JPH0937944A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 沸騰延長中に容器内の液体がなくなったこと
を速やかに検知して、加熱を停止させる。 【構成】 湯沸かし中は第１の所定時間を設定し、沸騰
検知後の延長中は第１の所定時間よりも大きな第２の所
定時間を設定する設定手段６と、容器１の温度を検知す
る温度検知手段３から単位温度上昇するのに要する時間
を測定する測定手段７と、測定手段７の検知時間と設定
手段６で設定される比較時間とを比較する比較手段９を
備え、比較手段９は測定手段７の検知時間が比較時間未
満になると加熱を停止させ、容器１の変色を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の電気湯沸かし器を図６に
より説明する。図６に示すように、容器21の底部には、
加熱手段22と保温手段23をドーナツ状に一体化したもの
を当接し、その中心に容器21内の温度を検知する温度セ
ンサ24を当接していた。

【０００３】温度センサ24への熱伝導はやや遅れる構成
になっていて、しかも温度センサ24は加熱手段22，保温
手段23の雰囲気による影響を少なくし、かつ容器21内の
温度を確実に検知できるように、容器21の底部を内方に
少し突き出し、その突き出した部分に温度センサ24を当
接する構成となっていた。

【０００４】そして、加熱が開始されると加熱手段22に
通電し、容器21内の温度上昇を測定し、単位温度上昇す
るのに要する時間が所定値より小さければ、容器21内に
水を入れていない状態で加熱を開始した空焼き状態であ
ると判断し、加熱手段22を停止させていた。つまり、容
器21内に水を入れていない状態で加熱手段22による加熱
を行うと、容器21は加熱手段22により急激に温度上昇
し、単位温度上昇するのに要する時間が短くなることを
利用している。

【０００５】また、空焼き状態を検知する方法として、
特開昭63-294815号公報に示す方法がある。つまり、加
熱開始から５分以内に加熱手段22をオフさせて、その間
の温度上昇度合によって空焼きを検知していた。なお、
加熱開始から５分以内に加熱手段22をオフさせるのは、
空焼き状態で加熱手段22に５分以上通電すると容器が過
加熱して変色を生じるためである。

【０００６】そして、加熱が開始されると加熱手段22に
通電し、容器21内の温度上昇を温度センサ24で測定し、
単位温度上昇するのに要する時間が所定時間より小さけ
れば加熱手段22を停止させていた。すなわち、容器21内
の温度上昇勾配が大きいと、単位温度上昇するのに要す
る時間は短くなり、また、特開昭63-294815号公報に示
すように、加熱開始時に加熱手段をオンオフさせて、そ
の間の温度上昇度合によって検知させる方法で空炊きを
検知していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルキ
臭を除去するために容器21内の液体を沸騰状態に保つこ
とが行われているが、沸騰延長時の温度センサ24は液体
温度が沸点に達して飽和しているため、液体が十分に入
っているときはほとんど温度上昇しない。

【０００８】この時に容器21内の液体を出湯し、図のよ
うな残水25が残ると、温度センサ24上の容器21底部には
まだ水滴が付着しており、温度センサ24が急激な温度上
昇をしない。つまり、水滴も沸騰温度であり、この沸騰
温度以上に水滴の温度が上昇することがない。しかも温
度センサ24上の水滴を乾かすには、加熱手段22に当接さ
れたところからの余熱でしか乾かすことができず、温度
センサ24上が完全に乾いて沸騰検知以前の湯沸かし時と
同じ温度上昇率で空焼きを検知したときには、容器21面
が変色するという問題があった。

【０００９】上述のように従来の構成では、沸騰延長中
に空焼きを素早く検知できず、過熱による温度検知手段
の異常および容器の変形や変色が生じるという課題を有
していた。

【００１０】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、沸騰延長中にも空炊きを素早く検知する電気湯沸か
し器を提供することを目的とする。

