(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を有する液体を貯留する容器と、この液体を吐出する電動ポンプと、吐出流路に設けた液体の吐出を検知する出湯センサと、前記出湯センサの出湯信号を受けてから前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第二の計測手段と、容器内の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の情報と前記第二の計測手段の情報をもとに液体の吐出量を演算する演算処理手段と、前記演算処理手段が算出した吐出量を表示する表示手段とを備え、前記演算処理手段は、前記容器内の水位と前記電動ポンプの回転数と前記所定時間内の吐出量との関係を保有し、この関係を使用し、前記水位検出手段からの水位情報と前記第二の計測手段の電動ポンプのモータの回転数の情報とから刻々と吐出量を演算し、この結果を前記表示手段に表示させるようにした電気湯沸器。
【請求項２】
液体の吐出時に前記電動ポンプの起動スイッチがオンした時点から出湯センサの出湯信号を受けるまでの間の前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第一の計測手段を備え、演算処理手段は、前記第１の計測手段と第二の計測手段の情報をもとに液体の吐出量を演算する請求項１に記載の電気湯沸器。
【請求項３】
出湯センサは、吐出口付近に配置した請求項１に記載の電気湯沸器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、吐出量を表示できる電気湯沸器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気湯沸器は、加熱手段を有する液体を貯留する容器と、この液体を吐出する電動ポンプと、この電動ポンプを駆動する操作つまみを備えており、操作つまみを回転させる操作で、容器内に保温・貯留している熱湯等の液体を吐出するようになっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の電気湯沸器は、正確な量の液体を吐出するということはできないという課題を有しているものである。つまり、吐出量は目分量で決めているものである。
【０００４】
本発明はこのような従来の構成が有している課題を解決しようとするもので、吐出量を表示することができる電気湯沸器を提供することを第一の目的とするものである。また、更に高精度の吐出量を表示することのできる電気湯沸器を提供することを第二の目的としているものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第一の目的を達成するための本発明の第一の手段は、加熱手段を有する液体を貯留する容器と、この液体を吐出する電動ポンプと、吐出流路に設けた液体の吐出を検知する出湯センサと、前記出湯センサの出湯信号を受けてから前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第二の計測手段と、容器内の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の情報と前記第二の計測手段の情報をもとに液体の吐出量を演算する演算処理手段と、前記演算処理手段が算出した吐出量を表示する表示手段とを備え、前記演算処理手段は、前記容器内の水位と前記電動ポンプの回転数と前記所定時間内の吐出量との関係を保有し、この関係を使用し、前記水位検出手段からの水位情報と前記第二の計測手段の電動ポンプのモータの回転数の情報とから刻々と吐出量を演算し、この結果を前記表示手段に表示させるようにした電気湯沸器とするものである。
【０００６】
また上記に加え、液体の吐出時に前記電動ポンプの起動スイッチがオンした時点から出湯センサの出湯信号を受けるまでの間の前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第一の計測手段を備え、演算処理手段は、前記第１の計測手段と第二の計測手段の情報をもとに液体の吐出量を演算するものである。
【０００７】
また上記に加え、出湯センサは、吐出口付近に配置したものである。
【０００８】
【作用】
本発明の第一の手段は、発明者らが実験を繰り返して容器内の水位とポンプのモータの回転数とから吐出量を求め、この関係を演算処理手段に定めたものである。つまり、第一の計測手段は電動ポンプのモータ起動スイッチを動作させた時点から出湯センサの出湯信号を受けるまでの電動ポンプのモータの回転数を計測し、水位検出手段はこの回転数によって水位を検出し、この２つの情報から演算処理手段が吐出量を演算して、表示手段に表示させるものである。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の第一の手段の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の全体構成を示すブロック図である。容器１はヒータ等の加熱手段２を有しており、この中に貯留している水等の液体を加熱保温している。３は前記容器１の底部に連通した電動ポンプで、図示していないつまみを使用者が回転することによって起動され容器１内に保温貯留されている液体を吐出口５から吐出するように作用する。つまり図示していないつまみを回転操作することによって、流量制御部６を構成する可変抵抗の抵抗値が変化し、この情報を受けたポンプ駆動回路７が電動ポンプ３を回転駆動するものである。電動ポンプ３から吐出口５に至る吐出経路４を構成する吐出パイプの途中には、出湯センサ８を設けている。出湯センサ８としては、本実施例ではフォトカプラとフォトダイオードとを使用している。
