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発明の名称 電気湯沸かし器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−103373
公開日 平成8年(1996)4月23日
出願番号 特願平6−239335
出願日 平成6年(1994)10月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】粟野 重孝
発明者 浜田 邦夫 / 福田 高弓
要約 目的
気圧に関係なく保温することができ、より沸騰温度に近い温度で保温する。

構成
容器2内の液体を加熱する加熱手段4と、加熱手段4への加熱通電手段8と、容器2内の液体の加熱と保温を行う保温手段5と、保温手段5への保温通電手段9と、容器2内の液体温度を検知する温度検知手段7と、容器2内の液体の沸騰を検知する沸騰検知手段10と、沸騰検知後所定時間保温手段5を断続通電し、その後温度検知手段7からの検知温度を入力する温度確定手段11と、温度確定手段11の温度より低い温度で保温するよう制御する制御手段12を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段への通電を行う加熱通電手段と、前記容器内の液体の加熱と保温を行う保温手段と、前記保温手段への通電を行う保温通電手段と、前記容器内の液体温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力により前記容器内の液体が沸騰したことを検知する沸騰検知手段と、沸騰検知後、所定時間だけ前記保温手段が断続通電を行うよう前記保温通電手段を制御し、所定時間後前記温度検知手段からの検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えた電気湯沸かし器。
【請求項2】 液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段への通電を行う加熱通電手段と、前記容器内の液体の加熱と保温を行う保温手段と、前記保温手段への通電を行う保温通電手段と、前記容器内の液体温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力により前記容器内の液体が沸騰したことを検知する沸騰検知手段と、沸騰検知後、前記温度検知手段からの温度変化率が所定値以下になるまで前記保温手段が断続通電を行うよう前記保温通電手段を制御し、そのときの前記温度検知手段からの検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えた電気湯沸かし器。
【請求項3】 液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段への通電を行う加熱通電手段と、前記容器内の液体の加熱と保温を行う保温手段と、前記保温手段への通電を行う保温通電手段と、前記容器内の液体温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力により前記容器内の液体が沸騰したことを検知する沸騰検知手段と、沸騰検知直後から前記保温手段が断続通電を行うよう前記保温通電手段を制御するとともに、前記温度検知手段の検知温度の単位温度当たりの通過時間が、沸騰検知後所定時間経過後の単位温度当たりの通過時間に対し一定比率以下になったときに前記温度検知手段の検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えた電気湯沸かし器。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は容器内に収容された水を加熱保温する電気湯沸かし器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気式の湯沸かし器においては、特開平4−17813号公報に示すように水を沸騰させた後できるだけ沸点に近い温度で保温するものが開示されている。
【0003】以下に従来の電気湯沸かし器について図6〜図8を参照しながら説明する。図6は従来の電気湯沸かし器の一部断面図、図7は回路構成図、図8は沸騰検知の説明図を示すものである。
【0004】図6において、本体1内に上面開口の容器2があり、容器2の上部を覆う蓋3がそれぞれ配置されている。また容器2の内部の水を加熱する加熱手段である加熱ヒータ4と、水を加熱し保温する保温手段である保温ヒータ5と、容器2の内部の水温を検知する温度センサ6とが下方に配置されている。そして温度センサ6の信号は温度検知手段7に入力されて水温を検知している。加熱ヒータ4と保温ヒータ5はそれぞれ加熱通電手段8と保温通電手段9により通電制御されている。沸騰検知手段10は温度検知手段7からの温度データにより温度上昇率が、水温が低いときの温度上昇率より所定値以下になると、沸騰検知手段10から加熱保温制御手段16へ出力する。再沸騰設定手段13は保温状態において、再度沸騰させるときに設定を行うものであり、例えばプッシュスイッチ等で構成されており、加熱保温制御手段16に入力している。保温温度設定手段14は保温温度を設定するもので、加熱通電手段8に入力している。加熱保温制御手段16から表示手段15へ出力しており、表示手段15は水を加熱していることを表示する沸騰LED15aと、約95℃で保温していることを表示する高温保温LED15bと、約85℃で保温していることを表示する85保温LED15cと、約70℃で保温していることを表示する70保温LED15dで構成されている。
