(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容器の底部に設けた流出口に連通部としての柔軟なチューブを介して揚水管を接続し、その揚水管を通して上記内容器内の液体を外部に吐出させるポンプ装置を有し、上記内容器内の液量の検知センサーを備えた液体容器の液量検知装置において、上記チューブは、上記流出口に接続される入口と、上記揚水管の下端に接続される出口と、上記入口の下部において側壁に設けられた検知口とを有し、上記検知センサーが圧力感知部を有する圧力センサーにより形成され、該圧力センサーが上記検知口に取付けられると共に該圧力センサーの圧力感知部が上記連通部内部の液通路に臨んでいることを特徴とする液体容器の液量検知装置。
【請求項２】
上記の圧力感知部がダイヤフラムにより形成され、そのダイヤフラムが縦向きに取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液量検知装置。
【請求項３】
上記の連通部がチューブにより形成され、上記の圧力センサーがその圧力感知部を上記チューブ内の液の流れに接触するように取付けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体容器の液量検知装置。
【請求項４】
上記の圧力センサーにより検知される上記内容器の液量の報知レベルを、任意に設定できるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体容器の液量検知装置。
【請求項５】
上記ポンプ装置が逆転機能を有し、必要に応じて該ポンプ装置を逆転させ、上記圧力感知部前面に存在する気泡を消去するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体容器の液量検知装置。
【請求項６】
上記ポンプ装置の電源投入及び給水が行われた時に、上記ポンプ装置を所定時間逆転させることを特徴とする請求項５に記載の液体容器の液量検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気湯沸かし器等の液体容器における液量検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体容器の内容器内の液量を自動的に検知し、これを数値等で表示することが従来から知られている。この場合の液量検知センサーとして、超音波センサーや圧力センサー等が用いられている。
【０００３】
例えば、実開昭６４−４７３２３号公報に示されたものは、超音波センサーを用いたものであるが、この場合の超音波センサーは内容器の底面に連通した補助パイプの下端部に装着され、該超音波センサーから上向きに発射された超音波を補助パイプ内部の液面で反射させ、その際の反射時間を演算して液量を知るようになっている。
【０００４】
また、特開昭６２−１２９０１８号公報に示されたものは、内容器の底部近くの側壁に連通させた水管の上端に圧力センサーを装着し、水管内の空気圧を検知することにより、液量を知るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の超音波センサーを用いるものは、センサーの送受波面が水平となり、しかも補助パイプの下部に設けられるので、ごみ等の汚れが送受波面に付着しやすい傾向がある。
【０００６】
また、上記の圧力センサーを用いたものは、液面と該センサーとの間に空気層が存在するので、空気の熱膨張の影響を受けやすい問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は圧力センサーを用いた液量検知装置において、ごみ等の汚れが付着し難いと共に、空気の熱膨張の影響も受け難い構造で検知精度の高い液量検知装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、内容器の底部に設けた流出口に連通部としての柔軟なチューブを介して揚水管を接続し、その揚水管を通して上記内容器内の液体を外部に吐出させるポンプ装置を有し、上記内容器内の液量の検知センサーを備えた液体容器の液量検知装置において、上記チューブは、上記流出口に接続される入口と、上記揚水管の下端に接続される出口と、上記入口の下部において側壁に設けられた検知口とを有し、上記検知センサーが圧力感知部を有する圧力センサーにより形成され、該圧力センサーが上記検知口に取付けられると共に該圧力センサーの圧力感知部が上記連通部内部の液通路に臨んでいる構成としたものである。
【０００９】
