(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、前記バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、前記出湯手段と前記計時手段の動作を制御する制御手段を備え、前記バックアップ電源より電源供給されている時、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに前記制御手段に電源供給し、第１所定レベル以下であれば、前記昇圧手段が動作し前記バックアップ電源を昇圧して前記制御手段に電源供給することを特徴とする電気湯沸かし器。
【請求項２】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、前記バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、前記出湯手段と前記計時手段の動作を制御する制御手段を備え、前記バックアップ電源より電源供給されている時、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに前記制御手段に電源供給し、第１所定レベル以下であれば、前記昇圧手段が動作し前記バックアップ電源を所定時間毎に昇圧して前記制御手段に電源供給することを特徴とする電気湯沸かし器。
【請求項３】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、前記バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、前記出湯手段と前記計時手段の動作を制御する制御手段を備え、前記バックアップ電源より電源供給されている時、出湯手段により液体を吐出する時は前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧に昇圧して前記出湯手段と前記制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がなく且つバックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに前記制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がなく且つバックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベル以下であれば、前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧より低い第２所定電圧に昇圧して前記制御手段に電源供給することを特徴とする電気湯沸かし器。
【請求項４】
バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより低い第２所定レベル以下となると出湯手段による液体の吐出を禁止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項５】
バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルもしくは第２所定レベルより低い第３所定レベル以下となると昇圧動作を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項６】
バックアップ電源の残存エネルギ検知を所定時間毎に行なうことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項７】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、前記バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、前記出湯手段と前記計時手段の動作を制御する制御手段を備え、前記バックアップ電源より電源供給されている時、出湯手段により液体を吐出する時は、前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧に昇圧して前記出湯手段と前記制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がない時は、前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧より低い第２所定電圧に昇圧して前記制御手段に電源供給することを特徴とする電気湯沸かし器。
