JPH08117101A - 電気給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作が安定な水位検知を行い、視認性の良い
水位表示を行う電気給湯器を提供する。 【構成】 液体を収容する容器３４と、前記容器３４の
上部と下部で連通する水管３０と、水管３０内に位置し
軸方向に長い浮き３６と、複数組の光学センサ３７〜３
９と、水位の表示を行う表示手段４１とを有し、浮き３
６は複数組の光学センサ３７〜３９の少なくとも１つの
光を遮断し、浮き３６の位置を検出し、浮き３６の位置
により水位を演算し、表示手段４１により水位を表示す
る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯を沸かして保温する
電気湯沸かし器や、一旦沸かした湯を冷却して提供する
冷水器等のいわゆる電気給湯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気湯沸かし器や冷水器等のいわ
ゆる電気給湯器には、図８および図９に示すように、容
器１の上下で連通する水管２の外周面に設けた電極３と
水管２内の水４そのものとを２つの電極とする静電容量
５が水位によって変化することを利用して、静電容量５
により周波数が決まる発振回路６を構成し、この発振周
波数から水量演算手段７により水量を検知し、表示手段
８で水位を表示するものがあった。ここで発振回路６は
インバータ９、１０、抵抗１１、１２、静電容量５（抵
抗成分１３を含む）から構成されており、さらに電極３
には対地間に浮遊容量１４が存在している。

【０００３】また、図１０に示すように、本体１５と容
器１６を覆う蓋１７内に一端を回転可能に支持した浮き
１８を設け、その回転軸１９に取り付けた指示体２０を
蓋１７の前面に臨ませて、容器１６内の水位を指示体２
０の回転によって示すようにしたものもあった。

【０００４】また図１１に示すように、容器（図示せ
ず）に連通する水管２１の中に浮き２２を入れて、この
水管２１を本体２３に設けた窓２４に臨ませて水位を示
すものもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気給湯器では、次のような課題があった。

【０００６】すなわち、従来の電気給湯器の第１の例で
は、水管２内の水４そのものを電極としているので、水
４が純水に近く電気伝導度が小さい場合は抵抗１３が大
きくなり安定な発振ができないという問題があった。さ
らに、電極３は対地間に浮遊容量１４を有するので、人
が近づくと発振周波数が変化し水量検出に誤差を生じる
という問題も有していた。

【０００７】従来の電気給湯器の第２の例では、蓋１７
内に浮き１８とその回転軸１９や支持体などが存在する
ため取扱いが不便であり、使い勝手が悪いという問題が
あった。また、容器内の水量を回転角に変換して相対的
に表示してあるため、残水量が直感的につかみにくいと
いう課題があった。

【０００８】従来の電気給湯器の第３の例では、水管２
１内の浮き２２を赤などに着色しているものの浮き２２
自体が小さいので、少し離れたところからでは視認しに
くいという問題があった。また、容器と連通する水管２
１を本体２３外縁部に近接させているので外部との熱の
伝導が生じ保温効率が低くなるとともに、冷水を蓄えて
いるときには水管２１とその周辺に結露を生じるという
問題があった。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、動作が安定で視認性のよい水位検知装置を備えた電
気給湯器を得ることを第１の目的としている。

【００１０】また、下限水量あるいは上限水量を明示的
に知ることのできる電気給湯器を提供することを第２の
目的としている。

【００１１】また、断熱性を向上させて保温効率を高め
ると同時に結露も防止し得る電気給湯器を提供すること
を第３の目的としている。

【００１２】

【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と、前記容器の
上部と下部で連通する水管と、前記水管内に設けられた
軸方向に長い浮きと、複数組の光学センサと、表示手段
とを有し、前記浮きは前記複数組の光学センサの少なく
とも１つ以上と関係する水位検知装置を有することを第
１の課題解決手段としている。

【００１３】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、浮きは、容器の最小水位
または最大水位では複数組の光学センサのどれとも関係
しない構成にしたことを第２の課題解決手段としてい
る。

【００１４】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、水管と複数組
の光学センサの周囲に断熱処理を施したことを第３の課
題解決手段としている。

【００１５】

【作用】本発明は上記した第１の課題解決手段により、
水位を安定して検知し表示することができる。

【００１６】また、第２の課題解決手段により、容器の
水が最小水位または最大水位であることを明確に知るこ
とができる。

【００１７】また、第３の課題解決手段により、水位検
知のための水管及び周辺の結露を防ぐことができる。

【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〜図４を使って説明する。図１は、本発明の電気
給湯器の一実施例の要部の縦断面図である。図１に示す
ように、ガラス製の水管３０の下端は接続パイプ３１、
３２と延長管３３を介して容器３４の下部と連通し、上
端は接続パイプ３５を介して容器３４の上部と連通して
いる。水管３０の中には軸方向に長い浮き３６が入れて
あり、水管３０の下部には第１の光学センサ３７があ
る。この第１の光学センサ３７は、赤外発光ダイオード
３７ａとフォトトランジスタ３７ｂとからなり、水管３
０を挟んで向かい合う位置に設けてある。

【００１９】水管３０の中間位置には第２の光学センサ
３８、水管３０の上部位置には第３の光学センサ３９を
設けてあり、これらの光学センサ３８、３９も赤外発光
ダイオード３８ａ、３９ａとフォトトランジスタ３８
ｂ、３９ｂとからなっており、浮き３６がそれぞれの光
学センサの赤外発光ダイオードとフォトトランジスタの
間に存在するときには遮光される。

