JPS615819A - 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電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、充分な水の殺菌や
カルレキ抜きの効果が得られなかった。

すなわち、感温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
１ｗａ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℃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
ることにより、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ｉｔ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
ならないため、使用者にとって必要以上の水を沸かすこ
とＫ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。

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
猷変動等による水の沸騰時間の変動が少ない高精度の沸
騰機能を持つとともに、一旦、水が沸騰して湯沸しが完
了し、加熱体への通電が停止された後においても、単に
スイッチを入れることによって、水の再沸騰を行うこと
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
置して容器に設けられ、液体の感温素子と、前記第１の
感温素子の温度が所定値圧到達した時に検知信号を出力
する第１の検知装置と、前記第２の感温素子の温度が所
定の第１温度レベル以下の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あるいは
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、この作動装置の停止
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、この構成により、第２感温素
子の温度が低く（第１温度レベル以下）なった時には、
加熱体への通電を行ない、水を必ず、かつ確実に沸騰さ
せた後に第１の感温素子が蒸気にて所定値に到達して加
熱体への通電を断つとともに、加熱体への通電が断たれ
た後の保温状態においても、作動スイッチを投入するこ
とにより再び加熱体への通電を行なって液体の再沸騰を
可能にするものである。

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１２に回動自在に取付けた把手である。１５
は注口１２を開閉自在に被覆した上蓋で。

この上蓋１６は背部１６＆を支点として前面嘴部１６ｂ
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−Ｌ面開口の
円筒部１５０を設け、かつこの円筒部１５０内には上下
摺動可能な押し板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、このロックリン
グ１８は切換レバー１９と係合しておシ、前記押し板１
７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２１Ｋ、まだ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２１亀は前記押し根１了が下動した時
、押し柳７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２３１Ｌの下端で作動する可動弁２４に
より閉じられ、かつこの可動弁２３は押し板１７が−Ｅ
動した時１通気口２１ａ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２２の内底部２２Ｌと
の間にはベローズポンプ２ｏの復帰用コイルばね２５を
介在させている。２２ｂは前記カバー２２の内底部２２
１Ｌ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２０は前記噴出口２２ｂの下部に取付けた蓋パツ
キン２６を介して合成樹脂製の蓋体２７の吐出口２７１
Ｌと連通させている。

２′Ｂは上板２１に設けた通気口２１１Ｌと蒸気カバー
２３を気密的に連通させる連通パツキンであり、前記蒸
気カバー２３と上蓋１６に設けた蒸気孔１５ｄとは連通
管２９によ多接続されている。

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３０の上端にはフランジ部３０１Ｌを有しｊ）
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３０の上面に載置された前記蓋体２７にはそ
の中央部に蒸気を排出する吐出口２７２Ｌ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
記蓋体２７とにより隔室ムが形成されている。

３６は防水パツキンで、この防水パンキン３５は容器３
Ｑと蓋体２７とを気密に保っている。３６は弁室３３か
ら容器３０の底部に伸設した昇水パイプで、この昇水−
ぐイブ３６はその上端を容器（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
出パイプ３７と弁カバー３８を介して弁室３３において
連結している。３９は遮蔽板３４の底部に設けた略り字
状の通路を有する通気孔、３４１Ｌは通気孔３９よシ小
径の排滴孔である。

４０は容器３Ｑ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Ｏリング４１．取付
ばね４２及び取付板４３にて容器３ｏ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４６に包含されるとともに、取付パツキン４
６を介して取付カバー４７により取付筒４０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５０にて固定されて
いる。

６１は容器外胴１１に固定された表示枠で、その内部略
中央には前記注出口３７＆より出る湯を器体外へ導く導
水管６２が設けられている。６３は水位′ゲージ窓であ
る。６４は容器３０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６４は発熱量の多い加熱体６
６と１発熱量の少ない補助加熱体６６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６７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５９内に挿入され、この伝熱部材６９は
加熱装置６４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３０
に感熱的に抑圧固定されている。

６２は補助発熱体５６の通電を制御し、かつ水の温度を
約９５℃に保つサーマルリードスイ、７チ。

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は押さえ板６４により容器３
ｏの底面罠押圧保持されている。

