JP2000229035A - 湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器に定格容量より多い水を入れて湯沸かし
をした場合でも、湯の吹きこぼれを防止できるようにす
る。 【解決手段】 容量検知手段26で容器３内の水の容量を
検知する。この容量が定格容量以内のときには、湯の沸
騰後湯沸かしヒータ11の加熱動作を停止させる。容量検
知手段26が定格容量より多い容量を検知したときには、
湯温が沸点に達する前に湯沸かしヒータ11の加熱動作を
停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器内の水を加熱
して湯沸かしを行う湯沸かし加熱手段を備えた電気ポッ
トなどの湯沸かし器に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の水を沸騰させ
る湯沸かし器は、使用者が容器内の水位線の目盛や給水
窓の目盛を目安に、水を容器内に給水するようにしてい
る。そのため、定格容量より多い量の水を入れることが
あり得る。なお、定格容量とは、製品の一つの基準とな
る量で、例えば2.2リットルあるいは４リットルなどと
定められており、定格容量以内の容量の水を沸かす場合
には問題が生じないものである。しかしながら、従来の
湯沸かし器では、容器内に定格容量より多い量の水を入
れても、そのまま湯沸かしが行われるようになってお
り、そのため次のような問題があった。

【０００３】まず、湯が沸騰すると、蒸気の発生によ
り、蓋体で覆われている容器内の内圧が高まるが、湯の
量が多すぎると、蓋体にある蒸気口や蓋体の隙間や出湯
口などから湯が出るおそれがある。

【０００４】そこで、これを防ぐことを目的として、つ
まり定格容量より少し多めに水を入れて湯沸かしを行っ
ても、前述のような湯の吹き出しが生じないように、定
格容量の水面から蓋体の内面までの間の距離に余裕を持
たせるため、容器の大きさにおいて余裕を多くとるよう
にしていた。しかし、容器の大きさに余裕を持たせた
分、器体の容量も大きくなっていた。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、容器に定格容量より多い水を入れて湯沸
かしを行った場合でも、湯の吹きこぼれを防止できる湯
沸かし器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の湯沸か
し器は、前記目的を達成するために、水を収容する容器
と、この容器内の水を加熱して湯沸かしを行う加熱手段
と、前記容器内の水の温度を検知する温度検知手段と、
この温度検知手段により検知した温度の値と所定の値と
を比較する温度比較手段と、前記容器内の水の容量を検
知する容量検知手段と、これら各手段の動作を制御する
制御手段とを備え、前記制御手段は、前記容量検知手段
で検知した容量が定格容量以内のときには、湯の沸騰後
前記加熱手段の加熱動作を停止させ、前記容量検知手段
が定格容量より多い容量を検知したときには、湯温が沸
点に達する前に前記加熱手段の加熱動作を停止させるも
のである。

【０００７】これにより、容器内に定格容量より多い容
量の水が入っている場合には、容器内の湯が沸騰しな
い。したがって、熱湯の不用意な吹き出しも防止され
る。

【０００８】請求項２の発明の湯沸かし器は、水を収容
する容器と、この容器内の水を加熱して湯沸かしを行う
加熱手段と、前記容器内の水の温度を検知する温度検知
手段と、この温度検知手段により検知した温度の値と所
定の値とを比較する温度比較手段と、前記容器内の水の
容量を検知する容量検知手段と、沸騰中の湯温などの各
種条件を停電中でも記憶する記憶手段と、これら各手段
の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、
前記容量検知手段で検知した容量が定格容量以内のとき
には、湯を沸騰させるとともに、沸騰時の湯温などの各
種条件を前記記憶手段に記憶した後、前記加熱手段の加
熱動作を停止させ、前記容量検知手段が定格容量より多
い容量を検知したときには、前記記憶手段に記憶されて
いた前記沸騰時の各種条件に基づいて、湯温が沸点に達
する前に前記加熱手段の加熱動作を停止させるものであ
る。

