JPH0350822Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電気貯湯容器の液量表示装置に関する
もので、例えば電気ポツトに利用される。

（従来の技術） 電気ポツトでは、沸騰型かどうかにかかわりな
く、ヒータにより内容液を加熱するうえで、空炊
き対策は行われている。しかし、完全な空炊き状
態を招くことは、万一の事故につながる。これを
防止するため、液量が外部から透視できる液量表
示窓を設けることもされている。これでも使用者
の注意をひくには弱く見過されることが多いし、
液量透視範囲から外れるまで液位が下がつたとき
液量透視範囲中に気液境界部がなく一様な外観を
呈しているので、空炊きに近づいてそれを知り難
くなると云つたことになりかねない。

そこで使用限界残量に達したことと、使用限界
の手前の残量に達したこととを透明な液量表示管
を利用して光学的に検出し、検出時に特別な表示
を行うことが考えられる。

（考案が解決しようとする問題点） しかし光学センサは、これの取付け構造、電気
的接続、および透明な液量表示管が液量表示を行
う前部側から光学的に隔絶する構造が必要であ
る。

このため光学センサを必要数単に用いるだけで
は部品点数や組立工数が勢い増大し、コストが大
幅に上昇する。

そこで本考案は複数の光学センサを簡単な構造
にて用いて、前記のような問題を解消するとがで
きる電気貯湯容器の液量表示装置を提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記のような目的を達成するために、
器体にこの器体内と同一液位を保つように接続さ
れた透明な液量表示管を備えた電気貯湯容器にお
いて、液量表示管内の液の有無を異なつた高さ位
置にて検出する複数のセンサが、同一の電気回路
基板に装備して設けられ、かつ前記複数の検出位
置に亘つて設けられたボツクス内に前記複数のセ
ンサを臨ませてこの複数のセンサを液量表示管ま
わりにて表量表示を行う前部側から光学的に隔絶
したことを特徴とするものである。

（作用） 複数のセンサは同一の電気回路基板に装備して
設けられて、この回路基板が共通の支持部材とな
つて組立作業上は、１つの部品として取扱える
し、基板上の電気回路との接続と同時に支持部材
としての回路基板上への支持が達成され特別な支
持部材や作業を不要とすることができる。

また複数のセンサを挿入して液量表示管の液量
表示を行う前部側から光学的に隔絶するボツクス
を複数のセンサの設置位置に亘つて設けてあり、
１つのボツクスに必要な複数のセンサを挿入して
それぞれの前記前部側との光学的な隔絶を達成す
ることができる。

（実施例） 第１図から第８図に示す本考案の第１実施例
は、エアポンプ式の卓上電気ポツトの場合を示す
ものであつて、第１図に示すように、側周壁下部
にヒータ１を巻着した内容器２が外装ケース３に
収容保持され器体４を形成している。内容器２の
口部２ａは外装ケース３の上端に合成樹脂製の肩
部材５によつて連結され、肩部材５の後部鉤型軸
受９に軸６によつて外蓋７が開閉および着脱自在
に枢着されている。外蓋７の下面には内容器２の
口部２ａに装着される内蓋８が取付けられ、外蓋
７と一体的に開閉される。

外蓋７内には、外蓋７の上面押圧板１０によつ
て押動操作されるベローズポンプ１１が設けら
れ、内蓋８とベローズポンプ底板１２との間に設
けられる給気通路１３を通じて内容器２内に加圧
空気を送り込み、内容液を加圧するようになつて
いる。給気通路１３は分枝孔１４を通じて外蓋７
の上面へ抜ける蒸気抜き通路１５が設けられ、ヒ
ータ１による保温や沸騰の際に発生する蒸気を外
部に逃し内容器２内が異常昇圧しないようになつ
ている。

前記分枝孔１４は、ベローズポンプ１１の押圧
操作に連動して下動される弁３６によつて、ベロ
ーズポンプ底板１２の給気口１６と切換え閉塞さ
れ、内容液加圧時に加圧空気が蒸気抜き通路１５
へ逃げたり、貯湯状態のとき蒸気がベローズポン
プ１１内に侵入したりすることが起きないように
なつている。