【請求項８】
バックアップ電源の残存エネルギが第２所定レベル以下となると出湯手段による液体の吐出を禁止することを特徴とする請求項７記載の電気湯沸かし器。
【請求項９】
バックアップ電源の残存エネルギが第２所定レベルより低い第３所定レベル以下となると昇圧動作を停止することを特徴とする請求項８記載の電気湯沸かし器。
【請求項１０】
バックアップ電源の残存エネルギ検知を所定時間毎に行なうことを特徴とする請求項８または９に記載の電気湯沸かし器。
【請求項１１】
第１昇圧電圧もしくは第２昇圧電圧への昇圧動作を所定時間毎に行なうことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電源が入力されない時、バックアップ電源で電源供給を行なう電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気湯沸かし器において、商用電源が入力されないとき、バックアップ電源によりお湯の吐出動作や計時動作等を行なうものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、バックアップ電源を昇圧せず直接機器に電源供給するためバックアップ電源の使用電圧範囲が狭かったり、バックアップ電源を常時昇圧して機器に電源供給するため使用効率が悪かったりし、バックアップ電源の有効活用に問題があった。
【０００４】
本発明は、バックアップ電源の使用効率を格段に向上させた電気湯沸かし器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために本発明は、液体を収容する容器と、容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、出湯手段と計時手段の動作を制御する制御手段を備え、バックアップ電源より電源供給されている時、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに前記制御手段に電源供給し、第１所定レベル以下であれば、前記昇圧手段が動作し前記バックアップ電源を昇圧して前記制御手段に電源供給することようにしたものである。
【０００６】
バックアップ電源の残存エネルギレベルが大きい時は昇圧なしで電源供給し、残存エネルギレベルが、昇圧なしの供給で制御手段の最低動作電圧を下回る直前のレベルとなった時、昇圧して電源供給することで、バックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、液体を収容する容器と、容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、出湯手段と計時手段の動作を制御する制御手段を備え、バックアップ電源より電源供給されている時、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに前記制御手段に電源供給し、第１所定レベル以下であれば、昇圧手段が動作し前記バックアップ電源を昇圧して前記制御手段に電源供給することでバックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、液体を収容する容器と、容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、出湯手段と計時手段の動作を制御する制御手段を備え、バックアップ電源より電源供給されている時、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに制御手段に電源供給し、第１所定レベル以下であれば、昇圧手段が動作しバックアップ電源を所定時間毎に昇圧して制御手段に電源供給することでバックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、液体を収容する容器と、容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、出湯手段と計時手段の動作を制御する制御手段を備え、バックアップ電源より電源供給されている時、出湯手段により液体を吐出する時は前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧に昇圧して出湯手段と制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