６６は容器３０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図を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７ｏで構成され、抵抗６
７と前記第１の感温素子４４で直流電圧ｖ０゜を分割し
た電圧ｖｘ、を第１の比較器７゜の−入力端子に入力し
、同比較器Ｔｏの十入力端子には第１の感温素子４４の
所定温度Ｔｒ、（８０〜９０℃）に対応した電圧ｖｒ、
が抵抗６８．６９にて直流電圧ｖ０゜を分圧して入力さ
れる了１は作動装置で、抵抗７２〜７６及びプログラマ
ブル・ユニジャンクション・トランジスタのアノード極
に入力するとともに、この分圧点大前記第１の検知装置
６６の第１の比較器７ｏの出力端子にも接続されている
。抵抗７６の一端は直流電圧の高圧ｖ０゜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のカンード極に接続され、
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、さらに抵抗子５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（、ＨＤ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、　ＰｔＴＴ７７のアノード極とＧＮ
Ｄ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の下部外方罠臨んでい
る。

８０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５７で直流電圧ｖ０゜を分圧し
た電圧ｖｘ２を第２の比較器８６の十入力端子に入力し
、同比較器８６の一入力端子には第２の感温素子６アの
第１温度レベ／’　Ｔｒ　２（水温の約８６℃に対応）
に対応した電圧Ｖ　がＹａａ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。

８θは通電装置で、この通電装置８６はリレー８７及び
ＮＰＮ型のトランジスタ８８等で構成され、トランジス
タ８８のベースは前記作動装置７１のａ点に、エミッタ
はＧＮＤに、コレクタはリレー８７のコイルの一端にそ
れぞれ接！ｌれており、前記リレー８７のコイルの他端
はｖｏ。に接続されている。また、リレー８７の常開接
点８７１Ｌは加熱体５５と直列に接続され、かつこの直
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。

８９は第３の検知装置であるオーツ”ンコレクタ出力型
の第３の比較器で、その−入力端子は前記第２の検知装
置８ｏの第２の比較器８６の十入力端子に、かつ十入力
端子は前記第２感温素子６７の第１温度レベルＴｒ２以
上の第２温度レベルＴｒ。

（１００℃以上の温度）に対応した電圧ｖｒ５が抵抗８
２と抵抗８３の接続点にそれぞれ接続されて入力される
。また、第３の比較器８９の出力端子は前記作動装置７
１のＰＵＴ７７のカンード極に接続されている。

なお、第３図において、９０は容器外胴１１と底板１′
３にて挾持固定された電気接続器、９１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５図を謬照して
説明する。

捷ず容器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５７の温度は低
くその抵抗値が大きいため、電圧ｖｘ２は低く、従って
ｖｘ２＜ｖｒ□　となっているので、第２の比較器８６
の出力はＩＩ　Ｌ　１１となっている。一方、第１の感
温素子４４の温度も低いだめ。

ｖｘ、＜ｙｒ、となシ、その結果、第１の比較４了０の
出力はＨ”となる。これにより、ＰＵＴ７７が導通し、
かつトランジスタ８８がＯＮしてリレー８７のコイルを
励磁することにょシ常開接点８７２Ｌが閉じて加熱体６
６へ通電がなされる。

この加熱体５６への通電により容器３０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及び隔室ムの
温度は一点鎖線で示すように。

水温よシ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の温度は隔室ムを介してい
るので更に低い温度上昇で推移する。

一方、第２の感温素子６７の温度は水温と略同様の温度
上昇で推移する。

時間経過とともに水温が上昇して約８５℃になると、ｖ
ｘ２〉ｖｒ２　　となって第２の比較器８６の出力はゝ
゛Ｈ”になるが、この時点ではｖｘ、＜ｖｒ。

であるので、第１の比較器の出力は′Ｈ″であるため、
ＰＵＴ７７は導通状態を保持しており、従って加熱体６
５への通電が継続され水温はさらに上昇する。

なお、ｍ勅願熱体６６への通電は水温が約９５°Ｃ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。

力６熱体６６への通電により水温が上昇して約９６℃程
度の温度（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
室ム内には通気孔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２７１Ｌより排出し、かつ遮蔽板３４
′により区切られているので、隔室ム内の温度は比較的
ゆるやかに昇温する。もちろん、第１の感温素子４４は
隔室ムよりさらに低い温度に保たれる。

