JP7747966B2 - water heater - Google Patents
water heaterInfo
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- JP7747966B2 JP7747966B2 JP2022000609A JP2022000609A JP7747966B2 JP 7747966 B2 JP7747966 B2 JP 7747966B2 JP 2022000609 A JP2022000609 A JP 2022000609A JP 2022000609 A JP2022000609 A JP 2022000609A JP 7747966 B2 JP7747966 B2 JP 7747966B2
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Description
本発明は、湯沸かし器に関する。 The present invention relates to a water heater.
過去に「容器本体と、注出口と、容器本体内の液体を加熱する加熱手段と、容器本体の上方に設けられる蓋体と、注出口の反対側に設けられる取手を有する液体加熱容器であって、取っ手の内部空間には、容器本体内の液体から生じる蒸気を感知して通電をオフにする沸騰検知手段に相当するバイメタルスイッチが設けられている液体加熱容器」が提案されている(例えば、特開2016-165494号公報等参照。)。 In the past, a liquid heating container has been proposed that includes a container body, a spout, a heating means for heating the liquid in the container body, a lid attached to the top of the container body, and a handle attached to the opposite side of the spout, with a bimetal switch, equivalent to a boiling detection means that detects vapor generated from the liquid in the container body and turns off the power supply, attached to the interior space of the handle (see, for example, JP 2016-165494 A).
ところで、上述のような電気ケトルでは、容器本体内の液体が加熱されて沸騰することで液体から生じる蒸気は、バイメタルスイッチに達してバイメタルスイッチを加熱する。そして、バイメタルスイッチが設定温度まで加熱されて変形すると、加熱手段がオフ状態になる。しかし、最大液体量より少ない液体量の液体が容器本体内に入れられた場合、液体の液面からバイメタルスイッチまでの距離は遠くなり、バイメタルスイッチが設定温度まで加熱されるのに時間がかかる。このため、液体が沸騰しているにも関わらず加熱手段がオン状態を維持し、消費電力が高くなるおそれがある。 In electric kettles like the one described above, when the liquid in the container body is heated and boils, the steam generated from the liquid reaches the bimetal switch and heats it. When the bimetal switch is heated to the set temperature and deforms, the heating means turns off. However, if less than the maximum amount of liquid is poured into the container body, the distance from the liquid surface to the bimetal switch becomes greater, and it takes time for the bimetal switch to heat up to the set temperature. As a result, the heating means may remain on even when the liquid is boiling, resulting in high power consumption.
本発明の課題は、最大液体量より少ない液体量の液体が液体容器内に入れられた場合に消費電力を抑えることができる湯沸かし器を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a water heater that can reduce power consumption when a liquid volume less than the maximum liquid volume is placed in the liquid container.
本発明に係る湯沸かし器は、
液体容器と、
前記液体容器の内部に貯留される液体を加熱する加熱部と、
前記液体から生じる蒸気の温度を測定する蒸気温度測定部と、
前記蒸気の温度が沸騰判定温度以上になった時に前記液体が沸騰したことを判定する沸騰判定部と、
前記液体の量を判定する液体量判定部と、を備え、
前記沸騰判定部は、前記液体量判定部により判定された前記液体の量に基づいて、前記沸騰判定温度を変化させる。
The water heater according to the present invention comprises:
A liquid container;
a heating unit that heats the liquid stored inside the liquid container;
a vapor temperature measuring unit for measuring the temperature of vapor generated from the liquid;
a boiling determination unit that determines that the liquid has boiled when the temperature of the vapor reaches or exceeds a boiling determination temperature;
a liquid amount determination unit that determines the amount of the liquid,
The boiling determination unit changes the boiling determination temperature based on the amount of liquid determined by the liquid amount determination unit.
上記構成によれば、液体の量が少ないほど沸騰判定温度を低くすることができる。このため、この湯沸かし器では、最大液体量より少ない液体量の液体が液体容器内に入れられた場合に消費電力を抑えることができる。 With the above configuration, the boiling threshold temperature can be lowered as the amount of liquid decreases. Therefore, with this water heater, power consumption can be reduced when less than the maximum amount of liquid is placed in the liquid container.
本発明では、
前記液体の温度を測定する液体温度測定部と、
時間を測定する時間測定部と、がさらに備えられ、
前記液体量判定部は、前記液体温度測定部の測定温度および前記時間測定部の測定時間から計算される温度勾配に基づいて、前記液体の量を判定すると好適である。
In the present invention,
a liquid temperature measuring unit for measuring the temperature of the liquid;
a time measurement unit that measures time,
It is preferable that the liquid amount determining unit determines the amount of the liquid based on a temperature gradient calculated from the temperature measured by the liquid temperature measuring unit and the time measured by the time measuring unit.
上記構成によれば、熱電対やサーミスタなどの液体温度測定部よりも比較的高価である液面センサを用いることなく、液体の量を判定することができる。このため、この湯沸かし器では、製造コストをできるだけ抑えることができる。 With the above configuration, the amount of liquid can be determined without using a liquid level sensor, which is relatively more expensive than liquid temperature measurement units such as thermocouples or thermistors. This allows for the manufacturing costs of this water heater to be kept as low as possible.
本発明では、
前記時間測定部は、前記液体の温度が第1基準温度以上になった時の第1液体温度を前記液体温度測定部が測定した第1時間を測定する第1時間測定部と、前記液体の温度が前記第1基準温度より高い第2基準温度以上になった時の第2液体温度を前記液体温度測定部が測定した第2時間を測定する第2時間測定部と、を有し、
前記液体量判定部は、(前記第2液体温度-前記第1液体温度)/(前記第2時間-前記第1時間)に基づいて、前記液体の量を判定すると好適である。
In the present invention,
the time measurement unit includes a first time measurement unit that measures a first time during which the liquid temperature measurement unit measures a first liquid temperature when the temperature of the liquid becomes equal to or higher than a first reference temperature, and a second time measurement unit that measures a second time during which the liquid temperature measurement unit measures a second liquid temperature when the temperature of the liquid becomes equal to or higher than a second reference temperature that is higher than the first reference temperature,
It is preferable that the liquid amount determination unit determines the amount of the liquid based on (the second liquid temperature - the first liquid temperature)/(the second time - the first time).
液体容器内の液体が加熱されると、液体容器内で対流が起き始める。このため、液体の温度が低めである低温度領域では、液体温度測定部で測定される液体の温度が安定しなくなるおそれがある。上記構成によれば、液体の温度が安定する温度領域を考慮して第1液体温度および第2液体温度を設定することができる。このため、この湯沸かし器では、温度勾配をできるだけ精度よく求めることができる。 When the liquid in the liquid container is heated, convection begins to occur within the liquid container. As a result, in low-temperature regions where the liquid temperature is relatively low, the liquid temperature measured by the liquid temperature measurement unit may become unstable. With the above configuration, the first liquid temperature and second liquid temperature can be set taking into account the temperature region where the liquid temperature is stable. As a result, this water heater can determine the temperature gradient as accurately as possible.
<本発明の実施形態に係る電気ケトルの構成>
本発明の実施形態に係る電気ケトル100は、図1および図3に示されるように、主に、ケトル本体200および電源台600などから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。
<Configuration of the electric kettle according to the embodiment of the present invention>
1 and 3, the electric kettle 100 according to the embodiment of the present invention is mainly composed of a kettle body 200 and a power base 600. Each of these components will be described in detail below.
1.ケトル本体
ケトル本体200は、電源台600に着脱自在に載置される。電気ケトル100の使用者は、お湯を沸かしたいときにケトル本体200を電源台600上に載置し、カップや湯飲みなどの容器にお湯を注ぐためにケトル本体200を電源台600から取り外すことができる。そして、このケトル本体200は、図1~図3に示されるように、主に、本体ユニット300、取っ手ユニット400および蓋ユニット500から構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。なお、図1~図3に示されるように、ケトル本体200の前上方部にお湯などの液体の注ぎ口(吐出口)301が形成されている
1. Kettle Body The kettle body 200 is detachably mounted on the power supply base 600. A user of the electric kettle 100 places the kettle body 200 on the power supply base 600 when he or she wants to boil water, and can remove the kettle body 200 from the power supply base 600 to pour the hot water into a cup, teacup, or other container. As shown in Figures 1 to 3, the kettle body 200 is primarily composed of a main body unit 300, a handle unit 400, and a lid unit 500. Each of these components will be described in detail below. As shown in Figures 1 to 3, a spout (discharge port) 301 for hot water or other liquids is formed in the upper front portion of the kettle body 200.
