| 【発明の名称】 |
液体容器の流量調整装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】岡崎 幸雄
【氏名】熊谷 浩志
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| 【要約】 |
【課題】遠心ポンプを用いた液体容器において、流量調整を安価な手段により実現することである。
【解決手段】遠心ポンプ３の吐出流量が正転時と逆転時で大幅な差があるとの知見に基づき、遠心ポンプ３とその制御手段に正転させる多量スイッチ１２と少量スイッチ１３を設け、必要に応じてこれらのスイッチ１２、１３を使い分けて吐出流量を調整するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 遠心ポンプとその吐出流量の制御手段とから成り、上記遠心ポンプにより液体容器内の液体を外部に吐出させるようにした液体容器の流量調整装置において、上記の制御手段が上記遠心ポンプを正転又は逆転させるスイッチを有することを特徴とする液体容器の流量調整装置。
【請求項２】 上記の遠心ポンプの逆転時の吐出流量を標準吐出流量に設定した請求項１に記載の液体容器の流量調整装置。
【請求項３】 上記の制御手段に吐出流量の無段階調整装置を設け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流量調整装置。
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【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の流量調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気湯沸かし器等の液体容器において、内部の液体を外部に吐出させるために、遠心ポンプ等のインペラ式ポンプが用いられる。この場合、液の吐出流量がカップ等の受け容器の容量に比べて大き過ぎると液が躍ね返って周辺に飛び散ったり、或いは溢れたりする不都合が生じる。
【０００３】このような不都合を解消するため、従来からポンプの吐出流量を受け容器の大きさに応じて変えるようにしたいくつかの流量調整装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来から知られている流量調整装置として、複数のポンプ制御回路を設け、切替えスイッチにより複数の流量候補から好みの流量を選択するものがあるが、回路構成が複雑になり、コストアップの要因となる問題がある。
【０００５】また、開閉弁機構や電圧昇降装置を設けることにより、無段階に流量を調節するようにしたものもあるが、部品点数が増し、コストアップの要因となる問題があるとともに、微量調整が困難である問題もあった。
【０００６】そこで、この発明は簡単な装置により流量が調整できるようにすることを第１の目的とし、また微量調整ができるようにすることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成するために、この発明は、遠心ポンプとその吐出流量の制御手段とから成り、上記遠心ポンプにより液体容器内の液体を外部に吐出させるようにした液体容器の流量調整装置において、上記の制御手段が上記遠心ポンプを正転又は逆転させるスイッチを有する構成としたものである（請求項１）。
【０００８】上記の遠心ポンプの逆転時の吐出流量を標準吐出流量に設定した構成とすることができる（請求項２）。
【０００９】また、前記の第２の目的を達成するために、上記の制御手段に吐出流量の無段階調整装置を付加した構成を採用した（請求項３）。
【００１０】
【実施の形態】以下この発明を電気湯沸かし器に用いた第１の実施形態を図１から図４に基づいて説明する。
【００１１】図１は電気湯沸かし器の概略を示すものであり、外装体１の内部に内容器２が収納され、その内容器２の底面に遠心ポンプ３の吸入口４を接続すると共に、その遠心ポンプ３の排出口５を液通路６に接続している。液通路６は、内容器２と外装体１との間を立上がり、外装体１の上部において吐出口７に連通している。
