JPH0298325A - 電気貯湯容器 - 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） 本発明は電気貯湯容器に関し、特に予定の時刻に所定の
温度の湯が自動的に得られるようにした電気貯湯容器に
関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の電気貯湯容器は、予定の時刻をタイマー
でセットし、このタイマーがオフした時点からヒータに
通電して内容液を加熱し、沸騰状態を得、その後所定の
温度に保温するようになっている（第８図）。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の方式ではタイマーにより設定した設定時間の
経過後から内容液を加熱して湯沸し動作を行い沸騰させ
るものであるから、所定の温度の湯が得、られる時点が
設定した予定時刻から大きく遅れる。この遅れは経験や
補正データによって設定時間を所定の温度の湯が欲しい
実際時間から積極的にずらせておくことで対処すること
はできる。しかし所望時間を端的に設定することはでき
ないし、所定の温度の湯が得られる時間と設定時間との
ずれはそのままであるから使用者にとまどいを起こさせ
ることにもなる。

そこで本発明は所定の温度の湯が設定した時間通りに自
動的に得られる電気貯湯容器を提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような目的を達成するために、内容液を
加熱するヒータと、このヒータを通電制御する制御手段
と、計時を行うタイマと、時間設定手段とを備え、制御
手段はタイマの計時開始後、時間設定手段による設定時
間が経過する前の所定時点で湯沸し条件を特定し、タイ
マの計時開始から設定時間が経過する時点で、内容液が
所定温度となるようヒータを前記特定の条件に基いて通
電制御することを特徴とするものである。

（作　用） 所定の温度の湯を得たい時間が時間設定手段によって設
定されると、制御手段は設定時間が経過する前の所定時
点で湯沸し条件を特定する。この条件の特定は内容液を
所定時点で所定温度にするために必要な条件を得ておく
もので、所定温度に近い一定の温度まで昇温させておく
とか、内容液を所定時点で所定温度にするために必要な
加熱条件例えば液量情報を得ておくとかすればよい。

制御手段はまた設定時間に内容液を所定温度にするに必
要なヒータへの通電制御を前記特定した湯沸し条件に基
いた設定時間経過前の必要な時期から開始するので、内
容液を設定時刻に特定した条件に応じた所定の温度にな
るように加熱することができる。

（実施例） 第１図から第５図に示す本発明の第１の実施例につき説
明する。

本実施例は第１図に示すように、内容器２の底部下面に
ヒータ１を取付け、これをマイクロコンピュータ（以下
マイコンという）６６を含む制御回路９１により通電制
御して内容液を適時に、また適温に加熱し、保温できる
ようにしである。

内容器２は外装ケース３に収容保持され器体４を形成し
ている。内容器２の口部２ａは外装ケース３の上端に合
成樹脂製の肩部材５によって連結され、肩部材５の後部
鉤型軸受９に軸６によって外蓋７が開閉および着脱自在
に枢着されている。外蓋７の下面には内容器２の口部２
ａに施される内Ｍ８が取付けられ、外蓋７と一体的に開
閉される。

外Ｍ７内には、外蓋７の上面押圧板１０によって押動操
作されるベローズポンプ１１が設けられ、内Ｍ８とベロ
ーズポンプ底板１２との間に設けられる給気通路１３を
通じて内容器２内に加圧空気を送り込み、内容液を加圧
するようになっている。給気通路１３は分岐孔１４を通
じて外蓋７の上面へ抜ける蒸気抜き通路１５が設けられ
、ヒータ１による保温や沸騰の際に発生する蒸気を外部
に逃し内容器２内が異常昇圧しないようになっている。

前記分岐孔１４は、ベローズポンプ１１の押圧操作に連
動して下動される弁３６によって、ベローズポンプ底板
１２の給気口１６と切換え閉塞され、内容液加圧時に加
圧空気が蒸気抜き通路１５へ逃げたり、貯湯状態のとき
蒸気がベローズポンプ１１内に侵入したりすることが起
きないようになっている。

