JP3362282B2 - 電気湯沸器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、液体を収容し、湯沸し
音を発せず静粛に液体を加熱・保温する電気湯沸器に関
する。 【０００２】 【従来の技術】電気湯沸器はいつでも高温の湯が直ちに
得られる便利さが認められ、一般家庭に広く普及してい
る。従来の電気湯沸器では、液体を加熱するヒータと、
加熱された液体が冷めないように保温しておく保温ヒー
タを備えており、液温を検知する温度センサにより加熱
と保温を制御していた。さらに、近年は再沸騰機能が付
加され、加熱ヒータに通電して急速加熱して再沸騰を行
っている。 【０００３】以下に、従来の電気湯沸器を図面を参照し
ながら説明する。図５に従来の保温、再沸騰機能付き電
気湯沸器の構成を示す。図に示すように、液体２１は有
底の円筒状金属製の容器２２に収容され、容器２２の底
板２３の下面外側に加熱手段２４と保温手段２５が積層
され密着固定されている。加熱手段２４と保温手段２５
はドーナツ状に形成され、その底板２３下面外側の中央
部の空洞にはサーミスタなどを温度センサとして用いた
湯温検知手段２６が設置されている。上記のように構成
された湯沸器本体は筐体２７の中に収納されている。 【０００４】つぎに、上記のように構成された電器湯沸
器の動作を説明する。図６に示すように、先ず、液体２
１として例えば水を蓋体２８を開いて容器２２の中に注
入し、蓋体２８を閉めて湯沸しスイッチを押す。液体２
１が定められた水準以上にあるときには、加熱手段２４
が働き水を急速に加熱する。水温が沸騰温度に達すると
温度検知手段２６が沸騰温度を検知して加熱手段２４へ
の通電を停止し、湯温を引続き測定する。湯温が定めら
れた温度、例えば９５℃以下に低下すると保温手段２５
に通電され、湯温は常に９５℃以上に保たれる。湯が必
要なときには、蓋体２８に設けられた注水スイッチを操
作して吐出口２９より湯を排出する。もし、沸騰水が必
要な場合には沸騰ボタンを操作することにより、図７に
示すように、加熱手段２４に通電され、急速に沸騰させ
る。沸騰後は湯温検知手段２６が働いて加熱手段への通
電を停止する。 【０００５】上記のように、液体の加熱、保温は加熱手
段と保温手段への通電をオン・オフ制御して行ってい
た。このような従来の電気湯沸器の湯沸し騒音を低減す
る構成として、特開平４−９９５２８号公報に開示され
ているように、液体容器内面の少なくとも加熱面にポリ
チタノカルボシラン樹脂を主成分とする被覆層を形成す
ることが提案されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の電気湯沸器では、湯沸しのときも、保温のときも、
加熱手段２４と保温手段２５のヒータに直接電流を流
し、常に一定の電力で加熱していた。そのため、特に、
湯沸し時には湯温が約７０〜９５℃の範囲で加熱される
ときには湯沸騒音が著しく発生した。さらに、保温時で
も、周囲が静かな夜間などには、保温手段２５のヒータ
による騒音が耳障りになるという問題があった。 【０００７】また、液体容器内面の少なくとも加熱面に
ポリチタノカルボシラン樹脂を主成分とする被覆層を形
成する構成では、騒音レベルを４８ｄｂから３２ｄｂに
低減できるが、なお静粛化が不十分であった。 【０００８】本発明はこのような課題を解決するもの
で、湯沸し全時間を長くすることなく湯沸し時や保温時
にヒータに通電したときに発生する湯沸し音を低減した
静粛な電気湯沸器を提供することを目的とするものであ
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、液体を収容する容器と、容器を加熱する
８００Ｗより大きな高電力の加熱手段と、液体を収容し
た容器の温度を検知する液温検知手段と、前記液温検知
手段により液体の温度を検出し、加熱中の液体の湯温７
０℃から９５℃の間に存在する煮沸音を大きく発生する
温度範囲中の所定温度で加熱手段の加熱電力を低減し、
煮沸音を大きく発生しない湯温９５℃以上の所定温度で
は再び元の高電力の加熱電力に復帰して湯沸し全時間を
長くならないようにするとともに加熱液体の煮沸音を低
下させるようにしたものである。 【００１０】 【作用】この構成によれば、容器２に水をいれ、湯沸し
音を発生しない低温範囲では従来よりも大きい電力で急
