JPH0466568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピユータ制御電気ポツ
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ツトを組合
せた電気ポツトが開発されている。このような電
気ポツトは、ヒータ、温度センサ、およびマイク
ロコンピユータを備え、温度センサにより容器に
入つている水の温度を測定し、マイクロコンピユ
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
ポツトは、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
となつており、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ユータ制御によつて適
切な温度上昇となるように制御される。

〔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ツトを組合せた
電気ポツトにおいては、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。このようなヒータの通電制御はマイクロ
コンピユータ制御により行われるが、適切な温度
上昇となるようにヒータの通電制御を行い、更に
空炊きを防止するために、容器内の水の温度の検
出を行うと共に、容器内の水量を検出する必要が
ある。また、内部が透視できない電気ポツトにお
いては、容器内に入つている水量を外部表示でき
るようにすれば、電気ポツトに水を補充する時期
等が容易に判断できるようになるので、電気ポツ
トの使い勝手が良くなる。このように、電気ポツ
トにおいて、内に入つている水量を検出する水量
検知手段を備えた電気湯器が、例えば、特開昭61
−20515号公報に開示されている。

しかしながら、前記従来の技術では、加熱によ
る温度上昇から容器内の水量を判定するので、容
器内に水量がない場合（空の場合）、もしくは容
器内の水量が少ない場合に、容器を過熱してしま
うおそれがあるという問題があつた。

本発明の目的は、マイクロコンピユータ制御電
気ポツトにおいて、容器内の水の容量を検出する
ための水量検知手段を備えることにある。

本発明の他の目的は、マイクロコンピユータ制
御電気ポツトにおいて、容器内に水がない場合
（空の場合）、もしくは容器内の水量が少ない場合
に、容器の過熱を防止することにある。

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つて明ら
かになるであろう。

〔課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、 (1) 水を入れる容器と、該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制御を行
うマイクロコンピユータと、前記ヒータを通電
して湯を沸す間に、ヒータ通電を所定時間オフ
とするオフ期間を設け、該オフ期間の間の容器
の温度の温度変化を測定して、容器内の水量を
判定する水量判定手段とを備えたマイクロコン
ピユータ制御電気ポツトであつて、前記水量判
定手段におけるヒータ通電を所定時間オフとす
る期間を、温度センサの検出温度が所定温度に
達した時点からの一定時間とし、該一定時間の
間の容器内の水量を判定する手段を有すること
を特徴とする。

(2) 水を入れる容器と、該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制御を行
うマイクロコンピユータと、前記ヒータを通電
して湯を沸す間に、ヒータ通電を所定時間オフ
とするオフ期間を設け、該オフ期間の間の容器
の温度の温度変化を測定して、容器内の水量を
判定する水量判定手段とを備えたマイクロコン
ピユータ制御電気ポツトであつて、前記水量判
定手段におけるヒータ通電を所定時間オフとす
る期間を、温度センサの検出温度が第１設定温
度に達した時点から第２設定温度に達するまで
の時間とし、該時間の時間計数を行つて、容器
の温度変化率とし、容器内の水量を判定する手
段を有することを特徴とする。