前記加圧される内容液を内容器２の外部上方へ案内する
導出路１７が、基端を内容器２の底部に接続して設けら
れ、内容器２と底部で通じかつ上端が外部に開放されて
いることにより、内容器２内の内容液４２が常時流入し
て同一レベルを保つようになっている。導出路１７の上
端には合成樹脂製エルボ２０を接続しである。このエル
ボ２０は肩部材５の嘴状に一側へ張り出した嘴状部５ａ
の裏側に固着した逆Ｕ字管２３に接続している。逆Ｕ字
管２３はエルボ２０との接続部直ぐ上に転倒時止水弁２
５を内蔵しており、逆Ｕ字管２３の先端の下向き吐出口
１９はその前面側に下端から内容器２の満水位置よりも
上位にまで達するスリット２６が形成されている。器体
４の嘴状部５ａの下には、嘴状部５ａを包囲する形のパ
イプカバー２７が設けられ、嘴状部５ａおよび器体４の
外装ケース３に嵌め付けである。パイプカバー２７の底
部には、逆Ｕ字管２３の吐出口１９からの吐出液を大気
への開放状態で受入れて下方へ流出させる注液ガイド管
２４を下方から着脱自在に取付けである。

この大気への開放状態での受入れには前記スリット２６
も関係し、サイフオン・スプラッシュおよび急激な注出
の場合の内容液噴き出しを確実に防止する。汁液ガイド
管２４は、肩部材５の嘴状部５ａの部分に着脱可能に嵌
め付けられ、吐出口１９からの吐出液をやや大きな口径
で無理なく受は入れ、以後適度に絞りながら静かに下方
に流下させる。

給気通路１３には転倒時化水弁２９が設けられている。

なお、肩部材５の一部に裏側から蒸気センサ３７を突出
させて、蒸気抜き通路１５内に臨み、蒸気温度により内
容液の沸騰を検出するようになっている。

内容液の導出路１７の立上がり部は液位検出部１７ｂと
し、絶縁材料で形成しである。具体的にはガラスでもよ
いが樹脂の方が誘電率がよく静電容量変化を得やすいし
、液面周囲の表面張力による盛上がりが原因した液面レ
ベルの不特定性を抑えることができる。液位検出部１７
ｂは合成樹脂製の直状接続管１７ｃ、金属製曲管１７ａ
、合成樹脂製エルボ１７ｄ、金属製接続口１７ｅを介し
て内容器２の底部に接続されている。

ここで液位検出部１７ｂの外周にはアルミニウム箔４１
を巻付けて第１の電極とし、液位検出部１７ｂ内の内容
液に電気的につながる前記曲管１７ａを第２の電極とし
、第１の電極４１と第２の電極１７ａに通じた液位検出
部１７ｂ内の内容液４２とが、液位検出部１７ｂの絶縁
周壁を介し対峙し、その対峙領域の大きさ、つまり内容
液４２の液位高さに応じた静電容量を得られるようにし
である。

この液位に応じた静電容量の違いは、第１、第２の各電
極４１．１７ａを第３図に示すようにマイコン６６に水
量検出回路Ａを介し接続することで、マイコン６６に入
力するようにしている。これによりマイコン６６はその
静電容量の違いに応じた入力によって内容液の液位を判
定し、その判定に応じてマイコン６６に表示回路Ｂを介
し接続している外部表示用の発光ダイオード４２．．４
２□・・・４２６を駆動し、液位を外部表示するように
しである。

発光ダイオード４２１〜４２．は外装体１の前部に嵌め
付けた樹脂製パネル４３に有する表示窓４４を通じ点灯
表示するようにしである。最下位の発光ダイオード４２
＋　は安全最低水位に対応し給水を促す表示、最上位発
光ダイオード４２６は満水位、他の発光ダイオード４２
□〜４２．は各中間液位をそれぞれ表示する。

またこれら発光ダイオード４２＋〜４２．のうちの幾つ
かが、タイマーを利用した湯沸しを行うタイマー湯沸し
の場合、所定温度の内容液を得たい所望の時点を時間設
定する場合の時間表示にも兼用するようにしである。こ
の時間設定のためにマイコン６６にタイマースイッチ６
７がスイッチ回路を介し接続されている。またこのスイ
ッチ回路Ｃにはタイマー湯沸しの場合の所望する温度を
指定する切換スインチロ９も接続されている。切換スイ
ッチ６９は湯沸しを行った直後位いの温度９３〜９５°
Ｃ程度となる高温設定と、それより少し低い８０°Ｃ設
定とが可能なようにしている。