【００１２】上記外装体１の操作表示部８には、図１（ｂ）に示すような「ロック解除」の文字表示を施したロック解除スイッチ９、ロック解除ランプ１１、「給湯」の共通の文字表示の下に「多量」の文字表示を施した多量スイッチ１２、「少量」の文字表示を施した少量スイッチ１３が設けられる。また、外装体１の内部には、給湯制御用のマイコン１４及びポンプ駆動回路１５を搭載した制御基板１６が設けられる。
【００１３】上記の操作表示部８、マイコン１４、ポンプ駆動回路１５及び遠心ポンプ３は、図１（ｃ）のブロック図に示すようにこれらの相互間に信号伝送用のリード線が配線され、操作表示部８の前記各スイッチ９、１２、１３の操作に応じてマイコン１４が作動され、マイコン１４がポンプ駆動回路１５を経てポンプ３を駆動制御する。これらの操作表示部８、マイコン１４及びポンプ駆動回路１５が「制御手段」を構成する。
【００１４】上記の遠心ポンプ３は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、モーター１７にポンプケーシング１８を取付け、そのポンプケーシング１８の内部を隔壁１９よりモーター側の駆動室２０とポンプ室２１とに区画している。駆動室２０内には、モーター１７の駆動軸２２に連結されたマグネットホルダー２３が収納されると共に、そのマグネットホルダー２３に環状のマグネット２４が隔壁１９に接近した状態で保持される。
【００１５】また、ポンプ室２１の端面に前記の吸入口４が設けられ、その周壁に接線方向を向いた排出口５が設けられる（図２（ｂ）参照）。ポンプ室２１の内部には、隔壁１９の軸受凹所２５に挿通された回転軸２６にマグネットホルダー２７が設けられる。上記回転軸２６と同心状にマグネットホルダー２７に設けられた支持軸２８が、ポンプ室２１の入口に設けたアーム２９により回転自在に支持される。
【００１６】上記のマグネットホルダー２７に環状のマグネット３１が隔壁１９に接近して保持される。このマグネット３１と前記の駆動室２０のマグネット２４は相互に吸引力を及ぼす。
【００１７】上記のマグネットホルダー２７には、支持軸２８のまわりに４枚のインペラ３２が半径方向に設けられる。
【００１８】上記の遠心ポンプ３は、モーター１７を正転させると、図２（ｂ）の矢印Ａで示す方向に、インペラ３２で押された液体が排出口５の部分で周壁の接線方向に押し出され、排出される。逆に、モーター１７を逆転させると、図２（ｂ）の矢印Ｂで示す方向にインペラ３２が回転する。この場合は、インペラ３２で押された液体の移動方向は前記の接線方向とは逆の方向となるので正転の場合に比べて排出口５からの排出される液量は少なくなる。
【００１９】実験の結果によると、直径２５ｍｍ、４枚羽根のインペラを使用し、駆動電圧１１Ｖ、揚程３４０ｍｍの遠心ポンプを用いた場合、１０秒間当たりの排出量は正転の場合３６０ｃｃであったのに対し、逆転の場合は２１０ｃｃであった。
【００２０】なお、遠心ポンプ３は、従来は専ら正転させて使用されており、逆転させて使用する例は未だかつてないことであるが、この出願の発明者らは、上記のように遠心ポンプ３は正転時と逆転時とで吐出流量に大幅な差があることを見出し、この発明に想到したものである。
【００２１】図３は上記マイコン１４のフローチャートであり、次にこのフローチャートに基づきマイコン１４による遠心ポンプ３の制御方法を説明する。
【００２２】給湯に際し、使用者がロック解除スイッチ９をＯＮにすると（ステップ１）、給湯のロック解除を行うと共に、ロック解除ランプ１１を点灯させる（ステップ２）。使用者がその必要に応じて多量スイッチ１２をＯＮにすると（ステップ３）、遠心ポンプ３が正転すると共に、安全タイマーがリセットされる（ステップ４）。安全タイマーはマイコン１４内に内蔵されたタイマーであり、不用意な操作や、誤ってロック解除スイッチ９に触れた場合などに、意図しない熱湯の吐出を防止するために設けられたものである。例えば、ステップ２でロックが解除されたのち、多量スイッチ１２も少量スイッチ１３もＯＦＦの場合に安全タイマーが計時を開始し（ステップ８）、１０秒を経過すると（ステップ９）、ロック解除状態がリセットされ、給湯がロックされる（ステップ１０）。
