電気ポット
【課題】給湯スイッチ押圧時の押圧力を可変することにより、湯の吐出量を可変できるようにした電動給湯型の電気ポットにおいて、その時の吐出量の大小に応じた適切な吐出量調節を行える電動給湯型ポットを実現する。
【解決手段】湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性とした。
【解決手段】湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、電動給湯ポンプを備えた電気ポットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電気ポットでは電動給湯ポンプを備え、給湯スイッチを押すと、同電動給湯ポンプが駆動されて、内容器内の湯が給湯通路を介して外部に注出される電動給湯型のものが多くなっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような電動給湯型の電気ポットの中には、さらに圧電素子を備え、給湯スイッチを押圧操作した時の押圧力に応じて出力される圧電素子の電圧値によって電動給湯ポンプを駆動するようにし、給湯スイッチに対する押圧力を可変することにより給湯時の吐出量（単位時間当たりの吐出量）を所望の量に可変調節できるようにしたものもある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３００９６８号公報
【特許文献２】特開平７−２１３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の給湯スイッチに対する押圧力に応じて電動給湯ポンプを駆動し、吐出量を可変するようにしたものの場合、その時の吐出量に関係なく、給湯スイッチの押圧力に対する電気ポット駆動電圧の比が一定、すなわち図６の仮想線に示すように正比例する関係に設定されており、少量給湯領域においても、中量、大量給湯領域においても、常に一定の比率（感度）で吐出量が増減制御されるようになっている。
【０００６】
したがって、中量、大量域での吐出量調節が容易である反面、少量域での細かな吐出量調節を行ない難い問題がある。また、大量域では、押圧力に対する吐出量変化を一層大きくして、さらに吐出効率を向上させる方が良いとも言える。
【０００７】
つまり、上記従来の電気ポットでは、吐出量の多少や用途に応じた適切な吐出量制御特性が実現されていない問題がある。
【０００８】
本願発明は、このような問題に対応してなされたものであり、従来のように、常に一定の制御特性で吐出量制御するのではなく、吐出領域に応じて適切な吐出量制御を行えるようにした電気ポットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願各発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１０】
（１） 請求項１の発明
この発明の電気ポットは、湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性としたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、押圧力の小さい少量域から押圧力の大きい大量域までの湯の吐出領域の全領域において、常に押圧力に応じた一定の割合で湯吐出量を増減制御するのではなく、給湯スイッチに対する押圧力が小さく、湯吐出量も少ない少量吐出時には、押圧力に対するポンプ駆動電圧の可変比率を、中量、大量吐出時に比べて小さなものに設定して、細かな吐出量制御を行うことができるようになる。
【００１２】
したがって、少量給湯時の給湯スイッチ押圧操作による給湯量の調節が容易になる。
【００１３】
（２） 請求項２の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１の発明の課題解決手段の構成において、湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を複数有し、その内の１つを任意に選択して給湯制御できるようにしたことを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、ユーザーの使用頻度の高い湯吐出量やユーザーによって異なる吐出の仕方等、用途や使用方法に応じた種々のパターンの吐出量調節を実現することができる。
【００１５】
特に、その場合において、従来と同様の給湯スイッチの押圧力に対してポンプ駆動電圧が正比例する直線的な制御特性と少量吐出時の吐出量調節を容易にした上述の非直線的な制御特性とを選択可能とすれば、従来と同様の吐出量調節機能を含めた多様なパターンの吐出量調節が可能となる。
【００１６】
（３） 請求項３の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１又は２の発明の課題解決手段の構成において、給湯開始時の電動給湯ポンプ駆動電圧を、その時の給湯スイッチ押圧力に応じて設定される本来の設定電圧よりも高く設定したことを特徴としている。
【００１７】
このような構成によると、給湯開始初期の電動給湯ポンプ能力が通常時よりも大きくなり、給湯通路の長さによって生じる給湯スイッチ押圧時から実際に湯が吐出されるまでのタイムラグが可及的に短かくなり、ユーザーの違和感を解消することができる。
【００１８】
（４） 請求項４の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１，２又は３の発明の課題解決手段の構成において、電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性は、その時の内容器内の残水量に応じて複数組設けられていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成によると、その時の湯量の相違（満量・中量・少量）によるヘッド差に関係なく、常に安定した一定の湯の出方（吐出量、吐出状態）を実現できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の結果、本願発明の電気ポットによると、吐出時の電動給湯ポンプの単位時間当りの吐出量を、その時の給湯スイッチ押圧力によって決まる吐出領域に応じて適切に調節できるようになり、中量以上の吐出時の場合は勿論、少量吐出時の場合にも、非常に調節しやすい給湯量制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明の各実施の形態に共通な電気ポット本体部分の構成を示す側方から見た縦断面図である。
【図２】同本体部分の平面図である。
【図３】同本体部分の流量センサ部の拡大縦断面図である。
【図４】同本体部分の電気的な制御ブロック回路図である。
【図５】本願発明の実施の形態１の給湯量補正制御を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態１の給湯量制御における給湯スイッチの押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図７】本願発明の実施の形態２の給湯量制御における給湯スイッチ操作時間とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図８】本願発明の実施の形態３の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図９】本願発明の実施の形態４の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図１０】本願発明の実施の形態５の給湯量制御において課題とした従来の電気ポットのポンプ駆動電圧と湯吐出量との関係についての問題点を示す図である。
【図１１】本願発明の実施の形態５の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図１２】本願発明の実施の形態６における給湯スイッチ操作時の湯吐出量レベルを示すレベルインジケータの設置状態を示す操作パネルの図である。
