(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留自在なタンクと、このタンク内の液体を外部に取出すための出口と、前記タンク内の液体を前記出口へ強制的に移送する送出手段とを備え、前記タンクと前記出口とを連通させる排出経路に、前記タンク内の液体残量をユーザに表示するための上下方向に長い水量管を設けてある電気湯沸かし器であって、
前記排出経路における前記水量管の上方位置に配備され、前記タンクが所定角度以上に傾斜すると前記排出経路を遮断するように機能する止水弁と、
前記排出経路における前記水量管の上方そしてタンク内に貯留される液体の最高液面よりも上方かつ前記止水弁の下方に位置し、排出のために前記排出経路を通る液体の単位時間当たりの流量又は流量変化を流れによる羽根車の回転とその回転を検出する光センサを利用して連続的に検出し、その結果を上記送出手段に通知する流量検出手段と、該流量検出手段の検出結果を基に予め設定してある量だけ給湯したら上記送出手段を停止させる定量供給手段とを設けてあり、かつ、前記止水弁には空隙が存在し、その分の流量を目標給湯量に加算する制御手段が設けられている電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば予め設定された量（例えば３００ｃｃ）だけ給湯して止る定量供給や、給湯量が随時表示される計量供給が行えるように構成された電気ポット等の電気湯沸し器に係り、詳しくは、定量や計量供給（以下、簡単のため定量供給と言う）を行う上で必要となる流量検出手段の配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気湯沸し器の一例である電気ポットとしては、従来、特開平１０−３２８０２８号公報に示されたものが知られている。これは、単位時間当たりの吐出量が定まっている電動ポンプと、給湯流路の最高位置に配された流体センサ（水の有無を検出するもの）とを設け、この流体センサが水の通過を検出した時点からの電動ポンプの作動時間を制御することにより、外部への供給量を定めることが可能なものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による定量供給は、単位時間当たりの吐出量が既知の電動ポンプを用い、これの作動時間から供給量を割出す手段であり、所謂フィードフォワード制御である。しかしながら、湯沸かし器に用いられる電動ポンプは極一般的なものであって、単位時間当たりの吐出量の誤差も一般的なものとして存在するので、精度に優れた定量供給を行うには正確さの点で改善の余地があるように思える。即ち、電源電圧の変動により、電動ポンプモータの駆動電圧が変化したり、保温容量（水位）によっても揚程が異なることから、単位時間当たりの吐出量が大きく（１０〜２０％）変化するからである。
【０００４】
又、一般的な水道水には、殺菌や消毒のために種々の薬剤等が混入されているため、それら混入物がタンクや排出経路等の液体通過部分に時間の経過に伴って堆積して行くことにより、例えば、排出経路の断面積が減少して流通抵抗が増えるとか、電動ポンプの単位時間当たりの吐出量が減少するといった具合に、液体の貯留に起因した汚染による測定誤差によって定量供給に悪影響を及ぼすおそれもあり、この点からもフィードフォワード制御だけでは不十分である。
【０００５】
そこで、電動ポンプから吐出された後において液体の単位時間当たりの流量を検出する手段を設けて、その検出情報を制御上の入力情報として還元するフィードバック制御を行うことにより、定量供給の精度を向上させることが可能であるが、そのための流量検出手段をどこに配置するかが問題となる。
【０００６】
即ち、現行の湯沸かし器では、タンクの下方に配置された電動ポンプからタンクよりも上側に配置された液体出口とを結ぶ液体排出経路としてのホースを、タンクと外装ケースとの僅かな隙間を通して配設してあり、その狭い部分に流量検出手段を配置すると、前記隙間を大きくしなければならないことから、外装ケースが大型化するとか、タンク径を小さくするかしなければならないことになり、近年の要望であるコンパクト化や大容量化に反することとなって都合が悪い。しかも、排出経路にはタンク内の液体残量を表示する水量管を設けてあるのが普通であるから、流体検出手段の置き場所には制約が益々多くなっているのが実状である。
【０００７】
