JPH05220049A

JPH05220049A - 電気湯沸かし器

Info

Publication number: JPH05220049A
Application number: JP2767392A
Authority: JP
Inventors: Yoshitada Nakao; 善忠中尾; Sadatoshi Tabuchi; 貞敏田縁; Yuichi Yoshida; 裕一義田; Yoshiyuki Okabe; 良行岡部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】電気湯沸かし器において、交流電源に接続さ
れて湯沸かしまたは保温をすることにより、制御回路お
よび樹脂部品が高温にさらされて故障または破損する前
にヒータへの通電を禁止して安全性を向上することを目
的とする。【構成】液体を収容する容器１２を加熱するヒータ１
３への通電を制御するリレー１４を通電制御手段１６に
より駆動制御する。交流電源が接続されていることを検
出する交流電源検出手段１８の出力をうけて交流電源が
接続されている時間をタイマー１９により積算計時す
る。タイマー１９の計時値が所定値以上になると、警告
手段２０により通電制御手段１６を介してヒータ１３を
オンさせることを禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般の家庭で湯を沸かし
て保温する電気湯沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気湯沸かし器はマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンという）を搭載し、自動的に湯沸
かしおよび沸騰検出を行って保温するものが主流になっ
ている。

【０００３】従来、この種の電気湯沸かし器は図７に示
すように構成していた。以下、その構成について説明す
る。

【０００４】図に示すように、湯沸かし器本体１は内部
に液体を収容する容器２を設け、容器２の外底部にはこ
の容器２を加熱するための環状のヒータ３を設け、この
ヒータ３の中央部に温度センサ４を容器２に圧接させて
設けて、この温度センサ４からの信号を容器２の下方に
配置した制御回路５に伝えている。そして制御回路５に
搭載したマイコン（図示せず）が温度センサ４によって
検出した温度データに基づいて湯沸かし、沸騰検知およ
び保温などを自動的に実行するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
湯沸かし器では、制御回路５は容器２の直下に配置され
ており、湯沸かしと保温時を通じて常時高温の雰囲気に
さらされているので、長年の使用に伴って電解コンデン
サの電解液がなくなる(いわゆるドライアップ)など制御
回路の電子部品が劣化し、動作が不安定になるという問
題があった。また、電気湯沸かし器には近年樹脂部品が
多用されているが、これらの樹脂部品も高温の雰囲気中
にあるので、長年の使用に伴って樹脂劣化が進行して強
度が低下し、さらに、通電時間は少なくても、太陽の紫
外線にさらされるなどによっても同様に樹脂の劣化が進
行する。このような条件下で製品の設計上の耐久寿命を
越えて著しく長期間使用されると、時としてこれら樹脂
部品の破損や故障を生じることがあり、湯沸かし器本体
１の内部には熱湯が入っているので大変危険であるとい
う問題もあった。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、制御回路および樹脂部品が高温にさらされて故障ま
たは破損する前にヒータへの通電を禁止して安全性を向
上することを第１の目的としている。

【０００７】また、太陽の紫外線などにさらされること
により樹脂部品の劣化が進行して故障または破損する前
にヒータへの通電を禁止して安全性を向上することを第
２の目的としている。

【０００８】また、電子部品の特性劣化により制御回路
の電源電圧が許容量以上に変化して制御回路の動作が不
安定になる前にヒータへの通電を禁止して安全性を向上
することを第３の目的としている。

【０００９】そして、安全のためにヒータへの通電を禁
止したことを使用者に知らせるようにすることを第４の
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、液体を収容する容器を加熱するヒー
タと、前記ヒータへの通電を制御する制御素子と、前記
制御素子を駆動制御する通電制御手段と、交流電源が接
続されていることを検出する交流電源検出手段と、前記
交流電源検出手段の出力により交流電源が接続されてい
る時間を積算計時するタイマーと、前記タイマーの計時
値が所定値以上になると前記通電制御手段が前記制御素
子を駆動制御することを禁止する警告手段とを備えたこ
とを第１の課題解決手段としている。

