JPH0437585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、容器内の液量を検出する液量検出手
段を有する湯わかし器に関する。

(ロ) 従来の技術 従来、容器内の液量を検出することができる湯
わかし器としては、実開昭57−191226号公報にみ
られるように、液量計の下端に発光ランプと光電
センサーからなる検出素子を配設し、液量が所定
量まで低下すると、うきが光路を遮ぎり、それに
基づいて液量を検出するように構成されている。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 しかしながら、液量計を外装体の窓から確認で
きるようにした湯わかし器においては、外装体の
窓や液量計を介して外部光が侵入しやすいので、
可視光を用いて液量を検出する構成とすると、光
電センサーが外部から侵入する可視光の影響を受
けて誤動作しやすいという問題があつた。

また、可視光は波長が短く、液量計を構成する
ガラスや水の中を通過するとき乱反射されやすい
ので、光電センサーの検出出力を確保するために
は、発光ランプの光度を十分高くしなければなら
ない。ところが、発光ランプの光度を大きくする
と、液量管を介してもれる光の量も多くなり、夜
間のように周囲が暗い場合は、この微弱な光が液
量計の照明であるかのような誤解を使用者に与え
てしまう可能性がある。

(ニ) 課題を解決するための手段 そこで、本考案は上記の問題を解決すべくなさ
れたもので、液体を貯蔵するための容器と、該容
器を収納する外装体と、該外装体の窓と対向する
位置に前記容器に連通して設けた液量計と、前記
容器内の液量を検出すべく前記液量計を挟んで配
置した検出素子を有する液量検出手段とを備える
湯わかし器において、前記検出素子は赤外線発光
素子と赤外線受光素子によつて構成したものであ
る。

(ホ) 作用 本考案は、上記のように検出素子を赤外線発光
素子と赤外線受光素子によつて構成し、可視光領
域を外れた赤外線（波長が長く透過性が良い）を
用いて液量を検出するものであるから、外部から
侵入する可視光による影響、並びに、液量計やそ
の中の水による乱反射による影響を低減し、液量
の検出精度を高める作用を有する。さらに、外部
に光がもれたとしても、それを使用者に気付かせ
ないように作用する。

(ヘ) 実施例 以下この考案の実施例を図面にて詳述するが、
この考案が以下の実施例に限定されるものではな
い。

第１図に示す湯わかし器１は沸騰を検出したの
ち保温状態となるいわゆる沸騰型の電気式の湯わ
かし器で、水などの液体を貯蔵する容器２が外装
体３内に収められている。４は蓋体で、外装体３
の上部開口を開閉可能に取り付けられている。蓋
体４には容器２内の蒸気を排出する蒸気排出路５
が設けられ、さらに蒸気排出路５には温度検出手
段６である蒸気温度検出体６ａ、たとえば負性抵
抗特性を有するサーミスタが設けられている。７
は押圧部材で、蓋体４に設けられて、湯などを出
すときに押すもので、押された際にマイクロスイ
ツチ８をONさせ、マイクロスイツチ８に電気的
に接続されたエアポンプ９が作動することによつ
て湯などが外装体３に設けられた給湯口４０から
給湯される。１０は容器２外周を巻回して取り付
けっれた断熱材、１１は容器２と連通状態に設け
られる液量計である。また、液量計１１に対向す
る外装体３には窓が設けられていて外部より液量
が確認できる。１２は加熱手段で、容器２の下部
外壁の断熱材１０と容器２との間に密着して固定
されている。そして加熱手段１２の固定されてい
ない容器２の下部外壁に温度検出手段６のたとえ
ばサーミスタの液温検出体６ｂが取り付けられて
いる。温度検出手段６は、検出した温度に対応し
て加熱手段１２の通電を制御するために用いられ
る。

１３は検出素子としてフオトトランジスタ（受
光素子）１３ａと発光ダイオード（発光素子）１
３ｂを備える液量検出手段で、第１図に示すよう
に液量計１１の下方端部近傍であつて、外装体３
と対向する側の液量計１１の先端位置１１ｃより
も内側（容器側）の位置に取付けられている。そ
のため、液量計１１はその上下にわたつて外装体
３と近接して配置することができる。そして、液
量検出手段１３は、第２図Ａ，Ｂのように、正三
角柱の液量計１１の背面を形成する２面１１ａ，
１１ｂを挟んで、フオトトランジスタ１３ａと発
光ダイオード１３ｂとが対向して取り付けられて
いる。第２図Ａのように、液量計１１の液量検出
手段１３の位置にたとえば水がない場合、すなわ
ち容器２内の液体がほぼ空の状態では、発光ダイ
オード１３ｂの発する光が屈折せずにフオトトラ
ンジスタ１３ａに入射し、したがつてフオトトラ
ンジスタ１３ａがONする。また、第２図Ｂのよ
うに、液量検出手段１３の位置に水がある場合に
は、赤外線波長における水の屈折率をｎ＝1.3と
した時に、発光ダイオード１３ｂからの光は液量
計１１の面１１ａの垂直線L1に対し角度α（＝
30°）で入射し、液量計１１内において水により
屈折して垂直線L1に対し角度β（＝22.6°）で液量
計１１のフオトトランジスタ１３ａ側の面１１ｂ
に進行する。そして面１１ｂの垂直線L2に対し
角度γ（＝37.4°）をなして面１１ｂに入射し、垂
直線L2に対し角度δ（＝52.1°）をもつて面１１ｂ
より放出されるため、発光ダイオード１３ｂから
発せられた光はフオトトランジスタ１３ａに達せ
ず、その結果フオトトランジスタ１３ａはOFF
となる。ここで第１図に戻つて、１４は格納室
で、容器２の下方に設けられ、その内部に後述す
る制御手段１５を収納している。

