JPH06133866A

JPH06133866A - 電気湯沸器

Info

Publication number: JPH06133866A
Application number: JP28484292A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yoshida; 裕一義田; Kunio Hamada; 邦夫浜田; Kazuyuki Shimada; 一幸島田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-17
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3122959B2

Abstract

(57)【要約】【目的】水の沸騰状態を長時間継続することなく水中
のカルキ成分などの不要物質を効率よく除去する。【構成】制御手段１９は、温度センサ５の抵抗値から
液体１８の温度を検知するとともに、容器２内の液体量
を検知し、加熱源４により加熱中において電動ポンプ７
をモータ１３により回転して水を循環させ、循環経路に
設けた濾過装置２３で濾過する。所定の一定循環量のも
とに水量が多いほど循環時間を長く、また、水量が多い
ほど単位時間当り多い循環量のもとに所定の一定時間循
環する。そして循環を液体１８の沸騰までに循環動作を
完了する。

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水を
加熱保温し、かつ、水を浄化できる電気湯沸器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気湯沸器は、単に水を加熱保温
できる手軽な家庭用品として愛用されるのみならず、都
市部においてはおいしい水に作り変える手段としても用
いられる。以下、従来の電気湯沸器について図面を参照
しながら説明する。図４は従来の電気湯沸器の構成を一
部断面ブロック図で示す。図において、本体容器１の内
部に水などの液体１８を収納する上面開開口の容器２を
備え、その上部を蓋３で覆う。また、本体容器１の上部
には、容器２内部の液体１８を吐出するための吐出口９
を備え、容器２の底面に設けた排出口６から、モータ１
３で駆動される電動ポンプ７と導水管８を経由して吐出
口９まで水路を形成している。容器２の外底部には液体
１８を加熱するための加熱源４と、液体１８の温度を検
知するための温度センサ５を備える。また、本体容器１
の上方で吐出口９の近傍に操作つまみ１４と、その操作
により動作する可変抵抗器１５を備える。さらに、電気
湯沸器全体の動作を制御する制御手段１９を本体容器１
内に備え（図４では、外部に拡大して図示）、その制御
手段１９は、温度センサ５により液体１８の温度を検知
する温度検知手段１１と、その温度検知手段１１により
検知された温度情報に基づき加熱源４の通電を制御して
加熱または保温動作を制御する加熱保温制御手段１０
と、電動ポンプ７を回転するモータ７を駆動する駆動回
路手段１２を備える。

【０００３】上記構成において動作を説明すると、制御
手段１９は加熱源４を商用交流電源１７に接続制御し
て、容器２に満たされた液体１８を加熱し、その温度を
温度センサ５により常に検知し、沸騰した後は所定の温
度になるように保温制御する。また、使用者の操作つま
み１４の回転操作による汲み出し要望に対して、可変抵
抗器１５の回転位置に対応する駆動電圧をモータ１３に
与え、その回転で電動ポンプ７を駆動して液体を吐出さ
せる。この場合、操作つまみ１４を回転操作していない
ときの回転位置では、モータ駆動電圧がモータ１３の起
動電圧以下であってモータ１３は回転せず、操作つまみ
１４を回転操作すると可変抵抗器１５の回転により駆動
電圧が上昇してモータ１３は回転する。このとき、操作
つまみ１４の回転角度が大きいほど駆動電圧が上昇して
モータ１３の回転数は上昇し、汲み出しの吐出量が増加
する。また、操作つまみ１４を回転操作したのちに手を
離すと、ばねなどにより操作前の位置に自動的に復帰し
てモータ１３が停止する構成とし、使い易く工夫されて
いる。

【０００４】また。水道水のカルキ成分などの不要物質
を除去するために、沸騰したのちも沸騰状態を所定時間
だけ継続するように制御されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
湯沸器では、水中のカルキ成分を気にならない程度まで
除去しようとすると、沸騰状態を長時間継続させなけれ
ばならず、無駄な時間と電力を費やすという問題があっ
た。