【0005】加熱保温制御手段16は、最初に容器2内の水を加熱するときは、温度検知手段7の出力によって加熱通電手段8と保温通電手段9を通じて加熱ヒータ4と保温ヒータ5を通電制御し加熱する。沸騰検知手段10により沸騰検知したことが入力されると、保温温度設定手段14で設定されている温度で保温するように保温ヒータ5を通電制御する。再沸騰設定手段13が設定されると、再度温度検知手段7からの温度データにより加熱通電手段8と保温通電手段9を通じて加熱ヒータ4と保温ヒータ5を通電制御し容器2内の水が沸騰するまで加熱する。
【0006】以上のように構成された電気湯沸かし器について図7と図8を用いてその全体動作を説明する。図7において、マイクロコンピュータ17は加熱通電手段8であるリレーと保温通電手段9であるトライアックを制御し加熱ヒータ4と保温ヒータ5への通電量を決定している。水を沸騰させるときにはマイクロコンピュータ17は加熱通電手段8と保温通電手段9を動作させ、加熱ヒータ4と保温ヒータ5を通電させる。沸騰後、水を保温するときはマイクロコンピュータ17は保温通電手段9を動作させ保温ヒータ5を通電させる。
【0007】一方、容器2に圧接して取り付けられた温度センサ6は容器2内の水の温度により抵抗値が変化する。そして、温度センサ6と直列に接続された抵抗器7aとの抵抗値比が変化しA/D変換器7bに電圧変化として入力され、A/D変換器7bでディジタル値に変換後、マイクロコンピュータ17に温度データとして入力される。抵抗器7c,7dで決まる電圧もA/D変換器7bに入力されており、高温保温時の温度(約95℃)を決定している。また、抵抗器7e,7fで決まる電圧は、85保温時の温度(約85℃)を決定している。抵抗器7g,7hで決まる電圧は、70保温時の温度(約70℃)を決定している。また、保温温度設定手段14である保温スイッチと再沸騰設定手段13である再沸騰スイッチがマイクロコンピュータ17の入力として、表示手段15がマイクロコンピュータ17の出力に接続されている。
【0008】図8において、沸騰検知方法を説明する。加熱ヒータ4と保温ヒータ5の通電後、温度センサ6からの温度データが単位温度(Δθは約0.5℃)上昇するときの時間(Δta)を測定し、その時間は水の温度が上昇しているときは一定で沸騰点(θ1)近くなるとΔtaが長くなる(Δtb)。ΔtbがΔtaより所定倍率以上長くなると水が沸騰したとマイクロコンピュータ17が検知する。
【0009】沸騰検知後、高温保温時には温度センサ6と直列に接続された抵抗器7aとの抵抗値比と高温保温温度を決定している抵抗器7c,7dの抵抗値比を比較しながら高温保温時の温度(約95℃)で保温するように保温通電手段9を動作させる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の従来の構成では、保温温度を温度センサ6とそれに直列に接続された抵抗器7aで決定しているため、保温温度は常に設定された温度で一定に設定されており、保温温度を上げ、より沸騰点に近い温度で保温しようとした場合、高地など気圧が低くなると沸騰点が低くなるため沸騰を続けてしまうような事態になる。そのため、保温温度を上げることができないので、より熱いお湯を提供できないという問題を有していた。
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、気圧に関係なく、より沸騰点に近い温度で保温できるようにすることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明の第1の課題解決手段は、沸騰検知後、所定時間だけ保温手段が断続通電を行うよう保温通電手段を制御し、所定時間後温度検知手段からの検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えて構成したものである。
【0013】また、本発明の第2の課題解決手段は、沸騰検知後、温度検知手段からの温度変化率が所定値以下になるまで保温手段が断続通電を行うよう保温通電手段を制御し、そのときの前記温度検知手段からの検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えて構成したものである。
【0014】また、本発明の第3の課題解決手段は、沸騰検知直後から保温手段が断続通電を行うよう保温通電手段を制御するとともに、温度検知手段の検知温度の単位温度当たりの通過時間が、沸騰検知後所定時間経過後の単位温度当たりの通過時間に対し一定比率以下になったときに前記温度検知手段の検知温度を入力する温度確定手段と、前記温度確定手段の温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段を制御する制御手段を備えて構成したものである。
【0015】
【作用】本発明は上記第1〜第3の課題解決手段により、水が沸騰した後も続けて通電することにより水が沸騰したときの温度センサの検知温度を安定して入力することができ、その検知温度から数℃低い温度で保温させることにより、保温温度の設定を予め定まった一定温度ではなく、水の沸騰点から所定温度下がった温度に設定することができる。そのため高地でも沸騰を続けることがなく保温することができ、また沸騰点により近い例えば、沸騰点マイナス2℃の保温温度も可能となるため、より温度の高いお湯を提供できるものである。
【0016】