(1)本体ユニット
本体ユニット300は、図1~図3に示されるように、主に、側壁部材310、液体容器320、底部材330、ヒータユニット340、吐出口形成部350および底センサBSなどから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。
1 to 3, main body unit 300 is mainly composed of sidewall member 310, liquid container 320, bottom member 330, heater unit 340, ejection port forming portion 350, bottom sensor BS, etc. Each of these components will be described in detail below.
(1-1)側壁部材
側壁部材310は、樹脂やステンレスなどの金属などで形成された部材であって、図1および図3に示されるように、略円筒状を呈しており、本体ユニット300の外周面を形成している。そして、図3に示されるように、この側壁部材310は、液体容器320および吐出口形成部350などを収容している。また、図3に示されるように、この側壁部材310は、底部材330と共にヒータユニット340を収容している。なお、ここで、側壁部材310の上端部は、図1、図3および図4に示されるように、吐出口形成部350の上端部を支持している。また、側壁部材310の後部の上端部には切欠き部が形成されており、図3に示されるように、この切欠き部に取っ手ユニット400の本体接続部402が嵌め込まれている。また、側壁部材310の前部の上部には、前側に向かって傾斜する前側突出部311が形成されている。
(1-1) Sidewall Member The sidewall member 310 is a member formed of resin, metal such as stainless steel, or the like, and is generally cylindrical as shown in FIGS. 1 and 3. It forms the outer peripheral surface of the main body unit 300. As shown in FIG. 3, the sidewall member 310 houses the liquid container 320, the discharge port forming portion 350, and the like. Also as shown in FIG. 3, the sidewall member 310 houses the heater unit 340 together with the bottom member 330. The upper end of the sidewall member 310 supports the upper end of the discharge port forming portion 350 as shown in FIGS. 1, 3, and 4. A notch is formed in the upper end of the rear portion of the sidewall member 310, and as shown in FIG. 3, the main body connecting portion 402 of the handle unit 400 is fitted into this notch. A front protrusion 311 that slopes forward is formed at the top of the front portion of the sidewall member 310.
(1-2)液体容器
液体容器320は、その内部に液体を溜めることができる部材であって、上述したように、側壁部材310の内部に収容されている。また、液体容器320は、図3に示されるように、内側壁部材321およびヒータプレート322から形成されている。内側壁部材321は、樹脂やステンレスなどの金属などで形成された部材であって、略円筒状を呈しており、図3に示されるように、液体容器320の側壁を構成している。また、図3および図4に示されるように、内側壁部材321の上端部には、吐出口形成部350の下端部が取り付けられている。なお、内側壁部材321の内周面には、フッ素樹脂等の耐蝕性樹脂(図示せず)が塗装されていてもよい。ヒータプレート322は、金属製の板材であって、図3に示されるように、内側壁部材321の下側の開口を閉塞するように覆っている。すなわち、ヒータプレート322は、液体容器320の底部を構成している。また、図3に示されるように、このヒータプレート322の下面にはヒータユニット340の一構成部品であるプリントヒータ341が配設され、ヒータプレート322の後部から液体容器320の内部空間に底センサBSの検知部が突出している。
(1-2) Liquid Container The liquid container 320 is a member capable of storing liquid therein and is housed within the side wall member 310 as described above. As shown in FIG. 3 , the liquid container 320 is formed from an inner wall member 321 and a heater plate 322. The inner wall member 321 is a member formed from resin or a metal such as stainless steel, and is generally cylindrical. As shown in FIG. 3 , the inner wall member 321 forms the side wall of the liquid container 320. As shown in FIGS. 3 and 4 , the lower end of the discharge port forming portion 350 is attached to the upper end of the inner wall member 321. The inner circumferential surface of the inner wall member 321 may be coated with a corrosion-resistant resin (not shown) such as fluororesin. The heater plate 322 is a metal plate that covers the lower opening of the inner wall member 321 so as to close it, as shown in FIG. 3 . In other words, the heater plate 322 forms the bottom of the liquid container 320. As shown in FIG. 3, a print heater 341, which is one component of the heater unit 340, is disposed on the underside of the heater plate 322, and the detection portion of the bottom sensor BS protrudes from the rear of the heater plate 322 into the internal space of the liquid container 320.
(1-3)底部材
底部材330は、図1および図3に示されるように、本体ユニット300の底部を構成しており、側壁部材310の下側に取り付けられ、液体容器320やヒータユニット340などを下から覆っている。なお、底部材330には、給電端子342の下端を露出させる開口が形成されている。
1 and 3, bottom member 330 constitutes the bottom of main unit 300, is attached to the lower side of side wall member 310, and covers liquid container 320, heater unit 340, etc. from below. Bottom member 330 has an opening formed therein that exposes the lower end of power supply terminal 342.
(1-4)ヒータユニット
ヒータユニット340は、図3に示されるように、液体容器320のヒータプレート322に取り付けられており、主に、プリントヒータ341および給電端子342から構成される。プリントヒータ341は、液体容器320のヒータプレート322を加熱することで液体容器320内の液体を加熱する役目を担っている。ケトル本体200が電源台600に載置された状態で、電気ケトル100の電源がオンにされ、電源台600に設けられた接続端子602と電気的に給電端子342が接続されると、接続端子602からプリントヒータ341へと給電が行われる。そして、プリントヒータ341は、制御装置COによって出力制御され(図6参照)、液体容器320内の液体を加熱することが可能になる。なお、このヒータユニット340としては、従来公知の電気ケトルのヒータユニットを適用することができる。
(1-4) Heater Unit As shown in FIG. 3 , the heater unit 340 is attached to the heater plate 322 of the liquid container 320 and is primarily composed of a print heater 341 and a power supply terminal 342. The print heater 341 heats the heater plate 322 of the liquid container 320, thereby heating the liquid in the liquid container 320. When the electric kettle 100 is turned on with the kettle body 200 placed on the power supply base 600 and the power supply terminal 342 is electrically connected to the connection terminal 602 provided on the power supply base 600, power is supplied from the connection terminal 602 to the print heater 341. The output of the print heater 341 is then controlled by the control device CO (see FIG. 6 ), enabling it to heat the liquid in the liquid container 320. A heater unit from a conventionally known electric kettle can be used as the heater unit 340.
(1-5)吐出口形成部
吐出口形成部350は、略円筒状を呈する部材であって、図1~図3に示されるように、本体ユニット300に取り付けられている。上述したように、吐出口形成部350の上端部は、側壁部材310の上端部に支持され、吐出口形成部350の下端部は、液体容器320の内側壁部材321の上端部に取り付けられている。また、図1~図3に示されるように、吐出口形成部350の前部の上部には、前側に向かうに従って上方に傾斜する前側突出部351が形成されている。前側突出部351は、図1および図3に示されるように、側壁部材310の前側突出部311に支持されている。このように、本発明の実施形態に係る電気ケトル100では、注ぎ口301は、吐出口形成部350の一部(すなわち、前側突出部351)で形成されている。また、図4に示されるように、吐出口形成部350の左右部の中間部には、外方に凹む爪受け部352が形成されている。この爪受け部352に蓋ユニット500の係止機構LMの係止レバーRLが係止される(図4参照)。また、図4に示されるように、爪受け部352の上側には外側に向かって傾斜する傾斜部353が形成されている。傾斜部353は、本体ユニット300に蓋ユニット500が装着される際や本体ユニット300から蓋ユニット500が取り外される際に蓋ユニット500の係止機構LMの係止レバーRLと当接する。
(1-5) Spout Forming Port The spout forming portion 350 is a generally cylindrical member and is attached to the main unit 300 as shown in FIGS. 1 to 3 . As described above, the upper end of the spout forming portion 350 is supported by the upper end of the sidewall member 310, and the lower end of the spout forming portion 350 is attached to the upper end of the inner wall member 321 of the liquid container 320. Also, as shown in FIGS. 1 to 3 , a front protrusion 351 that slopes upward toward the front is formed at the top of the front of the spout forming portion 350. As shown in FIGS. 1 and 3 , the front protrusion 351 is supported by the front protrusion 311 of the sidewall member 310. In this way, in the electric kettle 100 according to the embodiment of the present invention, the spout 301 is formed by a part of the spout forming portion 350 (i.e., the front protrusion 351). As shown in Fig. 4, an outwardly recessed claw receiving portion 352 is formed in the middle of the left and right portions of the discharge port forming portion 350. A locking lever RL of the locking mechanism LM of the lid unit 500 is locked onto this claw receiving portion 352 (see Fig. 4). As shown in Fig. 4, an outwardly sloping portion 353 is formed on the upper side of the claw receiving portion 352. The sloping portion 353 comes into contact with the locking lever RL of the locking mechanism LM of the lid unit 500 when the lid unit 500 is attached to or detached from the main unit 300.
