JPH0449918A - 湯沸し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、茶を供給する給茶機に用いられる湯沸し装置
に闇するものである。

従来の技術 近年、タンク中に湯を貯えておき、茶菓に所定量の湯を
供給して茶を抽出する給茶機が、オフィスや飲食店舗等
に広く普及している。この給茶機のタンク中に貯えられ
る湯は、常に飲みごろの茶が抽出されるようにサーミス
タでタンク内の湯温を検出しヒーターを制御して、８５
−９０Ｃ”に保温されている。

以下第５図を参照しながら、従来の給茶機について説明
する。

１″は給茶機であり、２″はグラスウール等の断熱材で
覆われた湯タンクであり、下面にヒーター３″を設けて
いる。４′は給湯バイブであり、その間に給湯制御を行
う給湯バルブ５″を設けている。６′は給湯パイプ４′
の先端に設けた給湯口である。７′は給湯口の真下に位
置し茶菓を収納する茶こし、８′　は湯呑である。９′
　は新しい茶菓を供給するホッパ、１０′は茶菓交換装
置でありギヤートモ−ター１１′を内蔵している。１２
″は前記タンク２′に設けた温度検知器、１３′は一端
をタンク２″の側面上部に開口し他端を排水タンク１４
′に開口したオーバーフロー管１５″の外壁に密着して
配設し、沸騰による蒸気を検出する沸騰検知器である。

１６′は前記温度検知器１２′からの温度信号が第−設
定温度より低い場合にヒーター３′七〇Ｎし、高い場合
にヒーター３′をＯＦＦする湯温制御と、前期温度信号
が第二設定温度より低い場合にヒーターをＯＮし、前期
溝ｒａ検知器による沸騰信号を入力してからヒーターを
ＯＦＦする沸騰制御を行うと共に給茶機１′全体の制御
をおこなう制御装置である。１７′は排熱排蒸気用のフ
ァンである。

以上のように構成した従来の給茶機について動作を説明
する。タンク２′中の湯は温度検知器１２′で湯温を検
出しヒーター３′を制御して８５−９０Ｃ°に保温され
ている。電源投入時やタンク２′に給水時等に湯温が設
定温度以下に下がると沸騰制御に入り、ヒーター３′七
〇Ｎし、湯温が上昇して沸騰検知器１８′が沸騰による
蒸気熱を検知すると、ヒーター８′を０ＦＦＬ／て沸騰
制御を終了するものである。そして、ユーザーがお茶ス
イッチ（図示せず）をＯＮすると、給湯バルブ５′が作
動してタンク２′中の湯が給湯口６′より茶こし７″に
注がれ、茶こし７′内に納められた茶菓を通って、お茶
が湯呑８′に供給される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前記の様な構成では、経年劣化による沸ａ
＃ｌ知器の故障、沸ｍ検知器の取付不良などが発生した
場合、沸騰制御中に実際に沸騰しているにも関わらず、
沸騰検知器が沸騰信号を８カしないのでヒーターの制御
が不能になり、湯温が１００Ｃ”になってもヒーターが
ＯＦＦせず連続通電となり、湯が全て蒸発して空炊きに
至るという課題があった。

本発明は上記課題に鑑み、ヒーターの安全制御を提供す
るものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するため本発明の湯沸し装置は、設定温
度よりも湯温の方が高い状態が所定時間以上ｌｌａ続し
た場合にヒーターを強制的にＯＦＦする昇温保護手段か
ら構成されている。

作用 この構成によって、沸騰検知器の故障等によりヒーター
が連続通電になった場合には、所定時間後にヒーターを
強制０ＦＦし、空炊きを防止するものである。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における湯沸し装置の構成図
である０本実施例では給茶機に用いた場合を示している
。１は給茶機であり、２はグラスウール等の断熱材で覆
われた湯タンクであり、下面にヒーター３を設けている
。４は給湯パイプであり、その闇に給湯制御を行う給湯
バルブ５を設けている。６は給湯パイプ４の先端に設け
た給湯口である。７は給湯口の真下に位置し茶菓を収納
する茶こし、８は湯呑である。９は新しい茶菓を供給す
るホッパ、１０は茶菓交換装置でありギヤートモ−ター
１１を内蔵している。１２は前記湯タンク２に設けた温
度検知器である。１３は一端をタンク２の側面上部に開
口し他端を排水タンク１４に開口したオーバーフロー管
１５の外壁に密着して配設し、沸騰による蒸気を検出す
る沸騰検知器である。１６は給茶機全体の制御をおこな
う制御装置、１７は排熱排蒸気用のファンである。

