JP4061542B2 - 電気ポット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容器の底部の開口から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管とその内部の液面が視認可能に構成すると共に、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射する発光素子を設けた発光水量表示方式の電気ポットに関する。特に、光検出式の流量センサーを有する発光水量表示方式の電気ポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気ポットの内容器内の液体の量を外部から見るための液量表示（水量表示）として種々の方法が提案され、実施されている。例えば、内容器の底面から外部への吐出口に至る垂直方向の液体経路を構成する吐出管の内部の水位（内容器内の水位に等しい）を光センサー等を用いて検出し、ＬＥＤ（発光ダイオード）を並べたバーグラフで水位表示を行う電子水量計方式の電気ポットが実用化されている。
【０００３】
このような電子水量計方式の電気ポットは、水量表示の視認性に優れているメリットを有する反面、液量表示のための構造が複雑になり、コスト上昇の要因となるといったデメリットを有する。
【０００４】
比較的低コストの水量表示方式として、内容器の底面から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管（及びその内部の水位）が見えるようにした方式がある。内容器と吐出管は常時連通しており、内容器内の液面の高さ（水位）と吐出管内の液面の高さは等しい。したがって、吐出管内の液面を見れば内容器内の液体の水位（残湯量）を知ることができる。つまり、吐出管が液量（水量）表示管として機能する。
【０００５】
このような水量表示方式において、更に、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射する発光素子を設けることが提案されている（例えば特許文献１参照）。発光素子として、例えば高輝度の赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）が使用される。発光素子から発した光は、吐出管（液量表示管）内の液体中を上方に進み、液面を照射する。この結果、外装ケースの前面に設けられた透明窓から見た液面が赤色に輝いて見え、液面の視認性が良くなる。このような水量表示方式を発光水量表示ということにする。
【０００６】
また、電気ポットの付加機能として、流量センサーを備え、流量センサーの検出信号を用いた自動定量給湯の機能を有するものが実用化されている（例えば特許文献２参照）。この従来例に係る電気ポットの流量センサーは光検出式であり、吐出管に接続された透明管内に設けられた回転羽根と、その回転羽根の回転速度を検出する光センサーとを備えている。光センサーの発光側から受光側に至る光路が、回転する回転羽根によって断続的に遮断されるように構成され、光センサーの受光側から得られる矩形波信号から回転羽根の回転速度、すなわち単位時間当たりの液体の流量が分かるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９２９０９号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２３８７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、特許文献２に記載されているような光検出式の流量センサーを備えた電気ポットに、特許文献１に記載されているような発光水量表示方式を採用したものを試作し、実用化に向けて検討した。このような電気ポットの解決すべき課題の一つとして、発光水量表示に使用される発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに悪影響を及ぼす場合があることが分かった。つまり、発光水量表示に使用される発光素子から発した赤色光が流量センサーを構成する光センサーに悪影響を及ぼし、流量センサーが正常に機能しなくなったり、検出精度が低下したりすることが分かった。
【００１０】
前述のように、発光水量表示に使用される発光素子は、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射するように配置される。他方、流量センサーは通常、吐出管の上端側に配置される。したがって、発光水量表示に使用される発光素子と流量センサー（光センサー）とは上下方向に離れた位置に配置されている。それでも、発光素子から発した光の一部が吐出管内の液体中を通り、液面を通過して流量センサーを構成する光センサー（受光側）に至り、流量センサーの誤動作又は精度低下を引き起こすことが分かった。
【００１１】
