JPH1033374A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 「早切れ」も「遅切れ」もなく、沸騰後速や
かに湯沸かしを停止し、蒸気の発生を極力抑える電気湯
沸かし器を提供することを目的とする。 【解決手段】 容器２の外底部に圧接された第１の感温
素子４により容器２内の液体温度を検知し、蓋体６に形
成された蒸気通路８の途中に形成された中間開口部９に
臨ませた第２の感温素子１０により蒸気温度を検知し
て、蒸気温度検知手段１１の温度出力の傾きが所定値以
上になると沸騰を検知することで、容器２内の水の沸騰
を的確に検知する電気湯沸かし器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湯を沸かして保温
する電気湯沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、湯沸かし時に発生する蒸気により
沸騰を検知するものとしては、特開昭６２−１６１３２
６号公報に示されているようなものがある。この電気湯
沸かし器は、図１１〜図１２のように、内容器１０１の
開口部１０２と連結パイプ１０３を介して連結し、この
連結パイプ１０３で分岐する第１の蒸気排出通路１０４
と蒸気溜室１０５を配し、この蒸気溜室１０５に内方へ
突出して中空突出部１０６を形成し、この突出部１０６
内に沸騰検知器１０７を配設している。

【０００３】この電気湯沸かし器では、水温が上昇して
沸騰温度近くになって蒸気が発生しだすと、最初は量が
少ないため蒸気溜室１０５に溜まることなく外部へ流出
するので沸騰検知器１０７は動作しない。

【０００４】その後、沸騰状態になって内容器１０１内
から多量の蒸気が発生しだすと、その全てが第１の蒸気
排出通路１０４へは流出しきれず、蒸気溜室１０５に侵
入し沸騰検知器１０７が動作する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、沸騰する前に沸騰検知器が動作し
てヒーターへの通電を遮断してしまういわゆる「早切
れ」による誤動作はある程度防止できるものの、沸騰の
初期においては蒸気溜室には蒸気が侵入しにくいので、
沸騰してから沸騰を検知するまでにかなりの時間を要
し、逆にいわゆる「遅切れ」の状態になり、沸騰を検知
するまでに多量の蒸気が器体外に放出され、周囲に結露
したり、室内の湿度を高めてしまうという課題があっ
た。

【０００６】また、沸騰を検知してヒーターの通電を止
めるまで、多量の蒸気が勢い良く放出されるので、うっ
かり手をかざすと非常に熱いという課題もあり、蒸気の
勢いから使用者に不安を抱かせるという課題もあった。
また、沸騰検知が遅れる分だけ余分の電力を浪費すると
いう課題もあった。

【０００７】さらに、沸騰直後に水を追加してもう一度
沸かそうとしても、蒸気溜室にはまだ蒸気が満たされて
いるので温度が高く、勝手に沸騰検知をして湯沸かしが
できず使い勝手が悪いという課題もあった。

【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、沸騰する前に沸騰検知器が動作してヒータ
ーへの通電を遮断してしまう「早切れ」の誤動作を防止
するとともに、沸騰後は直ちに検知してヒーターへの通
電を遮断して、液体を確実に沸騰させつつ、そのときに
器体外に排出される蒸気の量を極力低減できる電気湯沸
かし器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、容器の外底部に圧接された第１の感温素
子により容器内の液体の温度を検知する液体温度検知手
段と、容器の開口部を覆う蓋体の外殻部に形成された蒸
気排出口と容器の開口部とを連通する蒸気通路の途中に
設けた第２の感温素子により蒸気温度を検知する蒸気温
度検知手段と、前記蒸気温度検知手段の温度出力の傾き
が所定値以上になると沸騰を検知する沸騰検知手段とを
備えた電気湯沸かし器とする。

