JPS62211020A - 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 本発明は液量検知手段を備え、かつ湯沸し後に保温する
電気湯沸し器に関するものである。

従来の技術 一般に湯沸し後に保温する電気湯沸し器は、容器内に水
が無い時や、ごく少量の時でもヒータに通電されるため
、使用者が気がつかないままに容器や本体が必要以上に
加熱されて、本体の寿命低下や不安全さを招きがちであ
った。したがって、安全性や耐久性及び使い勝手の面で
すぐれた商品が要望されていた。

このようなことから、容器に水が入っていない時、従来
の電気湯沸し器においては、例えば第８図に示すように
、電源を入れるとヒータ１０１への通電が始まって、急
速にボデー１０２及び容器１０３のまわりが高温に加熱
され、そして容器１０３の底面中央に配置したサーモス
タッ）１０４が動作してヒータ１０１への通電をコント
ロールするようにしていた。この場合、容器１０３の底
面は熱により茶褐色に変色し、かつサーモスタット１０
４は熱により樹脂部が収縮する。このようなことが何度
も繰返されると、ヒータ１０１やサーモスタッ）１０４
の寿命を縮める結果となる。

また、このような空炊き状態になっていても、本体がこ
れを表示したり、あるいは報知しないため、使用者が湯
を使おうとするまで気がつかないで、長時間そのまま放
置していることが多い。すなわち、使用者が空炊きをし
てしまうチャンスは比較的多い。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の電気湯沸し器では、容器１０３内に水が入っ
ていな、い時でもヒータ１０１に通電されて空炊きを長
時間してしまうことが多かったので、本体の寿命低下を
招いていた。

またこのような状態になっていても、使用者が湯を使お
うとする時まで気がつかないことが多く、さらには容器
１０３内の水が少量になった時でもヒータ１０１に通電
し、保温しているため、実際に使う場合、湯が足らない
という場合もあった。

このように、従来の電気湯沸し器においては、本体の耐
久性、安全性、使い勝手等に問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、容器内の液体が一定
量以下になった時、それを確実に検知することかできる
電気湯沸し器を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明は、赤外線による液
量検知手段を備え、本体外部から液量表示窓を通じて入
射する赤外線を、赤外線吸収機能付きの液量表示窓で吸
収し、かつ本体外部から入射する可視光線を受光素子の
可視光遮断機能でカットすることにより、前記液量検知
手段を確実に動作させるようにしたものである。

作　　用 上記構成によれば、可視光線及び赤外線を含む光源が電
気湯沸し器本体を照らしていても、透視可能な液量表示
窓においては、その窓で赤外線を吸収し、かつ受光素子
で可視光線をカフ）し、発光素子の赤外線のみを検知す
るため、本体の内側にある赤外線式の液量検知手段は外
部の可視光線及び赤外線に影響されることなく、確実に
動作するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図〜第７図において、１は容器で、この容器１はス
テンレスなどの耐食性にすぐれた材料からなり、かつ有
底状で上部は開口しており、底面に水などの液体を加熱
するだめの発熱体２が装着されている。

３は水位管で、この水位管３は耐熱ガラスなどの耐熱性
及び光の透過性、透視性にすぐれた材料からなり、薄肉
の円筒状に構成されている。また水位管３の上端はシリ
コンゴム等よりなるバッキング４で水密的に容器１の上
部と連通保持されている。

６は給水検知機で、この給水検知機６は可視及び赤外域
を遮断する黒色等の顔料を配合した耐熱。

耐熱水性のポリサル７オン等の樹脂で構成され、かつ略
り字状の導通パイプ形状になっており、略り字状部の一
端は、水位管３とシールバッキング八〇を介して水密的
に連通保持され、かつ他端は容器１の下部とシールバッ
キングＢＴを介して水密的に連通保持されている。また
前記水位管３内には耐熱水性を有し、かつ赤外線遮蔽性
を有する酸化チタンを０．４〜Ｏ，Ｓ％程度、赤色の有
機顔料をｏ、ｅｓ％程度加え、オレンジ色として比重が
水よりも小さいポリプロピレン等の樹脂よりなる球状の
フロート８が挿入されており、容器１内に水が給水され
、その水位が上昇するとともに、水位管ａ内のフロート
８は上昇し、水量を表示する。そして容器１内の水が減
ってくると、フロート８も下がり、ついには、給水検知
器６内にフロート止め部９にまでフロート８は下がるが
、このフロート８はこれ以下の水量になっても、下がら
ないようにしている。また給水検知器６には第７図の曲
線イに示す約９５０μｍをピーク波長とする赤外線発光
ダイオードなどの発光素子１０と、第７図の曲線口に示
す約７００μｍから立ち上がり特性を有し、かつ可視光
域の波長通過を遮断する樹脂等で一体成形され、さらに
第７図の曲線口、への約９００μｍをピーク感度波長と
するフォトトランジスタ等の受光素子１１を内装し、給
水検知器６の壁面に設けた穴１２を通して光透過性の良
い水位管３を介してフロート止め部９にフロート８があ
るのか、無いのかを検知する。