がなく且つバックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより大きいければ、バックアップ電源を昇圧せずに制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がなく且つバックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベル以下であれば、昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧より低い第２所定電圧に昇圧して制御手段に電源供給することで、バックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の発明において、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルより低い第２所定レベル以下となると出湯手段による液体の吐出を禁止することで、バックアップ電源の使用効率を向上することができ且つ昇圧手段が過負荷となることのない高信頼性構成となる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の発明において、バックアップ電源の残存エネルギが第１所定レベルもしくは第２所定レベルより低い第３所定レベル以下となると昇圧動作を停止することすることで、バックアップ電源の使用効率を向上することができ且つ昇圧手段が過負荷となることのない高信頼性構成となる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項の発明におけるバックアップ電源の残存エネルギ検知を所定時間毎に行なうことで、検知動作に要する消費電力を軽減でき、更にバックアップ電源の使用効率を向上できる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、液体を収容する容器と、容器内の液体を吐出する出湯手段と、商用電源が入力されない時、機器に電源供給するバックアップ電源と、時間を計時する計時手段と、バックアップ電源を昇圧する昇圧手段と、出湯手段と計時手段の動作を制御する制御手段を備え、バックアップ電源より電源供給されている時、出湯手段により液体を吐出する時は、昇圧手段がバックアップ電源を第１所定電圧に昇圧して出湯手段と制御手段に電源供給し、出湯手段による液体の吐出がない時は、前記昇圧手段が前記バックアップ電源を第１所定電圧より低い第２所定電圧に昇圧して前記制御手段に電源供給することするで、バックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７の発明において、バックアップ電源の残存エネルギが第２所定レベル以下となると出湯手段による液体の吐出を禁止することで、バックアップ電源の使用効率を向上することができ且つ昇圧手段が過負荷となることのない高信頼性構成となる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８の発明において、バックアップ電源の残存エネルギが第２所定レベルより低い第３所定レベル以下となると昇圧動作を停止することすることで、バックアップ電源の使用効率を向上することができ且つ昇圧手段が過負荷となることのない高信頼性構成となる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９の発明における、バックアップ電源の残存エネルギ検知を所定時間毎に行なうことで、検知動作に要する消費電力を軽減でき、更にバックアップ電源の使用効率を向上できる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項３〜１０のいずれか１項の発明における第１昇圧電圧もしくは第２昇圧電圧への昇圧動作を、所定時間毎に行なうことで、昇圧動作に要する電力損失を軽減でき、更にバックアップ電源の使用効率を向上できる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本実施例における構成図である。
【００２０】
