JPH05289757A - 沸騰検出装置 - Google Patents
沸騰検出装置Info
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- JPH05289757A JPH05289757A JP8866892A JP8866892A JPH05289757A JP H05289757 A JPH05289757 A JP H05289757A JP 8866892 A JP8866892 A JP 8866892A JP 8866892 A JP8866892 A JP 8866892A JP H05289757 A JPH05289757 A JP H05289757A
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- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Cookers (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体の沸騰を高い精度で検出し、湯の沸しす
ぎによる吹きこぼれを防止し、エネルギーの浪費をなく
すようにする。 【構成】 容器１は、発熱体２で加熱され、負特性サー
ミスタ３の抵抗を温度検出手段４により検出する。５
は、温度検出手段が単位温度上昇するまでの時間を単位
時間で計測する時間計測手段で、単位温度上昇毎に計測
時間を記憶手段６に記憶させる。７は、温度上昇の折曲
点（沸点）で出力信号を出す折曲点検出手段で、出力信
号が出ている間、記憶手段６の値は、記憶手段の固定８
で記憶し、理論面積記憶手段９に使用する。沸騰判定手
段１１は、理論面積記憶手段の値から実面積記憶手段１
０の値を減算し、減算の結果が温度検出手段の仮想の温
度上昇勾配と実際の温度上昇勾配との差であり、これと
所定値と比較し、所定値以上になったとき、沸騰と判定
し、発熱体制御手段１２が発熱体の通電を停止する。
ぎによる吹きこぼれを防止し、エネルギーの浪費をなく
すようにする。 【構成】 容器１は、発熱体２で加熱され、負特性サー
ミスタ３の抵抗を温度検出手段４により検出する。５
は、温度検出手段が単位温度上昇するまでの時間を単位
時間で計測する時間計測手段で、単位温度上昇毎に計測
時間を記憶手段６に記憶させる。７は、温度上昇の折曲
点（沸点）で出力信号を出す折曲点検出手段で、出力信
号が出ている間、記憶手段６の値は、記憶手段の固定８
で記憶し、理論面積記憶手段９に使用する。沸騰判定手
段１１は、理論面積記憶手段の値から実面積記憶手段１
０の値を減算し、減算の結果が温度検出手段の仮想の温
度上昇勾配と実際の温度上昇勾配との差であり、これと
所定値と比較し、所定値以上になったとき、沸騰と判定
し、発熱体制御手段１２が発熱体の通電を停止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気湯沸し器等におけ
る沸騰検出装置に関するものである。
る沸騰検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気湯沸し器等に見られるよう
に、湯沸し容器の外壁に感熱素子を取り付け絶対温度を
検知して沸騰を検出していた。しかしながら、感熱素子
を湯沸し器の容器に取り付けているための組立てのバラ
ツキや感熱素子としてサーミスタ、バイメタル等を使用
しているため素子のバラツキ等があり、正確に沸騰を検
出することができなかった。このため近年液体が沸騰し
た時、それ以上上昇しない現象により温度上昇勾配が小
さくなることを利用して温度上昇勾配が一定値以下にな
った時点で沸騰と検出する等の方法が出現してきてい
る。（たとえば特開昭６１−６４２１７号公報参照）。
しかしながら、このような方法は、湯沸し容器の液体の
量や対流により沸騰時の温度上昇勾配の変化曲線が異な
るため、沸騰を精度良く検出することができなかった。
に、湯沸し容器の外壁に感熱素子を取り付け絶対温度を
検知して沸騰を検出していた。しかしながら、感熱素子
を湯沸し器の容器に取り付けているための組立てのバラ
ツキや感熱素子としてサーミスタ、バイメタル等を使用
しているため素子のバラツキ等があり、正確に沸騰を検
出することができなかった。このため近年液体が沸騰し
た時、それ以上上昇しない現象により温度上昇勾配が小
さくなることを利用して温度上昇勾配が一定値以下にな
った時点で沸騰と検出する等の方法が出現してきてい
る。（たとえば特開昭６１−６４２１７号公報参照）。
しかしながら、このような方法は、湯沸し容器の液体の
量や対流により沸騰時の温度上昇勾配の変化曲線が異な
るため、沸騰を精度良く検出することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の沸騰検出装置
は、沸騰を精度良く検出するためになされたものであ
る。
は、沸騰を精度良く検出するためになされたものであ
る。
【０００４】発熱体の単位時間当りの発熱量（エネルギ
ー）をＱ（cal ／sec ）とした時、水の沸点前の単位時
間あたりの温度上昇勾配は水の重量（ｇ）をＡとしたと
き、発熱量が全て水の温度上昇として使用されたとすれ
ば、Ｑ／Ａ÷比熱（deg ／sec ）となる。ここで水の比
熱はほぼ１であるから、水の温度上昇勾配はＱ／Ａとな