速に加熱する。湯温検知手段で湯温を検知し、湯沸し騒
音が発生し始める温度（７０℃）を検知すると、加熱手
段の消費電力を１３００Ｗから４００Ｗに低減する。加
熱手段の消費電力が低減する結果湯温の上昇速度はすこ
し低下するが、やがて、フルパワーで加熱しても騒音を
発生しない温度である約９５℃に湯音が達すると、再び
元の大きい消費電力である１３００Ｗに戻し、沸騰する
まで急速に加熱する。この加熱方法により、従来とほぼ
同じ時間で静かに沸騰水を得ることができることとな
る。 【００１１】また、保温の場合には、保温手段のヒータ
には騒音の発生が少ない４００Ｗ以下の消費電力を流し
て加熱するので、騒音の発生は顕著に抑制されることと
なる。 【００１２】 【実施例】以下に本発明の一実施例の電気湯沸器を図面
を参照しながら説明する。図１に本実施例の電気湯沸器
の構成を、図２に本実施例の電気湯沸器の加熱・保温手
段の構成を示す。図１に示すように、水１は有底円筒状
の金属製容器２に収容され、底板３の外下面には１個ま
たは複数の加熱手段４と保温手段５が積層され密着固定
されている。加熱手段４と保温手段５はドーナツ状に形
成されていて、底板３の外下面の中央部の空洞部にはサ
ーミスタなどの温度センサを備えた温度検知手段６が装
着され、容器２の温度を計測することにより湯の温度が
測定される。 【００１３】上記のように構成された湯沸器本体は筐体
７の内側に収納され、筐体７下部の袴には室温検知手段
８が、さらに、筐体７の下部にある加熱手段４の下方の
空間には制御手段９が設けられている。図２に示すよう
に制御手段９には加熱手段４や保温手段５を制御するダ
イオード１０，１１が設置されている。加熱手段４はフ
ルパワーでは従来のヒータ８００Ｗより大きな１３００
Ｗのヒータを備えている。 【００１４】加熱手段４にはリレー１２，１３が、保温
手段５にはリレー１４，１５が接続されている。保温手
段５のフルパワーは従来と同様に約５０Ｗに設定されて
いるが、このパワーは室温が低下したとき、例えば室温
が５℃になっても湯温を約９５℃に保持することができ
る電力である。 【００１５】つぎに、上記のように構成された電気湯沸
器の動作を説明する。容器２に水１を入れ加熱し始める
と、従来の電気湯沸器より大きい加熱電力で湯を沸かす
ので温度上昇は速いが、湯温検知手段６が湯沸し騒音が
大きくなり始める湯温約７０℃を検知すると、制御手段
９が動作して加熱手段４の消費電力を図４に示すように
約４００Ｗに制御する。消費電力が低下するので湯温上
昇速度は少し低下するが、フルパワーで加熱しても湯沸
し騒音を発生しない温度約９５℃に湯温が達すると再び
元の大きな消費電力に戻り、急速に沸騰させる。この動
作により沸騰までの全湯沸し時間Ａは図３に示すように
従来の電気湯沸器と変わらない。 【００１６】本実施例では湯沸し中の消費電力を約４０
０Ｗに低減し、消費電力低減開始温度を７０℃に、復帰
温度を９５℃に設定した例について説明したが、これら
の条件は、使用する電気湯沸器固有の条件であり、電気
湯沸器の形状、当初の消費電力、満水水量などの条件に
より変化する。いずれの場合でも、湯沸し騒音が最小と
なる条件を選定すればよい。 【００１７】湯沸しが沸騰状態になると加熱手段は通電
を停止し、しばらくして冷却が始まる。湯温が９５℃以
下になると、加熱手段４の代わりに保温手段５が通電さ
れ、図３に示すように約３０Ｗで通電される。この電力
は、筐体７に設けた室温検知手段８により検知された室
温２０℃のときの最低必要消費電力から求められた電力
で、制御手段９が保温手段５、室温検知手段８、湯温検
知手段６などの情報からで総合的に制御する。室温が変
動すれば、上記の制御機能によりそのときの室温に対応
した最適の保温電力に制御される。 【００１８】上記の加熱手段４の消費電力の制御は、液
温検知手段６からの湯温信号にもとずき制御手段９によ
り１個または複数の加熱手段４のいずれかをオン・オフ
制御して容器２内の液体１の温度を制御することができ
る。また、加熱手段のいずれかを直列または並列に接続
して容器内の液体の温度を制御することができる。ま
た、容器を加熱する加熱手段をダイオードやサイリスタ
を用いて電流波形を制御して加熱電力を低減することも
できる。あるいは、オン・オフ制御、または直列または
並列に切り換え、またはダイオードやサイリスタなどに