本発明の目的は、精度の良い定量供給を実現するべく装備される流体検出手段を、タンク径の縮小化や外装ケースの大型化を招くことなく配置できるようにして、長期に亘って精度の良い定量供給が行える湯沸かし器を、その大型化を伴うこと無く実現させる点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、液体を貯留自在なタンクと、このタンク内の液体を外部に取出すための出口と、タンク内の液体を出口へ強制的に移送する送出手段とを備え、タンクと出口とを連通させる排出経路に、タンク内の液体残量を表示するための水量管を設けてある電気湯沸かし器において、排出経路における水量管の上方位置に、タンクが所定角度以上に傾斜すると排出経路を遮断するように機能する止水弁を配備するとともに、排出経路における水量管と止水弁との間に、排出経路を通る液体の単位時間当たりの流量又は流量変化を連続的に検出する流量検出手段を設けてあることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の構成によれば、転倒等、異常に湯沸かし器が傾いたときでも湯が漏れ出ないように、排出経路には止水弁が設けられることになるが、この止水弁は、湯沸かし器上部において液体出口を設けるべく横側方に嘴のように突出した注水ケース部付近に配置されるようになる。故に、この止水弁と水量管との間に流量検出手段を設けるようにすれば、外装ケースにおける注水ケース部に向かって側方に広がる形状となる部分、即ち、タンクとの隙間が広くなる部分に流量検出手段を配置することが可能であり、タンクの小径化や外装ケースの大径化、或いは、部分的に外装ケースを膨出させるといった対策を講じること無く、流量検出手段を配置できるようになる。
【００１０】
そして、水量管は垂直方向に延びる縦に長いものであるから、その上下長さの長い部分の通過によって液体の流れが安定している状態にて流量検出できるので、例えば屈曲路部分等の流れの安定し難い箇所に設ける場合に比べて、液体側の状況の点で検出精度に好ましい影響を与えることができるようになる。又、水量管と止水弁の間は、タンク位置に比べて高い位置になるので、流量検出手段がタンクの貯留液体に浸かっている時間が短いものとなり、前述した付着堆積物が溜まり難いものになるとともに、流量検出手段に半導体部品を有する場合には、その半導体部品に熱影響が及び難くなる点も好ましいものになる。更に前記止水弁には空隙が存在するが、その分の流量を目標給湯量に加算する制御手段が設けられ、より正確な定量供給に寄与している。
【００１１】
請求項１の構成において、流量検出手段は、可撓性を備えた上下の接続部材を介して水量管及び止水弁に連通接続されていることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、流量検出手段を水量管及び止水弁に連通接続する接続部材が可撓性を有しているので、多少の寸法誤差があっても歪みを伴うことなく良好に取付けることができるようになり、特に、流量検出手段が回転部を有しているような場合には、その回転を円滑に行わせることができるようになる。
【００１３】
請求項１構成において、流量検出手段は、タンク内に貯留される液体の最高液面を規定する満杯位よりも上方に位置していることが必要である。
【００１４】
上記構成によれば、液体を外部供給していない限りは、タンク内の液体貯留量如何に関係なく流量検出手段には液体が存在しないようになるので、前述の付着堆積物がより溜まり難くなるとともに、流量検出手段に半導体部品を有する場合には、その半導体部品に及ぶ熱影響をより少なくすることができる。又、通過液体を全量確実に計量することができる。（流量検出手段が液体に浸っていると、検出手段より上部にある液体は計量できない）従って、流量検出精度が向上してより正確な定量供給に寄与できるようになる。
【００１５】
請求項１の構成において、タンクを外囲する外装ケースを設け、この外装ケースの上端部における前方に膨出した注水ケース部に出口を配備するとともに、注水ケース部とタンクとの間のスペースに流量検出手段が配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、タンクを外囲する外装ケースが、液体の出口部分では前方（横側方）に突出した形状となる注水ケース部に形成されることを利用したものであり、その側方突出によって外装ケースとタンクとの間に比較的大きな空間が存在することになり、そのスペースへ流量検出手段を無理なく配置できるようになるのである。
【００１７】
