JPS6345810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、主ヒータ、補助ヒータにより容器内
の液体を加熱・保温する湯沸器の温度制御装置に
関する。

(ロ) 従来技術 従来此種制御装置は、実公昭58−27708号公報
に開示されている。斯る装置にあたつては温度設
定を行なうにはバイメタル式サーモスタツトの場
合バイメタルの距離を変えねばならず精度が低
く、また加熱状態から保温状態への移行時には補
助ヒータのみを通電させているから容器内の湯量
は関係なく該ヒータの熱容量が一定であるために
一定温度に保持できないという欠点がある。更に
は容器内の湯量が少なくなると沸騰し続けるとい
う欠点がある。

(ハ) 発明の目的 上記の点に鑑み、本発明は容器内の液体の量に
関係なく略一定温度に保持するようにし、沸騰し
続けることがないようにすることを目的とする。

(ニ) 発明の構成 このために本発明は、主ヒータ、補助ヒータに
より容器内の液体を加熱・保温する湯沸器に於い
て、前記容器内の液体温度を検知するサーミスタ
と、該サーミスタの検知出力と外部操作により可
変となる第１の設定出力とを比較すると共に第１
のデイフアレンシヤルを有する第１の比較器と、
前記サーミスタの検知出力と前記外部操作により
可変となるも定電圧手段により所定値以上となら
ない第２の設定出力とを比較すると共に第２のデ
イフアレンシヤルを有する第２の比較器と、前記
第１の比較器の比較出力に基づき前記主ヒータの
通電・非通電を制御する第１の制御回路と、前記
第２の比較器の比較出力に基づき前記補助ヒータ
の通電・非通電を制御する第２の制御回路とから
構成したものである。

(ホ) 実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき詳述する。
先ず第１図に基づき湯沸器１の構造について述べ
ると、２は上面が開口した有底筒状の外装体であ
り、該外装体２の上面には中蓋３が上面開口４を
閉塞するように取着されている。この中蓋３に外
蓋５が開閉自在に設けられている。６は有底筒状
の容器で該容器６内には下部導管７が垂直に設け
られ、該下部導管７の上端部には注湯口８に有す
る上部導管９が接続されている。

そして操作体１０を押圧するとポンプ機構１１
により前記導管７，９を介して注湯口８により容
器６内の液体を注出することができるものであ
る。

１２は前記容器６の外周下部に巻装された
700Wの主ヒータで、１３は容器６の底面に取着
された50Wの補助ヒータである。１４は温度調節
装置で、摘み１５を左右に移動させると前記容器
６内の液体温度の設定温度が変えられるものであ
る。１６は容器６内の液体温度を検知するサーミ
スタで、１７は商用電源に接続される電源プラグ
である。

次に第３図に基づき制御回路について説明す
る。先ず電源プラグ１７が商用電源に接続される
と、直流定電圧発生回路１８により直流電源
VDDが発生するように構成されている。１９は
温度検知回路で、該回路を構成する前記サーミス
タ１６は温度が上昇すると抵抗値が小さくなる特
性を有し、抵抗R₁を介して直流電源VDDに接続
している。抵抗R₂の一端はアース接続され他端
は前記サーミスタ１６及び抵抗R₁に接続してい
る。そして接続点Ａは第１の比較器２０の反転入
力端子に接続すると共に、また第２の比較器21の
反転入力端子に接続されている。また一端をアー
ス接続されて抵抗R₄は可変抵抗VR、抵抗R₃を介
して直流電源VDDに接続されている。また前記
温度調節装置１４により抵抗値が変えられる可変
低抗VRは、R₅を介して主ヒータコントロール回
路２２を構成する前記比較器２０の非反転入力端
子に接続すると共に、抵抗R₆を介して補助ヒー
タコントロール回路２３を構成する前記比較器２
１の非反転入力端子に接続されている。