【００１１】

【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の課題解決手段は、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、前記加熱手段へ通
電する通電手段と、前記温度検知手段の入力により温度
勾配を測定する測定手段と、前記測定手段と前記通電手
段の駆動を開始する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を
開始させる加熱開始手段と、沸騰後にも前記通電手段に
より加熱手段を駆動させる沸騰延長手段と、前記測定手
段の温度勾配により沸騰を検知し、前記沸騰延長手段を
駆動させる沸騰検知手段と、前記駆動手段が駆動を開始
すると第１の値を設定し、前記沸騰延長手段が駆動され
ると第２の値を設定する設定手段と、前記測定手段の測
定した温度勾配が前記設定手段の設定する値と比較し、
前記加熱手段の加熱動作を制御する比較手段を備えたも
のである。

【００１２】また、第２の課題解決手段は、第１の課題
解決手段における温度検知手段の入力により、所定の温
度低下を検知すると、沸騰延長手段を停止させて駆動手
段を再駆動させる低下検知手段を備えたものである。

【００１３】

【作用】第１の課題解決手段では、沸騰延長中において
も空炊きを正確に検知するために、沸騰延長中と沸騰検
知以前とで、空焼きを判定する比較値を変えているの
で、速やかに容器内に水のないことを検知することがで
きる。

【００１４】第２の課題解決手段では、沸騰延長中に水
が追加されると、沸騰検知をキャンセルして最初から湯
沸かしを行い、また温度上昇の比較値も元の値に戻され
るため、沸騰延長終了時に湯が沸いていなっかたり、水
が追加されたのに空炊き検知したりという誤検知を防ぐ
ことができる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図１
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
の電気湯沸かし器のブロック図で、１は液体を収容する
容器、２は容器１の底部に当接し、容器１内の液体を加
熱する加熱手段で、具体的にはヒータ等の発熱体で構成
されるが、誘導加熱コイルにより容器１自体を発熱させ
て容器１内の液体を加熱するようにしても良い。３は容
器１の底部に当接し、容器１内の液体の温度を検知する
温度検知手段、４は加熱手段２へ通電する通電手段であ
る。

【００１６】８は加熱開始手段で、容器１内の液体を加
熱させる開始方法の全てをいい、例えば強制的に加熱を
開始させる開始スイッチであったり、強制的に加熱しか
つ沸騰検知後に特定時間沸騰を延長させる延長スイッチ
であったり、また温度検知手段３の入力が特定の温度
（例えは保温温度90℃）未満になると、自動的に加熱を
開始させる自動沸騰手段などである。

【００１７】５は駆動手段で、加熱開始手段８によって
加熱が開始されると、設定手段６、測定手段７を駆動
し、通電手段４の通電を開始する。設定手段６は、容器
１内の液体の有無を判別する第１の所定時間（本実施例
では１秒）を設定する。測定手段７は、温度検知手段３
の入力により得られた温度から所定の単位温度（本実施
例では約0.5℃）毎に上昇する時間を測定し、単位温度
上昇するのに要する時間を比較手段９に出力する。ま
た、測定手段７は単位温度上昇中に計時している時間を
沸騰検知手段10に出力する。

【００１８】比較手段９は、測定手段７の出力と設定手
段６の比較値を比較し、単位温度上昇時間の方が比較値
より短いときは通電手段４を停止させる。沸騰検知手段
10は、測定手段７の計測途中の時間が所定値（本実施例
では25秒とする）に達すると、沸騰検知とみなし沸騰延
長手段11を駆動する。沸騰延長手段11は、沸騰検知する
までに延長スイッチによって沸騰延長されていないとき
には即前記通電手段４を停止させて沸騰を終了させる。
沸騰延長が設定されているときには、設定手段６に第２
の所定値を設定（本実施例では４秒）する。そして、通
電手段４を特定の方法にて通電制御するように構成され
ている（本実施例では３分間、通電手段４を連続で通電
するものとする）。