そこで、本発明は、光検出式の流量センサーを備えた発光水量表示方式の電気ポットにおいて、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーに及ぼす悪影響を簡単な構成で防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による電気ポットは、内容器の底部の開口から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管とその内部の液面が視認可能に構成すると共に、前記吐出管の下方から前記吐出管内の液面を照射する発光素子を設けた発光水量表示方式の電気ポットであって、前記吐出管の上端部に光検出式の流量センサーが接続され、該流量センサーの検出信号を用いて自動定量給湯の制御又は給湯量表示制御を実行すると共に前記発光素子の点灯制御を含む各種制御を実行する制御部が、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに、前記発光素子の消灯又は減光を実行するように構成されていることを特徴とする。給湯動作又は給湯のための操作として、例えば給湯指示手段の操作（給湯ボタンの押下）、給湯禁止状態を解除するためのロック解除手段の操作（ロック解除ボタンの押下）、あるいは流量センサーの検出信号が給湯による変化を生じたときが該当する。
【００１３】
このような構成によれば、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光水量表示のための発光素子の消灯又は減光が実行されるので、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を効果的に取り除いて、流量センサーの誤動作又は精度の低下を防止することができる。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記光検出式の流量センサーを構成する光センサーの受光波長帯域と、前記発光水量表示のための発光素子の発光波長帯域とが互いに異なっている。例えば、発光水量表示のための発光素子として赤色ＬＥＤを使用する場合に、流量センサーを構成する光センサーが緑色又は青色を中心とする波長帯域の光を用いて検出を行うように構成する。こうすることにより、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を一層効果的に取り除くことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電気ポットの断面図である。この電気ポットは、略円筒状の胴部１と底部材２と上部材３からなる。胴部１は、金属（ステンレススチール）製の外装ケース１１で覆われている。底部材２及び上部材３は主として樹脂成形品で構成されている。胴部１（外装ケース１１）の内側には液体（通常は水又は湯）が収容される内容器１３が設けられ、その底部にはヒータ１４が取り付けられている。
【００１７】
上部材３は、外装ケース１１の上縁に固着された肩体３ａと、その後端（図１では右側）に支軸１７によって回動自在に軸支された蓋体１２とからなる。蓋体１２は、樹脂成形品の蓋部材１５とその下側に固定された板金製の栓内蓋１６とを有する。
【００１８】
内容器１３は、ステンレススチール製の内筒１３ａと外筒１３ｂが底部及び上部開口の外側部分１３ｃで接合された二重構造を有し、内筒１３ａと外筒１３ｂとの間には真空層が形成されている。いわゆる魔法瓶と同様の真空二重構造を有する内容器１３は、ヒータ１４による加熱なしで湯温の低下を抑制することができる。
【００１９】
内容器１３の底面外側には、湯沸かしヒータと保温ヒータからなるヒータ１４が密着するように取り付けられている。円板状のヒータ１４の中央部の空間には、内容器１３に収容された液体の温度を検出するための温度センサー１９が取り付けられている。温度センサー１９は、内容器１３の底面外側の中央部に密着し、内容器１３の底面を介して液体の温度を検出する。例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いて温度センサー１９が構成され、温度センサー１９を含む抵抗分圧回路の出力電圧から検出温度を求めることができる。
【００２０】
図１から分かるように、内容器１３の上部開口は平面視での面積が筒部より狭くなるように絞られており、これによって、収容された液体が冷めにくくなっている。また、栓内蓋１６の外周部にはゴムパッキン１６ａが装着されている。蓋体１２を閉じた状態でゴムパッキン１６ａが内容器１３（内筒１３ａ）の上端縁部に密着し、内容器１３の上部開口を密封する。
【００２１】
また、栓内蓋１６に形成された蒸気孔から蓋部材１５の上面後部に形成された排気口２６に至る蒸気排出路（破線の矢印）２７が設けられ、その途中に電気ポット転倒時の液漏れ防止用の弁機構（弁体）２８が設けられている。
【００２２】