(1-6)底センサ
底センサBSは、本体ユニット300の液体容器320内の液体の温度を測定するための一般的な温度センサ(例えば、熱電対やサーミスタなど)である。底センサBSの検知部は、上述の通り、液体容器320のヒータプレート322の後部から液体容器320の内部空間に突出している。
(1-6) Bottom Sensor Bottom sensor BS is a general temperature sensor (e.g., a thermocouple or a thermistor) for measuring the temperature of the liquid in liquid container 320 of main unit 300. As described above, the detection portion of bottom sensor BS protrudes from the rear of heater plate 322 of liquid container 320 into the internal space of liquid container 320.
(2)取っ手ユニット
取っ手ユニット400は、図1~図3に示されるように、主に、把持部401、本体接続部402、ダイヤル機構403、制御装置COおよび蒸気センサSSなどから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。
1 to 3, the handle unit 400 is mainly composed of a grip portion 401, a main body connection portion 402, a dial mechanism 403, a control device CO, and a steam sensor SS. Each of these components will be described in detail below.
(2-1)把持部
把持部401は、樹脂などで形成された部材であって、使用者がケトル本体200を持ち運ぶ際の持ち手としての役目を担う。把持部401は、図1~図3に示されるように、本体接続部402の後部から下方に向かって延びている。
(2-1) Grip Portion Grip portion 401 is a member formed of resin or the like, and serves as a handle when a user carries kettle body 200. As shown in Figures 1 to 3, grip portion 401 extends downward from the rear of main body connecting portion 402.
(2-2)本体接続部
本体接続部402は、取っ手ユニット400を本体ユニット300と結合させるためのものである。本体接続部402は、上述の通り、側壁部材310の後部の上端部の切欠き部に嵌め込まれている。なお、図3に示されるように、本体接続部402の前部にはセンサ配設空間402aが形成されている。図3に示されるように、センサ配設空間402aには蒸気センサSSが配設される。また、センサ配設空間402aは、図3に示されるように、蓋ユニット500の底板部材520の側壁部521の蒸気誘導孔OPを介して蒸気流通空間SP1(後述)と連通する。
(2-2) Main Body Connection Portion The main body connection portion 402 is used to connect the handle unit 400 to the main body unit 300. As described above, the main body connection portion 402 is fitted into the notch at the upper end of the rear portion of the side wall member 310. As shown in FIG. 3, a sensor installation space 402a is formed in the front portion of the main body connection portion 402. As shown in FIG. 3, a steam sensor SS is installed in the sensor installation space 402a. Furthermore, as shown in FIG. 3, the sensor installation space 402a communicates with the steam circulation space SP1 (described below) via a steam guide hole OP in the side wall portion 521 of the bottom plate member 520 of the lid unit 500.
(2-3)ダイヤル機構
ダイヤル機構403は、ヒータユニット340のプリントヒータ341の温度(すなわち、液体容器320内の液体の水温)を調節するためのものである。ダイヤル機構403は、図1~図3に示されるように、本体接続部402の後部に配設されている。なお、ダイヤル機構403は、ケトル本体200が電源台600に載置された状態において、電気ケトル100の電源のオン/オフを切り換えるスイッチとしても機能する。
(2-3) Dial Mechanism Dial mechanism 403 is used to adjust the temperature of print heater 341 of heater unit 340 (i.e., the temperature of the liquid in liquid container 320). As shown in Figures 1 to 3, dial mechanism 403 is disposed at the rear of main body connection part 402. Note that dial mechanism 403 also functions as a switch for turning the power of electric kettle 100 on and off when kettle main body 200 is placed on power base 600.
(2-4)制御装置
制御装置COは、マイクロコンピュータなどの電子部品を有しており、図6に示されるように、本体ユニット300の底センサBS、本体ユニット300のヒータユニット340、蒸気センサSS、ダイヤル機構403などに接続される。なお、マイクロコンピュータにはメモリが搭載されており、各種プログラムやデータなどが格納される。また、電気ケトル100の電源がオンにされると、制御装置COは、ヒータユニット340のプリントヒータ341をオン状態にしたり、時間を測定したり、本体ユニット300の底センサBSが測定した液体容器320内の液体の温度およびその温度の測定時間を基に温度勾配を計算したり、計算した温度勾配に応じて沸騰判定温度を変更したり、蒸気センサSSが測定した蒸気の温度が沸騰判定温度以上になった時に液体容器320内の液体が沸騰したことを判定したりする。
(2-4) Control Device The control device CO has electronic components such as a microcomputer, and as shown in FIG. 6 , is connected to the bottom sensor BS of the main unit 300, the heater unit 340 of the main unit 300, the steam sensor SS, the dial mechanism 403, and the like. The microcomputer is equipped with memory in which various programs and data are stored. When the electric kettle 100 is turned on, the control device CO turns on the print heater 341 of the heater unit 340, measures time, calculates a temperature gradient based on the temperature of the liquid in the liquid container 320 measured by the bottom sensor BS of the main unit 300 and the time for which that temperature was measured, changes the boiling threshold temperature according to the calculated temperature gradient, and determines that the liquid in the liquid container 320 has boiled when the temperature of the steam measured by the steam sensor SS reaches or exceeds the boiling threshold temperature.
(2-5)蒸気センサ
蒸気センサSSは、本体ユニット300の液体容器320内の液体から生じた蒸気の温度を測定するための一般的な温度センサ(例えば、熱電対やサーミスタなど)であり、上述の通り、本体接続部402のセンサ配設空間402aに配設されている。
(2-5) Steam Sensor The steam sensor SS is a general temperature sensor (e.g., a thermocouple or a thermistor) for measuring the temperature of the steam generated from the liquid in the liquid container 320 of the main unit 300, and as described above, is arranged in the sensor arrangement space 402a of the main body connection part 402.
(3)蓋ユニット
蓋ユニット500は、図1~図4に示されるように、本体ユニット300の上方を覆う着脱自在の略円柱形の蓋体である。使用者は、蓋ユニット500に設けられる操作レバー560を介してロック部材550(後述)を操作することで、本体ユニット300から蓋ユニット500を取り外すことが可能になる。これにより、使用者は、本体ユニット300から蓋ユニット500を取り外した後、液体容器320内に液体を入れることが可能になる。そして、使用者は、液体容器320内に入れた液体を加熱するとき、蓋ユニット500を本体ユニット300に装着して液体容器320内を閉空間とする。蓋ユニット500は、図1~図5に示されるように、主に、上面部材510、底板部材520、開閉ボタン530、開閉弁540、ロック部材550、係止機構LM、操作レバー560、シール部材590およびパッキンPKなどから構成される。以下、これらの構成要素についてそれぞれ詳述する。
(3) Lid Unit As shown in FIGS. 1 to 4 , the lid unit 500 is a removable, generally cylindrical lid that covers the top of the main unit 300. The user can remove the lid unit 500 from the main unit 300 by operating a locking member 550 (described below) via an operating lever 560 provided on the lid unit 500. This allows the user to pour liquid into the liquid container 320 after removing the lid unit 500 from the main unit 300. When heating the liquid contained in the liquid container 320, the user attaches the lid unit 500 to the main unit 300 to create a closed space inside the liquid container 320. As shown in FIGS. 1 to 5 , the lid unit 500 is mainly composed of a top member 510, a bottom plate member 520, an opening/closing button 530, an opening/closing valve 540, a locking member 550, a locking mechanism LM, an operating lever 560, a sealing member 590, and a packing PK. Each of these components will be described in detail below.
(3-1)上面部材
上面部材510は、図1~図5に示されるように、略円環形状を呈する部材であって、蓋ユニット500の上面を構成している。すなわち、この上面部材510の中央部には開口が形成されている。図3~図5に示されるように、上面部材510の開口には、開閉ボタン530、ロック部材550の円筒壁部、操作レバー560の基体部561などが嵌め込まれている。また、図4に示されるように、上面部材510の下面の左右端部にはバネ設置部512が形成されている。図4に示されるように、ロック部材550を下方に向かって付勢するコイルバネCS2の一端がバネ設置部512に嵌め込まれている。
(3-1) Top Surface Member As shown in FIGS. 1 to 5, the top surface member 510 is a substantially annular-shaped member and constitutes the top surface of the lid unit 500. That is, an opening is formed in the center of this top surface member 510. As shown in FIGS. 3 to 5, the open/close button 530, the cylindrical wall portion of the locking member 550, the base portion 561 of the operating lever 560, and the like are fitted into the opening of the top surface member 510. In addition, as shown in FIG. 4, spring mounting portions 512 are formed on the left and right ends of the bottom surface of the top surface member 510. As shown in FIG. 4, one end of a coil spring CS2 that biases the locking member 550 downward is fitted into the spring mounting portion 512.
