(57)【要約】【解決手段】流れ検知装置は、温水容器からの流れを検出するために温水容器の蛇口の蛇口（３０）ハンドル（４０）の移動を検出する。リードスイッチ（３４）および関連する磁石（３６）は、蛇口ハンドルの開放位置と閉鎖位置とを検出して、温水容器内の水の加熱を制御する制御部に対する流れ状況を示すものとして、蛇口ハンドル位置の状態に関する電子論理情報を提供することができる。【選択図】図２Ａ
2011502084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水容器の蛇口を通る流れを検出する流れ検知装置であって、
前記温水容器の蛇口に取り付けられる蛇口ハンドルであって、蛇口を通して流れるようにする開放位置と、蛇口を通る流れを防ぐ閉鎖位置との間で移動可能な可動部を有する蛇口ハンドルと、
前記蛇口ハンドルの前記可動部と関連して協調的に取り付けられ、前記開放位置と前記閉鎖位置との間での前記蛇口ハンドルの前記可動部の移動を検出するセンサであって、前記蛇口ハンドルの前記可動部が前記開放位置と前記閉鎖位置のいずれにあるかを示す蛇口位置信号を生成するセンサと、
を備えることを特徴とする流れ検知装置。
【請求項２】
前記センサは、
前記蛇口ハンドルの可動部および前記蛇口ハンドルの可動部に近接する固定位置の一方に取り付けられる磁石と、
前記蛇口ハンドルの可動部および前記蛇口ハンドルに近接する固定位置の他方に取り付けられるリードスイッチと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の流れ検知装置。
【請求項３】
前記リードスイッチが前記蛇口の一部の内部に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の流れ検知装置。
【請求項４】
前記リードスイッチが、常時開で、軸状で、単極単投のリードスイッチからなることを特徴とする請求項２に記載の流れ検知装置。
【請求項５】
前記蛇口位置信号を受け取り、該蛇口位置信号に応答して前記温水容器内の水の加熱を最適化するように構成された電子制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の流れ検知装置。
【請求項６】
前記電子制御部は、蛇口を通る流れを示すスイッチ蛇口位置信号を受け取ると直ちに、前記温水容器内の加熱素子のスイッチを入れるように動作する制御論理を有して構成されることを特徴とする請求項５に記載の流れ検知装置。
【請求項７】
温水容器の蛇口を通る流れを検出する流れ検知装置であって、
前記温水容器の蛇口に取り付けられる蛇口ハンドルであって、蛇口を通して流れるようにする開放位置と、蛇口を通る流れを防ぐ閉鎖位置との間で移動可能な可動部を有する蛇口ハンドルと、
前記蛇口ハンドルの前記可動部と関連して協調的に取り付けられ、前記開放位置と前記閉鎖位置との間での前記蛇口ハンドルの前記可動部の移動を検出するセンサであって、前記蛇口ハンドルの前記可動部が前記開放位置と前記閉鎖位置のいずれにあるかを示す蛇口位置信号を生成するセンサと、
前記蛇口位置信号を受け取り、該蛇口位置信号に応答して前記温水容器内の水の加熱を最適化するように構成された電子制御部であって、蛇口を通る流れを示すスイッチ蛇口位置信号を受け取ると直ちに、前記温水容器内の加熱素子のスイッチを入れるように動作する制御論理を有して構成される電子制御部と、
を備えることを特徴とする流れ検知装置。
【請求項８】
前記センサは、
前記蛇口ハンドルの可動部および前記蛇口ハンドルの可動部に近接する固定位置の一方に取り付けられる磁石と、
前記蛇口ハンドルの可動部および前記蛇口ハンドルに近接する固定位置の他方に取り付けられるリードスイッチと、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の流れ検知装置。
【請求項９】
前記リードスイッチが、常時開で、軸状で、単極単投のリードスイッチからなることを特徴とする請求項８に記載の流れ検知装置。
【請求項１０】
前記リードスイッチが前記蛇口の一部の内部に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の流れ検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、２００７年１０月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／９８３，３６９号に基づく。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般に飲料作成器（beverage maker）、コーヒーメーカー、温水器および湯沸かし器の分野に関し、より詳細には航空機用のギャレーインサート（galley insert）などの温水容器における流れを検出するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