つぎに制御手段１５と空炊き防止手段３３とに
ついては、第３図にてその構成と動作を説明す
る。１６は、全波整流回路で、発光ダイオード１
３ｂの電源となる。１７は整流ダイオードで、コ
ンデンサ２２，１８、抵抗１９および定電圧ダイ
オード２０とで直流電源回路を構成する。

いま、容器２内のたとえば水が、所定量以上貯
蔵されている場合、水温が低いと液温検出体６ｂ
が高抵抗を示しており、コンパレータ２３のプラ
ス入力とマイナス入力との印加される電圧が異な
るため、コンパレータ２３の出力電圧は“Ｈ”と
なり、トランジスタ２４をONさせる。トランジ
スタ２４がONすることによつてリレー２５のリ
レーコイル２５ａに通電がなされ、リレー接点２
５ｂが閉となつて、加熱手段１２の主発熱体１２
ａに通電がはじまり湯わかしが開始される。コン
パレータ２３のマイナス入力とグランド間には再
沸騰スイツチ２１が接続されている。この時、湯
わかし中であることを表示するランプ２６が点灯
する。主発熱体１２ａに通電がはじまるのと同時
に、コンパレータ２７のプラス入力とマイナス入
力とに印加される電圧が異なるため、コンパレー
タ２７の出力電圧は“Ｈ”となり、サイリスタ２
８をONさせる。サイリスタ２８がONすること
によつて加熱手段１２の保温用発熱体１２ｂにも
通電がはじまる。

つぎにコンパレータ２９のプラス入力には、蒸
気温度検出体６ａ、抵抗３０と抵抗３１とで構成
される分圧回路からの電圧が印加されている。湯
温が上昇するとともに発生した蒸気温度が、たと
えば約85°Cになると、蒸気温度検出体６ａの抵抗
値が低くなり、コンパレータ２９のプラス入力の
電圧が上昇し、コンパレータ２９の出力電圧が
“Ｈ”となる。したがつてコンパレータ２３のマ
イナス入力に印加される電圧が上昇し、コンパレ
ータ２３の出力電圧が“Ｌ”となる。コンパレー
タ２３の出力電圧が“Ｌ”となると、トランジス
タ２４がOFFとなり、リレーコイル２５ａは断
電され、リレー接点２５ｂが開となつて主発熱体
１２ａは断電される。これと同時にランプ２６が
消灯するとともに保温を示すランプ３２が点灯す
る。保温動作は液温検出体６ｂとコンパレータ２
７によつてなされ、湯温が上昇することによつて
液量検出体６ｂの抵抗値が下がり、コンパレータ
２７の出力電圧が“Ｌ”となる。したがつてサイ
リスタ２８がOFFし、保温用発熱体１２ｂが断
電される。この後湯温が下がり液温検出体６ｂが
高抵抗となると、コンパレータ２７の出力電圧は
再び“Ｈ”となりサイリスタ２８をONする。し
たがつて保温用発熱体１２ｂに通電がなされ、容
器２の水が加熱される。以上が通常の加熱（湯わ
かし）動作である。