り、Ｑ／Ａは、水の単位重量、単位時間あたりの内部エ
ネルギー上昇量と同じである。またＱ／Ａに対する時間
の積分値は、単位重量あたりに与える発熱量の総和とな
る。
ー）をＱ（cal ／sec ）とした時、水の沸点前の単位時
間あたりの温度上昇勾配は水の重量（ｇ）をＡとしたと
き、発熱量が全て水の温度上昇として使用されたとすれ
ば、Ｑ／Ａ÷比熱（deg ／sec ）となる。ここで水の比
熱はほぼ１であるから、水の温度上昇勾配はＱ／Ａとな
り、Ｑ／Ａは、水の単位重量、単位時間あたりの内部エ
ネルギー上昇量と同じである。またＱ／Ａに対する時間
の積分値は、単位重量あたりに与える発熱量の総和とな
る。
【０００５】よって、図３を参照して、沸点からの沸騰
前の温度上昇勾配における時間の積分値すなわち理論面
積（三角形の面積）と実際の温度上昇における積分値す
なわち実面積との差は、単位重量あたりの水の気化熱の
エネルギーとほぼ等しくなる。ここで前記積分値の差が
一定量になった時点を沸騰検出点とすることによる精度
の高い沸騰検出装置を提供することを、本発明は、課題
とするものである。
前の温度上昇勾配における時間の積分値すなわち理論面
積（三角形の面積）と実際の温度上昇における積分値す
なわち実面積との差は、単位重量あたりの水の気化熱の
エネルギーとほぼ等しくなる。ここで前記積分値の差が
一定量になった時点を沸騰検出点とすることによる精度
の高い沸騰検出装置を提供することを、本発明は、課題
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題
を、有底筒状の湯沸し容器を外装面より加熱する加熱手
段と、該容器の外面に圧接された感熱素子により該容器
の内容液の温度を間接的に検知する温度検出手段と、該
温度検出手段の温度信号の単位温度上昇する時間を単位
時間で計測する時間計測手段と、単位温度上昇した時該
時間計測手段の結果を一時記憶しておく記憶手段と、前
記時間計測手段の計測中の値が前記記憶手段の値の数倍
になった時点で出力する折曲点検出手段と、該折曲点検
出手段が出力した時点で前記記憶手段の値は固定値と
し、前記出力があった時点より、該固定値から求められ
る温度上昇勾配より単位時間ごとの上昇温度を単位時間
ごとに加算し記憶する理論面積記憶手段と、前記出力が
あった時点より前記温度検出手段で求められる上昇温度
を単位時間ごとに加算し、また、単位温度上昇するごと
に前記時間計測手段で求められた値の１／２を加算し記
憶する実面積記憶手段と、前記理論面積記憶手段の値よ
り前記実面積記憶手段の値を減算した値があらかじめ定
められた値以上になった時点で出力する沸騰判定手段と
からなる沸騰検出装置によって達成するものである。
を、有底筒状の湯沸し容器を外装面より加熱する加熱手
段と、該容器の外面に圧接された感熱素子により該容器
の内容液の温度を間接的に検知する温度検出手段と、該
温度検出手段の温度信号の単位温度上昇する時間を単位
時間で計測する時間計測手段と、単位温度上昇した時該
時間計測手段の結果を一時記憶しておく記憶手段と、前
記時間計測手段の計測中の値が前記記憶手段の値の数倍
になった時点で出力する折曲点検出手段と、該折曲点検
出手段が出力した時点で前記記憶手段の値は固定値と
し、前記出力があった時点より、該固定値から求められ
る温度上昇勾配より単位時間ごとの上昇温度を単位時間
ごとに加算し記憶する理論面積記憶手段と、前記出力が
あった時点より前記温度検出手段で求められる上昇温度
を単位時間ごとに加算し、また、単位温度上昇するごと
に前記時間計測手段で求められた値の１／２を加算し記
憶する実面積記憶手段と、前記理論面積記憶手段の値よ
り前記実面積記憶手段の値を減算した値があらかじめ定
められた値以上になった時点で出力する沸騰判定手段と
からなる沸騰検出装置によって達成するものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して説明する。
して説明する。
【０００８】図２は、本実施例の要部ブロック図であ
る。同図において１は、水を入れる容器、２は、該容器
に密着させて取り付けた環状の発熱体、３は、該容器に
圧接させた負特性サーミスタ、４は、該負特性サーミス
タ３の抵抗を電圧信号に変換した温度検出手段、５は、
温度検出手段の単位温度上昇するまでの時間を単位時間
で計測する時間計測手段で、単位温度上昇ごとに計測時
間の値を記憶手段６に記憶させた後、リセットし、次の
単位温度上昇の時間の計測を開始するものである。記憶
手段６においても該時間計測手段が単位温度上昇するご
とに記憶しなおすものとする。また、記憶手段６におい
て、単位温度上昇した時間のｋ回の平均値を記憶させて
もよい。７は、記憶手段６の値のｍ倍（約１．２倍〜２
倍）になった時点で温度上昇の折曲点（沸点）として出
力信号を出す折曲点検出手段、また該出力信号が出てい
る間、記憶手段６の値は８の記憶手段の固定で記憶し、
９の理論面積記憶手段に使用する。理論面積記憶手段９
は、該折曲点より単位時間ごとに（ｎ−１／２）／（８
の記憶値）を加算し記憶する理論面積記憶手段（ここで
ｎは単位時間ごとに１つずつ加算した値である。）、１
０は、該折曲点より、単位温度上昇ごとに（時間計測手
段の計測値）×１／２を加算し（図３における検出手段
