JP5304411B2 - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Description

本発明は、容器内の水を加熱し、保温する電気湯沸かし器に関するものである。

従来、この種の電気湯沸かし器は、図５に示すように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について説明する。

図５は、上記特許文献１に記載された従来の電気湯沸かし器の断面図である。同図において、従来の電気湯沸かし器の容器１は、水を収容するもので、この容器１の底部に加熱手段（ここではヒータ）２を装着している。容器１の底部の中心に水温を検知する第１の温度センサ３を取り付けている。蓋部４は、器体１７にヒンジ（図示せず）で開閉自在に取り付けられている。

制御ユニット５は、マイクロコンピュータなどの電子回路を搭載し、加熱手段２への通電を制御し、湯沸し動作を行うようにしている。再加熱キー６は、使用者がこれを押すと、容器１内の水を、加熱手段２により、再度加熱する。

上記のように構成された従来の電気湯沸かし器の動作を説明する。

利用者が容器１に水を入れ、通電を開始すると、制御ユニット５は、加熱手段２への通電を開始する。通電により、加熱手段２が発熱し、容器１内の水温が上昇する。制御ユニット５は、第１の温度センサ３の検知温度が１００℃以上となり、水が沸騰したところで、加熱手段２への通電を停止する。

その後、保温動作となり、制御ユニット５は、第１の温度センサ３の検知温度が保温温度を維持するように、加熱手段２への通電を行う。

保温中に、使用者が、再加熱キー６を押すと、制御ユニット５はそれを受けて、加熱手段２への通電を行い、第１の温度センサ３の検知温度が１００℃以上になるまで、加熱を行い、容器１内の水は、再度沸騰する。

特開平６−３４３５５３号公報

しかしながら、このような従来の電気湯沸かし器の構成では、使用者が再加熱キー６を押すと、容器１内の水が沸騰するが、第１の温度センサ３で検知された温度と水温の乖離により、再加熱時の沸騰時間が長引き、無駄に電力が消費されるという課題がった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、使用者が再加熱キーを押すことにより行われる再加熱動作において、容器内の水が沸騰した直後に、加熱手段への通電を停止することにより、電力の損失を低減した電気湯沸かし器を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、水を収容する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の底部に設置された第１の温度センサと、前記容器の上部に設置された蒸気通路と、前記蒸気通路に設置された第２の温度センサと、前記第２の温度センサの温度上昇を検知して前記加熱手段への通電を停止する沸騰検知手段と、温度値設定手段と、再加熱を行うための再加熱キーと、前記再加熱キーが押されたとき、前記第１の温度センサの検知温度が、前記温度値設定手段により設定された温度値に上昇するまで前記加熱手段に通電する昇温手段と、沸騰検知手段が沸騰を検知した以降の時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時した時間に応じて温度補正値を算出し、温度値設定手段により設定された温度値から、前記温度補正値を減算する温度値補正手段を備え、前記計時手段が計時した時間が大きくなるに従い、温度補正値を大きくしたことを特徴とした電気湯沸かし器であり、温度値設定手段の設定温度値を適正に設定しておけば、保温中に、使用者が再加熱キーを押して開始される再加熱動作において、沸騰直後に
加熱手段への通電が停止され、沸騰時間が長引くことによる電力の損失を低減することができる。

本発明の電気湯沸かし器は、保温中に、使用者が再加熱キーを押すことにより開始される再加熱動作において、容器内の水が沸騰した直後に、加熱手段への通電を停止することにより、沸騰時間が長引くことによる、電力の損失を低減することができる。

本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器のシステム構成図 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器のシステム構成図 温度値補正手段がない場合の同電気湯沸かし器の水温と第１の温度センサの検知温度のグラフ 温度値補正手段がある場合の同電気湯沸かし器の水温と第１の温度センサの検知温度のグラフ 従来の電気湯沸かし器の断面図

本発明は、水を収容する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の底部に設置された第１の温度センサと、前記容器の上部に設置された蒸気通路と、前記蒸気通路に設置された第２の温度センサと、前記第２の温度センサの温度上昇を検知して前記加熱手段への通電を停止する沸騰検知手段と、温度値設定手段と、再加熱を行うための再加熱キーと、前記再加熱キーが押されたとき、前記第１の温度センサの検知温度が、前記温度値設定手段により設定された温度値に上昇するまで前記加熱手段に通電する昇温手段と、沸騰検知手段が沸騰を検知した以降の時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時した時間に応じて温度補正値を算出し、温度値設定手段により設定された温度値から、前記温度補正値を減算する温度値補正手段を備え、前記計時手段が計時した時間が大きくなるに従い、温度補正値を大きくしたことを特徴とした電気湯沸かし器であり、温度値設定手段の設定温度値を適正に設定しておけば、保温中に、使用者が再加熱キーを押して開始される再加熱動作において、沸騰直後に加熱手段への通電が停止され、沸騰時間が長引くことによる電力の損失を低減することができる。

