JPH0374092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液量検知手段を備え、かつ湯沸し後に
保温する電気湯沸し器に関するものである。

従来の技術 一般に湯沸し後に保温する電気湯沸し器は、容
器内に水が無い時や、ごく少量の時でもヒータに
通電されるため、使用者が気がつかないままに容
器や本体が必要以上に加熱されて、本体の寿命低
下や不安全さを招きがちであつた。したがつて、
安全性や耐久性及び使い勝手の面ですぐれた商品
が要望されていた。

このようなことから、容器に水が入つていない
時、従来の電気湧沸し器においては、例えば第８
図に示すように、電源を入れるとヒータ１０１へ
の通電が始まつて、急速にボデー１０２及び容器
１０３のまわりが高温に加熱され、そして容器１
０３の底面中央に配置したサーモスタツト１０４
が動作してヒータ１０１への通電をコントロール
するようにしていた。この場合、容器１０３の底
面は熱により茶褐色に変色し、かつサーモスタツ
ト１０４は熱により樹脂部が収縮する。このよう
なことが何度も繰返されると、ヒータ１０１やサ
ーモスタツト１０４の寿命を縮める結果となる。

また、このような空炊き状態になつていても、
本体がこれを表示したり、あるいは報知しないた
め、使用者が湯を使おうとするまで気がつかない
で、長時間そのまま放置していることが多い。す
なわち、使用者が空炊きをしてしまうチヤンスは
比較的多い。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の電気湯沸し器では、容器１０３内に
水が入つていない時でもヒータ１０１に通電され
て空炊きを長時間してしまうことが多かつたの
で、本体の寿命低下を招いていた。

またこのような状態になつていても、使用者が
湯を使おうとする時まで気がつかないことが多
く、さらには容器１０３内の水が少量になつた時
でもヒータ１０１に通電し、保温しているため、
実際に使う場合、湯が足らないという場合もあつ
た。このように、従来の電気湯沸し器において
は、本体の耐久性、安全性、使い勝手等に問題が
あつた。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、容器内の液
体が一定量以下になつた時、それを確実に検知す
ることができる電気湯沸し器を提供することを目
的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、本体外
部から液量表示窓を通じて入射する赤外線を、赤
外線吸収機能付きの液量表示窓で吸収することに
より、容器内の液量が一定量以上か否かを赤外線
により検知する液量検知手段を確実に動作させる
ようにしたものである。

作 用 上記構成によれば、赤外線を含む光源が電気湯
沸し器本体を照らしていても、透視可能な液量表
示窓でその赤外線を吸収することができるため、
本体の内側にある液量検知手段は外部の赤外線に
影響されることなく、確実に動作するものであ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづい
て説明する。

第１図〜第７図において、１は容器で、この容
器１はステンレスなどの耐食性にすぐれた材料か
らなり、かつ有底状で上部は開口しており、底面
に水などの液体を加熱するための発熱体２が装着
されている。

３は水位管で、この水位管３は耐熱ガラスなど
の耐熱性及び光の透過性、透視性にすぐれた材料
からなり、薄肉の円筒状に構成されている。また
水位管３の上端はシリコンゴム等よりなるパツキ
ング４で水密的に容器１の上部と連通保持されて
いる。

５は給水検知器で、この給水検知器５は耐熱、
耐熱水性のポリサルフオン等の樹脂で構成され、
かつ略Ｌ字状の導通パイプ形状になつており、略
Ｌ字状部の一端は、水位管３とシールパツキング
Ａ６を介して水密的に連通保持され、かつ他端は
容器１の下部とシールパツキングＢ７を介して水
密的に連通保持されている。また前記水位管３内
には耐熱水性を有し、かつ赤外線遮蔽性を有する
酸化チタンを0.4〜0.5％程度、赤色の有機顔料を
0.5％程度加え、オレンジ色として、比重が水よ
りも小さいポリプロピレン等の樹脂よりなる球状
のフロート８が挿入されており、容器１内に水が
給水され、その水位が上昇するとともに、水位管
３内のフロート８は上昇し、水量を表示する。そ
して、容器１内の水が減つてくると、フロート８
も下がり、ついには、給水検知器５内のフロート
止め部９にまでフロート８は下がるが、このフロ
ート８はこれ以下の水量になつても、下がらない
ようにしている。また給水検知器５には第７図の
曲線イに示す約950nｍをピーク波長とする赤外
線発光ダイオードなどの発光素子１０と、第７図
の曲線ロに示す約700nｍから立ち上がり特性を
有し、かつ可視光域の波長通過を遮断する樹脂等
で成形され、さらに第７図の曲線ロ，ヘの約
900nｍをピーク感度波長とするフオトトランジ
スタ等の受光素子１１を内装し、給水検知器５の
壁面に設けた穴１２を通して光透過性の良い水位
管３を介してフロート止め部９にフロート８があ
るのか、無いのかを検知する。

