JPH03191928A - 電気湯沸かし器 - 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、一般家庭において水を沸かして保温するジャ
ーポット等の電気湯沸かし器に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の電気湯沸かし器においては、たとえば特
開昭６１−２７６５２２号公報に示されているように、
容器に圧接された温度検出素子の温度の上昇勾配を計測
し、この温度上昇勾配が小さくなったときに加熱を停止
させるようにしたものがあった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の電気湯沸かし器におい
ては、商用電源電圧が変動すると加熱手段であるヒータ
の発熱量は電源電圧の２乗に比例して変動するので水温
の上昇曲線に揺らぎを生じて、この結果温度上昇が鈍化
したと判定して、容器内の水が沸騰する前に誤った沸騰
検出をしてしまうという問題があった。

また、−たん加熱された水がゆっ（りと冷えると容器の
底層部に冷めた湯が溜り上層部との間に温度差が生じる
。この状態で加熱を開始すると、第４図に示すように最
初は底層部のみで対流が起こりこの底層部の温度が上昇
していく。ところが、このときの温度上昇はあたかも底
層部のみの小容量の水を加熱しているようなもので急で
ある。そして上層部と底層部の温度差が充分小さくなる
と、第５図に示すように、−気に上層部まで達する対流
に変わり温度上昇勾配も小さくなるので、第６図に示す
ように感温素子の温度上昇曲線は屈曲部Ａを生じ、この
屈曲部Ａを温度勾配の変化点と判定し誤った沸騰検出を
するという問題もあった。

本発明は、上記課題を解決するもので、精度良く沸騰を
検出する電気湯沸かし器を提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、沸騰を検出したと
きの温度検出手段の出力を記憶しておく第２の記憶手段
と、この第２の記憶手段の記憶値と温度検出手段の出力
とを比較してその差が所定の値以下になったときに出力
する温度比較手段とを備え、この温度比較手段が出力し
ているときに限り沸騰検出するようにしたものである。

作用 本発明は上記の構成により、前回の沸騰温度と比較して
差の大きい低い温度領域では沸騰検出せず、前回の沸騰
温度に近い温度以上の領域でのみ沸騰検出することがで
き、低い温度領域での誤った沸騰検出をすることがなく
なるものである。

実施例 本発明の一実施例を添付図面にしたがって説明する。

第１図は本実施例の要部の構成を示すブロック図で、容
器ｌの外底部には加熱手段として環状のヒータ２が設け
てあり、その中央部には感温素子（サーミスタ）３が前
記容８１に圧接するよう取りつけられ、この感温素子３
を一部とする温度検出手段４によって前記容器１内の水
の温度を間接的に検出するようにしである。前記ヒータ
２に通電して加熱を始めると、温度勾配検出手段５が前
記温度検出手段４の出力から温度勾配を検出し、所定の
条件でその値を第１の記憶手段６に記憶する。ここで所
定の条件としては、加熱開始後１分以上かつ８０℃以上
で温度上昇カーブが凸であることとしており、前記従来
例と同様のものである。そして勾配比較手段７が、前記
第１の記憶手段６に記憶された値と前記温度勾配検出手
段５の出力とを比較し、所定の比率以下になったときに
出力する。

一方、温度比較手段８は、前記温度検出手段４の出力と
不揮発性の第２の記憶手段９に記憶しである値とを比べ
て、その差が所定値以下になると出力する。そして沸騰
検出手段１０は、前記勾配比較手段７の出力と前記温度
比較手段８の出力の両方が得られたとき、すなわち前記
第２の記憶手段９の記憶値で決まる温度以上で、かつ前
記勾配比較手段７によって温度勾配の鈍化が検出された
ときに、沸騰を検出して前記ヒータ２の通電を停止する
とともに、このときの温度検出手段４の出力を前記第２
の記憶手段９に記憶させる。

なお、温度検出手段４．温度勾配検出手段５゜第１の記
憶手段６．勾配比較手段７．温度比較手段８および沸騰
検出手段１０はワンチップのマイクロコンピュータによ
り実現している。

ここで、前記温度検出手段４は、第２図に示すように直
流電源１１を前記感温素子３と抵抗１２で分圧し、これ
をＡ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換する。第３図は、この
Ａ／Ｄ変換出力と水温と前記感温素子３の温度を示した
もので、前記感温素子３が約８０℃以上で、約０．５℃
上昇するごとにＡ／Ｄ変換出力が１づつ増えるようにし
ている。そして前記勾配比較手段７は、このＡ／Ｄ変換
出力が１増えるのに要する時間Ｔｎを計測し、Ｔｎ＋ｍ
≧２ＸＴｎになると、すなわち温度勾配が２分の１にな
ると沸騰による勾配鈍化と判断し出力する。