請求項１の構成において、流量検出手段とタンクとの間に断熱手段を介装してあることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、タンクと流量検出手段との間に設けた断熱材による断熱作用によって、タンクの外側近傍に流量検出手段を設けながら、熱湯を貯留する熱い内容器の熱が流量検出手段に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００１９】
請求項１の構成において、タンクを、液体が貯留自在な内容器と、この内容器を断熱層を介して外囲する外容器とで構成するとともに、これら断熱層と外容器とで断熱手段が構成されていることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、タンクを内容器と外容器との二重筒構造による断熱作用と、これら内外の容器間に設けた断熱層による断熱作用との双方の断熱作用が発揮されるので、タンクの外側近傍に流量検出手段を設けながら、熱湯を貯留する熱い内容器の熱が流量検出手段に影響を及ぼさないようにすることができ、正確な流量検出に寄与できるようになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１に電気湯沸し器の一例である電気ポットが示されている。この電気ポットは、内部に上方から凹入する有底筒状が形成された容器本体１８と、貯湯用空間１ａの上方を覆う蓋体１９とを設けて構成されている。
【００２３】
容器本体１８は、有底筒状の外装ケース２０と、貯湯用空間１ａを囲う内容器(タンクの一例)１と、外装ケース２０と内容器１との各上端側を互いに連接する肩ケース２１とを備え、外装ケース２０と肩ケース２１とは夫々合成樹脂にて作成されている。肩ケース２１は、その外周側が外装ケース２０の上端に連なる断面形状として容器本体１８の上部側外装体を構成するように形成されている。肩ケース２１の前面側（図１の紙面上における左側）の上方には、前方に膨出した注水ケース部２１Ａが形成されており、その内部の下端側に後述の給湯出口２２が配設されている。
【００２４】
内容器１は、夫々ステンレス鋼板で成る内筒２３と外筒２４とによって形成されている。内筒２３は、円筒状の胴部２３ａと底板部２３ｂとを有して、その内部が貯湯用空間１ａとなる有底筒状に形成されている。胴部２３ａの上端側には、径方向に凸入した絞り部２３ｃが形成されるとともに、そのやや下側に内方に突出した満水目盛２３ｄが一体形成されている。外筒２４の胴部２４ａの上端は、内筒の胴部２３ａの上端に気密に接合されて、内筒２３と外筒２４との間に密閉空間２５を形成してあり、この真空処理されている密閉空間２５が断熱層ｈであり、これら外筒２４と密閉空間２５とで後述する光センサＳに対する断熱手段Ｈを構成している。
【００２５】
底板部２３ｂの中央部下面には、サーミスタ等から成る底センサ(容器温度センサ)２６が下側から当接するように配置されており、貯湯用空間１ａの温度を検出する。そして、この底センサ２６を囲うようにヒータユニット２７が設けてある。ヒータユニット２７の下側には、内容器１の底を下側から覆う遮熱板２８が装備されており、その遮熱板２８の下側に電動ポンプ（送出手段Ｇの一例）２が配置されている。
【００２６】
電動ポンプ２は、底板部２３ｂを貫通する状態に設けられた吸引管２ａと、排出経路４に接続される吐出管２ｂとを備えて、内容器１の底と外装ケース２０の底２０ａとの間の底空間部２９に配置されている。尚、この底空間部２９には、上面が遮熱板３０ａで覆われた電装ケース３０も設置されており、その中にマイコンや制御回路基板等の電装品が収納されている。
【００２７】
電動ポンプ２と給湯出口２２とを繋ぐ排出経路４は、電動ポンプ２の吐出管２ｂに接続される垂直姿勢の水量管３２と、流量検出手段５と、転倒止水弁３１と、給湯出口２２を下端に備えた出口管４ｄとを、この順で下から上方に連結して構成されている。つまり、貯湯用空間１ａの液体残量を表示するための水量管３２の上方位置に、内容器１が、即ち、電動ポットが所定角度以上に傾斜すると排出経路４を遮断するように機能する転倒止水弁３１を配備するとともに、排出経路４における水量管３２と止水弁３１との間に流量検出手段５を設けてある。
【００２８】
電動ポンプ２の単位時間当たりの吐出量を変更するには、供給電圧を高めて電動ポンプ２の駆動速度を上げて流量を増し、供給電圧を低めて電動ポンプ２の駆動速度を落として流量を減らす電圧制御手段と、電動ポンプをパルス電流によって回転駆動するようにしておき、その１パルス当たりにおける実通電時間を長くして電動ポンプ２の駆動速度を上げて流量を増し、１パルス当たりにおける実通電時間を短くすることで電動ポンプ２の駆動速度を落として流量を減らすパルス制御手段とがある。