【０００９】これにより、容器内に定格容量より多い容
量の水が入っている場合には、容器内の湯が沸騰しな
い。したがって、熱湯の不用意な吹き出しも防止され
る。また、例えば標高の相違などによって沸点は異なる
が、沸騰時の湯温などの各種条件を記憶しておき、それ
に基づいて、水の容量が定格容量より多い場合の加熱動
作の停止を行うことにより、標高の相違などの条件によ
らず、水の容量が定格容量より多い場合に、確実に湯が
沸騰しないようにできる。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、本発明の湯沸かし器の第１実
施例について図面を参照しながら説明する。本実施例の
湯沸かし器は電気ポットであり、図４はその外観を示し
ている。同図において１はポット本体で、このポット本
体１の内部には、上面を開口した水（あるいは湯）２を
収容する容器（内容器）３が設けられている。この容器
３の内面には水位線目盛４が形成されている。なお、図
示されているのは、最上部の満水時の水位線目盛４であ
る。また、ポット本体１の前面には給水窓５も設けられ
ている。また、ポット本体１の前上部には張り出し部６
が設けられている。この張り出し部６には、出湯口７が
下側に設けられているとともに、各種操作部および表示
部を備えた操作パネル８が上側に設けられている。さら
に、ポット本体１の上部後側には、前記容器３の上面開
口を覆う蓋体９が回動開閉自在に軸着されている。この
蓋体９には、容器３内で発生した蒸気を放出せるための
蒸気口10が設けられている。

【００１１】図１は、本電気ポットのシステム構成を示
すシステムブロック図である。同図において、11は湯沸
かし動作中に前記容器３内の水ないし湯２を加熱して湯
沸かしを行う加熱手段である湯沸かし加熱手段としての
湯沸かしヒータである。12は保温動作中に容器３内の沸
かされた湯２を保温する加熱手段である保温加熱手段と
しての保温ヒータである。なお、湯沸かしヒータ11によ
る加熱は保温ヒータ12による加熱よりも強い。また、13
は湯沸かしヒータ11への通電を行う湯沸かしヒータ通電
手段、14は保温ヒータ12への通電を行う保温ヒータ通電
手段である。

【００１２】16は各種制御を行うマイクロコンピュータ
などからなる制御手段で、この制御手段16からの各出力
信号は出力手段17を介して前記ヒータ通電手段13，14に
伝えられる。また、18は表示手段で、この表示手段18
は、前記操作パネル８に設けられた動作状態を示すラン
プである沸騰ＬＥＤおよび保温ＬＥＤなどにより構成さ
れている。この表示手段18には、前記制御手段16からの
出力信号が前記出力手段17を介して伝えられる。また、
19は前記操作パネル８に設けられたキー操作手段であ
り、このキー操作手段19は、保温中に操作することによ
り湯沸かしを開始する操作キー（再沸騰キー）を含んで
いる。このキー操作手段19からの各操作信号は、入力手
段21を介して前記制御手段16に入力される。

【００１３】また、22はサーミスタからなる湯温センサ
で、この湯温センサ22からの温度データは、これに基づ
いて容器３内の水２の温度を検知する温度検知手段23を
介して制御手段16に入力される。また、温度検知手段23
により検知された温度の値は、温度比較手段24により所
定の値と比較される。また、25は、容器３内の湯２が沸
騰したことを検知する沸騰検知手段、26は、検知温度に
基づいて容器３内の水２の容量を検知する容量検知手段
である。さらに、27はＲＯＭやＲＡＭからなる記憶手段
である。そして、前記制御手段16は、温度検知手段23、
温度比較手段24、沸騰検知手段25、容量検知手段26、記
憶手段27および入力手段21からの入力に応じて、ヒータ
通電手段13，14および表示手段18を制御し、湯沸かしお
よび保温を含めた各種動作を行うものである。特に湯沸
かしおよび保温の動作は、温度比較手段24による温度判
定の結果に基づいて制御される。

