(57)【要約】【課題】低消費電力で安定した出湯量が得られる電気湯沸かし器を提供する。【解決手段】容器３内の液体１０の温度を検知する液温度検知部１１と、容器３からの吐出量を指定する変位信号を設定する変位設定部６と、出湯整流部１７と、出湯整流部１７からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段３０と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源（図示せず）を具備し、出湯整流部１７は、出湯手段３０が蓄電電源で駆動される時は、液温度検知部１１で検知された液体１０の温度に基づき、設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、その吐出設定信号に基づいて出湯手段３０への印加電圧を決定するもので、液体１０の温度に基づいて、使用者が設定した変位を補正するので、出湯使用性を低下させることなく蓄電電源を効率的に使える。【選択図】図２
2010099285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に保持された液体の状態を検知する液状態検知手段と、前記容器からの液体吐出量を指定するための変位信号を設定する設定手段と、前記液状態検知手段からの検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成する吐出整流制御手段と、前記吐出整流制御手段からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源を具備し、前記液状態検知手段は、前記容器内の液体の温度を検知する液温度検知部を含み、前記吐出整流制御手段は、前記出湯手段が前記商用交流電源に未接続時に前記蓄電電源で駆動されるときは、前記液温度検知部の検知温度に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、前記吐出設定信号に基づいて前記出湯手段への印加電圧を決定するようにした電気湯沸かし器。
【請求項２】
吐出整流制御手段は、液体の温度が高いときは、出湯手段への印加電圧を標準より下げるように、前記液体の温度が低いときは、前記出湯手段への印加電圧を標準より上げるようにそれぞれ補正する請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項３】
容器内に保持された液体の状態を検知する液状態検知手段と、前記容器からの液体吐出量を指定するための変位信号を設定する設定手段と、前記液状態検知手段からの検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成する吐出整流制御手段と、前記吐出整流制御手段からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源を具備し、前記液状態検知手段は、前記容器内の液体の液面レベルを検知する液位検知部を含み、前記吐出整流制御手段は、前記出湯手段が前記商用交流電源に未接続時に前記蓄電電源で駆動されるときは、前記液位検知部の検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、前記吐出設定信号に基づいて前記出湯手段への印加電圧を決定するようにした電気湯沸かし器。
【請求項４】
吐出整流制御手段は、液体の液面レベルが高いときは、出湯手段への印加電圧を標準より下げるように、前記液体の液面レベルが低いときは、前記出湯手段への印加電圧を標準より上げるようにそれぞれ補正する請求項３に記載の電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に保持した液体を加熱、保温する電気湯沸かし器に関し、特に吐出量を調整することが可能な電気湯沸かし器に関するものである。なお、本発明においては「湯」の文字を用いるが、本発明の電気湯沸かし器における収容物としては水を含む液体一般を指すものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の一般的な電気湯沸かし器は、容器内に収容され加熱、保温された湯は、操作部に設けられた押しボタン式の出湯スイッチを押圧することにより吐出されるよう構成されている。出湯スイッチの押圧により電気湯沸かし器内の電動ポンプが駆動されるため、出湯量は、出湯スイッチの押圧時間により決定される。
【０００３】