蓋体１２（蓋部材１５）の中央部には押し下げ操作部２９、スプリング３１、ベローズ３２等からなるエアポンプが設けられている。これにより、本実施形態の電気ポットは、電動ポンプ２２による電動給湯以外に、押し下げ操作部２９を押し下げることによる手動給湯（エアポンプ給湯）も可能である。なお、押し下げ操作部２９のロック状態（押し下げ禁止状態）とロック解除状態（押し下げ可能状態）とを切り替えるロックレバーが、平面視で押し下げ操作部２９の横に設けられている（図示は省略）。
【００２３】
内容器１３の底面には、給湯（吐出）用の開口２１が設けられ、この開口２１は入力側の管路２２ａによって電動ポンプ２２の入力側に連通している。電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂは、接続部材３７を介して、電気ポットの底部から上部に向かって略垂直に延びる吐出管２３の下端側に接続されている。吐出管２３の上端側は、流量センサー２０と転倒時の液漏れ防止用弁機構２４を通って吐出口２５に至る。吐出管２３は透明のガラス管でできており、その内部の液面ｗｓ（内容器１３内の液面と同じ高さ）は、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認することができる。これにより、内容器１３内の液面、すなわち残湯量を知ることができる。
【００２４】
吐出管２３の下端部は接続部材３７に接続され、接続部材３７の側面に電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂが接続されている。接続部材３７の下側には発光素子（高輝度の赤色ＬＥＤ）１８が実装された基板が収容されている。発光素子１８から発した光は、透明の吐出管２３の隔壁を通過して吐出管２３内の液体中を上方に進み、液面ｗｓを照射する。これにより、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認される液面が輝いて見える。このような液面表示方式を発光水量表示と呼称し、この構成については後で詳しく説明する。
【００２５】
図２は、操作パネルの構成例を示す平面図である。操作パネル３３は、上部材３を構成する肩体３ａの手前側（図１において左側）上面に設けられている。操作パネル３３には、表示部４１と複数の押ボタン４２〜４９が設けられている。後述するように、この電気ポットの使用者は、操作パネル３３の表示部４１の表示によって内容器１３内の液体（湯）の温度や沸き上がりまでの時間等を知ることができる。また、押ボタン４２〜４９を用いて給湯の指示（電動ポンプ２２の駆動）や保温温度の設定等を行うことができる。
【００２６】
表示部４１は、沸騰又は保温の状態を択一的に示す沸騰ＬＥＤ４１ａ及び保温ＬＥＤ４１ｂと、３桁７セグメントの数値表示及び複数のステータス表示を含む液晶表示器４１ｃとを有する。また、給湯のロック解除ボタン４３が押下されたときに所定時間だけ点灯するロック解除ＬＥＤ４３ａと省エネコースボタン４９が押下されたときに点灯する省エネコースＬＥＤ４９ａが表示部４１の外に設けられている。
【００２７】
操作パネル３３の下側（内側）には操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃや各ＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａ、各押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群、制御用のマイクロコンピュータ等が実装された第１のプリント基板（以下、マイコン基板という）３４が装着されている。また、底部材２の内部空間には、電動ポンプ２２の駆動回路、ヒータ１４の駆動回路、電源回路等が実装された第２のプリント基板（以下、電源基板という）３５が装着されている。
【００２８】
図３は、マイコン基板３４、電源基板３５、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。マイクロコンピュータで構成される制御部５１には、操作パネル３３の押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群の信号がスイッチ入力回路５３を介して入力される。また、制御部５１は、表示駆動回路５４を介して操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃの表示やＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａの点灯・消灯の制御を行う。
【００２９】
前述の温度センサー１９の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して制御部５１に入力される。ただし、制御部（マイクロコンピュータ）５１にＡ／Ｄ変換器が内蔵されている場合は、温度センサー１９の検出信号が制御部５１に直接入力される。制御部５１は任意のタイミングで温度センサー１９の検出信号をチェックすることにより、内容器１３内の液体（湯）の温度（検出温度）を知ることができる。また、流量センサー２０の出力信号が波形整形回路５５を介して制御部５１に入力される。流量センサー２０とその出力信号については後に詳しく説明する。