また前記比較器２０の出力端子は、抵抗R₇を
介してトランジスタ２４のゲートに接続されると
共に、抵抗R₇及びR₈を介して直流電源VDDに接
続されている。該トランジスタ２４のエミツタは
直流電源VDDに、コレスタはアース接続される
ダイオードD₁及び主ヒータ制御リレー２５に接
続している。

他方前記比較器２１の出力端子は、抵抗R₉を
介してトランジスタ２６のゲートに接続されると
共に、抵抗R₉，R₁₀を介して直流電源VDDに接続
されている。該トランジスタ２６のエミツタは直
流電源VDDに、コレクタはアース接続されるダ
イオードD₂及び補助ヒータ制御リレー２７に接
続している。

そして前記トランジスタ２４が導通すると、前
記リレー２５が励磁し、そのスイツチが25Aが閉
成するため前記主ヒータ１２が通電される。他方
トランジスタ２６が導通すると、前記リレー２７
が励磁し、そのスイツチ２７Ａが閉成し補助ヒー
タ１３が通電される構成である。

主ヒータ１２が通電を停止する温度よりも補助
ヒータ１３が通電を停止する温度の方が低くなる
ように、前記比較器２０と２１の入力電位を決定
すべく抵抗R₆にかかる電圧の方が抵抗R₅にかか
る電圧よりも大きくする。

また第１の比較器２０及び第２の比較器２１の
ヒステリシスは、帰還抵抗R₁₁及び抵抗R₅、帰還
抵抗R₁₂及び抵抗R₆によつて夫々決定される。こ
のため第１の比較器２０のヒステリシスは、第２
の比較器２１の出力がハイレベルからロウレベル
になる温度よりも低い温度にまで大きく設定す
る。

更には可変抵抗VRは外部操作即ち温度調節装
置１４の摘み１５の移動によりその抵抗値が変え
られ、任意に温度設定できるために、設定温度が
比較的高温度に設定されると沸騰し続けることに
なるからこれを防止するために一端が直流電源
VDDに接続される定電圧手段としてのツエナー
ダイオード２８を第２の比較器２１の非反転入力
端子と抵抗R₆との接続点Ｂに接続する。即ち第
２の比較器２１の非反転入力端子への入力レベル
は、該ダイオード２８によつて所定電圧以上に上
がらないようにし、補助ヒータ１３の通電が停止
する温度が例えば95℃以下となる設定することが
できる。

このようにして温度の低い方から、主ヒータ１
２の通電開始温度、補助ヒータ１３の通電開始温
度、補助ヒータ１３の通電停止温度、主ヒータ１
２の通電停止温度となるように設定され、且つ補
助ヒータ１３の通電停止温度が95℃以上とならな
いものとして以下動作について説明する。

先ず湯沸器１の容器６内に水を充分入れた状態
で、電源プラグ１７が商用電源に接続されたもの
とする。このとき温度調節装置１４により92℃に
設定されると、可変抵抗VRにより両比較器２
０，２１のロウレベル出力状態からハイレベル出
力状態への移行するときの動作温度は夫々95℃、
93.5℃となるものであり、第１の比較器２０のハ
イレベル出力状態からロウレベル出力状態への移
行するときの動作温度は89.5℃であり、第２の比
較器２１のそれは91℃であるとして以下説明す
る。

商用電源により直流定電圧発生回路１８によつ
て直流電源VDDが発生する。そして前述の如く
容器６内の水の温度が低いから、サーミスタ１６
が低温を検知し抵抗値が大きく両比較器２０，２
１とも非反転入力端子より反転入力端子の電位が
高くロウレベルを出力する。このため両トランジ
スタ２４，２６が導通し、主ヒータ制御リレー２
５及び補助ヒータ制御リレー２７が励磁し自己の
スイツチ２５Ａ，２７Ａが閉成するから、主ヒー
タ１２、補助ヒータ１３が通電され、容器６内の
水は加熱されることになる。