また、従来の電気湯沸かし器として、単位時間当たりの出湯量を調整できるものが提案されている。単位時間当たりの出湯量を調整するために、従来の電気湯沸かし器においては、操作部に可変抵抗器等の出湯調整つまみを設けて、その電気抵抗値を使用者が変更することにより電動ポンプへの通電電圧を制御するものであった（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
単位時間当たりの出湯量を調整できる電気湯沸かし器は、吐出された湯を受けるための器に応じて使用者が出湯量を調整できるため、使用者が所望する出湯量を容易に吐出することが可能となる。
【０００５】
また、一次電池や充電式蓄電池などの蓄電素子を装着して電源コンセントに接続しなくても保温中の湯を出湯することができるものも一般的になっており、電源コンセント接続時と同様に出湯量を調整することができる。
【特許文献１】特開平４−２７２７２４号公報
【特許文献２】特開平６−３４３５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の電気湯沸かし器において、充電式蓄電池は一度の充電では取り出しうる電力に限りがあるため、出湯量の調節を必要以上に多量にして出湯し続けたり、長時間放置後に出湯すると短時間で充電式蓄電池の充電容量が無くなるため、容器内の湯が全て出せなくなるとう不都合な課題があった。
【０００７】
また、充電式蓄電池は、実使用に対して余裕を取り過ぎる容量選定を行うと、非常に高コストになるため、消費電力の低減など効率の良い制御方法が求められている。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の電気湯沸かし器において問題となっていた、充電式蓄電池の消費電力低減という課題を、蓄電池の容量を必要以上に大きくすることなく、容器内に保持されている液体の状態に応じて操作状態による出湯手段の印加電圧に有効な補正を行い、充電電力を効率的に消費させることで解決し、使用者が所望量の液体を確実に吐出することができる電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために本発明の電気湯沸かし器は、容器内に保持された液体の状態を検知する液状態検知手段と、前記容器からの液体吐出量を指定するための変位信
号を設定する設定手段と、前記液状態検知手段からの検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成する吐出整流制御手段と、前記吐出整流制御手段からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源を具備し、前記液状態検知手段は、前記容器内の液体の温度を検知する液温度検知部を含み、前記吐出整流制御手段は、前記出湯手段が前記商用交流電源に未接続時に前記蓄電電源で駆動されるときは、前記液温度検知部の検知温度に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、前記吐出設定信号に基づいて前記出湯手段への印加電圧を決定するようにしたもので、液温度検知部で検知された液体の温度に基づいて、設定手段で使用者が設定した変位に対する出力を補正することにより、使用者の出湯使用性を低下させることなく蓄電電源を効率的に使うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電気湯沸かし器は、容器内の液状態に応じて充電蓄電池の電力を効率的に消費するため使用者が所望する量の液体を確実に、かつ不自由無く吐出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、容器内に保持された液体の状態を検知する液状態検知手段と、前記容器からの液体吐出量を指定するための変位信号を設定する設定手段と、前記液状態検知手段からの検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成する吐出整流制御手段と、前記吐出整流制御手段からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源を具備し、前記液状態検知手段は、前記容器内の液体の温度を検知する液温度検知部を含み、前記吐出整流制御手段は、前記出湯手段が前記商用交流電源に未接続時に前記蓄電電源で駆動されるときは、前記液温度検知部の検知温度に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、前記吐出設定信号に基づいて前記出湯手段への印