JPS6350009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気ポツト、特に、空炊き防止装置を
備えた電気ポツトに関する。

従来の電気ポツトは、通常、メインヒータと補
助ヒータを備え、内容物を加熱する際には両ヒー
タに通電し、保温時にはサーモスタツトでメイン
ヒータをオフし、補助ヒータにのみ通電するよう
にしたもの、あるいはメインヒータのみを備え、
保温時にはサーモスタツトで該ヒータをオン、オ
フさせるようにしたものが多い。しかし、この種
のポツトでは保温時に、内容物の多少にかかわら
ず常時通電することになり、内容物が少ない場合
には水分が完全に蒸発して空炊きを起こすという
問題があつた。一方、これを防止する手段とし
て、中容器から透明な管を導き出して、その液レ
ベルを観察することによつて内容物の量を知るこ
とができるように構成されてはいるが、内容物が
温水などの場合には水位が見にくく、特に、薄暗
い部屋等では明確に見ることは困難であつた。

本発明は、このような問題を解決すべくなされ
たもので、内容物がある一定レベル以下になつた
場合にはヒータへの通電を完全に停止して空炊き
を防止することができる電気ポツトを提供するこ
とを主な目的とする。

本発明の他の目的は、空炊きを防止できると共
に、暗い部屋であつても容易に内容物の量を知る
ことができる電気ポツトを提供することにある。

本発明に係る電気ポツトは、内容物を加熱する
ヒータを装着した中容器と、該中容器の深さ方向
に先端部間に所定間隔をおいて配設され中容器内
の内容物に接触しうる少なくとも一つの検知電極
と、前記ヒータに直列接続され該ヒータへの供給
電力を制御する半導体スイツチ素子と、内容物の
温度を検出する温度センサーの出力信号により前
記半導体スイツチ素子をオン・オフ制御する制御
回路と、前記検知電極と中容器又は中容器内に設
けられた接地電極との非導通を検出し、ヒータへ
の通電を禁止させる信号を前記制御回路へ出力す
る安全回路とから成ることを特徴とするものであ
る。

本発明の一実施態様においては、複数の検知電
極と、それらの先端部の配置レベルに対応して中
容器外に配設された複数の表示素子とを有し、前
記各検知電極と中容器又は接地電極との導通また
は非導通を検出して対応する一個又は複数個の表
示素子を駆動する駆動回路が設けられている。

以下、本発明をエアポンプ付電気ポツトに適用
した実施例を示す添付図面を参照して説明する。

第１図において、１はエアポンプ付電気ポツト
の本体、２は本体１内に収納された中容器でステ
ンレス鋼、アルミニウムその他の金属材料で作ら
れ、その下部にはバンド状のヒータ３が該中容器
２を包囲するように装着されており、このヒータ
３に通電することにより、中容器２内に貯留され
た水が加熱され、所望温度の湯沸かしが行なえる
ようになつている。中空器２の周囲は断熱材４で
包囲されている。

５は本体１の上部の開口を閉じるように螺合し
た蓋体で、この蓋体５の内部には手押し式のベロ
ーズ６が設けられている。ベローズ６の下端の空
気吐出口７は接続管８を介して、中容器２の上部
開口に嵌入された栓本体９に連結されており、ベ
ローズ６の膨縮によつて空気が栓本体９を介して
中容器２内に送入されると、栓本体９から垂下し
た揚水管９ａを通つて内容液が押し上げられ、こ
の内容液は該栓体９から側方に突設された給水パ
イプ９ｂを通り注水口９ｃから注出されるように
なつている。

栓本体９の側面には中容器２との嵌合密閉部Ａ
よりも低く、かつこの嵌合密閉部にできるだけ近
い位置に１個或いは複数の孔１０が貫通されてい
る。また、器具用プラグ５０を介してヒータ３に
通電すると、中容器内の水が加熱され蒸気が発生
するが、この蒸気は前記孔１０から栓本体１０内
に逃げて、ベローズ６を通り蒸気孔２０から大気
に放出され、中容器２内の圧力が不要に上昇しな
いようにしてある。

１１は蒸気抜リングでベローズ６を押圧する押
体１３の下面にネジ１４によつて固定され蒸気室
１２を形成している。そして蒸気抜リング１１の
上側の小径の環体１１ａ内にはベローズ上板１５
の吸気口１６に遊嵌覆着された上端閉塞の筒体に
てなる押え本体１７が嵌入されている。

一方、上記吸気口１６の外周には、周縁部に弾
力的に変形可能なフランジ面１８ａを有する鍔状
のパツキン１８が嵌入され、該パツキン１８はベ
ローズ上板１５の中央部の平担面に載置されてい
る。また、パツキン１８のフランジ面１８ａの外
周上面は蒸気抜リング１１の下側の大径の環体１
１ｂの下面に気密にかつ弾力的に接触しており、
該蒸気室１２の下底を開閉可能に閉塞している。