前記制御装置１６は、前記温度検知器１２による温度信
号と第一基準温度信号を比較する第一温度判定手段１８
と、前記温度信号と第一基準温度信号より低い第二基準
温度信号とを比較する第二温度判定手段１９と、前記第
一温度判定手段において温度信号の方が低い場合にヒー
ターをＯＮし、温度信号の方が高い場合にヒーターをＯ
ＦＦする保温制御を行う保温制御手段２０と、前記第２
温度判定手段において温度信号の方が低い場合にヒータ
ーをＯＮし、前記沸ａ検知器１３による沸騰信号を入力
してから所定時間後にヒーターをＯＦＦする沸騰制御を
行う沸騰制御手段２１と、前記保温制御より沸騰制御を
優先する優先制御手段２２と、前記第一温度判定手段１
８において温度信号の方が高い状態が所定時間以上継続
した場合にヒーターを強制的にＯＦＦする昇温保護制御
手段２３とから構成している。

次に第２図に示す電気回路について説明する６２４は電
源スィッチであり、第１リレー２５の常開接点２６を介
してヒータ３と温゛度ヒユーズ２７が直列接続され、お
茶スイッチ２８を介して給湯バルブ５が接続され、第２
リレー２９の常開接点３０を介して茶菓交換装置１０の
ギヤートモ−ター１１が接続され、制御装置１６内の電
源トランス３１の１＊側が接続されている。前記電源ト
ランス３１の２次側には電源回路３２が接続されている
。前記制御装置１６には、入力として前記温度検知器１
２と、前記沸騰検知器１３を有している。

前記温度検知器１２はＮＴＣサーミスタであり、検出対
象物の温度上昇に伴い電気抵抗が減少し、又温度下降に
ともない電気抵抗が増大する負温度特性を有している。

前記温度検知器１２の一端は直流電源Ｖｃｃに接続され
ており、他端は抵抗Ｒ１を介して接地されている。前記
温度検知器１２と抵抗Ｒ１の結合点Ａは二分岐されてお
り、コンパレータ３３の反転入力端子及びコンパレータ
３４の反転入力端子に各々接続されている。コンパレー
タ３８の非反転入力端子には抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３が接
続されており、前記抵抗Ｒ２の他端は直流電源Ｖｃｃに
接続され、前記抵抗Ｒ３の他端は接地されているもので
あり、保湿制御用の第一基準電圧（第一基準温度信号）
を作っている。第一基準電圧はヒステリシスを有してお
り湯温を８７−９３Ｃ”に保持するものである。おなじ
く、コンパレータ３４の非反転入力端子には抵抗Ｒ４及
び抵抗Ｒ５が接続されており、前記抵抗Ｒ４の他端は直
流電源Ｖｃｃに接続され、前記抵抗Ｒ５の他端は接地さ
れているものであり、沸騰制御用の第二基準電圧（第二
基準温度信号）を作っている。なお、第二基準電圧は第
一基準電圧よりも低電圧であり、タンク２内の湯温が８
０Ｃ°を判定できるように設定されている。前記コンパ
レータ３３の出力端子はマイクロコンピュータ３５の入
力端子ａに、前記コンパレータ３４の出力端子はマイク
ロコンピュータ３５の入力端子すに接続されている。前
記沸ｍ検知器１８の一端は直流電源Ｖｃｃに接続され、
多端は抵抗Ｒ６を介して接地すると共に前記マイクロコ
ンピュータ３５の入力端子Ｃに接続されている。マイク
ロコンピュータ３５の出力端子ｄ及びｅはバッファ３６
及び８７を介して常開接点２６を有する第１リレー２５
及び常開接点３０を有する第２リレー２９に接続されて
いる。

上記のように構成した湯沸し装置について、第３図のフ
ローチャート及び第４図のタイミングチャートを用いて
説明する。

まず、電源投入時はタンク２内の水は常温であり、温度
検知器の電気抵抗はＲ（２５）であり、Ａ点電位はＶ（
２５）である。従って、ステップ３８においてＡ点電圧
は沸騰制御用の第二基準電圧Ｖ（８０）より低いのでコ
ンパレータ３４の出力はＨとなり、マイクロコンピュー
タ３５の入力端子すにＨが入力される。ここで、Ａ点電
位は保温制御用の第一基準電圧Ｖ（９０）より低いので
コンパレータ３３の出力もＨとなり、マイクロコンピュ
ータ３５の入力端子ａにもＨが入力されるが、マイクロ
コンピュータ８５に予め設定されたプログラムにより保
温制御よりも沸騰制御を優先させるので、沸騰制御に入
りステップ３９に進む。