【００１４】さらに、前記制御手段16は、前記容量検知
手段26で検知した容量が定格容量以内のときには、湯２
の沸騰後湯沸かしヒータ11の加熱動作を停止させ、容量
検知手段26が定格容量より多い容量を検知したときに
は、湯温が沸点に達する前に湯沸かしヒータ11の加熱動
作を停止させるものである。ここで、定格容量とは、製
品の一つの基準となる量で、例えば2.2リットルあるい
は４リットルなどと定められており、問題なく湯沸かし
ができる最大容量である。

【００１５】つぎに、本実施例の電気ポットの動作につ
いて、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、同図において、Ｔは湯温センサ22が検知した湯２
の温度（湯温）である。湯沸かし動作中は、沸騰ＬＥＤ
を点灯するとともに、湯沸かしヒータ11および保温ヒー
タ12を通電して湯２を加熱する（ステップS1）。そし
て、この湯沸かし動作中に、容量検知手段26が容量検知
を行い、容器３内の水２の量を把握する（ステップS
2）。その後、湯沸かし動作中に、温度検知手段23によ
り得られた温度データを温度比較手段24により判定し、
これに基づいて沸騰検知手段25により容器３内の湯２が
沸騰したかどうかを検知する（ステップS3）。前記ステ
ップS2における水２の容量検知の結果、この水２の容量
が定格容量以内だったならば、沸騰検知手段25による沸
騰検知終了とともに湯沸かしを終了し、湯沸かしヒータ
11の通電をオフして加熱動作を停止する（ステップS4,S
5,S6）。そして、沸騰ＬＥＤを消灯するとともに保温Ｌ
ＥＤを点灯し、保温動作に移行する（ステップS7）。沸
騰検知がまだ終了していなければ、ステップS3に戻って
沸騰検知を続ける。一方、前記ステップS2における水２
の容量検知の結果、この水２の容量が定格容量よりも多
かったならば、さらに容器３内の湯温Ｔが95℃以上であ
るかどうかの判定を行う（ステップS8）。ここで、95℃
未満であれば、ステップS3に戻って沸騰検知を続ける
が、95℃以上であれば、湯沸かしヒータ11の通電をオフ
し（ステップS6）、その後、保温動作にする（ステップ
S7）。つまり、水２の容量が定格容量以内だったなら
ば、容器３内の湯２を沸騰させるが、定格容量よりも多
かったならば、容器３内の湯２は沸騰させない。

【００１６】ここで、前記容量検知および沸騰検知につ
いて、図３のグラフおよび表１を参照しながら、より具
体的に説明する。定格容量は4.5リットルである。図３
の上側のグラフは、湯温Ｔの経時変化を示しており、下
側のグラフは、湯沸かしヒータ11の通電のオンオフを示
している。また、上側の、、の３つのグラフは、
表１の、、にそれぞれ対応している。さらに、図
３の上側のグラフおよび表１において、T0は沸騰検知の
ための所定温度、ｔ0は沸騰検知のための所定時間であ
る。

【００１７】

【表１】

【００１８】湯沸かし中、湯２の温度上昇率は湯２の容
量（湯量）によって変わり、湯量が多いほど、湯温Ｔの
上昇を示すグラフの傾きは小さくなる。これに基づき、
表１に示すように、容器３内の湯温Ｔが85℃から90℃に
上昇する時間に基づいて容量検知を行う。この時間が長
いほど、容器３内の水２の容量が多いものと判定する。
特に、150秒以上であれば、定格容量より多いものと判
定する。

【００１９】また、検知された容量に応じて所定温度T0
および所定時間t0を設定し、これに基づいて沸騰検知を
行う。すなわち、湯温がT0に達した時点を沸騰検知開始
時点とするとともに、この時点から計時を開始して、そ
の後所定時間t0経過した時点を沸騰検知終了時点とし、
この時点で湯沸かしヒータ11への通電を停止して、湯沸
かしを終了する。