加電圧を決定するようにしたもので、液温度検知部で検知された液体の温度に基づいて、設定手段で使用者が設定した変位に対する出力を補正することにより、使用者の出湯使用性を低下させることなく蓄電電源を効率的に使うことができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の吐出整流制御手段は、液体の温度が高いときは、出湯手段への印加電圧を標準より下げるように、前記液体の温度が低いときは、前記出湯手段への印加電圧を標準より上げるようにそれぞれ補正するもので、蓄電電源の消費電力を効果的に抑えるために実使用において出湯できる総量を増やし、さらに湯温によらず使用者が設定する出湯量調整を安定化させることができる。
【００１３】
第３の発明は、容器内に保持された液体の状態を検知する液状態検知手段と、前記容器からの液体吐出量を指定するための変位信号を設定する設定手段と、前記液状態検知手段からの検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成する吐出整流制御手段と、前記吐出整流制御手段からの吐出設定信号に応じた吐出量を吐出する出湯手段と、商用交流電源に接続中に充電される蓄電電源を具備し、前記液状態検知手段は、前記容器内の液体の液面レベルを検知する液位検知部を含み、前記吐出整流制御手段は、前記出湯手段が前記商用交流電源に未接続時に前記蓄電電源で駆動されるときは、前記液位検知部の検知信号に基づき、前記設定手段で設定された変位信号を補正して吐出設定信号を形成し、前記吐出設定信号に基づいて前記出湯手段への印加電圧を決定するようにしたもので、液位検知部で検知された液体の液面レベルの情報に基づいて、設定手段において使用者が設定した変位に対する出力を補正することにより、蓄電電源を効率的に使いながら容器内の液体を吐出させることができる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第３の発明の吐出整流制御手段は、液体の液面レベルが高いとき
は、出湯手段への印加電圧を標準より下げるように、前記液体の液面レベルが低いときは、前記出湯手段への印加電圧を標準より上げるようにそれぞれ補正するもので、蓄電電源の消費電力を効果的に抑えるため、実使用において出湯できる総量を増やし、さらに湯温によらず使用者が設定する出湯量調整を安定化させることができる。
【００１５】
以下、本発明に係る電気湯沸かし器の好適な実施の形態を添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるが、当該実施の形態により本発明の構成が限定されるものではなく、当該実施の形態と同様な機能、効果を有する部品や構成物は本発明の範囲に含まれるものである。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１の電気湯沸かし器は、使用者が所望量の液体を確実に、且つ安全に吐出することができるように、その内部に保持されている液体の状態を検知し、その検知結果に基づいて、使用者が設定した設定値（変位）を調整（補正）して、使用者が設定した吐出量の液体を確実に吐出できるように構成されたものである。
【００１７】
そして、商用交流のコンセントから電気湯沸かし器の電源コードを外した後に、予め充電した蓄電電源で動作する状態においても出湯動作することができる。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の主要な内部構成を示す概略断面図である。
【００１９】
図１において、本実施の形態における電気湯沸かし器は、外観を構成する本体１と、蓋２とを有しており、本体１の内部には、液体１０を保持する有底円筒状で上部が開口した容器３が設けられている。容器３には、４Ｌの液体が収容できる。本体１の上部開口部分を覆い蒸気口２ｂを有する蓋２は、本体１に対して係合部２ａにおいて回動可能で、且つ脱着可能に係合している。
【００２０】
本体１の上部前面側（図１における上部の左側）には、表示部４及び操作部５が設けられている。即ち、表示部４及び操作部５は、使用者が操作するのに容易な位置に設けられている。表示部４は、容器３内の液体の温度（液温度）、液体の量（液面レベル）、加熱状態、加熱保温に関する設定状態、吐出量、吐出状態等を、ＬＣＤやＬＥＤ等の発光手段により使用者に表示するものである。操作部５には、出湯スイッチなどからなる設定手段である変位設定部６と、再沸騰スイッチ７が設けられており、その他にタイマスイッチ（図示省略）、選択スイッチ、ロック解除スイッチ等の電気湯沸かし器において一般的に設けられている設定スイッチが配設されている。