やがて容器６内の水温が上昇して93.5℃に達す
ると第２の比較器２１はハイレベルを出力し、ト
ランジスタ２６を非導通とし、補助ヒータ制御リ
レー２７は消磁し、スイツチ２７Ａを開成され補
助ヒータ１３を非通電とする。しかし主ヒータ１
２は通電状態であり、更に加熱を継続する。そし
て95℃に到達すると第１の比較器２０はハイレベ
ルを出力し同様にスイツチ２５Ａを開成して主ヒ
ータ１２の通電を停止する。このため湯温は徐々
に下降することになる。

そして湯温が下がつて91℃に到達すると、サー
ミスタ１４も抵抗値が大きくなり第２の比較器２
１の反転入力端子の電位が非反転入力端子の電位
より高くなる。このため該比較器２１はロウレベ
ルを出力しトランジスタ２６は導通して、リレー
２７は励磁してスイツチ２７Ａは閉成し補助ヒー
タ１３のみ通電される。このようにして、補助ヒ
ータ１３を通電か非通電にして温度制御するもの
である。したがつて概ね92℃に維持できるもので
ある。勿論このとき容器６内の湯量が少なければ
補助ヒータ１３の通電時間が短かく、多ければ通
電時間が長くなるものである。従つて湯量が少な
くても空炊きすることもなく、無駄な電力を消費
することはない。

そして湯量が少なくなつて、外蓋５及び中蓋３
を開けて、上面開口４により水を補給した場合に
は、水温は低下するため、加熱状態となり、サー
ミスタ１６により両比較器２０，２１はロウレベ
ルを出力するから主ヒータ１２、補助ヒータ１３
は通電されることになり、前述の如く再び制御さ
れる。

ここで設定温度を変えようとして、温度調節装
置１４の摘み１５を操作して94℃に設定した場合
について以下述べる。この場合、第２の比較器２
１の出力がハイレベルからロウレベルに換わるの
は93℃であり、逆にロウレベルからハイレベルに
換わるのは95.5℃となるはずである。しかし前述
の如く第２の比較器２１の非反転入力端子にはツ
エナーダイオード２８が接続されて、該比較器２
１は定電圧に保持されて前述の摘み１５操作にも
拘らず、所定電圧以上に上がらないように電圧が
保持されている。従つて95℃以上に上がらないよ
うにできるものである。

(ヘ) 発明の効果 以上のように本発明は、単一の温度検知器とし
てのサーミスタで主ヒータ及び補助ヒータを制御
でき、該主ヒータ及び補助ヒータの設定温度を単
一の操作で同時に設定できるものであるから、温
度調節が簡単である。また補助ヒータの制御に係
る第２の比較器の設定電圧が所定電圧以上となら
ないようにしたから、前記温度調節にも拘らず所
定温度以上には温度上昇しないように制御でき、
湯が沸騰し続けることがないから湯量が減少する
ことはないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置を適用せる湯沸器の
縦断面図、第２図は温度調節装置の正面図、第３
図は本発明制御装置の一実施例を示す電気回路図
である。 １２……主ヒータ、１３……補助ヒータ、１６
……サーミスタ、２０……第１の比較器、２１…
…第２の比較器、２４，２６……トランジスタ、
２５……主ヒータ制御リレー、２７……補助ヒー
タ制御リレー、R₁₁，R₁₂……帰還抵抗、２８…
…ツエナーダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主ヒータ、補助ヒータにより容器内の液体を
   加熱・保温する湯沸器に於いて、前記容器内の液
   体温度を検知するサーミスタと、該サーミスタの
   検知出力と外部操作により可変となる第１の設定
   出力とを比較すると共に第１のデイフアレンシヤ
   ルを有する第１の比較器と、前記サーミスタの検
   知出力と前記外部操作により可変となるも定電圧
   手段により所定値以上とならない第２の設定出力
   とを比較すると共に第２のデイフアレンシヤルを
   有する第２の比較器と、前記第１の比較器の比較
   出力に基づき前記主ヒータの通電・非通電を制御
   する第１の制御回路と、前記第２の比較器の比較
   出力に基づき前記補助ヒータの通電・非通電を制
   御する第２の制御回路とから成ることを特徴とす
   る湯沸器の温度制御装置。