【図１３】本願発明の実施の形態６におけるレベルインジケータのレベル表示部と給湯スイッチ押圧力およびポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、先ず本願発明の電気ポットの後述する各実施の形態に共通な電気ポット本体部分および制御装置部分の構成と作用について説明する。
【００２３】
（電気ポット本体部分の構成）
図１ないし図３には、後述する本願発明の各実施の形態に共通な電気ポットの本体および要部の構成が示されている。
【００２４】
この電気ポットは、先ず図１および図２に示すように、貯湯用の内容器３を備えた容器本体１と、該容器本体１の上部側開口部を開閉する蓋体２と、上記内容器３を湯沸し時において加熱する加熱手段である湯沸しヒータ４Ａと、上記内容器３を保温時において加熱する加熱手段である保温ヒータ４Ｂと、上記内容器３内の湯を外部へ給湯するための給湯通路５と、該給湯通路５の途中に設けられた実流量計測用の流量センサ８０と、ＡＣ電源が接続されている状態において上記給湯通路５を介して上記内容器３内の湯を外部に送り出す電動給湯ポンプ６と、ＡＣ電源が接続されていない状態において上記給湯通路５を介して内容器３内の湯を外部に送り出すエア式の手動給湯ポンプ１８とを備えて構成されている。
【００２５】
上記容器本体１は、外側面部を構成する合成樹脂製の筒状の外ケース７と、内側面部を構成する上記内容器３と、上記外ケース７と内容器３とを上部側で一体に結合固定する合成樹脂製の環状の肩部材８と、底面部を構成する合成樹脂製の皿状の底部材９とからなっている。
【００２６】
上記内容器３は、ステンレス製の有底円筒形状の内筒１０と同じくステンレス製の円筒形状の外筒１１との間に真空断熱空間を設けた保温性能の高い真空二重構造体からなっており、その底部には、外周部を除いて上記内筒１０の底面部のみにより構成された１枚板部３ａが形成されている。該１枚板部３ａは若干上方に高く突出して成形されていて、その下面側には、上記湯沸しヒータ４Ａと保温ヒータ４Ｂ（例えば雲母板にワット数の異なる２組の発熱体を保持させたマイカヒータよりなる）が取り付けられている。
【００２７】
上記内容器３の上端部には、上記内筒１０側の上端部を中心軸方向に向けて絞り加工したヒートキープ構造の小径の給水口３ｂが形成されている。また符号１２は、上記内容器３の温度（換言すれば、内容器３内の湯の温度）を検出する湯温検出手段として作用する底センサ（湯温センサ）であり、サーミスタよりなっている。さらに、符号１３は上記内容器３の満水位を表示する凸状の満水位表示部である。
【００２８】
上記蓋体２は、合成樹脂製の上板１４と該上板１４に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板１５とからなっており、上記肩部材８の後部に設けられたヒンジ受け１６に対してヒンジピン１７を介して上下方向に開閉自在且つ着脱自在に支持されている。
【００２９】
この蓋体２には、ＡＣ電源が接続されていない状態でも上記給湯通路５を介して外部への給湯が可能なように、手動押圧操作により圧縮作動されるエア式の手動給湯ポンプ１８が配設されている。該手動給湯ポンプ１８は、上記蓋体２の略中央部に形成された円筒部１９内に配設されたベローズタイプのものとされており、押圧カバー２０Ａと押圧板２０Ｂを介して蛇腹構造のベローズ２０Ｃを下方に押圧操作することにより、ベローズ２０Ｃ内の加圧空気２０Ｄが空気吹込口を介して内容器３内に吹き込まれ、該加圧空気の吹き込み圧力によって内容器３内のお湯が給湯通路５を介して外部へ押し出されるようになっている。また、２０Ｅはベローズ２０Ｃの上方への復元バネ、１５Ａは下板１５側のベローズ支持板である。なお、符号２１ａ〜２１ｄは、下方から上方に向けて相互に連通した蓋体２の蒸気排出通路、２２は同蒸気排出通路２１ａ〜２１ｄの蒸気導出部２１ａ側途中に配設された転倒止水弁である。
【００３０】
上記蓋体２における下板１５の下面には、金属製の内カバー部材２３が固定されており、該内カバー部材２３の外周縁には、上記蓋体２の閉蓋時において上記内容器３の給水口３ｂの上面に圧接される耐熱ラバー製のシールパッキン２４が設けられている。
【００３１】
上記給湯通路５の上流端側である上記内容器３の下部位置には、内容器３側湯導入筒６ａ、給湯ポンプ側湯吸入口６ｂを介して直流型の電動給湯ポンプ６が配設されており、この給湯通路５においては上記湯導入筒６ａを介して湯吸入口６ｂより吸入された湯が当該電動給湯ポンプ６のポンピング作用により、その吐出口６ｃから吐出され、同給湯通路５の直管部５ｂを経て、上記流量センサ８０内の流量検出通路を通り、転倒止水弁側連結パイプ５ｃから外部への湯注出口５ｄに導かれる。
【００３２】
さらに、符号３５は、後述する各種スイッチ類の操作面や液晶表示部の表示面を備えた操作パネル部、５１ａは、マイコン制御部６０や各種スイッチ類３８〜４１，４２，４３、液晶表示装置（駆動部）等を備えたマイコン基板、５１は、液晶表示部４７の支持部材、５０は、上記電動給湯ポンプ６の駆動回路や湯沸しヒータ４Ａ、保温ヒータ４Ｂの加熱制御回路、安定化直流電源回路等を備えた電源基板である。
【００３３】
上記操作パネル部３５には、圧電素子を備えた感圧式の給湯スイッチ３８、給湯ロック解除スイッチ３９、再沸騰／保温選択スイッチ４０、おやすみタイマースイッチ４１、定量給湯モード選択時における給湯量設定用アップダウンスイッチ４２，４３、再沸騰表示用ＬＥＤ４４、保温動作表示用ＬＥＤ４５、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６、液晶表示部４７等が設けられている。
【００３４】
上記液晶表示部４７には、例えば時刻／時間／湯温／作動状態等兼用表示部４７ａ、保温設定温度表示部４７ｂ、まほうびん保温表示部４７ｃが設けられており、各種の便利な情報表示がなされるようになっている。
【００３５】
この電動給湯型の電気ポットは、上記給湯スイッチ３８を押し続ける限り、その時の押圧力に応じた電圧により、連続的に上記電動給湯ポンプ６を駆動して、押圧力に応じた量の湯を注出できる連続給湯モードと、給湯スイッチ３８を押し続けても、予じめアップダウンスイッチ４２，４３で設定した所定量の湯を注出すると上記電動給湯ポンプ６が停止する定量給湯モードとの２種の給湯モードを備えて構成されている。
【００３６】
そして、その何れの給湯モードの場合にも、上記流量センサ８０の出力を利用した電動給湯ポンプ６の駆動パルス電圧のデューティー比の可変制御が行われる。
【００３７】
そして、それに使用される流量センサ８０は、例えば図３に示されるように、回転支軸８１の外周に筒状のハブ８２ａを介して螺旋状の回転スクリュー羽根８２を遊嵌し、それらを給湯通路５の直管部５ｂの上端に嵌合筒８３を介して嵌合固定して支持するとともに、外周部をシリコン弾性体８９で液密にカバーし、その上部外周に透明体よりなる筒状の通路形成部材８４の下端部８４ａを嵌合する。そして、さらに該通路形成部材８４の上端部８４ｂを上記転倒止水弁側連結パイプ５ｃの下端に突き合わせ、同突き合わせ部外周部にスリーブ８８を嵌合してシール状態で連結固定する。
【００３８】
また、該通路形成部材８４の下部側外周には、装置支持フランジ８４ｃが設けられており、その上部に小径の第１の筒壁８５ａと大径の第２の筒壁８５ｂとの２重の筒壁構造を備えた傘状の装置カバー８５が嵌合固定されている。そして、上記第１の筒壁８５ａを利用して装置基板８６が取り付けられており、該装置基板８６上の上記透明な通路形成部材８４を挟んで対向する前後両位置に発光部８７ａと受光部８７ｂが、相互に光軸を一致させた状態で設置されている。該発光部８７ａと受光部８７ｂの光軸は、上記通路形成部材８４内の螺旋状の回転スクリュー羽根８２の上下羽根間の隙間を介したものとなるように、その回転中心軸位置よりも半径方向外方に所定位置偏位させて設置されている。
【００３９】