【００２９】
蓋体１９は、合成樹脂製の上板３３と下板３４とを一体化して成り、肩ケース２１の後端側に設けられたヒンジ機構３５を介して、開閉自在及び着脱自在に容器本体１８に支持されるとともに、内容器１の上面側開口を覆う閉じ位置で容器本体１８にロックするためのロック機構３６を備えている。蓋体１９の略中央位置には、手動による押し操作によって給湯する公知のエアー供給機構Ｅ（送出手段Ｇの一例）を構成するための押板３７が上下スライド移動自在に装備されている。エアー供給機構Ｅは、エアー型ベローズ３８、エアー経路３９、空気・蒸気経路４０、転倒止水弁４１等を備えている。
【００３０】
次に、本電気ポットに採用されている定量供給装置Ａについて説明する。定量供給装置Ａは、予め設定した量だけ給湯したら自動的に止まるように機能するものであり、以下にその構成について説明する。
【００３１】
図７に示すように、定量供給装置Ａは、所望量の目標給湯量を設定する流量設定器３と、電動ポンプ２と給湯出口２２とを繋ぐ排出経路４に装備された流量検出手段５と、制御装置４２とから構成され、制御装置４２は、流量検出手段５の検出情報に基づいて給湯出口２２から排出された湯（液体の一例）の量を、流量設定器３で設定された目標給湯量に合致させるフィードバック式の定量制御機能を有している。
【００３２】
図３、図４に示すように、流量検出手段５は、排出経路４を通る湯の単位時間当たりの流量を検出するものであり、上方に向けて流れる湯によって回転駆動される状態に排出経路４に配置された羽根車機構６を構成する羽根車１１と、この羽根車１１の単位時間当たりの回転数を検出する回転数センサとで構成されている。回転数センサは、羽根車１１によって遮光されたＯＦＦ状態と遮光されないＯＮ状態とが、羽根車１１の回転によって繰返される光センサＳである。
【００３３】
羽根車機構６は、ゴム筒製の上下の連結ホース（可撓性を備えた接続部材の一例）５４，５５を介して転倒止水弁３１の入力管部３１ａ及び水量管３２に連通接続された本体ケース７と、本体ケース７内において上下向き姿勢で支承されたシャフト８と、このシャフト８に回転自在に外嵌された羽根車１１とで構成されている。尚、１２はスラストワッシャである。
【００３４】
本体ケース７は、シャフト８の上側を支承する上支承部７ａを有した筒ケース部７Ａと、シャフト８の下側を支承する下支承部７ｂを有した状態で筒ケース部７Ａの下端部に内嵌される底蓋ケース部７Ｂと、筒ケース部７Ａの外側に装着される外装ケース部７Ｃとで構成されている。上下の支承部７ａ，７ｂは、いずれも３枚の支持フィン７ｆを介して各々の支承部７ａ，７ｂに一体支持されている。羽根車１１は、シャフト８に回転自在に外嵌されるボス部１０に、湯流れ方向に対して傾斜した複数枚のスクリュー羽根９が一体形成されたスクリュー式のものに構成されている。
【００３５】
図３〜図５に示すように、光センサＳは、発光器１３と、これの光を受光自在な受光器１４とを、外装ケース部７Ｃ内において羽根車１１の両側に振り分け配置して構成されている。発光器１３及び受光器１４は、外装ケース部７Ｃにおける平面視コ字状のリブであるホルダ部１６，１７に嵌め込み装着によって、正確に位置決めされる状態で固定されており、筒ケース部７Ａと外装ケース部７Ｃとの間の隙間から夫々のリード線１５，１５を外部に取出してある。
【００３６】
発光器１３及び受光器１４は、夫々、プリント基板（符記省略）に挿入され、接続リード線１５と共にハンダ付けされている。プリント基板（符記省略）は、外装ケース部７ｃのホルダ部１６，１７と筒ケース部７Ａに設けたリブで上位下方向に移動しないよう挟み込まれて位置決め固定されている。光センサＳの外装ケース部７Ｃへの取付け状態では、発光器１３と受光器１４とで決定される光道Ｌが、ボス部１０の少し外径側において羽根車１１を横切るように設定してある。
【００３７】
尚、発光器１３及び受光器１４は、夫々、脚のように下方突出した２本の電極部材５６，５６を、リード線１５の先端に装着されたギボシ部６３，６３に差し込んで装備されており、電極部材５６が導電手段と支持手段とを兼用する構造としても良い。
【００３８】