(3-2)底板部材
底板部材520は、図3~図5に示されるように、蓋ユニット500の下側部分を主に構成しており、側壁部521および底壁部522から形成されている。側壁部521は、略円筒形状を呈している。図3~図5に示されるように、側壁部521の上側には上面部材510(後述)が載置されている。これにより、上面部材510および底板部材520によって囲まれる蒸気流通空間SP1が形成される(図3および図5参照)。蒸気流通空間SP1には、液体容器320内で発生した蒸気の流通経路(図5の太線矢印参照)が形成されている。そして、図3および図5に示されるように、側壁部521の前部には流路形成部523が形成されている。流路形成部523は、ケトル本体200の注ぎ口301へ向かって延びる流路すなわち吐出経路DPを形成する部位である。この流路形成部523によって、液体容器320内の液体が注ぎ口301へと導かれる。また、図4に示されるように、側壁部521の左右部の下側には開口521aが形成されており、係止機構LMの先端部がこの開口521aから突出可能となる。また、図3および図5に示されるように、側壁部521の後部には蒸気誘導孔OPが形成されている。図3に示されるように、この蒸気誘導孔OPは、蓋ユニット500が本体ユニット300に装着されている状態において、取っ手ユニット400の本体接続部402のセンサ配設空間402aおよび蒸気流通空間SP1を連通させる。底壁部522は、平面視において略円環形状を呈しており、図3~図5に示されるように、縦断面視において段構造を形成している。図3~図5に示されるように、底壁部522の下側には開閉弁540が配設されている。なお、ここで、底壁部522は、図3~図5に示されるように、開閉弁540が閉状態のとき開閉弁540のパッキン543と当接する。そして、底壁部522は、開閉弁540が開状態のとき開閉弁540のパッキン543と当接しない。これにより、開閉弁540が開状態のとき、液体容器320内の液体を吐出経路DPへ導くことが可能となる。また、図3~図5に示されるように、底壁部522の中央部には中央開口が形成されており、この中央開口には開閉弁540の軸部542が嵌め込まれている。また、図3および図5に示されるように、底壁部522の後部(すなわち、中央開口よりやや後側)には後側連通穴522aが形成されている。後側連通穴522aは、開閉弁540が閉状態のとき開閉弁540のパッキン543と当接して閉じられた状態となり、開閉弁540が開状態のとき開かれた状態となって液体容器320の内部空間と蒸気流通空間SP1とを連通させる。また、図3および5に示されるように、底壁部522の後側連通穴522aより後側の部位には蒸気口522cが形成されている。蒸気口522cは、後側連通穴522aとは異なり常に開かれた状態となっており、液体容器320の内部空間と蒸気流通空間SP1とを連通させる。また、図3および図5に示されるように、底壁部522の中央開口より前側、且つ、流路形成部523より後側の部位には前側連通穴522bが形成されている。前側連通穴522bは、図3および図5に示されるように、蒸気流通空間SP1と吐出経路DPとを連通させる。
(3-2) Bottom Plate Member As shown in FIGS. 3 to 5, the bottom plate member 520 primarily constitutes the lower portion of the lid unit 500 and is formed from a side wall portion 521 and a bottom wall portion 522. The side wall portion 521 has a generally cylindrical shape. As shown in FIGS. 3 to 5, a top surface member 510 (described below) is placed on the upper side of the side wall portion 521. This forms a steam flow space SP1 surrounded by the top surface member 510 and the bottom plate member 520 (see FIGS. 3 and 5). The steam flow space SP1 forms a flow path for steam generated in the liquid container 320 (see the bold arrow in FIG. 5). As shown in FIGS. 3 and 5, a flow path forming portion 523 is formed in the front portion of the side wall portion 521. The flow path forming portion 523 is a portion that forms a flow path extending toward the spout 301 of the kettle body 200, i.e., the discharge path DP. The flow path forming portion 523 guides the liquid in the liquid container 320 to the spout 301. Furthermore, as shown in FIG. 4, openings 521a are formed in the lower left and right portions of the side wall portion 521, allowing the tip of the locking mechanism LM to protrude through these openings 521a. Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 5, a steam guide hole OP is formed in the rear portion of the side wall portion 521. As shown in FIG. 3, this steam guide hole OP connects the sensor placement space 402a of the main body connection portion 402 of the handle unit 400 to the steam flow space SP1 when the lid unit 500 is attached to the main body unit 300. The bottom wall portion 522 has a generally annular shape in plan view and, as shown in FIGS. 3 to 5, forms a stepped structure in vertical cross section. As shown in FIGS. 3 to 5, an on-off valve 540 is disposed below the bottom wall portion 522. As shown in FIGS. 3 to 5, bottom wall portion 522 abuts against packing 543 of on-off valve 540 when on-off valve 540 is closed. Bottom wall portion 522 does not abut against packing 543 of on-off valve 540 when on-off valve 540 is open. This allows liquid in liquid container 320 to be guided to discharge path DP when on-off valve 540 is open. Also, as shown in FIGS. 3 to 5, a central opening is formed in the center of bottom wall portion 522, and shaft portion 542 of on-off valve 540 is fitted into this central opening. Also, as shown in FIGS. 3 and 5, a rear communication hole 522a is formed in the rear of bottom wall portion 522 (i.e., slightly rearward of the central opening). The rear communication hole 522a is in a closed state by abutting against a packing 543 of the on-off valve 540 when the on-off valve 540 is closed, and is in an open state when the on-off valve 540 is open, thereby communicating the interior space of the liquid container 320 with the vapor flow space SP1. As shown in FIGS. 3 and 5 , a steam vent 522c is formed in the bottom wall 522 at a position rearward of the rear communication hole 522a. Unlike the rear communication hole 522a, the steam vent 522c is always open, thereby communicating the interior space of the liquid container 320 with the vapor flow space SP1. As shown in FIGS. 3 and 5 , a front communication hole 522b is formed in the bottom wall 522 at a position forward of the central opening and rearward of the flow path forming portion 523. As shown in FIGS. 3 and 5 , the front communication hole 522b communicates the vapor flow space SP1 with the discharge path DP.
(3-3)開閉ボタン
開閉ボタン530は、図3~図5に示されるように、上面部材510の開口に嵌め込まれており、開閉弁540の軸部542の先端と連結されている。図2~図5に示されるように、開閉ボタン530の側壁部の周囲にはロック部材550の円筒壁部が配置されている。また、開閉ボタン530は、開閉弁540の軸部542を取り囲むように配置されたコイルバネCS1(図3~図5参照)によって上方に向かって付勢されている。そして、使用者によってコイルバネCS1の付勢力に逆らって開閉ボタン530が下方に向かって押圧されると、その押圧動作に連動して開閉弁540が下方に移動する。これにより、開閉弁540が開状態となる。
(3-3) Open/Close Button As shown in FIGS. 3 to 5, the open/close button 530 is fitted into the opening of the top member 510 and is connected to the tip of the shaft 542 of the open/close valve 540. As shown in FIGS. 2 to 5, a cylindrical wall portion of a locking member 550 is disposed around the side wall portion of the open/close button 530. The open/close button 530 is also biased upward by a coil spring CS1 (see FIGS. 3 to 5) disposed so as to surround the shaft 542 of the open/close valve 540. When the user presses the open/close button 530 downward against the biasing force of the coil spring CS1, the open/close valve 540 moves downward in conjunction with the pressing action. This causes the open/close valve 540 to enter an open state.