したがって、上記電動給湯ポンプ６が駆動され、上記直管部５ｂを介して上記通路形成部材８４内の湯流通路を湯が通ると、それによって上記螺旋状の回転スクリュー羽根８２が回転するが、それによって上記発光部８７ａと受光部８７ｂ間の光軸は半回転毎に遮断され、受光部８７ｂからは、その単位時間内の回転速度に応じた所定の個数Ｎの出力信号が出力される。そして、この出力信号の個数Ｎが結局上記電動給湯ポンプ６による給湯量を表わすことになる。
【００４０】
なお、以上の構成における給湯スイッチ３８は、もちろん安全性を考慮して適切な操作感度（押圧感度）に設定されており、所定の値以上の押圧力が作用しないとポンプ駆動を行わないように構成されている。したがって、少し触れた程度で給湯作動されるようなことはない。
【００４１】
（制御回路部の構成）
次に図４は、それぞれ上記構成の電気ポット本体における制御回路部の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図４中、先ず符号５７は、平滑コンデンサおよび電源ＩＣよりなり、マイコン制御部６０および加熱制御部５４、ポンプ電源部５９等に直流電源を供給する直流安定化電源部、また５４は、湯沸しヒータ４Ａ作動用の電源スイッチ、同電源スイッチ駆動用の電源リレー、保温ヒータ４Ｂ作動用のトライアック、同トライアック駆動用のトランジスタなどよりなる加熱制御部、４Ａ，４Ｂは、上述した湯沸しヒータ４Ａ、保温ヒータ４Ｂよりなる加熱手段、５９は、上記電動給湯ポンプ６のポンプ電源部、３８は、上述の給湯スイッチ、５８は、上記電動給湯ポンプ６のモータ部に対して駆動用のパルス電圧を供給して駆動するパルス駆動部、６は、上述の直流型の電動給湯ポンプである。
【００４３】
上記湯沸しヒータ４Ａは、例えば上記マイコン制御部６０から湯沸しヒータＯＮ信号が出力されると、上記加熱制御部５４中のトランジスタを介して電源リレーが作動され、それに対応して電源スイッチがＯＮになることにより、駆動される。
【００４４】
また、上記保温ヒータ４Ｂは、上記マイコン制御部６０から、保温ヒータＯＮ信号が出力されると、上記加熱制御部５４のトランジスタがＯＮになり、トライアックがトリガーされて駆動される。
【００４５】
さらに、上記電動給湯ポンプ６は、そのアース側ライン中に挿入された上記給湯スイッチ３８がＯＮ操作されると、マイコン制御部６０に同給湯スイッチ３８のＯＮ信号が入力され、それに応じてマイコン制御部６０が上記保温ヒータ４ＢをＯＦＦにするとともに、上記マイコン制御部６０から所定のデューティー比のパルス電圧信号が出力されて、そのポンプ電源部５９およびパルス駆動部５８側分圧電源回路を介して所定の分圧電源値で、かつ当該所定のデューティー比で適切に回転駆動される。
【００４６】
また、上記マイコン制御部６０には、定電圧電源部を介して所定の定電圧が供給されている。
【００４７】
さらに、上記マイコン制御部６０には、液晶表示部４７、再沸騰表示用ＬＥＤ４４、保温動作表示用ＬＥＤ４５、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６等の各種表示部や給湯スイッチ３８、再沸騰／保温選択スイッチ４０、給湯ロック解除スイッチ３９、おやすみタイマースイッチ４１、給湯用設定手段用アップダウンスイッチ４２，４３等の各種操作部や温度検知手段１２、流量検知手段８０などの各センサー部等が、各々入出力ポートを介して接続されている。
【００４８】
＜実施の形態１に係る給湯量制御＞
次に、図５は、上記のように構成された電気ポット本体に適用される本願発明の実施の形態１に係る電気ポットの給湯量制御のメインルーチンを、図６は同給湯量の制御特性（従来のものと対比）を各々示している。
【００４９】
すでに述べたように、通常給湯モードの場合は勿論、定量給湯モードの場合においても、上記直流型電動給湯ポンプ６の単位時間当りの給湯量を、応答性良く、高精度かつ正確に調節できるようにするためには、当該直流型の電動給湯ポンプ６をパルス電圧で駆動するようにし、そのデューティー比を適切に可変コントロールするようにすることが好ましい。
【００５０】
そして、その場合の単位時間当りの吐出量の調節は、予じめ検証されている電動給湯ポンプ６のポンプ性能を考慮して、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた所定の目標吐出量を設定し、実際の電動給湯ポンプ６の吐出量が当該目標吐出量となるようにオープンループ制御するか、又は上記流量検出手段としての流量センサ８０を使用して実流量を検出しながら該実流量が上記所定の目標流量となるようにパルス電圧のデューティー比を決定して、上記電動給湯ポンプ６の回転数をフィードバック制御するようにする。
【００５１】
先ず、今上述の電気ポット本体（図１〜図３）は、湯沸し、カルキ抜きが完了し、その内容器３内には所定目標保温温度（例えば９８℃又は９０℃）で、満量状態の湯が貯留され、給湯ロック状態に設定されていることを前提として話を進める。
【００５２】
該状態において、先ずロック解除スイッチ３９がＯＮ操作されたか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５３】
その結果、ＮＯのロック解除スイッチ３９がＯＮ操作されないままの時は、そのまま通常の保温制御のメインルーチンに戻る（ステップＳ２）。他方、ＹＥＳのロック解除スイッチ３９がＯＮ操作された時は、上記給湯ロック機能を解除して、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６を点灯（ステップＳ３）させるとともに、所定のロック解除時間Ｔを設定しているロック解除タイマーＴＭのタイマー動作をスタートさせる（ステップＳ４）。
【００５４】
そして、それに続いて該ロック解除タイマーＴＭのロック解除時間Ｔのタイマーアップ（経過）を判定し（ステップＳ５）、ＹＥＳの時は、上記給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６をＯＦＦ（ステップＳ６）にした上で、上記通常の保温制御のメインルーチンに戻る（ステップＳ７）。
【００５５】
他方、これに対してＮＯの未だロック解除時間Ｔが経過していない時は、次に給湯スイッチ３８がＯＮ操作されたか否か、を判定する（ステップＳ８）。
【００５６】
そして、その結果、ＹＥＳの給湯スイッチ３８がＯＮ操作された時は、先ず給湯スイッチ圧電素子の押圧力に応じた電圧出力を入力する（ステップＳ９）。次に入力された同電圧値を基に規定の関数式による演算処理を行って、給湯スイッチ３８の押圧力に対するポンプ駆動電圧、すなわち吐出量の関係を図６のリニアな関係（従来）からノンリニアな関係（本実施の形態）に変更する（ステップＳ１０）。次にノンリニアな制御同特性に基き、上記電動給湯ポンプ６の駆動手段であるパルス駆動部５８に対して、マイコン制御部６０内のデューティー比設定回路から、同制御特性に応じたデューティー比のパルス電圧を出力する（ステップＳ１１）。
【００５７】
なお、この場合、図示はしなかったが、それに合わせて上記流量センサ８０の単位時間当りの出力パルス数Ｎ、すなわち同単位時間当りの検出流量をマイコン制御部６０内に読み込む。
【００５８】
そして、該読み込んだ単位時間当りの流量センサ８０の出力パルス数Ｎが予じめ設定した所定の設定パルス数Ｎａ±ΔＮの範囲内にあるか否かを判定し、ＹＥＳの時は同判定を繰り返す一方、設定パルス数Ｎａ±ΔＮの範囲を超えるようになってＮＯと判定されると、後述するように、その変化量に応じて上記パルス駆動部５８へ出力するパルス電圧のデューティー比を補正するようにする。
【００５９】
他方、上記ステップＳ８の給湯スイッチ３８のＯＮ／ＯＦＦ判定で、給湯スイッチ３８がＯＮ操作されなかったＮＯの時は、上記ステップＳ５のロック解除、タイムアップ判定に戻る。
【００６０】
すでに述べたように、給湯スイッチ３８、すなわち圧電素子への押圧力に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の関係を、図６の従来例のように正比例の関係で定数設定したものの場合、図示のように、押圧力が小さい少量の吐出領域でも、押圧力が大きい多量の吐出領域の何れでも変化率そのものが一定であるから、少量吐出時の吐出量の調節が難しい問題がある。
