| 【発明の名称】 |
電気貯湯容器 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂下 慎一
【住所又は居所】大阪府門真市速見町三番一号 タイガー魔法瓶株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】所望の給湯温度のお湯を速やかに給湯できるようにする。
【解決手段】熱湯用容器３Ａおよび冷水用容器３Ｂを備えた電気貯湯容器において、給湯温度設定手段によりユーザの要求する給湯温度が設定されると、給湯通路５Ａを介して給湯される熱湯と給水通路５Ｂを介して給水される冷水とを混合させることにより、設定給湯温度のお湯を速やかに給湯できるようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱湯を貯湯する熱湯用容器と、該熱湯用容器を加熱する加熱手段と、前記熱湯用容器の湯温を検出する湯温検出手段と、前記熱湯用容器内の熱湯を熱湯用ポンプにより外部へ給湯する給湯通路と、冷水を貯水する冷水用容器と、該冷水用容器の水温を検出する水温検出手段と、前記冷水用容器内の冷水を冷水用ポンプにより外部へ給水する給水通路と、前記給湯通路を介して給湯される熱湯の流量を測定する熱湯用流量測定手段および前記給水通路を介して給水される冷水の流量を測定する冷水用流量測定手段の少なくとも一方とを備えた電気貯湯容器であって、給湯温度を設定する給湯温度設定手段を付設するとともに、前記給湯通路を介して給湯される熱湯と前記給水通路を介して給水される冷水とを混合させて前記給湯温度設定手段で設定された温度のお湯を給湯するように構成したことを特徴とする電気貯湯容器。
【請求項２】 前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度を、前記給湯通路を介して給湯される給湯量に対する前記給水通路を介して給水される給水量の混合割合により決定するようにしたことを特徴とする前記請求項１記載の電気貯湯容器。
【請求項３】 前記給湯量の制御を、前記熱湯用ポンプあるいは（および）前記冷水用ポンプの出力制御により行うようにしたことを特徴とする前記請求項２記載の電気貯湯容器。
【請求項４】 所望の給湯量を設定する給湯量設定手段を付設するとともに、該給湯量設定手段により給湯量が設定された場合には、前記給湯通路を介して給湯されるお湯の量と前記給水通路を介して給水される冷水の量との合計が設定給湯量となるように前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動制御を行うように構成したことを特徴とする前記請求項１、２および３のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
【請求項５】 前記給湯温度設定手段により設定される給湯温度を、前記熱湯用容器における通常保温温度を超えないように規制したことを特徴とする前記請求項１、２、３および４のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
【請求項６】 前記熱湯用ポンプおよび前記冷水用ポンプから前記給湯通路と前記給水通路との合流部までの距離の差に基づいて前記熱湯用ポンプと前記冷水用ポンプの駆動開始時期に差を設定するように構成したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
【請求項７】 前記給水通路を、前記給湯通路における最上部位より下方の吐出側において合流させるように構成したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
【請求項８】 前記給水通路における冷水用ポンプから合流部までの通路を、該冷水用ポンプ側に下り勾配となるように構成したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５、６および７のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
【請求項９】 前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度での給湯動作中に、該給湯動作の継続が困難な条件が発生した場合には前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動を強制的に停止するように構成したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の電気貯湯容器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、電気ポット等として使用される電気貯湯容器に関し、さらに詳しくは熱湯用容器と冷水用容器との二つの容器を具備した電気貯湯容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱湯用の容器と冷水用の容器との二つの容器を備え、熱湯用容器からの熱湯用吐出口と、冷水用容器からの冷水用吐出口とが別々に開口している２タンク式の電気貯湯容器は、従来からよく知られている（例えば、特開平６−１５４０８６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の電気貯湯容器の場合、熱湯あるいは冷水を欲するユーザに対しては、それぞれの吐出口から熱湯あるいは冷水を吐出させることで対応することができるが、通常保温温度より低い温度のお湯（例えば、８０℃）が必要な場合には、吐出した熱湯が冷めるを待つ必要があった。つまり、ユーザの要求に速やかに対応することができないという不具合があった。
