JPS62284618A - 電気ポツトの加熱制御方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は電気ポットの加熱制御方法に関するものである
。

（従来の技術及びその問題点） ・従来の電気ポットにおいては、一旦湯沸かし動パワー
で駆動するようにしているため、沸騰すると湯面が踊り
、急激に内圧が上昇して、お湯が吐出口から溢れ出る恐
れがある。

これを防止するためには、湯面（水面）と内容器との間
に、お揚が溢れ出ないだけのスペースが必要となり、そ
の分だけ内容器を大きくしなければならない。したがっ
て、電気ポットの嵩が高くなり、近年の傾向である小型
、コンパクト化を推進するうえで大きな障害になると共
に、け料を多く必要として製品のコストアップを招来す
るという問題点を有していた。

この問題を解決Ｖろために、本発明者らは揮々検討を重
ねた結果、沸騰直前の状態からヒータへの通電を断続的
に行い、徐々に加熱するようにすれば、内圧の上昇が緩
和されて、お湯のにふれ出しが無くなることを見出だし
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記知見に基づいてなされたもので、温度検出
素子を設けて水温上昇を検出しつつ水をら複数の温度領
域を設定し、加熱状態と加熱停止状態とを１サイクルと
する昇温プロセスを繰り返し実行しつつ昇温し、同一温
度領域内で少なくとも２回水温が検出されると、その後
、新らたな昇温プロセスを実行することなく湯沸かし動
作を終了するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明を添付図面に従って説明する。

第１図は電気ポットＡを示し、内容器１０の底部外面に
は加熱手段であるヒータ４と、温度検出素子Ｔ　１４が
、そして、外装体１１の底部にはマイクロコンピュータ
〜ＩＧとリレー３が取り付けてあり、これらの各機器は
第２図に示す回路を構成している。

以下、第２図の制御回路について説明する。

図中、ｌは交流電源を示し、この交流電源目こはリレー
３の接点３Ｋがヒータ４を介して接続されている。

また、交流電源ｌは、図示しないトランスによっ′て所
定の電圧に変成され、整流回路２で直流電圧に整流され
ろようにしである。そして、整流回路２の一端子は接地
されており、能力、整流回路２の十端子と接地間にはマ
イクロコンピュータＭＣのほかに、リレー３の電磁石装
置（図示しない）におけるコイル３２およびスイッチン
グ用トランジスタ５が直列接続され、トランジスタ５の
ベースはマイクロコンピュータＭＣの出力端子Ｂ。に接
続されている。

したがって、マイクロコンピュータＭＣからの信号によ
ってトランジスタ５をオン、オフ動作すると、コイル３
２への電流が導通、遮断されて電磁石装置が励磁、消磁
し、これによって、接点３を及びヒータ４がオン、オフ
動作するようにしである。

マイクロコンピュータＭＣには、タイマＴｍと比較器で
あるコンパレータ６が内蔵されており、コンパレータ６
の比較入力端子６ａには、前記十端子と接地間に直列接
続されている温度検出素子ＴＨと抵抗Ｒ，＆の接点ａが
接続されている。

なお、温度検出素子ＴＨに内蔵されている抵抗は湯温（
水温）が上昇するにつれて抵抗値が減少し、コンパレー
タ６に入力される比較電圧Ｖｉが次第に上昇するように
しである。

一方、コンパレータ６の基準入力端子６ｂには前記＋端
子と接地間に直列接続されている抵抗Ｒ２、Ｒ１の接点
すか接続されており、抵抗ｎ　ｔ　、　Ｒ３の間には一
端をマイクロコンピュータＭＣの端子Ａ−、Ａ　ｓ　、
　Ａ　ｅに接続している抵抗Ｒ−、Ｒｓ　、　Ｒｓの他
端がそれぞれ並列的に接続されている。

そして、マイクロコンピュータＭＣの内部で抵抗Ｒ２、
〜、Ｒ０の組合せを適宜切り替えることによって、コン
パレータ６に入力される基準電圧Ｖｊを所定の設定電圧
（Ｖ３．〜１ｎ）に切替可能としである。

なお、前記設定電圧（Ｖｌ、〜、■１）は、温度検出素
子にて検出された水温が設定温度（Ｔ１．〜．Ｔｎ　）
のときコンパレータ６に人力される比較電圧Ｖ＋とじて
あり、より具体的にはＴ１は９８℃、Ｔｎは１０３°Ｃ
に設定され、その間の温度を分割して（ｎしたがって、
マイクロコンピュータＭＣのコンパレータ６においては
、動作中、比較入力端子６ａから湯温の上昇に従って時
々刻々と変化する比較電圧（Ｖ　ｉ）が入力される一方
、基準入力端子６ｂから基準電圧（Ｖ　Ｄとして前記設
定電圧（■、。

〜、Ｖ４）のいずれかが入力され、これら２つの電圧（
Ｖ　ｉ）、（Ｖ　ｊ）を比較し、Ｖｔ＜Ｖｊならば“＋
４４”信号、Ｖｉ≧ｖ３ならば“Ｌｏ”信号をマイクロ
コンピュータＭＣに出力するようにしである。