図１を参照して、手動の蛇口またはタップ１０を有する従来技術の湯沸かし器を示す。タップ１０は、ハンドル１２によって手動で操作され、水タンク１４、特定の湯沸かし器、温水器、コーヒーメーカー等から温水を供給する。温水を供給するために手動の蛇口またはタップ等を用いるものを、以下では「ユニット」と呼ぶ。これらのユニットでは、水の加熱を制御する制御回路は、水が供給されると直ちに水の加熱を開始するわけではない。これらのユニットの制御回路は、タンク内の水温検出に頼ってヒータをオン、オフしているに過ぎない。これらのユニットでは、タンク内の検出された水温が予め設定された下限を下回ったときにのみ、ヒータがオンにされる。結果として、制御回路は水の加熱の必要性を予期することはできない。この手法の欠点は、水が抜かれている時間とヒータがオンにされる時間との間に遅延が生じることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
開回路または閉回路への蛇口ハンドルの物理的な移動を検出し変換するセンサを使用して、温水容器からの流れを検出するための、より信頼性が高く安価で軽量であるシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡潔にかつ一般的に述べると、本発明は、蛇口ハンドルの物理的な移動を検出、変換し、開回路または閉回路を示す信号を提供するセンサを使用することで、温水容器の蛇口を通る流れを検出するシステムを提供する。例えば、センサからの信号に基づき、電子制御システムロジックが、ユーザにより蛇口が開かれたときに水の再加熱の必要性を予測することができる。
【０００６】
蛇口ハンドルは、蛇口を通して流れるようにする開放位置と、蛇口を通る流れを防ぐ閉鎖位置との間で移動可能な可動部を備える。センサは、蛇口ハンドルの可動部と関連して協調的に取り付けられ、開放位置と閉鎖位置との間での蛇口ハンドルの可動部の移動を検出する。センサは、蛇口ハンドルの可動部が開放位置と閉鎖位置のいずれにあるかを示す蛇口位置信号を生成する。その結果、（特定の温度を上回る）温水の引き出し可能な量が増加し、またタンク内の水を加熱するために要する回復時間が削減される。したがって、電子制御システムロジックは、ユーザが蛇口を操作していない場合に水タンクの再加熱を停止することができる。
【０００７】
好適な実施形態では、センサは近接センサであり、蛇口ハンドルおよび蛇口ハンドルに近接する固定位置の一方に取り付けられる磁石と、蛇口ハンドルおよび蛇口ハンドルに近接する固定位置の他方に取り付けられるリードスイッチとを備える。磁石は蛇口ハンドルの可動部に取り付けることができ、例えば蛇口ハンドルの背面や、蛇口ハンドルの可動部内部等に取り付けることができる。磁石は例えば永久磁石または電磁石であってもよい。リードスイッチは典型的に常時開で軸状で単極単投（single pole, single throw）のリードスイッチであってよく、例えばプラスチック容器に封入されている。
【０００８】
蛇口位置信号を受け取り、蛇口位置信号に応答して温水容器内の水の加熱を最適化するように構成された電子制御部が設けられていてもよい。例えば、電子制御部は、蛇口を通る流れを示すスイッチ蛇口位置信号を受け取ると直ちに、温水容器内の加熱素子のスイッチを入れるように動作可能な制御論理を有して構成されてもよい。
【０００９】
本発明のこれらおよび他の態様並びに本発明の利点は、以下の詳細な説明と、本発明の特徴を一例として示す添付の図面とから明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術の湯沸かし器の斜視図である。
【図２Ａ】本発明によるリードスイッチを利用する流れ検知装置の第１実施形態の模式図であり、蛇口が閉鎖位置にありリードスイッチ回路が閉鎖配置にある流れのない状態を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａと同様の模式図であり、蛇口が開放位置にありリードスイッチ回路が開放配置にある流れのある状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明は温水容器からの流れを検出するシステムを提供する。このシステムは、温水容器の蛇口ハンドルの移動を検出するために温水容器の蛇口ハンドルに関連して取り付けられるセンサの使用を含む。センサの電気信号（開放または閉鎖）を使用して、蛇口ハンドル位置（開放または閉鎖）の状態に関する電子論理情報を提供する。この情報はギャレーインサートの電子機器によって処理され、加熱タンク内部の水の再加熱を最適化する。