【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、沸
騰状態を長時間継続することなく、カルキ成分などの不
要物質を除去できる電気湯沸器を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項１の発明は、液体を収容する容器
と、前記液体を加熱および保温するための加熱源と、前
記液体の温度を検知するための温度検知素子と、液体中
の不要物質を除去する濾過手段と、前記液体を前記濾過
手段を経由させて強制的に循環させる循環手段と、全体
の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、
前記温度検知素子により前記液体の温度を検知するとと
もに前記液体の容量を検知し、沸騰への加熱中におい
て、所定の一定単位時間当り循環量のもとに前記液体容
量が大きいほど長い循環時間となるように前記循環手段
を駆動し、沸騰までに循環を完了するように制御する電
気湯沸器であり、また、請求項２の発明は、液体を収容
する容器と、前記液体を加熱および保温するための加熱
源と、前記液体の温度を検知するための温度検知素子
と、液体中の不要物質を除去する濾過手段と、前記液体
を前記濾過手段を経由させて強制的に循環させる循環手
段と、全体の動作を制御する制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記温度検知素子により前記液体の温度を検
知するとともに前記液体の容量を検知し、沸騰への加熱
中の所定以上の液体温度において、所定の一定時間中、
前記液体容量が大きいほど単位時間当り循環量が大きく
なるように前記循環手段を駆動し、沸騰までに循環を完
了するように制御する電気湯沸器である。

【０００８】

【作用】請求項１の発明において、制御手段は液体容量
を検知し、液体容量が大きいほど長い循環時間と、所定
の一定単位時間当り循環量とで液体を循環させ、循環が
沸騰するまでに完了するように制御する。

【０００９】また、請求項２の発明において、制御手段
は液体容量を検知し、液体容量が大きいほど大きい単位
時間当り循環量で所定の一定時間、前記循環手段を駆動
して循環させ、循環が沸騰するまでに完了するように制
御する。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、請求項１の発明に係わる電気湯沸器
の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は
本実施例の構成を一部断面ブロック図で示す。なお、図
４に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本発明が従来例と異なるとこ
ろは、水路の途中に切り替え器２０を設けて水路を分岐
し、分岐の一方を吐出口９に、他方を循環吐出口２２に
接続している点である。切り替え器２０は弁２１を備
え、導水管８を吐出口９または循環吐出口２２のいづれ
か一方に切り替えて接続する。操作つまみ１４を操作し
ない状態では、弁２１は水路を循環吐出口２２に切り替
えた状態にあり、汲み出し操作のために操作つまみ１４
を回転操作したときは弁２１を駆動して水路を吐出口９
に切り替えた状態になるよう設定されている。また、循
環吐出口２２の下部に、カルキ成分などの不要物質を濾
過する濾過装置２３を備え、循環吐出口２２から吐出し
た液体を濾過する。さらに、制御手段１９は容器２内の
液体の容量を検出する容量検出手段２５と、液体容量に
見合った循環時間を決定し、所定の単位時間当りの循環
量で電動ポンプ７を回転させるように駆動回路手段１２
を制御する循環制御手段２４とを備える。

【００１１】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。容器２に液体１８を満たし、電源スイッチ（図
示せず）を投入すると、制御回路１９は加熱源４に通電
して加熱を開始する。また、液体の温度を温度センサ５
と温度検出手段１１とにより検出し、さらに、単位時間
当りの温度上昇勾配値から液体の量を検出する。いま、
濾過装置２３を通過させる単位時間当りの液量を一定と
すると、カルキ成分などの不要物質を濾過装置２３で十
分に除去するためには、容器２内の液体の量が多ければ
循環時間を長くする必要がある。したがって、制御手段
１９は循環制御手段２４により液体の容量に対応する必
要な循環時間を決定し、一定の所定単位時間当り循環量
で循環を開始する。前記循環時間を経過すると循環を停
止させる。加熱が進行して沸騰すると、加熱を停止して
保温動作に移行する。なお、液体の沸騰は液体の単位時
間当りの温度上昇勾配値が所定値以下になったことによ
り検出できる。

