JPH09140585A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気湯沸かし器において、保温時の湯沸かし
音を極力小さくしながら保温させることを目的とする。 【解決手段】 容器２の下部に取り付けられた温度セン
サー６からの温度情報により、湯沸かし時は加熱ヒータ
４を通電し水を加熱し沸騰させる。沸騰後、保温時に保
温ヒータ５を交流電源の半波のみの通電と無通電を繰り
返す断続通電をすることにより、通電電力を下げ湯沸か
し音を低下させながら水を所定の保温温度で保温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は容器内に収容された
水を加熱保温する電気湯沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の電気湯沸かし器について、
図４から図６に基づき説明する。図４は従来の電気湯沸
かし器の要部断面構成図、図５は沸騰検知の説明図、図
６は回路構成図である。

【０００３】図４において、湯沸かし器本体１内に上面
開口の容器２があり、容器２の上部にこの開口部を覆う
蓋３が配設されている。また容器２の内部の水を加熱す
る加熱ヒータ４と保温する保温ヒータ５と水温を検知す
る温度センサー６とが容器底部に配設され、加熱ヒータ
４は加熱通電手段８により通電制御される。温度センサ
ー６の信号は、温度検知手段７に入力され水温を検知す
るようになっている。沸騰検知手段９は温度検知手段７
からの温度情報により、水が沸騰したことを検知すると
制御手段１０へ信号を出力する。制御手段１０は水温が
低い時には沸騰モードに入り、加熱ヒータ４を通電し水
温を上昇させる。水温が上昇し沸騰検知手段９が沸騰を
検知すると、制御手段１０は報知手段１１で沸騰報知
し、同時に保温モードへ移行する。保温モードでは温度
センサー６からの信号を温度検知手段７で温度情報に変
換し、その温度が所定の保温温度以下の場合、制御手段
１０は保温通電手段１２により、保温ヒータ５（約７５
ｗ）を通電させて水を加熱し、所定の保温温度以上の場
合は、保温ヒータ５への通電を停止する。再沸騰設定手
段１３で再沸騰を設定すると制御手段１０は沸騰モード
に入り、再度水を沸騰させることができる。

【０００４】沸騰検知手段９の沸騰検知方法について図
５で説明する。図５にて、沸点に近づくまでは温度セン
サーの温度はほぼ一定の比率で上昇し、沸点に近づくと
温度上昇比率は小さくなる。一定比率で上昇している時
の単位温度上昇Δθ当たりの時間をΔＴ１，ΔＴ２，Δ
Ｔ３とし、沸点近くの単位温度上昇Δθ当たりの時間を
ΔＴｎとすると、次の式のようになった場合を水が沸騰
したものと検知する。

【０００５】ΔＴ１＋ΔＴ２＋ΔＴ３＜ΔＴｎ 以上のように構成された電気湯沸かし器について図６を
用いてその全体動作を説明する。容器２に圧接して取り
付けられた温度センサー６は容器２内の水の温度変化に
より抵抗値が変化する。そして、温度センサー６と直列
に接続された抵抗器７ａとの抵抗値比が変化し、Ａ／Ｄ
変換器７ｂに電圧変化として入力され、Ａ／Ｄ変換器７
ｂでディジタル値に変換後、マイクロコンピュータ２０
に温度情報として入力される。抵抗器７ｃ，７ｄで決ま
る電圧もＡ／Ｄ変換器７ｂに入力されており、保温温度
を決定している。沸騰モードで水を加熱する時は、マイ
クロコンピュータ２０はリレー８ａのリレー接点８ｂを
動作させ加熱ヒータ４を通電させる。沸騰検知後、保温
モードに入り水の温度が保温温度より低い時には、マイ
クロコンピュータ２０はサイリスタ１２ａを動作させ保
温ヒータ５を通電させる。水の温度が保温温度より高い
時には、マイクロコンピュータ２０はサイリスタ１２ａ
をオフさせ、保温ヒータ５への通電を停止させる。