つまり、電動ポンプ２が駆動されて湯が送られてくると、下から上に向かう湯の流れによって羽根車１１が回転し、回転移動するスクリュー羽根９が光道Ｌを横切ることが繰り返されるので、光の遮断及び開通が繰り返されることになって連続したＯＮ−ＯＦＦ信号が発生し、それによって光センサＳが羽根車１１の単位時間当たりの回転数を検出できるようになっている。
【００３９】
そして、電動ポンプ２が停止して湯の流れが無くなると羽根車１１の回転も止る。この場合、止るときの位置によって、光道Ｌ上にスクリュー羽根９が存在し続けるか存在し続けないかのいずれかの状態になるから、センサＯＮ状態又はＯＦＦ状態が一定時間以上続くと、給湯出口２２からの湯排出（液体供給）が為されていないと見なす停止制御手段５３を制御装置４２に備えておけば良い。
【００４０】
流量検出手段５を、光センサＳによって構成したことにより、次のような作用効果が得られる。即ち、排出経路における液体の流れによって羽根車を回転させ、光センサがその単位時間当たりの回転数を検出することで流量検出するものであるから、排出経路の流れの変化に羽根車の回転数が遅滞無く追従することが可能になり、種々の要因による排出経路での単位時間当たりの流量変化を的確に捕らえる対応ができて、より精度の良い流量検出が可能になる。これにより、計量供給の場合には供給量の表示信頼度が増し、定量供給の場合には供給量の精度が向上するようになる。
【００４１】
そして、光を遮る状態と遮らない状態とが現出自在な羽根車の回転で光センサをＯＮ−ＯＦＦさせるデジタル処理であるから、液体の流れに何らの影響を与えることが無く、流量検出することに起因した流量変化が一切生じない点で、良好な検出精度の維持に寄与できるようになる。加えて、光センサとタンクとの間には断熱手段を介装してあるので、半導体部品である光センサをタンクの傍に配置しながらも、タンクの熱影響が及び難くなり、熱による誤作動や誤検出が生じ難いようになる。
【００４２】
流量設定器３は、図２に示す如く、注水ケース部２１Ａの上面に配備の表示装置４３と、増量設定スイッチ４４と、減量設定スイッチ４５とで構成されている。即ち、増量設定スイッチ４４を押すと、その押し続けている間は、そのときに表示装置４３の液晶数字部４３ａに示されている給湯量から、例えば１ｃｃ（ｍｌ）毎で順次数字が増えて行き、減量設定スイッチ４５を押すと、その押し続けている間は、そのときに表示装置４３の液晶数字部４３ａに示されている給湯量から、例えば１ｃｃ毎で順次数字が減って行くように構成されている。
【００４３】
尚、タイマー及び計量スイッチを兼ねる増減量設定スイッチ４４，４５、後述の給湯スイッチ４６、及びその他の各スイッチ類（再沸騰スイッチ４９、保温選択スイッチ５０、ロック解除スイッチ５１、おやすみスイッチ５２等）、並びに表示装置４３は、図６に示すように、いずれも制御装置４２に接続されている。
【００４４】
従って、液晶数字部４３ａを見ながら増減量設定スイッチ４４，４５を操作して、所望の給湯量（２００ｃｃ等）を設定し、ロック解除スイッチ５１を操作してロック解除、それから給湯スイッチ４６を押し操作すれば、液晶数字部４３ａに設定された量だけ給湯出口２２から湯が排出されるように、自動的に電動ポンプ２が駆動及び停止制御される定量供給が行えるのである。つまり、制御装置４２は、流量検出手段５の検出情報に基づく取出し量が、湯の目標取出し量を設定自在な流量設定器３によって予め設定された目標値に合致するよう、電動ポンプ２を作動させるものとして機能するのである。
【００４５】
図１に示すように、流量検出手段５は、タンク１内の湯の残量を外部から視認するための透明ガラス製の水量管３２と転倒止水弁３１との上下間に配置されており、外装ケース２０が注水ケース部２１Ａに向かって拡がりつつある箇所に位置している。流量検出手段５は、その羽根車１１及び光センサＳ部分が満水目盛２３ｄよりも上側に位置する状態、即ちタンク内に貯留される湯（水）の最高液面よりも上方に位置する状態になっており、湯の供給作動が行われていないときには、湯が流量検出手段５には及ばないようにしてある。
【００４６】
図６に示すように、外装ケース２０は、給油出口２２の真下にコップやグラス等が置き易いように、左右中央部を内側（タンク１側）に凹ませる形状としてあるので、外装ケース２０における注水ケース部２１Ａに向かって拡がる変化ケース部分２０ｈと外筒２４との間は、左右２箇所において広がるようになるので、その左右２箇所の拡張スペースｋｓのうちの一方に流量検出手段５が配置されている。
【００４７】
