JPH06121739A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気湯沸かし器において容器内に液体がない
ままで加熱を開始した場合に、容器内の温度上昇を小さ
くして容器および感温素子部の熱変形や変色を防ぐ。 【構成】 容器１内の液体温度を検知する温度検知手段
３と、容器１内の液体を加熱する加熱手段２と、加熱手
段２を通電する通電手段４と、温度上昇を判定し通電手
段４を再駆動する制御手段８を備えて、温度検知手段３
が所定の温度未満を検知すると通電手段４を第１の所定
の時間通電し、制御手段８が第２の所定の時間の間の温
度差を判定し、所定の値未満のときは前記通電手段４を
再駆動する加熱を行い、所定値以上のときは前記通電手
段４の再駆動を行わないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内に収容された液
体を加熱・保温する電気湯沸かし器の空炊き防止に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気湯沸かし器において、容器に液体が
入っていない状態で誤って通電したとき、容器が加熱さ
れて変色、変形するのでその対策が求められている。以
下、従来の電気湯沸器について図６を参照しながら説明
する。

【０００３】図６に示すように、有底筒状の容器１に容
器１内の液体を加熱する加熱手段２が当接され、さら
に、容器１に当接された感温素子３ａとこの出力を電気
信号に変えるＡＤ変換器３ｂで構成された温度検知手段
３により容器１内の温度を検知する。前記温度検知手段
３が所定の温度以下を検知するとその信号により駆動手
段５が駆動され、通電手段４を通電し前記加熱手段２の
加熱を開始する。前記加熱手段２が加熱開始されると測
定手段７は温度検知手段３の出力により容器１内の液体
温度の変化率の演算を行い、その出力を制御手段８によ
って比較し、温度変化率が所定の値より小さくなると通
電手段４を停止し加熱手段２を停止させていた。

【０００４】上記構成では容器１内に液体が入ってない
状態で通電したとき、容器１の過熱を防止することが十
分とは言えない。それを解決するために特開昭６３−２
９４８１５号公報に示すように、加熱手段２に通電後５
分以内に通電をオフし、その後の温度変化を検出して容
器１の過熱を防止する構成としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の構成では、感温素子３ａの熱応答遅れがあり、その
上、近年湯沸かし時間の短縮を図るために加熱手段２の
電力が大きくなってきている。このような状況下では３
０秒間も通電すると、容器１内が空のときに感温素子３
ａが温度変化を検知して加熱手段２を停止しても、それ
までに供給された電力が大きいため温度がさらに上昇し
（通常４００℃以上）、感温素子３ａおよび容器１が変
形したり容器１内が変色する問題があった。

【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、容器
内に水がない場合でも容器内の温度上昇を抑え、感熱素
子および容器の変形、変色を防止することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の解決手段は、液体を収容する容器と、
前記容器内の液体温度を検知する温度検知手段と、容器
内の液体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を通電す
る通電手段と、前記温度検知手段が所定の温度未満を検
知すると前記通電手段を駆動する駆動手段と、前記温度
検知手段が所定の温度未満を検知すると第１の所定の時
間後に前記通電手段を停止させる停止手段と、前記温度
検知手段が所定の温度未満を検知すると第２の所定の時
間を経過するまでの温度上昇を測定する測定手段と、前
記測定手段が測定した温度差が所定の値未満のときは前
記駆動手段を再駆動する制御手段を備えたものである。

【０００８】さらに、温度検知手段が所定の温度低下勾
配を検知すると前記停止手段の駆動を停止する判定手段
を設けたものである。

【０００９】また、本発明の第２の解決手段は、液体を
収容する容器と、容器内の液体を加熱する加熱手段と、
前記容器内の液体温度を検知する温度検知手段と、前記
加熱手段を通電する通電手段と、前記温度検知手段が所
定の温度未満を検知すると前記通電手段を駆動する駆動
手段と、前記温度検知手段が所定の温度未満を検知する
と所定の時間後に前記通電手段を停止させる停止手段
と、前記温度検知手段が所定の温度未満を検知すると所
定の温度上昇する時間を測定する測定手段と、前記測定
手段の測定した時間が所定値以上のときは前記駆動手段
を再駆動する制御手段を備えたものである。