【０００４】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、所望の給湯温度のお湯を速やかに給湯できるようにすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、熱湯を貯湯する熱湯用容器と、該熱湯用容器を加熱する加熱手段と、前記熱湯用容器の湯温を検出する湯温検出手段と、前記熱湯用容器内の熱湯を熱湯用ポンプにより外部へ給湯する給湯通路と、冷水を貯水する冷水用容器と、該冷水用容器の水温を検出する水温検出手段と、前記冷水用容器内の冷水を冷水用ポンプにより外部へ給水する給水通路と、前記給湯通路を介して給湯される熱湯の流量を測定する熱湯用流量測定手段および前記給水通路を介して給水される冷水の流量を測定する冷水用流量測定手段の少なくとも一方とを備えた電気貯湯容器において、給湯温度を設定する給湯温度設定手段を付設するとともに、前記給湯通路を介して給湯される熱湯と前記給水通路を介して給水される冷水とを混合させて前記給湯温度設定手段で設定された温度のお湯を給湯するように構成している。
【０００６】上記のように構成したことにより、給湯温度設定手段によりユーザの要求する給湯温度が設定されると、給湯通路を介して給湯される熱湯と前記給水通路を介して給水される冷水とを混合させることにより、設定給湯温度のお湯が給湯されることとなる。従って、ユーザの要求する温度のお湯が速やかに給湯できることとなるのである。
【０００７】請求項２の発明におけるように、請求項１記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度を、前記給湯通路を介して給湯される給湯量に対して前記給水通路を介して給水される冷水の混合割合により決定するようにした場合、給湯通路を介して給湯される給湯量に対する冷水の混合割合を調整するだけで、所望の給湯温度のお湯を容易に得ることができる。
【０００８】請求項３の発明におけるように、請求項２記載の電気貯湯容器において、前記給湯量の制御を、前記熱湯用ポンプあるいは前記冷水用ポンプの出力制御により行うようにした場合、一方のポンプの回転数制御によって給湯量制御を行うことができることとなり、制御の内容を簡略化することができる。
【０００９】請求項４の発明におけるように、請求項１、２および３のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、所望の給湯量を設定する給湯量設定手段を付設するとともに、該給湯量設定手段により給湯量が設定された場合には、前記給湯通路を介して給湯されるお湯の量と前記給水通路を介して給水される冷水の量との合計が設定給湯量となるように前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動制御を行うように構成した場合、所望の温度のお湯を所望の量だけ給湯することができ、使い勝手が極めて良好となる。
【００１０】請求項５の発明におけるように、請求項１、２、３および４のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定される給湯温度を、前記熱湯用容器における通常保温温度を超えないように規制した場合、冷水の混合割合が０のとき（換言すれば、通常保温温度）が設定給湯温度の上限となる。
【００１１】請求項６の発明におけるように、請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記熱湯用ポンプおよび前記冷水用ポンプから前記給湯通路と前記給水通路との合流部までの距離の差に基づいて前記熱湯用ポンプと前記冷水用ポンプの駆動開始時期に差を設定するように構成した場合、熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプから給湯通路と給水通路との合流部までの距離に大きな差があったとしても、熱湯用ポンプによって圧送される熱湯と、冷水用ポンプによって圧送される冷水とが給湯通路と給水通路との合流部において同時に合流することとなり、給湯初期から所望の給湯温度のお湯を得ることができる。
【００１２】請求項７の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給水通路を、前記給湯通路における最上部位より下方の吐出側において合流させるように構成した場合、給水通路から給湯通路に合流した冷水がポンプの駆動停止時には必ず吐出側に流出することとなり、冷水が熱湯用容器側に逆流して湯温を低下させてしまうということがなくなる。
【００１３】請求項８の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５、６および７のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給水通路における冷水用ポンプから合流部までの通路を、該冷水用ポンプ側に下り勾配となるように構成した場合、冷水用ポンプの駆動停止時には、給水通路における合流部より上流側に残存する冷水は冷水用ポンプ側（換言すれば、冷水用容器側）に戻って、次の給水に備えることとなる。
