JPH0230736Y2

JPH0230736Y2 -

Info

Publication number: JPH0230736Y2
Application number: JP1982175238U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-18
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1990-08-20
Also published as: JPS5978938U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は魔法瓶やエアポツト等の液体容器であ
つて、その中に貯留された液量を電気的手段によ
つて測定して表示する液体容器に関する。

従来の魔法瓶、エアポツト等は内容液が外から
目視できず、容器内の液量が判らない不便さがあ
つたため、電気的手段を用いて液量を測定し表示
する液体容器が考えられているが、従来のこの種
の液体容器は、容器内の異なる高さに電極を設
け、該電極に電圧を印加し、該電極間に流れる電
流を検出して液面レベルを表示する構成や、ま
た、液体容器に対向電極を設け該対向電極間の静
電容量が液量に依存することを利用して、この電
極間に交流電圧を印加して流れる電流量から液量
を検出する構成のものであつた。

しかし、上記構成の様な電流値から液量を検出
して表示するものでは、観測可能な程度に大きな
電流を流す必要があり、このため比較的大きな電
力が消費される欠点があると同時に電源電圧の降
下によつて印加電圧が降下すると直ちに電流値が
変つたり、電流が液中の不純物の濃度やその他外
的要因に依存するため精度の高い表示は不可能で
あつた。即ち、乾電池等を電源とする場合には、
電源電圧が消費電力量に対応して除々に下るので
精度の高い表示を行なうためには早期に電池を交
換しなければならないという欠点が生じるもので
あつた。

従来のかかる欠点に鑑みて、本出願人は別途出
願において、対向電極間の電流を測定するのでは
なく電極間の充放電に必要な電気量を測定する手
段によつてかなり改善されることを開示したが、
対向電極間に一定時間巾のパルス電圧を一定の時
間間隔で印加し、所定電圧に充電されるまでのパ
ルス数をカウントして液量を検出するものであつ
た為、静電容量が大きい状態である液量が多いほ
ど充電に要する時間が比較的長くなり、その間に
液中の不純物等の電気泳動や、その他液体容器外
部の外的要因の影響が現われ正確な液量測定が出
来ないという問題点が残つていた。

そこで、かかる問題を解決する為には、例えば
パルス電圧の時間巾を大きく設定して、充電に要
する時間を短縮することが考えられるが、この場
合、液量が少なく、従つて静電容量が小さいとき
には測定結果の精度が粗くなり、特に、残留液量
がないときにこのことを早期に使用者に認識せし
めて、液量不足といつた事態を回避する為に設け
られる液量表示の所期の目的を達成し得なくなる
おそれがある。

本考案は上記実状に鑑みて為されたものであつ
て、パルス電圧の時間巾を工夫することにより、
液量が多いときの充電に要する時間の短縮化を図
つて液量が多いときでも正確な液量測定ができる
ようにしながらも、液量が少ないときには測定結
果の精度が粗くならないようにすることを目的と
する。

上記目的を達成する為の本考案による液体容器
の特徴構成は、静電容量が容器内の液量が多いほ
ど増大すべく液体容器に設けられた対向電極、該
対向電極間の放電期間をはさんで、順次長い時間
巾のパルス電圧を該対向電極間に印加する電圧印
加回路、および、該対向電極間の電圧が基準電圧
に達した時の印加パルスを同定することによつて
容器内液量を段階的に表示する表示回路を有する
点にあり、かかる構成から次の作用効果を奏す
る。