上記の圧力感知部がダイヤフラムにより形成され、そのダイヤフラムが縦向きに取付けられた構成をとることができる。
【００１０】
上記の連通部がチューブにより形成され、上記の圧力センサーがその圧力感知部を上記チューブ内の液の流れに接触するように取付けられた構成とすることができる。
【００１１】
上記の圧力センサーにより検知される上記内容器の液量の報知レベルを、任意に設定できるようにした構成をとることができる。
【００１２】
上記ポンプ装置が逆転機能を有し、必要に応じて該ポンプ装置を逆転させ、上記圧力感知部前面に存在する気泡を消去するようにした構成をとることができる。
【００１３】
上記ポンプ装置の電源投入及び給水が行われた時に、上記ポンプ装置を所定時間逆転させる構成をとることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に示した電気湯沸かし器について説明する。
【００１５】
図１に示すように、実施形態の電気湯沸かし器は、外装体１の内部に内容器２を収納し、その内容器２の底面部下面にヒーター３が装着される。また、内容器２の底面部に設けた流出口４に連通部としての柔軟なチューブ５の一端が接続され、そのチューブ５の他端に揚水管６の下端が接続される。揚水管６は、内容器２と外装体１との間において垂直に設けられ、その上端にポンプ装置７が取付けられる。ポンプ装置７のインペラ部分が揚水管６の下端にまで延びており、そのポンプ装置７の出側は吐出口８に連通している。上記の内容器２は外装体１に取付けた蓋９により開閉される。
【００１６】
上記のチューブ５は、図２に示すように、流出口４に接続される入口１１と、揚水管６の下端に接続される出口１２と、上記入口１１の下部において側壁に設けられた検知口１３を有し、その検知口１３に検知センサーとしての圧力センサー１４が装着される。
【００１７】
上記の圧力センサー１４は、ケース１５に上記の検知口１３に接続される開口部１６を設け、その開口部１６の内側に圧力感知部としてのダイヤフラム１７が垂直面内に感知面があるように縦向きに装着される。ダイヤフラム１７の内側に接して可動部材１８が設けられ、その可動部材１８とケース１５の底面との間にコイルばね１９が介在され、可動部材１８をダイヤフラム１７に押し付けている。
【００１８】
上記の可動部材１８の外周面の一部に磁石２１が装着され、その磁石２１の磁気に感応するホール素子２２がケース１５の外部に装着されている。ホール素子２２の出力は、常法どおりオペアンプ、補正回路を経て制御回路に入力される。
【００１９】
上記の圧力センサー１４は、ダイヤフラム１７の動きに応じて可動部材１８が移動すると、その移動量に応じてホール素子２２に及ぼす磁界の大きさが変化する。その磁界の大きさに従ってホール素子２２の出力が変化し、その出力信号が制御回路に入力される。
【００２０】
実施形態の電気湯沸かし器は以上のようなものであり、内容器２内に所定量の水を供給して電源を投入すると、ヒーター３に通電され、湯沸かしが行われる。湯沸かし完了後、必要に応じて吐出ボタンを操作すると、ポンプ装置７が駆動され、吐出口８から湯が吐出される。
【００２１】
内容器２内の水又は湯（以下、単に液と総称する。）の量に応じて圧力センサー１４のダイヤフラム１７に作用する圧力が変化し、その圧力の変化が可動部材１８の移動による磁界の大きさの変化としてホール素子２２により検知される。ホール素子２２による検知結果は、制御部を経て液晶表示部（図示省略）において液レベルとして、数値その他で表示される。
【００２２】
上記の水の供給時及び湯の吐出時において、液がチューブ５内部の液通路を通過するので、ダイヤフラム１７の部分は液の流れにさらされ、またダイヤフラム１７の面は垂直面内にあるのでごみ等が付着するのを防止することができる。
【００２３】
また、圧力センサー１４によって感知される最低限の液レベルを適宜設定しておき、その液レベルに相当する液量を感知するとブザー等で空報知をするようにしてもよい。上記実施形態の圧力センサー１４は、内容器２の底面部より低い位置に設けられるので、極端な場合は内容器２内の残液量が零になるまで表示可能である。
【００２４】
ダイヤフラム１７の前面に気泡が存在すると、圧力センサー１４の検出精度が低下するので、気泡を消去する手段を講じることが望ましい。
【００２５】
その手段としては、気泡が発生しやすい湯沸かしの開始時、即ち電源投入時、或いは給水時等において、ポンプ装置７を暫時逆転させるか、又は暫時逆転・正転を繰り返す方法がある。この気泡消去動作は、制御部のマイコンにより行われるが、そのフローチャートを図３及び図４に示す。
【００２６】