樹脂パネル４３の下部にはヒータ１により内容液を適時
沸騰させるスイッチ回路Ｃの再沸騰スィッチ４５を操作
する操作ボタン４５ａおよびタイマースイッチ６７の操
作ボタン６７ａがそれぞれ設けられているし、沸騰表示
用、保温表示用、タイマ動作表示用、および電源オン表
示用の各発光ダイオード４６．４７．７９および８０が
窓４９を通じ外部表示するように設けられている。そし
てそれらが設けられている部分は透明な樹脂カバーシー
ト４８によって面一状態に覆い、それらに必要な表示は
カバーシート４８の裏面に印刷しである。各ダイオード
４６．４７．７９．８０も表示回路Ｂを介しマイコン６
６に接続され制御される。

内容器２の底部下面の中央には、ヒータｌの中央に形成
された貫通孔の部分を利用して感温制御素子６８が設け
られ、内容液を所定温度に保温するのに用いている。

マイコン６６はヒータ１の通電や信号ブザー６５の動作
等も制御するが、ＣＰＵとＲＯＭとを持つもので、計時
動作は内部タイマー７７によって行う。そして基板６７
に制御回路９１の回路部分とともに装備されており、ク
ロック発生回路りからのクロック信号を基準に動作する
。さらにプラグ外れに対処するプラグ外れ回路Ｅも接続
されている。

この基板６７は、外装ケース３の下端に取付けた環状の
底板７１の一部に一体形成し下向きに開口する制御ボッ
クス７２に下方より収容してネジ７０によりネジ止めし
ている。

底板７１の外周部には回転底盤７２が装着されて（・る
。回転底盤７２は環状の外壁７３と環状の内装壁７４と
が下端部どうしを連結された環体をなし、底板７１とそ
の下面に指示金具７５を介し取付けた係止環７６との間
で回動可能に保持されている。なお支持金具７５は底板
７１に、また係止環７６は指示金具７５に夫々取付けら
れている。

マイコン基板６７上の回路を含む制御回路９１は第３図
に示すブロック図の通りであり、マイコン６６に必要な
各種外部電子部品や動作部品と結線されている。なおヒ
ータ１はメインヒータ１ａとサブヒータ１ｂとの組合せ
とされている（第４図）。

制御回路９１からの第１の電極４１への接続端子１０１
は、第１の電極４１の外面に当てがって液位検出部１７
ｂに被せたシュリンク樹脂膜１０２によって押付け、第
１の電極４１との接触を確固に保つようにしである。

またシュリンク樹脂膜１０２の上からはさらに前記端子
１０１の基部対応箇所に樹脂バンド１０３で締付け、端
子１０１が抜は外れないようにしている。

第２の電極１７ａへの接続端子１０４は、第２の電極１
７ａにスポット溶接した金属片１０５に接続しである。

以下マイコン６６を利用したタイマー動作による湯沸し
制御について述べる。

発光ダイオード４２１〜４２．は通常、内容液の液量を
表示している。しかし現時刻以降の所望の時刻に所定の
温度の内容液を得たい場合、例えば夜就寝時に次の朝の
適当な時刻に所定温度の湯が欲しい場合それまでの時間
を設定することになり、タイマースイッチ６７が操作さ
れる。

このときマイコン６６はタイマースイッチ６７のオン信
号を受けて各発光ダイオード４２１〜４２６の水量検出
回路との関連制御を解き、タイマー湯沸しのための時間
表示状態に切換える。この時間表示の処理は例えば第５
図に示すサブルーチンに従ってなされる。最初９時間に
対応するダイオード４２６を点滅表示し、タイマースイ
ッチ６７がオンされ続けられると点滅表示するものが６
時間に対応するダイオード４２４．３時間に対応するダ
イオード４２□へと順次変化していき、これを繰返す。

この点滅表示に併せて点滅させられるダイオードよりも
以下にあるものを全て点灯する。これにより各状態での
時間表示が明瞭になる。具体的な表示状態は任意である
。この表示状態においてタイマースイッチ６７がオフさ
れると、このオフされた時点でダイオード４２゜、４２
４．４２□のうちの点滅させられていたものに対応する
表示時間がタイマー設定時間Ｔとして設定され、またそ
のときの表示に安定する。

