JPH10113287A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気湯沸かし器において、湯沸かし時の通電
電力量を増加させるため保温ヒータの通電電力量を増加
させても、保温中に耳障りな湯沸かし音の発生を抑える
ことを目的とする。 【解決手段】 加熱手段を第１の加熱手段１６と第２の
加熱手段１８で構成し、湯沸かし時には第１の加熱手段
１６と第２の加熱手段１８で湯沸かしを行い、保温時に
は第２の加熱手段１８への通電電力量を減少させて通電
を行うことにより、保温中の耳障りな湯沸かし音を抑え
る電気湯沸かし器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は容器内に収容された
水を加熱保温する電気湯沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気湯沸かし器は、図７に示すよ
うに容器２の内部の水温を検知する温度検知手段４から
の温度情報により、水温が所定温度未満の時は、加熱通
電手段５により通電制御された加熱手段６と保温通電手
段７により通電制御された保温手段８により加熱するも
のであった。また、沸騰検知後に保温する時は、温度検
知手段４からの温度情報が保温温度未満なら保温通電手
段７により、保温手段８を通電させて水を加熱し、保温
温度以上なら保温手段８への通電を停止するものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、湯沸かし時間を短くするため、加熱手段６の
通電電力量を増加させると高電力の制御部品が必要であ
り、部品コストが高くなる。保温手段８の通電電力量を
増加させると、保温中に耳障りな湯沸かし音が発生して
しまう。

【０００４】また、湯沸かし時の通電電力量を使用者が
任意に変更できないため、湯沸かしを急ぐ必要がなく静
かに湯沸かしを行いたいときでも、通電電力量を低下さ
せることができないため、湯沸かし時の耳障りな大きな
音が発生してしまうという課題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、水の加熱時に加熱手段を第１の加熱手段
と第２の加熱手段に分割し、それぞれ第１の加熱通電手
段と第２の加熱通電手段により通電させることで、より
低電力部品で構成しコストを極力抑えるものである。

【０００６】また、保温時には、温度検知手段の温度情
報が保温温度以下か、あるいは未満のとき前記第２の加
熱手段への通電電力量を減少させて通電を行うことによ
り、耳障りな湯沸かし音を抑えることができる。

【０００７】また、第１の加熱手段と第２の加熱手段へ
の通電を自由に切り替えられる電力切替手段を備えるこ
とにより、湯沸かしを急がなくてもよい場合には湯沸か
し時の耳障りな音が出ないよう、通電電力量を抑え、湯
沸かしを急ぐ場合には通電電力量を増加し、早く湯沸か
しを行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記課題を解決するために請求項
１記載の発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の
液体を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段
へ通電を行う第１の加熱通電手段と、前記容器内の液体
温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の加
熱と保温を行う第２の加熱手段と、液体の加熱時に前記
第２の加熱手段へ通電を行う第２の加熱通電手段と、液
体の保温時に前記温度検知手段の温度情報が保温温度以
下か、あるいは保温温度未満のとき、前記第２の加熱手
段への通電電力量を減少させて通電を行う第３の加熱通
電手段とを備えた電気湯沸かし器としているので、加熱
手段を第１の加熱手段と第２の加熱手段に分割して制御
する事により、低電力部品で構成しコストを極力抑える
ことができる。また、保温時に、第２の加熱手段を通電
電力量を通電電力量を減少させて通電する事により耳障
りな湯沸かし音を抑えることができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、第２の加熱手段へ
の通電電力量を減少させる場合、断続通電させるよう第
３の加熱通電手段を構成したものであり、第３の加熱通
電手段をより簡単な回路でより安価なサイリスタ等の制
御部品で構成することができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、第３の加熱通電手
段での断続通電の周期が数秒以上としたものであり、加
熱手段が断続通電しているときに同一電源に照明器具が
接続されていると、供給電圧が変化し照明の明暗の差に
より人間の目はちらつきを感じる恐れがあるが、このよ
うな場合でも照明器具の明暗を抑え、人間の目にちらつ
きを感じさせないようにすることができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、第２の加熱手段へ
の通電電力量を減少させる場合、第２の加熱手段を位相
制御しながら通電を行うよう第３の加熱通電手段を構成
したものであり、第３の加熱通電手段をより簡単な回路
でより安価なサイリスタ等の制御部品で構成することが
できる。