図１、図７に示すように、内容器１内の湯の状態を検出する状態検出手段Ｄを備え、流量検出手段５による検出値を、そのときの液体の状態に応じた補正係数Ｋを乗じて補正する第１補正手段４８を制御装置４２に設けてある。状態検出手段Ｄとしては、貯湯用空間１ａの湯温度を検出する湯温センサ４７（前述の底センサ２６で兼用させても良い）と、流量検出手段５とである。
【００４８】
湯温センサ４７によって検出された湯の温度により、温度補正係数ｋ１が次のように制御装置４２に設定されている。この補正は、温度によって湯の粘度が変わることに起因して行われる。
湯温              温度補正係数ｋ１
９０度以上              ０．９
６０〜９０度            １．０
６０度未満              １．１
例えば、湯温が９５度において、流量検出手段５の検出流量値が１０ｃｃ／ｓｅｃであるときには、第１補正手段４８によって１０×０．９＝９ｃｃ／ｓｅｃに補正され、又、湯温５５度において、検出流量値が８ｃｃ／ｓｅｃであるときには、第１補正手段４８によって８×１．１＝８．８ｃｃ／ｓｅｃに補正されるのである。
【００４９】
羽根車１１の回転数、即ち、光センサＳの１回のＯＮ−ＯＦＦサイクルに要する時間△ｔの長さによる流量補正係数ｋ２が次のように制御装置４２に設定されている。これは、羽根車１１の回転数が速くなると（流量が多くなると）、光センサＳの追従性能が追いつかなくなり、実際よりも少ない目に検出してしまうことに起因している。
△ｔ（ｓｅｃ）               流量補正係数（ｋ２）
１．０〜０．９                     １．００
０．９〜０．８                     １．０１
:                                :
:                                :
０．１０〜０．０９                 １．１０
０．０９〜０．０８                 １．１１
:                                :
:                                :
０．０１以下                       １．３０
例えば、羽根車１１の回転数が比較的低速であって△ｔが０．８であるときに、流量検出手段５の検出流量値が４ｃｃ／ｓｅｃであれば、第１補正手段４８によって４×１．０１＝４．０４に補正され、又、羽根車１１の回転数が比較的速く△ｔが０．１であるときに、流量検出手段５の検出流量値が１５ｃｃ／ｓｅｃであれば、第１補正手段４８によって１５×１．１０＝１６．５に補正されるのである。
【００５０】
参考に、実際の給湯制御作動について記しておく。流量検出手段５の上側に装備されている転倒止水弁３１には、約４０ｃｃの空隙が存在しており、その分の流量を目標給湯量に加算する制御が自動的に行われている。つまり、排出経路４における出口２２と流量検出手段５との間に転倒止水弁３１を介装し、出口２２から排出された液体の量を、転倒止水弁３１内に貯留される液体の量を見越して制御する見做し制御機能を制御装置４２に備えてある。又、排出経路４としての最も高い部分を越えるまでは湯が出ないので、その分の流量補正も行われている。フィードバック制御を行うものではあるが、羽根車１１の１回転当たりの流量から、目標給湯量が設定されると直ちに電動ポンプ２に通電するパルス電流のパルスカウント数が対応して求められるようにしてあり、制御作動の迅速化を図ってある。
【００５１】
電動ポンプ２が回転し始める給湯スタート時には、羽根車１１がゆっくりと回転し始めるので、最初の数十〜数百ｍ・ｓｅｃの間は光センサＳのＯＮ−ＯＦＦをカウントしないように制御されている。又、タンク１内の湯が無くなったときに、給湯操作して電動ポンプ２を動かすと、その振動によって羽根車１１がチャタリングを起こすことがあるが、そのときに、偶然に遮光フィン１０が光道Ｌを跨ぐ範囲で振動するような状態になると、湯が流れていないのにＯＮ−ＯＦＦ信号が連続検出されて、給湯信号が出る誤作動につながるので、光センサＳにおける極く短い周期でのＯＮ−ＯＦＦ信号はカットする制御も組み込まれている。
【００５２】