【００２３】遠心ポンプ３の正転により所望量の液体が吐出されたのち、多量スイッチ１２がＯＦＦになると、遠心ポンプ３の正転が終了する（ステップ５）。このとき少量スイッチ１３はＯＦＦである（ステップ６）ので、安全タイマーがスタートして計時が行われる（ステップ８）。１０秒間が経過すると（ステップ９）、給湯ロックが行われると共に、ロック解除ランプ１１が消灯され（ステップ１０）、フローが終了する。この場合の安全タイマーによる１０秒間の計時は、遠心ポンプ３の正転終了後、１０秒間はロック解除状態を保持し、その間に多量スイッチ１２又は少量スイッチ１３が再操作されるとそれに応じて遠心ポンプ３を再起動できるようにするものである。
【００２４】また、ロック解除後、少量スイッチ１３がＯＮ（ステップ６）になると、遠心ポンプ３が逆転されると共に安全タイマーがリセットされ（ステップ７）、少量スイッチ１３がＯＦＦになると遠心ポンプ３の逆転が終了されると共に、前記と同様に安全タイマーがスタートして計時が行われ（ステップ８）、以下前記と同様に処理が行われてフローが終了する。
【００２５】図４に示すように、前記の少量スイッチ１３に代えて、「普通」の文字表示を施した普通スイッチ１３’を設けるようにしてもよい。この普通スイッチ１３’は前記の少量スイッチ１３と同様に、これを操作するとポンプ３が逆転するようになっているが、この場合は、ポンプ３の逆転時の流量を標準の吐出流量となるようポンプ３の回転数、羽根形状、パワー等の仕様を予め設定しておく。このように設定しておくことにより、普通スイッチ１３’を操作すると、標準の吐出流量が得られ、多量スイッチ１２を操作するとポンプ３を正転して標準吐出流量より多量の吐出流量が得られる。
【００２６】次に、図５に示した第２実施形態は、前記実施形態のポンプ駆動回路１５と遠心ポンプ３の間に無段階調整装置３３を介在したものである。この場合の無段階調整装置３３は可変抵抗器３４により構成され、外装体１の適宜位置に設けたハンドル３５を操作することにより抵抗値を連続的に変化させ、遠心ポンプ３に加えられる電圧を無段階に変化させる。
【００２７】この場合、前述の多量スイッチ１２、少量スイッチ１３又は普通スイッチ１３’を操作したうえで、遠心ポンプ３に加えられる電圧を無段階調整装置１３により変化させると、吐出流量を最大流量から最小流量まで幅広く調整することができる。
【００２８】図６（ａ）〜（ｃ）は第３実施形態を示す。この場合は無段階調整装置３３’を機械的な構造で実現したものであり、液通路６の途中にコック３６を設け、外装体１に設けたハンドル３７によりコック３６を操作し、そのコック３６の開閉度合により吐出量を無段階に変化させる。この場合の遠心ポンプ３の制御は第１実施形態の場合と同様であり、多量スイッチ１２、少量スイッチ１３又は普通スイッチ１３’を選択し、更にコック３６によって流量を調整することにより、前記の第２実施形態の場合と同様に幅広い流量調整が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明は遠心ポンプが正転時と逆転時とで吐出流量に大幅な差があることを見出し、その正逆転を使用者が任意に選択できるようにしたものであるから、簡単な構成で吐出流量を変化させることができ、逆転を選択すると吐出流量が減少するので飛び散り等の不都合を無くすることができる（請求項１）。
【００３０】また、逆転時の吐出流量を標準吐出流量に設定しておくと（請求項２）、正転時に標準吐出流量より大きい吐出流量が得られるので、料理の下ごしらえ等、短時間で多量の湯を供給したい場合に便利である。
【００３１】また、無段階調整装置と組合せて用いることにより（請求項３）、正転時、逆転時の吐出流量を幅広く無段階に調整することができ、特に逆転時には微少量の流量調整ができ、使用性が向上する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２４７３
【氏名又は名称】象印マホービン株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４７５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６８６４３ |
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