JPS62211021A - 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
タット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やサーモスタット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がないで、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。

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、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することにより、容器内の液量が
一定量以上か否かを赤外線により検知する液量検知手段
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、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でその赤外
線を吸収することができるため、本体の内側にある液量
検知手段は外部の赤外線に影響されることなく、確実に
動作するものであム実施例 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
するための発熱体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シ、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。

５は給水検知器で、この給水検知器５は耐熱。

耐熱水性のポリアル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、かっ他端は容器１の下部とシールバッ
キングＢ７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０．４〜０．６％程度、赤色の有
機顔料を０．５チ程度加え、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υ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３内のフロート
８は上昇し、水量を表示する。

そして、容器１内の水が城うてくると、フロート８も下
がり、ついには、給水検知器６内のフロート止め部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
の水量になつても、下がらないようにしている。また給
水検知器５には第７図の曲線０）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−）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−）。

（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５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ｅ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
に取付けられておシ、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２〜２６
％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ａ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６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５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。１
６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よシ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は温時に発光点灯する。

また給水報知ランプ１５、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
あり、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５
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、ＣＰＵ−ＲＯＭ−ＲＡ
Ｍ及び入出力ホード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であるサーミスタ及び給水検知器６で
あって、約９００μｍ〜約１０００μｍの幅で発光し、
出力ピーク波長を約９５０μｍとする赤外線発光ダイオ
ード１０．受光感度域を約７００〜１１００μｍ、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、通電制御手段であるリレー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「Ｈ１９ｈＪ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。またこの
給水検知器６では可視光遮断型の受光素子１１を用いた
が、可視光線も赤外線をも検知するクリア型の受光素子
を用いることもできる。

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ｖ０と基準電圧ｖＣ６
との関係において判断しており、フロート８が有る時、
すなわち、Ｖｏ　＞　Ｏ−７Ｖ、。の時にはステップ４
で第１の表示器である給水報知ランプ１６を発光点滅さ
せる。ま゛たフロート８がない時、すなわち、ｖｏくｏ
、３ｖｏ００時には、ステップ６で給水報知２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）Ｔｙ、の時はステップ１２とぶ。Ｔく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ＯＮ　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１０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すなわち、Ｖ　　＜ｏ、
ｓＶ　　ｉｆｃはｖｏ〉０．７ｖＣｏ力ヲ判断し、ｏ　
　　　　　ａａ　　。

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１０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Ｏ
Ｎ　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、よシ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図の曲線に）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ｅ−３）によって、はとんど吸収され、第７図に示す
ａ　、　ｂ　、　ｃ　、　ｄ。

ｅ、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１０の光出力値及び抵抗２６．２
７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に害のないものとなり、給水報知は正常動作
する。

このように本実施例によれば、電気湯沸し器本体の近く
に白熱灯などの赤外域を含む光源があっても、給水検知
器６で一定水量の有無を正しく検出し、一定量未満の時
には発熱体２に通電しないようにして発熱体２の全灯き
を防止するようにしているため、耐久性・信頼性・安全
性の低下をなくすることができるとともに、発熱体２へ
の不要な通電もなくなるため、省エネルギー化が図れ、
しかもランプやブザー等で給水報知して使用者が容易に
気づくようにしているため、使い勝手も極めて良好なも
のが得られるものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、赤外線吸収特性を有する
液量表示窓と、容器内の液量が一定量以上か否かを赤外
線により検知する液量検知手段を備えているため、湯沸
し器本体が白熱灯などの赤外域の波長を含む光源のそば
にあっても、その赤外線に影響されることなく、前記液
量検知手段は確実な動作を行なうことになシ、その結果
、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５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、６・・・
・・・給水検知器、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 第　２　図 １−一−き巷 ３−−−フ１くイＸ町１１ 第３図 Ｍ５図 ＠６図 ２４：） Ｍ　７　図 う皮　セ　（戸〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体を収容する容器と、この容器内部の液量を目視可能
   な水位管と、前記容器と水位管を水密的に連通させ、か
   つ容器内の液量が一定量以上か否かを赤外線により検知
   する液量検知手段と、前記水位管と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。