JPS615818A - 電気湯沸し器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭等で使用する電気湯沸し器に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 一般に茶やコーヒー、紅茶の抽出に用いる湯はカルキや
炭酸ガスの無い沸騰させたものが好ましい。

従来、この種の電気湯沸し器においては、水温を感知す
るサーモスタット等の感熱素子を水の沸騰点未満の温度
（例えば９３°Ｃ）で作動させて、水を加熱昇温する加
熱体への通電を断つようにしているため、水を沸騰させ
ることができず、充分透水の殺菌やカルキ抜きの効果が
得られなかった。

すなわち、ｌｌ＆ｍ素子の動作温度には必ずばらつきが
あるために、動作温度を水の沸騰点近くに設定しても、
水が沸騰しているにもかかわらず感温素子が作動せず加
熱体への通電が継続されて連続沸騰という危険な状態を
引き起こすものがあるため、感温素子の動作温度を前述
の通り水温が９３°Ｃ程度に到達した時に作動するよう
に設定することにより前述の危険を回避していた。

従って、このような電気湯沸し器においては、充分な水
の殺菌やカルキ抜きができないという欠点を有している
。

そこで、これらの欠点の解決手段として、第１図のブロ
ック図に示すような沸騰型の電気湯沸し器が見られる。

その構成を説明すると、水の沸騰点未満の温度にて作動
する感熱素子１と、この感熱素子１の作動から一定時間
経過後、ヒータ３への通電を停止する遅延装置２を設け
ることによシ、水を確実に沸騰させた後にヒータ３への
通電を停止することが可能となる。

しか′しながら、この沸騰型の電気湯沸し器においては
、感熱素子１の作動から一定時間後にヒータ３への通電
を停止する構成であるため、湯沸し水量によって沸騰時
間が変動し、湯沸し水量が少ないほど沸騰時間が長くな
るために危険性が増し、また、一旦ヒータ３への通電が
停止された後、しばらくして再び沸騰させたいという時
には、水をつぎ足して感熱素子１の温度を所定温度まで
下げないことにはヒータ３への通電がなされないため、
煩雑であるとともに、つぎ足した水まで加熱しなければ
ならないので、使用者にとって必要以上の水を沸かすこ
とにもなり、その結果、余分な電力まで消費するといっ
た欠点を有していた。また、使用者にとって沸騰した水
が必要でない場合も、この種の電気湯沸し器は必ず水を
沸騰させてしまうため不都合でもあった。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を解消するもので、水
の沸騰点未満の温度で加熱体への通電を断つこともでき
、また、スイッチを入れるだけで水を確実に沸騰させる
ことも可能になるとともに、一旦水が沸騰を完了して加
熱体への通電が停止された後の保温状態においても、単
にスイッチを入れることにより、水の再沸騰を行なわせ
ることができる電気湯沸し器を提供することを目的とす
るものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明の電気湯沸し器は、液
体を収容する容器の下部に設けられ、前記液体を加熱す
る加熱体と、前記容器の上部に設けられ、液体の蒸気温
度を検知する第１の感温素子と、前記加熱体の近傍に位
置して容器に取付けられた第２の感温素子と、前記第１
の感温素子の温度が所定値に到達し７た時に検知信号を
出力する第１の検知装置と、作動スイッチにより作動を
開始し、前記第１の検知装置の検知信号により作動を停
止して停止信号を出力する作動装置と、前記第２の感温
素子の温度が所定の第１温度レベルに到達した時に検知
信号を出力する第２の検知装置と、仁の第２の検知装置
の検知信号が前記作動装置の非作動時に出力された時、
あるいけ前記作動装置の停止信号が出力された時に前記
加熱体への通電を停止する通電装置とを備えたもので、
この構成によれば、第２の感温素子の温度が第１温度レ
ベルに到達することにより、水の沸騰点未満の温度で加
熱体への通電を断つことができ、また、作動スイッチを
操作することにより第１の感温素子の温度が所定値に到
達した時点で加熱体への通電を断つことができるため、
水を確実に沸騰させることが可能になるものである。

実施例の説明 以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説
明する。

第２図及び第３図において、１１は筒状の容器外胴で、
この容器外胴１１は上端開口部に注口１２を固定し、か
つ下端に底板１３を一体に装着している。

１４は注口１２１Ｃ回動自在に取付けた把手である。１
６は注口１２を開閉自在に被覆した上蓋で、この上蓋１
６は背部１６１Ｌを支点として前面嘴部１５ｂの両側面
に設けたロックつまみ１６により開閉自在に構成されて
いる。また上蓋１６の中央部には、上面開口の円筒部１
５０を設け、かつこの円筒部１５Ｃ内には上下摺動可鍍
な押し板１７を備えている。１８は押し板１７の上下摺
動を規制するロックリングで、とのロックリング１８は
切換レバー１９と係合しており、前記押し板１７の上下
動を選択できるようになっている。

