JPH05253064A

JPH05253064A - 電気湯沸かし器

Info

Publication number: JPH05253064A
Application number: JP5196292A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Shimada; 一幸島田; Yuichi Yoshida; 裕一義田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】長時間沸騰状態を維持させることなくカルキ成
分を十分に除去する。【構成】電気湯沸かし器に水を入れて沸かす場合、容器
１内の水を加熱手段２で加熱している最中に電動ポンプ
４によって容器１の底から容器１の上方へ水を送り込
み、この電動ポンプ４にて送り込まれた水を濾過装置６
に通して水中に含まれるカルキ成分やそれ以外の不要物
質を除去する。これにより、沸騰状態に到達したときに
は十分にカルキ成分は除去されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内に収容された水
などの液体を加熱・保温する電気湯沸かし器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の電気湯沸かし器には、手
軽に水を加熱保温できる家庭用品としての要望のみなら
ず、都市部においてはおいしい水に作り変える機能をも
有するものが求められている。

【０００３】従来のおいしい水に作り変える機能として
は、水の沸騰を検知した後、一定時間沸騰を持続させた
後に湯沸かしの完了報知を行い、その沸騰時間中に水中
のカルキ成分などを除去している。すなわち、水を沸騰
させることにより水中のカルキ成分などを蒸発させて除
去していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電気湯沸かし器に水を入れて沸かす場合、
沸騰時に水中のカルキ成分の存在が気にならない程度に
まで除去しようとすると、かなり長時間沸騰を維持しな
ければならなかった。

【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、電気湯沸かし器に水を入れて沸かす場合、長時間沸
騰状態を長く維持させることなく常にカルキ成分を十分
に除去することができる電気湯沸かし器を提供すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電気湯沸かし器は、容器内の液体を加熱する
加熱手段と、前記容器内の温度を検知する温度検知手段
と、前記温度検知手段が沸騰を検出するまで前記加熱手
段を駆動させる駆動手段と、前記容器内の液体を強制的
に循環させる循環手段と、前記循環手段にて送り込まれ
た液体の不要物質を除去する濾過手段と、前記加熱手段
が駆動されている間前記循環手段を駆動させるように制
御する制御手段とを備えたものである。

【０００７】また、本発明の電気湯沸かし器は上記構成
に加えて、加熱手段が駆動されると温度上昇勾配が正と
なるときの温度を検知しこの温度から所定の温度上昇し
た温度より単位温度上昇する時間を測定する計時手段
と、前記計時手段の出力値に応じて循環手段の駆動開始
温度を決定する温度決定手段とを備えたものである。

【０００８】さらに、本発明の電気湯沸かし器は上記構
成に加えて、加熱手段が駆動されると温度上昇勾配が正
となるときの温度を検知しこの温度から所定の温度上昇
した温度より単位温度上昇する時間を測定する計時手段
と、前記計時手段の出力値に応じて循環手段の駆動開始
温度と駆動終了温度を決定する温度決定手段とを備えた
ものである。

【０００９】

【作用】上記構成により、電気湯沸かし器に水を入れて
沸かす場合、容器内の液体を加熱手段で加熱している最
中に循環手段を駆動させて濾過手段に液体を通し液体中
の不要物質を除去するので、沸騰状態に到達したときに
は十分にカルキ成分は除去されている。また、センサー
温度が一番低い温度を測定したところで容器内の水量を
測定するので、循環を行うことのできる時間を十分に確
保可能で、循環手段の循環能力と濾過手段の濾過効率に
よって容器内水量に見合った循環時間が自動的に決定可
能で、この循環時間を満足させる循環開始温度になる
と、循環手段を駆動させて濾過手段に液体を通し液体中
の不要物質を除去するので、沸騰状態になったときには
既に不要物質を除去した状態になっている。さらに、セ
ンサー温度が一番低くなった時点での容器内の水量を測
定して循環手段の循環能力と濾過手段の濾過効率によっ
て容器内の水量に見合った循環時間を自動的に決定可能
で、この循環時間を満足させ、かつ容器内の水が沸騰す
るまでに循環動作が終了する循環終了温度まで循環手段
を駆動させるので、沸騰状態になったときには既に不要
物質が除去され、循環手段も既に停止した状態となって
いる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の第１の実施例における
電気湯沸かし器の構成図である。図１において、水を収
容する容器１の下方部には、容器１内の水を加熱する加
熱手段２と、容器１内の水温を検知する温度センサー３
とを配設している。容器１の下方部の排出口から電動ポ
ンプ４を介して導水管５により容器１の上方部まで水路
を形成し、水を送り出すようにしている。容器１の内部
に循環されてきた水は、カルキ成分や、カルキ成分以外
のカビ臭やトリハロメタンなどの不要物質を除去する活
性炭などを内蔵した濾過装置６を通り容器１に戻され
る。モータ７は電動ポンプ４を駆動するものであり、こ
のモータ７と電動ポンプ４と導水管５とで容器１内の水
を強制的に循環させる循環手段８を構成している。