【００１２】請求項５記載の発明は、液体を加熱すると
き第１の加熱手段で加熱するか、第１の加熱手段と第２
の加熱手段の両方で加熱するかの切り替えを行う電力切
替手段を備えたものであり、また、請求項６記載の発明
は、液体を加熱するとき第１の加熱手段で加熱するか、
第２の加熱手段で加熱するかの切り替えを行う電力切替
手段を備えたものであり、湯沸かしを急ぐときには高電
力で加熱し、急がないときには低電力で静かに湯沸かし
を行うなど、使用者の好みに応じて通電電力量を変更す
ることができる。以下、本発明の実施例について図面を
参照して説明する。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）図１に示すように、湯沸かし器本体容器１
内に上面開口の容器２があり、容器２の上部にこの開口
部を覆う蓋３が配置されている。また容器２の内部の水
を加熱する第１の加熱手段１６と加熱し保温する第２の
加熱手段１８と容器２の内部の水温を検知する温度セン
サ−１４ａとが下方に配置されている。湯沸かし時に、
電力切換手段１９が高電力側に設定されているときは、
第１の加熱手段１６は第１の加熱通電手段１５により、
第２の加熱手段１８は第２の加熱通電手段１７によりそ
れぞれ通電制御される。

【００１４】電力切換手段１９が低電力側に設定されて
いるときは、第１の加熱手段１６のみが第１の加熱通電
手段１５により通電制御される。また、温度検知手段１
４は温度センサー１４ａと温度検知回路１４ｂで構成さ
れており、そして温度センサ−１４ａの信号は、温度検
知回路１４ｂに入力されて水温を検知するようにしてい
る。

【００１５】制御手段２１は、水温が低いときには沸騰
モードに入り、高電力設定時は第１の加熱手段１６と第
２の加熱手段１８（低電力時は第１の加熱手段１６の
み）を通電し水温を上昇させる。そして水温が上昇し沸
騰すると、表示手段２２と報知手段２３で沸騰報知し、
保温モードへ移行する。保温モードでは温度センサー１
４ａからの信号によって温度検知回路１４ｂで温度情報
に変換し、その温度が保温温度未満なら第３の加熱通電
手段１９により、第２の加熱手段１８を断続通電させて
水を加熱し、保温温度以上なら第２の加熱手段１８への
通電を停止する。

【００１６】以上のように構成された電気湯沸かし器に
ついて、図２を用いてその回路動作を説明する。第１の
加熱通電手段１５は第１のリレーコイル１５ａと第１の
リレー接点１５ｂ、第２の加熱通電手段１７は第２のリ
レーコイル１７ａと第２のリレー接点１７ｂ、第３の加
熱通電手段２０はサイリスタ２０ａと抵抗器２０ｂでそ
れぞれ構成されている。

【００１７】第１のリレー接点１５ｂと第１の加熱手段
１６が直列に接続され、その両端が商用電源の両端に接
続している。また、第２のリレー接点１７ｂと第２の加
熱手段１８が直列に接続され、その両端も商用電源の両
端に接続している。第２のリレー接点１７ｂの両端にサ
イリスタ２０ａのアノードとカソードが接続されてい
る。

【００１８】第１のリレーコイル１５ａと第２のリレー
コイル１７ａはマイクロコンピュータ２１に接続してお
り、サイリスタ２０ａのゲートは抵抗器２０ｂを通して
マイクロコンピュータ２１に接続している。マイクロコ
ンピュータ２１の出力信号により、第１のリレー１５と
第２のリレー１７とサイリスタ２０ａを別々に制御でき
るようになっている。

【００１９】まず、沸騰モードで水を加熱するときは、
マイクロコンピュータ２１は電力切換手段１９の状態を
調べる。電力切換スイッチ１９が高電力側になっている
と（実施例ではＶｄｄ側）、第１のリレーコイル１５ａ
の第１のリレー接点１５ｂを動作させ第１の加熱手段１
６を動作させるとともに、第２のリレーコイル１７ａの
リレー接点１７ｂを動作させ第２の加熱手段１８を通電
させる。電力切換スイッチが低電力側になっていると
（実施例ではＧＮＤ側）、第１のリレーコイル１５ａの
第１のリレー接点１５ｂを動作させて第１の加熱手段１
５を通電させる。

【００２０】沸騰検知後、水の温度が保温温度未満な
ら、保温モードで水を加熱するため、マイクロコンピュ
ータ２１はサイリスタ２０ａを動作させ第２の加熱手段
１８を所定時間（この実施例では数秒間）通電させる。
所定時間経過後、マイクロコンピュータ２１はサイリス
タ２０ａの動作を所定時間（この実施例では数秒間）停
止させる。これを繰り返すことで水を加熱する。保温温
度以上になると、マイクロコンピュータ２１はこの動作
を中止し、サイリスタ２０ａの動作を停止させる。

【００２１】一方、容器２に圧接して取り付けられた温
度センサ１４ａは容器２内の水の温度変化により抵抗値
が変化する。そして、温度センサ１４ａと直列に接続さ
れた抵抗器１４ｃとの抵抗値比が変化し、Ａ／Ｄ変換器
１４ｆに電圧変化として入力され、Ａ／Ｄ変換器１４ｆ
でディジタル値に変換後、マイクロコンピュータ２０に
温度情報として入力される。抵抗器１４ｄ、１４ｅで決
まる電圧もＡ／Ｄ変換器１４ｆに入力されており、保温
温度を決定している。