【００１０】さらに、容器内の液体が外部に吐出された
ことを検知する出湯検知手段と、この出湯検知手段が出
湯を検知した後の加熱時のみに前記停止手段の駆動を許
可する判定手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】前記した本発明の第１の解決手段において、湯
沸かし開始から所定の時間加熱すると加熱を停止し、そ
の余熱による温度上昇勾配で液体の有無を検出し、液体
がない場合は再加熱しないので、容器の温度上昇を低く
抑えることになる。

【００１２】また、容器内に液体を注入された場合、急
激な温度低下を検出することで容器内に液体があること
を検出すると、一旦加熱を停止することなく湯沸かしす
るので、短時間で湯沸かしを完了することになる。

【００１３】また、本発明の第２の解決手段において、
湯沸かし開始から所定の時間加熱すると加熱を停止し、
その余熱による温度上昇勾配で液体の有無を検出し、誤
って容器内が空の場合は再加熱しないので、容器の温度
上昇を低く抑えることになる。

【００１４】また、容器内の液体が外部に吐出された場
合、液量が減少した後の加熱時のみに空炊き検知を行う
ことで、従来と同じ時間で液体を沸騰させることにな
る。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図１〜図５
を参照しながら説明する。なお、従来例で説明したもの
と同一構成部材には同一番号を用い説明を省略する。

【００１６】図１は電気湯沸かし器のブロック図であ
る。図１に示すように、駆動手段５、停止手段６、測定
手段７は、いずれも温度検知手段３に接続されている。
前記温度検知手段３が所定の温度以下（本実施例では９
０℃とする）を検知すると前記駆動手段５は通電手段４
を通電し、前記停止手段６は第１の所定時間（本実施例
では７秒間とする）後に前記通電手段４に停止信号を出
力し、前記測定手段７は所定温度以下で検知した温度と
第２の所定時間（本実施例では２０秒間とする）後の温
度を測定する。制御手段８は前記測定手段７が所定の温
度差（本実施例では約３℃とする）未満を検知すると前
記駆動手段５を再駆動させるものである。

【００１７】判定手段９は前記加熱手段２が駆動される
ときの前記温度検知手段３の出力値より所定の温度低下
勾配（本実施例では−３℃／６秒）より大きければ、前
記停止手段６の駆動を停止させるものである。

【００１８】図２は電気湯沸かし器の温度特性図を示し
たものである。図２において、第１の所定時間Ｔ１およ
び第２の所定時間Ｔ２の測定開始時が加熱手段２の駆動
開始点を示している。このときに測定する感温素子３ａ
の温度をθ１とする。加熱手段２は第１の所定時間Ｔ１
経過時に停止される。このときの容器１の温度は急激に
上昇するが感温素子３ａの温度はほとんど上昇しない
が、この後は加熱手段２が停止した状態であっても加熱
手段２の余熱によって第２の所定時間Ｔ２まで経過する
と、感温素子３ａはそのときの液量に応じて上昇してい
る。このときの温度をθ２とするとθ１とθ２は容器１
内の液量によってその温度差が異なるため、この温度差
が所定値未満を検知すると第２の所定時間Ｔ２経過時点
で加熱手段２を再駆動するものである。

【００１９】図３は電気湯沸かし器の電気回路図であ
る。図３において、１０は交流電源である。加熱手段２
は、容器１内の液体を加熱する第１の発熱体２ａと第１
の発熱体２ａよりも加熱電力が小さく容器１内の液体を
加熱保温する第２の発熱体２ｂで構成されている。通電
手段４は前記加熱手段２のそれぞれの発熱体２ａ，２ｂ
と交流電源１０と直列に接続されたリレー接点４ａ，４
ｂと、このリレー接点４ａ，４ｂの制御を行うリレーコ
イル４ｃ，４ｄで構成され、このリレーコイル４ｃ，４
ｄに電流を流し、前記リレー接点４ａ，４ｂを閉じるよ
うになっている。

【００２０】温度検知手段３は温度を抵抗値に変換する
感温素子３ａと、この感温素子３ａの値を２進符合に変
換するＡＤ変換器３ｂで構成されている。

【００２１】報知手段１２は制御手段８が所定の温度差
以上を検知するとＬＥＤ１２ａやブザー１２ｂで容器１
内に液体のないことを報知する。また、マイクロコンピ
ュータ（以後マイコンと略す。）１１はプログラムを実
行することで前記駆動手段５，前記停止手段６，前記測
定手段７，前記制御手段８および前記判定手段９を制御
している。

