JPH0443160Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電気ポツトの空炊検出装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、電気ポツトの空炊きの検出は、容器本体
の適所にサーミスタ等の温度検出手段を設けて、
通常水が入つている場合には到達し得ない最高位
の温度Ｔ（107℃）を設定し、前記温度検出手段が
設定温度Ｔ以上の温度を検出すれば空炊きと判断
していた。

また、特開昭61−64217号公報には、加熱を開
始して温度検出手段が所定温度を検出してから、
一定時間経過後の温度上昇又は一定温度上昇時の
経過時間により温度上昇勾配を演算し、この温度
上昇勾配が基準値より大きい場合に空炊きと判断
することが提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前者では、温度検出手段が前記
設定温度Ｔを検出するまで湯沸かしヒータを通電
すると、ヒータの絶縁体が高温劣化したり、ステ
ンレス鋼製の容器本体が酸化して著しく耐腐食性
が劣化する等の問題があつた。

一方、後者では、加熱を開始して湯沸かし中に
空炊き検出を行なうので、水が全くない場合に
は、前者ほどではないがある程度温度が高くなつ
てしまい、前述のような熱劣化を完全に防止でき
るとは言えない。また、後者では温度上昇勾配を
求めるための演算を必要とするうえ、温度や時間
を２回測定しなければならず、回路構成が複雑で
ある。さらに、空炊きが検出されて湯沸かしヒー
タが遮断されても、その後湯沸かしヒータの余熱
により温度上昇し、ヒータや容器の熱劣化を完全
に防止することができないという問題がある。

本考案は斯かる問題点に鑑みてなされたもの
で、早期に確実かつ迅速に、低温で空炊きを検出
することができ、しかも、空炊き時のヒータや容
器の熱劣化を完全に防止し得る電気ポツトの空炊
検出装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本考案は、容器本
体外面に装着した温度検出手段と、 電源投入時に、所定時間t₁の間少なくとも湯沸
かしヒータを通電した後、所定時間t₂の間少なく
とも湯沸かしヒータを遮断して容器本体が温度上
昇する猶予を設ける空炊検出タイミング回路と、 予め、空炊き状態で前記所定時間t₁＋t₂の間に
達する容器本体の温度であつて、沸騰温度以下の
温度を設定し、前記所定時間t₁＋t₂の間に前記温
度検出手段からの検出温度が前記設定温度に達す
れば空炊きと判断し、適宜処置のための出力を行
う空炊検出回路と、 を備えたものである。

（実施例） 次に、本考案の一実施例を添付図面に従つて説
明する。

第１図は、本考案に係る電気ポツトの空炊検出
装置の回路図を示し、ブロツク発生回路１と、タ
イミング制御回路２と、比較抵抗切替回路３と、
水温検出回路４と、モード制御ブロツク５と、空
炊検出フロータイミング回路６と、出力制御ブロ
ツク７とからなつている。

ここで、空炊検出フロータイミング回路６と出
力ブロツク７とは本考案の空炊検出タイミング回
路を構成し、水温検出回路４とモード制御ブロツ
ク５と出力制御ブロツク７とは本考案の空炊検出
回路を構成している。

クロツク発生回路１は、クロツク信号を発生す
る周知の回路である。

タイミング制御回路２は、クロツク発生回路１
からのクロツク信号を分周、論理加工し、第２図
に示すタイミングパルスを発生する回路である。
すなわち、400〓のインターバルでタイミングパ
ルスa₁を周期的に発生させ、また該タイミングパ
ルスa₁よりそれぞれ100〓，200〓，300〓の位相
遅れのタイミングパルスa₂，a₃，a₄を発生させ、
これらを複数本の信号線で後述する比較抵抗切替
回路３及び水温検出回路４に送るようになつてい
る。