の実際の温度上昇勾配は、放物線に近似する曲線である
が、これを直線とみなすと、実面積の形は、３角形であ
る。）、単位時間ごとに［折曲点よりの単位上昇温度］
を加算し、記憶する実面積記憶手段、１１は、前記理論
面積記憶手段の値から実面積記憶手段の値を減算し、所
定値と比較し、所定値以上になった時沸騰と判断する沸
騰判定手段、１２は沸騰判定手段の結果より、発熱体２
の通電を停止する発熱体制御手段である。また、折曲点
検出手段７の出力信号の出力中、記憶手段６の値が、８
の固定値のｓ倍（ｓ≦ｍ）になった時折曲点検出手段７
の出力信号を停止し、理論面積記憶手段９と実面積記憶
手段１０の値をリセットし、再度折曲点の検出をおこな
うことにより、対流等による折曲点の誤検出を補正して
もよい。
る。同図において１は、水を入れる容器、２は、該容器
に密着させて取り付けた環状の発熱体、３は、該容器に
圧接させた負特性サーミスタ、４は、該負特性サーミス
タ３の抵抗を電圧信号に変換した温度検出手段、５は、
温度検出手段の単位温度上昇するまでの時間を単位時間
で計測する時間計測手段で、単位温度上昇ごとに計測時
間の値を記憶手段６に記憶させた後、リセットし、次の
単位温度上昇の時間の計測を開始するものである。記憶
手段６においても該時間計測手段が単位温度上昇するご
とに記憶しなおすものとする。また、記憶手段６におい
て、単位温度上昇した時間のｋ回の平均値を記憶させて
もよい。７は、記憶手段６の値のｍ倍（約１．２倍〜２
倍）になった時点で温度上昇の折曲点（沸点）として出
力信号を出す折曲点検出手段、また該出力信号が出てい
る間、記憶手段６の値は８の記憶手段の固定で記憶し、
９の理論面積記憶手段に使用する。理論面積記憶手段９
は、該折曲点より単位時間ごとに（ｎ−１／２）／（８
の記憶値）を加算し記憶する理論面積記憶手段（ここで
ｎは単位時間ごとに１つずつ加算した値である。）、１
０は、該折曲点より、単位温度上昇ごとに（時間計測手
段の計測値）×１／２を加算し（図３における検出手段
の実際の温度上昇勾配は、放物線に近似する曲線である
が、これを直線とみなすと、実面積の形は、３角形であ
る。）、単位時間ごとに［折曲点よりの単位上昇温度］
を加算し、記憶する実面積記憶手段、１１は、前記理論
面積記憶手段の値から実面積記憶手段の値を減算し、所
定値と比較し、所定値以上になった時沸騰と判断する沸
騰判定手段、１２は沸騰判定手段の結果より、発熱体２
の通電を停止する発熱体制御手段である。また、折曲点
検出手段７の出力信号の出力中、記憶手段６の値が、８
の固定値のｓ倍（ｓ≦ｍ）になった時折曲点検出手段７
の出力信号を停止し、理論面積記憶手段９と実面積記憶
手段１０の値をリセットし、再度折曲点の検出をおこな
うことにより、対流等による折曲点の誤検出を補正して
もよい。
【０００９】なお、前記数式が成立することは、図４に
照らして明らかであり、１／（８の記憶値）すなわち単
位時間当りの温度上昇をＡとおくと、ｎ番目の単位時間
の面積すなわち上昇温度は、Ａ（ｎ−１／２）となる。
照らして明らかであり、１／（８の記憶値）すなわち単
位時間当りの温度上昇をＡとおくと、ｎ番目の単位時間
の面積すなわち上昇温度は、Ａ（ｎ−１／２）となる。
【００１０】図１は、水量が多い時と水量の少ない時の
時間の経過に対する水温の上昇と温度検出手段で検出し
た温度を示したものである。液体は対流があるため、中
央部の水温は遅れて沸点に到達する。このことを考慮し
て、沸騰判定手段１１で使用している一定値を決定す
る。（５０〜５００deg ・sec)
時間の経過に対する水温の上昇と温度検出手段で検出し
た温度を示したものである。液体は対流があるため、中
央部の水温は遅れて沸点に到達する。このことを考慮し
て、沸騰判定手段１１で使用している一定値を決定す
る。（５０〜５００deg ・sec)
【００１１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、単位重
量あたりの気化熱に使用された余剰エネルギーで沸騰を
判定しているため、従来技術の時間に対する温度上昇勾
配で沸騰を検出する装置と比較して、精度高く沸騰を判
定でき、水量に応じた沸騰時間で発熱体を制御すること
ができる。このため、湯の沸しすぎによる湯の吹きこぼ
れをおさえることができ、また、発熱手段によるむだな
エネルギー使用を最少限におさえることができる。更
に、水量が多い時と少ない時との沸騰検出の誤差が少な
く更に検出手段の電気湯沸し器等への取付け方のいかん
による誤差も少ない。
量あたりの気化熱に使用された余剰エネルギーで沸騰を
判定しているため、従来技術の時間に対する温度上昇勾
配で沸騰を検出する装置と比較して、精度高く沸騰を判
定でき、水量に応じた沸騰時間で発熱体を制御すること
ができる。このため、湯の沸しすぎによる湯の吹きこぼ
れをおさえることができ、また、発熱手段によるむだな
エネルギー使用を最少限におさえることができる。更
に、水量が多い時と少ない時との沸騰検出の誤差が少な
く更に検出手段の電気湯沸し器等への取付け方のいかん
による誤差も少ない。
【図１】水量が多い時と少ない時の時間の経過に対する
水温の上昇と温度検出手段で検出した温度を示す。
水温の上昇と温度検出手段で検出した温度を示す。
【図２】本発明の一実施例の要部のブロック図である。
