(57)【要約】【課題】吐出ポンプ２への印加電圧の変動に拘わらず、吐出容量を安定させる。【解決手段】パルス波形の電圧を印加して吐出ポンプ２を駆動することにより内容器１に収容した液体を吐出する。電圧検出手段５により、吐出ポンプ２への印加電圧を検出する。制御手段６により、電圧検出手段５での検出電圧に基づいて前記パルス波形のデューティ比を調整する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス波形の電圧を印加して吐出ポンプを駆動することにより内容器に収容した液体を吐出するようにした液体吐出装置において、
前記吐出ポンプへの印加電圧を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段での検出電圧に基づいて前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出ポンプの電源に電池を使用可能とし、前記電圧検出手段により電池の出力電圧を検出し、前記制御手段により検出された電池電圧に基づいて前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、該制御手段に少なくとも必要とされる最低電圧を維持可能な範囲で、前記吐出ポンプへの印加電圧の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記吐出ポンプの初期駆動時、印加電圧のパルス波形を駆動開始から設定時間だけオン信号のみとしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記設定時間は、内容器内の液体容量に基づいて変更したことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、電子部品を実装した基板で構成し、前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を、予め記憶させたデータテーブルに基づいて、前記基板に実装する抵抗の抵抗値の違いにより選択可能としたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気ポット等の吐出ポンプにより内容器内に収容した液体を外部に吐出可能とする液体吐出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吐出ポンプによる液体の吐出容量を変化させる場合、前記吐出ポンプへの印加電圧のデューティ比を変化させることが考えられる。
従来、電気ポット等の液体吐出装置として、吐出ポンプをパルス駆動するようにしたものがある（実公平８−８７３７号公報参照）。この装置では、サーミスタで検出される湯温に基づいて吐出ポンプに印加する電圧のデューティ比を調整し、湯温が低い間は吐出容量を抑制するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記液体吐出装置では、吐出ポンプに印加できる電圧が常に一定値であることが前提となっている。このため、印加電圧が変動すれば、吐出容量が安定しないという問題がある。特に、電源として電池を用いたコードレスでの使用時、この問題が発生しやすい。
【０００４】
そこで、本発明は、吐出ポンプへの印加電圧の変動に拘わらず、吐出容量を安定させることのできる液体吐出装置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】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、パルス波形の電圧を印加して吐出ポンプを駆動することにより内容器に収容した液体を吐出するようにした液体吐出装置において、
前記吐出ポンプへの印加電圧を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段での検出電圧に基づいて前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整する制御手段とを備えたものである。
【０００６】
この構成により、電圧検出手段によって検出される吐出ポンプへの印加電圧が変動したとしても、周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整することにより、単位時間当たりに吐出ポンプに印加される電圧値を安定させることができるので、吐出ポンプの駆動回転数を所望の値として吐出容量を一定値に維持することが可能となる。
【０００７】
前記吐出ポンプの電源に電池を使用可能とし、前記電圧検出手段により電池の出力電圧を検出し、前記制御手段により検出された電池電圧に基づいて前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整するようにしてもよい。
【０００８】
前記制御手段は、該制御手段に少なくとも必要とされる最低電圧を維持可能な範囲で、前記吐出ポンプへの印加電圧の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を調整可能とするのが好ましい。
【０００９】
前記吐出ポンプの初期駆動時、印加電圧のパルス波形を駆動開始から設定時間だけオン信号のみとすると、デューティ制御による初期駆動時に、吐出ポンプのトルクを大きくしたり、吐出容量の減少を防止したりすることができる点で好ましい。
【００１０】
前記設定時間は、内容器内の液体容量に基づいて変更すると、液体容量の違いによる吐出のしやすさを加味することができる点で好ましい。
【００１１】
前記制御手段は、電子部品を実装した基板で構成し、前記パルス波形の周期又はデューティ比の少なくともいずれか一方を、予め記憶させたデータテーブルに基づいて、前記基板に実装する抵抗の抵抗値の違いにより選択可能とすればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る液体吐出装置の一例を示す電気ポットを示す。この電気ポットでは、内容器１内に収容した水を、吐出ポンプ２を駆動することにより吐出管３を介して外部に吐出可能となっている。吐出管３は、内容器１の側方に配設され、一端側の吸込口が内容器１の底面と接続され、他端側の吐出口が前面上部で下方側に向かって開口する。
【００１４】