比較抵抗切替回路３では、タイミングパルスa₁
に同期して抵抗８ａを「Ｌ」に落とし、それ以外
ではハイインピーダンス「Ｚ」にする。同様に、
タイミングパルスa₂，a₃のそれぞれに同期して抵
抗８ｂ，８ｃを「Ｌ」に落とし、またタイミング
パルスa₄に同期して抵抗８ａ，８ｂ，８ｃの総て
をハイインピーダンス「Ｚ」にする。

そして、水温検出回路４では、例えばタイミン
グパルスa₁の立ち下がりに同期して、容器本体の
底外面に設けたサーミスタ９と、抵抗８ａと抵抗
８ｄとによる並列抵抗との分圧を、例えば基準電
圧1/2Vddと比較し、設定温度T₂（空炊）以上か
未満かを判断する。この場合、サーミスタ９の抵
抗値の107℃の値をRth（107℃）、抵抗８ａと抵抗
８ｄとによる並列抵抗値をRa／／Rdとすれば、
Rth（107℃）＝Ra／／Rdである。同様に、タイミ
ングパルスa₂，a₃にそれぞれT₂（保温）、T₂（注
水）を割り当てる。また、T₂（断線）は抵抗８
ａ，８ｂ，８ｃがすべてハイインピーダンス
「Ｚ」になるようにして、タイミングパルスa₄の
タイミングでサーミスタ９と抵抗８ｄとの分圧を
読む。このようにして、互いに重ならないように
それぞれの設定温度を常時検出し、T₂（空炊）、
T₂（保温）、T₂（注水）、T₂（断線）のいずれかを
検出すれば、それぞれ異なる信号線で、後述する
モード制御ブロツク５のモード設定回路１１に
「Ｈ」信号を出力する。ここで、各設定温度は次
のようになつている。

T₂（空炊）＝107℃：通常水が入つている場合は
到達し得ない最高位の設定温度 T₂（保温）＝ 85℃：水温を所定の保温温度
（95℃）に維持するための設定温度 T₂（注水）＝ 79℃：保温中に注水した場合に
自動的に沸騰させるための設定温度 T₂（断線）＝−20℃：サーミスタの断線を判断
するための設定温度 モード制御ブロツク５は、電気ポツトの各種の
モードに対応するフリツプフロツプ回路１０（以
下、FF回路という。）と、該FF回路１０の前段
にモード設定回路１１と、後段に論理回路１２が
設けられている。ここで、モード設定回路１１は
前記水温検出回路４からの温度検出信号によりど
のFF回路１０をセツトあるいはリセツトするか
を決定し、FF回路１０は現在のモードを設定す
るとともに、記憶し、また論理回路１２はFF回
路１０の状態や状態変化に応じて出力制御ブロツ
ク７へのモード信号出力や、空炊検出フロータイ
ミング回路６へのパルス信号出力を制御するよう
になつている。

空炊検出フロータイミング回路６は、モード制
御ブロツク５からの信号に基づいて起動、停止
し、クロツク発生回路１の基本クロツクにより動
作するが、第３図に示すように、最初の10秒間は
「Ｌ」信号を発し、続く１分間は「Ｈ」信号、そ
してその後の30秒間は「Ｌ」信号を発した後、
「Ｈ」信号を発するようになつている。

出力制御ブロツク７は、モード制御ブロツク５
と空炊検出フロータイミング回路６の信号に基づ
き、トランジスタ１３に「Ｈ」信号を出力してリ
レー１４を駆動し、湯沸かしヒータ１５を通電す
るとともに、トランジスタ１６に「Ｈ」信号を出
力し、フオトトライアツクカプラ１７を介してト
ライアツク１８を作動させ、保温ヒータ１９の断
続を行なうものである。

以上の構成からなる電気ポツトの空炊検出装置
において、まず電源を入れると、図示しないパワ
ーオンリセツト回路よりリセツト信号が入り、モ
ード制御ブロツク５内の電源投入モードFF回路
１０ａがセツトされ、この電源投入モードFF回
路１０ａが成立している間には、論理回路１２か
らモード設定回路１１へのフイードバツクによ
り、他のモードのFF回路１０は自動的にリセツ
トされる。そして、本モード成立後、図示しない
１秒タイマを起動し１秒後に本モードFF回路１
０ａはリセツトされる。