ステップ８９において出力端子ｄにＨを出力し、バッフ
ァ８６を介して第一リレー２５ｔ−ＯＮＬ、、常開接点
２６を閉成してヒーター３をＯＮする。

タンク２中の水がヒーター８で加熱されて温度上昇し１
００Ｃ＠に近づくと、ステップ４０においてＡ点電圧は
ｖ（１００）となり、保温制御用の第一基準電圧Ｖ（９
３）より高いのでステップ４１に進む。そして、十数分
はどで沸騰に至ると蒸気が激しく発生し、蒸気熱により
オーバーフロー管１５の外壁に設けた沸騰検知器１３が
０ＦＦし、ステップ４２においてマイクロコンピュータ
３５の入力端子ＣにＬが入力される。ステップ４３にお
いて、入力端子ＣにＬが入力されて３分後に出力端子ｄ
にＬを８カし、ステップ４４においてバッファ３６を介
して第１リレー２５を０ＦＦし、常開接点２６を開成し
てヒーター３を０ＦＦＬ／沸騰制御を終了する。蒸気の
発生が止まり、沸騰検知器１８が再びＯＮし、ステップ
４４から再びステップ３８に戻る。このときタンク２内
の湯はおよそ１ｏｏｃ’であり、温度検知器１２の電気
抵抗はＲ（１００）であり、Ａ点電圧はＶ（１００）で
ある。従って、Ａ点電圧は沸騰制御用の第二基準電圧Ｖ
（８０）より高いので、ステップ４５に進み保温制御を
行う、タンク２内の湯温が放熱により低下して８７Ｃ°
以下になると、温度検知器１２の電気抵抗はＲ（８７）
よりも大きくなり、Ａ点電位は第一基準電圧Ｖ（８７）
よりも低くなるのでコンパレーター３８の出力はＨとな
り、マイクロコンピュータ−８５の入力端子ａにＨが入
力される。そして、ステップ４６において、マイクロコ
ンピュータ３５の出力端子ｄにＨを出力し、バッファ３
６を介して第１リレー２５をＯＮＬ／て常開接点２６を
閉成し、ヒーター３をＯＮする。

タンク２内の湯温が上昇して９８Ｃ°以上になると、温
度検知器１２の電気抵抗はＲ（９３）より小さくなり、
ステップ４５において、Ａ点電位は第一基準電圧Ｖ（９
３）より高くなるので、コンパレーター３３の出力はＬ
になる。マイクロコンピュータ−３５は出力端子ｄにＬ
を出力し、バッファ８６を介して第１リレー２５をＯＦ
Ｆして常開接点２６を開成し、ステップ４７で、ヒータ
ー３を０ＦＦＬ／てステップ３８に戻る。

そして、ユーザーがお茶スイッチ２８をＯＮすると、給
湯バルブ５が作動して湯タンク２中の湯が給湯口６より
茶こし７に注がれ、この茶こし７内に納められた茶菓を
通って、お茶が湯呑８等の容器に注がれる。ここで、茶
こし７の茶菓は適当量のお茶を供給すると出がらしにな
るので、一定量のお茶を供給後、茶菓がホッパ９から自
動的に供給されるようにマイクロコンピュータ−３５に
予めプログラムされているものである。

次に、経年劣化により沸騰検知器の接点溶着、沸騰検知
器のオーバーフロー管への取付不良による伝熱不良等を
生じた場合について説明する。この場合には十分沸騰し
ているにも係わらず沸騰検知器１８が沸騰信号を出力し
ないので、ヒーター３が連続通電になる。すなわち、沸
騰制御のステップ３９において出力端子ｄにＨを出力し
、バッファ３６を介して第一リレー２５をＯＮし、常開
接点２６ｔ′閉成してヒーター３をＯＮする。タンク２
中の水がヒーター３で加熱されて温度上昇する。

そして、沸騰に至ると蒸気が激しく発生し、蒸気熱がオ
ーバーフロー管１５の外壁に設けた沸騰検知器１３に伝
えられる。しかし、沸騰検知器１３はＯＮを続けるので
、マイクロコンピュータ−３５の入力端子ＣはＨのまま
である。ステップ４０において、Ａ点電圧は第一基準電
圧Ｖ（８７）より高いので、ステップ４１で３０分タイ
マの計数をスタートする。マイクロコンピュータ８５の
入力端子ＣがＨのままで８０分経過すると、昇温保護制
御に入り、ステップ４８でヒーター３を強制的にＯＦＦ
する。