【実施例】以下、本発明の第1〜第3の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、図1は本発明の第1〜第3の実施例の部分断面図であり、同、回路図は従来例とほぼ同一(抵抗器7c,7dのみなし)で、マイクロコンピュータ17の動作のみ異なるため高温保温選択時のフローチャートのみを図2〜図4に示す。図5は同沸騰検知時の動作を示すグラフである。図1、図5において前述した図6、図8と同一の部分は同じ符号を付し説明を省略する。
【0017】図1において、第1〜第3の実施例の差は温度確定手段11の動作である。
(実施例1)本発明の第1の実施例について図1および図2を参照して説明する。図1において、温度確定手段11は沸騰検知手段10で沸騰を検知した後、所定時間だけ保温手段5が断続通電を行うよう保温通電手段9を制御する信号を制御手段12へ出力し、所定時間後の温度検知手段7からの検知温度を入力する。制御手段12は湯沸かし時は従来例と同一の動作を行い、保温時には温度確定手段11で決定された温度より所定温度だけ低い温度で保温するよう保温通電手段9を制御する。
【0018】図2は、本発明の第1の実施例のフローチャートである。電源を通電後、ステップ1で加熱ヒータ4と保温ヒータ5を通電制御し加熱し始める。そして、単位温度上昇するときの時間を測定し(ΔTn)、ステップ2で前回の単位温度上昇するときの時間(ΔTn-1)と比較する。ΔTn<ΔTn-1のときは温度が上昇していないと判断してステップ1へ戻る。ΔTn≧ΔTn-1のときはステップ3にて、4回測定したか調べて、4回になるまでステップ1へ戻る。4回測定するとステップ4でΔT2からΔT4まで加える(ΔT=ΔT2+ΔT3+ΔT4)。そして、ステップ5で単位温度上昇するときの時間を測定し(ΔTa)、ステップ6でΔTaとΔTを比較する。ΔTa<ΔTのときはステップ5に戻る。ΔTa≧ΔTのときはステップ7で沸騰検知する。沸騰検知するとステップ8で所定時間だけ保温ヒータ5のみに断続通電(例えば2秒オン、1秒オフ)を行う。温度センサ6の温度データが安定するとステップ9にて温度を入力し(θ4)、ステップ10で温度センサ6がその温度(θ4)より数℃低い温度(θ4−Δθ4)になるように保温を行う。
【0019】(実施例2)本発明の第2の実施例では、温度確定手段11は沸騰検知手段10で沸騰を検知した後、温度検知手段7からの温度変化率が所定値以下になるまで保温手段5が断続通電を行うよう保温通電手段9を制御する信号を制御手段12へ出力し、温度変化率が所定値以下になったときの温度検知手段7からの検知温度を入力する。
【0020】図3は、本発明の第2の実施例のフローチャートである。図2と同一のステップは同じ番号を付して説明を省略する。ステップ7での沸騰検知の後ステップ11で保温ヒータ5のみ断続通電(例えば2秒オン、1秒オフ)を行いステップ12で所定温度を上昇するときの通過時間を測定する(ΔTm)。ステップ13でΔTmが所定値より大きいか比較を行い、ΔTm<所定値のときはステップ12に戻り、ΔTm≧所定値のときは温度センサ6の温度データが安定したと判断をして、ステップ9にて温度を入力し(θ4)、ステップ10で温度センサ6がその温度(θ4)より数℃低い温度(θ4−Δθ4)になるように保温を行う。
【0021】(実施例3)本発明の第3の実施例では、温度確定手段11は沸騰検知手段10で沸騰を検知した後、保温手段5が断続通電を行うよう保温通電手段9を制御する信号を制御手段12へ出力し、温度検知手段7の検知温度の単位温度当たりの通過時間が、沸騰検知後所定時間経過後の単位温度当たりの通過時間に対し一定比率以下になったときに温度検知手段7の検知温度を入力する。
【0022】図4は、本発明の第3の実施例のフローチャートである。図2と同一のステップは同じ番号を付して説明を省略する。ステップ7での沸騰検知の後ステップ14で保温ヒータ5のみ断続通電(例えば2秒オン、1秒オフ)を行った後、ステップ15で所定時間待つ。そして、ステップ16で所定温度を上昇するときの通過時間を測定し(ΔTm)、ステップ17で一定時間待った後さらに、ステップ18で所定温度を上昇するときの通過時間を測定する(ΔTL)。ステップ19にてΔTLがΔTmの所定倍率かそれ以上なら、温度センサ6の温度データが安定したと判断をして、ステップ9にて温度を入力し(θ4)、ステップ10で温度センサ6がその温度(θ4)より数℃低い温度(θ4−Δθ4)になるように保温を行う。ΔTLがΔTmの所定倍率以下ならステップ17に戻る。
【0023】図5において、水量によって水が沸騰点になったときの温度センサ6の温度がさまざまに変化する。沸騰検知後、本発明の第1〜第3の実施例において保温ヒータ5を断続通電させることで、水が沸騰しているときの温度センサ6の温度を水量によって変わることなく常に一定の温度差(Δθ5)とする。そして、温度センサ6を水が沸騰しているときの温度センサ6の温度(θ4)より数℃低い温度(Δθ4)で制御することにより、湯を沸騰温度より数℃低い温度(Δθ4)で保温することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は、温度センサからの温度情報により加熱ヒータや保温ヒータを通電し、水が沸騰した後も続けて保温ヒータを所定時間断続通電することにより、水が沸騰したときの温度センサの検知温度を安定させ、その安定した検知温度から数℃低い温度で保温させることにより、高地でも沸騰を続けることがなく保温することができ、また沸騰点により近い例えば、沸騰点マイナス2℃の保温温度も可能となるため、より温度の高い湯を提供できるという効果がある。




 

 


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