【００２１】
変位設定部６は、使用者が上部から加圧することにより、下方へ移動（変位）する押しボタンスイッチであり、その下方への変位量が後述する変位検知部１８（図２参照）により検知されるように構成されている。再沸騰スイッチ７は、使用者が容器３内の液体１０を再度沸騰状態とするためのスイッチである。設定スイッチは、沸騰時刻のタイマ予約、保温温度の設定、標準モード／倹約モードを切替え設定、出湯停止状態を解除設定等の各種設定を行うスイッチ群である。
【００２２】
本体１には、容器３内の液体１０を加熱する加熱部８と、容器３内の液体１０を導液管１３を介して出湯口１４から吐出させる出湯駆動部９と、容器３内の液体１０の温度を検知する液温度検知部１１、容器３内の液体１０の液面レベルを検知する液位検知部１２が設けられている。
【００２３】
本実施の形態においては、液温度検知部１１と液位検知部１２により液状態検知手段で
ある液状態検知部１５が構成されている。また、本体１内には、電気湯沸かし器において必要な制御回路及び電源回路等で構成された後述する制御部１６、出湯整流部１７、加熱制御部１９、出湯制御部２０、電源部２１、報知部２２（図２参照）等が搭載された回路基板（図示せず）が設けられている。
【００２４】
加熱部８は、容器３の底面に密接して設けられており、消費電力が大きく加熱時に使用される第１の加熱ヒータ（例えば、１ｋＷ、図示せず）と、消費電力が小さく保温時に使用される第２の加熱ヒータ（例えば、７５Ｗ、図示せず）とから構成されている。なお、本実施の形態における電気湯沸かし器においては、２つの加熱ヒータを用いた例で説明するが、加熱ヒータは２つに限定されるものではなく、１つの加熱ヒータで加熱と保温を印加電圧の電圧調整により行う構成や、３つ以上の複数の加熱ヒータを用いて液温度の状況に応じて適宜所望の加熱ヒータが用いられる構成でもよい。
【００２５】
容器３内の液体を吐出動作させるための出湯駆動部９は、出湯制御部２０からの駆動信号により通電制御される出湯モータ９ａと、この出湯モータ９ａにより回転駆動される出湯ポンプ９ｂとで構成されている。
【００２６】
液温度検知部１１は、温度を電気信号に変換するサーミスタで構成され、容器３内の液体の温度を間接的に測定するように容器３に密接して配設されている。液温度検知部１１は容器３内に収納された液体１０の温度を検知して温度検知信号を出力する。温度検知信号は、後述する制御部１６（図２参照）に出力され、容器３内の液体１０を設定温度に調整する加熱調整等に用いられる。
【００２７】
本実施の形態においては、容器３内の液体１０の温度が９８℃に保持されるよう設定されている。液温度検知部１１が検知した温度が、例えば９０℃より低い場合には、第１の加熱ヒータにより容器３内の液体１０を加熱し、液温度検知部１１により検知された温度がほぼ一定となると、容器３内の液体１０が沸騰したと見なして、第１の加熱ヒータによる加熱状態を終了する。そして、加熱状態を終了すると同時に、第２の加熱ヒータにより一定温度（約９８℃）を維持する保温状態に移行する。この保温状態においては、第２の加熱ヒータは、液温度検知部１１が検知した温度に応じてオンオフ制御される。第１の加熱ヒータと第２の加熱ヒータを有する加熱部８に対する通電制御は、制御部１６（図２参照）により加熱制御部１９（図２参照）を介して行われる。
【００２８】
容器３内の液体１０の液面レベルを検知する液位検知部１２は、高さが異なる複数の液面レベルを検知できるように、複数のレベルセンサである液面センサにより構成されている。本実施の形態における液面センサは、赤外線を発光する発光素子と、その赤外線を受光する受光素子とにより１組の液面センサが構成されている。各組の液面センサにおける発光素子と受光素子は、容器３の底面にある出液孔１３ａと出湯口１４とを連通している導液管１３を挟む両側の同じレベル位置に設けられている。
【００２９】
液面センサは、少なくとも容器３の底面と同じ高さと、容器３の上端開口と同じ高さとの間に配設されて、容器３内の液体１０の液面レベルと同じレベルが導液管１３内に形成される構成である。本実施の形態においては、液位検知部１２として、液面センサ１２Ａ〜１２Ｅの５組の液面センサが設けられている。最上位の液面センサ１２Ａが満水状態（本実施の形態においては４リットルの液体１０を収容している状態）を示し、最下位の液面センサ１２Ｅは、給水が必要な液面レベル（本実施の形態においては０．３リットルの液体１０を収容している状態）であることを示している。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、最上位から次の２つ目の液面センサ１２Ｂが３リットルを保持している状態を示し、３つ目の液面センサ１２Ｃが２リットルを保持している状