この電源投入モードにおいて、水温検出回路４
からの温度検出信号に基づき、モード設定回路１
１は１秒後にどのモードに移るかを判断する。す
なわち、サーミスタ９が断線していれば異常モー
ドFF回路１０ｂ、水温がT₂（注水）＝79℃より低
ければ沸騰モードFF回路１０ｄ、水温がT₂（注
水）より高ければ保温モードFF回路１０ｅがそ
れぞれセツトされる。

以下、本実施例では、容器内に全く水が入つて
いない場合について説明する。この場合、水温は
T₂（注水）より低いため、沸騰モードFF回路１
０ｄがセツトされる。

沸騰モードにおいて、モード制御ブロツク５の
論理回路１２は、沸騰通電モード信号を出力し、
出力制御ブロツク７を介して空炊検出フロータイ
ミング回路６を起動させる。

空炊検出フロータイミング回路６は、第３図に
示す信号を発する。ここで、「Ｌ」信号を出力す
る最初の10秒間は、水温検出回路４にて水温の検
出を行ない、水温がT₂（注水）＝79℃以下かどう
かを判断し、T₂（注水）以下であれば、後述する
空炊検出フローに移行し、T₂（注水）を越えてい
れば「Ｈ」信号を出力して空炊検出フローは行な
わない。

ここで、本実施例では水がない場合を考慮して
いるから、空炊検出フローに移行する。すなわ
ち、空炊検出フロータイミング回路６は、10秒後
に１分間「Ｈ」信号を出力制御ブロツク７に出力
する。ここで、出力制御ブロツク７はトランジス
タ１３に「Ｈ」信号を出力して湯沸かしヒータ１
５を通電すると同時に、図示しないゼロクロス検
出回路の信号に同期してトランジスタ１６に１〓
間「Ｈ」信号を出力してトライアツク１８を作動
させ、保温ヒータ１９を通電する。従つて、容器
本体は水が入つていない状態で、湯沸かしヒータ
１５と保温ヒータ１９により加熱されて温度上昇
する。

そして、１分経過後、空炊検出フロータイミン
グ回路６は、出力制御ブロツク７に「Ｌ」信号を
30秒間出力する。ここで、出力制御ブロツク７は
トランジスタ１３に「Ｌ」信号を出力して湯沸か
しヒータ１５を遮断し、保温ヒータ１９のみを通
電する。従つて、容器本体は水が入つていない状
態で、保温ヒータ１９及び遮断された湯沸かしヒ
ータ１５の余熱により加熱されてさらに温度上昇
する。

このように、湯沸かしヒータ１５を一定時間通
電した後に一定時間遮断するのは、以下の理由に
よる。すなわち、湯沸かしヒータ１５を遮断して
もその余熱によつて容器が加熱されて温度上昇す
るので、空炊きの判断時点より前に早めに遮断し
ておくことにより、空炊きと判断された後にそれ
以上温度上昇するのを防止し、容器やヒータの熱
劣化をより確実にするためである。

この１分30秒間に、水温検出回路４において、
水温がT₂（保温）＝85℃を越えたことを検出すれ
ば、モード制御ブロツク５のモード設定回路１１
は空炊モードFF回路１０ｃをセツトし、論理回
路１２は出力制御ブロツク７に空炊モード信号を
出力し、出力制御ブロツク７は湯沸かしヒータ１
５と保温ヒータ１９を遮断する。なお、ヒータの
遮断とともに、表示ランプ又はブザーで警報する
ようにしてもよい。