１３は液量表示窓で、この液量表示窓１３はボ
デー１４に取付けられており、かつ第７図の曲線
ハに示すように、約900nｍを吸収ピークとする
赤外線吸収剤を約0.04％配合し、900nｍでの透過
率が２〜25％程度で透視できるアクリル樹脂など
の材料で構成され、水位管３内のフロート８の位
置で示される容器１内の水量をこの液量表示窓１
３から使用者は知ることができる。またボデー１
４の外側から液量表示窓１３を介して給水検知器
５の受光素子１１に入射しようとする赤外線をこ
の液量表示窓１３で吸収し、給水検知器５が発光
素子１０以外の赤外線で誤動作しないようにして
いる。１５は給水報知ランプで、この給水報知ラ
ンプ１５はフロート８が給水検知器５内のフロー
ト止め部９にきている時に発光点滅する。

１６は沸騰ランプで、この沸騰ランプ１６はフ
ロート８がフロート止め部９より上にある時に発
光するものであり、湯沸しから沸騰完了まで点灯
している。１７は保温ランプで、この保温ランプ
１７は温時に発光点灯する。また給水報知ランプ
１５、沸騰ランプ１６、保温ランプ１７はボデー
１４の正面の見やすい位置に配置されている。

１８は容器１の底面中央部に感熱的に装着され
た温度検出素子であり、アルミニウム製の感熱板
内に電気的に絶縁被覆したサーミスターが内装さ
れている。１９は蓋であり、２０は把手である。

次に第５図にもとづいてその制御回路を説明す
る。第５図に示すようにこの実施例の制御回路は
マイクロコンピユータ２１及びその周辺回路から
なつている。ここに示すマイクロコンピユータ２
１は、CPU・ROM・RAM及び入出力ポートか
ら構成されているワンチツプマイコンである。

温度検出素子１８であるサーミスタ及び給水検
知器５であつて、約900nｍ〜約1000nｍの幅で発
光し、出力ピーク波長を約900nｍとする赤外線
発光ダイオード１０、発光感度域を約700〜
1100nｍ、受光感度のピーク波長を約900nｍとす
るフオトトランジスタ１１は、アナログマルチプ
レクサ２２およびＡ／Ｄ変換器２３を介してマイ
クロコンピユータ２１の入力ポートに接続されて
いる。

すなわち、容器１内の温度情報、容器１内の水
量が一定量以上か、あるいは未満かという情報、
容器１内の水（または湯）を沸騰させるのかどう
かの情報、さらに沸騰したのかどうかという情報
がマイクロコンピユータ２１に入力されている。

前記容器１内に水が入り、フロート止め部９よ
りも上にフロート８位置が上がり、フロート止め
部９にフロート８がなくなつた時にはフオトトラ
ンジスタ１１の出力が「Low」となつて、マイ
クロコンピユータ２１は容器１内に水が給水検知
レベル以上入つたと判断し、トランジスタ２４を
駆動し、通電制御手段であるリレー２５の接点を
閉じ、発熱体２に通電する。

またフロート止め部９にフロート８がきている
時にはフオトトランジスタ１１の出力が「High」
となつて、マイクロコンピユータ２１は水が一定
量未満の量になつたと判断し、トランジスタ２４
を駆動してリレー２５の接点を開にし、発熱体２
への通電を停止する。またこの給水検知器５では
可視光遮断型の受光素子１１を用いたが、可視光
線も赤外線をも検知するクリア型の受光素子を用
いることができる。

また使用者への伝達手段である給水報知ランプ
１５は発光ダイオードであり水がフロート止め部
９未満の時、発光点滅して使用者に水が給水レベ
ル以下になつたことを知らせる。この場合、ブザ
ーを鳴らすことも可能である。そして水がフロー
ト止め部９以上になつた時、給水報知ランプ１５
は消灯する。