２ｏは押し板１７の下部に備えたベローズポンプで、そ
の上端開口部を上板２１に、また下端開口部を蓋カバー
２２にそれぞれ超音波溶着等により固着して密閉してい
る。また、上板２１の中央部には通気口２１＆を有して
おり、この通気口２１１Ｌは前記押し板１７が下動した
時、押し板１７と一体的に係合した蒸気カバー２３の中
央に設けた押しリブ２３ＩＬの下端で作動する可動弁２
４により閉じられ、かつこの可動弁２３は押し板１７が
上動した時、通気口２１！Ｌを開口するように構成され
ている。また、可動弁２４と蓋カバー２２０内底１！１
ｌｓ２２Ｌとの間にはベローズポンプ２０の復帰１１Ｊ
コイルばね２６を介在させている。２２ｂは前記カバー
２２の内底部２２１Ｌの略中夫に設けた噴出口である。

また前記ベローズポンプ２ｏは前記噴出口２２ｂの下部
に取付けた蓋・＜ノキン２６を介して合成樹脂製の蓋体
２７の吐出口２７１Ｌと連通させている。

２８は上板２１に設けた通気口２１１Ｌと蒸気カバー２
３を気密的に連通させる連通；キノキンであり、前記蒸
気カバー２３と上蓋１６に設けた蒸気、Ｊ１１６ｄとは
連通管２９により接続されている。

３ｏは容器外胴１１内に装備された有底筒状の容器で、
この容器３ｏの上端にはフランジ部３０１Ｌを有し、か
つ容器パツキン３１を介して注口１２に支持されている
。また容器３ｏの上面に載置された前記蓋体２了にはそ
の中央部に蒸気を排出する吐出口２７＆と転倒流出防止
弁３２を内蔵した弁室３３を有している。また、前記蓋
体２７の下面にはステンレス鋼板等で形成された遮蔽板
３４が螺着により固定され、かつこの遮蔽板３４と前、
配蓋体２７とにより隔室ムが形成されている。

３６は防水パソキ／で、この防水パツキン３６は容器３
ｏと蓋体２７とを気密に保っている。３６け弁室３３か
ら容器３ｏの底部に伸設した昇水パイプで、との昇水パ
イプ３６はその上端を容器３゜の外方に伸設させ、かつ
、その先端を下方向に開口した注出口３７＆を有する注
出バイブ３７と弁カバー３８を介して弁室３３において
連結しているｃ、３９は遮蔽板３４の底部に設けだ略り
字状の通路を有する通気孔、３４１Ｌは通気孔３９より
小径の排滴孔である。

４ｏは容器３ｏの上方部に設けられたポリサルフォン樹
脂製の取付筒で、この取付筒４０は０リング４１．取付
ばね４２及び取付板４３にて容器３０に水密的に取付け
られ、かつ遮蔽板３４に穿設した透孔３４ｂにより前記
隔室ムと連通状態にされている。

４４は負の温度係数を有するサーミスタよりなる第１の
感温素子で、この第１の感温素子４４は弗素樹脂製の絶
縁チューブ４５に包含されるととＹに、取付パツキン４
６を介して取付カバー４７により取付筒４ｏの先端に水
密的に取付けた受感カバー４８に感熱的に取付けられ、
かつホルダー４９及び押さえカバー６０にて固定されて
いる。

５１は容器外胴１１に固定された表示枠で、その内部略
中夫には前記注出口３７１Ｌより出る湯を器体外へ導く
導水管５２が設けられている。６３は水位ゲージ窓であ
る。６４は容器３ｏの下部外周面に巻装したバンド形の
加熱装置で、この加熱装置５４は発熱量の多い加熱体６
６と、発熱量の少ない補助加熱体５６が一体に構成され
ている。

６７は負の温度係数を有するサーミスタよりなる第２の
感温素子で、この第２の感温素子５７は弗素樹脂製の絶
縁チューブ６８に包含され、そして熱伝導率のよいアル
ミ製の伝熱部材６９内に挿入され、この伝熱部材６９は
加熱装置１ｔ５４の上部近傍に位置して容器３ｏの外周
面に固着した取付金具６ｏ及び押さえばね６１にて容器
３ｏに感熱的に抑圧固定されている。