図１において、本体１内に上面開口の水を収容する容器２があり、容器の上部を覆う蓋３が配置されている。また、容器２内の水を加熱する加熱手段４と、容器２内の水温を検知する温度検知手段５と、容器２内のお湯を、吐出口２０から外部に導くための電動ポンプ７と、電動ポンプ７の駆動源となる出湯手段であるモータ６が下方に、商用電源が供給されない時、機器に電源を供給するバックアップ電源１４と、商用電源を入力する電源コンセント１９が側方に、使用者が容易に操作できる操作部８が上方に配置されている。ここで、操作部８は、お湯を出湯するための出湯スイッチ９と出湯動作の動作を許可するための出湯ロック解除スイッチ１０と、保温状態にあるお湯を再度沸き上がらせるための再沸騰スイッチ１１と、保温温度を設定するための保温温度設定選択スイッチ１２と、湯温と保温温度設定を表示する表示素子１３（図１では湯温９８℃、９８保温設定の状態を表示（図１の▲は設定された保温温度を示している））から構成されており、また、加熱手段４は、容器２内の水を沸騰させる大きな出力をもつもの、例えば１０００Ｗの主ヒータと、容器２内の水を保温する比較的小さな出力をもつもの、例えば７５Ｗの補助ヒータとで構成されている。
【００２１】
次に、１５はバックアップ電源１４と制御手段１６からの信号を入力とし、制御手段１６とモータ６に信号出力する昇圧手段であり、１７は制御手段との間で信号の入出力を行なう計時手段であり、１８は制御手段との間で信号の入出力を行なう記憶手段であり、１６は温度検知手段５とバックアップ電源１４と昇圧手段１５と操作部８と計時手段１７と記憶手段１８からの信号を入力とし、加熱手段４とモータ６と操作部８と昇圧手段１５と計時手段１７と記憶手段１８に信号出力する制御手段である。
【００２２】
図２は、図１の構成を有する本実施例の制御回路図であり、図２を用いて本実施例の詳細な説明を行なう。
【００２３】
図２において、商用電源２１は電源コンセント１９を介して制御回路に電源を供給しており、加熱手段である主ヒータ４ａが主ヒータ駆動用リレー２２を介して、補助ヒータ４ｂが補助ヒータ駆動用リレー２４を介して接続されている。
【００２４】
また、商用電源２１は整流回路２６、変圧回路２７、逆流阻止用ダイオード２９、レギュレータ３０（ここでは入力電圧５Ｖ以上の時は出力５Ｖ、入力が５Ｖより小さいときは、入力電圧から０．１Ｖを減じた出力を行なうレギュレータとする）を通してマイクロコンピュータ３３に入力（以降ＶＤＤ電源とする）されており、ダイオード２９の出力（以降ＶＵ２電源とする）は出湯スイッチ９、モータ駆動用トランジスタ３５を通してモータ６に、変圧回路２７の出力（以降ＶＵ１電源とし、ここでは８Ｖとする）は充電回路３７、逆流阻止用ダイオード３８を通してバックアップ電源１４に接続されている。
【００２５】
また更に、バックアップ電源１４は昇圧回路１５を介してＶＵ２電源に電源供給している。ＶＵ２電源は、商用電源２１からもバックアップ電源１４からも電源供給できる構成であるが、変圧回路１８からの出力電圧は昇圧回路１５の出力電圧より大きくなるよう設定しており、商用電源２１とバックアップ電源１４の両方接続されている時は、商用電源２１より電源供給される。
【００２６】
また、昇圧回路１５は逆流阻止用のショットキーバリアダイオードが内臓されており、ＶＵ２電源からバックアップ電源１４の方向には電流が流れない構成となっており、制御手段である中央制御装置１６が昇圧回路１５に昇圧オフ信号を出力している時の昇圧回路１５の出力は、入力すなわちバックアップ電源１４の電圧（以降ＶＢＫ電源とする）から前述したショットキーバリアダイオードの電圧（ここでは０．３Ｖ一定とする）を減じた値となる。
【００２７】
また、２８、３０、３２はそれぞれ、ＶＵ１電源、ＶＵ２電源、ＶＤＤ電源の平滑用コンデンサである。
【００２８】
電源コンセント１９から商用電源２１が供給されると、制御手段である中央制御装置１６は、温度検知手段である温度センサ５と抵抗器３４の分圧電圧から得られる検知温度（以降θとする）に基づいて主ヒータ４ａと補助ヒータ４ｂのオンオフ制御を、リレー駆動回路２３、２５と主ヒータ駆動用リレー２２、補助ヒータ駆動用リレー２４を介して行なう。検知温度θが、あらかじめ設定された所定温度θ１（例えば約９０℃）より低ければ、主ヒータ４ａ及び補助ヒータ４ｂをオンし表示素子であるＬＣＤ１３に温度表示する。その後、温度検知と温度表示を繰り返し、温度上昇（以降Δθとする）があらかじめ設定された温度上昇値（Δθ）より小さくなると、容器内のお湯が沸騰したと判断し主ヒータ４ａ及び補助ヒータ４ｂをオフする。
【００２９】
その後は、やはり温度検知と温度表示を繰り返し、検知温度に基づいて、あらかじめ設定された所定温度θ２（例えば約９８℃）を維持するよう、中央制御装置１６が補助ヒータ４ｂをオンオフ制御する。主ヒータ４ａ及び補助ヒータ４ｂをオンしお湯を温度上昇している状態を沸騰モード、所定温度θ２を維持するよう補助ヒータ４ｂをオンオフしている状態を保温モードとして以降説明する。