【００１２】図２は請求項１の発明に係わる電気湯沸器
の構成を示す電気回路図である。図において、マイクロ
コンピュータ（以下、マイコンと称す）３０は図１に示
した制御手段１９における温度検知手段１１、容量検知
手段２５、加熱保温制御手段１０および循環制御手段２
４を実現する主装置である。マイコン３０は温度センサ
５の熱抵抗変化から液体の温度を検知する。また、その
温度情報をもとに、水の単位時間当りの温度上昇勾配値
から容器２内の液量を検知する。また、抵抗２６を介し
てトランジスタ２５を導通させ、リレー接点２２ａによ
り加熱ヒータ４ａを商用交流電源１７に接続して通電
し、また、抵抗２９を介してトランジスタ２８を導通さ
せ、サイリスタ２３により保温ヒータ４ｂを商用交流電
源に接続して通電して、加熱または保温を制御する。な
お、ダイオード２４はトランジスタ２５のオフ動作時に
おけるサージ電圧吸収用ダイオードである。

【００１３】モータ１３を駆動する駆動回路手段１２は
抵抗３２、３４、３６、可変抵抗器３３、トランジスタ
３５、ツエナーダイオード３８および増幅器３７から構
成される。操作つまみ１４はモータ１３の回転数を変化
させる手段であり、操作つまみ１４の回転操作により可
変抵抗器３３の摺動子が移動し、増幅器３７の入力電圧
に対応してモータ１３の駆動電圧が変化し、モータ１３
の回転数が変化する。なお、操作つまみ１４の回転操作
前の摺動子位置では、駆動回路１２の出力電圧はモータ
１３を駆動するのに十分でない低い電圧に設定してあ
り、操作つまみ１４を回転操作すると駆動電圧が上昇し
てモータ１３は回転する。

【００１４】駆動回路１２において、マイコン３０の出
力端子イのレベルが「ロー」レベルのときは、トランジ
スタ３５のベースは抵抗３６を介して「ロー」レベルに
接続され、可変抵抗器３３の摺動子に接続されたエミッ
タ電圧より低くなる設定によりカットオフとなり、増幅
器３７の入力電圧は操作つまみ１４で設定される可変抵
抗器３３の出力電圧により決まり、モータ１３の駆動電
圧は可変抵抗器３３の出力電圧に等しい電圧を出力す
る。一方、前記出力端子イのレベルが「ハイ」レベルの
とき、トランジスタ３５のベース電圧はツエナーダイオ
ード３８のツエナー電圧ＶZに設定され、トランジスタ３
５のエミッタフォロー回路構成により、増幅器３７へ
の入力電圧は一定の電圧（ＶZ−ＶBE）に設定される。
なお、ＶBEはトランジスタ３５のベース、エミッタ間電
圧である。

【００１５】上記構成において動作を説明する。まず、
容器２に水を入れ、商用交流電源１７を接続すると、マ
イコン３０はリレー接点２２ａを閉路して、サイリスタ
２３を導通し、出力端子イのレベルを「ロー」レベルに
初期設定する。この状態で加熱源４を商用交流電源１７
に接続して加熱が開始する。水温の上昇とともに温度セ
ンサ５の抵抗値が変化し、その変化によりマイコン３０
は水の温度を検知し、また、水温の単位時間当りの温度
上昇勾配値を算出して容器２内の水量を求める。この水
量に対して濾過に必要な循環時間を決定し、マイコン３
０の出力端子イのレベルを「ハイ」レベルに設定して循
環を開始する。モータ１３は電圧（ＶZ−ＶBE）を与え
られて回転する。また、循環時間は、濾過装置２３の濾
過能力に基づき、水量が大きいほど循環時間を長くする
ように循環時間を決定される。上記循環時間を経過する
とマイコン３０の出力端子イのレベルを「ロー」レベル
に設定し、汲み出し要望待機状態にする。操作つまみ１
４が操作されていないときはモータ１３は停止する。マ
イコン３０はさらに温度センサ５が所定温度以上になる
と、つねに温度センサ５により液温を検知し、単位時間
当りの温度上昇勾配値が所定値以下になったときに容器
２内の水が沸騰したと判断し、リレー接点２２ａ、サイ
リスタ２３ともにオフ動作する。その後、サイリスタ２
３を水温にしたがってオン動作またはオフ動作して所定
温度に保温する。