【００２０】湯温ＴがT0に達した後、t0の時間だけ湯沸
かしヒータ11への通電を継続する間に湯温Ｔは沸点に達
し、湯２を沸騰させることができる。また、湯量に応じ
てT0およびt0を変化させ、確実に沸騰するとともに、沸
騰状態が過度に長く継続しないようにしている。例え
ば、少量時はT0を低くするとともにt0を短く設定し、多
量時はT0を高くするとともにt0を長く設定している。

【００２１】また、湯量すなわち容器３内の水２の容量
が定格容量より多いときは、沸点より低い温度で湯沸か
しヒータ11への通電が停止し、湯２が沸騰する前に湯沸
かし動作が終了するように、湯温が沸点より低い所定温
度T0である95℃に達したら、t0＝０秒としてすぐに湯沸
かしヒータ11への通電を停止する。したがって、湯２は
沸騰しない。

【００２２】なお、従来の電気ポットでも、容器３内の
水２の容量を検知することは行われているが、従来は、
容量判定の最大範囲は定格容量を含むものとなってお
り、定格容量とそれより多い容量とを区別していなかっ
た。

【００２３】前記実施例の構成によれば、容器３内に定
格容量より多い水２を入れて湯沸かしを行った場合に
は、容器３内の水２が沸騰する前に湯沸かし動作が停止
するので、熱湯が不用意に吹き出すことを防止できる。
つまり、蒸気口10からの熱湯の噴き出しを防止できる。
ポット本体１と蓋体９との間の隙間からの蒸気や熱湯の
吹き出しを防止できる。出湯口７からの熱湯の吹き出し
を防止できる。また、沸騰中や沸騰直後に出湯した場合
に、湯２が出湯口７から突然吹き出たり、湯２が飛び散
るのを防止できる。また、電気ポットが転倒した場合
に、蒸気や熱湯が吹き出したり、転倒の衝撃で湯２の圧
力などが加わることによって蓋体９が外れたりするのを
防止できる。

【００２４】また、定格容量より多い水２を入れて湯沸
かしを行った場合には湯２を沸騰させないことにより、
沸騰により内圧が上がったり、湯２が吹きこぼれたりし
ないため、容器３内における定格容量時の水面（図４で
は水位線目盛４に相当）と蓋体９の内面との間の距離の
余裕を多くとらなくて済む。例えば、従来は定格容量が
4.5リットルの場合、この余裕の距離を45mm程度に設定
していたものを20mm程度に小さくできる。したがって、
定格容量は一定のまま容器３を小さくでき、電気ポット
全体の器体もコンパクトにできる。

【００２５】さらに、定格容量より多い水２を入れて湯
沸かしを行った場合に沸騰までさせると、より多くの熱
量を必要とするため、定格容量時より湯沸かし時間も長
くかかるが、本実施例のように沸騰させなければ、湯沸
かし時間が短くなるので、消費電力を節約できる。

【００２６】つぎに、本発明の湯沸かし器の第２実施例
について、図５を参照しながら説明する。本第２実施例
の湯沸かし器は、図１に示す記憶手段27が、沸騰時の湯
温などの各種条件を停電中でも記憶しておくものになっ
ている。そして、制御手段16は、容量検知手段26で検知
した容器３内の水２の容量が定格容量以内のときには、
湯２を沸騰させるとともに、沸騰時の湯温などの各種条
件を記憶手段27に記憶した後、湯沸かしヒータ11の加熱
動作を停止させ、容量検知手段26が定格容量より多い容
量を検知したときには、記憶手段27に記憶されていた前
記沸騰時の各種条件に基づいて、湯温が沸点に達する前
に湯沸かしヒータ11の加熱動作を停止させるものであ
る。