【００１４】請求項９の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度での給湯動作中に、該給湯動作の継続が困難な条件が発生した場合には前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動を強制的に停止するように構成した場合、給湯動作の継続が困難な条件が発生すると（例えば、冷水用容器の冷水が無くなった場合、冷水ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合、熱湯用容器の熱湯が無くなった場合、熱湯用ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合）、熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動が強制的に停止され、安全性が確保できるとともに、使い勝手もよくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１６】第１の実施の形態図１ないし図６には、本願発明の第１の実施の形態にかかる電気貯湯容器が示されている。
【００１７】この電気貯湯容器は、図１および図２に示すように、熱湯を保温貯湯する熱湯用容器３Ａを備えた容器本体１と、該容器本体１を開閉する蓋体２と、前記熱湯用容器３Ａを加熱する加熱手段である電気ヒータ４と、前記熱湯用容器３Ａ内の湯を外部へ給湯するための給湯通路５Ａと、該給湯通路５Ａを介して湯を送り出す熱湯用ポンプ６Ａとを備えて構成されている。
【００１８】前記容器本体１は、外側面を構成する合成樹脂製の外ケース７と、内周面を構成する前記熱湯用容器３Ａと、前記外ケース７と熱湯用容器３Ａとを結合する合成樹脂製の環状の肩部材８と、底面を構成する合成樹脂製の底板９とからなっている。
【００１９】前記熱湯用容器３Ａは、板金により有底円筒形状に形成されており、その底部には、前記電気ヒータ４が取り付けられている。符号１０Ａは熱湯用容器３Ａの温度（換言すれば、湯温）Ｔｈを検出する湯温検出手段として作用する湯温センサー、１１は熱湯用容器３Ａの満水位を表示する満水位表示部である。
【００２０】前記蓋体２は、合成樹脂製の上板１２と該上板１２に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板１３とからなっており、前記肩部材８の後部に設けられたヒンジ受け１４に対してヒンジピン１５を介して開閉自在且つ着脱自在に支持されている。符号１６は蒸気排出通路、１７は蒸気排出通路１６の途中に配設された転倒止水弁である。
【００２１】前記蓋体２における下板１４には、金属製のカバー部材１８が固定されており、該カバー部材１８の外周縁には、蓋体２の閉蓋時において前記熱湯用容器３Ａの給水口３Ａａに圧接されるシールパッキン１９が設けられている。
【００２２】前記給湯通路５Ａの途中である前記熱湯用容器３Ａの下方位置には、前記熱湯用ポンプ６Ａが配設されており、この給湯通路５Ａにおいて熱湯用容器３Ａにおける満水位表示部１１より下方となる直管部５Ａａには、該給湯通路５Ａを通るお湯の流量を測定するための熱湯用流量測定手段として作用する熱湯用流量センサー２０Ａが設けられている。符号２１は給湯通路５Ａにおける最上部位５Ａｂよりやや下方であって上流側に設けられた転倒止水弁、２２は給湯通路５Ａの吐出口である。
【００２３】ところで、本実施の形態においては、前記容器本体１の後部（即ち、ヒンジ側）には、冷水を貯水する冷水用容器３Ｂが前記外ケース７の後部に対して取り付けられた外カバー２３内に取り外し可能に設けられている。
【００２４】前記冷水用容器３Ｂは、前記外カバー２３に形成された容器収納部２４に対して取り外し可能に収納されることとなっており、その底部には、取り外し時に閉弁し、収納時に開弁する止水弁２５が設けられている。符号２６は冷水用容器３Ｂを持ち運ぶための把手、２７は冷水用容器３Ｂの給水口、２８は給水口２７を閉止する蓋、２９は該蓋２８と前記給水口２７との間に形成された吸気用の隙間、３０は容器収納部２４の上部開口２４ａを閉蓋する蓋カバーである。
【００２５】前記容器収納部２４の底部には、前記冷水用容器３Ｂから出た冷水を一時的に貯溜する水溜め部３１が形成されており、該水溜め部３１には、冷水を外部へ給水するための給水通路５Ｂが接続されている。該給水通路５Ｂは、前記熱湯用容器３Ａと冷水用容器３Ｂとの間を上方に延びる直管部５Ｂａと、該直管部５Ｂａの上端から前記給湯通路５Ａにおける最上部位５Ａｂより下方の吐出側に位置する合流部３２に至る上流側が下位となる傾斜管部５Ｂｂとからなっており、この給水通路５Ｂの途中である前記冷水用容器３Ｂの下方位置には、冷水を圧送するための冷水用ポンプ６Ｂが配設されている。このようにすると、給水通路５Ｂから給湯通路５Ａに合流した冷水がポンプ６Ａ，６Ｂの駆動停止時には必ず吐出側に流出することとなり、冷水が熱湯用容器３Ａ側に逆流して湯温を低下させてしまうということがなくなるし、冷水用ポンプ６Ｂの駆動停止時には、給水通路５Ａにおける合流部３２より上流側に残存する冷水は冷水用ポンプ６Ｂ側（換言すれば、冷水用容器３Ｂ側）に戻って、次の給水に備えることとなる。