【００６１】
ところが、上述のように、圧電素子に作用する押圧力が小さくて吐出量が少ない時には、押圧力の増大量又は減少量に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の増大率又は減少率が小さいが、圧電素子に作用する押圧力が所定値以上に大きな領域（中量域から大量域）では押圧力に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の変化率が大きくなるノンリニアな制御特性にすると、吐出量の少ない領域での微調整が容易になるとともに、吐出量の多い領域での速やかな給湯が可能となる。
【００６２】
これらの結果、電動給湯操作の利便性、操作性が向上する。
【００６３】
＜実施の形態２に係る給湯量制御＞
上述のように、給湯スイッチ３８を圧電素子で形成し、該圧電素子に対する押圧力に応じて出力される電圧値により電動給湯ポンプ６を駆動することによって吐出量を制御するようにした場合、図６の従来の制御特性（リニアな特性）のままでは、給湯開始時から最少量の吐出を行おうとすると、ポンプ駆動電圧が低いことから、湯吸入口６ｂから給湯量通路５を介して湯注出口５ｄに湯が到達するのに時間がかかる。
【００６４】
そのため給湯スイッチ３８の押圧操作と出湯動作との間に相当のタイムラグがあり、操作感（応答性）の悪いものとなっていた。
【００６５】
そこで、この実施の形態では、例えば図７に示すように、上記給湯量通路５内に湯が満たされる時間（１秒程度）は、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた本来のポンプ駆動電圧よりも電圧値（初期電圧値）を高くし、速やかに給湯量通路５内に湯を満たした後、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた本来のポンプ駆動電圧に戻して吐出量制御するようにする。
【００６６】
このようにすると、給湯開始初期からの少量吐出時においても、ユーザーの給湯スイッチ押圧操作と実際の湯吐出動作とのタイムラグが小さくなり、給湯スイッチ３８の操作感（応答性）が向上する。
【００６７】
＜実施の形態３に係る給湯量制御＞
この実施の形態では、例えば図８に示すように、上述した実施の形態１に係るノンリニアな給湯量制御特性Ａと従来のリニアな給湯量制御特性Ｂとの２つの制御特性を備え、それらの何れか一方のユーザーにとって使い勝手の良い制御特性に、任意に切り換えて使用できるようにしたものである。
【００６８】
このような構成によると、例えばコーヒーカップなどの小さな容器に湯を注ぐ場合には、給湯スイッチ３８の比較的小さな押圧力に応じて緩やかに吐出量調節できる制御特性Ａで給湯量制御する一方、大きな容器に大量の湯を速く注ぎたい場合には、給湯スイッチ３８を軽く押しただけでも多量に吐出させることができる制御特性Ｂで給湯量制御するなどの用途に応じた使い分けが可能となる。
【００６９】
＜実施の形態４に係る給湯量制御＞
上述のように、湯の注出方法は用途に応じて異なるとともに、ユーザーの好みによっても異なり、相当な幅がある。
【００７０】
したがって、例えば図９の特性図に示されるように、上記実施の形態１に係る給湯量制御特性（少量給湯時はゆるやかで、中量時以上は増量率を大きくする・・・・パターン１）、必要とする給湯量に応じて段階的に増量率をかえる制御特性（例えば０〜５０ｃｃ〜１００ｃｃ〜１５０ｃｃ〜２００ｃｃ・・・・パターン２）、増量率が一定である従来のリニアな制御特性（パターン３）、少量給湯時は増量率が大で、中量時から大量時にかけて増量率を小さくする制御特性（パターン４）、小さな押圧力で多量の湯を吐出させる上記実施の形態３のＢの制御特性（パターン５）の複数の制御特性を具備させ、用途に応じ、またユーザーの好みに応じて所望の制御特性を選んで給湯量制御できるようにする。
【００７１】
このようにすると、さらに給湯操作の利便性を向上させることができる。
【００７２】
＜実施の形態５に係る給湯量制御＞
上述のような電動給湯タイプの電気ポットでは、例えば図１０に示されるように、ポンプ駆動電圧が一定であっても、その時の内容器３内の残水量の多少（満水時／２Ｌ時／１Ｌ時）によって湯の吐出量が変わる問題がある（ヘッド差による変動）。
【００７３】
そこで、この実施の形態では、例えば図１１に示すように、その時の残水量（満水時／２Ｌ時／１Ｌ時）を所定の検出手段で検出し、同検出値に応じて制御特性を自動的に変更することによって、残水量如何にかかわらず、吐出量を一定にすることができる。
【００７４】
したがって、給湯スイッチ３８による給湯操作の利便性を、さらに向上させることができるようにしている。
【００７５】
＜実施の形態６に係る給湯量制御＞
ところで、以上のように給湯スイッチ３８の押圧力に応じて給湯時の吐出量を制御するようにした電動給湯型の電気ポットの場合、押圧力に応じて湯が吐出されるものの、その吐出量レベルが具体的に何の程度のものなのか、感覚的に認識しにくい問題がある。
【００７６】
そこで、この実施の形態では、例えば図１２に示すように、前述の操作パネル部３５の前端に押圧力に応じた実際の吐出量レベルをＬＥＤ表示するレベルインジケータ６０を設置し、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた実際の吐出量レベルを、その制御特性に応じ、例えばレベル１〜レベル５までの５段階で視覚的に容易に認識できるようにしたことを特徴とするものである。
【００７７】
同レベルインジケータ６０のインジケータ部６１は、レベル１〜レベル５の５個のＬＥＤを左から右に長く並設して構成されており、その横（前側）には左から右に幅が拡大された矢印６２が設けられていて、５個のＬＥＤの点灯方向が吐出量の増大方向であることが分かるようになっている。
【００７８】
このような構成によると、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた実際の吐出量を視覚的に実感として認識することができるようになり、より操作性、利便性の高いものとなる。
【００７９】
なお、この吐出量レベルの表示は、もちろん上記実施の形態１のようなノンリニアな特性のみに限られず、図示仮想線のようなリニアな制御特性（前述した従来の特性）の場合にも全く同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１は容器本体、２は蓋体、３は内容器、４Ａは湯沸しヒータ、４Ｂは保温ヒータ、５は給湯通路、６は電動給湯ポンプ、７は外ケース、１０は内筒、１１は外筒、１２は底センサ、１８は手動給湯ポンプ、６０はマイコン制御部、８０は流量センサである。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、電動給湯ポンプを備えた電気ポットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電気ポットでは電動給湯ポンプを備え、給湯スイッチを押すと、同電動給湯ポンプが駆動されて、内容器内の湯が給湯通路を介して外部に注出される電動給湯型のものが多くなっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような電動給湯型の電気ポットの中には、さらに圧電素子を備え、給湯スイッチを押圧操作した時の押圧力に応じて出力される圧電素子の電圧値によって電動給湯ポンプを駆動するようにし、給湯スイッチに対する押圧力を可変することにより給湯時の吐出量（単位時間当たりの吐出量）を所望の量に可変調節できるようにしたものもある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３００９６８号公報
【特許文献２】特開平７−２１３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の給湯スイッチに対する押圧力に応じて電動給湯ポンプを駆動し、吐出量を可変するようにしたものの場合、その時の吐出量に関係なく、給湯スイッチの押圧力に対する電気ポット駆動電圧の比が一定、すなわち図６の仮想線に示すように正比例する関係に設定されており、少量給湯領域においても、中量、大量給湯領域においても、常に一定の比率（感度）で吐出量が増減制御されるようになっている。