【００１０】そして、この構成により蒸気温度検知手段
の温度出力の傾きを所定値と比較することにより、沸騰
前の比較的弱い蒸気による温度上昇と沸騰後の強い蒸気
による温度上昇とを的確に区別でき沸騰検知の精度を向
上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
液体を収容する有底筒状の容器と、容器を加熱する加熱
手段と、容器の外底部に圧接された第１の感温素子によ
り容器内の液体の温度を検知する液体温度検知手段と、
容器の開口部を覆う蓋体の外殻部に形成された蒸気排出
口と容器の開口部とを連通する蒸気通路の途中に設けた
第２の感温素子により蒸気温度を検知する蒸気温度検知
手段と、前記蒸気温度検知手段の温度出力の傾きが所定
値以上になると沸騰を検知する沸騰検知手段とを備えた
電気湯沸かし器としているので、沸騰前の比較的弱い蒸
気による温度上昇と沸騰後の強い蒸気による温度上昇と
を的確に区別できる。

【００１２】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載のものに加え、沸騰検知手段は液体温度検知手段の
出力が所定温度以上の場合にのみ沸騰を検知するもので
あり、湯沸かし途中での蓋の開閉による蒸気流の乱れや
水滴付着等による沸騰の誤検知を大幅に減らせる。

【００１３】本発明の請求項３記載の発明は、蒸気温度
検知手段の温度出力を複数の領域に区分判定する温度領
域判定手段を備え、温度領域に応じた所定の傾き以上に
なると沸騰を検知する沸騰検知手段とを備えた電気湯沸
かし器としているので、沸騰直後に水を追加して再度湯
沸かしをさせたような場合で蒸気温度検知手段の温度検
知出力が高い場合であっても、そのときの蒸気温度検知
手段の温度に応じて的確に沸騰検知できる。

【００１４】本発明の請求項４記載の発明は、蒸気温度
検知手段の温度出力を複数の領域に区分判定する温度領
域判定手段を備え、最上位の温度領域にあるときには直
ちに沸騰を検知する沸騰検知手段とを備えた電気湯沸か
し器としているので、沸騰直後に繰り返し湯沸かしをさ
せたような場合には直ちに沸騰を検知してヒーターへの
通電を停止するので、蒸気の発生が極力抑えられる。

【００１５】本発明の請求項５記載の発明は、液体温度
検知手段の出力が所定温度以上で、かつ、温度上昇がな
い場合は沸騰とみなす電気湯沸かし器としているので、
蓋体が開放されていて蒸気温度検知手段によっては沸騰
による蒸気の発生を検知できないような場合にも、液体
温度検知手段によって沸騰を検知しヒーターへの通電を
停止する。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図１〜図５
により説明する。図１において、本体１内には液体を収
容する有底筒状の容器２があり、加熱手段であるヒータ
ー３を備えている。容器２の外底部には第１の感温素子
４が圧接されており、容器２内の液体温度を検知する液
体温度検知手段５に接続されている。容器２の開口部を
覆う蓋体６の外殻部には蒸気排出口７が形成され、蒸気
排出口７と容器２の開口部とを連通する蒸気通路８の途
中に形成された中間開口部９には、第２の感温素子１０
が臨ませてあり、蒸気温度検知手段１１に接続され、蒸
気温度検知手段１１の温度出力は沸騰検知手段１２に伝
えられている。

【００１７】次に、本実施例における作用について説明
する。図２は、温度推移の一例を示す図である。湯沸か
し時、ヒーター３により加熱されて水温が上昇すると第
１の感温素子４の検出温度も上昇する。一方、第２の感
温素子１０の検出温度の方は、水温の上昇にともなう湯
気の発生等により沸騰前に少しだけ上昇するが、概ね室
温レベルに留まっている。やがて容器２内の水が沸騰す
ると蒸気が盛んに発生し、蒸気温度検知手段１１の検知
温度は急激に上昇する（図２のア部）。

【００１８】本実施例では、沸騰を判断する所定の傾き
として、４秒あたり２℃の上昇としているので、沸騰検
知手段１２が、この温度上昇の傾きが所定値以上である
ことを判断して沸騰を検知し、図示してないが、加熱制
御手段がヒーター３への通電を停止して湯沸かしを終了
する。この結果、沸騰により蒸気が発生しだすと直ちに
沸騰を検知するので、蒸気の発生は極力抑えられる。

