JPH11123143A - 定量吐出液体容器 - Google Patents

定量吐出液体容器

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JPH11123143A
JPH11123143A JP29098197A JP29098197A JPH11123143A JP H11123143 A JPH11123143 A JP H11123143A JP 29098197 A JP29098197 A JP 29098197A JP 29098197 A JP29098197 A JP 29098197A JP H11123143 A JPH11123143 A JP H11123143A
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discharging
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Toshimitsu Kataoka
利充 片岡
Kenji Hamada
憲司 濱田
Ryuzo Uda
隆三 右田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定量吐出の制御手段を備えた液体容器におい
て、液面高さ検知手段を簡略化することである。 【解決手段】 定量吐出の制御手段は、液体容器1とポ
ンプ5による液体吐出時の流量データを予め記憶させた
記憶手段と、吐出量設定ボタン13により設定された所
望吐出量、吐出初期の液面高さ及び上記流量データに基
づきポンプ5の駆動時間を演算する演算手段を備えた構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は定量吐出型液体容
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】定量吐出型の電気ポットとして従来から
知られているものは、特開平2−291817号公報、
特開平6−113950号公報等に開示されているよう
に、使用者によって設定された所望の吐出量、容器の容
積及び吐出開始時の水位に基づき、吐出終了後の水位を
演算し、吐出中は常に水位を検知すると共に、その検知
水位と吐出終了後の水位を比較して、検知水位が吐出終
了後の水位に達するとポンプの駆動を停止するようにし
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、定量吐
出型の液体容器においては、吐出開始時の水位と、所望
吐出量に基づき、ポンプを所定時間駆動させることにな
るが、従来のように検知水位が予め演算された吐出終了
後の水位に達した際にポンプを停止させることにする
と、吐出中常に水位を検知してその検知水位と吐出終了
後の水位を比較する必要がある。このため、水位検知手
段としては常時或は連続的に検知するために前記の各公
報に記載されているように、水位の変化を誘電率の変化
として捉え、これを電圧又は周波数の変化に変換して水
位を検知するなどの複雑な水位検知手段が必要となる問
題があった。
【0004】そこで、この発明は液面高さの検知は吐出
開始時に1回行うだけとして、ポンプの駆動停止は制御
手段による演算の結果に基づいて行うようにして、液面
高さの検知手段を簡略化した定量吐出型液体容器を提供
することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は液体容器の吐出口から液体を吐出させ
るポンプ、上記液体容器の液面高さ検知手段、吐出量設
定手段及び上記ポンプを駆動制御する制御手段を有し、
上記吐出量設定手段により設定された吐出量に応じて上
記ポンプを所定時間駆動するようにした定量吐出型容器
において、上記制御手段は、上記ポンプによる液体吐出
時の流量データを予め記憶させた記憶手段と、上記吐出
量設定手段により設定された所望吐出量、吐出初期の液
面高さ及び上記流量データに基づき上記ポンプの駆動時
間を演算する演算手段とを有する構成としたものであ
る。
【0006】上記の流量データは、上記ポンプによって
液体を一定の吐出時間づつ吐出させ、その吐出時間ごと
の単位時間流量の平均値を各吐出開始時の液面高さにお
ける流量とし、上記吐出時間をパラメータとして求めた
ものを採用することができる。
【0007】また、上記ポンプの駆動時間の演算手段
は、吐出開始時の液面高さを上記液面高さ検知手段によ
り検知し、その液面高さと上記所望吐出量だけ吐出した
後の液面高さとの差に基づく平均液面高さを演算する手
段と、上記流量データを用いて、下記の〜の演算を
行う演算手段とからなるものを採用することができる。 記 上記の平均液面高さにおける流量データと吐出時間
から流量VA 、VB 、VC …及び吐出量QA 、QB 、Q
C …を演算する手段。 上記所望吐出量QX がどの吐出量の間に入るかを判
別し、判別された二つの吐出量QA 、QB ……に対応し
た二つの流量VA 、VB ……を選定する手段。 前記の選別された二つの吐出量QA 、QB ……間に
おける所望吐出量QXの比例配分率と二つの流量VA
B ……間における流量VX の比例配分率とが等しいと
して流量VX を演算する手段。 上記流量VX と所望吐出量QX とから吐出時間TX
を演算する手段。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は電気ポットであり、こ
の電気ポットは、外装体1の内部に内容器2を収納固定
し、その内容器2の底面の排出口3と揚水管4との間に
ポンプ5を介在し、揚水管4を内容器2と外装体1との
間を立ち上げ、その上端を吐出通路6に接続している。
吐出通路6の先端に吐出口7が設けられている。
【0009】上記吐出通路6の上面に送受信併用型の超
