ロ) 従来の技術 従来、湯わかし器としては、特開昭59−151920
号公報にみられるように、容器内の液量が少ない
場合などに、容器内の温度が異常に上昇したこと
を感知して作動する温度過昇防止サーモスタツト
を取り付け、ヒータなどの加熱手段の通電を制御
するものが知られている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のものでは容器内の温度が
上昇しなければサーモスタツトは動作せず、容器
内に液体がはいつていない場合にも加熱が可能
で、空炊きをする場合があつた。そして空炊きし
た場合には、加熱手段は高温でON−OFFを繰り
返し、湯わかし器の各部の温度が上昇した。その
ために外装体が変色したり、プラスチツク樹脂性
部品が溶解したり、あるいは外装体に触れば火傷
をするなどの不都合があつた。また加熱手段であ
るヒータの寿命を短かくすることもあつた。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、空炊きとなる場合には電源をOFFし、加熱
手段の加熱動作を中止して空炊きを防止できる湯
わかし器を提供しようとするものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 そしてこの考案の構成は、液体を貯蔵する容器
と、その容器内の液体を加熱する加熱手段と、そ
の加熱手段の加熱動作を制御する制御手段とを具
備する湯わかし器において、容器内の液量を検出
する液量検出手段を制御手段に電気的に接続する
とともに、その液量検出手段が容器内の液体が所
定の液量に達しないことを検出した際に動作して
加熱手段の加熱動作を終了させる空炊き防止手段
を制御手段に電気的に接続して設けることを特徴
とする湯わかし器である。

液量検出手段としては、発光ダイオードとフオ
トトランジスタとで構成し、光の屈折を利用して
液量を検出するものや、磁石とリードスイツチと
で構成し、磁石をリードスイツチに接近させてお
いて液量を検出するものが好ましい。

また空炊き防止手段としては、電子回路にて構
成され、加熱手段の通電を制御するたとえばリレ
ーや半導体制御素子をOFFさせるものとすれば
よい。

(ホ) 作用 この考案は上記のように構成されているので、
液量検出手段が、容器内の液量が所定の液量でな
いことを検出すると、空炊き防止手段が動作し加
熱手段の加熱動作を瞬時に終了するように作用す
る。

(ヘ) 実施例 以下、この考案の実施例を図面にて詳述する
が、この考案が以下の実施例に限定されるもので
はない。

第１図Ａ，Ｂに示す湯わかし器１は沸騰を検出
したのち保温状態となるいわゆる沸騰型の電気式
の湯わかし器で、水などの液体を貯蔵する容器２
が外装体３内に納められている。４は蓋体で、外
装体３の上部開口を開閉可能に取り付けられてい
る。蓋体４には容器２内の蒸気を排出する蒸気排
出路５が設けられ、さらに蒸気排出路５には温度
検出手段６である蒸気温度検出体６ａ、たとえば
負性抵抗特性を有するサーミスタが設けられてい
る。７は押圧部材で、蓋体４に設けられて、湯な
どを出すときに押すもので、押された際にマイク
ロスイツチ８をONさせ、マイクロスイツチ８に
電気的に接続されたエアポンプ９が作動すること
によつて湯などが外装体３に設けられた給湯口４
０から給湯される。１０は容器２外周を巻回して
取り付けられた断熱材、１１は容器２と連通状態
に設けられる液量計である。液量計１１に対向す
る外装体３には窓１１ａが設けられて外部より液
量が確認できる。１２は加熱手段で、容器２の下
部外壁の断熱材１０と容器２との間に密着して固
定されている。そして加熱手段１２の固定されて
いない容器２の下部外壁に温度検出手段６のたと
えばサーミスタの液温検出体６ｂが取り付けられ
ている。温度検出手段６は、検出した温度に対応
して加熱手段１２の通電を制御するために用いら
れる。

１３ａは、フオトトランジスタで、発光ダイオ
ード１３ｂとで液量検出手段１３を構成する。液
量検出手段１３は、液量計１１の下方端部近傍の
位置に取り付けられており、第２図Ａ，Ｂに示す
ように、正三角柱の液量計１１の背面を形成する
２面を挾んで、フオトトランジスタ１３ａと発光
ダイオード１３ｂとが対向して取り付けられてい
る。第２図Ａのように、液量計１１の液量検出手
段１３の位置にたとえば水がない場合、すなわち
容器２内の液体がほぼ空の状態では、発光ダイオ
ード１３ｂの発する光が屈折せずにフオトトラン
ジスタ１３ａに入射し、したがつてフオトトラン
ジスタ１３ａがONする。また第２図Ｂのよう
に、液量検出手段１３の位置に水がある場合に
は、赤外線波長における水の屈折率をｎ＝1.3と
した時に、発光ダイオード１３ｂからの光は液量
計１１の面１１ａの垂直線L1に対し角度α（＝
30゜）で入射し、液量計１１内において水により
屈折して垂直線L1に対し角度β（＝22.6゜）で液量
計１１のフオトトランジスタ１３ａ側の面１１ｂ
に進行する。そして面１１ｂの垂直線L2に対し
角度γ（＝37.4゜）をなして面１１ｂに入射し、垂
直線L2に対し角度δ（＝52.1゜）をもつて面１１ｂ
より放出されるため、発光ダイオード１３ｂから
発せられた光はフオトトランジスタ１３ａに達せ
ず、その結果フオトトランジスタ１３ａはOFF
となる。ここで第１図に戻つて、１４は格納室
で、容器２の下方に設けられ、その内部に後述す
る制御手段１５を収納している。