【０００６】
したがって、中量、大量域での吐出量調節が容易である反面、少量域での細かな吐出量調節を行ない難い問題がある。また、大量域では、押圧力に対する吐出量変化を一層大きくして、さらに吐出効率を向上させる方が良いとも言える。
【０００７】
つまり、上記従来の電気ポットでは、吐出量の多少や用途に応じた適切な吐出量制御特性が実現されていない問題がある。
【０００８】
本願発明は、このような問題に対応してなされたものであり、従来のように、常に一定の制御特性で吐出量制御するのではなく、吐出領域に応じて適切な吐出量制御を行えるようにした電気ポットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願各発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１０】
（１） 請求項１の発明
この発明の電気ポットは、湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性としたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、押圧力の小さい少量域から押圧力の大きい大量域までの湯の吐出領域の全領域において、常に押圧力に応じた一定の割合で湯吐出量を増減制御するのではなく、給湯スイッチに対する押圧力が小さく、湯吐出量も少ない少量吐出時には、押圧力に対するポンプ駆動電圧の可変比率を、中量、大量吐出時に比べて小さなものに設定して、細かな吐出量制御を行うことができるようになる。
【００１２】
したがって、少量給湯時の給湯スイッチ押圧操作による給湯量の調節が容易になる。
【００１３】
（２） 請求項２の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１の発明の課題解決手段の構成において、湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を複数有し、その内の１つを任意に選択して給湯制御できるようにしたことを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、ユーザーの使用頻度の高い湯吐出量やユーザーによって異なる吐出の仕方等、用途や使用方法に応じた種々のパターンの吐出量調節を実現することができる。
【００１５】
特に、その場合において、従来と同様の給湯スイッチの押圧力に対してポンプ駆動電圧が正比例する直線的な制御特性と少量吐出時の吐出量調節を容易にした上述の非直線的な制御特性とを選択可能とすれば、従来と同様の吐出量調節機能を含めた多様なパターンの吐出量調節が可能となる。
【００１６】
（３） 請求項３の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１又は２の発明の課題解決手段の構成において、給湯開始時の電動給湯ポンプ駆動電圧を、その時の給湯スイッチ押圧力に応じて設定される本来の設定電圧よりも高く設定したことを特徴としている。
【００１７】
このような構成によると、給湯開始初期の電動給湯ポンプ能力が通常時よりも大きくなり、給湯通路の長さによって生じる給湯スイッチ押圧時から実際に湯が吐出されるまでのタイムラグが可及的に短かくなり、ユーザーの違和感を解消することができる。
【００１８】
（４） 請求項４の発明
この発明の電気ポットは、上記請求項１，２又は３の発明の課題解決手段の構成において、電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性は、その時の内容器内の残水量に応じて複数組設けられていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成によると、その時の湯量の相違（満量・中量・少量）によるヘッド差に関係なく、常に安定した一定の湯の出方（吐出量、吐出状態）を実現できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の結果、本願発明の電気ポットによると、吐出時の電動給湯ポンプの単位時間当りの吐出量を、その時の給湯スイッチ押圧力によって決まる吐出領域に応じて適切に調節できるようになり、中量以上の吐出時の場合は勿論、少量吐出時の場合にも、非常に調節しやすい給湯量制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明の各実施の形態に共通な電気ポット本体部分の構成を示す側方から見た縦断面図である。
【図２】同本体部分の平面図である。
【図３】同本体部分の流量センサ部の拡大縦断面図である。
【図４】同本体部分の電気的な制御ブロック回路図である。
【図５】本願発明の実施の形態１の給湯量補正制御を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態１の給湯量制御における給湯スイッチの押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図７】本願発明の実施の形態２の給湯量制御における給湯スイッチ操作時間とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図８】本願発明の実施の形態３の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図９】本願発明の実施の形態４の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図１０】本願発明の実施の形態５の給湯量制御において課題とした従来の電気ポットのポンプ駆動電圧と湯吐出量との関係についての問題点を示す図である。
【図１１】本願発明の実施の形態５の給湯量制御における給湯スイッチ押圧力とポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【図１２】本願発明の実施の形態６における給湯スイッチ操作時の湯吐出量レベルを示すレベルインジケータの設置状態を示す操作パネルの図である。
【図１３】本願発明の実施の形態６におけるレベルインジケータのレベル表示部と給湯スイッチ押圧力およびポンプ駆動電圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、先ず本願発明の電気ポットの後述する各実施の形態に共通な電気ポット本体部分および制御装置部分の構成と作用について説明する。
【００２３】
（電気ポット本体部分の構成）
図１ないし図３には、後述する本願発明の各実施の形態に共通な電気ポットの本体および要部の構成が示されている。
【００２４】
この電気ポットは、先ず図１および図２に示すように、貯湯用の内容器３を備えた容器本体１と、該容器本体１の上部側開口部を開閉する蓋体２と、上記内容器３を湯沸し時において加熱する加熱手段である湯沸しヒータ４Ａと、上記内容器３を保温時において加熱する加熱手段である保温ヒータ４Ｂと、上記内容器３内の湯を外部へ給湯するための給湯通路５と、該給湯通路５の途中に設けられた実流量計測用の流量センサ８０と、ＡＣ電源が接続されている状態において上記給湯通路５を介して上記内容器３内の湯を外部に送り出す電動給湯ポンプ６と、ＡＣ電源が接続されていない状態において上記給湯通路５を介して内容器３内の湯を外部に送り出すエア式の手動給湯ポンプ１８とを備えて構成されている。
【００２５】
上記容器本体１は、外側面部を構成する合成樹脂製の筒状の外ケース７と、内側面部を構成する上記内容器３と、上記外ケース７と内容器３とを上部側で一体に結合固定する合成樹脂製の環状の肩部材８と、底面部を構成する合成樹脂製の皿状の底部材９とからなっている。
【００２６】