前記加圧される内容液を内容器２の外部上方へ
案内する導出路１７が、基端を内容液２の底部に
接続して設けられ、上端には合成樹脂製エルボ２
０を接続してある。このエルボ２０は肩部材５の
嘴状に一側へ張り出した嘴状部５ａの裏側に固着
した逆Ｕ字管２３に接続している。逆Ｕ字管２３
はエルボ２０との接続部直ぐ上に転倒時止水弁２
５を内蔵しており、先端の下向き吐出口１９はそ
の前面側に下端から内容器２の満水位置よりも上
位にまで達するスリツト２６が形成されている。
器体４の嘴状部５ａの下には、嘴状部５ａを包囲
する形のパイプカバー２７が設けられ、嘴状部５
ａおよび器体４の外装ケース３に嵌め付けてあ
る。パイプカバー２７の底部には、逆Ｕ字管２３
の吐出口１９からの吐出液を大気への開放状態で
受入れて下方へ流出させる注液ガイド管２４を下
方から着脱自在に取付けてある。

この大気への開放状態での受入れには前記スリ
ツト２６も関係し、サイフオン・スプラツシユお
よび急激な注出の場合の内容液噴き出しを確実に
防止する。注液ガイド管２４は、肩部材５の嘴状
部５ａ部に着脱可能に嵌め付けられ、吐出口１９
からの吐出液をやや大きな口径で無理なく受け入
れ、整流板２８で整流して静かに下方に流下させ
る。

給気通路１３には逆止弁２９が設けられている
が、転倒時逆止弁２９は一時安定せず内容液を流
出させてしまうことがある。その流出量は少いけ
れども、蒸気抜き通路１５を通じて外蓋７部から
外部に流れ出ることがあると、万一その場所に乳
幼児が居た場合等危険でもある。そこで、ベロー
ズポンプ底板１２の給気口１６とは別に給気路１
３に連通する補助連通孔３０を設けて常時は重り
弁１３で閉じ状態にしておき、前記内容液が給気
路１５に流出した場合、流出液が給気路１５内に
充満しようとして重り弁３１を押し開き、補助連
通孔３０を通じベローズポンプ１１内に流入し、
分枝孔１４を通じた蒸気抜き通路１５側への流出
を抑止するようになつている。

なお、肩部材５の一部に裏側から蒸気センサ３
７を突出させて、蒸気抜き通路１５内にその一部
の孔１５ａから臨み、蒸気温度により内容液の沸
騰を検出するようになつている。

内容液の導出路１７の前記立上がり部は透明管
１７ｂよりなる液量表示部とし、外装体１の前部
に嵌め付けたカバー４１に有する透明窓４２から
透視できるようにしてある。また内容液注出管路
１７の透明管１７ｂ部分の後半周部には外光を受
け止めて後方への洩れをふせぐ翼４３ａ付きの樹
脂製添え板４３が設けられている。樹脂パネル４
１の下部にはヒータ１により内容液を適時沸騰さ
せる再沸騰スイツチ４４の操作ボタン４４ａが設
けられているし、沸騰表示部４５、保温表示部４
６、給水表示部４７、前段の残量表示部４８が発
光ダイオードを用いて設けられている。そしてそ
れらが設けられている部分は透明な樹脂カバーシ
ート４９によつて面一状態に覆い、それらに必要
な表示はカバーシート４９の裏面に印刷してあ
る。カバーシート４９はカバー４２の透明窓４２
の開設部にも延長して面一状態に覆い、透明な窓
板５０の代りをすることもできる。その場合液量
目盛をカバーシート４９の裏面に印刷しておくこ
とができる。

カバー４１の下部背面は液量検出ボツクス５１
が一体形成されている。ボツクス５１は第 図、
第 図に示すように発光ダイオード５２ａと受光
素子５２ｂとからなる前段残量検出手段５２と、
発光ダイオード５３ａと受光素子５３ｂとからな
る後段残量検出手段５３とを、上下に配して収容
し、透明管１７ｂ部で内容器２内の残量変化を検
出するようにしてある。

各発光ダイオード５２ａ，５３ａおよび各受光
素子５２ｂ，５３ｂはプリント配線した基板５４
の一面に立設され、基板４５をボツクス５１の開
口部の段差部５１ａに嵌め付けてネジ５５により
ネジ止めすることで、ボツクス５１内の所定位置
にあるようにされる。