なおタイマー設定時間Ｔの表示はタイマーの計時が進行
するのに対応して残り時間を順次表示していくようにす
ることもできる。

またタイマースイッチ６７がオンされると、切換スイッ
チ６９が切換えられている側に対応した温度がタイマー
湯沸しの場合の所望温度として設定される。これと違う
温度を設定したい場合は切換スイッチ６９を他の側に切
換えるとよい。

タイマースイッチ６７によってタイマー時間Ｔが設定さ
れ、所定温度が設定されると、マイコン６６は設定時間
経過後の時刻に沸騰済みの所定温度例えば８０°Ｃ程度
の湯を得るに必要な湯沸し開始時間ｔ１を演算し、以後
第４図の如く制御する。具体的にはタイマー７７による
カウントを開始し、時間り、までカウントしたとき湯沸
しヒータｌａおよび保温ヒータｌｂをオンして湯沸し状
態にする。このとき沸騰表示用ダイオード４６を点滅さ
せて湯沸し動作中であることを表示する。

沸騰が検知されると両ヒータ１ａ、■ｂをオフして自然
降温状態にする。このとき沸騰表示用ダイオード４６は
消灯し、保温表示用ダイオード４７を点滅させて所定温
度への移行中であることを表示する。自然降温により所
定温度に達すると保温表示用ダイオード４７の点滅を点
灯に切換えて所定温度になったことを表示する。この時
点がちょうど設定時間Ｔの経過時点に相当し、８０°Ｃ
程度の沸騰済みの熱湯がその時点で得られる。

以後保温ヒータ１ｂをオン、オフし内容液を所定温度に
保つ。

なお設定時間Ｔで所定温度に達したときブザー音を“ピ
ッ°゛と鳴らして前記点灯表示に併せ設定時間でかつ所
定温度の湯が得られることを表示する。これによりその
場に居ない人でもそれを確認することができる。

保温が続行されている状態で再沸騰スィッチ４５が押さ
れると、沸騰表示用ダイオード４６を点灯し、保温表示
用ダイオード４７を消灯する。これによって湯沸し動作
になったことを表示する。

内容液が沸騰すると保温状態に移行し沸騰表示用ダイオ
ード４６を消灯して保温表示用ダイオード４７を点灯さ
せる。これに併せブザーを“ピー“ピー゛゛ピーパと鳴
らして再沸騰が完了したことを表示する。以後は内容液
が保温温度まで降温してから保温し−タ１ｂオフ、オン
の繰返しによる保温制御を行う。

一旦セットしたタイマー湯沸し状態は再沸騰スィッチの
操作か、電源オフかによって解除する（第５図）。

以上の実施例では設定時間Ｔの経過時点で内容液が沸騰
を終えているのかどうか確認できない。これは人にとっ
て沸騰による殺菌や放臭が完了したかどうか不安を持つ
原因になる。そこで沸騰が行われた事実を保温状態にお
いて表示するようにすればそのような不安が解消される
。

これには専用表示部を設けてもよいが、沸騰表示用ダイ
オード４６を湯沸し中は点滅させ沸騰後は点灯し続ける
ようにしてもよい。

なお内容液を沸騰させるに要する時間、および沸騰した
内容液が保温温度まで降温する時間は、内容液の撥によ
って大きく異なる。また季節や時刻による外気温の違い
も影響する。したがってそれらの近いはタイマー設定時
間Ｔの経過時点での内容液の温度にバラツキが生じる原
因になる。

これらに対処するには、それら必要な情報を既に知られ
る方法で検出して自動的に適度に設定するか、あるいは
人手によって適度に設定するかすればよい。その１つの
方法を示せば、先ず第５図の湯沸し状態において一定時
間での昇温の変化を検出して昇温の度合いを演算するこ
とにより、その時点での液量や気温と云った各種条件を
含む昇温特性ＵＣ，を知るようにする。