【００３０】
また、ブザー（圧電ブザー）５７が設けられ、制御部５１によって直接、又は駆動回路（図示せず）を介して駆動される。ブザー５７は、湯沸かし完了等の報知音や押ボタンの操作音等を発する際に鳴動する。
【００３１】
制御部５１は、電源基板３５に実装されたポンプ駆動回路５８を介して電動ポンプ２２の駆動制御を行い、電動給湯を実行する。また、電源基板３５に実装されたヒータ駆動回路５９を介して、ヒータ１４を構成する湯沸かしヒータ１４ａ及び保温ヒータ１４ｂの通電を個別に制御し、湯沸かし制御及び保温制御を実行する。
【００３２】
電源基板３５には、ＡＣ１００Ｖの商用交流電圧から直流電圧を生成して制御部５１、ポンプ駆動回路５８及びヒータ駆動回路５９に供給する電源回路６０が実装されている。ヒータ１４（１４ａ，１４ｂ）にはＡＣ１００Ｖからの交流電流が流れるが、そのオン・オフ制御のためのリレー及び半導体スイッチング素子がヒータ駆動回路５９に備えられ、その駆動電流が電源回路６０から供給される。大電流が流れる湯沸かしヒータ１４ａのオン・オフはリレーによって制御され、小電流が流れる保温ヒータ１４ｂのオン・オフは半導体スイッチング素子によって制御される。直流電流で駆動される電動ポンプ２２も半導体スイッチング素子によって制御される。
【００３３】
ＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に接続される電源ケーブルは、マグネットプラグによって電気ポットの底部側面に接続される。マグネットプラグは、良く知られているように、一対の導電部材（コンタクト）の間に永久磁石を配置した構造を有する（図示せず）。電気ポットの底部側面に設けられたプラグ受け部の磁性体にマグネットプラグの永久磁石が吸着することによって、電源コードと電気ポット充電部（電源基板３５の電源回路６０等）との電気接続が形成される。
【００３４】
したがって、電源コードを引っ張るとマグネットプラグが電気ポットから容易に外れる。これは安全のための構造であり、例えば人が電源コードに足を引っ掛けたような場合に電源コードが電気ポットからすぐに外れれば、電気ポットが倒れるような危険性を回避できるからである。
【００３５】
また、制御部５１のリセット回路６０ａが設けられ、電源コードが接続されて電気ポットが通電されると、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部（マイクロコンピュータ）５１は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理（初期ルーチン）からの動作を開始する。例えば、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。
【００３６】
また、前述の発光水量表示の液面を照射する発光素子（赤色ＬＥＤ）１８の駆動回路１８ｃが設けられている。制御部５１は、駆動回路１８ｃを介して発光素子１８のオン・オフ制御を行う。
【００３７】
次に、流量センサー２０の構造について説明する。図４は、流量センサー２０の構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。流量センサー２０は、上ケース６１、下ケース６２、回転部材６３、発光素子（ＬＥＤ）６６が実装されたプリント基板（ＬＥＤ基板）６４、受光素子（ＰＤ）６７が実装されたプリント基板（ＰＤ基板）６５、カバー部材６８等で構成されている。
【００３８】
上ケース６１は透明樹脂で作られており、回転部材６３を収容する円筒状部分と円筒状部分から突出する鍔部６１ａを備えている。この鍔部６１ａには、ＬＥＤ基板６４及びＰＤ基板６５を固定するための突起部（図示せず）が設けられている。円筒状部分の上端側の中心（軸心）部には、軸受け部６１ｂが形成されている。軸受け部６１ｂは、１２０度間隔で設けられた３本のリブ６１ｃによって円筒状部分に接続されている。
【００３９】
下ケース６２は、上ケース６１の下端部の内周面に嵌合すると共に吐出管２３の外周面に嵌合する段形状の断面を有する円筒状部材であり、その中心（軸心）部には、軸受け部６２ａが形成されている。上ケース６１の軸受け部６１ｂと同様に、３本のリブ６２ｂによって軸受け部６２ａは下ケース６２の内壁に接続されている。上ケース６１と下ケース６２とが一体となって、回転部材６３を回転自在に支持する軸部材６９の軸受け部６１ｂ，６２ａを有する本体ケースを構成している。上ケース６１はＬＥＤ６６から出た光を透過させる必要があるので透明樹脂で作られるが、下ケース６２は、透明でも不透明でもよい。
【００４０】