ボツクス５１内に収容された発光ダイオード５
２ａ，５３ａと受光素子５２ｂ，５３ｂは、第３
図に示すように透明管１７ｂの直径線上から外れ
た位置の両側に対峙して向い合い、透明管１７ｂ
内に液がないとき発光ダイオード５２ａ，５３ａ
からの光５６は第３図のように進んで受光素子５
２ｂ，５３ｂに届き検知されるが、液があると光
５６は第４図のように進んで受光素子５２ｂ，５
３ｂには届かない。なお５１ｂはボツクス５１に
設けた光５６の通過窓である。

このように受光素子５２ｂ，５３ｂに光が届く
か届かないかで、それらの対峙高さ部に液がある
かどうか検出でき、液がなくなつた時点で残量が
その対峙高さを下まわつたことになる。ここで各
発光ダイオード５２ａ，５３ａと各受光素子５２
ｂ，５３ｂとは透明管１７ｂに対する液の有無に
よる屈折の違いを利用して、それぞれ水平に対峙
することで液の有無を検出するから、透明管１７
ｂ内に遮光フロートを入れておくような不体裁か
つ不衛生なことなしに正確に残量状態を検出する
ことができる。

樹脂パネル４１の上下端には透明管１７ｂと嵌
り合うリング４１ａが一体形成されており、透明
管１７ｂをこのリング４１ａ，４１ａと嵌め合せ
た後、そのすぐ近くで樹脂パネル４１と透明管１
７ｂとを輪ゴム９５により引き付け合せ、輪ゴム
９５の高摩擦性と相俟つて透明管１７ｂを樹脂パ
ネル４１から抜け止めし両者を組立て段階でユニ
ツトとして取扱えるようにしてある。

内容器２の背部に設けた段落し部６１には、取
付板３３を利用してサーミスタ６３が取付けら
れ、内容器２の底部には温度ヒユーズ６０が取付
けられている。

前段残量表示手段５２が所定の前段残量状態を
検出すると残量表示部４８を点灯させ、後段残量
表示手段５３が所定の後段残量状態を検出すると
ブザー６５を働かせるようにしてある。

ヒータ１の通電制御および前記残量検知の判別
とそれに対応する表示等一連の制御は、マイクロ
コンピユータ（以下マイコンと云う）６６によつ
て行うようにしてある。マイコン６６はCPUと
ROMとを持つもので充分であり、基板６７に他
の必要な回路部分とともに装備されている。

基板６７は、外装ケース３の下端に取付けた環
状の底板６８の一部に一体形成しかつ出入れ口６
９ｂが下向きに開口するマイコンボツクス６９に
下方より収容してネジ７０によりネジ止めし、か
つ上方から被せた遮熱板７２をもネジ７３により
ネジ止めしてある。マイコンボツクス６９の天板
６９ａは、その下面に基板６７をネジ止めすると
きのスペーサ突起７１が四箇所、また上面に遮熱
板７２を取付けるときのスペーサ突起７３が四箇
所前記スペーサ突起７１と同じ位置に設けられて
いる。

基板６７のネジ７０によるネジ止めは、前記三
箇所のスペーサ突起７１，７３部を利用して下方
から上方に貫通しないようにして行い、遮熱板７
２はマイコンボツクス６９の外周に嵌り合うスカ
ート壁７２ａを持ち、スカート壁７２ａに設けた
孔７２ｂがマイコンボツクス６９の外周に形成し
た係合爪６９ｃに弾性係合させることで装着し、
取付けの安定のために、他の一箇所のスペーサ突
起７１，７３部を利用して上方から下方に貫通し
ないようにしてネジ７４によりネジ止めしてい
る。これによつてマイコンボツクス６９は上下の
貫通部が一切なく、上方から溢流れが流下してき
たとしても、マイコンボツクス６９内には入ら
ず、マイコンボツクス６９内の基板６７に装備さ
れている電子回路を前記溢流れから保護すること
ができる。

内容器２の上半部外まわりには断熱材７８が巻
き付けられ、下半部外まわりには遮熱板７５が設
けられている。ヒータ１はバンド状ケース７６に
収納して内容器２に巻付けてあるが、ヒータ１自
身は通常第６図に示す範囲Ｘ程度にしか設けられ
ないのでこのＸ範囲に対応する部分にのみ遮熱板
７５を設けてあり、遮熱板７５の内容器２下方へ
の折込み部には底遮熱板７７も併せ設けてある。

これによつて、基板６７は、遮熱板７５の前記
折込み部および底遮熱板７７、遮熱板７２、マイ
コンボツクス６９とそれらの間にある空気層とに
よつてヒータ１からの熱を遮断され、充分な熱保
護を受ける。