【００３０】
機器が沸騰モード、保温モードのいずれにある場合にも、温度検知は繰り返し、保温モード中に水等が追加され検知温度θがθ１より低くなると機器は再度沸騰モードとなる。また、保温モード中に再沸騰スイッチ１１が押され中央制御装置１６に信号入力されると機器は沸騰モードへと移行する。
【００３１】
保温温度設定選択スイッチ１２が押され中央制御装置１６に信号入力されると、中央制御装置１６は所定温度θ１、θ２の値を切り替える（θ１を例えば約８５℃、θ２を例えば約８０℃）とともに設定が切り替わったことをＬＣＤ１３に表示する。保温モードにおいては、保温温度設定選択スイッチ１２が押されると約８５℃を維持する動作となる。
【００３２】
また、商用電源２１が供給されると、中央制御装置１６は充電回路３７と逆流阻止用ダイオード３８を介してＶＵ１電源からバックアップ電源１４を充電させる。バックアップ電源１４の充電量は、抵抗器３９と抵抗器４０の分圧電圧として中央制御装置１６に入力され、あらかじめ設定された電圧値（ここでは４Ｖとする）となると中央制御装置１６はバックアップ電源１４への充電を停止させる。４Ｖ到達後、自己放電等で所定電圧（例えば３．８Ｖ）まで電圧降下すると、再度４Ｖまでの充電動作を行なう。前記の通り、ＶＢＫ電源は時間経過で３．８Ｖ〜４Ｖとなるよう充電制御される。
【００３３】
一方、商用電源２１からの発生するＶＵ１電源は８Ｖとしており、逆流阻止用ダイオード２９の電圧降下分（ここでは０．７Ｖとする）を考慮しても、ＶＵ２電源はＶＵ１電源より供給され、７．３Ｖとなる。商用電源２１が供給されている時は昇圧回路１５の昇圧動作はオフしており、昇圧回路１５に内臓のショットキーバリアダイオードにより、ＶＵ２電源からＶＢＫ電源への電流逆流を防いでいる。
【００３４】
また更に、商用電源２１が供給されると、出湯ロック解除スイッチ１０からの信号入力で中央制御装置１６が、抵抗器３６を介してモータ駆動用トランジスタ３５を駆動する。９は使用者が用意に操作できる出湯スイッチであり、トランジスタ３５がオンした状態で出湯スイッチ９をオンするとモータ６が駆動しモータに直結したポンプによって容器内のお湯を吐出できる。
【００３５】
ここで、記憶手段であるＲＡＭ１８は、機器の動作状態、例えば保温温度設定や動作モード、出湯動作の有無等を記憶するメモリであり，中央制御装置１６の制御で書き込み及び読み出しが行なわれ、計時手段であるタイマ１７は温度検知タイミング、ＲＡＭ１８への書き込み、読み出しタイミング等の基本時間を中央制御装置１６の制御で生成している。
【００３６】
次に、ＶＢＫ電源が４Ｖに充電された時点で、商用電源がオフすると、ＶＵ２電源はＶＢＫ電源より電源供給され、抵抗器３９と抵抗器４０の分圧電圧として検知したバックアップ電源１４の残存エネルギが第１所定レベル（ここではＶＢＫが２．５Ｖ）より大きい時、ＶＢＫ電源からＶＵ２電源電源への電源供給は、昇圧回路１５の昇圧動作をオフして行なわれ、時間経過で残存エネルギが第１所定レベル（ここではＶＢＫが２．５Ｖ）以下となった時、ＶＢＫ電源からＶＵ２電源電源への電源供給は、昇圧回路１５の昇圧動作をオンし、昇圧回路の出力すなわちＶＵ２電源を第２昇圧電圧（ここでは３Ｖ）とする。
【００３７】
そして、更に時間経過し、残存エネルギが第３所定レベル（ここではＶＢＫが０．５Ｖ）以下となると、昇圧動作は停止する。残存エネルギが、最大充電レベル（ＶＢＫが４Ｖ相当のエネルギ）から第３所定レベルまでの間は、制御手段である中央制御装置１６を含むマイクロコンピュータ３３（以降マイコンと称する）に有効な電源を供給し続けられ、温度検知、ＬＣＤ表示、ＲＡＭ１７の動作とデータ保持、タイマの動作が可能となる。
【００３８】
図３はバックアップ電源１４から電源供給されている時の電源電圧特性である。図３を用いて更に詳細に説明する。商用電源オフのタイミングを時間０とすると、ＶＢＫ電源が、出湯動作がなく、４Ｖから第１所定レベル２．５Ｖ、第３所定レベル０．５Ｖを経て図示の通り減衰した場合、商用電源オフ直後は、ＶＵ２電源は中央制御装置１６の制御で昇圧動作がオフであるため、ＶＢＫ電源から昇圧回路１５内のショットキーバリアダイオードの電圧損失分だけ電圧降下（ここでは０．３Ｖとする）した３．７Ｖに、ＶＤＤ電源は前述したレギュレータ３１の特性により、ＶＵ２電源から０．１Ｖ減じた３．６Ｖとなる。