【００２６】前記給水通路５Ｂにおける直管部５Ｂａは、熱伝導性の良い素材（例えば、ステンレス）からなっており、この直管部５Ｂａにおける下部（即ち、冷水用容器３Ｂにおける要給水水位に対応する部位）には、冷水用容器３Ｂの水温Ｔｃを検出する水温検出手段として作用する水温センサー１０Ｂが設けられている。
【００２７】また、前記直管部５Ｂａにおける上部（即ち、冷水用容器３Ｂの満量位よりやや下方部位には、給水通路５Ｂを通る冷水の流量を測定するための冷水用流量測定手段として作用する冷水用流量センサー２０Ｂが設けられている。
【００２８】前記流量センサー２０Ａ，２０Ｂは、同構造とされており、図３に示すように、前記給湯通路５（あるいは給水通路５Ｂ）の途中の直管部５Ａａ（あるいは５Ｂａ）に設けられた透明なガラス管３３と、該ガラス管３３内において回転自在に枢支された回転体３４と、該回転体３４の回転数を検出する光センサー３５とからなっている。
【００２９】前記回転体３４は、前記直管部５Ａａ（あるいは５Ｂａ）内において前記ガラス管３３を挟むようにして上下に設けられた軸受（図示省略）に対して軸支された回転軸３６にボス３４ａを遊嵌することにより回転自在に支持されるものであり、給湯通路５Ａ（あるいは給水通路５Ｂ）を通るお湯（あるいは冷水）の圧力を受ける３枚の駆動羽根３７，３７，３７と、該駆動羽根３７，３７，３７の上方であって前記光センサー３５の発光素子３５ａから受光素子３５ｂへの光の照射を遮断する一対の遮光羽根３８，３８とを備えて構成されている。該遮光羽根３８，３８は、前記ボス３４ａの外周に対して直角に立設された四角羽根とされている。
【００３０】前記光センサー３５は、前記ガラス管３３の外側であって前記回転体３４におけるボス３４ａを避けた位置において発光素子３５ａから受光素子３５ｂへ光が照射されるように構成されており、回転体３４における遮光羽根３８，３８により発光素子３５ａから受光素子３５ｂへの光の照射が遮断される回数を測定することにより回転体３４の回転数が測定できるようになっている。前記発光素子３５ａおよび受光素子３５ｂは、前記ガラス管３３の外周に取り付けられ、着脱自在なセンサーカバー４０により閉蓋された箱状のセンサーホルダ３９内に保持されている。
【００３１】図１において、符号４１は後述する各種キー類を備えた操作パネル部、４２はロック機構、４３は前記ポンプ６Ａ，６Ｂを駆動させる駆動電源回路を備えた電源基板である。
【００３２】前記操作パネル部４１には、図４に示すように、給湯スイッチ４４、ロック解除スイッチ４５、沸騰／カルキ抜きスイッチ４６、保温選択スイッチ４７、湯温／水温選択表示スイッチ４８、給湯温度設定手段として作用する給湯温度設定スイッチ４９、沸騰表示灯５０、保温表示灯５１、保温温度表示灯５２〜５５、表示部として作用する液晶表示装置５６が設けられている。
【００３３】図５は、この電気貯湯容器における電気的要素の結線状態を示すブロック図である。なお、既に説明した電気的要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】マイクロコンピュータユニット（以下、マイコンと略称する）５７においては、各種スイッチ類４４〜４９、発振回路５８、リセット回路５９、湯温センサー１０Ａ、水温センサー１０Ｂ、熱湯用流量センサー２０Ａおよび冷水用流量センサー２０Ｂからの信号が入力され、各種演算処理が行われ、制御信号が沸騰表示灯５０、保温表示灯５１、液晶表示装置５６、ブザー６０、トライアック駆動回路６１、リレー駆動回路６２、ＩＲＧ回路６３、安定化電源回路６４、ポンプ駆動回路６５，６６およびトライアック６７に出力されることとなっている。符号６８はタブ付きリレー、６９は商用交流電源、７０は温度ヒューズである。なお、電気ヒータ４は、沸騰用ヒータ４Ａと保温用ヒータ４Ｂとからなっており、沸騰用ヒータ４Ａはタブ付きリレー６８により通電制御され、保温用ヒータ４Ｂはトライアック６７により通電制御されることとなっている。
【００３５】前記マイコン５７は、通常の制御機能に加えて、給湯温度設定スイッチ４９、湯温センサー１０Ａ、水温センサー１０Ｂ、熱湯用流量センサー２０Ａおよび冷水用流量センサー２０Ｂからの各種情報に基づいて各種演算処理を行い、熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂに対して制御信号を出力することとなっている。
【００３６】ついで、図６に示すフローチャートを参照して、本願発明の第１の実施の形態にかかる電気貯湯容器における給湯温度制御について説明する。
【００３７】ステップＳ１において所望の給湯温度Ｔｓが給湯温度設定スイッチ４９の操作により設定されたと判定されると、ステップＳ２において湯温センサー１０Ａおよび水温センサー１０Ｂからの温度情報（即ち、湯温Ｔｈおよび水温Ｔｃ）がマイコン５７に入力される。そして、ステップＳ３において設定給湯温度Ｔｓ、湯温Ｔｈおよび水温Ｔｃに基づいて熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂからの流量比ｃの演算がなされる。この流量比ｃは以下のようにして求められる。なお、ステップＳ１において否定判定された場合（即ち、給湯温度が設定されていない時）には、ステップＳ４に直接進む。