よる電流波形制御を組合せて加熱電力を低減することも
できる。 【００１９】また、保温手段５の電力制御も上記加熱手
段４の電力制御と同様に、液温検知手段６からの湯温信
号にもとずき制御手段９により１個または複数の保温手
段のいずれかをオン・オフ制御して容器内の液体の温度
を制御することができる。また、保温手段のいずれかを
直列または並列に接続して容器内の液体の温度を制御す
る。また、保温手段をダイオードやサイリスタを用いて
電流波形を制御して加熱電力を増減することもできる。
あるいは、オン・オフ制御、または直列または並列に切
り換え、またはダイオードやサイリスタなどによる電流
波形制御を組合せて保温電力を制御することもできる。 【００２０】本実施例の構成によれば、保温中の保温電
力を最小限に制御することができるので、例えば深夜の
寝室など非常に静かな環境に電気湯沸器を設置しても、
湯沸し騒音により安眠を妨げられることはない。 【００２１】また、保温中の湯を再沸騰させるには、図
４に示すように加熱電力を従来より低下させる。この動
作では従来の電気湯沸器の再沸騰時間より長くなる。し
かし、もともと再沸騰時間そのものが１〜２分と短時間
であったものが２〜３分となる程度で、再沸騰時間その
ものはあまり問題にならない。この構成により、再沸騰
時の騒音が低下し静かな電気湯沸器を提供することがで
きる。 【００２２】なお、本実施例では、水を加熱して湯にす
る例について説明したが、本発明は水の加熱に限定され
るものではなく、他の液体の加熱・保温に用いても同様
の効果が得られる。 【００２３】 【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、湯沸し騒音が大きくなる湯温約７０℃
〜９５℃の範囲内の所定温度で加熱手段の消費電力を低
減し、それ以外の領域では従来より大きい８００Ｗ以上
の消費電力で加熱手段を動作させるように通電制御を行
う。この構成により、全合計の湯沸し時間を長くするこ
となく、湯沸し騒音を低減することができ、騒音の少な
い静かな電気湯沸器を提供することができる。 【００２４】さらに、室温検知手段を備えることによ
り、使用時の室温で最低限必要な保温電力で保温するの
で、保温電力を節減するとともに、保温時の騒音レベル
が低下する。そのため、静かな夜間でも耳障りな騒音を
感じることがない。 【００２５】また、保温中の湯を再沸騰させるときに
は、湯沸し騒音を発生しない消費電力で加熱するので、
再沸騰時にも騒音レベルを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の電気湯沸器の構成を示す断
面図 【図２】同加熱・保温手段の構成を示す回路図 【図３】同加熱・保温動作を示す図 【図４】同保温・再沸騰動作を示す図 【図５】従来の電気湯沸器の構成を示す断面図 【図６】同加熱・保温動作を示す図 【図７】同保温・再沸騰動作を示す図 【符号の説明】 １ 液体 ２ 容器 ３ 底板 ４ 加熱手段 ５ 保温手段 ６ 湯温検知手段 ７ 筐体 ８ 室温検知手段 ９ 制御手段 １０，１１ ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−114421（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−23020（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−13952（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭33−17969（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】液体を収容する容器と、前記容器を加熱す
   る８００Ｗより大きな高電力の加熱手段と、液体を収容
   した前記容器の温度を検知する液温検知手段と、前記液
   温検知手段により液体の温度を検出し、加熱中の液体の
   湯温７０℃から９５℃の間に存在する煮沸音を大きく発
   生する温度範囲中の所定温度で前記加熱手段の加熱電力
   を低減し、煮沸音を大きく発生しない湯温９５℃以上の
   所定温度では再び元の高電力の加熱電力に復帰して湯沸
   し全時間を長くならないようにするとともに加熱液体の
   煮沸音を低下させる電気湯沸器。