遮熱板７５、底遮熱板７７は、内容器２の底部
に溶接などして取付けた取付金具７９に温度ヒユ
ーズ６０の取付板８０と共にネジ８１により同時
に取付けられている。なお、ネジ８１による取付
けで今１つの遮熱板７２をも仮想線のように取付
けることができる。その場合スペーサリング８２
を用いるとよい。

第６図に示すようにマイコンボツクス６９は、
ヒータ１が設けられる範囲Ｘを避けた位置に設
け、これによつてもヒータ１からの熱影響から保
護されるようになつている。内容器２の底面にヒ
ータ１′のように偏つて設けるような場合でも同
じようにするとよい。

マイコン基板６７上の回路を含む制御回路９１
は、第７図に示すブロツク図の通りであり、マイ
コン６６に必要な各種外部電子部品や動作部品と
結線されている。

今一連の制御動作を第８図に示す制御フローチ
ヤートに従つて説明すると、電源オンによつて先
ずステツプ＃１で必要な初期設定が行われた後、
ステツプ＃２に移行しブザー６５を作動させて、
“ピツ”と云う音をもつて加熱開始を外部表示し、
電気ポツトの使用開始を知らせると共に以後の取
扱いの注意を促す。次いでステツプ＃３で内容液
がエンプテイ状態かどうかを、前記後段残量検出
手段５３が内容液を検知しているかどうかにより
判別される。なお後段残量検出手段５３が内容液
を検知しなくなつた時点でも適当な残量があつて
完全な空炊き状態になるまでには少しの時間が掛
かるようにしてある。エンプテイ状態でなければ
ステツプ＃４からステツプ＃１２に移行して、電
気ポツトが安全使用可能な状態かどうか判別しな
がら必要な準備処置をし、使用不可の場合はステ
ツプ＃１に戻つて最初からフローを繰返すように
してある。

使用可であればステツプ＃１３に移行し内容液
が給水ライン以上かどうかを前段残量検出手段５
２が内容液を検知しているかどうかで判別する。
前段残量検出手段５２が内容液を検出していなけ
れば給水ライン以下でありステツプ＃１４に移行
して給水表示部４７を点灯させて給水が必要な残
量に達していることを外部表示し、給水を促した
後ステツプ＃１６に移行する。

給水ラインに達していなければステツプ＃１５
に移行して給水表示部４７をオフにしステツプ
＃１６に移行する。

ステツプ＃１６ではエンプテイブザーフラグを
“０”にセツトした後ステツプ＃１７に移行し、
再沸騰スイツチ４４がオンかどうか判別する。再
沸騰スイツチ４４がオンであるとステツプ＃１８
でブザー６５を作動させて“ピツ”と鳴し応動し
たことを外部表示するとともにステツプ＃１９で
沸騰フラグを“１”にセツトしてステツプ＃２０
に移行する。再沸騰スイツチ４４がオフである場
合はステツプ＃１８，＃１９を実行せず即ステツ
プ＃２０に移行する。

ステツプ＃２０ではサーミスタ６３が所定温度
を検知しているかどうか判別する。検知していな
ければステツプ＃２１に移行して沸騰フラグが
“１”かどうか判別する“１”であるとそのまま、
“１”でなければステツプ＃２２に移行してサー
ミスタ６３が沸騰温度以下である場合に、それぞ
れステツプ＃２３に移行し、ヒータ１のメインヒ
ータ１ａ、サブヒータ１ｂを共にオンさせる。こ
の後ステツプ＃２４で沸騰表示部４５をオンさせ
て沸騰使用状能にあることを外部表示すると共に
保温表示部４６をオフさせる。

次いでステツプ＃２５に移行し蒸気センサ３７
が沸騰温度以下かどうか判別する。以下であると
ステツプ＃３に移行して沸騰のための加熱を繰返
す。ステツプ＃２５で沸騰温度以下であるとステ
ツプ＃２６に移行し、メインヒータ１ａ、サブヒ
ータ１ｂをオフにし、ステツプ＃２７で沸騰フラ
グを“０”にし、ステツプ＃２８で沸騰表示部４
７を点滅させるとともにブザー６５を作動させて
“ピツ”“ピツ”と５回鳴らせ、沸騰状態に達した
ことを外部表示させる。この後ステツプ＃３に移
行する。