仮に、容器本体に水が入つているとすると、水
温はT₂（保温）＝85℃越えることがなく、１分30
秒後に空炊検出フロータイミング回路６より再度
「Ｈ」信号が出力されるので、出力制御ブロツク
７は湯沸かしヒータ１５と保温ヒータ１９を通電
して、T₂（保温）以上になるまで加熱する。

そして、通常運転中に湯がなくなり、空炊状態
になつたとすると、水温検出回路４にて水温が
T₂（空炊）＝107℃を越えたことを検出するため、
前記空炊検出フローに移行するまでもなく、モー
ド設定回路１１は空炊モードFF回路１０ｃをセ
ツトし、前記同様、湯沸かしヒータ１５と保温ヒ
ータ１９を遮断する。

ところで、空炊検出フロータイミング回路６に
おける１分30秒の時間設定は、予め空炊き状態で
サーミスタ９の温度がT₂（保温）に達するまでの
時間として定められたものである。従つて、水が
ある場合にはこの１分30秒間にT₂（保温）にまで
上昇することはない。また、この時間設定は電気
ポツトの容器の材質、ヒータの容量等によつて異
なることは言うまでもない。

また、空炊検出のための設定温度は、前記実施
例のように、必ずしもT₂（保温）＝85℃である必
要はなく、T₂（注水）＝79℃からT₂（空炊）＝107℃
の範囲内で、使用されるヒータ、容器の材質等を
考慮して、適宜改変して設定することができる。
ただし、ヒータ、容器の性状に悪影響を及ぼさな
いようなるべく保温温度前後に設定することが好
ましい。

なお、前記実施例の空炊検出フローにおいて
は、最初の所定時間t₁（１分）は湯沸かしヒータ
と保温ヒータの両方を通電し、その後の所定時間
t₂（30秒）は保温ヒータのみを通電するようにし
たが、最初は湯沸かしヒータのみを通電し、その
後は両者とも無通電とするようにしてもよい。こ
の場合、湯沸かしヒータから容器全体の温度検出
位置まで間の熱伝導の時間的ずれにより、無通電
となつても容器本体は加熱され、空炊検出が可能
となる。従つて、本考案は、いわゆる沸騰保温型
の電気ポツトのみならず、沸騰のみの電気ポツト
にも適用可能である。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、電源投入時に所定時間ヒータを通電して容器
本体を加熱した後、さらに容器本体の温度が上昇
する所定時間の猶予を設け、かつ、空炊温度以下
の温度にて空炊きを検出して、直ちにヒータを遮
断する等の適宜手段をとるものであるから、ヒー
タ、容器に悪影響を及ぼさない温度で、しかも早
期に確実で迅速な空炊きの検出が可能となり、ヒ
ータ、容器が劣化することはなく、長寿命で、か
つ、安全である等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電気ポツトの空炊検出装
置の回路図、第２図はタイミング制御回路のタイ
ミングパルス出力図、第３図は空炊検出フロータ
イミング回路の出力図である。 ４……水温検出回路（空炊検出回路）、５……
モード制御ブロツク（空炊検出回路）、６……空
炊検出フロータイミング回路（空炊検出タイミン
グ回路）、７……出力制御ブロツク（空炊検出タ
イミング回路兼空炊検出回路）、９……サーミス
タ（温度検出手段）、１５……湯沸かしヒータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 容器本体外面に装着した温度検出手段と、電源
   投入時に、所定時間t₁の間少なくとも湯沸かしヒ
   ータを通電した後、所定時間t₂の間少なくとも湯
   沸かしヒータを遮断して容器本体が温度上昇する
   猶予を設ける空炊検出タイミング回路と、 予め、空炊き状態で前記所定時間t₁＋t₂の間に
   達する容器本体の温度であつて、沸騰温度以下の
   温度を設定し、前記所定時間t₁＋t₂の間に前記温
   度検出手段からの検出温度が前記設定温度に達す
   れば空炊きと判断し、適宜処理のための出力を行
   なう空炊検出回路と、 を備えたことを特徴とする電気ポツトの空炊検出
   装置。