【００２２】図４は前記マイコン１１に記憶されたプロ
グラムの温度制御部分のフローチャートを示したもの
で、これによって動作を説明する。

【００２３】まず、ステップ２１で保温中や電源投入時
などで温度が所定の温度以下であることを検知すると、
ステップ２２で前記通電手段４を駆動する。次に、ステ
ップ２３でこのときの温度を検出し、ステップ２４では
ステップ２２で駆動している通電手段４の通電時間が第
１の所定時間経過すると前記通電手段４を停止し、ステ
ップ２５では第２の所定時間経過するまで待機し、ステ
ップ２６でこのときの温度を測定する。次に、ステップ
２７でステップ２３とステップ２６で測定した温度の差
を求め、この温度差が所定値以下であればステップ２８
で通電手段４を駆動して、容器１内の液体を加熱する。
温度差が所定値より大きければ、ステップ２９で前記報
知手段１２を駆動し容器１内が空であることを外部に知
らせる。

【００２４】図５は容器１内に液体を注入された場合、
前記マイコン１１に記憶されたプログラムの温度制御部
分のフローチャートを示したもので、これによって動作
を説明する。

【００２５】まず、ステップ３１で保温中や電源投入時
などで温度が所定の温度以下であることを検知すると、
ステップ３２で温度の低下があるかどうかを検知し、所
定の温度低下を検知するとステップ３９に行き容器１内
の液体を加熱する。ステップ３２で温度低下を検知しな
ければ、ステップ３３で前記通電手段４を駆動する。次
に、ステップ３４でこのときの温度を検知し、ステップ
３５ではステップ３３で駆動している通電手段４の通電
時間が第１の所定時間経過すると前記通電手段４を停止
し、ステップ３６では第２の所定時間経過するまで待機
し、ステップ３７でこのときの温度を測定する。次に、
ステップ３８でステップ３４とステップ３７で測定した
温度の差を求め、この温度差が所定値以下であればステ
ップ３９で通電手段４を駆動して、容器１内の液体を加
熱する。温度差が所定値より大きければ、ステップ４０
で前記報知手段１２を駆動し容器１内が空であることを
外部に知らせる。

【００２６】なお、本実施例では感温素子３ａのレベル
を電気信号に変換するＡＤ変換器３ｂをマイコン１１外
部に設けた構成となっているが、ＡＤ変換器内蔵のマイ
コンを使うことも可能である。

【００２７】さらに、第１の所定の時間の間通電する加
熱手段２および第２の所定時間後に加熱する加熱手段２
の制御は、第１の発熱体２ａのみでも第１および第２の
発熱体２ａ，２ｂ両方とも通電することも可能である。

【００２８】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
を図６〜図１０を参照しながら説明する。なお、従来例
で説明したものと同一構成部材には同一番号を用い説明
を省略する。

【００２９】図６は電気湯沸かし器のブロック図であ
る。図６に示すように、駆動手段５、停止手段６、測定
手段７は、いずれも温度検知手段３に接続されている。
前記温度検知手段３が所定の温度以下（本実施例では９
０℃とする）を検知すると前記駆動手段５は通電手段４
を通電し、前記停止手段６は所定の時間（本実施例では
７秒間とする）後に前記通電手段４に停止信号を出力
し、前記測定手段７は所定温度以下で検知した温度から
所定の温度（本実施例では４℃とする）上昇する時間を
測定する。制御手段８は前記測定手段７の測定した時間
が所定値（本実施例では２０秒とする）以上を検知する
と前記駆動手段５を再駆動させるものである。

【００３０】出湯検知手段１３は容器１内の液体が吐出
されることを検知するもので、本実施例では電動ポンプ
で構成された出湯手段１４が駆動されると、その電気信
号を入力することで出湯されたかどうかを検知するもの
である。判定手段１５は前記出湯検知手段１３が出湯を
検知すると次回に行われる加熱に関してのみ前記停止手
段６を駆動させるものである。

【００３１】図７は電気湯沸かし器の温度特性図を示し
たものである。図７において、所定時間Ｔ３の測定開始
時が加熱手段の駆動開始点を示している。このときに測
定する感温素子３ａの温度をθ３とする。加熱手段２は
所定時間Ｔ３経過時に停止される。このときの容器１の
温度は急激に上昇するが感温素子３ａの温度はほとんど
上昇しない。この後は加熱手段２が停止した状態であっ
ても加熱手段２の余熱によって感温素子３ａの温度は徐
々に上がる。感温素子３ａがθ３から所定の温度Δθだ
け温度上昇すると、測定手段が計時していた時間Ｔ４に
よって容器１内の液量の有無を判断する。そしてこの計
時していた時間Ｔ４が所定値より大きければ容器１内に
液体が存在すると判断して加熱手段２を駆動するもので
ある。