【００１９】図２は本発明の第１の実施例の電気湯沸か
し器の回路図である。図２において、13は交流電源，14
は直流電源である。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
で構成される。通電手段４は加熱手段２のそれぞれの発
熱体2a,2bと交流電源10とを直列に接続するためのリレ
−接点4a，4bと、このリレ−接点4a，4bの制御を行なう
リレ−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−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進符号に変換
するAD変換器（アナログ／デジタル変換器）3bで構成さ
れている。

【００２１】加熱開始手段８は、この入力により通電手
段４を強制的に再通電させることを可能とする再加熱ス
イッチ8aと、通電手段４を強制的に再通電させかつ沸騰
検知後さらに強制的に通電を継続させる延長スイッチ8b
と、それぞれに接続された抵抗8c〜8fで構成され、スイ
ッチのオンオフで信号を送る。沸騰延長の設定を行うに
は、即延長スイッチ8bをオンする方法と、最初に再加熱
スイッチ8aをオンした後に延長スイッチ8bをオンする方
法のどちらでも可能である。また、沸騰延長設定中に再
加熱スイッチ8aをオンすると、沸騰延長設定は解除され
て沸騰検知と同時に保温モードに移行するようになって
いる。

【００２２】15は表示手段で、容器１内の状態が加熱
中，保温中，あるいは空焼き検知中等のどの状態なのか
を外部に知らせるもので、ＬＥＤなどを用いた表示部15
a〜15cとブザーなどによって報知する報知部15d で構成
されている。16はマイクロコンピュータ（以後マイコン
と略する）である。

【００２３】図３は本発明の第１の実施例のマイコン15
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、これを実行することで駆動手段５、
設定手段６，測定手段７，比較手段９，沸騰検知手段1
0，沸騰延長手段11の制御方法を実現している。以下に
この動作を説明する。

【００２４】保温の温度制御中（ステップ１）や電源投
入時などで温度が特定の温度以下であったり、再加熱ス
イッチ8aや延長スイッチ8bが入力されたりすると（ステ
ップ２）、加熱手段２を駆動（ステップ３）し、それと
同時に第１の所定時間を設定手段６に設定する（ステッ
プ４）。

【００２５】そして、温度検知手段３の入力により測定
手段７が単位温度上昇するのに要する時間を測定し（ス
テップ５）、ステップ６で単位温度上昇を検知したかを
判定する。ステップ６で単位温度上昇を検知していれ
ば、ステップ７で第１の所定時間と測定手段７の計時し
た時間を比較して第１の所定時間の方が大きいときには
加熱手段２を停止させて、空焼きの報知および表示を行
い（ステップ８）、第１の所定時間の方が小さいときに
は、測定手段７をクリアし（ステップ９）、新たな単位
温度上昇する時間を計時するためステップ５に戻る。

【００２６】一方、ステップ６で単位温度上昇が検知さ
れないときには、ステップ10で沸騰を検知したかどうか
判定される。本実施例において沸騰検知は沸点に到達す
ると温度上昇がなくなることを利用して、空焼き検知と
は逆に測定手段７の計時中の値が前記所定値より大きく
なる時点を検知するものである。

【００２７】ステップ10で沸騰検知してなければ、ステ
ップ５でさらに前記測定手段７が計時を続ける。またス
テップ10で沸騰を検知すると、前述のような方法で沸騰
延長が設定されているかどうかを判定し（ステップ1
1）、設定されていなければステップ19で加熱手段２を
停止させて表示手段15によって沸騰検知表示及び報知を
行い、ステップ１に戻る。

【００２８】ステップ11で延長設定されている判定すれ
ば、ステップ12で設定手段６の設定値を第２の所定時間
に変更し、ステップ13で沸騰延長時間が終了したかどう
かを判定する。ここで延長時間（３分）が経過しておれ
ば、ステップ19に移行して加熱手段２をオフして沸騰報
知および表示を行いステップ１に移行する。ステップ13
で沸騰延長終了時間が経過してなければ、延長時間を計
時し（ステップ14）、温度検知手段３の入力により測定
手段７が単位温度上昇するのに要する時間を測定し（ス
テップ15）、ステップ16で単位温度上昇を検知したかを
判定する。