【００３９】
その後、バックアップ電源１４の残存エネルギを抵抗器３９と抵抗器４０の分圧電圧の形で、中央制御装置１６は常時モニタし続け、ＶＢＫ電源が第１所定レベル２．５Ｖとなった地点で、中央制御装置１６は昇圧回路１５を制御し、ＶＢＫ電源を昇圧してＶＵ２電源とＶＤＤ電源に電源供給する。ＶＢＫ電源が第１所定レベル２．５Ｖとなる直前は、商用電源オフ直後と同様に昇圧動作オフであるため、ＶＵ２電源はＶＢＫ電源より０．３Ｖ減じた電圧２．２Ｖに、ＶＤＤ電源はＶＵ２電源より０．１Ｖ減じた２．１Ｖとなる。ここで、例えばマイコン３３の最小動作電圧２．０Ｖとすると、ＶＤＤ電源は２．１Ｖとなった以降は昇圧されるため継続してマイコン動作が行える。
【００４０】
ＶＢＫ電源が第１所定レベル２．５Ｖとなると、ＶＵ２電源は昇圧回路１５により、ＶＢＫ電源が第２昇圧電圧（ここでは３．０Ｖとする）まで昇圧される。この時、ＶＤＤ電源はＶＵ２電源より０．１Ｖ減じた２．９Ｖとなる。ＶＵ２電源の３．０Ｖ、ＶＤＤ電源の２．９Ｖへの昇圧動作は、ＶＢＫ電源が第１所定レベルより低い第３所定レベル０．５Ｖとなるまで継続され、第３所定レベル０．５Ｖとなると、昇圧回路１５の昇圧動作を停止させる。
【００４１】
以上のように、本実施例によると、バックアップ電源の残存エネルギが、制御手段、計時手段、記憶手段を含むマイコンに昇圧なく電源供給できる直上レベルすなわち第１所定レベルまでは、バックアップ電源が昇圧なしでマイコンに電源供給し、第１所定レベル以下となると、バックアップ電源が昇圧してマイコンに電源供給することで、商用電源がない時も、計時動作や温度検知動作や温度表示動作等が行え、且つバックアップ電源を高効率で使用することができる。
【００４２】
例えば、図３の電源電圧制御に対して、バックアップ電源を常時昇圧してＶＵ２電源を得る場合と比較すると、昇圧回路の電力変換効率分は最低でもエネルギ損失は少なく、バックアップ電源を昇圧せずにＶＵ２電源を得た場合と比較すると、バックアップ電源の使用電圧範囲が大きく有効利用できる。
【００４３】
また、図３の電源電圧制御での、第３所定レベル０．５Ｖは、昇圧出力３Ｖを得るときに、昇圧回路の過負荷となる限界レベルであり、第３所定レベルで昇圧動作を停止することで昇圧回路の信頼性を確保できるものである。
【００４４】
尚、図３の電源電圧制御では、第１所定レベルを２．５Ｖ（ＶＤＤ電源で２．１Ｖ）、第２昇圧電圧を３．０Ｖ（ＶＤＤ電源で２．９Ｖ）として説明したが、いずれも制御手段である中央制御装置を含むマイコンに最小動作電圧以上を供給できるレベルないしは電圧であれば同等の効果が得られる。
【００４５】
また、マイコンによっては、計時動作や記憶手段のデータ保持動作を行うための最小動作電圧より、温度検知を行なうためのＡＤ変換動作の最小動作電圧が高い場合があり、例えば計時動作や記憶手段のデータ保持動作の最小動作電圧が２．０Ｖであり、ＡＤ変換動作の最小動作電圧が２．９Ｖであったとすると図３におけるＶＢＫ電源が３．３Ｖから２．５Ｖの範囲にある時は、温度検知を行う時のみＶＵ２を３．０Ｖ、ＶＤＤを２．９Ｖとすることで、温度検知動作とバックアップ電源の高効率使用を両立することができる。
【００４６】
また尚、図３の電源電圧制御では、ＶＢＫ電源が第１所定レベルまで減衰し第３所定レベルに達するまでは常時昇圧動作を行うとしているが、この昇圧動作を所定時間毎に行うものとし、間欠昇圧動作の間の昇圧オフ期間は、ＶＵ２電源に接続したコンデンサ３０もしくはＶＤＤ電源に接続したコンデンサ３３でＶＤＤ電源がマイコンの最小動作電圧以下となるのを抑制することで、更にバックアップ電源の高効率使用が行なえる。
【００４７】
また尚、図３の電源電圧制御では、バックアップ電源の残存エネルギ検知は常時行うとしているが、これをＶＢＫ電源の減衰特性に対して支障の無い所定時間毎に行なうものとすれば更にバックアップ電源の高効率使用が行なえる。例えば、ＶＢＫが５分で０．１Ｖ電圧低下するとすれば、マイコン最小動作電圧２．０Ｖに対して０．１Ｖ高い２．１ＶのＶＤＤ電源となると昇圧を開始するよう第１所定レベルを設定し、昇圧停止の第３所定レベルを昇圧回路の過負荷限界の０．５Ｖより０．１Ｖ高い０．６Ｖと設定すれば、５分毎に残存エネルギ検知するとしても問題ない。
【００４８】
図４はバックアップ電源１４から電源供給され、出湯操作があった場合の電源電圧特性である。図４は出湯操作の無い箇所は図３の説明で前述したものと同様であり、特に出湯操作のあった箇所に着目して以後説明する。