【００１９】なお、沸騰検知後は、所定時間経過後に保
温用の補助ヒーターを通電して一時的に弱い沸騰状態に
維持し、このときの水温と第１の感温素子４の温度との
相関を求め、これを基に沸騰温度より２℃だけ低い温
度、すなわち概ね９８℃の高温に保温する。

【００２０】次に、しばらくの保温の後にもう一度沸騰
させた場合は、第１の感温素子４の温度は冷めきってい
ないが、図２のイ部に示すように沸騰状態になると、や
はり蒸気により急激に温度上昇するのでこれにより沸騰
を検知する。

【００２１】ところで、水の気化熱は１グラム当たり約
５３９カロリーもあるので、沸騰の前に発生し始める湯
気が第２の感温素子１０に作用すると、その温度を上昇
させて誤って沸騰と検知してしまう恐れがある。そこ
で、本発明では沸騰時の蒸気検知の精度を向上させるた
め次に述べる工夫を施している。

【００２２】図３は蒸気通路８を蓋体６上方から見た一
部断面図、図４は蒸気通路８を横から見た断面図であ
る。蒸気通路８の中間開口部９に近い天井部には蒸気整
流部１３が設けてあり、図５に示すような形状になって
いる。すなわち、天井から２枚のリブ１４が略Ｖ字形を
なして下がっており、沸騰前に少しづつ発生する勢いの
弱い湯気はこの２枚のリブ１４によって左右に分けら
れ、蒸気通路８の途中に設けられたバイパス路１５を通
って図４の破線ウで示すように第２の感温素子１０には
近づくことなく蒸気排出口７から放出される。

【００２３】一方、沸騰すると蒸気が多量に発生すると
ともに容器２の内圧も上昇するので、蒸気の大部分は上
記バイパス路１５には流れきらずに図４の実線エに示す
ように第２の感温素子１０の周囲を通ってから蒸気排出
口７に至り放出される。蒸気整流部１３の中間開口部９
に近い側は、図５に示すように断面略コ字状にしてある
とともに斜め下向きに設定してあるので湯気は降りてこ
ないが、多量に発生した蒸気は第２の感温素子１０に効
果的に導かれる。１６は蒸気の勢いを弱めるとともに流
れを一様にするためのリブである。

【００２４】なお、本実施例では沸騰検知の所定の傾き
を４秒間の上昇値としたが、これは商品の特性に合わせ
て設定できるとともに同様の効果を有することは言うま
でもない。

【００２５】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を図６および図７により説明する。上記実施例と同じ構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。図６
は、沸騰検知後に水を追加して湯沸かしを行ったときの
温度推移を示す図である。使用者が蓋を開けて水を追加
すると容器内では対流が生じるため湯気が増加し、その
後蓋を閉じるとその時の内圧の上昇も加わり、図６のオ
部に見られるように第２の感温素子１０の温度が上昇す
る。図示してないが、この他にも蓋の開閉操作時の内圧
の変化や蓋からの熱い滴の滴下などにより第２の感温素
子１０に外乱が加わることがある。

【００２６】図７は本実施例の構成ブロック図で、上記
のような外乱によって第２の感温素子１０の温度が上昇
した場合に、誤って沸騰と検知しないように、第１の感
温素子４の温度が所定の温度以上の場合に限って沸騰と
みなすようにしている。そして所定の温度としては９０
℃にしている。この結果、様々な外乱によっても誤検知
しにくい電気湯沸かし器とすることができる。

【００２７】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
を図８および図９により説明する。図８は、容器２内の
水を沸騰させ続けた場合の第２の感温素子１０の温度推
移の例を示す図で、温度が高くなるにともない飽和して
くるために、温度上昇勾配が徐々に小さくなる。したが
って、第２の感温素子１０の温度がほぼ室温状態にある
ときの沸騰時の温度推移はたとえば破線カのようにな
り、一方、第２の感温素子１０の温度が高い場合に沸騰
させると破線キあるいは破線クのようになる。