【００１１】また、第２の目的を達成するために、上記
第１の課題解決手段に加えて、電源バックアップ手段を
備え、交流電源が接続されていないときも時間を積算計
時するようにしたことを第２の課題解決手段としてい
る。

【００１２】また、第３の目的を達成するために、上記
第１または第２の課題解決手段に加えて、電源回路の出
力が所定電圧以下に低下または変動したことを検知する
電源異常検知手段を備え、警告手段は前記電源異常検知
手段の出力を受けて通電制御手段が制御素子を駆動制御
することを禁止するようにしたことを第３の課題解決手
段としている。

【００１３】そして、第４の目的を達成するために、上
記第１から第３の課題解決手段のいずれかに加えて、発
光ダイオード、ブザーなどの報知手段を備え、警告手段
は、通電制御手段が制御素子を駆動制御することを禁止
すると前記報知手段により報知するようにしたことを第
４の課題解決手段としている。

【００１４】

【作用】本発明は上記した第１の課題解決手段により、
制御回路または樹脂部品が高温にさらされて故障または
破損する前にヒータへの通電を禁止することができる。

【００１５】また、第２の課題解決手段により、太陽の
紫外線などにさらされることにより樹脂部品の劣化が進
行して故障または破損する前にヒータへの通電を禁止す
ることができる。

【００１６】また、第３の課題解決手段により、制御回
路の電源電圧が許容量以上に変化して制御回路の動作が
不安定になる前にヒータへの通電を禁止することができ
る。

【００１７】そして、第４の課題解決手段により、安全
のためにヒータへの通電を禁止したことを使用者に知ら
せることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の課題解決手段の実施例
を図１を参照しながら説明する。

【００１９】図に示すように、湯沸かし器本体１１は内
部にの容器１２を設け、この容器２を加熱するヒータ１
３は制御素子であるリレー１４を介して交流電源１５に
接続している。通電制御手段１６は、容器１２の外底部
中央に圧接させた温度センサ１７によって容器１２内の
液体の温度を間接的に検知し、リレー１４を駆動制御す
る。交流電源検出手段１８は、交流電源１５に接続され
ているか否かを検出し、この交流電源検出手段１８の出
力を受けてタイマー１９が、交流電源１５に接続されて
いる間だけ時間を計時する。そして、タイマー１９の計
時値が所定の値に達すると警告手段２０に出力し、警告
手段２０は、通電制御手段１６がリレー１４を駆動制御
することを禁止し、以後ヒータ１３はオフのままとな
る。ここで、通電制御手段１６、タイマー１９、警告手
段２０はワンチップのマイコン２１Ａにより実現してい
る。メモリ２２はタイマー１９が累積計時した計時デー
タを逐次記憶させるためのもので、電気的に消去可能な
プログラマブルＲＯＭを用いて交流電源１５が接続され
ていないときにも不揮発性にしている。

【００２０】上記構成において動作を説明すると、交流
電源１５に接続されているときには、通電制御手段１６
は、温度センサ１７によって容器１２内の液体の温度を
間接的に検知し、リレー１４をオンして湯沸かしを行
い、沸騰検知手段（図示せず）によって容器１２の液体
の沸騰を検知するとリレー１４をオフさせて、別の制御
素子であるトライアック（図示せず）を制御して保温を
行なっている。一方、タイマー１９は交流電源１５に接
続されているときには、湯沸かしや保温の動作に関係な
く交流電源検出手段１８の出力を受けて時間を累積計時
し、メモリ２２に逐次記憶させ、その累積計時時間が所
定の時間に達すると警告手段２０に出力する。本実施例
ではこの所定の時間を７年にしている。警告手段２０
は、タイマー１９の出力を受けると通電制御手段１６が
リレー１４を制御して湯沸かしをすることも別の制御素
子であるトライアック（図示せず）を制御して保温動作
を行なうことも禁止する。