【００２２】図３において、その動作フローチャートを
説明する。まず１００で電源を通電すると１０１で水温
を調べる。水温が高ければ保温モードへ移行する。水温
が低いとき（約８５℃未満）は、沸騰モードへ移行す
る。沸騰モードでは１０２で電力切換スイッチ１９が高
電力側になっているか調べる。高電力側になっている
と、１０３で沸騰ＬＥＤ２２ａを点灯させるとともに、
第１のリレー１５と第２のリレー１７を駆動させ第１の
加熱手段１６と第２の加熱手段１８を通電させる。本実
施例では第１の加熱手段１６と第２の加熱手段１８合わ
せて１ｋｗとした。低電力側になっていると、１０４で
沸騰ＬＥＤ２２ａを点灯させるとともに、第１のリレー
１５をオンさせ第１の加熱手段１６を通電させる。本実
施例では第２の加熱手段１８は３００ｗとした。１０５
で沸騰するまで待ち、沸騰すると１０６で沸騰ＬＥＤ２
２ａを消灯、ブザー２３で報知を行い、駆動しているリ
レー（高電力時は第１のリレーと１５と第２のリレー１
７、低電力時は第１のリレーのみ）を停止させ通電して
いる加熱手段（高電力時は第１の加熱手段１６と第２の
加熱手段１８、低電力時は第１の加熱手段１６）への通
電を停止して保温モードへ移行する。

【００２３】保温モードでは１０７で保温ＬＥＤ２２ｂ
を点灯させて、１０８で保温温度以上か調べる。保温温
度以上なら１０８でサイリスタ２０ａを消弧し第２の加
熱手段１８への通電を停止させる。保温温度未満なら１
１０でサイリスタ２０ａを点弧し、第２の加熱手段１８
への通電を行う。１１１で第１の所定時間（第４の実施
例なら３秒間）経過するのを待つ。第１の所定時間経過
すると１１２でサイリスタ２０ａを消弧し第２の加熱手
段１８への通電を停止する。そして１１３で第２の所定
時間（第４の実施例なら１２秒間）経過するのを待つ。
第２の所定時間経過すると１０８へ移行する。

【００２４】（実施例２）一部断面構成図は、実施例１
と同一のため省略する。図４において、第３の加熱通電
手段３０はサイリスタ３０ａと抵抗器３０ｂとゼロクロ
ス入力回路３０ｃで構成されている。ゼロクロス入力回
路３０ｃは商用電源の０ｖ（ゼロボルト）を検出するも
ので、その入力信号によりマイクロコンピュータ３１は
サイリスタ３０ａを所定位相で点弧させ、第２の加熱手
段１８を所定の通電比率で通電させる。ゼロクロス入力
回路３０ｃは抵抗器３０ｄ、３０ｅ，３０ｆとコンデン
サ３０ｇで構成されている。

【００２５】保温モードにおいて、温度センサー１４ａ
と抵抗器１４ｃで決まる水の温度情報が、抵抗器１４ｄ
と１４ｅで決定される保温温度未満であれば、マイクロ
コンピュータ３１はゼロクロス入力回路３０ｃからゼロ
ボルト信号を入力するのを待つ。その入力後、所定位相
（一実施例として位相角６０゜）経過後、サイリスタ３
０ａを点弧する。また、保温温度以上であればマイクロ
コンピュータ３１はサイリスタ３０ａを消弧する。

【００２６】図５にて動作フローチャートを説明する。
なお、沸騰モードの動作フローチャートは図３と同一の
ため省略する。図５において、保温モードにはいると１
２０で保温ＬＥＤ２２ｂを点灯させて、１２１で保温温
度以上か調べる。保温温度以上なら１２２でサイリスタ
３０ａを消弧し、第２の加熱手段１８への通電を停止さ
せる。保温温度未満なら１２３で商用電源が０ｖ（ゼロ
ボルト）になったか調べ、０ｖ（ゼロボルト）が検出さ
れると、１２４でサイリスタ３０ａを点弧させる位相ま
で待つ。点弧させる位相になると、１２５で商用電源が
０ｖ（ゼロボルト）になるまでサイリスタ３０ａを点弧
させて、１２１へ移行する。