【００２９】ステップ16で単位温度上昇してなければス
テップ13に戻り、単位温度上昇を検知していれば、第２
の所定時間と測定手段７の計時した時間を比較して、第
２の所定時間の方が大きいときには加熱手段２を停止さ
せて、空焼きの報知および表示を行い（ステップ８）、
第２の所定時間の方が小さいときには、測定手段７をク
リアし（ステップ18）、新たな単位温度上昇する時間を
計時するためステップ13に戻るように構成してある。

【００３０】以上のように第１の実施例によれば、沸騰
延長中の温度上昇勾配の比較値を湯沸かし中より大きく
設定し直すことで、沸騰延長中にも速やかに容器内に水
のないことを検知することができる。つまり、沸騰延長
中では容器内の液体の温度が沸騰点に到達してしまって
いるので、容器内の液体をほとんどない場合にも急激に
その液体の温度が上昇することがないので、このような
場合には、空焼きを判定する温度勾配の値を湯沸かし時
とは変え、早期の内に空焼きを検知できるようにしてい
る。なお、湯沸かし中には液体の温度が沸騰点まで達し
ていないので、容器内の液体がほとんど内場合には液体
が沸騰点まで急激に上昇するので、通常通りの空焼き判
定でも早期の内に空焼きを検知できる。

【００３１】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て図４および図５を参照にしながら説明する。なお、第
１の実施例で説明したものと同一構成部材については同
一番号を付し、その説明を省略する。

【００３２】図４は本発明の第２の実施例の電気湯沸か
し器のブロック図で、第１の実施例と異なるところは、
低下検知手段12が追加されているところで、沸騰延長手
段11が駆動されているときに、温度検知手段３の入力に
よって所定の温度低下（本実施例では５℃とする）が検
知されると、沸騰延長手段11の駆動を停止させて、駆動
手段５を再駆動させるように構成している。

【００３３】図５は第２の実施例のマイコン15に記憶さ
れたプログラムの温度制御部分のフロ−チャ−トで、こ
れによって動作を説明する。

【００３４】図３と同様に、保温の温度制御中（ステッ
プ21）や電源投入時などで温度が特定の温度以下であっ
たり、再加熱スイッチ8aや延長スイッチ8bが入力された
りすると（ステップ22）、加熱手段２を駆動（ステップ
23）し、それと同時に第１の所定時間を設定手段６に設
定する（ステップ24）。

【００３５】そして、温度検知手段３の入力により測定
手段７が単位温度上昇する時間を測定し（ステップ2
5）、ステップ26で単位温度上昇を検知したかを判定す
る。ステップ26で単位温度上昇を検知していれば、ステ
ップ27で第１の所定時間と測定手段７の計時した時間を
比較して、第１の所定時間の方が大きいときには前記加
熱手段２を停止させて、空焼きの報知および表示を行い
（ステップ28）、第１の所定時間の方が小さいときに
は、測定手段７をクリアし（ステップ29）、新たな単位
温度上昇する時間を計時するためステップ25に戻る。

【００３６】一方、ステップ26で単位温度上昇が検知さ
れないときには、ステップ30で前述の方法と同様に沸騰
を検知したかどうか判定される。

【００３７】ステップ30で沸騰検知してなければ、ステ
ップ25でさらに測定手段７が計時を続ける。またステッ
プ30で沸騰を検知すると、前述のような方法で沸騰延長
が設定されているかどうかを判定し（ステップ31）、設
定されていなければステップ41で加熱手段２を停止させ
て表示手段15によって沸騰検知表示及び報知を行い、ス
テップ21に戻る。