【００２１】このように本実施例によれば、交流電源１
５に接続されている時間を累積計時し、その累積計時時
間が所定の値に達するとヒータ１３への通電を禁止する
ので、制御回路および樹脂部品が長期間高温にさらされ
て故障または破損する前にヒータ１３への通電を停止す
ることができる。

【００２２】つぎに、本発明の第２の課題解決手段の実
施例を図２を参照しながら説明する。なお、上記実施例
と同じ構成のものは同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００２３】図に示すように、マイコン２１Ｂには電源
バックアップ手段である電池２３を接続し、交流電源１
５に接続されていないときにも時間を積算計時するよう
にしている。２４はマイコン２１Ｂに内蔵したＲＡＭ、
２５はリセットスイッチである。

【００２４】上記構成において動作を説明すると、工場
出荷時にリセットスイッチ２５によりタイマー１９の計
時値を一旦初期化した後は、タイマー１９は交流電源１
５が接続されているか否かには関係なく、常時時間を計
時し積算しつづける。そして、その累積計時時間が所定
の時間に達すると警告手段２０に出力する。本実施例で
はこの所定の時間を１０年にしている。警告手段２０は
タイマー１９の出力を受けると、通電制御手段１６がリ
レー１４を制御して湯沸かしをすることも別の制御素子
であるトライアック（図示せず）を制御して保温動作を
行なうことも禁止する。

【００２５】このように本実施例によれば、太陽の紫外
線などにさらされることにより樹脂部品の劣化が進行し
て故障または破損する前にヒータへの通電を禁止するこ
とができる。

【００２６】つぎに、本発明の第３の課題解決手段の実
施例を図３を参照しながら説明する。なお、上記実施例
と同じ構成のものは同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００２７】図に示すように、電源回路２６は、マイコ
ン２１Ｃおよびその他の制御回路に直流電圧を供給する
もので、交流電源１５を抵抗２７で電圧降下させ、ダイ
オードブリッジ２８によって全波整流して非安定化電源
（ａ−ｂ）とし、電源ＩＣ２９によって安定化された直
流電源（ｃ−ｂ）を得ている。３０、３１は平滑コンデ
ンサである。そして非安定化電源（ａ−ｂ）電圧をＡ／
Ｄ変換器３２によってデジタル信号に変換し、電源異常
検知手段３３に入力し、電源異常検知手段３３はこのデ
ジタル信号に変換された非安定化電源（ａ−ｂ）電圧を
監視している。そして、電源異常検知手段３３が電源電
圧の異常を検知すると警告手段２０に信号を出力し、警
告手段２０は通電制御手段１６がヒータ１３への通電を
することを禁止する。

【００２８】ここで、電源異常検知手段３３の動作につ
いて図４を参照しながら説明する。図４は、非安定化電
源電圧（ａ−ｂ）を示したもので、正常な場合(a)と、
平滑コンデンサ３０の電解液がドライアップして容量が
低下した場合(b)を示している。平滑コンデンサ３０が
正常なときは、図４の曲線(a)に示すように、非安定化
電源電圧（ａ−ｂ）は充分に平滑されて約１５Ｖに保た
れているが、平滑コンデンサ３０の電解液がドライアッ
プを起こすなどして容量が低下すると平滑ができなくな
り、非安定化電源電圧（ａ−ｂ）は、図４の曲線(b)に
示すように、そのピークは３０ボルト近くにも達し、ま
た交流電源１５の零点付近では殆ど０Ｖになってしま
う。そこで、電源異常検知手段３３は、交流電源１５の
零点付近の非安定化電源電圧（ａ−ｂ）を監視して、こ
れが１０Ｖを下回ると電源が異常であるとして警告手段
２０に信号を出力するようにしている。