６２は補助発熱体６６の通電を制（財）し、かつ水に一
−−、、、−−−、−、、−。

６３は温度ヒユーズで、これらサーマルリードスイッチ
６２及び温度ヒユーズ６３は押え板６４により容器３０
の底面に抑圧保持さｎている。

６６は容器３ｏの底部下方に配設した制御基板で、この
制御基板６５に取付けられる各制御部品の回路構成につ
いて第４口金中心に以下説明する。

６６は第１の検知装置で、抵抗６７〜６９及びオープン
コレクタ出力型の第１の比較器Ｔｏで構成さｎ１抵抗６
７と前記第１の感温素子４４で直流電圧ＶＱＯを分割し
た電圧ＶＸ１を第１の比較器Ｔ。

の−入力端子に入力し、同比較器了０の十入力端子には
第１の感温素子４４の所定温［Ｔｒｊ（８０〜９０’Ｃ
）に対応した電圧ｖｒｌが抵抗６８　、６９にて＠流電
圧Ｖｃｃ　ｋ分圧して入力される。

７１は作動装置で、抵抗７２〜７６及びプログラマブル
費ユニジャンクンヨン・トランジスタ（以下ＰＵＴと呼
ぶ）で構成され、抵抗７２．７３にて＠流電圧Ｖｃｃ　
ｋ略１／２に分圧した電圧をＰＵＴ７７のアノード極に
入力するとともに、こ気分圧点は前記第１の検知装置θ
６の第１の比較器７０の出力端子にも接続されている。

抵抗７８の一端は直流電圧の高圧（Ｍａｃ　）側に接続
され。

かつ他端はＰＵＴ７７のゲート極に接続されている。抵
抗７４の一端はＰＵＴ７７のカソード極に接続さ扛、か
つ他端は抵抗７６の一端に接続（この接続点をａ点とす
る）され、さらに抵抗７６の他端はＧＮＤに接続されて
いる。

７８は前記作動装置７１の作動を開始させる作動スイッ
チで％　ＰＵＴ７７のゲート極とＧＮＤ間に接続されて
いる。７９は前記作動装置７１の作動を任意に停止させ
る停止スイッチで％ＰＵＴ７７のアノード極とＧＮＤ間
に接続されている。

これら作動スイッチ７８及び停止スイッチ７９は容器外
胴１１に取付けられて表示枠６１の下部外方に臨んでい
る。

８ｏは第２の検知装置で、抵抗８１〜８４及びオープン
コレクタ出力型の第２の比較器８６で構成され、抵抗８
１と前記第２の感温素子６７で直流電圧Ｔｏｏを分圧し
た電圧ＶＸＺを第２の比較器８６−入力端子に入カレ、
同比較器８６の十入力端子には第２の感温素子６７の第
１温度レベルＴｒ２（水温の約９３℃に対応）に対応し
た電圧ｖｒ２がＶＣＯとＧＮＤ間に直列に接続された抵
抗８２〜８４の抵抗８３と抵抗８４の接続点に接続され
て入力される。

８６は通電装置で、この通電装置８６は抵抗８７〜８９
、リレー９ｏ及び２つのＮＰＮ型の第１゜第２トランジ
スタ９１．９２等で構成され、第１トランジスタ９１の
ベースは前記作動装置７１の抵抗子４．了６の接続点で
あるａ点に接続され、エミッタはＧＮＤに、コレクタは
リレー９０のコイルの一端にそれぞれ接続されており、
またリレー９０のコイルの他端はＴｏｏに接続されてい
る。

第２のトランジスタ９２のベースはＶＣＣとＧＮＤ間に
直列に接続された抵抗８７〜８９の抵抗８８と抵抗８９
の接続点に接続されるとともに、前記第２の検知装置８
ｏの第２の比較器８５の出力端子にも接続されている。

また、第２トランジスタ９２のエミｙりはＧＮＤに、コ
レクタは第１トランジスタ９１のコレクタにそれぞれ接
続されている。

また、リレー９０の常開接点９０ａは加熱体６６と直列
に接続され、この直列接続体は温度ヒユーズ６３を介し
て電源に接続されている。

９３は第３の検知装置で、この第３の検知装置９３はオ
ープンコレクタ出力型の第３の比較器９４と２つのダイ
オード９５および９６で構成され。

かつ第３の比較器９４の一入力端子は前記第２の検知装
置８ｏの第２の比較器８６の一入力端子に接続され、さ
らに同比較器９４の十入力端子には前記第２の感温素子
６了の第１温度レベルＴｒ２以上の第２温度レベルＴｒ
ｓ　（１００℃以上の温Ｖ）に対応した電圧ｖｒｓが前
記第２の検知装置８ｏの抵抗８２と抵抗８３の接続点に
接続されて入力される。また、第３の比較器９４の出力
端子はダイオード９６および９６を介して作動装置７１
のＰＵＴ７７のカソード極および通電装置８６の抵抗８
７と抵抗８８の接続点にそれぞれ接続された。。