【０００６】また、マイクロコンピュータ２０には、再
沸騰設定手段としてのスイッチ１３が入力されており、
報知手段としてのブザー１１と表示手段１４を出力して
いる。スイッチ１３が押されると沸騰モードに入り、沸
騰モードで沸騰検知するとブザー１１で報知する。表示
手段１４には沸騰ＬＥＤ１４ａと保温ＬＥＤ１４ｂがあ
り、沸騰モードでは沸騰ＬＥＤ１４ａが点灯し、保温モ
ードでは保温ＬＥＤ１４ｂが点灯する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構成によ
る電気湯沸かし器では、保温ヒータの電力が７５ｗと小
さく、また、構造上設置スペースも限られているので抵
抗値を確保するためにヒータ線の断面積を小さくせねば
ならなかった。そのためヒータが断線しやすく、また、
造りにくいものであった。しかしその解決のために保温
ヒータの電力を大きくすると、湯沸かし音が大きくなる
という課題があった。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するため、
その第１の目的は保温ヒータの電力を上げてヒータの断
面積を大きくしヒータの断線をなくしながら、保温時の
湯沸かし音を極力小さくした電気湯沸かし器を提供する
ことである。第２の目的は第１の目的の達成に加え、本
発明の電気湯沸かし器と照明器具が同一の電源回路に接
続された時などに発生する照明のちらつきを防止するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電気湯沸かし器
においては、保温時、保温ヒータに交流電源の半波のみ
を流す通電と無通電を繰り返す断続通電を行うよう構成
されたものであり、断線防止のためヒータ線の断面積を
大きくし、保温ヒータの電力容量が大きくなっても断続
通電を行う結果、実際の電力は逆に低下し、湯沸かし音
が小さくなるとともに、断線がなく造りやすい保温ヒー
タを備えることとしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を保温す
る保温ヒータと、前記容器内の液体温度を検知する温度
検知手段と、保温時に所定の保温温度で保温するため所
定の保温温度以下になった時、前記保温ヒータに交流電
源の半波のみを通電させて保温加熱する保温断続通電手
段を備えた電気湯沸かし器であり、保温時に保温ヒータ
に交流電源の半波のみを通電することにより、保温通電
時の電力を低下させることができるため、保温ヒータの
電力を上げてヒータ線の断面積を大きくし、保温ヒータ
の断線を改善することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、保温断続通電手
段として交流電源の半波のみの通電と無通電を繰り返す
断続通電を行う請求項１記載の電気湯沸かし器であり、
保温時に保温ヒータは交流電源の半波のみの通電と無通
電を繰り返す断続通電をすることにより、保温通電時の
電力を一層低下させることができるため、保温ヒータの
ヒータ線の断面積を大きくし、電力容量を大きくしても
通電時の電力は逆に低下し、湯沸かし音を小さくすると
ともに保温ヒータの断線をなくすことができ造り方も容
易となる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、保温断続通電手
段として断続通電の周期を数秒以上とした請求項２記載
の電気湯沸かし器であり、また、本発明の電気湯沸かし
器の電源と同一電源に蛍光灯などの照明機器を接続して
いると電気湯沸かし器の保温時、保温ヒータが通電した
時のみ照明が暗くなることがある。保温ヒータが通電し
ていない時は明るいため照明が明暗を繰り返すことにな
り、人間は不快に感じる。従って、マイクロコンピュー
タ制御など保温断続通電手段により、断続通電の周期を
数秒以上にして、人間の目に照明の明暗を感じさせない
ようにすることができる。

【００１３】以下、本発明の実施例について、図１から
図３を用いて説明する。なお、図１，図２において前述
した図４，図６と同一の部分は同一符号を付し、一部説
明を省略する。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）請求項１に記載の発明に関する実施例を実
施例１とし図１を用いて説明する。

【００１５】従来の電気湯沸かし器の保温ヒータの電気
容量は通常７５ｗである。本発明の実施例１の保温ヒー
タ５の電気容量は１５０ｗであるが、家庭用交流電源の
半波を流すため発熱量は７５ｗで従来の電気湯沸かし器
と同じである。保温時、保温ヒータによる湯沸かし音は
単位時間当たりの発熱量と相関性があるが両者は同じで
小さい。保温ヒータ５に使用しているヒータの断面積は
従来に比べ２倍となり、湯沸かし音を小さくして保温ヒ
ータ５の断線を改善することができる。

【００１６】（実施例２）請求項２に記載の発明に関す
る実施例を実施例２とし図１から図３を基に説明する。

【００１７】図１において、保温断続通電手段１５は保
温モードに入ると温度センサー６からの信号によって温
度検知手段７で温度情報に変換し、その温度が保温温度
以下なら保温ヒータ５（本実施例では３００ｗ）へ半波
のみの通電と無通電を繰り返して水を加熱し、保温温度
以上なら保温ヒータ５の通電をいっさい停止する。

【００１８】図２は本実施例２の電気湯沸かし器の回路
構成を示す。図２において、マイクロコンピュータ２１
の出力にゲート回路１５ｂが接続され、そのゲート回路
１５ｂでサイリスタ１５ａを制御し保温ヒータ５を通電
するようになっている。保温時に温度センサー６からの
温度情報が抵抗器７ｃ，７ｄで決まる保温温度以下にな
ると、マイクロコンピュータ２１はゲート回路１５ｂを
通じてサイリスタ１５ａを制御し、保温ヒータ５へ電源
の半波のみの通電を第１の所定時間のみ行い、第１の所
定時間が経過すると通電を第２の所定時間だけ停止す
る。これを繰り返して水を加熱する。そして、温度セン
サー６からの温度情報が抵抗器７ｃ，７ｄで決まる保温
温度以上になると、保温ヒータ５への通電をいっさい停
止する。