つぎに制御手段１５と空炊き防止手段３３とに
ついて、第３図にてその構成と動作を説明する。

１６は、全波整流回路で、発光ダイオード１３
ｂの電源となる。１７は整流ダイオードで、コン
デンサ２２，１８、抵抗１９および定電圧ダイオ
ード２０とで直流電源回路を構成する。

いま、容器２内のたとえば水が、所定量以上貯
蔵されている場合、水温が低いと液温検出体６ｂ
が高抵抗を示しており、コンパレータ２３のプラ
ス入力とマイナス入力との印加される電圧が異な
るため、コンパレータ２３の出力電圧は“Ｈ”と
なり、トランジスタ２４をONさせる。トランジ
スタ２４がONすることによつてリレー２５のリ
レーコイル２５ａに通電がなされ、リレー接点２
５ｂが閉となつて、加熱手段１２の主発熱体１２
ａに通電がはじまり湯わかしが開始される。コン
パレータ２３のマイナス入力とグランド間には再
沸騰スイツチ２１が接続されている。この時、湯
わかし中であることを表示するランプ２６が点灯
する。主発熱体１２ａに通電がはじまるのと同時
に、コンパレータ２７のプラス入力とマイナス入
力とに印加される電圧が異なるため、コンパレー
２７の出力電圧は“Ｈ”となり、サイリスタ２８
をONさせる。サイリスタ２８がONすることに
よつて加熱手段１２の保温用発熱体１２ｂにも通
電がはじまる。

つぎにコンパレータ２９のプラス入力には、蒸
気温度検出体６ａ、抵抗３０と抵抗３１とで構成
される分圧回路からの電圧が印加されている。湯
温が上昇するとともに発生した蒸気温度が、たと
えば約85℃になると、蒸気温度検出体６ａの抵抗
値が低くなり、コンパレータ２９のプラス入力の
電圧が上昇し、コンパレータ２９の出力電圧が
“Ｈ”となる。したがつてコンパレータ２３のマ
イナス入力に印加される電圧が上昇し、コンパレ
ータ２３の出力電圧が“Ｌ”となる。コンパレー
タ２３の出力電圧が“Ｌ”となると、トランジス
タ２４がOFFとなり、リレーコイル２５ａは断
電され、リレー接点２５ｂが開となつて主発熱体
１２ａは断電される。これと同時にランプ２６が
消灯するとともに、保温を示すランプ３２が点灯
する。保温動作は、液温検出体６ｂとコンパレー
タ２７によつてなされ、湯温が上昇することによ
つて液温検出体６ｂの抵抗値が下がり、コンパレ
ータ２７の出力電圧が“Ｌ”となる。したがつて
サイリスタ２８がOFFし、保温用発熱体１２ｂ
が断電される。この後湯温が下がり液温検出体６
ｂが高抵抗となると、コンパレータ２７の出力電
圧は再び“Ｈ”となりサイリスタ２８をONす
る。したがつて保温用発熱体１２ｂに通電がなさ
れ、容器２内の水が加熱される。以上が通常の加
熱（湯わかし）動作である。

つぎに空炊き防止手段３３について説明する。

空炊き防止手段３３は、主としてトランジスタ
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、および空炊き警告要素
３３ｄである発光ダイオードとで構成される。容
器２内の液体がほぼ空の状態では、前述したよう
に、フオトトランジスタ１３ａがONしている。
するとトランジスタ３３ａのベースには、抵抗３
４，３５およびフオトトランジスタ１３ａを介し
て電圧が印加されて、トランジスタ３３ａはON
となる。トランジスタ３３ａの、コレクタがサイ
リスタ２８のゲートに、またエミツタがグランド
にそれぞれ接続されているために、サイリスタ２
８はONにはならず、したがつて保温用発熱体１
２ｂは通電されないので加熱動作が終了される。
同様にして、抵抗３４，３６およびフオトトラン
ジスタ１３ａを介して、トランジスタ３３ｂのベ
ースにも電圧が印加されて、トランジスタ３３ｂ
がONとなる。そしてトランジスタ３３ｂの、コ
レクタがトランジスタ２４のベースに、またエミ
ツタがグランドにそれぞれ接続されているので、
トランジスタ２４はONせず、したがつてリレー
２５が動作しないために主発熱体１２ａは通電さ
れない。さらに抵抗３４，３７およびフオトトラ
ンジスタ１３ａを介して、トランジスタ３３ｃの
ベースに電圧が印加されて、トランジスタ３３ｃ
がONし、コレクタに接続されている空炊き警告
要素３３ｄである発光ダイオードが通電されて発
光する。空炊き警告要素３３ｄとしては、たとえ
ば電子ブザーのように音にて空炊きを警告するも
のでもよい。空炊き警告要素３３ｄは第１図Ｂに
示すように、外装体３の給湯口４０下方の前面に
目視可能に設けられており、空炊き警告ランプと
して、空炊きになる場合に点灯して知らせるもの
である。