つぎに空炊き防止手段３３について説明する。
空炊き防止手段３３は、主としてトランジスタ３
３ａ，３３ｂ，３３ｃ、および空炊き警告要素３
３ｄである発光ダイオードとで構成される。容器
２内の液体がほぼ空の状態では、前述したよう
に、フオトトランジスタ１３ａがONしている。
するとフオトトランジスタ３３ａのベースには、
抵抗３４，３５およびフオトトランジスタ１３ａ
を介して電圧が印加されて、トランジスタ３３ａ
はONとなる。トランジスタ３３ａの、コレクタ
がサイリスタ２８のゲートに、またエミツタがグ
ランドにそれぞれ接続されているために、サイリ
スタ２８はONにはならず、したがつて保温用発
熱体１２ｂは通電されないので加熱動作が終了さ
れる。同様にして、抵抗３４，３６およびフオト
トランジスタ１３ａを介して、トランジスタ３３
ｂのベースにも電圧が印加されて、トランジスタ
３３ｂがONとなる。そしてトランジスタ３３ｂ
のコレクタがトランジスタ２４のベースに、また
エミツタがグランドにそれぞれ接続されているの
で、トランジスタ２４はONせず、したがつてリ
レー２５が動作しないために主発熱体１２ａは通
電されない。さらに抵抗３４，３７およびフオト
トランジスタ１３ａを介して、トランジスタ３３
ｃのベースに電圧が印加されてトランジスタ３３
ｃがONしてコレクタに接続されている空炊き警
告要素３３ｄである発光ダイオードが通電されて
発光する。空炊き警告要素３３ｄとしては、たと
えば電子ブザーのように音にて空炊きを警告する
ものでもよい。空炊き警告要素３３ｄは、外装体
３の給油口４０下方の前面に目視可能に設けられ
ており、空炊き警告ランプとして、空炊きになる
場合に点灯して知らせるものである。

第４図Ａ，Ｂに示すものはこの考案の他実施例
である。この他実施例では、液量検出手段１３の
検出素子としてリードスイツチ１３ｄと磁石付う
き１３ｅとを用いたものである。リードスイツチ
１３ｄは液量計１１のほぼ下方端部近傍に取り付
けてあり、第４図Ｂに示すような円筒形状の取付
部材３８内に磁石３９が取り付けられた磁石付う
き１３ｅが離れていくとOFFするものである。
磁石付うき１３ｅの底部には、磁石付うき１３ｅ
を容器２内に液体がない場合に、リードスイツチ
１３ｄに相対する位置に係留しておくためのスト
ツパ４１が設けられている。この他実施例におい
ては、上記実施例の第３図に示すフオトトランジ
スタ１３ａにリードスイツチ１３ｄが相当し、容
器２内がほぼ空の場合、磁石付うき１３ｅが所定
位置に係留されており、リードスイツチ１３ｄが
ONしている。したがつて、実施例と同様に、第
３図に示す空炊き防止手段３３のそれぞれのトラ
ンジスタ３３ａ，３３ｂおよび３３ｃがONし、
加熱手段１２を断電するとともに、空炊き警告要
素３３ｄを点灯させて、空炊きになることを警告
する。逆に容器２に液体が注入されるとその液量
によつて磁石付うき１３ｅが上昇し、そして係留
されている所定位置より離れてリードスイツチ１
３ｄはOFFとなる。

なお、液量検出手段に使用される発光ダイオー
ドおよびフオトトランジスタとしては、それぞれ
赤外線発光ダイオードおよび赤外線フオトトラン
ジスタを使用すると、外部光の影響が少なくなり
信頼性が向上する。

また上記実施例では沸騰型ジヤー式ポツトにつ
いて説明したが、沸騰する手前で保温状態に切り
換えるいわゆる通常型ジヤー式ポツトでもよい。

また加熱手段がガスや灯油などによるものの場
合には、空炊き時には電磁弁など適当な電気要素
によつてそれらの供給を停止し、加熱動作を終了
させるものとすればよい。

(ト) 考案の効果 以上のように本考案は、液量検出手段の検出素
子を赤外線発光素子と赤外線受光素子によつて構
成し、赤外線を用いて液量を検出するようにした
ものであるから、外装体の窓や液量計より侵入す
る外部光による受光素子への影響を低減すること
ができるとともに、液量計やその中の水による光
の乱反射による影響を低減することができ、液量
の検出精度を高めることができる。また、外部に
光がもれたとしても、それを使用者が気付かない
から、液量検出用の光を照明用の光として誤認さ
れることもない。さらに、外部からの光及び外部
への光を遮るための構成も簡略化することがで
き、構造の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例縦断面略図、第２図
Ａ，Ｂはそれぞれ液量検出手段の動作を説明する
ための説明図、第３図は実施例電気回路図、第４
図Ａは他の実施例の液量検出手段を示す要部拡大
図、第４図Ｂは他の実施例の液量検出手段の磁石
付うきの平面図である。 ２……容器、３……外装体、１１……液量計、
１３……液量検出手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 液体を貯蔵するための容器と、該容器を収納
   する外装体と、該外装体の窓と対向する位置に
   前記容器に連通して設けた液量計と、前記容器
   内の液量を検出すべく前記液量計を挟んで配置
   した検出素子を有する液量検出手段とを備える
   湯わかし器において、前記検出素子は赤外線発
   光素子と赤外線受光素子によつて構成したこと
   を特徴とする湯わかし器。 (2) 前記液量検出手段の検出素子は前記液量計の
   前記外装体と対向する側の先端位置よりも内側
   の位置に配設したことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載した湯わかし器。