【００３８】例えば、熱湯用容器３Ａに９８℃のお湯が保温貯湯され、冷水用容器３Ｂに２０℃の冷水が貯水されている場合に、８０℃のお湯を給湯したいときには、Ｔｓ＝８０℃、Ｔｈ＝９８℃、Ｔｃ＝２０℃とされ、次式が成立する。ここで、ｘ：熱湯の流量、ｙ：冷水の流量９８ｘ＋２０ｙ＝８０（ｘ＋ｙ）
これを解くと、ｘ＝３．３ｙとなる。つまり、流量比ｃ＝３．３となるのである。なお、前記ｘ，ｙは、流量センサー２０Ａ，２０Ｂからの検出信号数ａ，ｂに比例する。
【００３９】ついで、ステップＳ４において給湯スイッチ４４がＯＮ操作されたと判定されると、ステップＳ５において流量比ｃ＝０（即ち、初期値）か否かの判定がなされ、ここで、否定判定された場合（即ち、ｃ≠０と判定された場合）には、ステップＳ６以下のフローチャートが実行される。なお、ステップＳ４において否定判定された場合には、以下の制御が省略されてステップＳ１へリターンする。
【００４０】ステップＳ６においては冷水用ポンプ６Ｂの駆動が開始され、ステップＳ７において予め設定された時間ｔｓが経過したと判定されるのを待って、ステップＳ８において熱湯用ポンプ６Ａが駆動開始される。このように、冷水用ポンプ６Ｂの駆動開始と熱湯用ポンプ６Ａの駆動開始とに時差をもたせた理由は、構造上から熱湯用ポンプ６Ａから合流部３２までの距離と冷水用ポンプ６Ｂから合流部３２までの距離とに大きな差ができるため、ポンプ駆動開始時期に時差をもたせることで、冷水と熱湯とが合流部３２で同時に合流できるようにするためである。従って、前記時間ｔｓは、製造段階で上記距離の差に基づいて予め決定される。ところで、実際の電気貯湯容器においては、ポンプ６Ａ，６Ｂから流量センサー２０Ａ，２０Ｂまでの距離は略等しくなるように設計されるため、熱湯用流量センサー２０Ａから合流部３２までの距離と冷水用センサー２０Ｂから合流部３２までの距離との差に対応させてポンプ駆動開始時期に時差をもたせればよい。なお、熱湯用ポンプ６Ａから合流部３２までの距離と冷水用ポンプ６Ｂから合流部３２までの距離とに差がない場合には、ポンプ６Ａ，６Ｂを同時に駆動開始するようにすればよい。
【００４１】ついで、ステップＳ９において冷水用流量センサー２０Ｂからの出力信号数ｂがマイコン５７に入力されると、ステップＳ１０において熱湯用流量センサー２０Ａの出力信号数ａがマイコン５７においてａ＝ｃｂに基づいて演算され、ステップＳ１１において熱湯用ポンプ６Ａの出力制御が行われる。この出力制御は、熱湯用流量センサー２０Ａからの検出出力信号数ａ′が前記出力信号数ａより大きい場合には熱湯用ポンプ６Ａの出力を下げ、検出出力信号数ａ′が前記出力信号数ａより小さい場合には熱湯用ポンプ６Ａの出力を上げることにより行われる。この熱湯用ポンプ６Ａの出力制御は、ステップＳ１２において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されるまで継続され、ステップＳ１２において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されると、ステップＳ１３において流量比ｃ＝０にリセットされ、ステップＳ１４において熱湯用および冷水用ポンプ６Ａ，６Ｂの駆動が停止され、制御が終了する。
【００４２】一方、ステップＳ５においてｃ＝０と判定された場合（換言すれば、給湯温度の設定がなされなかった場合）、ステップＳ１５において熱湯用ポンプ６Ａが駆動開始されて熱湯用容器３Ａからの熱湯の給湯（即ち、通常給湯）が行われる。この通常給湯は、ステップＳ１６において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されるまで継続され、ステップＳ１６において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されると、スイッチ１７において熱湯用ポンプ６Ａの駆動が停止され、制御が終了する。
【００４３】なお、給湯温度設定スイッチ４９により設定される給湯温度Ｔｓは、熱湯用容器３Ａにおける通常保温温度を超えないように規制されている。つまり、冷水の混合割合が０のとき（換言すれば、通常保温温度）が設定給湯温度Ｔｓの上限となっているのである。
【００４４】また、給湯温度設定スイッチ４９により設定された給湯温度Ｔｓでの給湯動作中に、該給湯動作の継続が困難な条件が発生した場合（例えば、冷水用容器の冷水が無くなった場合、冷水ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合、熱湯用容器の熱湯が無くなった場合、熱湯用ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合）には、熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂの駆動が強制的に停止されるようになっている。このようにすると、安全性が確保できるとともに、使い勝手もよくなる。
【００４５】上記したように、本実施の形態においては、給湯温度設定スイッチ４９によりユーザの要求する給湯温度Ｔｓが設定されると、給湯通路５Ａを介して給湯される熱湯と前記給水通路５Ｂを介して給水される冷水とを合流させて吐出させることにより、設定給湯温度Ｔｓのお湯が給湯されることとなる。従って、ユーザの要求する温度のお湯が速やかに給湯できることとなるのである。