(3-4)開閉弁
開閉弁540は、図3~図5に示されるように、弁本体部541、軸部542およびパッキン543から構成されている。弁本体部541は、略円盤形状を呈しており、図3~図5に示されるように、蓋ユニット500の底板部材520の下側に配置されている。軸部542は、図3~図5に示されるように、弁本体部541の上面の後部から上方に向かって延びる棒状部材である。上述したように、軸部542は底板部材520の底壁部522の中央開口に嵌め込まれ、軸部542の先端は開閉ボタン530と連結されている。パッキン543は、略円環形状を呈しており、図3~図5に示されるように、弁本体部541の外縁部に取り付けられている。
(3-4) On-Off Valve As shown in FIGS. 3 to 5, the on-off valve 540 is composed of a valve main body 541, a shaft 542, and a packing 543. The valve main body 541 has a generally disk shape and is disposed below the bottom plate member 520 of the lid unit 500 as shown in FIGS. 3 to 5. The shaft 542 is a rod-shaped member extending upward from the rear of the upper surface of the valve main body 541 as shown in FIGS. 3 to 5. As described above, the shaft 542 is fitted into the central opening of the bottom wall portion 522 of the bottom plate member 520, and the tip of the shaft 542 is connected to the on-off button 530. The packing 543 has a generally annular shape and is attached to the outer edge of the valve main body 541 as shown in FIGS. 3 to 5.
(3-5)ロック部材
ロック部材550は、本体ユニット300に蓋ユニット500が装着された状態において本体ユニット300に対して蓋ユニット500をロック(図4参照)させるためのものである。なお、本体ユニット300に対して蓋ユニット500がロックされている状態(以下、「ロック状態」という。)において、ロック部材550は、コイルバネCS2によって下方に向かって付勢され、係止機構LMの係止レバーRLと嵌合している。また、ロック部材550の中心部から上方に延びる円筒壁部は、図3~図5に示されるように、開閉ボタン530と操作レバー560との間に挟まれており、操作レバー560とのみ連結されている。このため、操作レバー560およびロック部材550は互いに連動するが、開閉ボタン530およびロック部材550は互いに連動しない。
(3-5) Locking Member The locking member 550 is used to lock the lid unit 500 to the main unit 300 (see FIG. 4) when the lid unit 500 is attached to the main unit 300. When the lid unit 500 is locked to the main unit 300 (hereinafter referred to as the "locked state"), the locking member 550 is biased downward by the coil spring CS2 and engages with the locking lever RL of the locking mechanism LM. Furthermore, as shown in FIGS. 3 to 5, the cylindrical wall portion extending upward from the center of the locking member 550 is sandwiched between the open/close button 530 and the operating lever 560, and is connected only to the operating lever 560. Therefore, the operating lever 560 and the locking member 550 move in conjunction with each other, but the open/close button 530 and the locking member 550 do not move in conjunction with each other.
(3-6)係止機構
係止機構LMは、主に、係止レバーRL(図4参照)およびトーションバネ(図示せず)から構成される。係止レバーRLは、蓋ユニット500内において固定される軸AX(図4参照)を中心として回動可能であり、本体ユニット300の吐出口形成部350の爪受け部352に対して係止することができる(図4参照)。なお、ロック状態では、係止レバーRLは、ロック部材550と嵌合するため、本体ユニット300の吐出口形成部350の爪受け部352に対して係止している状態から回動することができない。トーションバネは、係止レバーRLを本体ユニット300の吐出口形成部350の爪受け部352に係止させる方向に付勢するためのものであり、軸AXの外周に配設されている。
(3-6) Locking Mechanism The locking mechanism LM is mainly composed of a locking lever RL (see FIG. 4) and a torsion spring (not shown). The locking lever RL is rotatable around an axis AX (see FIG. 4) fixed within the lid unit 500, and can be locked to the claw receiving portion 352 of the outlet forming portion 350 of the main unit 300 (see FIG. 4). In the locked state, the locking lever RL is engaged with a locking member 550 and cannot be rotated from the state where it is locked to the claw receiving portion 352 of the outlet forming portion 350 of the main unit 300. The torsion spring biases the locking lever RL in the direction of locking it to the claw receiving portion 352 of the outlet forming portion 350 of the main unit 300, and is disposed on the outer periphery of the axis AX.
ここで、本発明の実施形態に係る電気ケトル100におけるロック状態を解除する操作について説明する。まず、使用者は、操作レバー560の鍔部562に片方の手の指を引っ掛け、もう片方の手で本体ユニット300を押さえながら、操作レバー560を上方向に持ち上げる。なお、このとき、操作レバー560の動きに連動して、ロック部材550もコイルバネCS2の付勢力に逆らって上方向に持ち上げられる。これにより、ロック部材550および係止機構LMの係止レバーRLの嵌合状態が解除され、係止機構LMの係止レバーRLが軸AXを中心として回動可能となり、ロック状態が解除される。そして、使用者は、操作レバー560の鍔部562に指を引っ掛けたまま、操作レバー560をさらに上方向に持ち上げることで蓋ユニット500全体を上方向に持ち上げることで、蓋ユニット500を本体ユニット300から取り外すことができる。 Here, we will explain how to unlock the electric kettle 100 according to an embodiment of the present invention. First, the user hooks the fingers of one hand around the flange 562 of the operating lever 560 and, while holding down the main unit 300 with the other hand, lifts the operating lever 560 upward. At this time, in conjunction with the movement of the operating lever 560, the locking member 550 is also lifted upward against the biasing force of the coil spring CS2. This releases the engagement between the locking member 550 and the locking lever RL of the locking mechanism LM, allowing the locking lever RL of the locking mechanism LM to rotate about the axis AX, thereby releasing the locked state. Then, while keeping the fingers hooked on the flange 562 of the operating lever 560, the user further lifts the operating lever 560 upward, thereby lifting the entire lid unit 500 upward, and can remove the lid unit 500 from the main unit 300.
(3-7)操作レバー
操作レバー560は、ロック状態を解除する際に使用者に操作されるものであり、上述したように、ロック部材550と連結される。操作レバー560は、図3~図5に示されるように、基体部561および鍔部562から形成される。基体部561は、略円筒状を呈しており、図3~図5に示されるように、上面部材510の開口に嵌め込まれている。鍔部562は、使用者が操作レバー560を指で支えるための略円盤形状部位であって、図3~図5に示されるように、基体部561の上端部から外方に向かって延びている。図3~図5に示されるように、この鍔部562の中央部には開口が形成されており、この開口を通じて開閉ボタン530が露出している。また、鍔部562の下面には溝部が形成されている。この溝部は、使用者の指の滑り止めとして機能する。
(3-7) Operation Lever The operation lever 560 is operated by the user to release the locked state, and as described above, is connected to the locking member 550. As shown in FIGS. 3 to 5, the operation lever 560 is formed from a base portion 561 and a flange portion 562. The base portion 561 is generally cylindrical and, as shown in FIGS. 3 to 5, is fitted into the opening in the upper surface member 510. The flange portion 562 is a generally disk-shaped portion that allows the user to support the operation lever 560 with their fingers, and as shown in FIGS. 3 to 5, extends outward from the upper end of the base portion 561. As shown in FIGS. 3 to 5, an opening is formed in the center of the flange portion 562, and the open/close button 530 is exposed through this opening. In addition, a groove is formed on the underside of the flange portion 562. This groove functions as a non-slip surface for the user's fingers.
(3-8)シール部材
シール部材590は、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成される円環状の部材であって、図3~図5に示されるように、底板部材520の底壁部522の下面の外周部に取り付けられている。そして、シール部材590は、図3および図4に示されるように、本体ユニット300に蓋ユニット500が装着されている場合に、液体容器320と底板部材520との間の隙間を塞ぐ(言い換えれば、液体容器320と底板部材520とを密に保つ)役目を担っている。
(3-8) Sealing Member Sealing member 590 is an annular member made of an elastic material such as rubber or elastomer, and as shown in Figures 3 to 5, is attached to the outer periphery of the lower surface of bottom wall portion 522 of bottom plate member 520. As shown in Figures 3 and 4, sealing member 590 serves to close the gap between liquid container 320 and bottom plate member 520 (in other words, to keep liquid container 320 and bottom plate member 520 tightly sealed) when lid unit 500 is attached to main body unit 300.
(3-9)パッキン
パッキンPKは、可撓性を有する材料から形成される部材であって、底板部材520の前側連通穴522bを下側から塞ぐ逆止弁としての役目を担っている(図3および図5参照)。なお、液体容器320内で発生した蒸気が、底板部材520の蒸気口522cを通じて蒸気流通空間SP1に流入し、蒸気流通空間SP1の前方側へ流れた場合(図5の太線矢印参照)、パッキンPKは、蒸気に押されて下側に撓垂れ、底板部材520の前側連通穴522bを開状態とする。
(3-9) Packing The packing PK is a member made of a flexible material and serves as a check valve that blocks the front communication hole 522b of the bottom plate member 520 from below (see FIGS. 3 and 5). When steam generated in the liquid container 320 flows into the steam flow space SP1 through the steam port 522c of the bottom plate member 520 and flows to the front side of the steam flow space SP1 (see the thick arrow in FIG. 5), the packing PK is pushed by the steam and bends downward, opening the front communication hole 522b of the bottom plate member 520.