〔作用〕

前記手段によれば、マイクロコンピユータ制御
電気ポツトにおいて、容器内の水の容量を検出す
るための水量検知手段が備えられる。この水量検
知手段は、ヒータの通電制御を行うマイクロコン
ピユータ制御部が、ヒータを通電して湯を沸す間
に、ヒータ通電を所定時間オフとするオフ期間を
設け、該オフ期間の間の容器の温度変化を測定
し、熱容量と温度変化の関係から容器内の水量を
判定する。即ち、非加熱条件下の温度変化率は被
加熱物の熱容量に反比例するため、ヒータ通電を
所定時間オフとするオフ期間を設け、オフ期間の
間の容器の温度変化を測定し、熱容量の関係する
温度変化率から容器内の水量を判定する。この水
量判定手段をマイクロコンピユータ制御電気ポツ
トに設けるについて、マイクロコンピユータ制御
電気ポツトは、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ユータ等を備えてい
るので、格別なハードウエアを必要とせず、ヒー
タの通電制御を行うマイクロコンピユータに水量
判定の処理ステツ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
コンピユータ制御電気ポツトの一部切欠側面図で
ある。第１図において、１は電気ポツト本体、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はマイクロコンピユータ等を組み込んだ制
御ユニツト、７は再沸騰スイツチである。再沸騰
スイツチ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
圧するスイツチである。再沸騰スイツチ７が押圧
されることにより、電気ポツトは沸騰動作状態に
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、制御ユニツト６の要部の構成を示す
ブロツク図である。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は再沸騰スイツチである。また、１０は１
チツプのマイクロコンピユータであり、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
力ポートＡ／Ｄ、制御出力信号を出す出力ポート
等を内蔵するものである。温度センサ５からの出
力は、マイクロコンピユータ１０のアナログ／デ
ジタル変換入力ポートＡ／Ｄに入力され、デイジ
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１４
は、湯沸し容器２に入つ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
クロコンピユータ１０からの出力で通電制御手段
１５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。

次に、このように構成されたマイクロンピユー
タ制御電気ポツトにおける動作を水量判定処理を
中心に説明する。第３図は、本発明の第１の実施
例による水量判定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４図は、
本発明の第１の実施例による水容量判定処理を示
すフローチヤートである。

第３図および第４図を参照して説明する。ポツ
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、マイクロコンピユータ１０は、ま
ず、ステツプ２１で、タイマ、レジスタ等をリセ
ツトする初期化処理を行う。続いてステツプ２２
でT1タイマをスタートさせる。次にステツプ２
３でヒータ通電をオンとし、次のステツプ２４に
おいて、T1タイマがタイムアツプしたか否かを
判定する。T1時間が経過せず、T1タイマがタイ
ムアツプしない場合には、ステツプ２３に戻り、
ヒータ通電オンを継続し、ステツプ２４のT1タ
イマのタイムアツプの判定を繰り返す。T1時間
が経過して、ステツプ２４でタイムアツプが判定
されると、次のステツプ２５において、その時の
温度センサの出力を読み取り、レジスタａ１に格
納する。次にステツプ２６において、ヒータ通電
のオフ期間を設定するT2タイマをスタートさせ
る。続いて、ステツプ２７でヒータの通電をオフ
とし、次のステツプ２８において、T2タイマが
タイムアツプしたか否かを判定する。T2時間が
経過せず、T2タイマがタイムアツプしない場合
には、ステツプ２７に戻り、ヒータ通電オフを継
続し、ステツプ２８のT2タイマのタイムアツプ
の判定を繰り返す。T2時間が経過して、ステツ
プ２８でタイムアツプが判定されると、これでヒ
ータ通電オフ期間を終了して、ステツプ２９に進
み、温度センサの出力を読み取り、レジスタａ２
に格納する。次にステツプ３０において、レジス
タａ１とレジスタａ２に格納された温度データの
差をとり、ヒータ通電オフ期間の温度差Δtを求
める。次にステツプ３１において、求めた温度差
Δtが空炊き判定基準値E1以上でなければ、ステ
ツプ３２に進み、Δt・水量変換処理を行い、温
度差Δtから水量データを求める。次にステツプ
３３で水量データの表示を行い、ステツプ３４に
おいて、再びヒータ通電をオンとし、次の沸騰処
理に進む。沸騰処理は図示しないが、例えば、求
められた水量に応じて、沸騰判定処理を含む適切
な沸騰処理が行われる。一方、ステツプ３１にお
いて、温度差Δtが空炊き判定基準値E1以上であ
れば、空炊き状態と判定されるので、ステツプ３
５に進んでヒータ通電をオフとし、ステツプ３６
で発光ダイオード表示により空炊き表示を行い、
ステツプ３７で警報を発生して、処理を終了す
る。