【００１０】
つまり、管路中を液体が通過している間は、フォトカプラを構成する発光素子・受光素子間の導通が遮断されることを利用しているものである。この信号は第一の計測手段９・水位検出手段１４・第二の計測手段１１・演算処理手段１２を構成しているマイコン１３に接続されている。なお前記流量制御部６の信号も同様に、マイコン１３に接続されている。第一の計測手段９は、前記流量制御部６から電動ポンプ３の起動スイッチがオンされた起動信号を受けた時点から出湯センサ８の出湯信号を受けるまでの間の電動ポンプ３のモータの回転数を計測しており、この情報を水位検出手段１４に送っている。水位検出手段１４は、この情報を受けて容器１内の液体の貯留量を示す水位を演算して、この情報を演算処理手段１２に伝達する。
【００１１】
また第二の計測手段１１は、前記出湯センサ８の出湯信号を受けた時点から電動ポンプ３のモータの回転数を計測し続け、この情報を逐次演算処理手段１２に伝達している。演算処理手段１２は、前記水位検出手段１４の水位情報と第二の計測手段１１の電動ポンプ３のモータの回転数の情報とを受けて、液体の吐出量を演算しこの演算結果を表示手段１３に表示している。
【００１２】
以下本実施例の各部の作用について説明する。図２は本実施例の原理を説明しているものである。図２（ａ）は容器１内に保温貯留している液体の量が少ない場合を示している。この状態では容器１内の水位はＬ１であり、水位面から出湯センサ８までの距離はｌ１となっている。図２（ｂ）は前記図２（ａ）の状態から電動ポンプ３を駆動して、出湯センサ８に液体が達した状態を示している。前記出湯を開始する以前の第一の計測手段９の電動ポンプ３のモータの回転数のカウント値は当然４であり、電動ポンプ３が回転駆動されて図２（ｂ）の状態となり出湯センサ８からの信号を受けるまでの間に第一の計測手段９がカウントした電動ポンプ３の回転数はＮ１となっているものである。
【００１３】
また図２（ｃ）は容器１内に大量の液体が貯留されている場合を示している。つまり、容器１内の水位はＬ２となっているものである。この初期状態から電動ポンプ３を回転駆動して、図２（ｄ）に示している第一の計測手段９が出湯センサ８からの信号を受ける迄の間に、第一の計測手段９がカウントする電動ポンプ３の回転数はＮ２となっているものである。
【００１４】
前記容器内の水位Ｌと、電動ポンプ３が回転駆動されてから出湯センサ８からの信号を受けるまでの間に第一の計測手段９がカウントした電動ポンプ３の回転数Ｎとの間には、図２（ｅ）に示すような相関関係があるものである。つまり、回転数Ｎが多いと容器１内の水位Ｌは低いという関係となっているものである。この関係を利用すれば、Ｎを検知すればＬが判別できるわけである。つまり、第一の計測手段９からの信号Ｎを受けた水位検出手段１４は、この関係を利用して第一の計測手段９から受けた電動ポンプ３のモータの回転数Ｎを示す情報を受けて、容器１内の水位Ｌを求めているものである。
【００１５】
また図３は、演算処理手段１２が有している容器１内の水位Ｌと電動ポンプ３の回転数Ｙと所定時間内の吐出量Ｚとの関係を示している図である。前記電動ポンプ３の回転数Ｙは、第二の計測手段１１が検知している電動ポンプ３の回転数を示している。つまり、出湯センサ８が出湯を検知しこの信号を第二の計測手段１１が受けてから後の電動ポンプ３のモータの回転数を示しているものである。つまり吐出量Ｚは、モータの回転数Ｙが同一であっても初期の容器１内の水位Ｌによって変動するものとなっている。発明者らは実験を繰り返してこの関係を把握し、図３にまとめているものである。この関係を利用すれば、吐出量は第二の計測手段１１の情報から決めることができるわけである。
【００１６】
演算処理手段１２は、以上のように水位検出手段１４からの水位情報Ｌと第二の計測手段１１の電動ポンプ３のモータの回転数Ｙの情報とから刻々と吐出量を演算して、この結果を表示手段１４に表示させているものである。
【００１７】
以下本実施例の電気湯沸器の動作について、図４に基づいて説明する。使用者が図示していない電源をオンすると、マイコン１３はこの電源オンの時点をステップ２４として制御プログラムをスタートさせる。つまり先ずステップ２１の初期設定を実行する。続いて、使用者が操作つまみを回転操作する起動操作が実行されているかどうかを、ステップ２２で確認する。この起動操作がされていればステップ２３に進んで、第一の計測手段９に電動ポンプ３のモータの回転数Ｎの計測を開始させ、ステップ２４での出湯センサ８の出湯信号を受けるまで継続させる。ステップ２４の出湯信号を確認すれば、続いてステップ２５に移って水位検出手段１４に容器１内の水位Ｌを演算させる。ステップ２５での水位の演算を終了すると、ステップ２６に入って第一の計測手段９の検出値をクリアする。続いて以下、第二の計測手段１１による電動ポンプ３のモータの回転数のカウントに入る。つまりステップ２７で所定時間である０．１秒間の第二の計測手段１１のモータの回転数を計測する。続いてステップ２８で、演算処理手段１２が保有している水位と電動ポンプ３のモータの回転数と出湯量との関係を使用して、前記所定時間内での吐出量を演算し、更にステップ２９でこの累積値である総吐出量を演算して、表示手段１４にこの値を時時刻々表示するものである。続いてステップ３４で、前記操作つまみの回転操作が終了しているかどうかをチェックしているものである。つまり、出湯状態が継続している場合は再びステップ２７以下を繰り返して出湯量を継続して表示するものである。また回転操作が終了している場合は、ステップ３１に進んで第二の計測手段１１の計測値をクリアして、再びステップ２２に戻って待機するものである。