【００４６】第２の実施の形態図７および図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかる電気貯湯容器における操作パネル部の平面図および電気的要素の結線状態を示すブロック図が示されている。
【００４７】この場合、操作パネル部４１には、所望の給湯量を設定する給湯量設定手段として作用する給湯量設定スイッチ７１が追加設置されており、給湯温度制御と定量給湯制御とを併用することにより、所望の温度のお湯を所望の量だけ給湯できるようにしている。その他の構成は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００４８】ついで、図９に示すフローチャートを参照して、本願発明の第２の実施の形態にかかる電気貯湯容器における給湯温度制御について説明する。
【００４９】ステップＳ１において所望の給湯温度Ｔｓが給湯温度設定スイッチ４９の操作により設定されるとともに、所望の給湯量Ｗｓが給湯量設定スイッチ７１の操作により設定されたと判定されると、ステップＳ２において湯温センサー１０Ａおよび水温センサー１０Ｂからの温度情報（即ち、湯温Ｔｈおよび水温Ｔｃ）がマイコン５７に入力される。そして、ステップＳ３において設定給湯温度Ｔｓ、湯温Ｔｈおよび水温Ｔｃに基づいて熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂからの流量比ｃの演算と、熱湯用容器３Ａからの給湯量Ｗ1および冷水用容器３Ｂからの給水量Ｗ2の演算とがなされる。この流量比ｃ、給湯量Ｗ1および給水量Ｗ2は以下のようにして求められる。なお、ステップＳ１において否定判定された場合（即ち、給湯温度が設定されていない時）には、ステップＳ４に直接進む。
【００５０】例えば、熱湯用容器３Ａに９８℃のお湯が保温貯湯され、冷水用容器３Ｂに２０℃の冷水が貯水されている場合に、８０℃のお湯を４００ｍｌ給湯したいときには、Ｔｓ＝８０℃、Ｔｈ＝９８℃、Ｔｃ＝２０℃、Ｗｓ＝４００とされ、次式が成立する。
【００５１】９８Ｗ1＋２０Ｗ2＝８０（Ｗ1＋Ｗ2）
Ｗ1＋Ｗ2＝４００これを解くと、Ｗ1＝３．３Ｗ2、Ｗ1＝３０８ｍｌ、Ｗ2＝９２ｍｌとなる。つまり、流量比ｃ＝３．３となるのである。なお、前記Ｗ1，Ｗ2は、流量センサー２０Ａ，２０Ｂからの検出信号数ａ，ｂに比例する。
【００５２】ついで、ステップＳ４において給湯スイッチ４４がＯＮ操作されたと判定されると、ステップＳ５において流量比ｃ＝０（即ち、初期値）か否かの判定がなされ、ここで、否定判定された場合（即ち、ｃ≠０と判定された場合）には、ステップＳ６以下のフローチャートが実行される。なお、ステップＳ４において否定判定された場合には、以下の制御が省略されてステップＳ１へリターンする。
【００５３】ステップＳ６においては冷水用ポンプ６Ｂの駆動が開始され、ステップＳ７において予め設定された時間ｔｓが経過したと判定されるのを待って、ステップＳ８において熱湯用ポンプ６Ａが駆動開始される。このように、冷水用ポンプ６Ｂの駆動開始と熱湯用ポンプ６Ａの駆動開始とに時差をもたせた理由は、構造上から熱湯用ポンプ６Ａから合流部３２までの距離と冷水用ポンプ６Ｂから合流部３２までの距離とに大きな差ができるため、ポンプ駆動開始時期に時差をもたせることで、冷水と熱湯とが合流部３２で同時に合流できるようにするためである。従って、前記時間ｔｓは、製造段階で上記距離の差に基づいて予め決定される。ところで、実際の電気貯湯容器においては、ポンプ６Ａ，６Ｂから流量センサー２０Ａ，２０Ｂまでの距離は略等しくなるように設計されるため、熱湯用流量センサー２０Ａから合流部３２までの距離と冷水用センサー２０Ｂから合流部３２までの距離との差に対応させてポンプ駆動開始時期に時差をもたせればよい。なお、熱湯用ポンプ６Ａから合流部３２までの距離と冷水用ポンプ６Ｂから合流部３２までの距離とに差がない場合には、ポンプ６Ａ，６Ｂを同時に駆動開始するようにすればよい。
【００５４】ついで、ステップＳ９において冷水用流量センサー２０Ｂからの出力信号数ｂがマイコン５７に入力されると、ステップＳ１０において熱湯用流量センサー２０Ａの出力信号数ａがマイコン５７においてａ＝ｃｂに基づいて演算され、ステップＳ１１において熱湯用ポンプ６Ａの出力制御が行われる。この出力制御は、熱湯用流量センサー２０Ａからの検出出力信号数ａ′が前記出力信号数ａより大きい場合には熱湯用ポンプ６Ａの出力を下げ、検出出力信号数ａ′が前記出力信号数ａより小さい場合には熱湯用ポンプ６Ａの出力を上げることにより行われる。この熱湯用ポンプ６Ａの出力制御は、ステップＳ１２において熱湯用流量センサー２０Ａの出力信号数ａが給湯量Ｗ1に対応する値にまで達し且つ冷水用流量センサー２０Ｂの出力信号数ｂが給水流量Ｗ2に対応する値にまで達したと判定されるまで継続され、ステップＳ１２において肯定判定されると、ステップＳ１３において流量比ｃ＝０にリセットされ、ステップＳ１４において熱湯用および冷水用ポンプ６Ａ，６Ｂの駆動が停止され、制御が終了する。
【００５５】一方、ステップＳ５においてｃ＝０と判定された場合（換言すれば、給湯温度の設定がなされなかった場合）、ステップＳ１５において熱湯用ポンプ６Ａが駆動開始されて熱湯用容器３Ａからの熱湯の給湯（即ち、通常給湯）が行われる。この通常給湯は、ステップＳ１６において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されるまで継続され、ステップＳ１６において給湯スイッチ４４がＯＦＦ操作されたと判定されると、スイッチ１７において熱湯用ポンプ６Ａの駆動が停止され、制御が終了する。