【００１２】
典型的に、リードスイッチは、非磁性の容器内に配置され密封された、導電性があり、磁化可能で、間隔を空けられた二つの金属製リードを含む。リードの剛性は、金属製リード上の対向する電気接点が開放配置時に間隔が開くように付勢されている。しかしながら、金属製リードは関連する電磁石または永久磁石からの磁場に近接しているので、金属製リードが互いに移動して閉鎖配置となり、電気接点が電気的に接続される。我々の出願のスイッチと磁石との間に必要な特定の距離を実現するためにそれぞれ求められる特定の感度および磁石強度（磁束密度）を有するリードスイッチおよび磁石は、複数の製造業者から非常に低いコストで容易に入手可能である。機械的なスイッチを埋め込む場合と異なり、組立中の調整は不要である。
【００１３】
図２Ａおよび２Ｂを参照して、本発明の第１の好適な実施形態では、図１のものと同様の湯沸かし器（図示せず）は、リードスイッチ３４を利用して水栓を通る流れを検知する近接センサ３２を持つ水栓３０を有する前部パネル（図示せず）と、蛇口ハンドル４０の可動部３８に取り付けられる関連する磁石３６とで構築することができる。図３Ａ、３Ｂに示すように、リードスイッチを水栓の一部の内部に取り付けることができる。あるいは、リードスイッチを、例えば水栓の上面、蛇口ハンドルのちょうど背後、または蛇口ハンドルの可動部に近接する任意の他の適した固定位置に接着することによって、水栓の外面に取り付けることができる。図３Ａおよび３Ｂに示すように、磁石は蛇口ハンドルの可動部内部に取り付けられた永久磁石であってもよいし、または、例えば接着剤を用いて背面等の蛇口ハンドルの表面に磁石が接着されてもよい。代替的に、永久磁石の代わりに適切な電磁石を用いてもよい。
【００１４】
図３Ａに示す閉鎖位置から図３Ｂに示す開放位置まで蛇口ハンドルが移動して湯沸かしタンクから水を出すとき、磁石はリードスイッチから離れて移動し、タンクからの水の引き出しを示す信号を発するようにスイッチを駆動する。代替的に、リードスイッチと関連する磁石との配置は逆であってもよく、つまりリードスイッチが磁石ハンドルに取り付けられ、磁石が水栓または蛇口ハンドルに近接する他の表面に取り付けられる。リードスイッチは、例えばＰＣボードなどの電子制御部４２に接続することができる。タンクからの水の引き出しを示すスイッチ信号が検出されると直ちに、温水器または湯沸かし器内の加熱素子のスイッチをオンにする制御論理を有するように電子制御部を構成することができ、したがって回復時間が改善される。
【００１５】
プラスチックの容器に封入された、単純で常時開で軸状で単極単投のリードスイッチが本発明では適している。このようなリードスイッチは密封構造を用いるので、取り付けられる環境に非感受であり、蒸気または水の侵入、あるいは任意の他の汚染物による影響を受けない。この頑丈な構造により長寿命が保証される。リードスイッチは荷重を負担する必要は全くなく、これはリードスイッチが非常に低い接触抵抗を有することを意味しており、したがって信頼性が高くなる。
【００１６】
スイッチ感度と磁石の磁束密度とは、これらが取り付けられる温水容器の蛇口およびハンドルの寸法および要件に応じて選択される。また、組立中に正確な位置合わせは不要である。たとえハンドル上のスイッチと磁石がわずかに中心を外れて（off-center）いても、設計意図は満たされる。リードスイッチと磁石を使用する最大の利点は、それらのサイズが小型であり取り付けが容易であることである。蛇口本体はリードスイッチを受け入れるように設計され、また蛇口ハンドルは磁石を保持するように設計される。取付のために特別な取り付けブラケットが不要であり、それらを適切な位置に取り付けるために非常にわずかな量の接着剤を必要とするに過ぎない。これらのサイズのために、リードスイッチおよび関連する磁石は目立たず取り付け時には文字通り隠れてしまう。さらに、蛇口またはハンドルの外観や動作に悪影響を与えない。
【００１７】
蛇口ハンドルの機械的移動の検知により温水容器の蛇口を通る流れを検出するリードスイッチを利用した近接センサを使用することで、従来のシステムと比較して低いコスト、軽量でかつ信頼性の向上した、温水容器の蛇口からの流れ検出を容易に実現することができる。
【００１８】
本発明の特定の形態について例示し説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な修正をなしうることは上記記載から明らかであろう。
【図１】
2011502084.tif 000003
【図２Ａ】
2011502084.tif 000004
【図２Ｂ】
2011502084.tif 000005
【国際調査報告】
2011502084.tif 000006
2011502084.tif 000007
2011502084.tif 000008