【００２０】図２は、水位が変化したときのそれぞれの
場合の浮き３６と各光学センサ３７〜３９との位置関係
を示したのもので、その結果各光学センサの発光・受光
は図３に示すようになる。ここで、浮き３６は、どんな
水位であっても光学センサ３７〜３９の少なくとも１つ
以上を遮光するようにしているので、浮き３６を見失う
ことがない。そして、水位検知装置４０によって水位を
検知して本体前面に設けてある発光ダイオードによる表
示手段４１によって図４に示すように５段階の水位表示
を行う。

【００２１】上記したように本実施例によれば、光透過
性の水管を挟んで設けた光学センサと水管内にある軸方
向に長い浮きの相対位置により水位を検知するので動作
が安定である。また、検知した水位を本体前面の発光ダ
イオードからなる水位表示手段により示すので視認性が
よい。

【００２２】つぎに、本発明の第２の課題解決手段の実
施例を図５〜図７を使って説明する。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。図５は、本実施例における電気給湯器の要部の縦断
面図で、通常の使用における最小とすべき水位の状態を
示してある。この最小水位以下において光学センサ３７
は、浮き３６にかからない位置に配置している。このよ
うに、浮き３６がどの光学センサにもかからない状態を
最小水位以下とする構成にすれば、浮き３６と第１の光
学センサ３７との位置の設定が簡単で、かつ水管３０を
容器３４に連通させるにも容易になるものである。

【００２３】本実施例ではこの最小水位を０．３リット
ルとし、この最小水位以下では表示手段４１の最下段の
発光ダイオードのみを点滅させて表示し、他の水位表示
と明確に区別している。図６は、各水位レベルでの浮き
の代表的な位置とそのときの水位表示とを一覧にして示
したものでる。

【００２４】上記したように本実施例によれば、浮きが
どの光学センサにもかからない状態を最小水位以下とす
る構成により、水管と浮き、光学センサの構成が容易に
なるものである。

【００２５】なお、本実施例では最小水量以下の場合に
どの光学センサとも関係しない構成としたが、最大水量
以上の場合にどの光学センサとも関係しない構成とする
事も可能であり、その場合は水管上部およびその周辺の
構成が容易になるのは言うまでもない。

【００２６】つぎに、本発明の第３の課題解決手段の実
施例を図７を使って説明する。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。図７
は本実施例における電気給湯器の要部の縦断面図で、容
器３４の底部から連通管４２を介してポンプ４３が設け
てあり、このポンプ４３はモーター（図示せず）によっ
て駆動されて容器内の水を熱交換手段４４に送り出す。
熱交換手段４４は、本実施例ではペルチェ素子を使用し
て送られてきた水を冷却している。熱交換手段４４で冷
却された水は、循環パイプ４６を通って容器３４に戻さ
れる。容器３４の外周には遮熱板４７が巻かれており断
熱材としてグラスウールを充填している。本体４９の上
部にある蓋５０にもグラスウールを充填し、上記連通管
４２、ポンプ４３、循環パイプ４６には独立した気泡を
持つ発泡性の樹脂で覆って断熱を図っている。

【００２７】そして、容器３４内の水位を検知するため
の水管３０、光学センサ３７〜３９とその周辺も同じく
独立した気泡を持つ発泡性の樹脂で覆って断熱を図って
いる。光学センサ３７〜３９を用いて水位を検知して表
示手段（ここでは図示せず）にて水位を表示させるのは
上記実施例と同じである。

【００２８】上記したように本実施例によれば、水位を
検知するための水管および光学センサに断熱処理を施し
ているので、水管と光学センサ周辺の結露を防止するこ
とができ、また容器内の水の保冷効率も向上させること
ができる。

【００２９】

【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、容器の上部と下部で連通する水管内に軸方向
に長い浮きを設け、この浮きと少なくとも１つ以上が関
係する複数組の光学センサにより水位を検知して表示手
段にて水位を表示するので、動作が安定で視認性のよい
水位検知装置を備えた電気給湯器が得られる。

【００３０】また、容器の最小水位以下または最大水位
以上では複数組の光学センサのどれとも関係しない構成
にして、その状態を表示するので、容器内の水が最小水
位以下または最大水位以上であることを明確に知ること
ができる。

【００３１】また、水管と複数組の光学センサの周囲に
断熱処理を施したことにより、断熱性を向上させて保温
効率を高めると同時に結露も防止し得るものである。

【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給湯器の要
部縦断面図

【図２】同実施例の浮きと光学センサとの関係を示す図

【図３】同実施例の光学センサの受光と遮光との関係を
示す図

【図４】同実施例における水位表示を示す図

【図５】本発明の第２の実施例における電気給湯器の要
部縦断面図

【図６】同実施例における水位と浮きの位置、表示を示
す図

【図７】本発明の第３の実施例における電気給湯器の要
部縦断面図

【図８】従来の電気給湯器の要部断面図

【図９】同電気給湯器の水位検知部の回路図

【図１０】従来の別の電気給湯器の分解斜視図

【図１１】従来のさらに別の電気給湯器の外観斜視図

【符号の説明】

３０ 水管 ３４ 容器 ３６ 浮き ３７、３８、３９ 光学センサ ４０ 水位検知装置 ４１ 表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 良美 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収容する容器と、前記容器の上部
   と下部で連通する透光性の水管と、前記水管内に設けら
   れた軸方向に長い浮きと、複数組の光学センサと、表示
   手段とを有し、前記浮きは前記複数組の光学センサの少
   なくとも１つ以上と関係する構成にした水位検知装置を
   備える電気給湯器。
2. 【請求項２】 浮きは、容器の最小水位または最大水位
   では複数組の光学センサのどれとも関係しない構成にし
   た請求項１記載の電気給湯器。
3. 【請求項３】 水管と複数組の光学センサの周囲に断熱
   処理を施した請求項１または２に記載の電気給湯器。