【００５６】なお、給湯温度設定スイッチ４９により設定される給湯温度Ｔｓは、熱湯用容器３Ａにおける通常保温温度を超えないように規制されている。つまり、冷水の混合割合が０のとき（換言すれば、通常保温温度）が設定給湯温度Ｔｓの上限となっているのである。
【００５７】また、給湯温度設定スイッチ４９により設定された給湯温度Ｔｓでの給湯動作中に、該給湯動作の継続が困難な条件が発生した場合（例えば、冷水用容器の冷水が無くなった場合、冷水ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合、熱湯用容器の熱湯が無くなった場合、熱湯用ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合）には、熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂの駆動が強制的に停止されるようになっている。このようにすると、安全性が確保できるとともに、使い勝手もよくなる。
【００５８】上記したように、本実施の形態においては、給湯温度設定スイッチ４９および給湯量設定スイッチ７１によりユーザの要求する給湯温度Ｔｓおよび給湯量Ｗｓが設定されると、給湯通路５Ａを介して給湯される熱湯の所定量Ｗ1と前記給水通路５Ｂを介して給水される冷水の所定量Ｗ2とを合流させて吐出させることにより、所望の温度Ｔｓのお湯が所望の量Ｗｓだけ給湯されることとなる。従って、ユーザの要求する温度のお湯が所望の量だけ速やかに給湯できることとなるのである。
【００５９】上記各実施の形態においては、熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂから給湯通路５Ａと給水通路５Ｂとの合流部３２までの距離の差に基づいて前記熱湯用ポンプ６Ａと前記冷水用ポンプ６Ｂの駆動開始時期に差を設定するようにしているため、熱湯用ポンプ６Ａおよび冷水用ポンプ６Ｂから前記合流部３２までの距離に大きな差があったとしても、熱湯用ポンプ６Ａによって圧送される熱湯と、冷水用ポンプ６Ｂによって圧送される冷水とが合流部３２において同時に合流することとなり、給湯初期から所望の給湯温度のお湯を得ることができる。
【００６０】また、給湯量の制御を、熱湯用ポンプ６Ａの出力制御により行うようにしているので、熱湯用ポンプ６Ａの回転数制御によって給湯量制御を行うことができることとなり、制御の内容を簡略化することができる。なお、給湯量の制御を、冷水用ポンプ６Ｂの出力制御により行うようにする場合もある。
【００６１】また、給湯温度設定スイッチ４９により設定される給湯温度Ｔｓは、熱湯用容器３Ａにおける通常保温温度を超えないように規制されている。つまり、冷水の混合割合が０のとき（換言すれば、通常保温温度）が設定給湯温度Ｔｓの上限となっているのである。
【００６２】なお、上記各実施の形態においては、熱湯用流量センサーと冷水用流量センサーの両方を備えた電気貯湯容器について説明したが、熱湯用流量センサーのみを備え、冷水側の給湯量は一定（即ち、冷水用ポンプの出力は一定）とし、熱湯用流量センサーにより測定した値に応じて熱湯用ポンプの出力制御を行って熱湯と冷水との混合割合を決定するようにしてもよく、また、冷水用流量センサーのみを備え、熱湯側の給湯量は一定（即ち、熱湯用ポンプの出力は一定）とし、冷水用流量センサーにより測定した値に応じて冷水用ポンプの出力制御を行って熱湯と冷水との混合割合を決定するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、熱湯を貯湯する熱湯用容器と、該熱湯用容器を加熱する加熱手段と、前記熱湯用容器の湯温を検出する湯温検出手段と、前記熱湯用容器内の熱湯を熱湯用ポンプにより外部へ給湯する給湯通路と、冷水を貯水する冷水用容器と、該冷水用容器の水温を検出する水温検出手段と、前記冷水用容器内の冷水を冷水用ポンプにより外部へ給水する給水通路と、前記給湯通路を介して給湯される熱湯の流量を測定する熱湯用流量測定手段および前記給水通路を介して給水される冷水の流量を測定する冷水用流量測定手段の少なくとも一方とを備えた電気貯湯容器において、給湯温度を設定する給湯温度設定手段を付設するとともに、前記給湯通路を介して給湯される熱湯と前記給水通路を介して給水される冷水とを混合させて前記給湯温度設定手段で設定された温度のお湯を給湯するように構成して、給湯温度設定手段によりユーザの要求する給湯温度が設定されると、給湯通路を介して給湯される熱湯と前記給水通路を介して給水される冷水とを混合させることにより、設定給湯温度のお湯が給湯されるようになっているので、ユーザの要求する温度のお湯が速やかに給湯できるという効果がある。
【００６４】請求項２の発明におけるように、請求項１記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度を、前記給湯通路を介して給湯される給湯量に対して前記給水通路を介して給水される冷水の混合割合により決定するようにした場合、給湯通路を介して給湯される給湯量に対する冷水の混合割合を調整するだけで、所望の給湯温度のお湯を容易に得ることができる。