即ち、順次長い時間巾のパルス電圧を対向電極
間に印加して充電するから、静電容量が大きいと
き、つまり、液量が多いときでも、一定時間巾の
パルス電圧を印加するものに比べて充電時間を短
くすることができ、容器内の液に微少に含まれる
不純物の濃度の影響を受けにくい状態で正確な液
量表示を行い得るとともに、静電容量が小さいと
き、つまり、液量が少ないときには、比較的短い
時間巾のパルス電圧の印加で充電できるから、高
い精度で液量を測定でき、液量表示の所期の目的
を充分達成し得る実用性の高い液体容器を提供で
きるに至つた。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第１図はエアポツトの断面を示し、１はエアポ
ツト本体、２は本体１にヒンジ部３で結合され揺
動開閉自在な外蓋、４は本体１に収納された２重
ガラス瓶からなる中瓶で、５はこの中瓶の上部開
口に嵌脱される中栓である。この中栓５内部に
は、その下面に垂下したステンレス製の揚水管６
と前方に突設された注水管７の連通部８が形成さ
れ、この連通部８に転倒等の漏水を防止する転倒
止水弁９が収納されている。また、この中栓５内
部には、外蓋２に収納されたベローズポンプ１０
の排気口１０′と中瓶４の内部を連通させる通気
路１２が形成されている。このベローズポンプ１
０の上面部にはフツクバルブ１１が設けられ、こ
のフツクバルブ１１はバネ１４の力によつて上方
に付勢されていると共に、上方の押板１３に当接
し、押板１３に外力が作用しない時には、ベロー
ズポンプ１０の内部と外部を連通させベローズポ
ンプ１０を伸長させると共に押板１３を上方に押
し上げている。従つて、公知の様に、押板１３を
押し込むことによつて、フツクバルブ１１が閉じ
ると共にベローズポンプ１０が圧縮され、ベロー
ズポンプ１０からの空気が前記通気路１２を通つ
て中瓶４内に送入され、この圧力によつて中瓶４
内の液体が注水管７の出口から吐出され、注水補
助管１５を伝つて外部に導かれるべく本実施例の
エアポツトは構成されている。

そして、１６は注水カバー１７の前面に設けら
れた液量を表示する表示器であつて、液量を７段
階に表示する液量表示部３２とバツテリーの正常
を示すバツテリー表示部３３を有する液晶表示器
である。１８は前記ヒンジ部３の下側に形成され
た電池収納部であるこの表示装置の回路構成は構
述する様に、ステンレス製の揚水管６に中瓶の外
周に貼られたアルミ製のテープ１９間の静電容量
を測定して、液量を検出するものであつて、揚水
管６は表示回路側に接続されるべく揚水管６は中
栓５の周囲に設けられた金属部材２０と接続さ
れ、また、この金属部材２０の一部に切り起し部
２１が形成されていて、この切り起し部２１が表
示回路側に接続された中瓶開口に設けられた接続
片２２に接触するように構成されている。

次に、第２図以下に基づいて表示装置について
説明する。

２３は水晶発振器やセラミツク発振器が用いら
れたクロツクパルス発振用の発振器、２４はＣ−
MOSのフリツプフロツプで構成され、クロツク
パルスから液晶表示用駆動パルスや充電パルス等
のパルスを生成する分周器等から成る同期パルス
発生回路、２５，２６は夫々信号電圧がハイレベ
ル及びローレベルで閉じるアナログスイツチ、２
７はＣ−MOS素子で構成され、クロツク入力端
子（CK）にハイレベル信号電圧が入力される毎
にカウントを行うカウンタ、２８はＣ−MOSの
フリツプフロツプで構成されゲート端子Ｇにハイ
レベル信号電圧が入力されている時にはデータ端
子Ｄの入力信号電圧を取り込み出力を維持するラ
ツチ回路、２９はオペアンプで構成されたコンパ
レータである。

次に、この回路の動作を説明する。

この回路による液量検出は測定の休止時間帯を
はさんで同一の動作を繰り返すが、揚水管６とア
ルミテープ１９によつて構成されたコンデンサー
（Cx）に電荷が貯えられていない状態である休止
時間帯から説明を開始すると、この状態ではコン
パレータ２９は電源が切られ休止状態にある。同
期パルス発生回路２４はその間、時間を測定し続
け、休止時間が終ると、コンパレータ２９の電源
を入れ、次に第３図イに示される様なリセツト信
号電圧が出力する。このリセツト信号はフリツプ
フロツプ回路３０のリセツト端子Ｒ及びカウンタ
２７のリセツト端子Ｒに入力されていて両者をリ
セツトする。即ち、この信号によつてカウンタ２
７のカウント値は０を示すと共に、フリツプフロ
ツプ３０の出力端子からはハイレベルの信号電
圧が出力されゲート３１を開く。即ち、充電パル
ス信号線がハイレベルになるとゲート３１の出力
もハイレベルとなる。