【００１６】以上のように本実施例によれば、マイコン
３０は温度上昇勾配値から水量を算出し、水量が大きい
ほど循環時間を長く決定して水を濾過装置２３を経由し
て循環し、水の沸騰までに循環を完了することにより、
沸騰した時点ではカルキ成分などの不要物質が十分に除
去されており、余分に沸騰を継続する必要がない。

【００１７】（実施例２）以下、請求項２の発明に係わ
る電気湯沸器の実施例について図面を参照しながら説明
する。図３は本実施例の電気湯沸器の構成を示す電気回
路図である。なお、図２に示した第１の実施例と同一構
成要素には同一番号を付与して説明を省略する。また、
全体の構成を図示すれば図１と同じになるので説明を省
略する。本実施例が実施例１と異なるところは、制御手
段１９における循環制御手段２４と駆動回路手段１２で
ある。図３において、マイコン３０が実行する循環制御
は、出力端子ａ〜ｄの出力に特徴がある。図２に示した
第１の実施例では、１個の端子イの出力レベルを「ロ
ー」レベルから「ハイ」レベルに切り換えて設定するこ
とにより、循環時のモータ回転数を１通りだけ決めてい
た。本実施例では、複数の出力端子ａ〜ｄの出力レベル
を決め、そのレベルの組合せによりモータ１３の回転数
を複数の回転数に切り換えて決定する。出力端子ａ〜ｄ
の「ハイ」または「ロー」レベルは、それぞれ抵抗３
９、４０、４１、４２を介してトランジスタ３５のベー
スに与えられ、トランジスタ３５のベース電位は抵抗３
６の抵抗値と前記各出力端子ａ〜ｄのレベルおよび抵抗
３９〜４２の抵抗値により決まる。したがって、モータ
１３に与える駆動電圧を複数段階に設定できる特徴があ
る。

【００１８】上記構成において駆動回路２０の動作を説
明すると、いま、マイコン３０の出力端子ａ、ｂ、ｃお
よびｄのレベルがすべて「ロー」レベルであるときは、
トランジスタ３５は非導通となり、操作つまみ１４によ
る可変抵抗器３３の摺導子位置に応じた電圧が増幅器３
７の入力され、汲み出し要望待機状態にある。また、出
力端子ａ、ｂ、ｃおよびｄのいづれかのレベルが「ハ
イ」レベルであるとき、たとえば、出力端子ａが「ハ
イ」レベルのときは、抵抗３６と抵抗３９の分圧電圧Ｖ
ａがトランジスタ３５のベースに印加され、モータ１３
には電圧（Ｖa−ＶBE）が印加される。ここで抵抗３９
〜４２の抵抗値をそれぞれ互いに異なる値に設定してお
き、出力端子ａ〜ｄの出力レベルの組合せにより、モー
タ１３への印加電圧を幾通りにも変えることができ、モ
ータ１３の回転数、すなわち、電動ポンプ７の単位時間
当り循環量を幾通りにも変えることができる。

【００１９】以下、上記構成においてその動作を説明す
る。容器２内に水を入れ、商用交流電源１７に接続した
とき、マイコン３０はリレー接点２２ａを閉路、サイリ
スタ２３を導通し、出力端子ａ〜ｄのレベルをすべて
「ロー」レベルとなるように初期設定する。この設定に
より水の加熱が開始する。このとき、操作つまみ１４を
操作していなければ可変抵抗器３３の摺動子が低電位側
に位置しており、モータ１３は回転しない。マイコン３
０は温度センサ５により水温を検知し、また、水温の単
位時間当りの温度上昇勾配値から容器２内の水量を算出
して求め、水量が大きいほどモータ１３の駆動電圧が高
くなるように出力端子ａ〜ｄのレベルを組合せて出力す
る。すなわち、水量が大きいほど単位時間当りの循環量
を多くするように出力端子ａ〜ｄの出力レベルの組合せ
を設定する。また、循環時間はを水量に関係なく所定の
一定時間とし、かつ、循環の開始時点を濾過効率の高い
高水温時とする。前記循環時間経過後、出力端子ａ〜ｄ
のレベルをすべて「ロー」レベルとして循環を停止す
る。循環の終了後、マイコン３０は水温の単位時間当り
の温度上昇勾配値が所定値以下になったことから容器内
の水が沸騰したと判断し、リレー接点２２ａ、サイリス
タ２３ともに開路する。その後、サイリスタ２３をオン
またはオフ動作させ、容器２内の水を所定温度に保温す
る。