【００１１】また、温度センサー３が接続される温度検
知手段９は、温度センサー３からの信号が温度検知手段
９に入力されて容器２内の水温を検知する。この温度検
知手段９が接続される制御手段10は、加熱手段２が駆動
している間、モータ７を駆動させて循環手段８を働かせ
るように制御する。温度検知手段９が接続される駆動手
段11は加熱手段２および制御手段10に接続され、温度検
知手段９が沸騰を検出するまで加熱手段２を駆動させ
る。この駆動手段11は所定温度（この場合、温度90度）
以下になると自動的に加熱手段２を駆動させるように働
く。

【００１２】図２は図１の電気湯沸かし器の回路図であ
る。図２において、加熱手段２は沸騰用のヒータ２ａと
保温用ヒータ２ｂから構成されている。この沸騰用のヒ
ータ２ａとリレー12の接点12ａの直列回路と、保温用ヒ
ータ２ｂと双方向性サイリスタ13の直列回路とが電源間
に並列に接続されている。マイクロコンピュータ（以下
マイコンという）14の出力端はそれぞれリレー12のコイ
ル12ｂおよび双方向性サイリスタ13のゲートにそれぞれ
接続され、リレー接点13ａと双方向性サイリスタ14を制
御して加熱手段２への通電量を決定している。

【００１３】また、容器１に圧設して取り付けられた温
度センサー３は抵抗器９ａを介して接地され、容器１内
の水の温度が上昇すると温度センサー３の抵抗値が変化
し、温度センサー３と抵抗器９ａの分圧電圧も変化す
る。温度センサー３と抵抗器９ａの接続点はＡ／Ｄ変換
器９ｂに接続され、Ａ／Ｄ変換器９ｂはマイコン14に接
続され、Ａ／Ｄ変換器９ｂは温度センサー３と抵抗器９
ａの分圧電圧をディジタル値に変換してマイコン14に入
力する。以上の抵抗器９ａおよびＡ／Ｄ変換器９ｂによ
り温度検知手段９が構成される。マイコン14の出力端は
モータ駆動回路15を介してモータ７に接続されている。

【００１４】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。電源投入時など電気湯沸かし器に水を入れて沸かす
場合、マイコン14はリレー12のコイル12ｂを動作させ、
リレー接点12ａを介して沸騰用ヒータ２ａに通電する。
そして、容器１内の水の温度が上昇すると、温度センサ
ー３はその抵抗値が変化し、温度センサー３と直列に接
続された抵抗器９ａとの分圧比も変化して、Ａ／Ｄ変換
器９ｂに電圧変化として入力される。そして、温度検知
手段９のＡ／Ｄ変換器９ｂでディジタル値に変換後、マ
イコン14に温度情報として入力する。マイコン14はこの
温度情報により温度が低いと判断すると、加熱用ヒータ
２ａの駆動とモータ駆動回路15を介してモータ７の駆動
を開始させ、Ａ／Ｄ変換器９ａの入力値により温度上昇
勾配が０に近づき、その値が一定値以下になると沸騰を
検出し、加熱用ヒータ２ａとモータ７を停止させる。

【００１５】したがって、このモータ７が駆動されてい
る間、水が濾過装置６内を通過することによって不要物
質を除去することができる。しかも、加熱水量に応じて
加熱時間も変わるため循環時間もその水量に応じて変わ
り効率よく行うことができる。