さて、前記同期パルス発生回路２４は第３図ロ
に示す様にリセツト信号に続けて充電パルスを送
出する。さてゲート３１が開いている間、このパ
ルスは両アナログスイツチ２５及び２６に入力さ
れ、パルス電位がハイレベルになる毎に高電位側
のアナログスイツチ２５が閉じ、他方のアナログ
スイツチ２６が開いて、対向電極から成るコンデ
ンサ（Cx）に充電を行い、パルス電位がローレ
ベルになると両アナログスイツチの開閉が逆にな
り放電を行う。そして同期パルス発生回路２４か
らの充電パルスは第３図ロに示す様にハイレベル
の時間が長くなるパルスであつて、充電時間が長
くなる。そして、液量の増加にともなつてコンデ
ンサ（Cx）の充電に要する時間が長くなるので
対向電極間の電圧は同図ニの如く変化し、容器内
の液量に応じたあるパルスで揚水管６の電位は基
準電位に達する。この基準電位は抵抗R₁，R₂及
び電源電圧Vddにより決定されコンパレータ２９
に入力されていて、揚水管６側の電位が、抵抗
R₁とR₂とによつて定まる基準電圧Vsに達すると
コンパレータ２９はハイレベルの出力を発してフ
リツプフロツプ３０をセツトする。そこで、第３
図ロに示す様に、このフリツプフロツプ３０の出
力端子からはローレベルの信号電圧が出力され
ゲート３１を閉じて、充充電パルスがこのゲート
３１を通過するのを阻止して、ゲート３１の出力
をローレベルにしアナログスイツチ２６をオンに
してコンデンサ（Cx）に貯められた電荷を放電
させる。

この間ゲート３１を通過したパルスはカウンタ
２７によつてカウントされる。こうして、基準に
達したときの充電パルスが同定される。そして、
同期パルス発生回路２４からは第３図ハに示すラ
ツチパルスがラツチ回路に送られ、カウンタ２７
の出力がラツチ回路２８に取り込まれて測定され
た液量が表示されることになる。こうして液量の
測定を終えると同期パルス発生回路２４はコンパ
レータ２９電源を切り休止状態にはいる。

ここで説明を補足すると電源電圧が下るとコン
デンサ（Cx）に印加される電圧は下るコンパレ
ータ２９の基準電圧もそれに比例して下るので充
電に要するパルス数に変化がない。こうして電源
の多少の電圧降下にかかわらず液量に応じたパル
ス数がカウントされラツチ回路２８に出力され
る。

こうして、液量の増加に伴つて、ラツチ回路２
８から液量表示器３２の下側のセグメントに対応
した出力線にまでハイレベルの点灯信号が出力さ
れる。この出力は液晶駆動回路３４に入力され、
この液晶駆動回路３４はラツチ回路２８及び同期
パルス発生回路２４からの液晶駆動パルスと点滅
表示パルスによつて表示部１６を駆動するもので
ある。

この様にして液量が測定されるので、消費電力
が節約されると共に正確な液量の表示が行えるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はエアー
ポツト一部断面図、第２図は表示装置のブロツク
図、第３図は表示装置のタイミングチヤートであ
る。６，１９……対向電極、２４，２５，３１……
電圧印加回路、３０，２７，２９……パルス同定
回路、２８……表示回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１静電容量が容器内の液量が多いほど増大すべ
く液体容器に設けられた対向電極、該対向電極
間の放電期間をはさんで、順次長い時間巾のパ
ルス電圧を該対向電極間に印加する電圧印加回
路、および、該対向電極間の電圧が基準電圧に
達した時の印加パルスを同定することによつて
容器内液量を段階的に表示する表示回路を有す
ることを特徴とする液体容器。２前記対向電極の出力側に設けられとともに、
該対向電極間の電圧及び基準電圧が入力されて
おり、該対向電極間の電圧が基準電圧に達した
ときに達成信号を出力するコンパレーター、該
コンパレーターから達成信号が出力されるまで
該対向電極に加えられるパルス数をカウントす
るカウンタとを有することを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項に記載の液体容器。３前記電圧印加回路は、前記パルス電圧の順次
発生を休止期間をはさんで繰り返すべく、発振
回路と該発振回路の出力側に設けられた分周器
とを有すると共に、該繰り返しのたびに前記パ
ルス数をカウントするカウンタを初期化する信
号を発生させることを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第１項または第２項に記載の液体容
器。