JPS5940011B2 - 電気やかん等の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気やかんや湯沸し器具等において、容器内部
の水が沸騰したことを確実に感知し、制御する沸騰応動
の制御装置に関するものである。

一般に、電気やかん等の湯沸し器具は、その使用目的か
らして、水が沸騰してから電源スィッチが自動的で確実
に切れることが望まれる。

すなわち、■００°ｃ（ｉ気圧の場合）で数秒間保って
からスイッチを切ることが飲湯として、またスイッチの
設計上からして望ましいものである。

しかしながら湯の温度を１００℃で数秒間保った後、ス
イッチを切ることは湯温か沸騰温度で平衡し、それ以上
上昇しないことから容易なことではない。

従来では水中に設けた発熱体より下方の水温が沸騰現象
により、比較的急激に温度上昇すること、および発熱体
からの伝導熱を利用し、サーモスタット等により制御を
行なっていたがこの方式ではサーモスタット等の設定温
度幅を極端にせばめ、厳密に管理して制御していたのが
実状であり、そのようにしても、実際に使用される地域
での気圧、電圧、水量、水温および室温の影響を大きく
受けるため、沸騰後確実にスイッチを動作させることが
困難で、沸騰前にスイッチが切れる等、動作がばらつい
ていた。

また製造組立ての複雑化によるコストアップを招いてい
た。

また、沸騰時の蒸気や泡のみを利用した方式では、空焼
時の安全性を図るために特別な空焼防止装置を備えなけ
ればならず、構成が複雑になり、コストアップを招いて
いた。

また、水中発熱体の一部を覆う空室の上下に透孔を設は
発熱体によって生ずる蒸気により、両道孔よりの浸入水
のバランスをくずして温度制御する方式が提案されたが
、この構造では発熱体が水中式であるため、沸騰時の被
感熱局部の温度上昇が少なく、また下方にも透孔を有す
るため被感熱面をふくむ完全な空室状況は作りがたく、
従って電圧変動によりスイッチが沸騰後も切れなかった
り、あるいは沸騰前に切れる等のばらつきが大きく、実
用化が困難であった。

本発明は沸騰時には気泡の力を利用し、感熱部材を移動
させ、発熱体への通電をＯＦＦすることにより従来のよ
うな温度制御は不必要となり、また空焼時には感熱部材
に当接した発熱体の熱を利用し、一定温度でキュリ一点
を有する熱感知片を利用して電源を遮断し発熱体の保護
及び火災等の危険性をなくしたものである。

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
。

図において、１はやかん等の本体、２は蓋つまみ、３は
蓋、４は熱伝導性の良好な非磁性金属材料よりなる感熱
カバーで、本体１よりなる容器底部開口を連通孔として
下方に拡がった区画室を形成している。

５はバッキングでシリコンゴムなと柔軟性ある材料で作
られているため、開口より必要に応じて着脱自在である
。

６は一定温度でキュリ一点を有する感熱部材であるとこ
ろのニッケル合金で、バッキング５の下方に組込まれて
いる。

７は本体１の底部に装備したシーズヒータ等の発熱体で
、適当な発熱表面を得るためらせん状又は曲折状に成形
されており、本実施例では感熱カバー４と一体に本体１
底部にろう付けされている。

また、発熱体７はその先端の端子部に固定接点８を固着
している。

９は上記フェライト６と感熱カバー４を介して対向する
ようにマグネットホルダー１０にて保持したマグネット
である。

前記マグネットホルダー１０と感熱カバー４の間にはマ
グネット９とフェライト６との吸着を離す方向に付勢す
るコイルスプリング１１を介在させている。

１２は本体１に装備したスイッチ部分の各機構を覆うよ
うに設けた覆い部材、１３は一端側を軸１４に軸支した
レバーで、他端側にはマグネットホルダー１０を取付け
、前記一端側端部には操作ボタン１５を固着している。

一方、角１６、絶縁陶器１７からなる電源コンセントの
裏面には、端部に前述の固定接点８と対応する接点１８
ａを固着した弾性を有するブレード１８を取付け、かつ
、前記レバー１３の中央部分に固着した絶縁子１９によ
り、マグネット９がフェライト６に感熱カバー４を介し
て吸着されていない時は、接点１８ａを固着したブレー
ド１８を押し下げ、接点８゜１８ａ間を開路するように
構成している。