【００２０】以上のように本実施例の電気湯沸器によれ
ば、容器２内の水量を測定し、水量が大きいほどモータ
１３の駆動電圧を高くして単位時間当り循環量を大きく
し、かつ高水温時の所定一定時間中だけ循環することに
より、濾過効率の高い温度における一定時間の循環動作
でカルキ成分などの不要物質を十分に除去することがで
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、液体
を収容する容器と、前記液体を加熱および保温するため
の加熱源と、前記液体の温度を検知するための温度検知
素子と、液体中の不要物質を除去する濾過手段と、前記
液体を前記濾過手段を経由させて強制的に循環させる循
環手段と、全体の動作を制御する制御手段とを備え、前
記制御手段は、前記温度検知素子により前記液体の温度
を検知するとともに前記液体の容量を検知するもので、
請求項１の発明においては、沸騰への加熱中において、
所定の一定単位時間当り循環量のもとに前記液体容量が
大きいほど長い循環時間となるように前記循環手段を駆
動し、沸騰までに循環を完了するように制御し、また、
請求項２の発明においては、また、第２の課題解決手段
においては、沸騰への加熱中の所定以上の液体温度にお
いて、所定の一定時間中、前記液体容量が大きいほど単
位時間当り循環量が大きくなるように前記循環手段を駆
動し、沸騰までに循環を完了するように制御することに
より、液体容量に必要なだけの総循環量を確保して、カ
ルキ成分などの不要物質を十分に除去し、かつ、その動
作が沸騰までに完了するので余分が沸騰継続が不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項２の発明に係わる電気湯
沸器の各実施例の構成を示す一部断面ブロック図

【図２】請求項１の発明に係わる電気湯沸器における制
御手段の構成を示す電気回路図

【図３】請求項２の発明に係わる電気湯沸器における制
御手段の構成を示す電気回路図図

【図４】従来の電気湯沸器の構成を示す一部断面ブロッ
ク図

【符号の説明】

２容器４加熱源５温度検知素子７電動ポンプ（循環手段）１３モータ（循環手段）１８液体１９制御手段２０切り替え手段（循環手段）２１循環吐出口（循環手段）２２濾過装置（濾過手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を収容する容器と、前記液体を加熱
および保温するための加熱源と、前記液体の温度を検知
するための温度検知素子と、液体中の不要物質を除去す
る濾過手段と、前記液体を前記濾過手段を経由させて強
制的に循環させる循環手段と、全体の動作を制御する制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知素子に
より前記液体の温度を検知するとともに前記液体の容量
を検知し、沸騰への加熱中において、所定の一定単位時
間当り循環量のもとに前記液体容量が大きいほど長い循
環時間となるように前記循環手段を駆動し、沸騰までに
循環を完了するように制御する電気湯沸器。
【請求項２】液体を収容する容器と、前記液体を加熱
および保温するための加熱源と、前記液体の温度を検知
するための温度検知素子と、液体中の不要物質を除去す
る濾過手段と、前記液体を前記濾過手段を経由させて強
制的に循環させる循環手段と、全体の動作を制御する制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知素子に
より前記液体の温度を検知するとともに前記液体の容量
を検知し、沸騰への加熱中の所定以上の液体温度におい
て、所定の一定時間中、前記液体容量が大きいほど単位
時間当り循環量が大きくなるように前記循環手段を駆動
し、沸騰までに循環を完了するように制御する電気湯沸
器。