このように、この第１の実施例の水量判定処理
では、ヒータを通電して湯を沸す間に、水量判定
処理のために設けるヒータ通電をオフとするオフ
期間は、電源投入後から一定時間T1が経過後の
一定時間T2とし、T2時間の間の温度変化を温度
差Δtとして求めて、水量を判定するようにして
いる。ここでは、オフ期間の開始時点を電源投入
後の一定時間の経過後としているが、オフ期間の
開始時点は、温度センサの検出温度が所定温度に
達した時点としても良い。このようにオフ期間の
開始時点を温度センサの検出温度が所定温度に達
した時点としている実施例を次に説明する。

第５図は、本発明の第２の実施例による水量判
定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６図は、本発明の第２の
実施例による水容量判定処理を示すフローチヤー
トである。この第２の実施例の水量判定処理にお
いては、ヒータを通電して湯を沸す間に、水量判
定処理のために設けるヒータ通電をオフとするオ
フ期間の開始時点を、オフ期間の開始時点を温度
センサの検出温度が所定温度に達した時点とする
と共に、オフ期間における温度変化の検出を、一
定の温度幅を変化するために要する時間を測定す
ることより、相対的に温度変化の変化率を求める
こととしている。

第５図および第６図を参照して説明する。ポツ
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、マイクロコンピユータ１０は、ま
ず、ステツプ５１で、タイマ、レジスタ等をリセ
ツトする初期化処理を行う。続いてステツプ５２
でヒータの通電をオンとする。次にステツプ５３
で温度センサの検出温度を読出し、レジスタｍに
格納する。次にステツプ５４において、レジスタ
ｍに格納した検出温度が第１設定温度b1以上で
あるか否かを判定する。レジスタｍに格納した検
出温度が第１設定温度b1以上と判定されない場
合には、ステツプ５２に戻り、ヒータ通電オンを
継続して、ステツプ５３で温度センサからの温度
検出を行いレジスタｍへ格納し、ステツプ５４で
レジスタｍの検出温度が第１設定温度に達してい
るか否かの判定処理を繰り返す。温度センサから
の検出温度が第１設定温度b1を越えると、次に
ステツプ５５に進んで、ヒータ通電のオフ期間を
設定するT3タイマをスタートさせる。続いてス
テツプ５６でヒータの通電をオフとし、次のステ
ツプ５７において、再び温度センサの検出温度を
読出しレジスタｍに格納する。次のステツプ５８
において、レジスタｍに格納した検出温度が第２
設定温度b2以上であるか否かを判定する。レジ
スタｍに格納した検出温度が第２設定温度b2以
上と判定されない場合には、ステツプ５６に戻
り、ヒータ通電オフを継続して、ステツプ５７で
温度センサからの温度検出を行いレジスタｍへ格
納し、ステツプ５８でレジスタｍの検出温度が第
２設定温度b2に達しているか否かの判定処理を
繰り返す。温度センサからの検出温度が第２設定
温度b2を越えると、次のステツプ５９に進み、
T3カウンタをストツプさせる。これでヒータ通
電オフ期間を終了する。ここでは、オフ期間にお
ける温度変化の検出は、一定の温度幅（第１設定
温度b1と第２設定温度b2の温度差）を変化する
ために要する時間を測定することより、相対的に
温度変化の変化率を求めることとしており、ステ
ツプ５９の処理が終了すると、この変化に要した
時間はT3カウンタの計数値ΔTとして求められて
いる。次に、ステツプ６０において、求めた時間
のT3カウンタの内容の計数値ΔTが、時間計数に
対する空炊き判定基準値E2以下でなければ、ス
テツプ６１に進み、T3カウンタの値に対応して
水量データに変換する。次にステツプ６２で水量
データの表示を行い、ステツプ６３において、再
びヒータ通電をオンとし、次の沸騰処理に進む。
一方、ステツプ６０において、T3カウンタの内
容の計数値ΔTが時間計数に対応する空炊き判定
基準値E2以下であれば、空炊き状態と判定され
るので、ステツプ６４に進んでヒータ通電をオフ
とし、ステツプ６５で発光ダイオード表示により
空炊き表示を行い、ステツプ６６で警報を発生し
て、処理を終了する。