１３は液量表示窓で、この液量表示窓１３はボデー１４
に取付けられており、かつ第７図の曲線ハに示すように
、約９００μｍを吸収ピークとする赤外線吸収剤を約０
．０４　％配合し、９００μｍでの透過率が２〜２５チ
程度で透視できるアクリル樹脂などの材料で構成され、
水位管３内のフロート８の位置で示される容器１内の水
量をこの液量表示窓１３から使用者は知ることができる
。またボデー１４の外側から液量表示窓１３を介して給
水検知器５の受光素子１１に入射しようとする赤外線を
この液量表示窓１３で吸収し、給水検知器６が発光素子
１０以外の赤外線で誤動作しないようにしている。１６
は給水報知ランプで、この給水報知ランプ１５はフロー
ト８が給水検知器６内のフロート止め部９にきている時
に発光点滅する。

１６は沸騰ランプで、この沸騰ランプ１６はフロート８
がフロート止め部９より上にある時に発光するものであ
り、湯沸しから沸騰完了まで点灯している。１７は保温
ランプで、この保温ランプ１７は保温時に発光点灯する
。また、給水報知ランプ１６．沸騰ランプ１６．保温ラ
ンプ１７はボデー１４の正面の見やすい位置に配置され
ている。

１８は容器１の底面中央部に感熱的に装着された温度検
出素子であり、アルミニウム製の感熱板内に電気的に絶
縁被覆したサーミスターが内装されている。１９は蓋で
あυ、２ｏは把手である。

次に第６図にもとづいてその制御回路を説明する。第６
図に示すようにこの実施例の制御回路はマイクロコンピ
ュータ２１及びその周辺回路からなっている。ここに示
すマイクロコンピュータ２１は、ＣＰＵｌｌＲＯＭ１１
ＲＡＭ及び入出力ボートから構成されているワンチップ
マイコンである。

温度検出素子１８であるサーミスター及び給水検知器６
であって、約９００μｍ〜約１ｏｏＯμｍの巾で発光し
、出力ピーク波長を約９５０μｍとする赤外線発光ダイ
オード１ｏ・受光感度域を約７００〜１１ｏＯμｍ、受
光感度のピーク波長を約９００μｍとするフォトトラン
ジスタ１１は、アナログマルチプレクサ２２およびＡ／
Ｄ変換器２３を介してマイクロコンピュータ２１の入力
ボートに接続されている。

すなわち、容器１内の温度情報、容器１内の水量が一定
量以上か、あるいは未満かという情報、容器１内の水（
または湯）を沸騰させるのかどうかの情報、さらに沸騰
したのかどうかという情報がマイクロコンピュータ２１
に入力されている。

前記容器１内に水が入り、フロート止め部９よりも上に
フロート８の位置が上がシ、フロート止め部９にフロー
ト８がなくなった時にはフォトトランジスタ１１の出力
が［ＬｏｗＪとなって、マイクロコンピュータ２１は容
器１内に水が給水検知レベル以上入ったと判断し、トラ
ンジスタ２４を駆動し、過電制御手段であるリレ〜２６
の接点を閉じ、発熱体２に通電する。

またフロート止め部９にフロート８がきている時にはフ
ォトトランジスタ１１の出力が「Ｈｌｑｈ」となって、
マイクロコンピュータ２１は水が一定量未満の量になっ
たと判断し、トランジスタ２４を駆動してリレー２６の
接点を開にし、発熱体２への通電を停止する。

また使用者への伝達手段である給水報知ランプ１５は発
光ダイオードであり、水がフロート止め部９未満の時、
発光点滅して使用者に水が給水レベル以下になったこと
を知らせる。この場合、ブザーを鳴らすことも可能であ
る。そして水がフロート止め部９以上になった時、給水
報知ランプ１６は消灯する。

次に第６図のフローチャートにもとづいて動作を説明す
る。電源をＯＮにすると、マイクロコンピュータ２１の
中のＲＯＭに記憶された第６図のフローチャートに示す
プログラムの手順に従って制御される。ステップ１で全
部の表示器１５，１６゜１７をＯＦＦにし、ステップ２
でヒータ２をＯＦＦにしておいて、ステップ３でフロー
ト止め部９にフロート８があるか否か、すなわちフロー
ト止め部９より上に水位があるのか、否かをフォトトラ
ンジスタ１１と抵抗２６間の電圧■。と基準電圧ｖｃａ
との関係において判断しており、フロート８がある時、
すなわち、Ｖ　＞０．７Ｖ、ｏの時にはステソゲ４で第
１の表示器である給水報知ランプ１５を発光点滅させる
。またフロート８がない時、すなわち、ｖｏ〈ｏ、３■
ｏＣの時には、ステップ６で給水報知ランプ１６を消し
、ステップ６で容器１内の水（または湯）の温度Ｔが保
温温度Ｔｋに達しているか否かを判断している。Ｔ＞Ｔ
ｋの時はステップ１２にとぶ。

