JPH09443A - 電気ポット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストが安くかつ回路基板上に大きなスペー
スを必要としないかつ回路基板の温度上昇が低くなる電
源回路を備えた電気ポットを提供する。 【構成】 交流電源に各々直列接続された整流素子と制
御素子とヒーターと、制御素子の両端に各々並列接続さ
れた平滑用コンデンサーと、制御回路とを備え、制御素
子は平滑用コンデンサーの両端電圧の大小に応じてスイ
ッチング動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湯を沸かす電気ポットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このタイプの電気ポットは例えば
特公平６−８５７３６号公報に開示されている。この公
報によると、交流電源にリレーおよびヒーターが直列接
続され交流電源に電源回路を介して制御回路（マイクロ
コンピュータ）が接続されている。そして、温度センサ
ー回路の入力により、制御回路から制御信号がリレーに
出力している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な電気ポットで
は、制御回路用に比較的電圧変動が少なくかつ低電圧の
直流電圧が要求されるため、上述の電源回路はトランス
と整流回路と平滑回路と定電圧回路から構成され、コス
トが高くなる欠点がある。

【０００４】この欠点を解消するために、回路基板上に
酸化金属抵抗を配置し、交流電源を降圧させて電源回路
を構成する手段もある。しかし、この抵抗は比較的大型
なため回路基板上に大きなスペースを必要とし、かつ抵
抗からの発熱が大きいため回路基板の温度上昇が高くな
る欠点がある。故に本発明はこの様な従来の欠点を考慮
して、コストが安くかつ回路基板上に大きなスペースを
必要としないかつ回路基板の温度上昇が低くなる電源回
路を備えた電気ポットを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、交流電源に各々直列接続された整流素子
と制御素子とヒーターと、制御素子の両端に各々並列接
続された平滑用コンデンサーと制御回路とを備え、制御
素子は平滑用コンデンサーの両端電圧の大小に応じてス
イッチング動作を行う様に設けるものである。

【０００６】本発明は更に望しくは、平滑用コンデンサ
ーの両端にポンプ回路を並列接続させるものである。

【０００７】

【作用】上述の様に、交流電源からの電圧が整流素子に
より整流されヒーターにより降圧され、制御素子に並列
接続された平滑用コンデンサーの両端電圧は上昇する。
そして両端電圧が所定値より高くなると、制御素子はオ
ンし、電流は主に制御素子を流れ、平滑用コンデンサー
への充電電流が流れなくなり、両端電圧は低下する。そ
して両端電圧が所定値より低くなると制御素子がオフ
し、平滑用コンデンサーが充電し、両端電圧は再び上昇
する。

【０００８】この様に制御素子は平滑用コンデンサーの
両端電圧を略一定に保つ様にオンオフを繰り返すので、
平滑用コンデンサーに並列接続された制御回路へ略一定
の電圧を供給できる。

【０００９】また平滑用コンデンサーの両端電圧は略一
定に保たれるので、平滑用コンデンサーに並列接続され
たポンプ回路へも一定の電圧が供給できる。故に電源電
圧が変動しても、湯の出方の変化量が少なくできる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例に係る電気ポットを図
１と図２に従い説明する。図１はこの電気ポットの断面
図、図２はこの電気ポットの回路図である。これらの図
に於て、フレーム１は円筒状のものであり、容器２はフ
レーム１に内装された有底筒状のものである。ヒーター
セット３は内容液（水等）を収納する容器２の底部に密
着して取付けられたヒーター（保温用）４と他のヒータ
ー（湯沸かし用）５からなる。裏蓋６はフレーム１の下
部に固定され、容器２の底壁との間に収納空間７が設け
られている。

【００１１】給湯パイプ８はその一端が容器２に連通
し、他端がフレーム１の外に導出している。給湯ポンプ
９は給湯パイプ８の経路に位置し、収納空間７内に配置
固定され、直流モータ１０により駆動される。収納ボッ
クス１１はヒーター４と他のヒーター５と給湯ポンプ９
の制御を行う制御部品を収納している。

【００１２】温度センサー１２は容器２の外底面に密着
して取付けられ、蓋体１３はフレーム１の上部に回転自
在に設けられ、給湯スイッチ１４は蓋体１３の上部に設
けられている。そして、再沸騰スイッチ１５は下部に設
けられている。

【００１３】次に電気回路を図２に従い説明する。サー
ジアブソーバー１６とコンデンサーが並列して交流電源
１７に接続され、リレー接点１８が他のヒーター５に直
列接続され、その直列回路が交流電源１７に並列接続さ
れている。整流素子１９は例えばブリッジ整流回路から
なり、その一端子が交流電源１７の一端子に接続され他
の端子がヒーター４を介して交流電源１７の他の端子に
接続されている。整流素子１９の別の端子（２個）は各
々第１リード線２０と第２リード線２１に接続されてい
る。