【００２７】図５のフローチャートは、前記第1実施例
を示す図２のフローチャートにおいて、ステップS8が除
かれてステップS11,S12,S13が加わったものになってお
り、他のステップS1〜S7は前記第1実施例と同様のもの
になっている。本第２実施例においては、前記第１実施
例と同様に湯沸かし中容量検知を行い、容器３内の水２
の量を把握する（ステップS2）。そして、水２の容量が
定格容量以内のときは沸騰検知を続け（ステップS3,S4,
S5）、容器３の湯２は沸騰する。沸騰を検知したら、そ
の沸騰時の湯温T1を記憶手段27に記憶する（ステップS
5,S11）。この記憶手段27に記憶された温度データは、
停電があっても記憶され続ける。沸騰検知終了後は、前
記第１実施例と同様に湯沸かしヒータ11の通電を停止し
（ステップS6）、保温動作に移行する（ステップS7）。

【００２８】一方、検知された水２の容量が定格容量よ
りも多いときは、前記記憶手段27に記憶されていた温度
データを読み出し、この読み出した温度T1から所定温度
（例えば５℃）低い温度を基準温度として、湯温Ｔがこ
の基準温度に達したら、湯沸かしヒータ11への通電を停
止して、湯沸かし動作を終了する（ステップS4,S12,S1
3,S6）。したがって、容器３内の湯２が沸騰する前に湯
沸かし動作が終了することになる。その後は、保温動作
に移行する。その他の動作の詳細は前記第１実施例と同
様である。

【００２９】例えば、定格容量以内での湯沸かしに際し
て沸騰検知時に記憶された湯温T1が100℃であったとす
ると、次に定格容量より多い容量で湯沸かしした場合、
記憶手段27に記憶された温度より５℃低い温度である95
℃に湯温Ｔが達したら、湯沸かしヒータ11への通電を停
止する。一方、高所などの気圧が低い場所では、沸点が
95℃などとより低くなるが、この温度がT1として記憶さ
れるので、その後に定格容量より多い容量で湯沸かしし
た場合、湯温Ｔが90℃に達した時点で湯沸かしヒータ11
への通電が停止する。したがって、容器３内の湯２は沸
騰しない。

【００３０】本第２実施例の構成によれば、前記第１実
施例と同様の効果が得られる。また、例えば標高の相違
などによって沸点は異なるが、沸騰時の湯温などの各種
条件を記憶しておき、それに基づいて、水２の容量が定
格容量より多い場合の加熱動作の停止を行うことによ
り、標高の相違などの条件によらず、水２の容量が定格
容量より多い場合に、確実に湯２が沸騰しないようにで
きる。

【００３１】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範
囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、湯
沸かしヒータ11の通電停止後、すぐには保温動作に移行
せず、所定時間保温ヒータ12のみを通電するような動作
にしてもよい。この動作では、容器３の水２の容量が定
格容量以内のときは弱い沸騰を継続させる一方、定格容
量より多いときは徐々に湯温を上げることができる。ま
た、前記実施例で表１などに示した所定温度や所定時間
の数値は一例にすぎず、これらの所定温度や所定時間は
製品などによって適宜変更してもよい。また、容量検知
手段26により容器３内の水２の量が定格容量よりも多い
ことが検知されたときに、このことをＬＥＤによる表示
などの適宜の手段により使用者に知らせるようにしても
よい。また、記憶手段27に記憶する事項は、沸騰時の湯
温に限るものでなく、沸騰時間などの他の事項であって
もよい。さらに、前記第２実施例において、定格容量よ
り多い容量での湯沸かし時に、この湯沸かしを終了する
かどうかの判定条件とするために記憶手段27に記憶する
事項は、定格容量での湯沸かしに際しての沸騰時の湯温
に限るものではなく、他の事項であってもよい。