【００２７】（実施例３）一部断面構成図、回路構成図
は、実施例２と同一のため省略する。沸騰モードにおけ
る動作のみが異なるため、図６の動作フローチャートで
説明する。保温時の動作フローチャートは実施例２の図
５と同一のため省略する。１３０で電力切換スイッチ１
９が高電力側になっているか調べる。高電力側になって
いると、１３１で沸騰ＬＥＤ２２ａを点灯させるととも
に、第１のリレー１５を駆動させ、第１の加熱手段１６
を通電させる。本実施例では、第１の加熱手段１６は１
ｋｗとした。この時、低電力側になっていると、１３２
で沸騰ＬＥＤ２２ａを点灯させるとともに、第２のリレ
ー１７を点弧させ第２の加熱手段１８を通電させる。本
実施例では第２の加熱手段１８は３００ｗとした。１３
３で沸騰するまで待ち、沸騰すると１３４で沸騰ＬＥＤ
２２ａを消灯、ブザー２３で報知を行い、駆動している
リレー（高電力時は第１のリレーと１５、低電力時は第
２のリレー１７）を停止させ通電している加熱手段（高
電力時は第１の加熱手段１６、低電力時は第２の加熱手
段１８）への通電を停止して保温モードへ移行する。

【００２８】

【発明の効果】上記の実施例から明らかなように、請求
項１記載の発明によれば、液体の加熱時、加熱手段を第
１の加熱手段と第２の加熱手段に分割して通電を行うこ
とにより低電力部品で構成しコストを極力抑えることが
できる。液体の保温時に温度検知手段の温度情報が保温
温度以下か、あるいは未満のとき第２の加熱手段への通
電電力量を減少させて通電を行うことにより、耳障りな
湯沸かし音を抑えることができる。

【００２９】また、請求項２によれば、第２の加熱手段
を断続通電することにより通電電力量を減少させること
で、第３の加熱通電手段をより簡単な回路でより安価な
サイリスタ等の制御部品で構成することができる。

【００３０】また、請求項３によれば、さらに第３の加
熱通電手段での断続通電の周期を数秒以上とすること
で、同一電源に照明器具が接続されていたときに照明器
具の明暗を抑え、人間の目にちらつきを感じさせないよ
うにすることができる。

【００３１】また、請求項４によれば、第２の加熱手段
を位相制御することにより通電電力量を減少させること
で、第３の加熱通電手段をより簡単な回路でより安価な
サイリスタ等の制御部品で構成することができる。

【００３２】また、請求項５、６によれば、液体を加熱
するときに通電電力量を随意に切り換えられる電力切替
手段を設けることで、湯沸かしを急ぐときには高電力で
加熱し、急がないときには低電力で静かに湯沸かしを行
うなど、使用者の好みに応じて通電電力量を切り替える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気湯沸かし器の
ブロック図

【図２】同、電気湯沸かし器の回路構成図

【図３】（ａ）同、電気湯沸かし器の全体動作を示すフ
ローチャート （ｂ）同、電気湯沸かし器の保温モードにおける動作を
示すフローチャート

【図４】本発明の第２の実施例を示す電気湯沸かし器の
回路構成図

【図５】同、電気湯沸かし器の動作を示すフローチャー
ト

【図６】本発明の第３の実施例を示す電気湯沸かし器の
動作を示すフローチャート

【図７】従来の電気湯沸かし器のブロック図

【符号の説明】

２ 容器 １４ 温度検知手段 １５ 第１の加熱通電手段 １６ 第１の加熱手段 １７ 第２の加熱通電手段 １８ 第２の加熱手段 １９ 電力切換手段 ２０ 第３の加熱通電手段

Claims (6)

【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
   体を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段へ
   通電を行う第１の加熱通電手段と、前記容器内の液体温
   度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体の加熱
   と保温を行う第２の加熱手段と、液体の加熱時に前記第
   ２の加熱手段へ通電を行う第２の加熱通電手段と、液体
   の保温時に前記温度検知手段の温度情報が保温温度以下
   か、あるいは保温温度未満のとき、前記第２の加熱手段
   への通電電力量を減少させて通電を行う第３の加熱通電
   手段とを備えた電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】 第２の加熱手段への通電電力量を減少さ
   せる場合、断続通電させるよう第３の加熱通電手段を構
   成した請求項１記載の電気湯沸かし器。
3. 【請求項３】 第３の加熱通電手段での断続通電の周期
   が数秒以上である請求項２記載の電気湯沸かし器。
4. 【請求項４】 第２の加熱手段への通電電力量を減少さ
   せる場合、第２の加熱手段を位相制御しながら通電を行
   うよう第３の加熱通電手段を構成した請求項１記載の電
   気湯沸かし器。
5. 【請求項５】 液体を加熱するとき第１の加熱手段で加
   熱するか、第１の加熱手段と第２の加熱手段の両方で加
   熱するかの切り替えを行う電力切替手段を備えた請求項
   １〜４いずれか１項記載の電気湯沸かし器。
6. 【請求項６】 液体を加熱するとき第１の加熱手段で加
   熱するか、第２の加熱手段で加熱するかの切り替えを行
   う電力切替手段を備えた請求項１〜４いずれか１項記載
   の電気湯沸かし器。