【００３２】図８は電気湯沸かし器の電気回路図であ
る。図８において、１６は交流電源である。加熱手段２
は、容器１内の液体を加熱する第１の発熱体２ａと第１
の発熱体２ａよりも加熱電力が小さく容器１内の液体を
加熱保温する第２の発熱体２ｂで構成されている。通電
手段４は前記加熱手段２のそれぞれの発熱体２ａ，２ｂ
と交流電源１６と直列に接続されたリレー接点４ａ，４
ｂと、このリレー接点４ａ，４ｂの制御を行うリレーコ
イル４ｃ，４ｄで構成され、このリレーコイル４ｃ，４
ｄに電流を流し、前記リレー接点４ａ，４ｂを閉じるよ
うになっている。

【００３３】温度検知手段３は、温度を抵抗値に変換す
る感温素子３ａと、この感温素子３ａの値を２進符合に
変換するＡＤ変換器３ｂで構成されている。

【００３４】出湯手段１４には出湯スイッチ１７が接続
されており、前記出湯スイッチ１７がオンされると電動
ポンプを駆動するモータ１４ａが駆動される。トランジ
スタ１４ｂは前記モータ１４ａが駆動されるとオンしそ
の信号を出湯検知手段１３に出力している。

【００３５】報知手段１８は前記制御手段８の計時した
時間が所定値以上を検知するとＬＥＤ１８ａやブザー１
８ｂで容器１内に液体のないことを報知する。また、マ
イコン１９はプログラムを実行することで前記駆動手段
５，前記停止手段６，前記測定手段７，前記制御手段
８，前記判定手段１５および前記出湯検知手段１３を制
御している。

【００３６】図９は前記マイコン１９に記憶されたプロ
グラムの温度制御部分のフローチャートを示したもの
で、これによって動作を説明する。

【００３７】まず、ステップ４１で保温中や電源投入時
などで温度が所定の温度以下であることを検知すると、
ステップ４２で前記通電手段４を駆動する。次に、ステ
ップ４３でこのときの温度を検出して温度上昇の測定を
開始する。ステップ４４ではステップ４２で駆動してい
る通電手段４の通電時間が所定時間経過するのを待ち、
ステップ４５で所定時間経過すると前記通電手段４を停
止し、ステップ４６では所定の温度上昇するまで待機
し、ステップ４７で所定の温度上昇するとこのときまで
に経過した時間を所定値と比較する。次に、ステップ４
７で所定値よりも計時した時間が大きければステップ４
８で通電手段４を駆動して、容器１内の液体を加熱す
る。所定値よりも計時した時間が小さければ、ステップ
４９で前記報知手段１８を駆動し容器１内が空であるこ
とを外部に知らせる。

【００３８】図１０は容器１内の液体を外部に吐出され
た場合、前記マイコン１９に記憶されプログラムの温度
制御部分のフローチャートを示したもので、これによっ
て動作を説明する。

【００３９】マイコン１９は常に前記出湯手段１４の出
力により出湯を検知しており、もし出湯を検出するとマ
イコン１９内部にその情報をフラグとして記憶させてい
る。そしてステップ５１で保温中などで温度が所定の温
度以下であることを検知すると、ステップ５２でこの検
知フラグの内容を確認して、フラグに記憶されていなけ
ればステップ６０で通常過熱を開始する。検知フラグに
出湯が記憶されているとステップ５３でこのフラグをク
リアしておく。次に、ステップ５４で前記通電手段４を
駆動する。次に、ステップ５５でこのときの温度を検出
して温度上昇の測定を開始する。ステップ５６ではステ
ップ５４で駆動している通電手段４の通電時間が所定時
間経過するのを待ち、ステップ５７で所定時間経過する
と前記通電手段４を停止し、ステップ５８では所定の温
度上昇するまで待機し、ステップ５９で所定の温度上昇
するとこのときまでに経過した時間を所定値と比較す
る。次に、ステップ５９で所定値よりも計時した時間が
大きければステップ６０で通電手段４を駆動して、容器
１内の液体を加熱する。所定値よりも計時した時間が小
さければ、ステップ６１で前記報知手段１８を駆動し容
器１内が空であることを外部に知らせる。