態を示し、そして４つ目の液面センサ１２Ｄが１リットルを保持している状態を示す。なお、本実施の形態においては５組の液面センサを用いた例で説明するが、電気湯沸かし器の仕様等に応じてその組数は適宜変更される。このように複数の液面センサ１２Ａ〜１２Ｅにより検知された液位検知信号は、後述する制御部１６及び出湯整流部１７に送られ、出湯調整等に用いられる。
【００３１】
［整流制御部］
上記のように構成された本実施の形態における電気湯沸かし器における整流制御部について以下に説明する。整流制御部は、使用者が変位設定部６により設定した設定値（変位）に応じて電気湯沸かし器の容器３内に保持されている液体を正確に出湯させる整流制御の機能を有しており、図２は、同整流制御部の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２において、温度センサである液温度検知部１１と液面レベルセンサである液位検知部１２は、液状態検知部１５として示されている。液温度検知部１１により検出された液状態検知信号は制御部１６に入力されて、液位検知部１２により検出された液状態検知信号は制御部１６と出湯整流部１７に入力される。操作部５に設けられた変位設定部６から送出された変位信号ｄは、変位検知部１８に入力され、変位設定部６の変位が検知される。変位検知部１８は、入力された変位信号ｄから、吐出設定信号である変位検知信号Ｄを生成し、その変位検知信号Ｄを出湯整流部１７に出力する。従って、出湯整流部１７には液状態検知信号及び変位検知信号Ｄが入力される。ここでは、制御部１６と出湯整流部１７と変位検知部１８により吐出整流制御手段が構成されている。
【００３３】
出湯整流部１７においては、液状態検知信号に基づいて、後述する補正処理により変位検知信号Ｄを補正する。補正後の変位検知信号Ｄｈは制御部１６に入力されて出湯制御に用いられる。制御部１６においては、補正後の変位検知信号Ｄｈに基づいて出湯制御部２０により出湯駆動部９を通電制御する。即ち、出湯制御部２０は、出湯駆動部９の出湯モータ９ａへの印加電圧を決定して出力する。この結果、出湯モータ９ａの回転により出湯ポンプ９ｂは、その時の液体状態が考慮された適切な出湯量の液体１０を容器３から導液管１３を介して出湯口１４から吐出させる。ここでは、出湯駆動部９と出湯制御部２０により出湯手段３０が構成されている。
【００３４】
本実施の形態の電気湯沸かし器においては、変位検知部１８は、変位設定部６が押圧された時の変位状態を検出するものであり、変位設定部６からの変位信号ｄが入力されて、変位設定部６の変位状態を示す変位検知信号Ｄを生成している。即ち、変位検知部１８は、変位設定部６の単位時間当たりの平均変位（例えば、０．５秒間における移動距離の平均値）を検出している。
【００３５】
検出された変位の大きさは、使用者が望む単位時間当たりの出湯量を示すものである。従って、本実施の形態においては、使用者が設定した単位時間当たりの出湯量に調整するため、液状態検知部１５からの液状態検知信号に基づいて演算処理を行い、変位検知信号Ｄを補正する。上記のように、本実施の形態においては、液位検知部１２からの容器３内の液体１０の液面レベルに関する情報である液位検知信号Ｓｆに基づいて、変位検知信号Ｄが補正される。補正の具体的な方法については後述する。
【００３６】
なお、図２に示すように、本実施の形態の電気湯沸かし器における整流制御部には、表示部４、加熱制御部１９、出湯制御部２０、電源部２１が設けられており、それぞれが制御部１６と電気的に接続されて制御されるよう構成されている。
【００３７】
図３は、電源部２１の回路構成を示している。
【００３８】
図３において、商用交流電源２１ａのＡＣ１００Ｖは、ツェナーダイオード２１ｂとコンデンサ２１ｃで分圧され出湯モータ９ａの駆動回路部には半波整流ダイオード２１ｄにより、ＡＣの半波の期間だけツェナーダイオード２１ｂによる約１２Ｖの電圧が印加されるようになっている。電解コンデンサ２１ｅは、半波整流の平滑用コンデンサで容量は１６Ｖ−１０００μＦである。充電式蓄電素子である電気二重層コンデンサ２１ｆは、蓄電電源となる容量２．５Ｖ−５０Ｆの大容量バックアップ用コンデンサであり、商用交流電源２１ａに接続時に充電回路２１ｇにより充電される。
【００３９】