図５は、回転部材６３の構造を示す図であり、（ａ）は軸心方向から見た図、（ｂ）は側面図である。回転部材６３は、不透明の樹脂で作られ、軸心に沿う貫通孔ＨＬが形成された円柱状部分６３ａと、その周囲に螺旋状に形成された回転羽根６３ｂ，６３ｃからなる。２つの回転羽根６３ｂ，６３ｃがいわば二重螺旋形状を形成している。
【００４１】
図４（ｂ）に示されるように、回転部材６３の円柱状部分６３ａに形成された貫通孔ＨＬに軸部材６９が挿通され、軸部材６９の両端部は上ケース６１及び下ケース６２の軸受け部６１ｂ，６２ａによって支持されている。これにより、回転部材６３は軸心ＡＸ周りに回転自在となっている。また、上ケース６１の軸受け部６１ｂと回転部材６３の先端側（円柱状部分６３ａの上端側）との間には金属製のワッシャ７０が介装されている。
【００４２】
図４及び図５から分かるように、ＬＥＤ基板６４に実装されたＬＥＤ（発光ダイオード）６６とＰＤ基板６５に実装されたＰＤ（フォトダイオード）６７は、互いに向き合うように配置され、両者を結ぶ直線（光路）ＬＴは、回転部材６３の軸心ＡＸに垂直で、かつ、軸心ＡＸからずれた位置にある。このため、回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃが図５（ｂ）に示す位置にあるときは、発光素子であるＬＥＤ６６から出た光が透明の上ケース６１を通り回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃの隙間を通過して受光素子であるＰＤ６７に到達する（受光状態）。
【００４３】
回転部材６３が図５（ｂ）に示す位置から９０度回転すると、光路ＬＴは回転羽根６３ｂ又は６３ｃによって遮られるので、ＬＥＤ６６から出た光はＰＤ６７に到達しない（非受光状態）。なお、図４（ｂ）において、６６ａはＬＥＤ基板６４の配線パターンを介してＬＥＤ６６に接続されたＬＥＤ引出し線であり、同様に６７ａはＰＤ６７に接続されたＰＤ引出し線である。ＬＥＤ６６（発光素子）及びＰＤ６７（受光素子）は上記のような働きにより回転部材６３の回転速度を検出するための光センサーを構成している。
【００４４】
上記のような構造を有する流量センサー２０は、図１に示すように、吐出管２３の途中に挿入されている。図４（ｂ）に示すように、流量センサー２０の上ケースの先端部と吐出管２３との合わせ部分の周囲は、ゴムパッキン７１によって封止されている。また、下ケース６２と吐出管２３との嵌合部分については、同様にゴムパッキン（図示せず）で封止してもよいし、接着剤で封止してもよい。図１において、電動ポンプ２２が駆動されて内容器１３内の水（湯）が吐出管２３内を下から上へ流れると、その水が流量センサー２０を通る際に螺旋形状の回転羽根６３ｂ，６３ｃ（すなわち回転部材６３）を回転させる。この回転速度は、水流の速さ、すなわち単位時間あたりの流量に略比例する。また、回転羽根６３ｂ，６３ｃが回転すると、上述のように、図５（ｂ）の受光状態と、それから９０度回転したときの非受光状態とが交互に繰り返される。この結果、図６に破線で示すように、受光レベル（例えば低レベル）と非受光レベル（例えば高レベル）とが交互に繰り返されるパルス信号７２がＰＤ６７から出力される。このパルス信号７２の周期（周波数）は、回転部材６３の回転速度に比例している。
【００４５】
図６に示すように、ＰＤ６７から出力されるパルス信号（破線）７２は歪んでいる（なまっている）ので、これを波形整形回路５５によって実線で示すような矩形波７３に整形して制御部５１に入力する。制御部５１は、その矩形波７３の周期を内部タイマーによって計測し、単位時間あたりの流量を求める。
【００４６】
次に、本実施形態の電気ポットの代表的な操作及び動作を説明する。まず、図１において、蓋体１２を支軸１７を中心に回動させるようにして後方へ開き、内容器１３内に所要量の水を入れる。蓋体１２を閉じ、電気ポットに接続された電源コードの基端部のマグネットプラグを電気ポットのプラグ受け部に接続し、先端部のプラグ（差込）をＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に差し込むと、電源基板３５の電源回路６０が通電され、マイコン基板３４の制御部５１に電流が供給される。それと同時に、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部５１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理からの動作を開始する。
【００４７】
制御部５１は、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。また、図２に示した操作パネル３３の表示部４１に所定の表示を行い、押ボタン４２〜４９の押下が認識されるようになる。
【００４８】