Ｔ＜Ｔｋの時は、ステップ７で第２の表示器である沸騰
ランプ１６を発光点灯させ、ステップ８でヒータ２をＯ
Ｎ　Ｌ、ステップ９で容器１内の湯が沸騰したかどうか
を判断する。沸騰していない時は、ステップ１゜でフロ
ート８がフロート止め９にきていないかどウカをｔ−ｙ
ワち、Ｖ　＜０．３ＶＣｃｔ７’ｃｔ！Ｖ０＞０．７■
。。かを判断し、フロート止め９にフロート８がきてい
ない時は、ステップ８に戻る。またステップ１ｏでフロ
ート８がフロート止め９にきている時は、ステップ４に
戻る。またステップ９で沸騰したと判断した時にはステ
ップ１１に移り、第２の表示器である沸騰ランプ１６を
消して、ステップ１２において第３の表示器である保温
ランプ１７を発光点灯させ、ステップ１３で容器１内の
湯を所定の温度に保温する。さらにこの保温中において
も、ステップ１４でフロート８がフロート止め９にきて
いないかどうかを判断し、フロート８がきていない時は
ステップ１３に戻り、保温を続行するが、フロート８が
フロート止め９にきている時は、ステップ４に戻る。す
なわち、電源をＯＮした時から、湯沸し中および沸騰後
の保温時においても、常に容器内の水（または湯）が一
定量以上か否かを判断し続け、一定量を下回った時は、
どのステップにあっても、即座に給水報知ランプ１５を
点滅して使用者に知らせるとともに、ヒータ２をＯＦＦ
して安全を確保する。この場合、給水報知ランプ１６を
点滅させるだけでなく、ブザーを鳴らして、より明確に
報知することも可能である。

また本発明の電気湯沸し器を第７図の曲線二に示す白熱
灯などの赤外線域の波長を含む光源のそばで使用する場
合においても、液量表示窓１３から入射し、フォトトラ
ンジスタ１１の誤動作要因になる光線の赤外線分は、液
量表示窓１３が有する赤外線吸収機能（第７図の曲線ハ
）によって、はとんど吸収され、第７図に示す”ｌｂｌ
’１ｄ１ｅ、ａで囲まれた部分が残るが、残存分はエネ
ルギー強度的に低く、かつフォトトランジスタ１１の光
電流値及び赤外線発光ダイオード１ｏの光出力値及び抵
抗２６．２７を適切に選択することにより、実用上、フ
ォトトランジスタ１１に実のないものとなり、給水報知
は正常動作する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、赤外線による液量検知手
段と、この液量検知手段の外側前方に位置し、かつ赤外
線吸収特性を有するとともに透視可能な液量表示窓を備
え、前記液量検知手段で容器内の液量が一定量以上か否
かを検知するようにしているため、電気湯沸し器本体が
白熱灯などの可視域及び赤外域の波長を含む光源のそば
にあっても、その可視光線及び赤外線に影響されること
なく、前記赤外線式の液量検知手段は確実な動作を行な
うもので、信頼度の高い電気湯沸し器を提供することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気湯沸し器の斜視図
、第２図は同湯沸し器における容器に水が入ってフロー
トが浮き上がっている状態を示す要部断面図、第３図は
同容器内に水が入っていない状態でフロートがフロート
止めに位置している状態を示す要部断面図、第４図は同
湯沸し器における給水検知器の上面断面図、第６図は同
湯沸し器の電気回路図、第６図は給水検知のためのプロ
グラムの一例を示すフローチャート、第７図は液量表示
窓の赤外線吸収特性を示す特性図、第８図は従来の電気
湯沸し器の側断面図である。 １・・・・・・容器、３・・・・・・水位管、５・・・
・・・給水検知器、８・・・・・・フロート、１ｏ・・
・・・・発光素子、１１・・・・・・受光素子、１３・
・・・・・液量表示窓。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ５−−−ｒ−永攻知春 ８−−フａ−ｂ ＠３図 ３−氷位管 ！４図　　　　　　５−診水檜力巻 第５図 第６図 第７図 シ皮灸（μｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内部の液量を目視可能な水位管とこの水位管の外周
   に配置された赤外線発光素子とこの赤外線発光素子の光
   軸上に前記水位管を介在させ、かつ赤外線発光素子に対
   向して配置された可視光遮断型の受光素子と前記水位管
   内に装備され、かつ液面の変化にしたがい移動するフロ
   ートとより構成された液量検知手段と、この液量検知手
   段を介して前記水位管と水密的に連通させた容器と、前
   記液量検知手段の外側前方に位置し、かつ赤外線吸収特
   性を有するとともに透視可能な液量表示窓とを備えた電
   気湯沸し器。