2.電源台
電源台600は、ケトル本体200へ電気を供給する給電部の役割を果たすともに、ケトル本体200の台座の役割を果たす。電源台600は、図1および図3に示されるように、主に、電源コード601、電源プラグ(図示せず)、接続端子602から構成される。ケトル本体200が電源台600に載置され、ヒータユニット340の給電端子342および接続端子602が接続されると、電源供給回路が形成される。そして、電気ケトル100の電源がオンにされると、ヒータユニット340および制御装置COに通電することができる。なお、電源台600については、従来公知の電気ケトルの電源台と同様の構成が適用できる。
2. Power Supply Base The power supply base 600 serves as a power supply unit that supplies electricity to the kettle body 200 and also serves as a base for the kettle body 200. As shown in FIGS. 1 and 3 , the power supply base 600 is mainly composed of a power cord 601, a power plug (not shown), and a connection terminal 602. When the kettle body 200 is placed on the power supply base 600 and the power supply terminal 342 of the heater unit 340 is connected to the connection terminal 602, a power supply circuit is formed. When the electric kettle 100 is turned on, electricity can be applied to the heater unit 340 and the control device CO. Note that the power supply base 600 can have a configuration similar to that of power supply bases for conventionally known electric kettles.
<本発明の実施形態に係る電気ケトルにおける制御装置の処理について>
ここで、本発明の実施形態に係る電気ケトル100の制御装置COにおける、本体ユニット300の底センサBSが測定した液体容器320内の液体の温度およびその温度の測定時間を基に温度勾配を計算する処理、および、計算した温度勾配に応じて沸騰判定温度を変更する処理について説明する。なお、温度勾配は、液体容器320内に入れられた液体の量に応じて変化するため、温度勾配を計算することは、液体容器320内に入れられた液体の量を判定していることになる。まず、使用者は、蓋ユニット500を本体ユニット300から取り外し、液体容器320内に最大液体量以下の液体を入れる。そして、使用者は、本体ユニット300に蓋ユニット500を装着してロック状態にし、ケトル本体200を電源台600に載置し、ダイヤル機構403を回して電気ケトル100の電源をオンにする。これにより、ヒータユニット340および制御装置COは電源台600と通電され、ヒータユニット340のプリントヒータ341は、制御装置COによって制御されてオン状態にされ、液体容器320内の液体を加熱し始める。なお、液体の温度は、底センサBSによって測定されており、制御装置COは、液体の温度情報を受け取ると共に、底センサBSが液体のその温度を測定した時間を測定する(図7参照)。そして、制御装置COは、液体の温度が60℃以上になった時の第1液体温度を底センサBSが測定した第1時間、および、液体の温度が80℃以上になった時の第2液体温度を底センサBSが測定した第2時間を測定した後(図7参照)、(第2液体温度-第1液体温度)/(第2時間-第1時間)で温度勾配(温度上昇率)を計算する。なお、基準温度勾配は、液体容器320内に最大液体量の液体が入れられた時の(第2液体温度-第1液体温度)/(第2時間-第1時間)で計算される温度勾配であり、制御装置COのメモリにあらかじめ格納されている。そして、制御装置COは、基準温度勾配に対する計算した温度勾配の大きさに応じて、沸騰判定温度を変更する。より詳細には、制御装置COは、計算した温度勾配が基準温度勾配に比べて大きくなるほど(すなわち、液体の量が少なくなるほど)沸騰判定温度が基準沸騰判定温度に比べて低くなるように、沸騰判定温度を変更する。なお、基準沸騰判定温度は、液体容器320内の最大液体量の液体がヒータユニット340のプリントヒータ341により加熱されて蒸気が生じた時に蒸気センサSSによって測定される蒸気の温度であり、制御装置COのメモリにあらかじめ格納されている。そして、液体容器320内の液体がヒータユニット340のプリントヒータ341により加熱され続けて液体から蒸気が生じると、この蒸気が、蓋ユニット500の底板部材520の蒸気口522cを通じて蒸気流通空間SP1に流入し、さらに蓋ユニット500の底板部材520の蒸気誘導孔OPを通じてセンサ配設空間402aに流入する。そして、蒸気の温度が、蒸気センサSSによって測定される。そして、制御装置COは、蒸気の温度情報を受け取り、蒸気の温度が沸騰判定温度以上になった時に液体が沸騰したことを判定する。制御装置COは、液体が沸騰したことを判定した後、ヒータユニット340のプリントヒータ341を制御してオフ状態にする。
<Processing of the control device in the electric kettle according to the embodiment of the present invention>
Here, we will explain the process of calculating a temperature gradient based on the temperature of the liquid in the liquid container 320 measured by the bottom sensor BS of the main unit 300 and the time the temperature was measured, and the process of changing the boiling threshold temperature based on the calculated temperature gradient, performed by the control device CO of the electric kettle 100 according to an embodiment of the present invention. Because the temperature gradient changes depending on the amount of liquid contained in the liquid container 320, calculating the temperature gradient is equivalent to determining the amount of liquid contained in the liquid container 320. First, the user removes the lid unit 500 from the main unit 300 and fills the liquid container 320 with liquid up to the maximum amount. Then, the user attaches the lid unit 500 to the main unit 300 and locks it, places the kettle body 200 on the power supply base 600, and turns on the dial mechanism 403 to power on the electric kettle 100. This connects the heater unit 340 and the control device CO to the power supply base 600, and the print heater 341 of the heater unit 340 is turned on by the control device CO, starting to heat the liquid in the liquid container 320. The liquid temperature is measured by the bottom sensor BS. The control device CO receives the liquid temperature information and measures the time at which the bottom sensor BS measured the liquid temperature (see FIG. 7). The control device CO then measures the first time at which the bottom sensor BS measured the first liquid temperature when the liquid temperature reached 60°C or higher, and the second time at which the bottom sensor BS measured the second liquid temperature when the liquid temperature reached 80°C or higher (see FIG. 7). The control device CO then calculates the temperature gradient (rate of temperature rise) by calculating (second liquid temperature - first liquid temperature) / (second time - first time). The reference temperature gradient is calculated by calculating (second liquid temperature - first liquid temperature) / (second time - first time) when the maximum amount of liquid is poured into the liquid container 320, and is pre-stored in the memory of the control device CO. The control device CO then changes the boiling threshold temperature depending on the magnitude of the calculated temperature gradient relative to the reference temperature gradient. More specifically, the control device CO changes the boiling threshold temperature so that the larger the calculated temperature gradient becomes compared to the reference temperature gradient (i.e., the smaller the amount of liquid), the lower the boiling threshold temperature becomes compared to the reference boiling threshold temperature. The reference boiling threshold temperature is the temperature of the vapor measured by the vapor sensor SS when the maximum amount of liquid in the liquid container 320 is heated by the print heater 341 of the heater unit 340 to generate vapor, and is pre-stored in the memory of the control device CO. When the liquid in the liquid container 320 continues to be heated by the print heater 341 of the heater unit 340 and vapor is generated from the liquid, this vapor flows into the vapor flow space SP1 through the vapor port 522c of the bottom plate member 520 of the lid unit 500 and further flows into the sensor placement space 402a through the vapor guide hole OP of the bottom plate member 520 of the lid unit 500. The temperature of the vapor is then measured by the vapor sensor SS. The control device CO receives the vapor temperature information and determines that the liquid has boiled when the vapor temperature reaches or exceeds the boiling threshold temperature. After determining that the liquid has boiled, the control device CO controls the print heater 341 of the heater unit 340 to be in an OFF state.