吐出ポンプ２は、吐出回路４より所定電圧（ここでは、１２Ｖ）を印加され、所定回転数で駆動することにより、内容器１内の液体を単位時間当たり一定量だけ吐出する。吐出ポンプ２への印加電圧は、電圧検出センサ５によって検出され、検出電圧は制御回路６（マイコン）に入力される。吐出回路４及び制御回路６には電源回路７を介して交流電源８又は電池９より電力が供給される。通常、交流電源８からの印加電圧に基づいて駆動し、コードレスで使用する場合に電池９から電圧が印加される。電源回路７は、交流電源８からの供給電圧（１００Ｖ）を降下させ、電池９からの供給電圧（３Ｖ）を昇圧することにより、所定電圧（１２Ｖ）を得る。制御回路６は、電圧検出センサ５での検出電圧及び流量調整信号（ユーザーが選択した単位時間当たりの流量の違いに対応した信号）に基づいて、吐出回路４から吐出ポンプ２に印加されるパルス波形の周期及びデューティ比を調整する。また、制御回路６には、予め吐出ポンプ２に印加可能なパルス波形の周期及びデューティ比がデータテーブルとして記憶されている。そして、後述するパルス波形選択回路１０からの入力電圧に基づいていずれか１つの周期及びデューティ比が選択される。また、制御回路６は、電圧検出センサ５での検出電圧に基づいて電源回路７に於ける昇圧及び降圧制御を行う。制御回路６は、前記電圧検出センサ５のほかに、パルス波形選択回路１０や水位検出センサ１１から信号が入力される。パルス波形選択回路１０は、接地した基準抵抗Ｒａと、選択される補助抵抗Ｒｂとを直列接続し、その分圧電圧を制御回路６に入力するようにしたものである。補助抵抗Ｒｂを接続しない基準抵抗Ｒａのみの状態で基準電圧が得られるようになっている。そして、パルス波形選択回路１０からの入力信号に基づいて吐出ポンプ２への印加電圧の周期及びデューティ比が選択される。また、水位検出センサ１１には、内容器１の底面に配設される圧力センサが使用され、検出される水圧の違いにより水位を検出できるようになっており、検出された水位に基づいて選択されたデューティ比が補正される。
【００１５】
前記構成の電気ポットでは、組立が完了した時点で、吐出パイプへの印加電圧の周期及びデューティ比を確認する。補助抵抗Ｒｂを接続していない基準電圧に基づいて選択された設定値が最適値でない場合、適切な補助抵抗Ｒｂを接続することにより、記憶させたデータテーブルから最適値となるものを選択すればよい。
【００１６】
次に、前記電気ポットの動作について、図２のフローチャートに従って説明する。
【００１７】
吐出スイッチの操作があれば（ステップＳ１）、吐出ポンプ２への印加電圧をオン状態に維持する（ステップＳ２）。この場合、図３に示すように、デューティ比を１００％とすることにより、吐出ポンプ２を最大能力で駆動する。吐出ポンプ２の初期駆動時には、吐出口までの空気を押し出した後、吐出されるので、吐出スイッチの操作があってから実際に吐出されるまでに時間がかかる。そこで、この時間を短縮するために最大能力で吐出ポンプ２を駆動している。
【００１８】
また、水位検出センサ１１で検出される水位を読み込み（ステップＳ３）、この水位に基づいて吐出ポンプ２の初期駆動時に於ける設定時間を決定する（ステップＳ４）。吐出管３内の水位は、内容器１内の水位に対応しており、水位が低い程、吐出スイッチの操作から実際の吐出までの時間が長くなる。このため、設定時間を吐出管３内の水位に応じて相違させている。本実施形態では、水位の違いにより、満量（図３（ｃ）参照）、中量（図３（ｂ）参照）、少量（図３（ａ）参照）の３段階で設定時間を相違させているが、無段階で相違させるようにしても構わない。
【００１９】
続いて、設定時間が経過すれば、電圧検出センサ５での検出電圧を読み込み（ステップＳ５）、この検出電圧に基づいて吐出ポンプ２への印加電圧のデューティ比を決定する（ステップＳ６）。すなわち、印加電圧は、他の電気機器の使用等により一時的に変動し、又、コードレス時に電池９を電源とした場合、電池残量によって低下する。このため、図４に示すように、印加電圧が基準値に比べて高くなれば、デューティ比を小さくし、逆に低くなれば、大きくする。これにより、電圧検出センサ５での検出電圧が変動しても、単位時間当たりに印加される電圧の平均値をほぼ同じにすることができる。つまり、検出電圧の変動に拘わらず、吐出パイプの駆動回転数を所望の値に維持することができ、従って単位時間当たりの吐出量のばらつきを防止することが可能となる。
【００２０】
以上のようにして吐出ポンプ２の駆動制御を行うが、電池９を電源とした場合、デューティ比を変更することにより吐出ポンプ２への印加電圧を制御すると、制御回路６への印加電圧が所望の値に維持できなくなる恐れがある。そこで、電池残量の減少度合いを、吐出ポンプ２への印加電圧に基づいて判断し、電圧検出センサ５での検出電圧が予め設定した所定値よりも低下すれば（ステップＳ７）、吐出ポンプ２への印加電圧のデューティ比を段階的に小さくし（ステップＳ８）、印加電圧を所定値に維持する。これにより、電池残量を推測して、制御回路６が動作不良を起こさない範囲で、吐出ポンプ２による吐出を続行することが可能となる。本実施形態では、吐出ポンプ２への印加電圧が７Ｖよりも小さくなった時点で、デューティ比を小さくし、印加電圧が７Ｖ以上に維持されるようにしている。
【００２１】
なお、前記実施形態では、吐出ポンプ２への印加電圧に基づいてデューティ比のみを調整するようにしたが、周期のみ、あるいは、周期及びデューティ比の両方を調整するようにしても構わない。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電圧検出手段によって検出される吐出ポンプへの印加電圧に基づいて、そのデューティ比を調整するようにしたので、検出電圧の変動に拘わらず、単位時間当たりの印加電圧を一定値に維持することができ、吐出容量を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る液体吐出装置の一例である電気ポットの概略図である。
【図２】図１の制御回路に於ける処理内容を示すフローチャートである。
【図３】時間と吐出ポンプへの印加電圧の関係を示すグラフである。
【図４】時間と吐出ポンプへの印加電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…内容器
２…吐出ポンプ
３…吐出管
４…吐出回路
５…電圧検出センサ
６…制御回路
７…電源回路
８…交流電源
９…電池
１０…パルス波形選択回路
１１…水位検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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