なお、コンパレータ６は、湯沸かし動作を開始するとス
タートし、水温がＴ、に達すると、その後は下記するタ
イマＴｍによって駆動制御されるように設定されている
。

マイクロコンピュータＭＣに内蔵されているタイマＴｍ
は、ヒータ４をスタートしてからコンパレータＧから初
めての“Ｌｏ”信号が出力されるまでの間は待機状態に
あり、前記初めての“Ｌｏ”信号が出力されると駆動開
始するように設定されており、ｔ１時間（３０５ｅｃ）
　トランジスタ５を動作してトランジスタ５を動作して
ヒータ４を駆動するオン状態とを１サイクルとする昇温
プロセスを実行するようにしである。

そして、タイマＴｍが動作を開始すると、マイクロコン
ピュータＭＣでは、ｔ３時間ヒータ４をオフし、その後
、コンパレータ６を再駆動して、その出力信号が“Ｌｏ
”であれば基０ｍ圧ｖｊを比較電圧Ｖｉよりも上位の設
定電圧に設定するとともに、タイマＴｍが終了後、再度
タイマＴｍを動作する一方、出力信号が“Ｈｉ“であれ
ば、タイマＴｍの終了後、新たな昇温プロセスを実行す
ることなく湯沸かし動作を終了するようにしである。

なお、水温が空炊きレベルであるＴｎ＝　１０３℃に達
すると、即座に湯沸かし動作が停止されるようにしであ
る。

以上の構成からなる電気ポットへの加熱制御方法を第３
ａ図から第３ｄ図に示すグラフ、タイムチャートに従っ
て説明する まず、内容器ｌＯに注水して電源スィッチ（図示せず）
をオンすると、交流電源１の電圧が図示しないトランス
によって降下され、整流回路２で直流に変成された電圧
がマイクロコンピュータＭＣ１および抵抗Ｒ＋　、１１
　ｔを有する回路に印加される。

そして、図示しない湯沸しスイッチがオンされると、マ
イクロコンピュータＭＣからの信号によってトランジス
タ５を動作し、リレー３のコイル３２に電流か印加され
、図示しない電磁石装置が励磁されて接点３１をオンし
、ヒータ４による湯沸し動作がスタートする。

一方、湯沸し動作がスタートすると同時に、第３ｂ図に
示すように、マイクロコンピュータＭＣの内部ではコン
パレータ６をオンするとともに、抵抗Ｒ７，〜、Ｒ８を
組合せ、コンパレータ６に入力する基ｆ＄電圧Ｖｊを第
■の設定電圧ｖｌにセットする（第３ａ図参照）。

そして、湯沸し動作を開始すると、ヒータ４で加熱され
る水は徐々に温度が上昇し、これにつれて比較電圧Ｖｉ
　ら上昇する。しかし、第１の設定温度Ｔ１に達するま
では（スタートから■までの間）、電圧ｖ４とｖｊとは
Ｖ　ｉ＜　Ｖ　ｊ（、＝　Ｖ　＋）ノ関係にあるため、
コンパレータ６はこの間“Ｉ−（ｉ”信号を出力し、ヒ
ータ４のオン状態を維持する。

湯温か第１の設定温度Ｔ、に達すると（ステップ■の状
態）、コンパレータ６の比較電圧Ｖｉは第１の設定電圧
Ｖ、と等しくなり（Ｖ　ｉ＝　Ｖ　Ｄ、コンパレータ６
は初めて“Ｌｏ”信号を出力する。この結果、第３ｃ、
３ａ図に示すように、コンパレータ６かオフすると共に
、タイマＴｍによる昇温プロセスがスタートする。

タイマＴｍがスタートすると、Ｌ９時間ヒータ４への通
電か遮断される。

しかし、ヒータ４への通電を遮断しても、ヒータ４自身
が持っている熱が放熱されるまでの間、水温が若干上昇
するとともに、比較電圧Ｖｉが上昇する。

そして、ｔ３時間経過後（ステップ■の状態）、マイク
ロコンピュータＭＣの内部では、ヒータ４をオンすると
同時に、コンパレータ６を再駆動しく第３ｃ図参照）、
比較電圧Ｖｉと基Ｑ電圧Ｖ　ｊ（＝　Ｖ　、）とを比較
する。そして、このときＶ　ｉ＞　Ｖ　ｊ（−Ｖ　＋）
であるから、コンパレータ６は“ＬＯ”信号を出力し、
マイクロコンピュータＭＣでは前記“Ｌｏ”信号を受け
て、抵抗Ｒ１，〜、Ｒａの組合せを変え、比較電圧Ｖｉ
が現在いずれの設定電圧の間（温度領域）にあるかを検
索する。