【００４０】なお、本実施例においては、電源投入後最
初の加熱においては空炊き検知を行わない構成となって
いるが、電源投入後無条件で検知フラグに出湯を記憶さ
せることで容易に対処することができる。

【００４１】また、本実施例では感温素子３ａのレベル
を電気信号に変換するＡＤ変換器３ｂをマイコン１９の
外部に設けた構成となっているが、ＡＤ変換器内蔵のマ
イコンを使うことも可能である。

【００４２】さらに、所定の時間の間通電する加熱手段
２および所定時間後に加熱する加熱手段２の制御は、第
１の発熱体２ａのみでも第１および第２の発熱体２ａ，
２ｂ両方とも通電することも可能である。

【００４３】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように本発明の
電気湯沸かし器によれば、湯沸かし開始から所定の時間
加熱後に一旦加熱を停止し、この後の温度上昇程度によ
って容器が空であるかどうかを判断するために、容器内
の温度を低く抑えることができ熱変形や熱による変色を
抑えることが簡単な手段で行うことができる。

【００４４】また、容器内に液体を注入した場合、加熱
開始時の温度低下を検知することで直ちに加熱を開始し
てやることで、加熱時間をできる限り短くすることがで
きる。

【００４５】さらに、容器内の液体を外部に吐出した場
合、出湯されたかを検知することで液量の減少を知るこ
とができ、液量が前回の加熱時と変わらないときには直
ちに加熱を開始することで加熱時間をできる限り短くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電気湯沸かし器
のブロック図

【図２】同、電気湯沸かし器の温度特性図

【図３】同、電気湯沸かし器の電気回路図

【図４】同、電気湯沸かし器の処理を示すフローチャー
ト

【図５】同、電気湯沸かし器の容器内に液体を注入した
場合の処理を示すフローチャート

【図６】本発明の第２の実施例における電気湯沸かし器
のブロック図

【図７】同、電気湯沸かし器の温度特性図

【図８】同、電気湯沸かし器の電気回路図

【図９】同、電気湯沸かし器の処理を示すフローチャー
ト

【図１０】同、電気湯沸かし器の容器内の液体を外部に
吐出した場合の処理を示すフローチャート

【図１１】従来例の電気湯沸かし器のブロック図

【符号の説明】

１ 容器 ２ 加熱手段 ３ 温度検知手段 ４ 通電手段 ５ 駆動手段 ６ 停止手段 ７ 測定手段 ８ 制御手段 ９ 判定手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を収容する容器と、前記容器内の液体
   温度を検知する温度検知手段と、容器内の液体を加熱す
   る加熱手段と、前記加熱手段を通電する通電手段と、前
   記温度検知手段が所定の温度未満を検知すると前記通電
   手段を駆動する駆動手段と、前記温度検知手段が所定の
   温度未満を検知すると第１の所定の時間後に前記通電手
   段を停止させる停止手段と、前記温度検知手段が所定の
   温度未満を検知すると第２の所定の時間経過するまでの
   温度上昇を測定する測定手段と、前記測定手段が測定し
   た温度差が所定の値未満のときは前記駆動手段を再駆動
   する制御手段を備えた電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】温度検知手段が所定の温度低下勾配を検知
   すると停止手段の駆動を停止する判定手段を設けた請求
   項１記載の電気湯沸かし器。
3. 【請求項３】液体を収容する容器と、容器内の液体を加
   熱する加熱手段と、前記容器内の液体温度を検知する温
   度検知手段と、前記加熱手段を通電する通電手段と、前
   記温度検知手段が所定の温度未満を検知すると前記通電
   手段を駆動する駆動手段と、前記温度検知手段が所定の
   温度未満を検知すると所定の時間後に前記通電手段を停
   止させる停止手段と、前記温度検知手段が所定の温度未
   満を検知すると所定の温度上昇する時間を測定する測定
   手段と、前記測定手段の測定した時間が所定値以上のと
   きは前記駆動手段を再駆動する制御手段を備えた電気湯
   沸かし器。
4. 【請求項４】容器内の液体が外部に吐出されたことを検
   知する出湯検知手段と、この出湯検知手段が出湯を検知
   した後の加熱時のみに停止手段の駆動を許可する判定手
   段を備えた請求項３記載の電気湯沸かし器。