<本発明の実施形態に係る電気ケトルにおいて沸騰判定温度の変更処理が機能していることを確認する方法>
ここで、本発明の実施形態に係る電気ケトル100において、液体容器320内に入れられた液体の量に応じて沸騰判定温度が変更されていることを確認する方法について説明する。まず、液体容器320内に入れられた最大液体量の液体が沸騰したことを制御装置COが判定した時に、抵抗計により測定された蒸気センサSSの抵抗値を基準抵抗値とする。そして、液体容器320内に最大液体量より少ない量の液体を入れ、この液体が沸騰したことを制御装置COが判定した時に、蒸気センサSSの抵抗値を抵抗計により測定する。測定した結果、蒸気センサSSの抵抗値が基準抵抗値から変化していれば(より詳細には、液体の量が最大液体量より少なくなるほど、蒸気センサSSの抵抗値が基準抵抗値から大きく変化していれば)、それは制御装置COが沸騰判定温度を変更していることを意味する。このように、制御装置COが液体容器320内の液体が沸騰したことを検知した時に液体量に応じて変化する蒸気センサSSの抵抗値を測定することで、制御装置COが沸騰判定温度を変更していることを確認することができる。
<Method for confirming that the process for changing the boiling threshold temperature is functioning in the electric kettle according to the embodiment of the present invention>
Here, a method for verifying that the boiling threshold temperature has been changed in response to the amount of liquid contained in the liquid container 320 in the electric kettle 100 according to an embodiment of the present invention will be described. First, when the control unit CO determines that the maximum amount of liquid contained in the liquid container 320 has boiled, the resistance value of the steam sensor SS measured by the resistance meter is set as the reference resistance value. Then, when a quantity of liquid less than the maximum amount is placed in the liquid container 320 and the control unit CO determines that the liquid has boiled, the resistance value of the steam sensor SS is measured by the resistance meter. If the measurement results in a change in the resistance value of the steam sensor SS from the reference resistance value (more specifically, if the resistance value of the steam sensor SS changes significantly as the amount of liquid decreases below the maximum amount), this indicates that the control unit CO has changed the boiling threshold temperature. In this way, by measuring the resistance value of the steam sensor SS, which changes in response to the amount of liquid when the control unit CO detects that the liquid in the liquid container 320 has boiled, it is possible to verify that the control unit CO has changed the boiling threshold temperature.
<本発明の実施形態に係る電気ケトルの特徴>
(1)
本発明の実施形態にかかる電気ケトル100では、制御装置COは、計算した温度勾配が大きくなるほど沸騰判定温度が基準沸騰判定温度に比べて低くなるように、沸騰判定温度を変更する。このため、この電気ケトル100では、液体容器320内に入れられた液体の量が最大液体量より少ない場合、液体が実際には沸騰しているにも関わらず、液体から生じる蒸気が基準沸騰温度に達していないことを以ってプリントヒータ341のオン状態が維持されることを防止することができる。したがって、この電気ケトル100では、液体容器320内に入れられた最大液体量より少ない量の液体を沸騰させる場合に、従来の電気ケトルに比べて消費電力を抑えることができる。
<Features of the electric kettle according to the embodiment of the present invention>
(1)
In the electric kettle 100 according to the embodiment of the present invention, the control device CO changes the boiling threshold temperature so that the boiling threshold temperature becomes lower relative to the reference boiling threshold temperature as the calculated temperature gradient increases. Therefore, in this electric kettle 100, when the amount of liquid contained in the liquid container 320 is less than the maximum liquid amount, the print heater 341 is prevented from remaining on because the vapor generated from the liquid has not reached the reference boiling temperature, even though the liquid is actually boiling. Therefore, in this electric kettle 100, power consumption can be reduced compared to conventional electric kettles when boiling an amount of liquid contained in the liquid container 320 that is less than the maximum liquid amount.
(2)
本発明の実施形態にかかる電気ケトル100では、制御装置COは、液体の温度が60℃以上になった時の第1液体温度が測定された第1時間、および、液体の温度が80℃以上になった時の第2液体温度が測定された第2時間を測定する。そして、制御装置COは、(第2液体温度-第1液体温度)/(第2時間-第1時間)で温度勾配を計算する。このため、この電気ケトル100では、温度勾配をできるだけ精度よく求めることができる。また、この電気ケトル100では、第1液体温度および第2液体温度は、熱電対やサーミスタなどの一般的な温度センサである底センサBSによって測定される。このため、この電気ケトル100では、底センサBSよりも比較的高価である液面センサを用いないようにすることで製造コストをできるだけ抑えることができる。
(2)
In the electric kettle 100 according to this embodiment of the present invention, the control device CO measures the first time when the first liquid temperature is measured when the liquid temperature reaches 60°C or higher, and the second time when the second liquid temperature is measured when the liquid temperature reaches 80°C or higher. The control device CO then calculates the temperature gradient using (second liquid temperature - first liquid temperature) / (second time - first time). This allows the electric kettle 100 to calculate the temperature gradient as accurately as possible. Furthermore, in this electric kettle 100, the first and second liquid temperatures are measured using a bottom sensor BS, which is a common temperature sensor such as a thermocouple or thermistor. This allows the electric kettle 100 to minimize manufacturing costs by avoiding the use of a liquid level sensor, which is relatively more expensive than the bottom sensor BS.
<変形例>
(A)
先の実施形態に係る電気ケトル100では、制御装置COは、液体の温度が60℃以上になった時の第1液体温度を底センサBSが測定した第1時間、および、液体の温度が80℃以上になった時の第2液体温度を底センサBSが測定した第2時間を測定した後、(第2液体温度-第1液体温度)/(第2時間-第1時間)で温度勾配を計算し、基準温度勾配に対する計算した温度勾配の大きさに応じて、沸騰判定温度を変更していた。しかし、制御装置COは、これ以外の方法で沸騰判定温度を変更してもよい。例えば、電気ケトル100に液面センサが構成され、液体容器320内に入れられた液体の量が液面センサによって測定され、制御装置COは、液面センサが測定した液体容器320内の液体の量に応じて、沸騰判定温度を変更してもよい。
<Modification>
(A)
In the electric kettle 100 according to the previous embodiment, the control device CO measures the first time when the bottom sensor BS measures the first liquid temperature when the liquid temperature reaches 60°C or higher, and the second time when the bottom sensor BS measures the second liquid temperature when the liquid temperature reaches 80°C or higher. The control device CO then calculates the temperature gradient using the formula (second liquid temperature - first liquid temperature) / (second time - first time) and changes the boiling threshold temperature based on the magnitude of the calculated temperature gradient relative to the reference temperature gradient. However, the control device CO may change the boiling threshold temperature in other ways. For example, the electric kettle 100 may be equipped with a liquid level sensor that measures the amount of liquid contained in the liquid container 320. The control device CO may then change the boiling threshold temperature based on the amount of liquid in the liquid container 320 measured by the liquid level sensor.
また、例えば、制御装置COは、(第2時間-第1時間)/(第2液体温度-第1液体温度)で勾配を計算してもよい。かかる場合、制御装置COは、計算した勾配が基準勾配(液体容器320内に最大液体量の液体が入れられた時にこの計算式で計算される勾配)に比べて小さくなるほど沸騰判定温度が基準沸騰判定温度に比べて低くなるようにするとよい。 Furthermore, for example, the control device CO may calculate the gradient as (second time - first time) / (second liquid temperature - first liquid temperature). In such a case, the control device CO may set the boiling judgment temperature lower than the reference boiling judgment temperature as the calculated gradient becomes smaller compared to the reference gradient (the gradient calculated using this formula when the maximum amount of liquid is placed in the liquid container 320).
また、例えば、制御装置COは、電気ケトル100の電源がオンにされてから第1基準時間以上経過した時の第A時間および第2基準時間以上経過した時の第B時間を測定してもよい。そして、制御装置COは、第A時間において底センサBSが測定した第A液体温度および第B時間において底センサBSが測定した第B液体温度を基に、勾配を計算してもよい。 Furthermore, for example, the control device CO may measure time A when a first reference time or more has passed since the electric kettle 100 was turned on, and time B when a second reference time or more has passed.The control device CO may then calculate the gradient based on the liquid temperature A measured by the bottom sensor BS at time A and the liquid temperature B measured by the bottom sensor BS at time B.
また、第1液体温度は、液体の温度が60℃以上になった時の温度に限定されず、第2液体温度は、液体の温度が80℃以上になった時の温度に限定されない。例えば、第1液体温度は、液体の温度が50℃以上になった時の温度であってもよいし、第2液体温度は、液体の温度が60℃以上になった時の温度であってもよい。 Furthermore, the first liquid temperature is not limited to the temperature when the liquid temperature reaches 60°C or higher, and the second liquid temperature is not limited to the temperature when the liquid temperature reaches 80°C or higher. For example, the first liquid temperature may be the temperature when the liquid temperature reaches 50°C or higher, and the second liquid temperature may be the temperature when the liquid temperature reaches 60°C or higher.
(B)
先の実施形態に係る電気ケトル100では、底センサBSの検知部は、液体容器320のヒータプレート322から液体容器320の内部空間に突出していた。しかし、底センサBSの検知部は、液体容器320に入れられた液体の液面より下側に位置するのであれば、液体容器320の内側壁部材321から液体容器320の内部空間に突出してもよい。
(B)
In the electric kettle 100 according to the previous embodiment, the detection portion of the bottom sensor BS protrudes from the heater plate 322 of the liquid container 320 into the interior space of the liquid container 320. However, the detection portion of the bottom sensor BS may protrude from the inner wall member 321 of the liquid container 320 into the interior space of the liquid container 320, as long as it is positioned below the liquid level of the liquid contained in the liquid container 320.