第４図Ａ，Ｂに示すものは、この考案の他実施
例である。この他実施例では、液量検出手段１３
としてリードスイツチ１３ｄと磁石付うき１３ｅ
とを用いたものである。リードスイツチ１３ｄは
液量計１１のほぼ下方端部近傍に取り付けてあ
り、第４図Ｂに示すような円筒形状の取付部材３
８内に磁石３９が取り付けられた磁石付うき１３
ｅが離れていくとOFFするものである。磁石付
うき１３ｅの底部には、磁石付うき１３ｅを容器
２内に液体がない場合に、リードスイツチ１３ｄ
に相対する位置に係留しておくためのストツパ４
１が設けられている。この他実施例においては、
上記実施例の第３図に示すフオトトランジスタ１
３ａにリードスイツチ１３ｄが相当し、容器２内
がほぼ空の場合、磁石付うき１３ｅが所定位置に
係留されており、リードスイツチ１３ｄがONし
ている。したがつて、実施例と同様に、第３図に
示す空炊き防止手段３３のそれぞれのトランジス
タ３３ａ，３３ｂおよび３３ｃがONし、加熱手
段１２を断電するとともに、空炊き警告要素３３
ｄを点灯させて、空炊きになることを警告する。
逆に容器２に液体が注入されると、その液量によ
つて磁石付うき１３ｅが上昇し、そして係留され
ている所定位置より離れてリードスイツチ１３ｄ
はOFFとなる。

なお、液量検出手段に使用される発光ダイオー
ドおよびフオトトランジスタとしては、それぞれ
赤外線発光ダイオードおよび発外線フオトトラン
ジスタを使用すると、外部光の影響が少なくな
り、信頼性が向上する。

また、上記実施例では沸騰型ジヤー式ポツトに
ついて説明したが、沸騰する手前で保温状態に切
り換えるいわゆる通常型ジヤー式ポツトでもよ
い。

また、加熱手段がガスや灯油などによるものの
場合には、空炊き時には電磁弁など適当な電気要
素によつてそれらの供給を停止し、加熱動作を終
了させるものとすればよい。

(ト) 考案の効果 この考案によれば、容器内に液体が貯蔵されて
いない場合には加熱手段の加熱動作を終了させる
ことのできる極めて安全な湯わかし器が得られ
る。また空炊き警告手段である発光ダイオードを
点灯させて、空炊きとなることを警告するため、
空炊きになることが発見でき、湯わかし損いがな
くなるものである。さらに発光ダイオードとフオ
トトランジスタを用いて、水による光の屈折を利
用して液量を検出しているため、浮きなどを利用
した機械的検出方法と異なり、可動部分がないの
で、極めて耐久性にすぐれている。あるいは液量
計の一部を利用し、発光ダイオードとフオトトラ
ンジスタを追加するだけで、水の有無が検出でき
るため、部品点数が少なくてすむ、また磁石付う
きを用いるものでは、うきが水量に応じて上下
し、空炊きの検出と同時に極めて見やすい液量計
を備えた湯わかし器となる、といつた効果も生ず
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａはこの考案の実施例縦断面略図、第１
図Ｂは実施例正面略図、第２図Ａ，Ｂはそれぞれ
液量検出手段の動作を説明するための説明図、第
３図は実施例電気回路図、第４図Ａは他実施例の
液量検出手段を示す要部拡大図、第４図Ｂは他実
施例の液量検出手段の磁石付うきの平面図であ
る。 ２……容器、１２……加熱手段、１３……液量
検出手段、１５……制御手段、３３……空炊き防
止手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 液体を貯蔵する容器と、その容器内の液体を
   加熱する加熱手段と、その加熱手段の加熱動作
   を制御する制御手段とを具備する湯わかし器に
   おいて、容器内の液量を検出する液量検出手段
   を制御手段に電気的に接続するとともに、その
   液量検出手段が容器内の液体が所定の液量に達
   しないことを検出した際に動作して加熱手段の
   加熱動作を終了させる空炊き防止手段を制御手
   段に電気的に接続して設けることを特徴とする
   湯わかし器。 ２ 空炊き防止手段が、空炊き時音または光によ
   り空炊きになることを警告する空炊き警告要素
   を具備する実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の湯わかし器。