上記内容器３は、ステンレス製の有底円筒形状の内筒１０と同じくステンレス製の円筒形状の外筒１１との間に真空断熱空間を設けた保温性能の高い真空二重構造体からなっており、その底部には、外周部を除いて上記内筒１０の底面部のみにより構成された１枚板部３ａが形成されている。該１枚板部３ａは若干上方に高く突出して成形されていて、その下面側には、上記湯沸しヒータ４Ａと保温ヒータ４Ｂ（例えば雲母板にワット数の異なる２組の発熱体を保持させたマイカヒータよりなる）が取り付けられている。
【００２７】
上記内容器３の上端部には、上記内筒１０側の上端部を中心軸方向に向けて絞り加工したヒートキープ構造の小径の給水口３ｂが形成されている。また符号１２は、上記内容器３の温度（換言すれば、内容器３内の湯の温度）を検出する湯温検出手段として作用する底センサ（湯温センサ）であり、サーミスタよりなっている。さらに、符号１３は上記内容器３の満水位を表示する凸状の満水位表示部である。
【００２８】
上記蓋体２は、合成樹脂製の上板１４と該上板１４に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板１５とからなっており、上記肩部材８の後部に設けられたヒンジ受け１６に対してヒンジピン１７を介して上下方向に開閉自在且つ着脱自在に支持されている。
【００２９】
この蓋体２には、ＡＣ電源が接続されていない状態でも上記給湯通路５を介して外部への給湯が可能なように、手動押圧操作により圧縮作動されるエア式の手動給湯ポンプ１８が配設されている。該手動給湯ポンプ１８は、上記蓋体２の略中央部に形成された円筒部１９内に配設されたベローズタイプのものとされており、押圧カバー２０Ａと押圧板２０Ｂを介して蛇腹構造のベローズ２０Ｃを下方に押圧操作することにより、ベローズ２０Ｃ内の加圧空気２０Ｄが空気吹込口を介して内容器３内に吹き込まれ、該加圧空気の吹き込み圧力によって内容器３内のお湯が給湯通路５を介して外部へ押し出されるようになっている。また、２０Ｅはベローズ２０Ｃの上方への復元バネ、１５Ａは下板１５側のベローズ支持板である。なお、符号２１ａ〜２１ｄは、下方から上方に向けて相互に連通した蓋体２の蒸気排出通路、２２は同蒸気排出通路２１ａ〜２１ｄの蒸気導出部２１ａ側途中に配設された転倒止水弁である。
【００３０】
上記蓋体２における下板１５の下面には、金属製の内カバー部材２３が固定されており、該内カバー部材２３の外周縁には、上記蓋体２の閉蓋時において上記内容器３の給水口３ｂの上面に圧接される耐熱ラバー製のシールパッキン２４が設けられている。
【００３１】
上記給湯通路５の上流端側である上記内容器３の下部位置には、内容器３側湯導入筒６ａ、給湯ポンプ側湯吸入口６ｂを介して直流型の電動給湯ポンプ６が配設されており、この給湯通路５においては上記湯導入筒６ａを介して湯吸入口６ｂより吸入された湯が当該電動給湯ポンプ６のポンピング作用により、その吐出口６ｃから吐出され、同給湯通路５の直管部５ｂを経て、上記流量センサ８０内の流量検出通路を通り、転倒止水弁側連結パイプ５ｃから外部への湯注出口５ｄに導かれる。
【００３２】
さらに、符号３５は、後述する各種スイッチ類の操作面や液晶表示部の表示面を備えた操作パネル部、５１ａは、マイコン制御部６０や各種スイッチ類３８〜４１，４２，４３、液晶表示装置（駆動部）等を備えたマイコン基板、５１は、液晶表示部４７の支持部材、５０は、上記電動給湯ポンプ６の駆動回路や湯沸しヒータ４Ａ、保温ヒータ４Ｂの加熱制御回路、安定化直流電源回路等を備えた電源基板である。
【００３３】
上記操作パネル部３５には、圧電素子を備えた感圧式の給湯スイッチ３８、給湯ロック解除スイッチ３９、再沸騰／保温選択スイッチ４０、おやすみタイマースイッチ４１、定量給湯モード選択時における給湯量設定用アップダウンスイッチ４２，４３、再沸騰表示用ＬＥＤ４４、保温動作表示用ＬＥＤ４５、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６、液晶表示部４７等が設けられている。
【００３４】
上記液晶表示部４７には、例えば時刻／時間／湯温／作動状態等兼用表示部４７ａ、保温設定温度表示部４７ｂ、まほうびん保温表示部４７ｃが設けられており、各種の便利な情報表示がなされるようになっている。
【００３５】
この電動給湯型の電気ポットは、上記給湯スイッチ３８を押し続ける限り、その時の押圧力に応じた電圧により、連続的に上記電動給湯ポンプ６を駆動して、押圧力に応じた量の湯を注出できる連続給湯モードと、給湯スイッチ３８を押し続けても、予じめアップダウンスイッチ４２，４３で設定した所定量の湯を注出すると上記電動給湯ポンプ６が停止する定量給湯モードとの２種の給湯モードを備えて構成されている。
【００３６】
そして、その何れの給湯モードの場合にも、上記流量センサ８０の出力を利用した電動給湯ポンプ６の駆動パルス電圧のデューティー比の可変制御が行われる。
【００３７】
そして、それに使用される流量センサ８０は、例えば図３に示されるように、回転支軸８１の外周に筒状のハブ８２ａを介して螺旋状の回転スクリュー羽根８２を遊嵌し、それらを給湯通路５の直管部５ｂの上端に嵌合筒８３を介して嵌合固定して支持するとともに、外周部をシリコン弾性体８９で液密にカバーし、その上部外周に透明体よりなる筒状の通路形成部材８４の下端部８４ａを嵌合する。そして、さらに該通路形成部材８４の上端部８４ｂを上記転倒止水弁側連結パイプ５ｃの下端に突き合わせ、同突き合わせ部外周部にスリーブ８８を嵌合してシール状態で連結固定する。
【００３８】
また、該通路形成部材８４の下部側外周には、装置支持フランジ８４ｃが設けられており、その上部に小径の第１の筒壁８５ａと大径の第２の筒壁８５ｂとの２重の筒壁構造を備えた傘状の装置カバー８５が嵌合固定されている。そして、上記第１の筒壁８５ａを利用して装置基板８６が取り付けられており、該装置基板８６上の上記透明な通路形成部材８４を挟んで対向する前後両位置に発光部８７ａと受光部８７ｂが、相互に光軸を一致させた状態で設置されている。該発光部８７ａと受光部８７ｂの光軸は、上記通路形成部材８４内の螺旋状の回転スクリュー羽根８２の上下羽根間の隙間を介したものとなるように、その回転中心軸位置よりも半径方向外方に所定位置偏位させて設置されている。
【００３９】
したがって、上記電動給湯ポンプ６が駆動され、上記直管部５ｂを介して上記通路形成部材８４内の湯流通路を湯が通ると、それによって上記螺旋状の回転スクリュー羽根８２が回転するが、それによって上記発光部８７ａと受光部８７ｂ間の光軸は半回転毎に遮断され、受光部８７ｂからは、その単位時間内の回転速度に応じた所定の個数Ｎの出力信号が出力される。そして、この出力信号の個数Ｎが結局上記電動給湯ポンプ６による給湯量を表わすことになる。
【００４０】
なお、以上の構成における給湯スイッチ３８は、もちろん安全性を考慮して適切な操作感度（押圧感度）に設定されており、所定の値以上の押圧力が作用しないとポンプ駆動を行わないように構成されている。したがって、少し触れた程度で給湯作動されるようなことはない。
【００４１】
（制御回路部の構成）
次に図４は、それぞれ上記構成の電気ポット本体における制御回路部の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図４中、先ず符号５７は、平滑コンデンサおよび電源ＩＣよりなり、マイコン制御部６０および加熱制御部５４、ポンプ電源部５９等に直流電源を供給する直流安定化電源部、また５４は、湯沸しヒータ４Ａ作動用の電源スイッチ、同電源スイッチ駆動用の電源リレー、保温ヒータ４Ｂ作動用のトライアック、同トライアック駆動用のトランジスタなどよりなる加熱制御部、４Ａ，４Ｂは、上述した湯沸しヒータ４Ａ、保温ヒータ４Ｂよりなる加熱手段、５９は、上記電動給湯ポンプ６のポンプ電源部、３８は、上述の給湯スイッチ、５８は、上記電動給湯ポンプ６のモータ部に対して駆動用のパルス電圧を供給して駆動するパルス駆動部、６は、上述の直流型の電動給湯ポンプである。
【００４３】
上記湯沸しヒータ４Ａは、例えば上記マイコン制御部６０から湯沸しヒータＯＮ信号が出力されると、上記加熱制御部５４中のトランジスタを介して電源リレーが作動され、それに対応して電源スイッチがＯＮになることにより、駆動される。