(C)
先の実施形態に係る電気ケトル100では、底センサBSは、液体容器320内の液体の温度を測定していた。しかし、底センサBSは、液体容器320のヒータプレート322に接触するように液体容器320のヒータプレート322の下側に配設され、液体容器320のヒータプレート322の温度を測定してもよい。そして、液体容器320内の液体の温度の代わりに液体容器320のヒータプレート322の温度を用いて温度勾配が計算されてもよい。
(C)
In the electric kettle 100 according to the previous embodiment, the bottom sensor BS measures the temperature of the liquid in the liquid container 320. However, the bottom sensor BS may be disposed below the heater plate 322 of the liquid container 320 so as to be in contact with the heater plate 322 of the liquid container 320, and measure the temperature of the heater plate 322 of the liquid container 320. The temperature gradient may then be calculated using the temperature of the heater plate 322 of the liquid container 320 instead of the temperature of the liquid in the liquid container 320.
(D)
先の実施形態に係る電気ケトル100では、ダイヤル機構403は、電気ケトル100の電源のオン/オフを切り換えるスイッチとして機能していた。しかし、電気ケトル100の電源のオン/オフを切り換えるスイッチは、電源台600に配設されてもよい。
(D)
In the electric kettle 100 according to the previous embodiment, the dial mechanism 403 functions as a switch for turning on/off the power of the electric kettle 100. However, the switch for turning on/off the power of the electric kettle 100 may be disposed on the power base 600.
(E)
先の実施形態に係る電気ケトル100では、制御装置COは、計算した温度勾配が基準温度勾配に比べて大きくなるほど沸騰判定温度が基準沸騰判定温度に比べて低くなるように、沸騰判定温度を変更していた。そして、基準温度勾配は、液体容器320内に最大液体量の液体が入れられた場合における温度勾配であり、基準沸騰判定温度は、最大液体量の液体が加熱されて蒸気が生じた時に蒸気センサSSによって測定される蒸気の温度であった。しかし、制御装置COは、液体容器320内に最大液体量以外の量の液体が入れられた場合における温度勾配を基準温度勾配とし、その液体量の液体が加熱されて蒸気が生じた時に蒸気センサSSによって測定される蒸気の温度を基準沸騰判定温度としてもよい。そして、この基準温度勾配に対する計算した温度勾配の大きさに応じて、沸騰判定温度を変更してもよい。例えば、制御装置COは、最大液体量よりある程度少ない量の液体を基準として基準温度勾配および基準沸騰判定温度を設定した場合、基準温度勾配に比べて計算した温度勾配が大きくなるほど沸騰判定温度が基準沸騰判定温度に比べて低くなるようにし、基準温度勾配に比べて計算した温度勾配が小さくなるほど沸騰判定温度が沸騰判定温度に比べて高くなるようにしてもよい。
(E)
In the electric kettle 100 according to the previous embodiment, the control device CO adjusted the boiling threshold temperature so that the boiling threshold temperature was lower than the reference boiling threshold temperature as the calculated temperature gradient increased relative to the reference temperature gradient. The reference temperature gradient was the temperature gradient when the maximum amount of liquid was placed in the liquid container 320, and the reference boiling threshold temperature was the temperature of the vapor measured by the vapor sensor SS when the maximum amount of liquid was heated to generate steam. However, the control device CO may also use the temperature gradient when an amount of liquid other than the maximum amount was placed in the liquid container 320 as the reference temperature gradient, and use the temperature of the vapor measured by the vapor sensor SS when that amount of liquid was heated to generate steam as the reference boiling threshold temperature. The boiling threshold temperature may then be adjusted depending on the magnitude of the calculated temperature gradient relative to the reference temperature gradient. For example, when the control device CO sets the reference temperature gradient and the reference boiling judgment temperature based on an amount of liquid that is somewhat smaller than the maximum liquid amount, the control device CO may make the boiling judgment temperature lower than the reference boiling judgment temperature as the calculated temperature gradient becomes larger compared to the reference temperature gradient, and may make the boiling judgment temperature higher than the boiling judgment temperature as the calculated temperature gradient becomes smaller compared to the reference temperature gradient.
また、温度勾配の数値範囲と沸騰判定温度とを関連付けたテーブルが制御装置COのメモリにあらかじめ格納され、制御装置COは、温度勾配を計算した後にこのテーブルを基に沸騰判定温度を変更してもよい。例えば、テーブルが「温度勾配の数値範囲:x以上2x未満→沸騰判定温度:S℃、温度勾配の数値範囲:2x以上3x未満→沸騰判定温度:T℃、・・・」であることを示している場合、制御装置COは、計算した温度勾配が1.5xであれば、沸騰判定温度をS℃に変更することになる。 Also, a table relating the temperature gradient numerical range to the boiling judgment temperature may be stored in advance in the memory of the control device CO, and the control device CO may change the boiling judgment temperature based on this table after calculating the temperature gradient. For example, if the table indicates that "temperature gradient numerical range: x or more and less than 2x → boiling judgment temperature: S°C, temperature gradient numerical range: 2x or more and less than 3x → boiling judgment temperature: T°C, ...", the control device CO will change the boiling judgment temperature to S°C if the calculated temperature gradient is 1.5x.
なお、上記変形例は、単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。 The above modifications may be applied alone or in combination.
100 電気ケトル(湯沸かし器)
320 液体容器
341 プリントヒータ(加熱部)
BS 底センサ(液体温度測定部)
CO 制御装置(沸騰判定部、液体量判定部、時間測定部)
SS 蒸気センサ(蒸気温度測定部)
100 Electric kettle (water heater)
320 Liquid container 341 Print heater (heating unit)
BS Bottom sensor (liquid temperature measurement part)
CO control device (boiling determination unit, liquid volume determination unit, time measurement unit)
SS Steam sensor (steam temperature measurement part)
Claims (3)
前記液体容器の内部に貯留される液体を加熱する加熱部と、
前記液体から生じる蒸気を通す蒸気流通路と、
前記蒸気流通路に連通する空間に設けられ、前記蒸気に接触して前記蒸気の温度を測定する蒸気温度測定部と、
前記蒸気の温度が沸騰判定温度以上になった時に前記液体が沸騰したことを判定する沸騰判定部と、
前記液体の量を判定する液体量判定部と、を備え、
前記沸騰判定部は、前記液体量判定部により判定された前記液体の量に基づいて、前記沸騰判定温度を変化させる
湯沸かし器。 A liquid container;
a heating unit that heats the liquid stored inside the liquid container;
a vapor flow passage for passing vapor generated from the liquid;
a steam temperature measuring unit that is provided in a space communicating with the steam flow passage and that comes into contact with the steam to measure the temperature of the steam ;
a boiling determination unit that determines that the liquid has boiled when the temperature of the vapor reaches or exceeds a boiling determination temperature;
a liquid amount determination unit that determines the amount of the liquid,
The boiling determination unit changes the boiling determination temperature based on the amount of liquid determined by the liquid amount determination unit.
時間を測定する時間測定部と、をさらに備え、
前記液体量判定部は、前記液体温度測定部の測定温度および前記時間測定部の測定時間から計算される温度勾配に基づいて、前記液体の量を判定する
請求項1に記載の湯沸かし器。 a liquid temperature measuring unit for measuring the temperature of the liquid;
a time measurement unit that measures time,
The water heater according to claim 1 , wherein the liquid amount determining unit determines the amount of the liquid based on a temperature gradient calculated from the temperature measured by the liquid temperature measuring unit and the time measured by the time measuring unit.
前記液体量判定部は、(前記第2液体温度-前記第1液体温度)/(前記第2時間-前記第1時間)に基づいて、前記液体の量を判定する
請求項2に記載の湯沸かし器。 the time measurement unit includes a first time measurement unit that measures a first time during which the liquid temperature measurement unit measures a first liquid temperature when the temperature of the liquid becomes equal to or higher than a first reference temperature, and a second time measurement unit that measures a second time during which the liquid temperature measurement unit measures a second liquid temperature when the temperature of the liquid becomes equal to or higher than a second reference temperature that is higher than the first reference temperature,
The water heater according to claim 2, wherein the liquid amount determination unit determines the amount of the liquid based on (the second liquid temperature - the first liquid temperature)/(the second time - the first time).
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