また、不揮発性の前記第２の記憶手段９には初期値とし
て、水温が９４℃のときの値を記憶させている。そして
、温度比較手段８が出力するのは、第２の記憶手段９の
記憶値との差が８すなわち約４℃になったときにしてい
る。これは次の理由による。

圧力がＰのときの水の沸点をθとすると（Ａ＝６４．５
００．　　Ｂ＝０．１９７９）となる。海抜６００メー
トルの大気圧は約０．９３気圧であるので、沸点は約９
８℃であり、さらに低気圧により９５０ミリバールに気
圧が低下したとしても、 ０、９３　Ｘ−”巨’−＝０．８７気圧１０１３ であるから、沸点は約９６．２℃である。よって第１回
目の沸騰温度を９０℃以上としても問題ない。

また、気圧の変動を考えたとき、１０３０ミリバールの
ときの沸騰温度を第２の記憶手段９に記憶し、つぎには
９５０ミリバールのときに湯沸かしをしたとしても、そ
れぞれの沸騰温度は１００．４６℃と９８．２１℃であ
り差は２．２５℃しかないので４℃もみておけば充分で
ある。

以上述べてきたことをまとめると、本実施例では第１回
目の沸騰検出は約９０℃以上で行い、２回目以降は前回
の「沸騰温度−４℃」以上で沸騰検出を行うものである
。これにより従来の問題である低い温度で誤った沸騰検
出をすることがな（なるものである。

なお、本実施例においては加熱手段としてヒータを用い
たが、電磁誘導加熱あるいはマイクロ波を用いた誘導加
熱とすることも可能である。

また、第２の記憶手段として不揮発性のものを用いたが
、これに変えて電池などによりバックアップされた外部
ＲＡＭを用いても良く、あるいはマイクロコンピュータ
に内蔵のＲＡＭを使用してこのマイクロコンピュータそ
のものをバックアップしても良いことは言うまでもない
。

発明の効果 以上、実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、前回の沸騰温度に近い温度以上の領域でのみ沸騰検出
することができるため、低い温度での誤った沸騰検出を
防ぐことができるものである。

また、器体それぞれで前回の沸騰温度をもとにして沸騰
検出を行う、いわゆる学習制御であるので、精度良（沸
騰検出できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は同実
施例の温度検出手段の回路図、第３図は水温と感温素子
温度と温度検出手段の出力の関係を示す特性図、第４図
および第５図はそれぞれ水の対流状態説明図、第６図は
第４図と第５図に示す水の対流の変化による水温および
感温度素子の温度−時間特性図である。 １・・・・・・容器、２・・・・・・ヒータ（加熱手段
）、３・・・・・・感温素子、４・・・・・・温度検出
手段、５・旧・・温度勾配検出手段、６・・・・・・第
１の記憶手段、７・・・・・・勾配比較手段、８・・・
・・・温度比較手段、９・・・・・・第２の記憶手段、
１０・・・・・・沸騰検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水を収容した容器を加熱する加熱手段と、前記容器の外
   底部に圧接させ水温を間接的に検出する感温素子と、前
   記感温素子を一部とする温度検出手段と、前記温度検出
   手段の出力の勾配を検出する温度勾配検出手段と、前記
   温度勾配検出手段の出力を一時記憶しておく第１の記憶
   手段と、前記第１の記憶手段の記憶値と前記温度勾配検
   出手段の出力とを比較しその比が所定の比率以下になっ
   た時点で出力する勾配比較手段と、前記温度検出手段の
   出力を記憶しておく第２の記憶手段と、前記第２の記憶
   手段の記憶値と前記温度検出手段の出力とを比較しその
   差が所定値以下になったときに出力する温度比較手段と
   、前記温度比較手段の出力と前記勾配比較手段の出力と
   を受けて前記加熱手段への通電を停止する沸騰検出手段
   とを備え、前記第２の記憶手段は前記沸騰検出手段が出
   力したときの前記温度検出手段の出力を記憶し、前記温
   度比較手段が出力しているとき沸騰検出するようにして
   なる電気湯沸かし器。