【００１４】制御素子２２は例えばＴＲＩＡＣからな
り、その両端は各々第１リード線２０と第２リード線２
１に接続されている。電圧検出回路２３は抵抗２５とツ
ェナーダイオード２６の直列回路からなり、その一端が
制御素子２２のゲートに接続され、その他端が第２リー
ド線２１に接続されている。

【００１５】平滑用コンデンサー２７の両端は各々第１
リード線２０と第２リード線２１に接続されている。こ
の様に、交流電源１７の一端と整流素子１９と第１リー
ド線２０と制御素子２２と第２リード線２１とヒーター
４と交流電源１７の他端は直列接続され、閉回路を構成
している。

【００１６】給湯スイッチ１４とモーター回路２８は直
列接続され、その直列回路の両端が各々第１リード線２
０と第２リード線２１に接続されている。リレー回路２
９はリレー３０とダイオード３１が並列接続されたもの
であり、リレー回路２９の一端はトランジスター３２の
コレクターと接続され、他端は第２リード線２１と接続
されている。

【００１７】トランジスター３２のエミッターは第１リ
ード線２０に接続され、トランジスター３２のベースは
リード線３３の一端に接続され、その一端は抵抗３４ａ
を介して第１リード線２０に接続されている。リード線
３３の他端は抵抗を介して、マイクロコンピュータ等か
らなる制御回路３４の端子Ｐ１に接続されている。

【００１８】ツェナーダイオード３５の一端は第１リー
ド線２０に接続され、他端はトランジスター３６のベー
スに接続され、コレクターは第２リード線２１に接続さ
れ、コンデンサー３７の一端が第１リード線２０に接続
され、他端がトランジスター３６のエミッターに接続さ
れ、そのエミッターが接地されている。

【００１９】リード線３８の一端は第１リード線２０に
接続され、リード線３８の他端は制御回路３４の端子Ｐ
２、Ｐ３に接続され、保温ランプ３９と抵抗を介して端
子Ｐ５に、そして湯沸かしランプ４０と抵抗を介して端
子Ｐ６に、また再沸騰スイッチ１５と抵抗を介して端子
Ｐ７に接続されている。

【００２０】温度センサー１２の一端はリード線３８に
接続され、温度センサー１２の他端は抵抗４１を介して
接地され、前記他端と抵抗４１の中間点が抵抗４２を介
して制御回路３４の端子Ｐ８に接続されている。これら
の部品により、本実施例の電気ポットが構成されてい
る。

【００２１】次に、この電気ポットの動作を再び図１と
図２に従い説明する。最初に容器２内に水を入れ、電気
ポットの電源プラグを電源コンセント（いずれも図示せ
ず）に挿入する。

【００２２】交流電源１７がゼロ電位から正電位に変化
する時に、整流素子１９のダイオードＤ１と第１リード
線２０と平滑用コンデンサー２７と第２リード線２１と
整流素子１９のダイオードＤ２とヒーター４に電流が流
れ、平滑用コンデンサー２７の両端電圧が上昇し始め
る。この時、制御素子２２は平滑用コンデンサー２７の
両端電圧がまだ低いためオフしている。

【００２３】そして、平滑用コンデンサー２７の両端電
圧がダイオード２６のツェナー電圧（例えば１１Ｖ）以
上になると、電圧検出回路２３（即ち抵抗２５とダイオ
ード２６）に電流が流れ、制御素子２２にゲート電流が
流れ、制御素子２２がオンする。そして、交流電源１７
からダイオードＤ１と第１リード線２０と制御素子２２
と第２リード線２１とダイオードＤ２とヒーター４と交
流電源１７へと電流が流れる。その結果、平滑用コンデ
ンサー２７の両端電圧が低下し、電圧検出回路２３へ電
流が流れなくなり、制御素子２２がオフする。この様に
制御素子２２がオフすると、再び平滑用コンデンサー２
７が充電され、平滑用コンデンサー２７の両端電圧が上
昇し始める。

【００２４】上述の様に、制御素子２２は平滑用コンデ
ンサー２７の両端電圧が所定値より高い時はオンし、両
端電圧が所定値より低い時はオフする様に、スイッチン
グ動作を行う。即ち制御素子２２は平滑用コンデンサー
２７の両端電圧が略一定に（所定値に）なる様に、オン
とオフを繰り返す。

【００２５】また、交流電源１７がゼロ電位から負電位
に変化する時は、交流電源１７の一端からヒーター４と
整流素子１９のダイオードＤ３と第１リード線２０と平
滑用コンデンサー２７と第２リード線２１とダイオード
Ｄ４と交流電源１７の他端に電流が流れる。その後の動
作は上述の正電位の場合と同じである。

【００２６】この様に、制御素子２２のスイッチング動
作（オンとオフの繰り返し）により平滑用コンデンサー
２７の両端電圧は略一定に保たれるので、平滑用コンデ
ンサー２７の両端にモーター回路２８とリレー回路２９
と制御回路３４を並列接続しても、これらの回路２８、
２９、３４には電圧変動の少ない電源電圧を供給でき
る。