次に、汚れによる検出精度の誤差を補正する流量補正手段について説明する。タンク１に入れるのは一般的には水道水であるが、水道水には、カルキ、消毒剤等の種々の溶解物質が含まれているため、使っているうちにそれらの溶解物質が析出してタンク内壁等に付着し、堆積するようになる。その堆積物によってタンク内壁や排出経路内壁であるガラス管等の液体通過部分ａが次第に汚れていくので、そうなると光センサＳにおける光の透過率が次第に悪くなって、発光器１３の発する光が受光器１４に届き難くなったり、乱反射して誤検出したりといった具合に、遮光のＯＮ−ＯＦＦが、つまりは、光センサＳの動作が不安定になって正確な流量検出ができなくなるのである。即ち、汚れが進行するに従って実際の流量よりも検出流量が少ない目になり、その誤差が次第に大きくなってゆくのである。
【００５３】
そこで、図３、図７に示すように、光センサＳを、液体が通る部分である液体通過部分における汚染具合を検出する汚れ検出手段Ｙとして兼用し、この光センサＳの検出結果に基づいて、流量検出手段５としての検出値を補正する第２補正手段５７を制御装置４２に設けてある。具体的には、電気湯沸かし器としての製造完了時（工場での出荷時）に、蒸留水、純水等の不純物の混ざっていない液体をいれた状態で電動ポンプ２を設定時間（例えば５秒間）駆動してからセットスイッチ５９を操作すると、そのときの流量検出手段５による検出流量ｍと、単位時間当たりの吐出量が予め測定されて分かっている電動ポンプ２の前記設定時間の吐出量Ｍとを比較し、そのときのｍ／Ｍ（検出流量ｍ／吐出量Ｍ）が基準補正係数Ｋ３として制御装置４２に装備された不揮発性メモリ等による記憶部５８に自動的に記憶されるのである。
【００５４】
そして、第２補正手段５７は、液体通過部分に液体が存在している時間に比例して流量検出手段５の検出値の補正量を大きくするものに構成されている。即ち、センサ２６等が水の存在を検出しているＯＮ時間を電気湯沸し器としての使用時間とみなして、その通算ＯＮ時間がタイマー手段６０によって計時されており、その経過時間に比例して決まる第２補正係数ｋ３により、検出手段５の検出値を補正するようになる。つまり、実質的に水（湯）が入っている状態の時間が測定されるものであり、水が無いが電源コンセントは入っているという状態は通算時間には加味されない実状に適合した制御が行われる。
【００５５】
例えば、単位時間当たりの増加率（予め設定された、経過時間に対する変化率の一例）をｚとすると、タイマー手段６０による通算使用時間がｔのときの流量検出手段５による単位時間当たり検出値がｂであると、そのときの補正された制御上の検出値ｃは、ｃ＝ｂ×ｔ×ｚとして求められるのであり、ｔ×ｚを第２補正手段５７による第２補正係数ｋ３と定義される。例えば、ｂ＝１００、ｚ＝１．１、ｔ＝２０であるとしたきには、ｋ３＝２２、ｃ＝２２０になる。
【００５６】
但し、含まれるミネラル分が異なる等、タンク１内に入れられる水の水質が都道府県によって若干異なることから、電気湯沸し器を実際に使う地域即ち都道府県によって増加率ｚが異なるので、選択スイッチ６１を押し操作して都道府県を選択して、先ず増加率ｚを設定してからセットスイッチ５９を操作することになる。つまり、選択スイッチ６１を押すと、液晶数字部４３ａに都道府県が「北海道、青森、岩手、・・・」といった具合に一定時間毎に入れ替わってゆくので、適合する都道府県が表示されたときにもう一度選択スイッチ６１を押すとそのときに表示されている都道府県に適した増加率ｚが設定される。
【００５７】
又、第２補正手段５７は、液体通過部分の汚れを落とすための洗浄操作が完了した状態を基準として行われるものに構成されている。前述のように、使用時間が長くなるに連れてタンク内壁等が汚れてゆくので、所定の長時間使用すると、ユーザがクエン酸を用いて液体通過部分を洗浄し、堆積物を取り除いて汚れを落とすことが行われる。そこで、ユーザは、洗浄が終了すると、次に電源を入れた際には、先ずセットスイッチ５９を操作して、第２補正手段５７の機能を一旦リセットさせ、第２補正係数ｋ３を基準補正係数Ｋ３に、かつ、タイマー手段６０による通算使用時間ｔを０に夫々リセットし、そこから再び第２補正手段５７が開始されるようにする。つまり、選択スイッチ６１は、洗浄後等におけるリセットスイッチとしても機能するものである。
【００５８】
例えば、兵庫県において使用する場合では、電源を入れてから、先ず選択スイッチ６１を操作して「兵庫県」を選択して設定し、次いでセットスイッチ５９を操作して第２補正手段５７を起動させ、それから通常の使用状態に入るようになる。第２補正手段５７の流量補正機能により、液体通過部分ａが汚れて流量検出手段５の検出値が実際よりも少ない目になっても、そのときの通算使用時間から求められる適切な流量補正が働き、「２００ｃｃ」等の設定された量のお湯を吐出して自動的に止まる定量供給機能が正確に機能するのである。そして、１ヶ月間等の所定時間が経過して、クエン酸洗浄を行うと、その完了時に再びセットスイッチ５９を操作し、第２補正手段５７をリセットさせるのである。