また、本発明は、沸騰検知手段が沸騰を検知した以降の時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時した時間に応じて温度補正値を算出し、温度値設定手段により設定された温度値から、前記温度補正値を減算する温度値補正手段を備えたもので、昇温手段で、第１の温度センサの検知温度が、温度値補正手段により補正された温度値に上昇するまで加熱手段に通電することで、保温中に、使用者が再加熱キーを押して開始される再加熱動作において、沸騰直後に加熱手段への通電が停止され、沸騰時間が長引くことによる電力の損失を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器のシステム構成図である。尚、上記従来の電気湯沸かし器と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図１において、本実施の形態における電気湯沸かし器の容器１の上部には、蒸気通路７が設置され、容器１内で発生した蒸気を、蓋部４の外へ放出するようになっている。蒸気通路７には、蒸気通路７を通過する蒸気の温度を検知する第２の温度センサ８が設置されている。

沸騰検知手段９は、第２の温度センサ８で検知された温度の上昇速度もしくは、絶対温度を検出して沸騰を検知し、加熱手段２への通電を停止する。

本実施の形態においては、第２の温度センサ８の温度上昇が、１秒間に２℃上昇、もしくは、第２の温度センサ８の絶対温度が、９０℃を超過したときに、沸騰とみなすようになっている。

昇温手段１１は、利用者が再加熱キー６を押すと、第１の温度センサ３による検知温度が、温度値設定手段１０により設定された温度値に上昇するまで、加熱手段２に通電する。

保温手段１２は、沸騰検知手段９が沸騰を検知し、加熱手段２への通電を停止したあと、容器１内の水温が保温温度（約９５℃）を維持するように、第１の温度センサ３の検知温度を参照しながら、加熱手段２に断続的に通電を行う。

沸騰検知手段９、温度値設定手段１０、昇温手段１１、保温手段１２は、制御ユニット５に装着されたマイクロコンピュータの中のプログラムと、マイクロコンピュータの周辺回路により実現されている。

以上のように構成された本実施の形態における電気湯沸かし器の動作を説明すると、容器１内に水が投入され、商用電源が接続されると、加熱手段２への通電が開始され、次第に容器１内の水は加熱され、沸騰する。

容器１内の水が沸騰すると、水面より蒸気が立ち上がり、蒸気通路７を経て、大気中へ放出される。

このとき、蒸気通路７内に設置された第２の温度センサ８の検知温度が上昇し、前記説明のとおり、その上昇速度が１秒間２℃以上、もしくは、第２の温度センサ８の検知温度が９０度を超過したとき、沸騰と見なし、沸騰検知手段９は、加熱手段２への通電を停止する。

保温手段１２は、沸騰検知手段９が沸騰を検知した後、容器１内の水温が保温温度（約９５℃）を維持するように、第１の温度センサ３の検知温度を参照しながら、加熱手段２に断続的に通電を行う。

この状態で、使用者が、再加熱キー６を押すと、昇温手段１１は、加熱手段２への通電を開始し、容器１内の水温は、保温温度より上昇を開始する。

第１の温度センサ３の検知温度が、温度値設定手段１０により設定された温度値まで達すると、昇温手段１１は、加熱手段２への通電を停止する。

以上のように本実施の形態によれば、温度値設定手段１０の設定温度値を適正に設定することにより、再加熱動作において、沸騰直後に加熱手段２への通電を停止することができて、沸騰時間が長引いてしまうことによる電力の損失を低減することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器について、図２〜４を用いて説明する。図２は、本実施の形態における電気湯沸かし器のシステム構成図である。尚、上記実施の形態１における電気湯沸かし器と同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。

本実施の形態における電気湯沸かし器は、図２に示すように、沸騰検知手段９が沸騰を検知し、加熱手段２への通電を停止したときから、計時を開始する計時手段１３と、計時手段１３で計時された時間に応じて温度補正値を算出し、温度値設定手段１０により設定された温度値から、この温度補正値を減算した温度値を算出する温度値補正手段１４を備えたもので、他の構成は、上記実施の形態１に記載されたる電気湯沸かし器と同一である。