【００２８】このような条件のもとで沸騰を速やかに検
知するためには、基準とする所定の傾きを小さくしてお
く必要がある。一方で、基準とする所定の傾きを小さく
すればするほど、外乱に弱くなり誤検知を招くことにな
る。

【００２９】図９は本実施例の構成ブロック図で、上記
実施例とおなじ構成要素には同一の符号を付して説明を
省略する。本実施例では、第２の感温素子１０の温度を
蒸気温度検知手段１１により検知し、さらに温度領域判
定手段１７によって複数の温度領域に区分判定して、そ
の温度領域に応じた所定の傾き以上になると沸騰と判定
する構成にしている。

【００３０】具体的には図８に示すように、７０℃以下
では４秒当たり２℃、７０℃〜７５℃では４秒当たり
１．５℃、７５℃〜８０℃では４秒当たり１℃、８０℃
以上では４秒当たり０．５℃の４領域に区分している。
これは、それぞれの温度領域における温度上昇曲線の約
２分の１ないし３分の１で、設計上都合の良い値に設定
したものであり、これらの値に限定されるものではな
く、商品の温度特性に合わせて決められるものであり、
これらの場合においても同様の効果を有することは言う
までもない。

【００３１】なお、第１の感温素子４の温度が９０℃以
上でのみ、沸騰を検知させるようにしているのも上記実
施例と同様である。

【００３２】この結果、各温度領域において、沸騰を速
やかに検知できるとともに、外乱に対しても誤検知しに
くい精度の高い電気湯沸かし器とすることができる。

【００３３】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。上記第３の実施例で、沸騰直後にさ
らに再沸騰を何度も繰り返すと、やがては第２の感温素
子１０の温度が一時的に９０℃を越えることもあり、こ
のあたりの温度になると温度上昇が飽和してもはや傾き
では検知できなくなることもある。しかし、この場合
は、ヒーター３への通電停止後は、第２の感温素子１０
の温度はオーバーシュートも含めてたかだか１分もすれ
ば１０℃以上低下する。

【００３４】一方、水温は内圧の上昇等もあって沸騰点
が上昇しているので、標準で１００℃〜１００．５℃を
維持している。従って、このような場合は再沸騰が設定
された時点で既に容器２内の水は沸騰状態にあると考え
て差し支えない。そこで本実施例は、上記第３の実施例
の温度区分に９０℃以上の場合を追加して設け、第２の
感温素子１０が９０℃以上の場合は、直ちに沸騰を検知
させるようにしたものである。

【００３５】この結果、沸騰直後にさらに再沸騰を何度
も繰り返し、やがては第２の感温素子１０の温度上昇が
飽和するような場合でも、速やかに沸騰を検知してヒー
ター３への通電を停止するので、蒸気の発生を極力抑え
ることができる。

【００３６】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を図１０を用いて説明する。上記実施例と同じ構成要素
には同一の符号を付して説明を省略する。前述した上記
実施例は何れも、第２の感温素子１０による蒸気温度の
検知を主体として沸騰検知する電気湯沸かし器であるの
で、使用者がたまたま蓋を開放したままにした場合に
は、いくら沸騰しても蒸気は開放された容器２の開口部
から直接外部に出てしまい、沸騰検知ができない状態に
なってしまう。

【００３７】そこで、本実施例は図１０に示すように液
体温度検知手段５の出力が所定温度以上で、かつ、温度
上昇がない場合は、その時間を計測する時間計測手段１
８を付加したものである。本実施例では、具体的には液
体温度検知手段５によって容器２内の水の温度が９０℃
以上で、０．５℃以上の上昇が８０秒以上ない場合に沸
騰とみなすようにしている。