なお押え本体１７の内径とベローズ上板の吸気
口１６との外径の間ならびにパツキン１８の上面
と押え本体１７の下端面との間には適宜な隙間１
９が設けられており、取り入れられる空気ならび
に蒸気の流通路が形成されている。

２０は押体１３の上面に貫通して設けた蒸気孔
で、蒸気抜リング１１に形成した抜穴２１と対向
する位置に設けられており、隙間１９を通る蒸気
はこの抜穴２１を通り蒸気孔２０から大気に放出
されるようになつている。

なお蒸気孔２０には複数個の孔を有するカバー
２２が嵌入されている。また２３はベローズ復帰
用スプリング、２４は押え本体復帰用スプリング
である。

上記ベローズ上板１５の上面は外周方向に低く
なるように斜面２５に形成されており、フランジ
１８ａが下向きに変形して蒸気室１２の底面が開
かれると水滴は斜面２５上を落下して、隙間２６
から蓋底板２６′上に落下して孔２７から本体１
の上面カバー２８に落下するようになつている。

図示の本発明に係る電気ポツトは、前記構成に
加え、空炊き防止装置と液量表示装置を備え、こ
れらは第２図の回路図に示されるように結線され
ている。

空炊き防止装置は、第１図に示されるように、
中容器２の底部から所定間隔をおいて先端部が内
容物に接触しうるように容器壁にそれから絶縁し
て固設された検知電極３１ａと中容器２本体とを
含み、これらの間には抵抗R_Sを介して電圧が印
加される。なお、この実施例では検知電極３１ａ
を後述する検知電極３１ｂ〜３１ｅと共に中容器
壁に固設しているが、これらは中容器の開口部か
ら垂下させても、あるいは揚水管９ａに固設する
ようにしてもよい。また、中容器２本体を接地電
極または基準電極３０として用いる代りに、容器
底部に独立した接地電極を設けるようにしてもよ
い。

ヒータ３はサイリスタ等の半導体スイツチング
素子、例えば、トライアツク３２と直列接続さ
れ、このトライアツク３２をオン・オフ制御もし
くは位相制御する制御回路３３により電力制御さ
れるが、ここでは便宜上、零電圧スイツチ回路を
使用した制御回路を用いた場合について説明す
る。３４は温度センサで、通常、サーミスタが用
いられ、中容器２の外壁に取付けられている。前
記零電圧スイツチ回路３３は、抵抗３５と温度セ
ンサ３４との接続点Ａからの入力電圧が抵抗３
６，３７の接続点Ｂからの入力電圧以上の場合
に、トリガパルスを出力し、それ未満の場合には
トリガパルスを発生しない。従つて、中容器２内
に冷水が入つているものとすると、温度センサ３
４の抵抗が高いため零電圧スイツチ回路３３が働
いてトライアツク３２が通電し、ヒータ３により
水が加熱される。水が所定温度に達すると温度セ
ンサ３４がそれを検知してその接続点Ａからの入
力電圧が抵抗３６，３７の接続点Ｂからの入力電
圧より低くなるため零電圧スイツチ回路３４が動
作が停止しヒータへの通電が停止され、以後は温
度センサ３４により検出される設定温度を基準に
してヒータ３をオン・オフし、保温を行なう。

他方、零電圧スイツチ回路３３は抵抗３８を介
して反転型インバータ４０ｆの出力端子に接続さ
れており、この反転型インバータ４０ｆの入力端
子は検知電極３１ａに入力端子を接続されたイン
バータ４０ａの出力端子に接続されている。水が
検知電極３１ａのレベル以上にある場合、検知電
極３１ａが水によつて接地電極３０に導通してい
るため、その電圧はほぼOVとなり、従つてイン
バータ４０ｆの出力電圧が低レベル（OV）にな
るため零電圧スイツチ回路に何ら影響を及ぼさな
いが、検知電極３１ａより水のレベルが下がる
と、検知電極３１ａの電圧が電源電圧に等しくな
り、インバータ４０ｆの出力電圧が高レベル（通
常、電源電圧に等しい）になるため抵抗３８を通
つて零電圧スイツチ回路３３に電流が流れ、温度
センサ３４の接続点Ａからの入力電圧の何如にか
かわらず、零電圧スイツチ回路３３の動作を停止
させ、トライアツク３２をオフ状態に維持してヒ
ータ３をオフ状態にする。このため、空炊きが防
止される。なお、零電圧スイツチ回路３３の出力
はコンデンサＣを介してトライアツク３２のゲー
トに入力される。