音波センサー8が取付けられ、その超音波センサー8か
ら下向きに音波を発信し、揚水管4内の水位で反射して
戻るまでの時間に基づき、マイコン9(図2参照)にお
いて超音波センサー8と水位Wとの距離(以下、揚程G
と称する。)を演算する。
【0010】なお、内容器2の底面から水面Wまでの距
離(以下、水位Hと称する。)は、底面から超音波セン
サー8までの距離Lから揚程Gを差引くことにより算出
される。この明細書において、「液面高さ」というの
は、上記の揚程及び水位の両方を含むものである。
【0011】上記の外装体1のくちばし部11には、吐
出ボタン12、吐出量設定ボタン13、表示部14など
が設けられる。上記の吐出量設定ボタン13は、テンキ
ー、ダイヤル等により構成してもよい。なお、図中15
は内容器2の底面に装着されたヒーター、16は制御基
盤である。
【0012】図2は前記の制御基盤16に搭載されたマ
イコン9によるポンプ5の制御ブロック図であり、マイ
コン9には記憶手段としてROM17が付属している。
ROM17に記憶させるデータテーブルは次に説明する
要領で実測したデータをテーブル化したものである。
【0013】即ち、図3に示すように、ポンプ5によっ
て液体を揚程Gの最小G1 から最大G7 まで、一定の吐
出時間t1 づつ間欠的に吐出させながら、吐出口7から
吐出される流量Vを測定する。この流量Vは、上記の吐
出時間t1 内における毎秒流量の平均値として求めるこ
とができる。
【0014】最小揚程G1 から上記の吐出時間t1 が経
過したのちの揚程がG2 、更に吐出時間t1 経過後の揚
程がG3 、以下同様にG3 から最大揚程G7 までの各揚
程における平均毎秒流量VをV1 〜V7 としてプロット
し、流量データAを得る。
【0015】以下同様に、吐出時間をt2 (t2
1 )として揚程G1 〜G7 において同様の測定を行い
流量データBを得る。更に、吐出時間t3 (t3
2 )として揚程G1 〜G7 において同様の測定を行
い、流量データCを得る。上記の流量データは、2以上
所要数をとってデータテーブルとしてROM17に予め
記憶させておく。
【0016】上記のデータテーブルを利用して、使用者
により設定された所望吐出量に達するまでの所定の時間
だけポンプ5を駆動するマイコン9による制御を図5の
フローチャートに基づいて説明する。
【0017】フローを開始すると、ステップ1で超音波
センサー8が超音波を水面Wに発信し、反射波が受信さ
れるまでの時間を距離に換算して吐出開始時の揚程G1
を検知する。次に、使用者の操作により予め吐出量設定
ボタン13によって設定された所望吐出量QX を入力す
る(ステップ2)。次に、所望吐出量QX を吐出した後
の揚程G2 を演算する(同3)。更に、現在の揚程G1
と吐出後の揚程G2 から平均揚程Gm =G1 +(G2
1)/2を演算する(同4)。
【0018】次に、前記のデータテーブルを参照して平
均揚程Gm と流量データA〜Cとの交点から流量VA
C を算出し、これらの、流量VA 〜VC にそれぞれ吐
出時間t1 、t2 、t3 を掛けて吐出量QA 、QB 、Q
C を演算する(同5)。QA〜QC は、それぞれQA
A ×t1 、QB =VB ×t2 、QC =VC ×t3 とし
て演算される。
【0019】これらの吐出量QA 〜QC から前記の所望
吐出量QX がどの吐出量QA 〜QCの範囲に入るかを判
別し(いま、QA とQB の間に入ると仮定して)、
A 、QB の属する流量データA、Bを選定する(同
6)。
【0020】平均揚程Gm における所望吐出量QX のQ
A とQB との間における比例配分率(QX −QB ) /
(QA −QB )と、上記のVA 、VB との間における流
量VXの比例配分率(VX −VB )/(VA −VB )と
が等しいとして(図4参照)、次の(1) 式 VX =(QX −QB )/(QA −QB )×(VA −VB )+VB ……(1) により、流量VX を演算する(同7)。
【0021】上記の流量VX に基づき、ポンプ駆動時間
X =QX /VX を演算し、(同8)、ポンプ5に通電
を開始し(同9)、TX 時間経過すると(同10)、ポ
ンプ5の通電を停止して(同11)、フローを終了す
る。
【0022】以上の説明は、超音波センサー8から水面
Wまでの距離を揚程Gとして、この揚程Gに基づき、最
終的にポンプ5の駆動時間TX を演算する制御方法につ
いて述べたが、内容器2の底面と超音波センサー8まで
の距離をLとした場合に、G=L−Hとして、水位Hに
基づき、ポンプ5の駆動時間TX を演算するようにして
もよい。また、吐出開始時の揚程をG1 、吐出後の揚程
をG2 として演算する例を示したが、これは一例であ
り、一般的には吐出開始時の揚程をGi (図3参照)、
吐出後の揚程をGj として演算することができる。
【0023】
【実験例】上記の実施形態で示した制御方法により、ど
の程度精確なポンプ制御ができるかを確認するために、
電気ポットを用いて実験を行った。 流量データA〜C 図6参照 内容器 半径80mmの円筒型容器 ポンプ 遠心ポンプ 吐出開始時の揚程G1 50mm 所望吐出量 200ml 吐出後の揚程G2 60mm 平均揚程Gm 55mm 平均揚程Gm における流量 流量データAから VA =42、QA =420 流量データBから VB =40、QB =240 流量データCから VC =36、QC =108 所望吐出量QX =200mlであり、QB 、QC の間に入るので、流 量データB、Cを選定。 流量VX ((1) 式による) 38.8mm/sec ポンプ駆動時間TX 5.16sec 上記のポンプ駆動時間TX =5.16secだけポンプ
を駆動した場合の実際の吐出量の実験データを表1に示
す。
【0024】
【表1】
【0025】表1から実際の吐出量の平均値が198.