【００３８】ステップ31で延長設定されていると、ステ
ップ32で設定手段６の設定値を第２の所定時間に変更す
る。そして、ステップ33でこの時点の温度検知手段３の
値を基準値として記憶する。次に、ステップ33で記憶し
た基準値と現在の温度検知手段３の値を比較して、所定
の温度だけ現在温度の方が低ければ、ステップ24に戻る
（ステップ34）。ステップ34で温度低下が検知されなけ
れば、ステップ35で沸騰延長時間が終了したかどうかを
判定する。ここで延長時間（３分）が経過しておれば、
ステップ41に移行して前記加熱手段２をオフして、沸騰
報知および表示を行いステップ21に移行する。ステップ
35で沸騰延長終了時間が経過してなければ、延長時間を
計時し（ステップ36）、温度検知手段３の入力により測
定手段７が単位温度上昇する時間を測定し（ステップ3
7）、ステップ38で単位温度上昇を検知したかを判定す
る。ステップ38で単位温度上昇してなければ、ステップ
34に戻り、単位温度上昇を検知していれば、第２の所定
時間と測定手段７の計時した時間を比較して、第２の所
定時間の方が大きいときには加熱手段２を停止させて、
空焼きの報知および表示を行い（ステップ28）、第２の
所定時間の方が小さいときには、測定手段７をクリアし
（ステップ40）、ステップ33に戻ってこの時点での温度
検知手段３の値を基準値として更新して、新たな単位温
度上昇及び所定の温度低下の判定を行うように構成され
ている。

【００３９】以上のように第２の実施例によれば、簡単
な構成で沸騰延長中の水の追加を検知することができ、
これによって加熱開始時の処理に戻してやることで、正
しい沸騰検知を行うことと、空炊きの誤検知を防ぐこと
ができる。

【００４０】なお、本実施例では、沸騰延長中の加熱手
段２の制御方法は連続通電としたが、オンオフ通電を行
うことによって蒸気の出方を少なく抑えることも可能で
ある。

【００４１】また、各実施例では、温度勾配を単位温度
上昇するのに要する時間で測定したが、単位時間当たり
の上昇温度で温度勾配を検知しても良く、要は温度勾配
を検知するものであれば良いことはいうまでもない。

【００４２】

【発明の効果】上記実施例の説明から明かなように、請
求項１の発明では、沸騰延長時には温度上昇勾配の検知
を緩くすることで、早期に空炊きを検知するので、容器
内の温度を低く抑えることができ、容器の熱変形や変色
を防ぐことができる。

【００４３】また、請求項２の発明では、沸騰延長中の
水の追加を検知することができ、これによって加熱開始
時の処理に戻してやることで、沸騰延長終了時には確実
に沸騰させることができ、かつ温度上昇勾配検知を再設
定してやることで空炊きの誤検知を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図２】同電気湯沸かし器の回路図

【図３】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図４】本発明の第２の実施例の電気湯沸かし器のブロ
ック図

【図５】同電気湯沸かし器の動作を示すフロ−チャ−ト

【図６】従来の電器湯沸かし器の要部断面図

【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 設定手段 ７ 測定手段 ８ 加熱開始手段 ９ 比較手段 10 沸騰検知手段 11 沸騰延長手段 12 低下検知手段

Claims (2)

【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、前記加熱手段へ通電する通電手段と、
   前記温度検知手段の入力により温度勾配を測定する測定
   手段と、前記測定手段と前記通電手段の駆動を開始する
   駆動手段と、前記駆動手段の駆動を開始させる加熱開始
   手段と、沸騰後にも前記通電手段により加熱手段を駆動
   させる沸騰延長手段と、前記測定手段の温度勾配により
   沸騰を検知し、前記沸騰延長手段を駆動させる沸騰検知
   手段と、前記駆動手段が駆動を開始すると第１の値を設
   定し、前記沸騰延長手段が駆動されると第２の値を設定
   する設定手段と、前記測定手段の測定した温度勾配が前
   記設定手段の設定する値と比較し、前記加熱手段の加熱
   動作を制御する比較手段を備えた電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】 温度検知手段の入力により、所定の温度
   低下を検知すると、沸騰延長手段を停止させて、駆動手
   段を再駆動させる低下検知手段を備えた請求項１記載の
   電気湯沸かし器。