本実施の形態では、昇温手段１１は、第１の温度センサ３の検知温度が、温度値補正手段１４により補正された温度値になるまで、加熱手段２に通電を行う。また、計時手段１３による計時時間が大きくなるに従い、温度補正値を大きく、つまり、温度補正後の温度値は小さくなる。

具体的には、計時時間１時間当たり、温度補正値を２℃大きくする。

この理由について、図３、図４を参照しながら説明する。図３は、温度値補正手段１４がない場合の、同電気湯沸かし器の水温と第１の温度センサ３の検知温度のグラフ、図４は、温度値補正手段がある場合の、同電気湯沸かし器の水温と第１の温度センサの検知温度のグラフである。

図３において、１５は、容器１内の水温のグラフである。これに対し、１６は、容器１の底に設置された第１の温度センサ３の検知温度のグラフである。

水温のグラフ１５、第１の温度センサ３の検知温度のグラフ１６とも、沸騰検知の時点１７を境に低下するが、容器１の底面に設置された第１の温度センサ３は、容器１とは反対面を、空気に接していることと、保温時には、加熱手段２が連続的に加熱動作をしないため、加熱手段２より第１の温度センサ３への傍熱が減少し、第１の温度センサ３がより早く冷却され、水温よりも、温度の低下が早い。

しばらく保温状態が継続した状態（１８）において、再加熱キー６が押され、再加熱を行った場合、もし、温度値設定手段１０により設定された温度値１９に対して、補正が加えられていないと、第１の温度センサ３の検知温度が、温度値設定手段１０に記憶された温度値に到達し、昇温手段１１が、加熱手段２の通電を停止したとき、第１の温度センサ３が、より冷却されている分、余計に加熱を行うことになり、そのときには、既に、容器１内の水は、連続して沸騰した状態になってしまい、電力の損失となる（２０）。

そこで本実施の形態では、温度値補正手段１４で、温度値設定手段１０により設定された温度値を補正し、第１の温度センサ３の検知温度が、その補正後の温度値になったときに昇温手段１１が加熱手段２への通電を停止させるもので、そのときの水温のグラフ２１と第１の温度センサ３の検知温度のグラフ２２を示したのが、図４である。

本実施の形態では、計時手段１３で計時した計時時間が大きくなるに従い、温度補正値を大きくすることにより、温度値設定手段１０により設定された温度値を減少し（２３）、第１の温度センサ３の検知温度が小さい段階で、昇温手段１１が、加熱手段２の通電を停止する。

また、温度値補正手段１４による温度補正を、計時手段１３により計時される計時時間に対して、第１の温度センサ３の温度低下の、水温の温度低下からの乖離を配慮し、適切に設定することにより、最初の沸騰からの保温経過時間によらず、いつ再加熱を行っても、容器１内の水が沸騰した直後に、加熱手段２の加熱を停止することができ、沸騰時間が長引くことを、防ぐことができる（２４）。

これにより、実使用においては、実施の形態１より一層、再加熱時の沸騰による電力の損失を減少させることができる。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、保温中に、使用者が、再加熱キーを
押すことにより開始される再加熱動作において、沸騰直後に加熱手段への通電を停止することにより、沸騰による電力の損失を低減することができる。

１ 容器
２ 加熱手段
３ 第１の温度センサ
４ 蓋部
５ 制御ユニット
６ 再加熱キー
７ 蒸気通路
８ 第２の温度センサ
９ 沸騰検知手段
１０ 温度値設定手段
１１ 昇温手段
１２ 保温手段
１３ 計時手段
１４ 温度値補正手段
１５、１６、２１、２２ グラフ

Claims (1)

1. 水を収容する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の底部に設置された第１の温度センサと、前記容器の上部に設置された蒸気通路と、前記蒸気通路に設置された第２の温度センサと、前記第２の温度センサの温度上昇を検知して前記加熱手段への通電を停止する沸騰検知手段と、温度値設定手段と、再加熱を行うための再加熱キーと、前記再加熱キーが押されたとき、前記第１の温度センサの検知温度が、前記温度値設定手段により設定された温度値に上昇するまで前記加熱手段に通電する昇温手段と、
   沸騰検知手段が沸騰を検知した以降の時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時した時間に応じて温度補正値を算出し、温度値設定手段により設定された温度値から、前記温度補正値を減算する温度値補正手段を備え、
   前記計時手段が計時した時間が大きくなるに従い、温度補正値を大きくしたことを特徴とした電気湯沸かし器。

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