【００２９】このように本実施例によれば、電源回路２
６の平滑コンデンサ３０がドライアップするなどして電
源電圧が正常でなくなった場合でも、マイコン２１をは
じめとする制御回路が誤動作したり、リレー１４などの
アクチュエータが不安定になるなどの支障をきたす前
に、電源回路２６の異常を検知してヒータ１３への通電
を禁止することができる。

【００３０】なお、本実施例では非安定化電源の低下を
検知するようにしたが、非安定化電源のピーク値が高く
なることを検知するようにしてもよく、または非安定化
電源の変動が大きくなることを検知しても同様の効果を
奏する。

【００３１】つぎに、本発明の第４の課題解決手段の実
施例を図５を参照しながら説明する。なお、上記実施例
と同じ構成のものは同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００３２】図に示すように、発光ダイオード３４は警
告手段２０に接続し、電源異常検知手段３３が電源回路
２６の異常を検出するか、またはタイマー１９が所定の
時間が経過したことを検知すると、警告手段２０が通電
制御手段１６の加熱動作を禁止すると同時に発光ダイオ
ード３４を発光させて使用者に知らせるようにしてい
る。３５は輝度調節用の抵抗である。電源回路２６の安
定化電源出力（ｃ−ｂ）に抵抗３６とトランジスタ３７
の直列回路を接続し、このトランジスタ３７を電源異常
検知手段３３で駆動し、そのときの電源回路２６の出力
電圧低下をＡ／Ｄ変換器３２を介して電源異常検知手段
３３で監視するようにしている。ここで、抵抗３６の定
数は電源回路２６の通常時の負荷電流の１.５倍の電流
が流れるように設定し、マイコン２１が動作を開始する
ときに行なう、いわゆる初期設定処理の中で他の一般の
負荷をオフにしておき、トランジスタ３７だけをオンさ
せてそのときの電源回路２６の出力電圧低下を監視する
ようにしている。

【００３３】上記構成において図６(a)〜(c)を参照しな
がら動作を説明すると、図６(a)〜(c)は、電源監視動作
時の電源回路２６の出力電圧を示すもので、図６(a)は
正常な場合を示し、図６(b)は平滑コンデンサ３１の容
量が低下したときの異常例を示し、図６(c)は平滑コン
デンサ３１の漏れ電流が増加した場合の異常例を示して
いる。まず、図６(a)に示した正常時の場合について説
明すると、Ｔ０の時点で交流電源１５に接続されると、
電源回路２６の出力電圧が徐々に上昇してＴ１時点でマ
イコン２１のリセット解除電圧である４ボルトになる。
この間約０.２秒かかる。そして、通常の初期設定処理
を終えてＴ２からトランジスタ３７をオンにし、電源監
視のための処理を行なう。電源回路２６が正常な場合で
も少しだけ電圧が低下するが、マイコン２１その他の動
作には支障がない範囲である。つぎに、図６(b)のよう
に、平滑コンデンサ３１の容量が低下している場合に
は、電源電圧の立ち上がりは早いが負荷電流が生じると
途端に電圧が低下する。また、図６(c)のように平滑コ
ンデンサ３１の漏れ電流が増大しているときには、電源
電圧の上昇にも時間がかかる上、負荷電流が生じるとや
はり電圧が大きく低下する。そこで本実施例では、電源
回路２６の出力電圧低下をＡ／Ｄ変換器３２を介して電
源異常検知手段３３で監視する監視レベルを４.２ボル
トに設定し、これを下回ると電源異常と判断させてい
る。電源異常を検出すると、警告手段２０は、通電制御
手段１６がリレー１４を駆動制御することを禁止し、ヒ
ータ１３への通電を禁止する。このとき、発光ダイオー
ド３４により使用者に報知する。