【００６５】請求項３の発明におけるように、請求項２記載の電気貯湯容器において、前記給湯量の制御を、前記熱湯用ポンプあるいは前記冷水用ポンプの出力制御により行うようにした場合、一方のポンプの回転数制御によって給湯量制御を行うことができることとなり、制御の内容を簡略化することができる。
【００６６】請求項４の発明におけるように、請求項１、２および３のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、所望の給湯量を設定する給湯量設定手段を付設するとともに、該給湯量設定手段により給湯量が設定された場合には、前記給湯通路を介して給湯されるお湯の量と前記給水通路を介して給水される冷水の量との合計が設定給湯量となるように前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動制御を行うように構成した場合、所望の温度のお湯を所望の量だけ給湯することができ、使い勝手が極めて良好となる。
【００６７】請求項５の発明におけるように、請求項１、２、３および４のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定される給湯温度を、前記熱湯用容器における通常保温温度を超えないように規制した場合、冷水の混合割合が０のとき（換言すれば、通常保温温度）が設定給湯温度の上限となる。
【００６８】請求項６の発明におけるように、請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記熱湯用ポンプおよび前記冷水用ポンプから前記給湯通路と前記給水通路との合流部までの距離の差に基づいて前記熱湯用ポンプと前記冷水用ポンプの駆動開始時期に差を設定するように構成した場合、熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプから給湯通路と給水通路との合流部までの距離に大きな差があったとしても、熱湯用ポンプによって圧送される熱湯と、冷水用ポンプによって圧送される冷水とが給湯通路と給水通路との合流部において同時に合流することとなり、給湯初期から所望の給湯温度のお湯を得ることができる。
【００６９】請求項７の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給水通路を、前記給湯通路における最上部位より下方の吐出側において合流させるように構成した場合、給水通路から給湯通路に合流した冷水がポンプの駆動停止時には必ず吐出側に流出することとなり、冷水が熱湯用容器側に逆流して湯温を低下させてしまうということがなくなる。
【００７０】請求項８の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５、６および７のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給水通路における冷水用ポンプから合流部までの通路を、該冷水用ポンプ側に下り勾配となるように構成した場合、冷水用ポンプの駆動停止時には、給水通路における合流部より上流側に残存する冷水は冷水用ポンプ側（換言すれば、冷水用容器側）に戻って、次の給水に備えることとなる。
【００７１】請求項９の発明におけるように、請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の電気貯湯容器において、前記給湯温度設定手段により設定された給湯温度での給湯動作中に、該給湯動作の継続が困難な条件が発生した場合には前記熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動を強制的に停止するように構成した場合、給湯動作の継続が困難な条件が発生すると（例えば、冷水用容器の冷水が無くなった場合、冷水ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合、熱湯用容器の熱湯が無くなった場合、熱湯用ポンプがキャビテーション等により駆動不良に陥った場合）、熱湯用ポンプおよび冷水用ポンプの駆動が強制的に停止され、安全性が確保できるとともに、使い勝手もよくなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３７０２
【氏名又は名称】タイガー魔法瓶株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市城東区蒲生２丁目１番９号
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月１７日（２００１．１２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５７３１
【弁理士】
【氏名又は名称】大浜 博
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１８０５２３（Ｐ２００３−１８０５２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２日（２００３．７．２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３８２７３８（Ｐ２００１−３８２７３８） |
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