ステツプ＃２０でサーミスタ６３が所定温度で
ある場合はステツプ＃３１に一旦移行してメイン
ヒータ１ａ、サブヒータｂをオフにした後ステツ
プ＃３２に移行し、沸騰フラグが“１”である場
合のみステツプ＃３３に移行して保温表示部４６
をオフにした後ステツプ＃２５に移行して沸騰処
理を行わせる。

ステツプ＃３２で沸騰フラグが“１”でない場
合は保温状態であるので、ステツプ＃３４に移行
し沸騰表示部４５をオフするとともに保温表示部
４６を点灯させ、保温状態であることを外部表示
させる。次いでステツプ＃３５でサーミスタ６３
が所定温度以上かどうか判別し、以下であるとス
テツプ＃３６でサブヒータ１ｂをオンさせた後、
以上であるとそのまま、ステツプ＃３７に移行し
サーミスタ６３が所定温度以下であればそのま
ま、以上であればステツプ＃３８に移行してサブ
ヒータ１ｂをオフした後ステツプ＃３に移行し保
温状態を繰返す。

ステツプ＃３で内容液がエンプテイ状態である
と判別されると、ステツプ＃４１に移行し、所定
回数連続してエンプテイ状態と判別されたときの
みステツプ＃２４に移行して沸騰表示部４５、保
温表示部４６、給水表示部４７をオフにした後、
ステツプ＃４３でメインヒータ１ａ、サブヒータ
１ｂをオフにし、さらにステツプ＃４４で給水表
示部＃４７を点滅させ、視覚時にエンプテイ状態
を外部表示する。

次いでステツプ＃４５でエンプテイブザーフラ
グが“１”であるかどうか判別し、“１”でない
とステツプ＃４６でブザー６５を作動させて“ピ
ツ”“ピツ”と連続的に鳴らし、ステツプ＃４７
でエンプテイブザーフラグを“１”にセツトした
後ステツプ＃３に戻るようにしてある。ステツプ
＃４５でエンプテイブザーフラグ“１”であれば
そのままステツプ＃３に戻る。

第９図、第１０図に示す実施例は、樹脂パネル
２１の窓４２のほとんど下に液量検出ボツクス５
１を形成して、導出路１７の透明管１７ｂの下端
部およびその下方で内容器２側に屈曲している部
分を第１０図に示すように受入れる凹部５１ｃを
形成してある。これにより導出部１７の下部を凹
部５１ｃで直接位置決めできる利点がある。

（考案の効果） 本願考案によれば複数のセンサが同一の電気回
路基板に装備して設けられて、この回路基板が共
通の支持部材となつて組立作業上は、１つの部品
として取扱え、また基板上の電気回路との接続と
同時に支持部材としての回路基板上への支持が達
成され特別な支持部材や作業を不要とし、さらに
複数のセンサを挿入して液量表示管の液量表示を
行う前部側から光学的に隔絶するボツクスを複数
のセンサの設置位置に亘つて設けて、この１つの
ボツクスに必要な複数のセンサを挿入してそれぞ
れの前記前部側との光学的な隔絶を達成するの
で、複数箇所での液の光学的な検出を、取扱い部
品点数および組立作業工数の少ない簡単な構造に
て達成することができ、コストを大幅に低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は液量表示部の斜視図、第３図、第４図は前
段残量検出部の横断面図、第５図は第２図の一部
を正面側から見た斜視図、第６図は底板の平面
図、第７図は制御回路のブロツク図、第８図は制
御フローチヤート、第９図，第１０図は液量表示
部の変形例を示す一部の斜視図および断面図であ
る。 １７ｂ……透明管、５２……前段残量検出手
段、５３……後段残量検出手段、４７……前段残
量表示部、４７，６５……後段残量表示部、５１
……ボツクス、５４……基板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 器体にこの器体内と同一液位を保つように接続
   された透明な液量表示管を備えた電気貯湯容器に
   おいて、 液量表示管内の液の有無を異なつた高さ位置に
   て検出する複数のセンサが、同一の電気回路基板
   に装備して設けられ、かつ前記複数の検出位置に
   亘つて設けられたボツクス内に前記複数のセンサ
   を臨ませてこの複数のセンサを液量表示管まわり
   にて液量表示を行う前部側から光学的に隔絶した
   ことを特徴とする電気貯湯容器の液量表示装置。