図３に示すように、ステップ１において電源がオンになるとフローが開始され、同２で液レベルＨ1 を検出し、その検出値（Ｈ1 ）をメモリＭ1 に書き込む。同３で上記の液レベルＨ1 と下限レベルＡとを比較する。下限レベルＡ（図５参照）は液レベルがこれ以下の場合に内容器２の内部が空の状態であると判定するよう予め設定されたレベルであり、Ｈ1 がＡ以下の場合は、同４において空表示または空報知のいずれか一方又は両方を行う。
【００２７】
Ｈ1 がＡを越える場合はステップ５でＨ1 と上限レベルＢとを比較する。上限レベルＢは液レベルがこれを越える場合は、圧力センサー１４の付近において気泡の発生の恐れがないレベルであり、予め設定される。液レベルがＢ以下の場合は、同６でポンプ装置７を所定時間逆転させ、気泡を消去させる。
【００２８】
気泡を消去させることにより、圧力センサー１４により正確な液レベルが検出できるようになるので、ステップ７で改めて液レベルＨ2 を検出し、メモリＭ1 の内容をＨ2 に書き換え、同８でメモリＭ1 の内容を液晶表示器等に表示する。
【００２９】
以上が電源投入時の気泡消去フローであり、次に電源投入後に給水された場合の気泡消去フローを図４に基づいて説明する。
【００３０】
ステップ９で液レベルＨ3 を検出すると共に、その検出値を他のメモリＭ2 に書き込む。同１０で上記の液レベルＨ3 と下限レベルＡとを比較する。Ｈ3 がＡ以下の場合は、同１１において空表示または空報知のいずれか一方又は両方を行う。Ｈ3 がＡを越える場合は同１２でメモリＭ1 の内容（前回の液レベル）と上限レベルＢとを比較する。
【００３１】
ステップ１２で前回の液レベルを示すメモリＭ1 の内容と比較するのは、前回の液レベルが上限レベルＢを越えているときは、今回との間に給液（液の追加）があれば今回の液レベルは当然上限レベルＢ以上であるからポンプ装置７の逆転は不要であることによる。
【００３２】
逆に、メモリＭ1 の内容がＢ以下の場合は、ステップ１３で前回の液レベルを示すメモリＭ1 の内容と、今回の液レベルを示すメモリＭ2 の内容とを比較し、今回の液レベルの方が大きいときは、その間に給液があったものと判断して、同１４でポンプ装置７の逆転を行い、前回と同様に同１５で改めて液レベルＨ4 を検出し、メモリＭ2 の内容をＨ4 に書き換え、同１６で液レベルＨ4 を液晶表示器等に表示する。
【００３３】
なお、ステップ１２においてメモリＭ1 の内容が上限レべルＢより大であるとき（判断がＮＯのとき）、及び同１３においてメモリＭ1 の内容が、メモリＭ2 の内容より大であるとき（判断がＮＯのとき）は、いずれも気泡の発生の恐れのない場合であるから、ポンプ装置７を駆動させる必要はなく、従ってそのまま液レベルを表示すれば、気泡のない状態でのメモリＭ2 の内容を表示することができる（同１６参照）。
【００３４】
次に、ステップ１７で電源がオフであるとフローを停止し、オフでなければ同１８でメモリＭ2 の内容をメモリＭ1 に書き換えて今回の液レベルを一回前の値に置き換えた上で、同９に戻り前述のフローを繰り返す。
【００３５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明は、液量を検知する圧力センサーの圧力感知部を揚水管下部の連通部において、その内部の液通路に臨ませて取付けたことにより、圧力感知部は液の流れにさらされるので、ごみ等の付着を防止することができ、そのために圧力センサーの精度を高度に維持することができる。
【００３６】
また、上記の圧力感知部を構成するダイヤフラムを縦向きに取付けることにより、ごみ等の付着を一層確実に防止することができる。
【００３７】
更に、ポンプ装置を適宜逆転させることにより、圧力センサーの圧力感知部の前面に気泡が滞留することを防止でき、精度の良い液レベル検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】同上の一部拡大図
【図３】同上のフローチャート図
【図４】同上のフローチャート図
【図５】同上の気泡消去作用を行う液レベルを示す概略図
【符号の説明】
１  外装体
２  内容器
３  ヒーター
４  流出口
５  チューブ
６  揚水管
７  ポンプ装置
８  吐出口
９  蓋
１１  入口
１２  出口
１３  検知口
１４  圧力センサー
１５  ケース
１６  開口部
１７  ダイヤフラム
１８  可動部材
１９  コイルばね
２１  磁石
２２  ホール素子
【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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