いわゆるワイヤード・オア接続となっている。

なお、第３図において、９７は容器外胴１１と底板１３
にて挾持固定さ几た電気接続器、９８は底板１３の下部
開口を閉塞する裏板である。

上記構成においてその動作を第３図〜第６図を参照して
説明する。

まず容器３ｏ内に取付筒４０に達しないように水を入れ
た後電源を投入すると、第２の感温素子６７の温度は低
く抵抗値が大きいため電圧ＶＸ２は低く、従ってｖＸ２
　＜　Ｖｒ２となっているので第２の比較器８６の出力
は”Ｈ”となって第２のトランジスタ９２がＯＮするこ
とにより、リレー９０のコイルが励磁されて加熱体５６
へ通電がなされる。

この加熱体６６への通電により容器３ｏ内の水は加熱さ
れて第６図の実線で示すように水温が上昇する。一方、
水面と遮蔽板３４で形成される容器空間Ｂ及び隔室人の
温度は一点鎖線で示すように。

水温よりも遅い温度上昇となる。また、取付筒４゜に設
けられた第１の感温素子４４の温度は隔室人を介してい
るので、更に低い温度上昇で推移する。

なお、第２の感温素子５７の温度は水温と略同−の温度
上昇となる。

第１′の比較器７０の入力電圧は’ｉｘ１＜　Ｖｒ＋で
。

十入力端子の電圧の方が高いので同比較器７ｏの出力は
′Ｈ″となっており、この状態の時に作動スイッチ７８
を押すと、ＰＵＴ了７のゲート極はＧＮＤに接続される
ので％　ＰＵＴ７７が導通することにより第１のトラン
ジスタ９１もＯＮする。

時間経過とともに水温が上昇して約９３℃になると、Ｖ
Ｘ２　）　Ｖｒ２となって第２の比較器８６の出力はゝ
′Ｌ″となって第２トランジスタ９２はＯＦＦするが、
第１トランジスタ９１がＯＮを保持しているため、リレ
ー９０は励磁され続けて加熱体６６への通電が継続され
、水温はさらに上昇する。

一方、補助加熱体６６への通電は水温が約９６℃になっ
た時にサーマルリードスイッチ６２の作動により通電が
停止される。

加熱体６６への通電により水温が上昇して約９６℃程度
の温［（１１時点）に達するとやや多くの蒸気が出始め
、容器空間Ｂの温度は水温に近くなる。

しかし、隔室Ａ内には通気孔３９から弱い蒸気が侵入す
るのみであり、従って、この蒸気は吐出口２７＆より排
出し、かつ、遮蔽板３４により区切られているので、隔
室入内の温度は比較的ゆるやかに昇温する。もちろん、
第１の感温素子４４は隔室人よりさらに低い温度に保持
される。

そして、水温が沸点に達する（ｔ２時点）と、急激に多
量の蒸気が発生して容器空間Ｂに充満するとともに、通
気孔３９から隔室人にも充満して急速に温度を上昇させ
る。これと同時に隔室人と透孔３４ｂｉ連通している取
付筒４ｏ内にも蒸気が侵入して第１の感温素子４４を急
速に昇温しで所定温度（Ｔｒ＋℃）を−瞬のうちに越え
させるので、Ｖｘ＋　＞　’／ｒ＋となり、その結果、
第１比較器Ｔｏの出力はＬ”′となってＰＵＴ７７を非
導通とすることにより％第１トランジスタ９１’１０７
Ｆさせる。この第１トランジスタ９１がＯＦＦすると。

リレー９ｏの励磁が停止され、常開接点９０１Ｌが開く
ことにより加熱体６５への通電が断たれる（ｔ３時点）
。すなわち、水を確実に沸騰させた後に加熱体６６への
通電停止が可能となる。

なお、上記の説明では作動スイッチ７８にて作動装置子
１を作動させ、水を沸騰させる動作を説明し゛たが１作
動スイッチ７８を操作しない時には、水温が約９３℃と
なった時点でＶＸ２　）　ｖｒ２となることにより、第
２の比較器８６の出力が′Ｌ”となって第２トランジス
タ９２がＯＦＦすることにより加熱体６６への通電を断
つものである。（この時第１トランジスタ９１はもちろ
んＯＦＦ状態を保持している） 加熱体６５への通電が断たれた後は、補・勅願熱体６６
及びサーマルリードスイッチ６２により約９６℃の水温
に維持される。このため、多量の蒸気の発生は無くなり
、隔室人及び第１の感温素子４４の温度は水温以下に下
降する。