その結果、第３ａ図に示すように、Ｖ　Ｉ＜　Ｖ　ｉ＜
Ｖ、であれば基錦電圧ＶｊをＶｉよりも１ランク上の第
２の設定電圧Ｖ、にセットし、ヒータ４をｔ。

時間駆動し、その後再びタイマＴｍを駆動さ仕る。

なお、このときＶ　ｔ　＜　Ｖ　ｊ　＜　Ｖ　２であれ
ばｖ３をＶｌよりも１ランク上のＶ３にセットする。

以下、上記昇温プロセス〔１サイクルは（ｔ１＋ｔ、）
時間〕を繰り返しながらヒータ４を断続的にオン、オフ
しつつ、お湯を昇温しでいく。

そして、第３ａ図に示すように、ステップ■の時点で同
様の動作を実行して、基Ｑｒｉ圧ｖ３ｆ−ｖ。

にセットする。そして、次の昇温プロセスのステップ■
までの間、温度（抵抗）上昇がおさまり、ステップ■で
はＶ　ｉ＜　Ｖ　ｊとなると、コンパレータ（６）から
“Ｈｉ”信号が出力される。

この結果、前回のステップ■で検出された水温と、今回
ステップ■で検出された水温とは同一の温度領域内（Ｔ
３〜Ｔ４（：Ｖ＝〜Ｖ４）〕にあると判定される。これ
により、お湯はすでに沸騰状態にあるものとみなし、そ
れ以降の昇温プロセスを新たに実行することなく、し７
時間経過した後、高沸し動作を停止して保温動作をスタ
ートする。

なお、電気ポット内に水が入っていない状態で誤って湯
沸し動作をスタートしても、空炊きレベルＶｎ（設定温
度Ｔｎ・１０３℃）に達すると、即座に全ての湯沸かし
動作が停止する。しかしながら、空炊きレベルに達する
までに、少なくと６１回はタイマＴｍが動作して、ヒー
タ４への通電が遮断される結果、温度上昇率が緩和され
、空炊きレベルを検出した状態でヒータ４が停止される
と、その後の温度上昇量が少ない。これによって、ヒー
タ４の周辺雰囲気の温度が高温になることはなく、周囲
に設けたマイクロコンピュータＭＣやリレー３等の電気
機器を損傷する危険性が少ない。

前記実施例では、タイマＴｍが動作を開始してから、ヒ
ータ４への通電を遮断するｔ１時間が終了した後、コン
パレータ６を動作して水温をチェックするものとしたが
、これに限らず、ｔ７時間のヒータ４のオン状態が終了
した時点で、水温をチェックするようにしてもよい。

また、前記実施例では、Ｔ、を９８℃、Ｔｎを１０３℃
に設定するものとし、タイマＴｍの１＋を３０ＳｅＣ，
ｂを２０ｓｅｃに設定するものとしたが、以上の設定値
はその値に限定されるものではない。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる電気ポッ
トの沸騰制御方法では、沸騰直面から加熱手段を一定の
ザイクルで断続的にオン、オフし、同一の温度領域で少
なくとも２回湯温か検出されると、その後、新らたな昇
温プロセスを実行することなく沸騰動作を終了するよう
にしている。

したがって、電気ポットの内圧が急激に上界して吐出口
からお湯が溢れ出ることがないので、内容器には上端部
近くまで注水が可能となり、内容器の内部空間を有効に
利用することができる。このため、容量を維持しつつ電
気ポットの嵩を低くすることができ、小形、コンパクト
化を図ることができると共に、材料コストの低減、引い
ては、安価な製品を需要者に供給することが可能になる
。

また、水道水に含まれているカルキは一定時間以上お湯
を沸騰しないと放出できないものであるが、本発明によ
れば、お湯を沸騰状態で少なくとも２回加熱するように
しているため、カルキを確実に放出することができる。

この結果、水道水特有の臭いのないおいしいお湯を飲用
に共することができろ。

さらに、一つの温度検出素子で湯沸、保温、空炊きの温
度検出機能を兼ねることが可能となり、その分だけ安価
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気ポットの一部切欠側面図、第２図は制御回
路図、第３ａ図から第３ｄ図は電気ポットの沸騰制御を
示すグラフ、タイムチャートであＡ・・・電気ポット、
１・・・交流電源、２・・・整流回路、３・・・リレー
、４・・化−タ、５・・・トランジスタ、６・・・コン
パレータ、１０・・・内容器、１１・・・外装体、Ｔ　
ＬＩ・・・温度検出素子、 ＭＣ・・マイクロコンピュータ、Ｔｍ　　・・タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度検出素子を設けて水温上昇を検出しつつ水を
   加熱する電気ポットにおいて、沸騰直前の温度から複数
   の温度領域を設定し、加熱状態と加熱停止状態とを１サ
   イクルとする昇温プロセスを繰り返し実行しつつ昇温し
   、同一温度領域内で少なくとも２回水温が検出されると
   、その後、新らたな昇温プロセスを実行することなく湯
   沸かし動作を終了することを特徴とする電気ポットの加
   熱制御方法。