1mlであり、理論値(200ml)に対し最大2%の
誤差の範囲にあることがわかった。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、使用
者によって設定された所望吐出量に達するまでポンプを
駆動するに際して、初期の液面高さを検知するだけで、
ポンプを駆動する時間を演算により知ることができる。
このため、液面高さ検知手段が簡略化される効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の電気ポットの断面図及びくちばし部
の一部平面図
【図2】同上の制御ブロック図
【図3】同上の流量データ図
【図4】同上の吐出量・流量関係図
【図5】同上のフローチャート図
【図6】実験による流量データ図
【符号の説明】
1 外装体 2 内容器 3 排出口 4 揚水管 5 ポンプ 6 吐出通路 7 吐出口 8 超音波センサー 9 マイコン 11 くちばし部 12 吐出ボタン 13 吐出量設定ボタン 14 表示部 15 ヒーター 16 制御基盤 17 ROM
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年12月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体容器の吐出口から液体を吐出させる
    ポンプ、上記液体容器の液面高さ検知手段、吐出量設定
    手段及び上記ポンプを駆動制御する制御手段を有し、上
    記吐出量設定手段により設定された吐出量に応じて上記
    ポンプを所定時間駆動するようにした定量吐出型容器に
    おいて、 上記制御手段は、上記ポンプによる液体吐出時の流量デ
    ータを予め記憶させた記憶手段と、 上記吐出量設定手段により設定された所望吐出量、吐出
    初期の液面高さ及び上記流量データに基づき上記ポンプ
    の駆動時間を演算する演算手段と、を有することを特徴
    とする定量吐出液体容器。
  2. 【請求項2】 上記の流量データは、上記ポンプによっ
    て液体を一定の吐出時間づつ吐出させ、その吐出時間ご
    との単位時間流量の平均値を各吐出開始時の液面高さに
    おける流量とし、上記吐出時間をパラメータとして求め
    たものであることを特徴とする請求項1に記載の定量吐
    出液体容器。
  3. 【請求項3】 上記ポンプの駆動時間の演算手段は、吐
    出開始時の液面高さを上記液面高さ検知手段により検知
    し、その液面高さと上記所望吐出量だけ吐出した後の液
    面高さとの差に基づく平均液面高さを演算する手段と、 上記流量データを用いて、下記の〜の演算を行う演
    算手段とからなることを特徴とする定量吐出型液体容
    器。 記 上記の平均液面高さにおける流量データと吐出時間
    から流量VA 、VB 、VC …及び吐出量QA 、QB 、Q
    C …を演算する手段。 上記所望吐出量QX がどの吐出量の間に入るかを判
    別し、判別された二つの吐出量QA 、QB ……に対応し
    た二つの流量VA 、VB ……を選定する手段。 前記の選別された二つの吐出量QA 、QB ……間に
    おける所望吐出量QXの比例配分率と、二つの流量
    A 、VB ……間における流量VX の比例配分率とが等
    しいとして流量VX を演算する手段。 上記流量VX と所望吐出量QX とから吐出時間TX
    を演算する手段。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107616675A (zh) * 2017-05-31 2018-01-23 浙江苏泊尔家电制造有限公司 烹饪器具
CN111693123A (zh) * 2020-07-03 2020-09-22 刘魁 一种滴水杯结构

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CN107616675A (zh) * 2017-05-31 2018-01-23 浙江苏泊尔家电制造有限公司 烹饪器具
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