【００１６】図３は本発明の第２の実施例における電気
湯沸かし器の構成図であり、上記第１の実施例と同様の
作用効果を奏するものには同一符号を付してその説明を
省略する。図３において、温度検知手段９が接続される
計時手段21は、温度検知手段９からの信号を入力とし、
加熱手段２が駆動されると温度上昇勾配が正となるとき
の温度を検知し、この温度から所定の温度上昇した温度
より単位温度上昇する時間を測定して容器１内の水量を
判断する。この計時手段21が接続される温度決定手段22
は制御手段23に接続され、温度決定手段22は計時手段21
からの入力信号に応じてモータ７を駆動する駆動開始温
度を決定し、この値によって制御手段10はモータ７を駆
動する。

【００１７】上記構成により、以下、図４および図５を
用いてその動作を説明する。電気湯沸かし器に水を入れ
て沸かす場合、まず、容器１内に水を給水して電源を投
入すると加熱手段２が通電される。このときに、図４の
センサー温度θ0 が十分に下がっているときは特に問題
ないが、保温中の水が少量となったときなどに新たに給
水してすぐに加熱を開始するようなときには、加熱開始
時のセンサー温度は温度センサー３の熱容量の影響によ
り十分に下がりきっていないので、温度勾配が正に転じ
る時点のセンサー温度θ1 を検知するまで待つ必要があ
る。この温度θ1 を判断すると、計時手段21は温度θ1
より所定の温度高く温度上昇勾配が一定となり得る温度
θ2 （本実施例では４度とする）より所定の温度範囲Δ
θ（θ2〜θ3 ）の単位温度上昇する時間Δｔを求める
ことで容器１内の水量を判断するものである。すなわ
ち、このときの温度上昇時間は水量に比例する。

【００１８】さらに、温度決定手段22は計時手段21で検
知した時間に基づき図５に示した特性グラフＡで定めら
れた循環時間を決定する。この特性グラフＡは単位時間
当りに一定の比率で不要物質が除去されるため、水量が
多いほど循環時間も２次的に増大していく。そして、こ
の特性グラフＡによって得られた循環時間を可能にする
循環開始温度を決定し、この循環開始温度に到達すると
制御手段23はモータ７を駆動させる。

【００１９】以上のようにして、容器１内の水量を温度
上昇勾配の測定値により決定するのであるが、このとき
温度センサー３が十分なじんだ状態により計測するのが
大切である。つまりセンサー温度が最低温度になったと
き以降から測定することにより精度よく容器１内の水量
を求めることができ、その結果、容器１内の水量に応じ
た循環開始温度を決定するので、循環開始温度を決定し
たときに既に循環開始温度を経過して目標の循環時間を
確保できないようなことはなく、これで最低必要限の不
要物質は除去し得る。したがって、容器１内の水の量に
応じて循環手段８で送り込まれる水に含まれた不要物質
を除去する濾過装置６を使用する時間を容器１内の水量
に応じて決定し、効率よく十分に不要物質を除去するこ
とができる。

【００２０】図６は本発明の第３の実施例における電気
湯沸かし器の構成図であり、上記第１の実施例と同様の
作用効果を奏するものには同一符号を付してその説明を
省略する。図６において、温度検知手段９が接続される
計時手段31は、温度検知手段９からの信号を入力とし、
加熱手段２が駆動されると温度上昇勾配が正となるとき
の温度を検知し、この温度から所定の温度上昇した温度
より単位温度上昇する時間を測定して容器１内の水量を
判断する。この計時手段31が接続される温度決定手段32
は制御手段33に接続され、温度決定手段32は計時手段31
からの入力信号に応じてモータ７を駆動する駆動開始温
度さらに駆動終了温度を決定し、この値によって制御手
段33はモータ７を駆動する。