【００４４】
また、上記保温ヒータ４Ｂは、上記マイコン制御部６０から、保温ヒータＯＮ信号が出力されると、上記加熱制御部５４のトランジスタがＯＮになり、トライアックがトリガーされて駆動される。
【００４５】
さらに、上記電動給湯ポンプ６は、そのアース側ライン中に挿入された上記給湯スイッチ３８がＯＮ操作されると、マイコン制御部６０に同給湯スイッチ３８のＯＮ信号が入力され、それに応じてマイコン制御部６０が上記保温ヒータ４ＢをＯＦＦにするとともに、上記マイコン制御部６０から所定のデューティー比のパルス電圧信号が出力されて、そのポンプ電源部５９およびパルス駆動部５８側分圧電源回路を介して所定の分圧電源値で、かつ当該所定のデューティー比で適切に回転駆動される。
【００４６】
また、上記マイコン制御部６０には、定電圧電源部を介して所定の定電圧が供給されている。
【００４７】
さらに、上記マイコン制御部６０には、液晶表示部４７、再沸騰表示用ＬＥＤ４４、保温動作表示用ＬＥＤ４５、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６等の各種表示部や給湯スイッチ３８、再沸騰／保温選択スイッチ４０、給湯ロック解除スイッチ３９、おやすみタイマースイッチ４１、給湯用設定手段用アップダウンスイッチ４２，４３等の各種操作部や温度検知手段１２、流量検知手段８０などの各センサー部等が、各々入出力ポートを介して接続されている。
【００４８】
＜実施の形態１に係る給湯量制御＞
次に、図５は、上記のように構成された電気ポット本体に適用される本願発明の実施の形態１に係る電気ポットの給湯量制御のメインルーチンを、図６は同給湯量の制御特性（従来のものと対比）を各々示している。
【００４９】
すでに述べたように、通常給湯モードの場合は勿論、定量給湯モードの場合においても、上記直流型電動給湯ポンプ６の単位時間当りの給湯量を、応答性良く、高精度かつ正確に調節できるようにするためには、当該直流型の電動給湯ポンプ６をパルス電圧で駆動するようにし、そのデューティー比を適切に可変コントロールするようにすることが好ましい。
【００５０】
そして、その場合の単位時間当りの吐出量の調節は、予じめ検証されている電動給湯ポンプ６のポンプ性能を考慮して、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた所定の目標吐出量を設定し、実際の電動給湯ポンプ６の吐出量が当該目標吐出量となるようにオープンループ制御するか、又は上記流量検出手段としての流量センサ８０を使用して実流量を検出しながら該実流量が上記所定の目標流量となるようにパルス電圧のデューティー比を決定して、上記電動給湯ポンプ６の回転数をフィードバック制御するようにする。
【００５１】
先ず、今上述の電気ポット本体（図１〜図３）は、湯沸し、カルキ抜きが完了し、その内容器３内には所定目標保温温度（例えば９８℃又は９０℃）で、満量状態の湯が貯留され、給湯ロック状態に設定されていることを前提として話を進める。
【００５２】
該状態において、先ずロック解除スイッチ３９がＯＮ操作されたか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５３】
その結果、ＮＯのロック解除スイッチ３９がＯＮ操作されないままの時は、そのまま通常の保温制御のメインルーチンに戻る（ステップＳ２）。他方、ＹＥＳのロック解除スイッチ３９がＯＮ操作された時は、上記給湯ロック機能を解除して、給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６を点灯（ステップＳ３）させるとともに、所定のロック解除時間Ｔを設定しているロック解除タイマーＴＭのタイマー動作をスタートさせる（ステップＳ４）。
【００５４】
そして、それに続いて該ロック解除タイマーＴＭのロック解除時間Ｔのタイマーアップ（経過）を判定し（ステップＳ５）、ＹＥＳの時は、上記給湯ロック解除表示用ＬＥＤ４６をＯＦＦ（ステップＳ６）にした上で、上記通常の保温制御のメインルーチンに戻る（ステップＳ７）。
【００５５】
他方、これに対してＮＯの未だロック解除時間Ｔが経過していない時は、次に給湯スイッチ３８がＯＮ操作されたか否か、を判定する（ステップＳ８）。
【００５６】
そして、その結果、ＹＥＳの給湯スイッチ３８がＯＮ操作された時は、先ず給湯スイッチ圧電素子の押圧力に応じた電圧出力を入力する（ステップＳ９）。次に入力された同電圧値を基に規定の関数式による演算処理を行って、給湯スイッチ３８の押圧力に対するポンプ駆動電圧、すなわち吐出量の関係を図６のリニアな関係（従来）からノンリニアな関係（本実施の形態）に変更する（ステップＳ１０）。次にノンリニアな制御同特性に基き、上記電動給湯ポンプ６の駆動手段であるパルス駆動部５８に対して、マイコン制御部６０内のデューティー比設定回路から、同制御特性に応じたデューティー比のパルス電圧を出力する（ステップＳ１１）。
【００５７】
なお、この場合、図示はしなかったが、それに合わせて上記流量センサ８０の単位時間当りの出力パルス数Ｎ、すなわち同単位時間当りの検出流量をマイコン制御部６０内に読み込む。
【００５８】
そして、該読み込んだ単位時間当りの流量センサ８０の出力パルス数Ｎが予じめ設定した所定の設定パルス数Ｎａ±ΔＮの範囲内にあるか否かを判定し、ＹＥＳの時は同判定を繰り返す一方、設定パルス数Ｎａ±ΔＮの範囲を超えるようになってＮＯと判定されると、後述するように、その変化量に応じて上記パルス駆動部５８へ出力するパルス電圧のデューティー比を補正するようにする。
【００５９】
他方、上記ステップＳ８の給湯スイッチ３８のＯＮ／ＯＦＦ判定で、給湯スイッチ３８がＯＮ操作されなかったＮＯの時は、上記ステップＳ５のロック解除、タイムアップ判定に戻る。
【００６０】
すでに述べたように、給湯スイッチ３８、すなわち圧電素子への押圧力に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の関係を、図６の従来例のように正比例の関係で定数設定したものの場合、図示のように、押圧力が小さい少量の吐出領域でも、押圧力が大きい多量の吐出領域の何れでも変化率そのものが一定であるから、少量吐出時の吐出量の調節が難しい問題がある。
【００６１】
ところが、上述のように、圧電素子に作用する押圧力が小さくて吐出量が少ない時には、押圧力の増大量又は減少量に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の増大率又は減少率が小さいが、圧電素子に作用する押圧力が所定値以上に大きな領域（中量域から大量域）では押圧力に対するポンプ駆動電圧（吐出量）の変化率が大きくなるノンリニアな制御特性にすると、吐出量の少ない領域での微調整が容易になるとともに、吐出量の多い領域での速やかな給湯が可能となる。
【００６２】
これらの結果、電動給湯操作の利便性、操作性が向上する。
【００６３】
＜実施の形態２に係る給湯量制御＞
上述のように、給湯スイッチ３８を圧電素子で形成し、該圧電素子に対する押圧力に応じて出力される電圧値により電動給湯ポンプ６を駆動することによって吐出量を制御するようにした場合、図６の従来の制御特性（リニアな特性）のままでは、給湯開始時から最少量の吐出を行おうとすると、ポンプ駆動電圧が低いことから、湯吸入口６ｂから給湯量通路５を介して湯注出口５ｄに湯が到達するのに時間がかかる。
【００６４】
そのため給湯スイッチ３８の押圧操作と出湯動作との間に相当のタイムラグがあり、操作感（応答性）の悪いものとなっていた。
【００６５】
そこで、この実施の形態では、例えば図７に示すように、上記給湯量通路５内に湯が満たされる時間（１秒程度）は、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた本来のポンプ駆動電圧よりも電圧値（初期電圧値）を高くし、速やかに給湯量通路５内に湯を満たした後、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた本来のポンプ駆動電圧に戻して吐出量制御するようにする。