以上のように本実施例によれば、沸騰制御において温度
検知器による温度信号の方が第一基準温度信号よりも高
い状態が３０分以上継続した場合にはヒーターを強制的
にＯＦＦする昇温保護制御手段を設けているので、経年
劣化により沸騰検知器の接点溶着、沸ｍ検知器のオーバ
ーフロー管への取付不良による伝熱不良等を生じた場合
には、これを確実に検出してヒーターを強制的にＯＦＦ
する。従って、ヒータ一連続通電により湯が全て蒸発し
て空炊きに至ることはないものである。又、沸騰制御を
行うことにより、水道水中の塩素分を確実に除去し、臭
みがなくお茶に最適な湯を提供できるものであり、沸騰
制御用と昇温保護制御用に沸騰検知器を兼用することに
よりコストの合理化も図れるものである。。

発明の効果 以上のように本発明は、タンク内の湯温を検出する温度
検知器と、沸騰を検出する沸騰検知器と、前記温度検知
器による温度信号と第一基準温度信号を比較する第一温
度判定手段と、前記温度信号と第一基準温度信号より低
い第二基準温度信号とを比較する第二温度判定手段と、
前記第一温度判定手段において温度信号の方が低い場合
にヒーターをＯＮｔ、、、温度信号の方が高い場合にヒ
ーターをＯＦＦする保温制御を行う保温制御手段と、前
記第二温度判定手段において温度信号の方が低い場合に
ヒーターをＯＮし、前記沸騰検知器による沸騰信号を入
力してから所定時間後にヒーターをＯＦＦする沸騰制御
を行う沸騰制御手段と、前期保温制御より沸騰制御を優
先する優先制御手段と、前期第一温度判定手段において
温度信号の方が高い状態が所定時間以上継続した場合に
ヒーターをＯＦＦする昇温保護制御手段とから構成する
ことにより、経年劣化により沸騰検知器の接点溶着、沸
騰検知器のオーバーフロー管への取付不良による伝熱不
良等を生じた場合には、これを確実に検出してヒーター
を強制的にＯＦＦするので、ヒータ一連続通電により湯
が全て蒸発して空炊きに至ることはないものであり、そ
の実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の湯沸し装置の構成図、第２
図は同装置の電気回路図、第３図は同装置の動作を示す
　フローチャート、第４図は同装置の動作を示すタイミ
ングチャート、第５図は従来の湯沸し装置の構成図であ
る。 ２・・タンク、３・・ヒーター　１２・・温度検知器、
１３・・沸騰検知器、１８・・第一温度判定手段、１９
・・第二温度判定手段、２０・保温制御手段、２１・・
沸騰制御手段、２２・優先制御手段、２３・・昇温保護
手段。 代理人の氏名　　弁理士　粟野　重孝　他１名ｌｉｔ図 ２−　　タンク ３−　仁−タ １２−　　温序惰司墓 １３−　　滝鳩按知酪 ｊ　−−−ｍ−タ ！ 第 第 図 ４１１１１５ＩＩｐ ＨＩＩＬ詞− Ｉｌｌ憚鏝詞奪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湯を貯えるタンクと、前記タンクに設けたヒーターと、
   前記タンク内の湯温を検出する温度検知器と、沸騰を検
   出する沸騰検知器と、前記温度検知器による温度信号と
   第一基準温度信号を比較する第一温度判定手段と、前記
   温度信号と第一基準温度信号より低い第二基準温度信号
   とを比較する第二温度判定手段と、前記第一温度判定手
   段において温度信号の方が低い場合にヒーターをＯＮし
   、温度信号の方が高い場合にヒーターをＯＦＦする保温
   制御を行う保温制御手段と、前記第二温度判定手段にお
   いて温度信号の方が低い場合にヒーターをＯＮし、前記
   沸騰検知器による沸騰信号を入力してから所定時間後に
   ヒーターをＯＦＦする沸騰制御を行う沸騰制御手段と、
   前記保温制御より沸騰制御を優先する優先制御手段と、
   前記第一温度判定手段において温度信号の方が高い状態
   が所定時間以上継続した場合にヒーターをＯＦＦする昇
   温保護制御手段とから構成した湯沸し装置。