【００１８】
以上のように本実施例の電気湯沸器は、操作つまみを操作すると時時刻々液体の吐出量を表示することができ、使用者がこの表示を見て正確な量の液体を簡単に得ることができるものである。
【００１９】
続いて本発明の第二の手段の実施例について説明する。図５に本実施例の全体構成を示している。なお、前記図１と同一部分には同一番号を付けて説明を省略する。１５は、使用者が図示していない操作つまみを操作させた時点から出湯するまでに一定の電圧を電動ポンプ３に与えて電動ポンプ３のモータの回転数を一定の速度に保持する定速度駆動回路である。つまり定速度駆動回路１５は電圧安定化回路で構成してあり、流量制御部６からの起動信号を受けて駆動を開始し、出湯センサ８の出湯信号を受けて駆動を終了するもので、この信号はポンプ駆動回路６に伝達されているものである。
【００２０】
以下本実施例の動作について、図６に基づいて説明する。電源のオンでマイコン１３はステップ２４に入って、プログラムをスタートさせる。ステップ２１で初期設定を行い、ステップ２２で操作つまみが操作されたかどうかを見ている。操作つまみが操作されている場合は、ステップ２３とステップ２４で第一の計測手段９が計測している電動ポンプ３のモータの回転数Ｎをカウントし続ける。続くステップ２５で、カウントされた第一の回転数Ｎを水位Ｘに換算する。第一の計測手段９が出湯センサ８の出湯信号を受けたステップ２６では、この第一の計測手段９による水位検知ステップを終了して第一の計測手段９の計測値をクリアしている。続いて以下第二の計測手段１１による電動ポンプ３のモータの回転数のカウントに入る。つまりステップ２７で所定時間である０．１秒間の第二の計測手段１１のモータの回転数を計測する。続いてステップ２８で、演算処理手段１２が保有している水位と電動ポンプ３のモータの回転数と出湯量との関係を使用して、前記所定時間内での吐出量を演算し、更にステップ２９でこの累積値である総吐出量を演算して、表示手段１４にこの値を時時刻々表示するものである。続いてステップ３４で、前記操作つまみの回転操作が終了しているかどうかをチェックしているものである。つまり、出湯状態が継続している場合は再びステップ２７以下を繰り返して出湯量を継続して表示するものである。また回転操作が終了している場合は、ステップ３１に進んで第二の計測手段１１の計測値をクリアして、再びステップ２２に戻って待機するものである。
【００２１】
このとき本実施例では電動ポンプ３のモータの回転数は、定速度駆動回路１５によって一定に保持されているため、水位の検知、吐出量の演算が一層精度良く実行できるものとなっている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の第一の手段は、加熱手段を有する液体を貯留する容器と、この液体を吐出する電動ポンプと、吐出流路に設けた液体の吐出を検知する出湯センサと、液体の吐出時に前記電動ポンプの起動スイッチがオンした時点から出湯センサの出湯信号を受けるまでの間の前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第一の計測手段と、第一の計測手段の情報を受けて容器内の水位を検出する水位検出手段と、前記出湯センサの出湯信号を受けてから前記電動ポンプのモータの回転数を計測する第二の計測手段と、水位検出手段の水位情報と第二の計測手段の情報とを受けて液体の吐出量を演算する演算処理手段と、演算処理手段が算出した吐出量を表示する表示手段とを備え、前記演算処理手段は、前記容器内の水位と前記電動ポンプの回転数と前記所定時間内の吐出量との関係を保有し、この関係を使用し、前記水位検出手段からの水位情報と前記第二の計測手段の電動ポンプのモータの回転数の情報とから刻々と吐出量を演算し、この結果を前記表示手段に表示させる構成として、吐出量を表示することができる電気湯沸器を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の手段の実施例である電気湯沸器のブロック図
【図２】  （ａ）（ｂ）  同、水位が低い場合の水位の検知を説明する説明図
（ｃ）（ｄ）  同、水位が高い場合の水位の検知を説明する説明図
（ｅ）  同、回転数と水位との関係を示す説明図
【図３】  同、演算処理手段が有している水位と回転数と吐出量の関係を説明する説明図
【図４】  同、マイコンが備えているプログラムの流れ図
【図５】  本発明の第二の手段の実施例である電気湯沸器のブロック図
【図６】  同、マイコンが備えているプログラムの流れ図
【符号の説明】
１  容器
２  加熱手段
３  電動ポンプ
５  吐出口
６  流量制御部
７  ポンプ駆動回路
８  出湯センサ
９  第一の計測手段
１４  水位検出手段
１１  第二の計測手段
１２  演算処理手段
１４  表示手段
１５  定速度駆動回路
【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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