【００３４】このように本実施例によれば、電源回路２
６の平滑コンデンサ３１の容量が低下したり、漏れ電流
が増大した場合など種々の要因により電源回路２６が異
常になった場合には、この電源電圧の異常を検出してマ
イコン２１や制御回路が誤動作したり、リレー１４など
のアクチュエータが不安定になるなどの支障をきたす前
に、電源回路２６の異常を検知してヒータ１３への通電
を禁止することができる。さらに、電源異常を検出して
ヒータ１３への通電を禁止していることを発光ダイオー
ド３４を用いて使用者に知らせることができ、使い勝手
を向上できる。

【００３５】なお、本実施例では発光ダイオード３４に
よる表示のみで構成したが、これにブザーなどの発音体
を組み合わせても同様の効果を奏することはいうまでも
ない。

【００３６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、交流電源が接続されていることを検出する交
流電源検出手段と、前記交流電源検出手段の出力をうけ
て交流電源が接続されている時間を積算計時するタイマ
ーと、前記タイマーの計時値が所定値以上になると通電
制御手段が制御素子を駆動制御することを禁止する警告
手段とを備えたから、制御回路および樹脂部品が高温に
さらされて故障または破損する前にヒータへの通電を禁
止することができ、安全性を向上できる。

【００３７】また、電源バックアップ手段を備え、交流
電源が接続されていないときもタイマーが時間を積算計
時するようにしたから、太陽の紫外線などにさらされる
ことにより樹脂部品の劣化が進行して故障または破損す
る前にヒータへの通電を禁止することができ、安全であ
る。

【００３８】さらに、電源回路の出力が所定電圧以下に
低下または変動したことを検知する電源異常検知手段を
備え、警告手段は前記電源異常検知手段の出力を受けて
通電制御手段が制御素子を駆動制御することを禁止する
ようにしたから、電子部品の特性劣化により制御回路の
電源電圧が許容量以上に変化して制御回路の動作が不安
定になる前にヒータへの通電を禁止することができ、安
全である。

【００３９】また、発光ダイオード、ブザーなどの報知
手段を備え、警告手段は、通電制御手段が制御素子を駆
動制御することを禁止すると前記報知手段により報知す
るようにしたから、使用者にとっては安全のためにヒー
タへの通電を禁止したことが容易に判別でき、使い勝手
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電気湯沸かし器のシス
テム構成図

【図２】本発明の第２の実施例の電気湯沸かし器のシス
テム構成図

【図３】本発明の第３の実施例の電気湯沸かし器のシス
テム構成図

【図４】同電気湯沸かし器の電源異常検知動作の説明図

【図５】本発明の第４の実施例の電気湯沸かし器のシス
テム構成図

【図６】(a)〜(c) 同電気湯沸かし器の電源検知動作の
説明図

【図７】従来の電気湯沸かし器の構成図

【符号の説明】

１２容器１３ヒータ１４リレー（制御素子）１６通電制御手段１８交流電源検出手段１９タイマー２０警告手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡部良行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を収容する容器を加熱するヒータ
と、前記ヒータへの通電を制御する制御素子と、前記制
御素子を駆動制御する通電制御手段と、交流電源が接続
されていることを検出する交流電源検出手段と、前記交
流電源検出手段の出力により交流電源が接続されている
時間を積算計時するタイマーと、前記タイマーの計時値
が所定値以上になると前記通電制御手段が前記制御素子
を駆動制御することを禁止する警告手段とを備えた電気
湯沸かし器。
【請求項２】電源バックアップ手段を備え、交流電源
が接続されていないときも時間を積算計時するようにし
た請求項１記載の電気湯沸かし器。
【請求項３】電源回路の出力が所定電圧以下に低下ま
たは変動したことを検知する電源異常検知手段を備え、
警告手段は前記電源異常検知手段の出力を受けて通電制
御手段が制御素子を駆動制御することを禁止するように
した請求項１または２記載の電気湯沸かし器。
【請求項４】発光ダイオード、ブザーなどの報知手段
を備え、警告手段は、通電制御手段が制御素子を駆動制
御することを禁止すると前記報知手段により報知するよ
うにした請求項１、２または３記載の電気湯沸かし器。