【００４９】
商用電源オフ直後は、ＶＵ２電源は中央制御装置１６の制御で昇圧動作がオフであるため、ＶＢＫ電源から昇圧回路１５内のショットキーバリアダイオードの電圧損失分だけ電圧降下（０．３Ｖ）した３．７Ｖに、ＶＤＤ電源は前述したレギュレータ３１の特性により、ＶＵ２電源から０．１Ｖ減じた３．６Ｖとなる。バックアップ電源１４の残存エネルギは図３での説明と同様に、抵抗器３９と抵抗器４０の分圧電圧の形で、中央制御装置で常時モニタし続ける。
【００５０】
その後、ＶＢＫ電源が第１所定レベル２．５Ｖに減衰する前に出湯ロック解除スイッチ１０が押され、中央制御装置１６に信号入力されると、中央制御装置１６は昇圧回路１５の昇圧動作をオンし、バックアップ電源１４を第１昇圧電圧（ここでは６．０Ｖ）に昇圧してＶＵ２電源を供給する。ＶＤＤ電源はこの時、前述したレギュレータ３１の特性により５．０Ｖとなる。出湯ロック解除スイッチ１０が押されると、中央制御装置１６は抵抗器３６を介して、出湯駆動用トランジジスタ３５もオンし、この状態で出湯スイッチ９が押されるとモータ６にＶＵ２電源６．０Ｖが印可され、容器内の液体を吐出することができる。出湯スイッチ９がオフされ所定時間経過すると出湯ロック状態となり、昇圧動作は再度オフし、ＶＢＫ電源が第１所定レベル（２．５Ｖ）となるまでは、バックアップ電源１４は昇圧なしでＶＵ２電源、ＶＤＤ電源に電源供給する。（図３の説明と同様に、ＶＢＫ電源が第１所定レベル（２．５Ｖ）となる直前は、ＶＵ２は電源２．２Ｖ、ＶＤＤ電源は２．１Ｖとなる）
ＶＢＫ電源が第１所定レベル２．５Ｖとなると、ＶＵ２電源は昇圧回路１５により、ＶＢＫ電源が第１昇圧電圧６．０Ｖより低い第２昇圧電圧（ここでは３．０Ｖとする）まで昇圧される。この時、ＶＤＤ電源はＶＵ２電源より０．１Ｖ減じた２．９Ｖとなる。
【００５１】
そして、ＶＢＫ電源が第２所定レベル１．５Ｖまで減衰する前に出湯ロック解除スイッチ１０が押され、中央制御装置１６に信号入力されると、中央制御装置１６は昇圧回路１５の昇圧動作をオンし、バックアップ電源１４を第１昇圧電圧（ここでは６．０Ｖ）に昇圧してＶＵ２電源を供給する。ＶＤＤ電源はこの時、前述したレギュレータ３１の特性により５．０Ｖとなる。出湯ロック解除スイッチ１０が押されると、中央制御装置１６は抵抗器３６を介して、出湯駆動用トランジジスタ３５もオンし、この状態で出湯スイッチ９が押されるとモータ６にＶＵ２電源６．０Ｖが印可され、容器内の液体を吐出することができる。出湯スイッチ９がオフされ所定時間経過すると出湯ロック状態となり、ＶＵ２電源は第２昇圧電圧３．０Ｖに、ＶＤＤ電源は２．９Ｖに昇圧された状態に戻る。
【００５２】
ＶＢＫ電源が第２所定レベル１．５Ｖ以下となると、出湯ロック解除スイッチ１０は受け付けず、第１昇圧電圧への昇圧動作は行わず、ＶＢＫ電源が第３所定レベル０．５Ｖとなるまでは、ＶＵ２電源は第２昇圧電圧３．０Ｖに、ＶＤＤ電源は２．９Ｖに昇圧された状態を維持する。
【００５３】
そして、ＶＢＫ電源が時間経過で第３所定レベル０．５Ｖとなると、昇圧回路１５の昇圧動作を停止させる。
【００５４】
以上のように、本実施例によれば、出湯ロック解除時及び出湯動作時はバックアップ電源を第１昇圧電圧に昇圧してモータ及びマイコンに電源供給し、出湯ロック解除動作を含む出湯動作がない時は、バックアップ電源の残存エネルギが、制御手段、計時手段、記憶手段を含むマイコンに昇圧なく電源供給できる直上レベルすなわち第１所定レベルまでは、バックアップ電源が昇圧なしでマイコンに電源供給し、第１所定レベル以下となると、バックアップ電源を第１昇圧電圧より低い第２昇圧電圧に昇圧してマイコンに電源供給することで、商用電源がない時も、計時動作や温度検知動作や温度表示動作等や安定した出湯動作が行え、且つバックアップ電源を高効率で使用することができる。
【００５５】
例えば、図４の電源電圧制御の電源電圧制御に対して、バックアップ電源を常時昇圧してＶＵ２電源を得る場合と比較すると、昇圧回路の電力変換効率分は最低エネルギ損失は少なく、バックアップ電源を昇圧せずにＶＵ２電源を得た場合と比較すると、バックアップ電源の使用電圧範囲が大きく有効利用できる。
【００５６】
また、バックアップ電源から出湯動作を行なう時の昇圧電圧は、出湯動作を行なわない時の昇圧電圧とは異なるモータ効率の大きい電圧（本実施例では６．０Ｖ）とすることで、出湯動作時もバックアップ電源を高効率で使用することができる。
【００５７】