【００３８】この結果、万一、使用者がたまたま蓋を開
放したままで湯沸かし動作をさせた場合でも、沸騰後は
確実にヒーター３への通電を停止する。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、蒸気通路
の途中に設けた感温素子により蒸気温度を検知し、その
温度上昇傾きが所定値以上になると沸騰を検知すること
により、沸騰により蒸気が発生しだすと直ちに検知する
ので、蒸気の発生が極力抑えられ、室内湿度を高めてし
まうことがなく、無駄な電力消費も抑えられる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、液体温度が
所定温度以上の場合に限って沸騰を検知するので、外乱
による誤検知を減らすことができる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、蒸気温度を
複数の温度領域に区分し、各温度領域に応じた所定の傾
き以上になると沸騰を検知するようにしているので、蒸
気温度が高い場合でも決して「遅切れ」とはならず、ま
た蒸気温度が低い場合も外乱によって「早切れ」となる
ことを防ぎ、精度良く速やかに沸騰を検知できる。

【００４２】請求項４記載の発明によれば、蒸気温度検
知手段の温度が所定の温度以上場合には直ちに沸騰を検
知するようにしているので、沸騰後に何度も再沸騰を繰
り返してたとしても、速やかに沸騰を検知でき、蒸気の
発生が極力抑えられ、室内湿度を高めてしまうことがな
く、無駄な電力消費も抑えられる。

【００４３】請求項５記載の発明によれば、液体温度が
所定温度以上で、かつ、温度上昇がない場合は沸騰とみ
なすので、たとえ蓋が開放されたまま湯沸かしをされて
も沸騰を検知して蒸気の発生を抑えるとともに、無駄な
電力の消費を防ぐ。

【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
構成ブロック図

【図２】同電気湯沸かし器の温度推移の特性図

【図３】同電気湯沸かし器の蒸気通路を上からみた一部
断面図

【図４】同電気湯沸かし器の蒸気通路を横からみた断面
図

【図５】同電気湯沸かし器の蒸気通路の蒸気整流部を示
す図

【図６】本発明の第２の実施例の電気湯沸かし器におけ
る温度特性図

【図７】同電気湯沸かし器の構成ブロック図

【図８】本発明の第３の実施例の電気湯沸かし器におけ
る温度特性図

【図９】同電気湯沸かし器の構成ブロック図

【図１０】本発明の第５の実施例を示す電気湯沸かし器
の構成ブロック図

【図１１】従来の電気湯沸かし器の要部断面図

【図１２】同電気湯沸かし器の蒸気通路断面図

【符号の説明】

１ 本体 ２ 容器 ３ ヒーター（加熱手段） ４ 第１の感温素子 ５ 液体温度検知手段 ６ 蓋体 ７ 蒸気排出口 ８ 蒸気通路 ９ 中間開口部 １０ 第２の感温素子 １１ 蒸気温度検知手段 １２ 沸騰検知手段 １３ 温度領域判定手段 １７ 温度領域判定手段 １８ 時間測定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒田 雅道 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収容する有底筒状の容器と、容器
   を加熱する加熱手段と、容器の外底部に圧接された第１
   の感温素子により容器内の液体の温度を検知する液体温
   度検知手段と、容器の開口部を覆う蓋体の外殻部に形成
   された蒸気排出口と容器の開口部とを連通する蒸気通路
   の途中に設けた第２の感温素子により蒸気温度を検知す
   る蒸気温度検知手段と、前記蒸気温度検知手段の温度出
   力の傾きが所定値以上になると沸騰を検知する沸騰検知
   手段とを備えた電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】 沸騰検知手段は液体温度検知手段の出力
   が所定温度以上の場合にのみ沸騰を検知する請求項１記
   載の電気湯沸かし器。
3. 【請求項３】 蒸気温度検知手段の温度出力を複数の領
   域に区分判定する温度領域判定手段を備え、温度領域に
   応じた所定の傾き以上になると沸騰を検知する沸騰検知
   手段とを備えた請求項１または２記載の電気湯沸かし
   器。
4. 【請求項４】 蒸気温度検知手段の温度出力を複数の領
   域に区分判定する温度領域判定手段を備え、最上位の温
   度領域にあるときには直ちに沸騰を検知する沸騰検知手
   段とを備えた請求項２記載の電気湯沸かし器。
5. 【請求項５】 液体温度検知手段の出力が所定温度以上
   で、かつ、温度上昇がない場合は沸騰とみなす請求項１
   〜４いずれか１項記載の電気湯沸かし器。