【００３２】さらに、前記実施例では、湯沸かし中の温
度上昇率により容器３内の水２の容量を検知するように
したが、光センサや超音波センサや重量センサなどによ
り容量を検知するようにしてもよい。その方が、水２の
容量を正確に早く検知できる利点があるが、前記実施例
のように温度上昇率により水２の容量を判定するように
すれば、専用のセンサが不要であることから、機械的構
造や制御回路の構成を簡単にでき、コストも安くでき
る。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明の湯沸かし器によれば、
容量検知手段で検知した容器内の水の容量が定格容量以
内のときには、湯の沸騰後加熱手段の加熱動作を停止さ
せ、容量検知手段が定格容量より多い容量を検知したと
きには、湯温が沸点に達する前に前記加熱手段の加熱動
作を停止させるので、熱湯の不用意な吹き出しを防止で
き、したがって、定格容量は一定のまま容器を小型化で
きて器体も小型化でき、また、消費電力も節約できる。

【００３４】請求項２の発明の湯沸かし器によれば、請
求項１の発明の効果に加えて、容量検知手段で検知した
容器内の水の容量が定格容量以内のときには、湯を沸騰
させるとともに、沸騰時の湯温などの各種条件を記憶手
段に記憶した後、加熱手段の加熱動作を停止させ、容量
検知手段が定格容量より多い容量を検知したときには、
記憶手段に記憶されていた前記沸騰時の各種条件に基づ
いて、湯温が沸点に達する前に加熱手段の加熱動作を停
止させるので、熱湯の不用意な吹き出しを防止でき、し
たがって、定格容量は一定のまま容器を小型化できて器
体も小型化でき、また、消費電力も節約できる。さら
に、標高の相違などの条件によらず、水の容量が定格容
量より多い場合に、確実に湯が沸騰しないようにでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湯沸かし器の第1実施例を示すシステ
ムブロック図である。

【図２】同上動作を示すフローチャートである。

【図３】同上湯温の変化および湯沸かしヒータのオンオ
フのタイミングを示すグラフである。

【図４】同上外観斜視図である。

【図５】本発明の湯沸かし器の第２実施例の動作を示す
フローチャートである。

【符号の説明】 ２ 水 ３ 容器 11 湯沸かしヒータ（加熱手段） 16 制御手段 23 温度検知手段 24 温度比較手段 26 容量検知手段 27 記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 伸行 新潟県加茂市大字後須田2570番地１ 東芝 ホームテクノ株式会社内 Ｆターム(参考） 4B055 AA34 BA53 CA64 CC18 GA04 GA07 GB03 GB06 GB08 GB18 GC04 GC14 GD02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を収容する容器と、この容器内の水を
   加熱して湯沸かしを行う加熱手段と、前記容器内の水の
   温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段によ
   り検知した温度の値と所定の値とを比較する温度比較手
   段と、前記容器内の水の容量を検知する容量検知手段
   と、これら各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記容量検知手段で検知した容量が定
   格容量以内のときには、湯の沸騰後前記加熱手段の加熱
   動作を停止させ、前記容量検知手段が定格容量より多い
   容量を検知したときには、湯温が沸点に達する前に前記
   加熱手段の加熱動作を停止させることを特徴とする湯沸
   かし器。
2. 【請求項２】 水を収容する容器と、この容器内の水を
   加熱して湯沸かしを行う加熱手段と、前記容器内の水の
   温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段によ
   り検知した温度の値と所定の値とを比較する温度比較手
   段と、前記容器内の水の容量を検知する容量検知手段
   と、沸騰中の湯温などの各種条件を停電中でも記憶する
   記憶手段と、これら各手段の動作を制御する制御手段と
   を備え、前記制御手段は、前記容量検知手段で検知した
   容量が定格容量以内のときには、湯を沸騰させるととも
   に、沸騰時の湯温などの各種条件を前記記憶手段に記憶
   した後、前記加熱手段の加熱動作を停止させ、前記容量
   検知手段が定格容量より多い容量を検知したときには、
   前記記憶手段に記憶されていた前記沸騰時の各種条件に
   基づいて、湯温が沸点に達する前に前記加熱手段の加熱
   動作を停止させることを特徴とする湯沸かし器。