【００５９】
尚、コンセントを抜いて外部電源をＯＦＦとしても、タイマー手段６０や、使用時間に比例した第２補正係数ｋ３を覚えておく等の記憶部分を作動させ続けるために、ボタン電池等の二次電池６２を内蔵してある。又、液体通過部分ａとは、排出経路４や電動ポンプ２内の水通過経路だけでなく、タンク１や転倒止水弁３１等の水（液体）を貯留する所等、液体が通りうる全ての箇所と定義する。
【００６０】
〔別実施形態〕
《１》 図８、図９に示すように、タンク１を二重筒ではなく１重筒構造とした湯沸かし器においては、流量検出手段５が存在する部分のタンク１外周面に断熱材６４による断熱層ｈを装備して、湯の熱による影響が流量検出手段５に及び難くする断熱手段Ｈとしたものでも良い。断熱手段Ｈを構成する断熱材６４は流量検出手段５の付近にだけ設けるが、図９に示す範囲より広く設けても良い。
《２》 定量供給装置Ａに代えて、計量供給装置Ｂを備えるようにしても良い。即ち、給湯スイッチ４６を押して給湯させると、その給湯開始からの湯の排出量が液晶表示部４３ａに随時更新表示されるように制御されるものであり、液晶表示部４３ａを見ながら給湯操作し、所望の量が供給された時点で給湯スイッチ４６の押し操作を解除すれば、正確に所望量（例えば２５０ｃｃ）だけ給湯することができるものである。又、切換スイッチ(図示省略)を装備することにより、定量供給装置Ａと計量供給装置Ｂとの機能が選択設定できるようにすれば、一層便利である。
《３》 水量管３２は、液体の存在の有無検出が行える機能が付いた電子水量センサにおける上下向きのガラス管部分でも良く、要は液体残量を視認できるために液体が通る上下に延びた管部材で有れば良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１に記載の電気湯沸し器によれば、液体残量を視認するための水量管と不測の湯零れを防止する止水弁との間に流量検出手段を配置したので、上向きに液体が安定して流れる箇所で精度良く流量検出できて信頼性のある定量供給の実現に大きく寄与できるとともに、液体中に含まれる成分の堆積による検出精度の劣化が生じ難いようにしながら、外装ケースの拡大やタンク容量減少を伴うことなく流量検出手段を配置することができた。
【００６２】
請求項１に記載の電気湯沸し器によれば、液体に含まれる成分の付着堆積による検出精度の劣化をほぼ解消しながら、液体の熱影響による検出精度の狂いが生じないようにでき、定量供給精度の更なる改善を実現しながら請求項１又は２の構成によるどちらかの前記効果を奏することができた。
【００６３】
請求項１に記載の電気湯沸し器によれば、請求項１〜３の構成によるいずれかの前記効果を奏するとともに、液体出口の存在する注水ケース部が、タンク外面から大きく横側方に突出していることを利用して、比較的嵩張る部品となり易い流量検出手段を、外装ケースの大型化やタンク容量減少等の不利益が生じないようにしながら無理なく内装することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気ポットの概略構造を示す一部切欠きの側面図である。
【図２】蓋体の平面図である。
【図３】流量検出手段の構造を示す側面図である。
【図４】（イ）は図３の横断面図、（ロ）、（ハ）は羽根車の側面図である。
【図５】発光器とリード線との連結構造を示す部分図である。
【図６】流量検出手段の配置構造を示す平面図である。
【図７】定量供給装置の制御系統を示すブロック図である。
【図８】流量検出手段に対する別断熱構造を示す部分側面図である。
【図９】図８の部分平面図である。
【符号の説明】
１         タンク
２         送出手段
４         排出経路
５         流量検出手段
２０       外装ケース
２１Ａ     注水ケース部
２２       出口
２３       内容器
２４       外容器
３１       止水弁
３２       水量管
ｋｓ       間のスペース
ｈ         断熱層
Ｈ         断熱手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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