図示の実施態様においては、上記空炊き防止装
置に加え、液量表示装置を備えており、この液量
表示装置は、中空器２の深さ方向に相互に所定間
隔をおいて先端部が内容物に接触しうるように中
容器壁にそれから絶縁して固設された複数の液レ
ベル検知電極３１ａ〜３１ｅを含み、これらの電
極に高抵抗R_Sを介して高電位を与え、水などの
導電性液体に接した電極だけが接地電極と導通し
て低電位に落ちるようにしておき、これら電極の
電気的レベルを電子回路４１で検出して、電極の
配置レベルに対応して任意の位置に縦方向または
横方向に配設された表示素子４２を駆動して液レ
ベルを表示するようにしたものである。４０ａ〜
４０ｅは反転型バツフアまたはインバータ、４２
はLEDレベルメータ、４３はLEDドライバ、R_L
は保護抵抗、Ｄはダイオードであつて、これらの
回路及び制御回路３３には図示しない整流回路か
らの直流電源電圧V_CCが印加される。なお、R₁〜
R₅は抵抗でR₁＝R₂＝R₃＝R₄＝R₅にしてある。

通常、液に接していない電極は抵抗R_Sにより
正電位に引さ上げられており、水に接している電
極の電位はほぼOVの低電位になるようにしてあ
る。今、水が中容器２内に満量あるとすると、液
レベル検出電極３１ａ〜３１ｅの電位が全て低レ
ベルにあるため、インバータ４０ａ〜４０ｅの出
力は全て高レベルとなり、LEDドライバに４３
の入力端子には抵抗R₁〜R₅を介して電源電圧V_CC
が印加され、10連のレベルメータの発光ダイオー
ドLEDが全て点灯する。水が電極３１ｅと３１
ｄの間になると、電極３１ｅのみが高レベル、従
つて、インバータ４０ｅの出力電圧のみが低レベ
ルになるため、抵抗R₅と他の抵抗R₁〜R₄の並列
抵抗とで分圧された電圧4/5V_CCがLEDドライバ
に印加され、その入力電圧に比例した数（例えば
９個）のLEDが点灯する。このようにして順次
液と接する電極の数が減少するにつれてLEDド
ライバ４３への入力電圧が、3/5V_CC、2/5V_CC、
１／５V_CC、OVと順次低下するため、LEDの点灯個
数も７、５、３、１と少なくなる。従つて、点灯
しているLEDの数もしくはレベルを見ることに
よつて中容器２内の液量を知ることができる。

なお、図示の実施例では10連のLEDレベルメ
ータを用いているが、個々の発光ダイオード、液
晶表示器等を用い、その駆動回路も簡単なスイツ
チング回路で構成してもよい。また、液レベル検
知電極を中容器壁に固設する代りに、中容器の開
口から異なる長さの電極を複数本垂下させてもよ
い。

以上の説明から明らかなように、本発明による
電気ポツトは、空になるとヒータへの通電が安全
に停止されるために空炊きがなくなり、安全性が
高く、しかも液量を発光ダイオード等で表示でき
るので暗い部屋等でも容易に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気ポツトの一例を示す
略断面図、第２図はその電気系統の回路図であ
る。 １……電気ポツト本体、２……中容器、３……
ヒータ、４……断熱材、３０……接地電極、３１
ａ〜３１ｅ……検知電極、３４……温度センサ、
３２……トライアツク、３３……制御回路、３５
〜３９……低抗、４０ａ〜４０ｆ……インバー
タ、４３……LEDドライバ、LED……発光ダイ
オード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内容物を加熱するヒータを装着した中容器
   と、該中容器の深さ方向に先端部間に所定間隔を
   おいて配設され内容物に接触しうる少なくとも一
   つの検知電極と、前記ヒータに直列接続され該ヒ
   ータへの供給電力を制御する半導体スイツチ素子
   と、内容物の温度を検出する温度センサーの出力
   信号により前記半導体スイツチ素子をオン・オフ
   制御する制御回路と、前記少なくとも一つの検知
   電極と中容器又は中容器内に設けられた接地電極
   との非導通を検出しヒータへの通電を禁止させる
   信号を前記制御回路へ出力する安全回路とから成
   る電気ポツト。 ２ 中容器の深さ方向に先端部間に所定間隔をお
   いて配設された複数の検知電極と、該検知電極の
   先端部の配置レベルに対応して中空器外に配設さ
   れた複数の表示素子とを有し、前記各検知電極と
   中容器又は接地電極との導通または非導通を検出
   して対応する一個又は複数個の表示素子を駆動す
   る駆動回路を設けて成る特許請求の範囲第１項記
   載の電気ポツト。