商用交流電源２１ａが未接続時には、昇圧回路２１ｈにより約２．２Ｖ〜約１．０の充電電圧を約６Ｖに昇圧して、出湯モータ９ａや制御部１６、出湯制御部２０、報知部２２、表示部４の駆動電圧電源となる。加熱部８を動作させる程の能力は無い。電気二重層コンデンサ２１ｆの１回当りの充電で出湯できる総湯量は約５．０Ｌであるため容器３の定格容量４Ｌは全て出湯することができる。しかし、これは商用交流電源２１ａ切断直後に出湯した場合の能力であって、しばらく放置した後に出湯できる総湯量は減ってしまう。これは、制御部１６などの回路でも常に電流が消費されているため出湯しなくても電気二重層コンデンサ２１ｆの充電容量が除々に減ってしまうためである。
【００４０】
本実施の形態の電気湯沸かし器においては、全量４Ｌを出湯させることができるのは商用交流電源２１ａ切断後約２ｈ経過までであり、それ以上経過した場合は出湯できる量は減ることになる。
【００４１】
［変位設定部６］
図４は、本実施の形態の電気湯沸かし器に用いた変位設定部６の具体的な構成を示す断面図である。図５は、変位設定部６のスライドボリューム２６と変位検知部１８を示す回路図である。
【００４２】
図４に示すように、本体１の上部前面側にある変位設定部６は、本体１から上方に突出した押しボタン６ａと、本体１の裏面に固着された押しボタンケース６ｂとを有している。押しボタンケース６ｂは、押しボタン６ａが押圧されたとき、押しボタンケース６ｂの内面に沿って押しボタン６ａの外周部分が摺動するよう構成されている。また、変位設定部６は、押しボタン６ａと押しボタンケース６ｂとの間に配置されそれぞれを伸張する方向に押圧するコイルバネ２３と、コイルバネ２３を貫通し、一端が押しボタン６ａの内面に固着され、他端が押しボタンケース６ｂを貫通しているスライドバー２４と、押しボタンケース６ｂを貫通しているスライドバー２４の他端に設けられた接片２５が摺動するスライドボリューム２６とを有している。変位設定部６においては、使用者により押しボタン６ａが押圧されたとき、スライドバー２４の接片２５がスライドボリューム２６を摺動し、その摺動距離に応じてスライドボリューム２６の抵抗値が変化する構成である。
【００４３】
図５に示すように、変位検知部１８においては、電源電圧が抵抗Ｒ１と可変抵抗ＲＶであるスライドボリューム２６により、押しボタン６ａの摺動距離に応じた分圧信号を形成する。この分圧信号は、変位検知部１８の抵抗Ｒ２とキャパシタＣ１とにより整流されて、変位検知部１８から変位検知信号Ｄが出力される。変位検知信号Ｄは、出湯整流部１７に入力されて、液状態検知信号に基づき補正処理が行われる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、押しボタン式の変位設定部６を用いた構成例で説明したが、この変位設定部は、使用者が変位を設定できる機能を有するものであれば良く、例えば回転式のつまみにより変位を設定できるものでも良い。また、本実施の形態では、変位検知部１８としてスライド式のボリューム（可変抵抗器）を用いたが、感圧導電素子等を用いて変位を電気信号に変換する電子デバイス等を用いても良い。
【００４５】
［出湯整流部１７の補正処理］
下記表１は、電気二重層コンデンサ２１ｆで出湯モータ９ａを駆動する場合の変位設定部６の変位（ｍｍ）に対する、変位検知信号Ｄ［Ｖ］、出湯モータ９ａへの印加電圧［Ｖ］を示す。表１における印加電圧及び出湯量は、変位検知信号Ｄの補正を行っていない場合であり、そのまま出湯制御部２０を介して出湯された場合である。
【００４６】
【表１】
2010099285.tif 000003
【００４７】
表１に示すように、本実施の形態においては、変位が０ｍｍ以上１．０ｍｍ未満（表１においては０〜１と表示）の場合には、出湯モータ９ａには電圧が印加されず、変位が１．０ｍｍ以上のときから３．０Ｖ以上の電圧が印加されて出湯モータ９ａが回転し、出湯ポンプ９ｂが駆動されるよう構成されている。変位が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の範囲内のときの出湯量が最小である。出湯量は、液状態により変わるためおよそ約２０ｍｌ／秒〜２５ｍｌ／秒である。本実施の形態において用いた変位設定部６は、その最大変位量が２０．０ｍｍであり、このときの印加電圧は７．７５Ｖ、出湯量は７０ｍｌ／秒に設定されている。このように、本実施の形態においては、変位が１ｍｍ変わる毎に出湯モータ９ａへの印加電圧が０．２５Ｖ単位で変わるよう制御されている。
【００４８】