このように、第２の実施例の水量判定処理にお
いては、ヒータを通電して湯を沸す間に、水量判
定処理のために設けるヒータ通電をオフとするオ
フ期間の開始時点は、オフ期間の開始時点を温度
センサの検出温度が所定温度に達した時点とする
と共に、オフ期間における温度変化の検出を、一
定の温度幅を変化するために要する時間を測定す
ることより、相対的に温度変化の変化率を求める
ようにしている。

更に第１の実施例および第２の実施例の水量判
定処理において、ヒータ通電のオフ期間に、水量
判定のために測定する温度変化を所定の基準値と
比較し、異常値ならば空炊き状態として、警報を
発するようにしている。これにより、水量判定と
共に空炊き異常判定を行うことができる。

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、水量
判定手段におけるヒータ通電を所定時間オフとす
る期間を、温度センサの検出温度が所定温度に達
した時点からの一定時間とし、該一定時間の間の
容器内の水量を判定するか、前記水量判定手段に
おけるヒータ通電を所定時間オフとする期間を、
温度センサの検出温度が第１設定温度に達した時
点から第２設定温度に達するまでの時間とし、該
時間の時間計数を行つて、容器の温度変化率と
し、容器内の水量を判定することにより、容器内
に水がない状態（空の状態）、もしくは容器内の
水量が少ない状態でも、確実に容器内の水量を検
出することができるので、容器の過熱を防止する
ことができる。

また、外気温度及び初期温度に関係なく、確実
に容器内の水量を検出することができる。

また、格別なハードウエアの追加を行うことな
く、ヒータの通電制御を行うマイクロコンピユー
タの制御ステツプに前記水量判定の処理を追加す
るだけで、水量判定の機能を備えることができ
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
コンピユータ制御電気ポツトの一部切欠側面図、
第２図は、第１図のマイクロコンピユータ制御電
気ポツトの制御ユニツトの要部の構成を示すブロ
ツク図、第３図は、本発明の第１の実施例による
水量判定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４図は、本発明の第１の
実施例による水容量判定処理を示すフローチヤー
ト、第５図は、本発明の第２の実施例による水量
判定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６図は、本発明の第２の実施
例による水容量判定処理を示すフローチヤートで
ある。 図中、１……電気ポツト本体、２……湯沸し容
器、３……外装ケース、４……ヒータ、５……温
度センサ、６……制御ユニツト、７……再沸騰ス
イツチ、８……表示パネル、１０……マイクロコ
ンピユータ、１３……発光ダイオード、１４……
ブザー、１５……通電制御手段、１６……商用交
流電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水を入れる容器と、該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、該温度
   センサの出力によりヒータの通電制御を行うマイ
   クロコンピユータと、前記ヒータを通電して湯を
   沸す間に、ヒータ通電を所定時間オフとするオフ
   期間を設け、該オフ期間の間の容器の温度の温度
   変化を測定して、容器内の水量を判定する水量判
   定手段とを備えたマイクロコンピユータ制御電気
   ポツトであつて、前記水量判定手段におけるヒー
   タ通電を所定時間オフとする期間を、温度センサ
   の検出温度が所定温度に達した時点からの一定時
   間とし、該一定時間の間の容器内の水量を判定す
   る手段を有することを特徴とするマイクロコンピ
   ユータ制御電気ポツト。 ２ 水を入れる容器と、該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制御を行うマ
   イクロコンピユータと、前記ヒータを通電して湯
   を沸す間に、ヒータ通電を所定時間オフとするオ
   フ期間を設け、該オフ期間の間の容器の温度の温
   度変化を測定して、容器内の水量を判定する水量
   判定手段とを備えたマイクロコンピユータ制御電
   気ポツトであつて、前記水量判定手段におけるヒ
   ータ通電を所定時間オフとする期間を、温度セン
   サの検出温度が第１設定温度に達した時点から第
   ２設定温度に達するまでの時間とし、該時間の時
   間計数を行つて、容器の温度変化率とし、容器内
   の水量を判定する手段を有することを特徴とする
   マイクロコンピユータ制御電気ポツト。