そして、水温が沸騰に達する（１２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１通
気孔３９から隔室ムにも充満して急速に温度を上昇させ
る。これと同時に隔室ムと透孔３４ｂを連通している取
付筒４０内にも蒸気が侵入して第１の感温素子４４を急
速に昇温して所定温度（Ｔｒ１℃）を−瞬のうちに越え
させるので。

ｖｘ、〉ｖｒ、となり、その結果、第１の比較器７０の
出力はＬ２′となってＰＵＴ７７を非導通とすることに
より、トランジスタ８８をＯＦＦさせる。

そしてトランジスタ８８がＯＦＦすると、リレー８７の
励磁が停止され、かつ常開接点８７＆が開くことにより
加熱体６５への通電が断たれる（１゜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。また、第１の感温素子４４は多量
の蒸気にて急速に昇温して一瞬のうちに所定温度を越え
るから、水量変動等による沸騰時間の変動は極めて小さ
くなる。

加熱体６５への通電が断たれた後は補助加熱体５６及び
サーマルリードスイッチ６２により約９５℃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シ、隔
室ム及び第１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Ｔｒ１℃以下になると第１
の比較器７０の出力は′■″となるが、第２の比較器８
５の出力は水温が約９５℃あるためにＩＩＨ″′を保持
し、その結果、ＰＵＴ７７のゲート極の電位は抵抗７６
によってｖｏ。に保たれるため、ＰＵＴ７７は非導通状
態を保持することになり、従って加熱体５６には通電さ
れない。

一方、第１の感温素子４４の温度が’Ｊ：、℃以下にな
った時点で作動スイッチ７８を押す（１４時点）と、Ｐ
ＵＴ７７のゲート極はＧＮＤに強制的に接続されて電位
が０となるためにＰＵＴ７７は導通状態となって、トラ
ンジスタ８８をＯＮさせ、リレー８′７が励磁されて加
熱体５５へ再び通電されて水が丙沸騰しくｔ５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６５への通電が断たれる（１６時
点）。すなわち、保温状態から水の再沸騰が作動スイン
チア８を押すだけで簡単に行なうことができる。

前記水温上昇中に停止スイッチ７９を押すと。

ＰＵＴ７了は強制的に非導通状態となってトランジスタ
８８をＯＦＦさせ、かつ加熱体５６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である。

また、保温状態（水温約９６°Ｃ）にて、容器３０内に
低温の水を追加して水温を８６℃以下にすると、ｖｘ２
〈ｖｒｌ　　となって第２の比較器８５の出力がＬ″と
なり、これにより、ＰＵＴ７７を再び導通状態にして、
加熱体５６への通電が再開されることになる。この場合
、水が沸騰した後に加熱体６６への通電が断たれるのは
これまでの説明で明らかである。

一方、水が全くない状態で通電すると、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Ｈ”状態を保持し、その結果
、ＰＵＴ７７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となるため、第
３の検知装置である第３の比較器８９の出力はＬ″とな
り、かつトランジスタ８８はＯＦ　Ｆ　Ｌ、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が未
然に防げ。

きわめて安全となるものである。

発明の効果 以−Ｈの説明から明らかなよう罠、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制御
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、水量変
動等による沸騰時間の変動が極めて少ない高精度の制御
が可能となる。

まだ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。

さらには、第２の感温素子により液体が低水温の場合に
は自動的に水を沸騰させることができるため、非常に使
い勝手が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システムブ
ロック図、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ｉ一時間特性図である。 ３０・・・・・容器、４４・・・−・・第１の感温素子
、６５・　・加熱体、６７・・・・・第２の感温素子、
θｅ・・・第１の検知装置、７１・・・・・・作動装置
、７８・・・・・作動スイッチ、８０・・・第２の検知
装置、８６・・・・・通電装置、８９・・・・第３の検
知装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名４２
図 第３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、前記第
   ２の感温素子の温度が所定の第１温度レベル以下の時に
   検知信号を出力する第２の検知装置と、作動スイッチと
   、この作動スイッチあるいは前記第２の検知装置の検知
   信号により作動を開始し、かつ第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
   、この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
   て前記作動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。