【００２１】上記構成により、以下、図７の温度センサ
ー３の温度変化図を用いてその動作を説明する。電気湯
沸かし器に水を入れて沸かす場合、まず、計時手段31が
単位温度上昇する時間Δｔを測定終了すると、温度決定
手段32は図５の特性曲線Ａの関係式から循環時間を求め
る。そして、時間ｔ3 から水が加熱され気泡が激しく発
生する温度θ4 になる時間ｔ4 をΔｔから算出し、この
時間ｔ4 が終了時間となるように循環開始時間と開始温
度を決定する。そして、この開始温度θ5 に温度センサ
ー３によるセンサー温度が到達すると制御手段33は終了
温度θ4 に到達するまでモータ７を駆動する。そして、
温度検知手段９が沸騰を検出すると加熱手段２が停止さ
れ加熱を終了する。

【００２２】以上のようにして容器１内の水量に応じて
循環時間を決定し、さらに、水量の多いときには早い時
点から循環を開始し、少ないときには遅い時点から循環
を開始することで、水温が一定温度以下の範囲内で最低
必要限の不要物質を除去する循環時間を自動的に決定す
ることができる。その間、容器１内の水を循環させるこ
とで最低必要限の不要物質を除去し得る循環時間を自動
的に決定する。これにより、水中の気泡の破裂音による
耳障りな音を低減できる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、強制濾過
手段を内蔵し、電気湯沸かし器に水を入れて沸かす場
合、従来のように長時間沸騰状態を長く維持させること
なく常にカルキ成分などの不要物質を取り除くことが簡
単な構成で実現することができるものである。また、容
器内の水量を適切な早いタイミングでセンサー温度を測
定することにより水量を検知し、この水量に応じた循環
開始温度を決定するため、循環開始温度を決定したとき
に既に循環開始温度を経過して目標の循環時間を確保で
きないということもなく、かつ検知した水量の多少によ
って循環時間を長くしたり短くしたりすることで最低必
要限の不要物質を除去し経済的で使いやすい電気湯沸器
を提供することができるものである。さらに、容器内の
温度を検知して、水量が多いときには循環を早い時点か
ら開始し、少ないときには遅い時点から開始することに
より水温が一定温度以下の沸騰までの範囲内で濾過手段
に水を送り込むことができるため、水中の気泡の破裂音
による耳障りな音を低減でき、使い勝手のよい電気湯沸
器を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電気湯沸かし器
の構成図である。

【図２】図１の電気湯沸かし器の回路図である。

【図３】本発明の第２の実施例における電気湯沸かし器
の構成図である。

【図４】図３の電気湯沸かし器における水温変動図であ
る。

【図５】図３の電気湯沸かし器における計時時間と循環
時間の関係を示す特性図である。

【図６】本発明の第３の実施例における電気湯沸かし器
の構成図である。

【図７】図６の電気湯沸かし器における水温変動図であ
る。

【符号の説明】

１容器２加熱手段２ａ沸騰用ヒータ２ｂ保温用ヒータ３温度センサー４駆動ポンプ５導水管６濾過装置７モータ８循環手段９温度検知手段９ａ抵抗器９ｂＡ／Ｄ変換器 10、23、33 制御手段 11 駆動手段 12 リレー 12ａリレー接点 12ｂリレーコイル 13 双方向性サイリスタ 14 マイコン 15 モータ駆動回路 21、31 計時手段 22、32 温度決定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記
容器内の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知
手段が沸騰を検出するまで前記加熱手段を駆動させる駆
動手段と、前記容器内の液体を強制的に循環させる循環
手段と、前記循環手段にて送り込まれた液体の不要物質
を除去する濾過手段と、前記加熱手段が駆動されている
間前記循環手段を駆動させるように制御する制御手段と
を備えた電気湯沸かし器。
【請求項２】加熱手段が駆動されると温度上昇勾配が正
となるときの温度を検知しこの温度から所定の温度上昇
した温度より単位温度上昇する時間を測定する計時手段
と、前記計時手段の出力値に応じて循環手段の駆動開始
温度を決定する温度決定手段とを備えた請求項１記載の
電気湯沸かし器。
【請求項３】加熱手段が駆動されると温度上昇勾配が正
となるときの温度を検知しこの温度から所定の温度上昇
した温度より単位温度上昇する時間を測定する計時手段
と、前記計時手段の出力値に応じて循環手段の駆動開始
温度と駆動終了温度を決定する温度決定手段とを備えた
請求項１記載の電気湯沸かし器。