【００６６】
このようにすると、給湯開始初期からの少量吐出時においても、ユーザーの給湯スイッチ押圧操作と実際の湯吐出動作とのタイムラグが小さくなり、給湯スイッチ３８の操作感（応答性）が向上する。
【００６７】
＜実施の形態３に係る給湯量制御＞
この実施の形態では、例えば図８に示すように、上述した実施の形態１に係るノンリニアな給湯量制御特性Ａと従来のリニアな給湯量制御特性Ｂとの２つの制御特性を備え、それらの何れか一方のユーザーにとって使い勝手の良い制御特性に、任意に切り換えて使用できるようにしたものである。
【００６８】
このような構成によると、例えばコーヒーカップなどの小さな容器に湯を注ぐ場合には、給湯スイッチ３８の比較的小さな押圧力に応じて緩やかに吐出量調節できる制御特性Ａで給湯量制御する一方、大きな容器に大量の湯を速く注ぎたい場合には、給湯スイッチ３８を軽く押しただけでも多量に吐出させることができる制御特性Ｂで給湯量制御するなどの用途に応じた使い分けが可能となる。
【００６９】
＜実施の形態４に係る給湯量制御＞
上述のように、湯の注出方法は用途に応じて異なるとともに、ユーザーの好みによっても異なり、相当な幅がある。
【００７０】
したがって、例えば図９の特性図に示されるように、上記実施の形態１に係る給湯量制御特性（少量給湯時はゆるやかで、中量時以上は増量率を大きくする・・・・パターン１）、必要とする給湯量に応じて段階的に増量率をかえる制御特性（例えば０〜５０ｃｃ〜１００ｃｃ〜１５０ｃｃ〜２００ｃｃ・・・・パターン２）、増量率が一定である従来のリニアな制御特性（パターン３）、少量給湯時は増量率が大で、中量時から大量時にかけて増量率を小さくする制御特性（パターン４）、小さな押圧力で多量の湯を吐出させる上記実施の形態３のＢの制御特性（パターン５）の複数の制御特性を具備させ、用途に応じ、またユーザーの好みに応じて所望の制御特性を選んで給湯量制御できるようにする。
【００７１】
このようにすると、さらに給湯操作の利便性を向上させることができる。
【００７２】
＜実施の形態５に係る給湯量制御＞
上述のような電動給湯タイプの電気ポットでは、例えば図１０に示されるように、ポンプ駆動電圧が一定であっても、その時の内容器３内の残水量の多少（満水時／２Ｌ時／１Ｌ時）によって湯の吐出量が変わる問題がある（ヘッド差による変動）。
【００７３】
そこで、この実施の形態では、例えば図１１に示すように、その時の残水量（満水時／２Ｌ時／１Ｌ時）を所定の検出手段で検出し、同検出値に応じて制御特性を自動的に変更することによって、残水量如何にかかわらず、吐出量を一定にすることができる。
【００７４】
したがって、給湯スイッチ３８による給湯操作の利便性を、さらに向上させることができるようにしている。
【００７５】
＜実施の形態６に係る給湯量制御＞
ところで、以上のように給湯スイッチ３８の押圧力に応じて給湯時の吐出量を制御するようにした電動給湯型の電気ポットの場合、押圧力に応じて湯が吐出されるものの、その吐出量レベルが具体的に何の程度のものなのか、感覚的に認識しにくい問題がある。
【００７６】
そこで、この実施の形態では、例えば図１２に示すように、前述の操作パネル部３５の前端に押圧力に応じた実際の吐出量レベルをＬＥＤ表示するレベルインジケータ６０を設置し、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた実際の吐出量レベルを、その制御特性に応じ、例えばレベル１〜レベル５までの５段階で視覚的に容易に認識できるようにしたことを特徴とするものである。
【００７７】
同レベルインジケータ６０のインジケータ部６１は、レベル１〜レベル５の５個のＬＥＤを左から右に長く並設して構成されており、その横（前側）には左から右に幅が拡大された矢印６２が設けられていて、５個のＬＥＤの点灯方向が吐出量の増大方向であることが分かるようになっている。
【００７８】
このような構成によると、給湯スイッチ３８の押圧力に応じた実際の吐出量を視覚的に実感として認識することができるようになり、より操作性、利便性の高いものとなる。
【００７９】
なお、この吐出量レベルの表示は、もちろん上記実施の形態１のようなノンリニアな特性のみに限られず、図示仮想線のようなリニアな制御特性（前述した従来の特性）の場合にも全く同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１は容器本体、２は蓋体、３は内容器、４Ａは湯沸しヒータ、４Ｂは保温ヒータ、５は給湯通路、６は電動給湯ポンプ、７は外ケース、１０は内筒、１１は外筒、１２は底センサ、１８は手動給湯ポンプ、６０はマイコン制御部、８０は流量センサである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性としたことを特徴とする電気ポット。
【請求項２】
湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を複数有し、その内の１つを任意に選択して給湯制御できるようにしたことを特徴とする電気ポット。
【請求項３】
給湯開始時の電動給湯ポンプ駆動電圧を、その時の給湯スイッチ押圧力に応じて設定される本来の設定電圧よりも高く設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気ポット。
【請求項４】
電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性は、その時の内容器内の残水量に応じて複数組設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気ポット。
【請求項１】
湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を非直線特性としたことを特徴とする電気ポット。
【請求項２】
湯沸かし保温用の内容器と、該内容器を加熱する加熱手段と、上記内容器内の湯を給湯通路を介して外部に給湯する電動給湯ポンプと、該電動給湯ポンプを駆動する電動給湯ポンプ駆動手段と、感圧機能を備えた給湯スイッチと、該給湯スイッチ押圧操作時の押圧力に応じて、上記電動給湯ポンプ駆動手段の駆動電圧を可変する駆動電圧可変手段とを備え、上記給湯スイッチの押圧力を可変することによって、上記電動給湯ポンプの吐出量を所望の吐出量に調節するようにしてなる電気ポットであって、上記給湯スイッチ押圧時の押圧力の大きさに応じて可変される上記電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性を複数有し、その内の１つを任意に選択して給湯制御できるようにしたことを特徴とする電気ポット。
【請求項３】
給湯開始時の電動給湯ポンプ駆動電圧を、その時の給湯スイッチ押圧力に応じて設定される本来の設定電圧よりも高く設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気ポット。
【請求項４】
電動給湯ポンプ駆動電圧の可変特性は、その時の内容器内の残水量に応じて複数組設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気ポット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１９４１０８（Ｐ２０１１−１９４１０８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５７８３（Ｐ２０１０−６５７８３）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００３７０２）タイガー魔法瓶株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００３７０２）タイガー魔法瓶株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
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