また、図４の電源電圧制御での、第２所定レベル１．５Ｖは、第１昇圧電圧６Ｖを得るときの昇圧回路の過負荷となる限界レベルであり、第３所定レベル０．５Ｖは、第２昇圧電圧３Ｖを得るときの昇圧回路の過負荷となる限界レベルであり、第２所定レベル１．５Ｖ以下で出湯ロック解除を非受付とする、すなわち第１昇圧電圧への昇圧動作を停止し、第３所定レベルで昇圧動作を停止することで昇圧回路の信頼性を確保でき、且つ計時動作や温度検知動作や温度表示動作等の動作範囲と出湯動作の動作範囲を切り替えることでバックアップ電源を有効活用できる。
【００５８】
尚、図４の電源電圧制御では、第１所定レベルを２．５Ｖ（ＶＤＤ電源で２．１Ｖ）、第２昇圧電圧を３．０Ｖ（ＶＤＤ電源で２．９Ｖ）として説明したが、いずれも制御手段である中央制御装置を含むマイコンに最小動作電圧以上を供給できるレベルないしは電圧であれば同等の効果が得られる。
【００５９】
また、マイコンによっては、計時動作や記憶手段のデータ保持動作を行うための最小動作電圧より、温度検知を行なうためのＡＤ変換動作の最小動作電圧が高い場合があり、例えば計時動作や記憶手段のデータ保持動作の最小動作電圧が２．０Ｖであり、ＡＤ変換動作の最小動作電圧が２．９Ｖであったとすると図３におけるＶＢＫ電源が３．３Ｖから２．５Ｖの範囲にある時は、温度検知を行う時のみＶＵ２を３．０Ｖ、ＶＤＤを２．９Ｖとすることで、温度検知動作とバックアップ電源の高効率使用を両立することができる。
【００６０】
また、図４の電源電圧制御では、ＶＧＣ電源が第１所定レベル２．５Ｖ以上では出湯動作がなければ昇圧しないとしているが、出湯動作がなくＶＧＣ電源が第３所定レベル０．５Ｖ以上であれば、第２昇圧電圧に昇圧するとしても、バックアップ電源の使用効率はＶＧＣ電源が第１所定レベル２．５Ｖ以下では同等であり、且つ制御動作を簡素化でき安価な構成となる。
【００６１】
また尚、図４の電源電圧制御では、出湯操作がなく且つＶＢＫ電源が第１所定レベルまで減衰してから第３所定レベルに達するまでは常時昇圧動作を行うとしているが、この昇圧動作を所定時間毎に行うものとし、間欠昇圧動作の間の昇圧オフ期間は、ＶＵ２電源に接続したコンデンサ３０もしくはＶＤＤ電源に接続したコンデンサ３３でＶＤＤ電源がマイコンの最小動作電圧以下となるのを抑制することで、更にバックアップ電源の高効率使用が行なえる。
【００６２】
また尚、図４の電源電圧制御では、バックアップ電源の残存エネルギ検知は常時行うとしているが、これをＶＢＫ電源の減衰特性に対して支障の無い所定時間毎に行なうものとすれば更にバックアップ電源の高効率使用が行なえる。例えば、ＶＢＫが５分で０．１Ｖ電圧低下するとすれば、マイコン最小動作電圧２．０Ｖに対して０．１Ｖ高い２．１ＶのＶＤＤ電源となると昇圧を開始するよう第１所定レベルを設定し、昇圧停止の第３所定レベルを昇圧回路の過負荷限界の０．５Ｖより０．１Ｖ高い０．６Ｖと設定すれば、５分毎に残存エネルギ検知するとしても問題ない。
【００６３】
また、本実施例ではバックアップ電源の具体例は特筆していないが、電気２重層コンデンサであっても２次電池であっても同等の効果が得られる。また、バックアップ電源に１次電池を使用した場合も、本実施例の充電回路３７とダイオード３８を除し、充電完了の電圧３．８〜４Ｖを、１次電池の初期電圧として置き換えれば同等の効果が得られる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バックアップ電源の残存エネルギレベルが大きい時は昇圧なしで電源供給し、残存エネルギレベルが、昇圧なしの供給で制御手段の最低動作電圧を下回る直前のレベルとなった時、昇圧して電源供給することで、バックアップ電源の使用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す構成図
【図２】本発明の実施例の回路図
【図３】本発明の実施例のバックアップ時の電源電圧特性図（出湯操作のない場合）
【図４】本発明の実施例のバックアップ時の電源電圧特性図（出湯操作がある場合）
【符号の説明】
２  容器
１４  バックアップ電源
１５  昇圧手段
１６  制御手段
１７  計時手段
【図１】
0003596541.tif 000002
【図２】
0003596541.tif 000003
【図３】
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【図４】
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