ここで、上記区画室を構成する感熱カバー４の一部には
、発熱体７の少なくとも一部が接触している。

上記構成において、次に動作を説明すると、沸騰させる
べき水を本体１内に入れ、上記電源コンセントに器具用
プラグを接続し、挿作ボタン１５の上部を矢印ａの方向
に押すと、マグネット９は感熱カバーを介してニッケル
合金６に向って移動し、このマグネット９とニッケル合
金６は、コイルスプリング１１の付勢力に抗して吸着し
、第１図のように接点８，１８ａ間が閉じ、発熱体７に
よる加熱が始まる。

加熱が始まると、発熱体７に当接した感熱カバー４を介
してニッケル合金６の温度が上昇するが、この時、感熱
カバー４内の水Ａによりニッケル合金６の温度上昇は緩
和される。

通電後しばらくすると、感熱カバー４内の水Ａは、本体
１内の水Ｂより量が少ないため、本体１内の水Ｂより早
く水温が上昇する。

そして感熱カバー４内のあたたまった水Ａは、対流作用
により本体１内の水Ｂと入れかわり、ニッケル合金６は
冷却され、ニッケル合金６は冷却と加熱をくりかえす。

その後、本体１内の水温が９７〜９８℃になると激しく
気泡が発生し、発熱体７に当接した感熱カバー４内でも
同じように多量の気泡が発生する。

そして、この気泡により感熱カバー４内のバッキング５
を押し上げ、ニッケル合金６は、感熱カバー４より離れ
る。

そのためマグネット９は、コイルスプリング１１の付勢
力により感熱カバー４から自動的に外れ、レバー１３に
設けた絶縁子１９がブレード１８を押し下げて固定接点
８と接点１８ａとの接触を断ち、発熱体７の発熱が停止
し湯沸しは終了する。

第２図において、バッキング５に設けた空気逃げ穴の径
ｄの寸法により電源をＯＦＦするポイント（時間）を設
定できる。

第３図は上記実施例における各部の温度上昇曲線を示し
ており、イは発熱体７、口はニッケル合金６、ハは本体
１内の水の各温度上昇曲線である。

ニッケル合金６の温度は、発熱体７に当設した感熱カバ
ー４に接触しているため感熱カバー４内の水Ａより少し
温度は高く、沸騰時には急激な温度の立上がりは無く、
空焼時においてのみ立上がる。

また、本発明における沸騰応動の制御装置は従来の温度
制御によるものではなく、沸騰現象自体を利用（７たも
のであるから、ニッケル合金６の温度設定は、沸騰時の
安定温度“Ｐ １１以上で空焼時の焼損温度以下にすれ
ばよく、簡単で、製造時におけるニッケル合金の動作温
度のばらつきを大きくすることが可能である。

以上のように本発明によれば、沸騰時に生じる気泡の力
により感熱部材を移動させ、発熱体への通電をオフする
ため、気圧、水温、空温および電圧等の影響を受けにく
く、また空焼時には発熱体からの伝導熱により感熱部材
は急激に温度上昇し、電源をオフすることができるもの
であり、特別の空焼防止装置を必要としないで、また簡
単な構成によって安価で高性能な電気やかんなどの制御
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電気やかんの断面図
、第２図は同要部の断面図、第３図は同要部の温度上昇
曲線を示す図である。 １・・・・・・やかん本体、４・・・・・・感熱カバー
（仕切り部材）、５・・・・・・バッキング、６・・・
・・・ニッケル合金（感熱部材）、７・・・・・・発熱
体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器底部に開口と、この開口の下方に連なり拡がる
   区画室を設け、この区画室内には下面に感熱部材を有す
   る揺動部材を設け、一方、区画室下面に対向する位置に
   移動可能なマグネットと、容器底部および区画室にその
   一部を接触させた発熱体を設けて沸騰および空焼を感知
   し制御する構成とした電気やかん等の制御装置。