次に第６図のフローチヤートにもとづいて動作
を説明する。電源をONにすると、マイクロコン
ピユータ２１の中のROMに記憶された第６図の
フローチヤートに示すプログラムの手順に従つて
制御される。ステツプ１で全部の表示器１５，１
６，１７をOFFにし、ステツプ２でヒータ２を
OFFにしておいて、ステツプ３でフロート止め
部９にフロート８があるか否か、すなわちフロー
ト止め部９より上に水位があるのか、否かをフオ
トトランジスタ１１と抵抗２６間の電圧V_Oと基
準電圧V_ccとの関係において判断しており、フロ
ート８が有る時、すなわち、V_O＞0.7V_ccの時には
ステツプ４で第１の表示器である給水報知ランプ
１５を発光点滅させる。またフロート８がない
時、すなわち、V_O＞0.3V_ccの時には、ステツプ５
で給水報知ランプ１５を消し、ステツプ６で容器
１内の水（または湯）の温度Ｔが保温温度T_Kに
達しているか否かを判断している。Ｔ＞T_Kの時
はステツプ１２とぶ。Ｔ＜T_Kの時は、ステツプ
７で第２の表示器である沸騰ランプ１６を発光点
灯させ、ステツプ８でヒータ２をONし、ステツ
プ９で容器１内の湯が沸騰したかどうかを判断す
る。沸騰していない時は、ステツプ１０でフロー
ト８がフロート止め９にきていないかどうかをす
なわち、V_O＞0.3V_ccまたはV_O＞0.7V_ccかを判断
し、フロート止め９にフロート８がきていない時
は、ステツプ８に戻る。またステツプ１０でフロ
ート８がフロート止め９にきている時は、ステツ
プ４に戻る。またステツプ９で沸騰したと判断し
た時にはステツプ１１に移り、第２の表示器であ
る沸騰ランプ１６を消して、ステツプ１２におい
て第３の表示器である保温ランプ１７を発光点灯
させ、ステツプ１３で容器１内の湯を所定の温度
に保温する。さらにこの保温中においても、ステ
ツプ１４でフロート８がフロート止め９にきてい
ないかどうかを判断し、フロート８がきていない
時はステツプ１３に戻り、保温を続行するが、フ
ロート８がフロート止め９にきている時は、ステ
ツプ４に戻る。すなわち、電源をONした時か
ら、湯沸し中および沸騰後の保温時においても、
常に容器内の水（または湯）が一定量以上か否か
を判断し続け、一定量を下回つた時は、どのステ
ツプにあつても、即座に給水報知ランプ１５を点
滅して使用者に知らせるとともに、ヒータ２を
OFFして安全を確保する。この場合、給水報知
ランプ１５を点滅させるだけでなく、ブザーを鳴
らして、より明確に報知することも可能である。

また、本発明の電気湯沸し器を第７図の曲線ニ
に示す白熱灯などの赤外線域の波長を含む光源の
そばで使用する場合においても、液量表示窓１３
から入射し、フオトトランジスタ１１の誤動作要
因なる光線の赤外線分は、液量表示窓１３が有す
る赤外線吸収機能（第７図の曲線ハ）によつて、
ほとんど吸収され、第７図に示すａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，ａで囲まれた部分が残るが残存分はエネ
ルギー強度的に低く、かつフオトトランジスタ１
１の光電流値及び赤外線発光ダイオード１０の光
出力値及び抵抗２６，２７を適切に選択すること
により、実用上、フオトトランジスタ１１に害の
ないものとなり、給水報知は正常動作する。

このように本実施例によれば、電気湯沸し器本
体の近くに白熱灯などの赤外線を含む光源があつ
ても、給水検知器５で一定水量の有無を正しく検
出し、一定量未満の時には発熱体２に通電しない
ようにして発熱体２の空灯きを防止するようにし
ているため、耐久性・信頼性・安全性の低下をな
くすることができるとともに、発熱体２への不要
な通電もなくなるため、省エネルギー化が図れ、
しかもランプやブザー等で給水報知して使用者が
容易に気づくようにしているため、使い勝手も極
めて良好なものが得られるものである。

発明の効果 以上のように本発明の電気湯沸し器によれば、
赤外線吸収特性を有する液量表示窓と、容器内の
液量により水位管内を上下動する球状のフロート
と、容器内の液量が一定量以上か否かを赤外線に
より検知する液量検知手段とを設けているもので
あり、この構成とすることにより湯沸し器本体が
白熱灯などの赤外域の波長を含む光源のそばであ
つても、その赤外線に影響されることなく、前記
液量検知手段は確実な動作を行なうこととなり信
頼度の高いものとなる。

また透視可能な液量表示窓を下方まで延出させ
ることができるので、液量表示範囲が広まり非常
に見やすい水量表示ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気湯沸し器
の斜視図、第２図は同湯沸し器における容器に水
が入つてフロートが浮き上がつている状態を示す
要部断面図、第３図は同容器内に水が入つていな
い状態でフロートがフロート止めに位置している
状態を示す要部断面図、第４図は同湯沸し器にお
ける給水検知器の上面断面図、第５図は同湯沸し
器の電気回路図、第６図は給水検知のためのプロ
グラムの一例を示すフローチヤート、第７図は液
量表示窓の赤外線吸収特性を示す特性図、第８図
は従来の電気湯沸し器の側断面図である。 １……容器、３……水位管、５……給水検知
器、１３……液量表示窓。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体を収容する容器と、この容器内部の液量
   を目視可能な水位管と、前記容器と水位管を水密
   的に連通させ、かつ容器内の液量が一定量以上か
   否かを赤外線により検知する液量検知手段と、前
   記容器内の液量により前記水位管内を上下動する
   球状のフロートと、前記水位管と液量検知手段の
   外側前方に位置し、かつ赤外線吸収特性を有する
   とともに透視可能な液量表示窓とを備えた電気湯
   沸し器。