【図３】本発明における温度検出手段の実際の温度上昇
勾配と仮想の温度上昇勾配等を示す。
勾配と仮想の温度上昇勾配等を示す。
【図４】本発明における温度検出手段の上昇温度の数式
が成立することを説明するための図である。
が成立することを説明するための図である。
１ 容器 ２ 発熱体 ３ 負特性サーミスタ ４ 温度検出手段 ５ 時間計測手段 ６ 記憶手段 ７ 折曲点検出手段 ８ 記憶手段の固定 ９ 理論面積記憶手段 １０ 実面積記憶手段 １１ 沸騰判定手段 １２ 発熱体制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０ Ｅ 8918−3Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 有底筒状の湯沸し容器を外装面より加熱
する加熱手段と、該容器の外面に圧接された感熱素子に
より該容器の内容液の温度を間接的に検知する温度検出
手段と、該温度検出手段の温度信号の単位温度上昇する
時間を単位時間で計測する時間計測手段と、単位温度上
昇した時該時間計測手段の結果を一時記憶しておく記憶
手段と、前記時間計測手段の計測中の値が前記記憶手段
の値の数倍になった時点で出力する折曲点検出手段と、
該折曲点検出手段が出力した時点で前記記憶手段の値は
固定値とし、前記出力があった時点より、該固定値から
求められる温度上昇勾配より単位時間ごとの上昇温度を
単位時間ごとに加算し記憶する理論面積記憶手段と、前
記出力があった時点より前記温度検出手段で求められる
上昇温度を単位時間ごとに加算し、また、単位温度上昇
するごとに前記時間計測手段で求められた値の１／２を
加算し記憶する実面積記憶手段と、前記理論面積記憶手
段の値より前記実面積記憶手段の値を減算した値があら
かじめ定められた値以上になった時点で出力する沸騰判
定手段とからなる沸騰検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8866892A JPH05289757A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 沸騰検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8866892A JPH05289757A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 沸騰検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05289757A true JPH05289757A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13949204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8866892A Pending JPH05289757A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 沸騰検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05289757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010277787A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| CN108013740A (zh) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种压力加热控制方法及压力加热设备 |
| CN108627281A (zh) * | 2017-03-22 | 2018-10-09 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种家用电器测温校准方法和测温校准装置 |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP8866892A patent/JPH05289757A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010277787A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| CN108013740A (zh) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种压力加热控制方法及压力加热设备 |
| CN108013740B (zh) * | 2016-11-02 | 2020-11-17 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种压力加热控制方法及压力加热设备 |
| CN108627281A (zh) * | 2017-03-22 | 2018-10-09 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种家用电器测温校准方法和测温校准装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020327 |