次いで知り得た昇温特性ＵＣ，によって降温特性り自を
も演算する。この演算ではタイマー設定時間Ｔ後の時刻
による補正をも必要に応じ行うことができる。そしてこ
れら昇温特性ｔｌｃ＋　ｌ！Ｉ温特性ＤＣ，からタイマ
ー設定時間Ｔ後に所定温度の湯を得るに必要な湯沸し動
作開始時期を演算する。開始後はこうして得られた湯沸
し動作開始時期に湯沸しが開始されるようヒータを通電
制御すればよい。

この場合のヒータ１の通電制御方式は種々な昇温線に沿
うように行うことができる。

また簡単には一番影響の大きい液量を適数の段階に区分
して情報とし、それに基いて湯沸し動作時期を決定する
ようにしても有効である。

さらに第４図仮想線で示すようにタイマー設定時間Ｔが
設定されてカウントを開始する初期に試し加熱を行い、
そのとき検出した昇温特性ＵＣ２あるいはそれに加え降
温特性ＤＣ２によって湯沸し動作開始時期を決定するよ
うにすることもできる。この場合異常昇温かあれば液量
不足や空炊きとして警告してもよく、この警告はタイマ
ー設定時間Ｔが設定された直後操作者がまだ寝入ったり
、外出してしまったりしない時期に行えるので、繰作者
が寝ている間や外出している間に空炊き状態が発生する
ようなことが解消される。

第６図、第７図は今１つの節略な制御方式を採った別の
実施例を示している。

本実施例では図に示すようにタイマー設定時間Ｔの所定
時間前、例えば最悪の昇温条件でも沸騰部所定温度が得
られる３０分前に、所定温度例えば９３°Ｃに内容液を
湯沸しし、沸騰時点まで保温しておく。これにより液量
等により沸騰までの所要時間に変動があっても最大５分
位いと影響のない湯沸し条件を沸騰前に特定しておける
。

そしてこの保温状態から沸騰まで短時間であることもあ
って、タイマー設定時間Ｔに達した時点で湯沸し動作を
再開し沸騰まで加熱する。

これによってタイマー設定時間Ｔが経過したほぼその時
点で所定の沸騰状態が得られる。

もっともタイマー設定時間Ｔの経過前所定時点で沸騰を
完了しておくこともできる。

（発明の効果） 本発明によれば、内容液を加熱するヒータと、このヒー
タを通電制御する制御手段と、計時を行うタイマと、時
間設定手段とを備え、制御手段はタイマの計時開始後、
時間設定手段による設定時間が経過する前の所定時点で
湯沸し条件を特定し、タイマの計時開始から設定時間が
経過する時点で、内容液が所定温度となるようヒータを
前記特定の条件に基いて通電制御するようにしたから、
所定の温度の湯を得たい時間が時間設定手段によって設
定されると、制御手段は先ずその設定時間が経過する前
の所定時点で湯沸し条件を特定しておき、次いで設定時
間経過時に内容液を所定温度にするに必要なヒータへの
通電制御を前記特定した湯沸し条件に基いた設定時間経
過前の必要な時点から開始するので、内容液を設定時間
経過時に特定した条件に応じた所定の温度になるように
加熱することができ、湯沸し条件の特定の仕方に応じて
液量や季節、時刻の違いと云った各種条件の違いの影響
なくより適正な温度の内容液を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の１つの実施例を示す縦断面図、第２図
は正面図、第３図は制御回路の主要回路図、第４図は湯
沸し制御の動作線図、第５図はタイマー設定・表示すブ
ルーチンのフローチャート、第６図は本発明の今１つの
実施例を示す湯沸し制御の動作線図、第７図は湯沸し制
御のフローチャート、第８図は従来例を示す湯沸し制御
の動作線図である。 第　２　区 ヒータ マイコン タイマースイッチ 内部タイマー 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内容液を加熱するヒータと、このヒータを通電制
   御する制御手段と、計時を行うタイマと、時間設定手段
   とを備え、制御手段はタイマの計時開始後、時間設定手
   段による設定時間が経過する前の所定時点で湯沸し条件
   を特定し、タイマの計時開始から設定時間が経過する時
   点で、内容液が所定温度となるようヒータを前記特定の
   条件に基いて通電制御することを特徴とする電気貯湯容
   器。