【００２７】また、整流素子１９と制御素子２２とヒー
ター４と電圧検出回路２３と平滑用コンデンサー２７と
からなる電源回路４３では、ヒーター４が比較的低イン
ピーダンスであるので、負荷回路としてモーター回路２
８とリレー回路２９と制御回路３４を全て接続しても、
各回路２８、２９、３４に十分な電流を供給できる。

【００２８】更に、制御素子２２がオフ時には、ヒータ
ー４と整流素子１９と平滑用コンデンサー２７と負荷回
路２８、２９、３４の経路で、そして制御素子２２がオ
ン時に、ヒーター４と整流素子１９と制御素子１９の経
路で電流が流れる。その結果ヒーター４には常時電流が
流れるため、ヒーター４は略一定の発熱量となる。回路
定数を設定してヒーター４の発熱量が約３２Ｗになる様
に設けると、約２．２リットルの内容量の電気ポットに
於ては適切な保温電力となる。

【００２９】更にこの様な初期の状態では容器２内の水
温が低いため、温度センサー１２の抵抗値が大きい。そ
して、この大きい抵抗値に対応する電圧が制御回路３４
内の端子Ｐ８に入力すると、制御回路３４は端子Ｐ１に
「Ｌ₀」信号を出力する。その結果、端子Ｐ１に接続さ
れたリード線３３は低電圧となり、トランジスター３２
がオンし、リレー回路２９がオンし（電流が流れ）、リ
レー回路２９と接続されたリレー接点１８がオンし、他
のヒーター（湯沸かし用）５がオンする。そして、ヒー
ター４と他のヒーター５が同時に発熱し湯沸かしを行
う。

【００３０】次に、湯温が上昇し略沸騰温度に達する
と、温度センサー１２の抵抗値が小さくなり、制御回路
３４の端子Ｐ８への出力が所定値となり、制御回路８が
「沸騰」と判定し、制御回路８は端子Ｐ１へ「Ｈ_i」信
号を出力する。その結果、リード線３３は高電圧とな
り、トランジスター３２がオフし、リレー回路２９がオ
フし、リレー接点１８がオフし、他のヒーター５がオフ
し、保温動作に移行する。

【００３１】次に、使用者が湯を必要とし、給湯スイッ
チ１４をオンすると、モーター１０に電圧が印加され、
給湯ポンプ９が動作し、出湯が開始する。以上にて、本
電気ポットの動作説明を終わる。

【００３２】なお上述の説明に於て、給湯ポンプ９を用
いて容器２内の湯を汲み出す電動式の電気ポットを例示
した。しかし本発明はこのタイプに限らず、給湯ポンプ
９の代わりにエアーポンプを用いて容器内の空気圧を高
めて湯を取り出すエアー式電気ポットにも適用する事が
できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述の様に、交流電源からの電
圧が整流素子により整流されヒーターにより降圧され、
制御素子に並列接続された平滑用コンデンサーの両端電
圧は上昇する。そして両端電圧が所定値より高くなる
と、制御素子はオンし電流は主に制御素子を流れ、平滑
用コンデンサーへの充電電流が流れなくなり、両端電圧
は降下する。そして両端電圧が所定値より低くなると制
御素子がオフし、平滑用コンデンサーが充電し、両端電
圧は再び上昇する。

【００３４】この様に制御素子は平滑用コンデンサーの
両端電圧を略一定に保つ様にオンオフを繰り返すので、
平滑用コンデンサーに並列接続された制御回路へ略一定
の電圧を供給できる。上述の様に、整流素子と制御素子
と降圧抵抗としてのヒーターと平滑用コンデンサーによ
り電源回路を構成するので、従来の様に高価な電源トラ
ンスが必要ないため安価かつ電圧変動の少ない電源回路
が得られる。

【００３５】すなわち、リレー回路とモーター回路と制
御回路へ電圧を供給する電源回路を共通化できるので、
個別に整流回路と平滑回路を設ける従来品と比べて、低
コストで製造できる。また従来の様に、大型の金属抵抗
を用いる必要がないので、比較的小さい回路基板で済
み、かつ回路基板の温度上昇が小さい。

【００３６】また本発明では、平滑用コンデンサーの両
端電圧は略一定に保たれるので、平滑用コンデンサーに
並列接続されたポンプ回路へも一定の電圧が供給でき
る。故に電源電圧が変動しても、変化量の少ない湯が取
り出せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電気ポットの断面図であ
る。

【図２】前記電気ポットの電気回路図である。

【符号の説明】

４ ヒーター １９ 整流素子 ２２ 制御素子 ２７ 平滑用コンデンサー ３４ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有中 昭雄 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に各々直列接続された整流素子
   と制御素子とヒーターと、その制御素子の両端に各々並
   列接続された平滑用コンデンサーと制御回路とを備え、
   前記制御素子は前記平滑用コンデンサーの両端電圧の大
   小に応じてスイッチング動作を行う事を特徴とする電気
   ポット。
2. 【請求項２】 ポンプ回路が前記平滑用コンデンサーの
   両端に並列接続された事を特徴とする請求項１の電気ポ
   ット。