しかし、電気湯沸かし器においては、その容器３内に保持されている液体の状態に応じて出湯ポンプ９ｂを同様に駆動しても、吐出量が変わることが知られている。例えば、水はその温度により粘性が変化するため、電気湯沸かし器において、出湯ポンプ９ｂを同様に駆動しても、水の温度が変わると吐出量が変化することが知られている。また、容器３内の湯のレベル（液位）が高い場合（湯量が多い場合）は、低い場合（湯量が少ない場合）に比べて、容器３の液面高さと出湯口１４との水頭差が小さいため、単位時間当たりの湯量が多く吐出される。
【００４９】
このため、液温度検知部１１の温度が高い場合と、液位検知部１２による液体の液位が高い場合は、出湯モータ９ａへの印加電圧を低めに補正することで、電気二重層コンデンサ２１ｆの昇圧回路２１ｈによる昇圧比率を抑えて、充電電圧をより低電圧時まで使用できるようにしている。
【００５０】
表２は、変位設定部６の変位に対する液温と印加電圧との補正関係を示している。
【００５１】
【表２】
2010099285.tif 000004
【００５２】
例えば、変位設定部６の変位が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満（表２においては１〜２と表示）の範囲内に指定された場合において、液温１００℃〜８５℃の場合２．７０Ｖの印加電圧が出湯モータ９ａに通電されることを示している。また、変位設定部６の変位が２０．０ｍｍ以上に指定された場合、７．４５Ｖの印加電圧が出湯モータ９ａに通電されることを示している。
【００５３】
１秒当たりの出湯量を２２ｍＬにする場合に、液温が高い程、粘性が低いため本実施の形態の電気湯沸かし器においては、液温が５９℃〜３５℃のときの出湯モータ９ａの印加電圧を３．００Ｖを標準として、液温が８４℃〜６０℃の範囲では２．８５Ｖに補正しても同量が出湯できる。同様に液温が１００℃〜８５℃のときは２．７０Ｖに補正すれば良い。同様に、変位設定部６の変位が１２ｍｍ〜１３ｍｍのとき１秒当たりの出湯量４４ｍＬに設定する場合、液温が５９℃〜３５℃のとき出湯モータ９ａの印加電圧は５．７５Ｖを標準として、液温が８４℃〜６０℃の範囲では５．６０Ｖに補正しても同量が出湯できるようにしている。そして、液温が１００℃〜８５℃のときは５．４５Ｖに補正すれば良い。
【００５４】
使用者にとっては、変位設定部６を押して出湯する場合、同じ変位でおよそ同じ量の湯が出る方が使い勝手が良く、液温により結果としての出湯量がほぼ同じになるため、出湯モータ９ａの電圧を低下させる補正が行える。よって、必要以上に昇圧回路２１ｈで高い電圧に昇圧する頻度が減るため電気二重層コンデンサ２１ｆの消費を抑えることができる。
【００５５】
表１の電圧設定は補正を行っていないため、液温が低い場合の出湯量を考慮すると出湯モータ９ａの印加電圧を低くすることができないため、液温が高い場合は出湯量が必要以上に多くなり、電気二重層コンデンサ２１ｆの消費も早くなってしまう。前述したように、補正を行わない場合は、全量４Ｌを出湯させることができるのは商用交流電源２１ａ切断後約２ｈ経過までであるが、本実施の形態によると、商用交流電源２１ａ切断後約３ｈ３０分経過後でも全量４Ｌを出湯できるようになる。これは、液温が高い場合の印加電圧を補正により低くしているため、昇圧回路２１ｈの昇圧比を低く抑えることができるため、昇圧回路２１ｈの効率が良くなり、電気二重層コンデンサ２１ｆをより低電圧まで使用できるためである。
【００５６】
表３は、変位設定部６の変位に対する液面レベルと印加電圧との補正関係を示している。このときの液温の基準は９０℃としている。
【００５７】
【表３】
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【００５８】
例えば、変位設定部６の変位が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満（表３においては１〜２と表示）の範囲内に指定された場合において、液面レベル４Ｌ〜３Ｌの場合２．７６Ｖの印加電圧が出湯モータ９ａに通電されることを示している。また、変位設定部６の変位が
２０．０ｍｍ以上に指定された場合、７．５１Ｖの印加電圧が出湯モータ９ａに通電されることを示している。１秒当たりの出湯量を２２ｍＬにする場合に、液面レベルが高い程水頭差が低いため、本実施の形態の電気湯沸かし器においては、液面レベルが２Ｌ〜１Ｌのとき出湯モータ９ａの印加電圧は３．００Ｖを標準として、液面レベルが３Ｌ〜２Ｌの範囲では２．８８Ｖに補正しても同量が出湯できる。同様に液面レベルが４Ｌ〜３Ｌのときは２．７６Ｖに補正すれば良い。