【００１９】図３は本実施例２の電気湯沸かし器の動作
を示すフローチャートである。図３に基き保温時のマイ
クロコンピュータ２１の動作のフローを説明する。

【００２０】図３において、まずステップ１００で電源
を通電するとステップ１０１で水温を調べる。水温が高
ければ保温モードへ移行する。水温が低い時（約８５℃
以下）は、ステップ１０２で沸騰ＬＥＤ１４ａを点灯
し、リレー８ａをオンさせ加熱ヒータ４を通電させる。
ステップ１０３で沸騰するまで待ち、沸騰するとステッ
プ１０４で沸騰ＬＥＤ１４ａを消灯、ブザー１１で報知
を行い、リレー８ａをオフさせ加熱ヒータ４への通電を
停止して保温モードへ移行する。保温モードではステッ
プ１０５で保温ＬＥＤ１４ｂを点灯させて、ステップ１
０６で保温温度以上かどうかを調べる。以上ならステッ
プ１０７でサイリスタ１５ａをオフし保温ヒータ５への
通電を停止させる。以下ならステップ１０８でサイリス
タ１５ａをオンし保温ヒータ５への通電を行う。ステッ
プ１０９で第１の所定時間（本実施例２では４秒間）経
過するのを待つ。第１の所定時間が経過するとステップ
１１０でサイリスタ１５ａをオフし保温ヒータ５への通
電を停止する。そして、ステップ１１１で第２の所定時
間（本実施例２では１２秒間）経過するのを待つ。第２
の所定時間が経過するとステップ１０６へ移行する。

【００２１】以上、実施例２においては、３００ｗの保
温ヒータ５を使用したが、保温時、交流電源の半波のみ
を通電したことおよび通電４秒に対し無通電１２秒を挿
入したことにより通電時の実際の電力は３７．５ｗとな
り、従来の電気湯沸かし器の保温ヒータ５の７５ｗの半
分になり、従って湯沸かし音も従来の電気湯沸かし器に
比べて大幅に静かになる。また、ヒータ線の断面積は同
じ長さとすれば４倍となり保温ヒータ５の断線をなくす
ことができ、製造も容易となる。従って湯沸かし音を静
かにしつつ保温ヒータの断線をなくすことができる。

【００２２】（実施例３）請求項３に記載の発明に関す
る実施例を実施例３として、図３に基づき説明する。

【００２３】図３の保温時のマイクロコンピュータ２１
の動作のフローにおいて、実施例２の事例ではスッテプ
１０８でサイリスタ１５ａをオンにし保温ヒータ５に交
流電源の半波のみを通電し、スッテプ１０９の通電時間
４秒の後、スッテプ１１０でオフ、無通電をスッテプ１
１１で１２秒とする１サイクル１６秒で保温ヒータ５の
断続通電を行ったが、本電気湯沸かし器と同一電源に接
続した照明機器が明暗を繰り返す、ちらつきによる不快
感はなかった。

【００２４】一般的にはオン，オフのサイクルが短い場
合に、ちらつきによる不快感があるので実施例３におい
ては、マイクロコンピュータ２１により、図３のスッテ
プ１０８〜１０９で１秒交流電源の半波を通電し、スッ
テプ１１０〜１１１で３秒無通電の１サイクル４秒の制
御で構成した。サイクルが短くなることにより保温温度
は細かく制御できるようになった。

【００２５】また、一方で同一電源に接続した照明機器
において、保温ヒータ５のオン，オフによる明暗のちら
つきによる不快感も殆ど認められなかった。同一電源に
接続した照明機器への保温ヒータ５のオン，オフによる
明暗のちらつきだけを捕えればサイクルの長い方が望ま
しいが、数秒程度以上のサイクルであれば実用的に問題
がない。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、電気湯沸かし器
の保温時に保温ヒータに交流電源の半波のみの通電と無
通電を繰り返す断続通電をすることにより、保温通電時
の電力を低下させることができるため、保温ヒータの電
力容量を上げてヒータ線の断面積を大きくすることがで
き、湯沸かし音を小さくしつつ所定の保温ができ、ヒー
タの断線もなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電気湯沸かし器の要部断面構
成図

【図２】（ａ）は同電気湯沸かし器の回路構成図 （ｂ）は保温ヒータの通電波形の説明図

【図３】同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート

【図４】従来の電気湯沸かし器の要部断面構成図

【図５】同電気湯沸かし器の沸騰動作を示すグラフ

【図６】同電気湯沸かし器の回路構成図

【符号の説明】

２ 容器 ４ 加熱ヒータ ５ 保温ヒータ ６ 温度度センサー ７ 温度検知手段 ８ 加熱通電手段 ８ａ リレー ９ 沸騰検知手段 １０ 制御手段 １５ 保温断続通電手段 １５ａ サイリスタ ２１ マイクロコンピュータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収容する容器と、前記容器内の液
   体を保温する保温ヒータと、前記容器内の液体温度を検
   知する温度検知手段と、保温時に所定の保温温度で保温
   するため所定の保温温度以下になった時、前記保温ヒー
   タに交流電源の半波のみを通電させて保温加熱する保温
   断続通電手段を備えた電気湯沸かし器。
2. 【請求項２】 保温断続通電手段として交流電源の半波
   のみの通電と無通電を繰り返す断続通電を行う請求項１
   記載の電気湯沸かし器。
3. 【請求項３】 保温断続通電手段として断続通電の周期
   を数秒以上とした請求項２記載の電気湯沸かし器。