第１の感温素子４４の温度がＴｒｉ℃以下となると、第
１の比較器７ｏの出力はＴｔＨ”となるが、ＰＵＴ７７
のゲート極の電位がｖｏｃでアノード極の電位よりもは
るかに高いため％　ＰＵＴ７７は非導通状態を保持し、
従って加熱体６６には通電されない。

一方、第１の感温素子４４の温度がＴｒ１℃以下となっ
た時点で、再び作動スイッチ了８を押すと（ｔ４時点）
、前述の説明と同様にＰＵＴ７７が導通状態となって％
第１トランジスタ９１’ｉＯＮさせる。これにより、リ
レー９０が励磁されて加熱体６５への通電がなされ、そ
の結果、水が再沸騰しくｔｓ時点）、再び多量の蒸気が
発生して第１の感温素子４４を急速に昇温させた後、加
熱体５６への通電が断たれる（ｔ６時点）。すなわち、
保温状態から水の（再）沸騰が可能となる。

また、前記水温上昇中に停止スイッチ７９を押すと％Ｐ
ＵＴ７了は強制的に非導通状態となって第１トランジス
タ９１をＯＦＦさせ、かつ加熱体６６への通電を断つの
で、任意に沸騰動作を停止することが可能となるもので
ある。

また、水が全く無い状態で作動スイッチ了８を押すと第
１の感温素子４４の温度はほとんど上昇しないので、第
１の比較器７ｏの出力は′１″状態を保持し、ＰＵＴ７
γは導通を保持するが、第２の感温素子６７の温度は急
激に上昇してＶＸ２＞Ｖｒ５となるので、第３の検知装
置９３の第３の比較器９４の出力はＬ″となり、したが
って第１トランジスタ９１は０ＦＦＬ（第２トランジス
タ９２はそれまでにもちろん０ＦＦ（、ている）、加熱
体６６への通電が断たれるので、空焼きによる器体の損
傷等も未然に防ぐ仁とができるので安全である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように１本発明の電気湯沸し器
は蒸気温度を検知する第１の感温素子で水の沸騰側（財
）を行なっているので、容器内の液体が確実に沸騰した
後に加熱体への給電を断つことができるとともに、作動
装置の作動を任意に開始させる作動スイッチを設けたこ
とにより、液体の保温状態からも簡単に再沸騰が可能と
なる。また、加熱体の近傍に位置して容器に第２の感温
素子を設けたため、液体の沸騰点未満の温度でも加熱体
への給電が断つことができるため、その使い勝手は非常
によくなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の沸騰型の電気湯沸し器を示すンステノ、
ブＣｆｆ７り図、第２図は本発明の一実施例を示す電気
湯沸し器の斜視図、第３図は同電気湯沸し器の縦断面図
、第４図は同電気湯沸し器の電気回路図、第６図は同電
気湯沸し器の各部の温度一時間特性図である。 ３０・・・・・・容器、４４・・団・第１の感温素子％
５６・・・・・・加熱体、６７・・・・・・第２の感温
素子、６６・・・・・・第１の検知装置、７１・・・・
・・作動装置、７８・・・・・・作動スイッチ、８ｏ・
・・・・・第２の検知装置、８６・・・・・・通電装置
、９３・・・・・・第３の検知装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＷＳ
１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を収容する容器と、この容器の下部に設けら
   れ、前記液体を加熱する加熱体と、前記容器の上部に設
   けられ、液体の蒸気温度を検知する第１の感温素子と、
   前記加熱体の近傍に位置して容器に取付けられた第２の
   感温素子と、前記第１の感温素子の温度が所定値に到達
   した時に検知信号を出力する第１の検知装置と、作動ス
   イッチと、この作動スイッチにより作動を開始し、かつ
   前記第１の検知装置の検知信号により作動を停止して停
   止信号を出力する作動装置と、前記第２の感温素子の温
   度が所定の第１温度レベルに到達した時に検知信号を出
   力する第２の検知装置と、この第２の検知装置の検知信
   号が前記作動装置の非作動時に出力された時、あるいは
   前記作動装置の停止信号が出力された時に作動を停止し
   て前記加熱体への通電を停止する通電装置とを備えた電
   気湯沸し器。
2. （２）前記第２の感温素子の温度が前記第１温度レベル
   以上の第２温度レベルに到達した時に検知信号を出力し
   て前記通電装置の作動を停止させる第３の検知装置を設
   けてなる特許請求の範囲第１項記載の電気湯沸し器。