【００５９】
同様に、変位設定部６の変位が１２ｍｍ〜１３ｍｍのとき１秒当たりの出湯量４４ｍＬに設定する場合、液面レベルが２Ｌ〜１Ｌのとき出湯モータ９ａの印加電圧は５．７５Ｖを標準として、液面レベルが３Ｌ〜２Ｌの範囲では５．６３Ｖに補正しても同量が出湯できるようにしている。そして、液面レベルが４Ｌ〜３Ｌのときは５．５１Ｖに補正すれば良い。
【００６０】
使用者にとっては変位設定部６を押して出湯する場合、同じ変位でおよそ同じ量の湯が出る方が使い勝手が良く、液面レベルにより結果としての出湯量がほぼ同じになるため、出湯モータ９ａの電圧を低下させる補正が行える。よって、必要以上に昇圧回路２１ｈで高い電圧に昇圧する頻度が減るため電気二重層コンデンサ２１ｆの消費を抑えることができる。
【００６１】
前述したように、補正を行わない場合は、全量４Ｌを出湯させることができるのは商用交流電源２１ａ切断後約２ｈ経過までであるが本実施の形態によると、商用交流電源２１ａ切断後約３ｈ経過後でも全量４Ｌを出湯できるようになる。これは、液面レベルが高い場合の印加電圧を補正により低くしているため、昇圧回路２１ｈの昇圧比を低く抑えることができ、昇圧回路２１ｈの効率が良くなり、電気二重層コンデンサ２１ｆをより低電圧まで使用できるためである。
【００６２】
以上のように、本実施の形態の電気湯沸かし器においては、液温度や液面レベルに応じて出湯モータ９ａへの印加電圧に有効な補正を行うことで、変位設定部６の各変位で同じ出湯量に調整することができ、尚且つ、電気二重層コンデンサ２１ｆをより低電圧まで使用することができるため、交流電源に接続しない状態で長時間放置しても出湯できる総量を確保することができる。
【００６３】
尚、前述の実施の形態において、液状態検知部１５では、容器３内の液体１０の液面レベルと温度を検知する構成であるが、容器３の底部の圧力を検知する構成や、容器３内部の液体の粘性を検知して、その検知結果に基づき、変位設定部６からの変位信号ｄに対して補正処理を行う構成も可能である。
【００６４】
なお、前述の実施の形態においては「電気湯沸かし器」として容器内に収納される液体として「水」を想定して説明したが、本発明においては、収容物としての液体が「水」に限定されるものではなく、一般的な液状流体を加熱、保温する機器を含むものである。その場合には、変位に対する液面レベルや液体温度等の各種設定が前述の実施の形態において説明した技術的思想に基づき適宜変更されることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る電気湯沸かし器は、容器内の液状態に応じて電気二重層コンデンサの電力を効率的に消費するため使用者が所望する量の液体を確実に、かつ不自由の無い量を吐出することができるもので、飲料用の加熱抽出器などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の内部構成を示す概略断面図
【図２】同電気湯沸かし器における整流制御部の構成を示すブロック図
【図３】同電気湯沸かし器における電源部の回路構成を示す回路図
【図４】同電気湯沸かし器における変位設定部の構成を示す断面図
【図５】同電気湯沸かし器における変位設定部と変位検知部を示す回路図
【符号の説明】
【００６７】
１  本体
２  蓋
３  容器
４  表示部
５  操作部
６  変位設定部（設定手段）
６ａ  押しボタン
６ｂ  ボタンケース
７  再沸騰スイッチ
８  加熱部
９  出湯駆動部（出湯手段）
９ａ  出湯モータ
９ｂ  出湯ポンプ
１０  液体
１１  液温度検知部（液状態検知手段）
１２  液位検知部（液状態検知手段）
１３  導液管
１４  出湯口
１５  液状態検知部（液状態検知手段）
１６  制御部（吐出整流制御手段）
１７  出湯整流部（吐出整流制御手段）
１８  変位検知部（吐出整流制御手段）
１９  加熱制御部
２０  出湯制御部（出湯手段）
２１  電源部
２１ａ  商用交流電源
２１ｂ  ツェナーダイオード
２１ｃ  コンデンサ
２１ｄ  半波整流ダイオード
２１ｅ  電解コンデンサ
２１ｆ  電気二重層コンデンサ（蓄電電源）
２１ｇ  充電回路
２１ｈ  昇圧回路
２２  報知部
２３  コイルバネ
２４  スライドバー
２５  接片
２６  スライドボリューム
３０  出湯手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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