図２の操作パネル３３において、デフォルト状態では保温温度として９８℃が設定され、表示部４１の液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが９８の下に表示される。押ボタンの一つである選択ボタン４４を押下することによって、保温温度を９０℃に切り替えることができる。あるいは、「まほうびん」を選択することができる。「まほうびん」では、保温ヒータ１４ｂの通電を停止して、前述のように内容器１３の真空二重構造による保温が行われる。選択ボタン４４を押下するたびに液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが移動して９８℃、９０℃又は「まほうびん」が設定される。
【００４９】
湯沸かしヒータ１４ａの通電中は、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが点灯する。液晶表示器４１ｃには、沸き上がりまでの時間（分）が表示される。３桁７セグメント表示部の前に「あと」のステータスが表示され、３桁７セグメント表示部の後には「分」のステータスが表示される。
【００５０】
制御部５１は、検出温度の変化率がしきい値より小さくなると湯が沸騰したと判断し、湯沸かしヒータ１４ａをオフにし、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御によって内容器１３内の湯の温度を略保温温度に保持する。このとき、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが消灯し、「保温」ＬＥＤ４１ｂが点灯する。また、温度センサー１９によって検出された湯温が液晶表示器４１ｃに表示されると共に、３桁７セグメント表示部の前に「温度」のステータスが表示される。なお、低温保温（９０℃）が選択されたときは、湯温が設定温度（略９０℃）に達した時点で湯沸かしヒータ１４ａがオフになり、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御による保温モードに移行する。
【００５１】
給湯の際に押下される「給湯」ボタン４２は、安全を確保するために、「ロック解除」ボタン４３を押下したのち所定時間（例えば２０秒間）だけ有効になる。「ロック解除」ボタン４３を押下すると、ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯し、所定時間後に消灯する。ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯している間に「給湯」ボタン４２を押下すると、電動ポンプ２２が駆動され、吐出口２５から湯が吐き出される。給湯ボタン４２を押下している間だけ電動ポンプ２２が駆動され、給湯ボタン４２から指を離すと電動ポンプ２２は停止して、給湯が終了する。
なお、本実施形態の電気ポットは、蓋体１２の中央部に設けられた押し下げ操作部２９を押し下げることによって、前述のようにエアポンプによる手動給湯も可能である。押し下げ操作部２９についても安全性を確保するために、ロックレバー（図示せず）が設けられており、ロックレバーのロック状態を解除した後に押し下げ操作部２９の押し下げが可能になる。
【００５２】
図２の操作パネル３３において、計量／キッチンタイマーの兼用ボタン（以下、単に計量ボタンという）４５と減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して給湯量を設定し、自動定量給湯を行わせることができる。自動定量給湯の機能を利用する場合は、計量ボタン４５を押下した後、減量ボタン４６及び増量ボタン４７を用いて、表示部４１に表示される設定給湯量を増減することにより、所望の給湯量を設定する。このとき、表示部４１には設定給湯量が数値表示されると共に、「給湯量」のステータス及び計量カップマークが表示される。
【００５３】
この後、通常の給湯と同様に、ロック解除ボタン４３を押下し、続けて給湯ボタン４２を押下する。給湯ボタン４２を押下し続けていると、湯の吐出量が設定給湯量に達すれば自動的に電動ポンプ２２が停止して、給湯が終了する。つまり、制御部５１が、前述のようにして、流量センサー２０の出力信号から単位時間あたりの流量を測定し、それを積算することにより吐出量を算出する。そして、吐出量が設定給湯量に達したときに電動ポンプ２２を停止する。
【００５４】
また、本実施形態の電気ポットでは、この自動定量給湯を行っているときに給湯ボタン４２から指を離すと、制御部５１は、吐出量が設定給湯量に達する前であっても直ちに電動ポンプ２２を停止して給湯を終了する。安全性の確保のために、給湯ボタン４２が押下され続けていることが、自動定量給湯の動作の必要条件となっている。
【００５５】
計量ボタン（計量／キッチンタイマーの兼用ボタン）４５を２回押下すると、キッチンタイマーの機能が作動する。３桁７セグメント表示部の前のタイマーマークが点灯し、あらかじめ設定された時間（例えば３分）が液晶表示器４１ｃの３桁７セグメント表示部に表示された後にタイマーのカウントダウンが始まる。タイマーの設定時間は減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して変更することができる。タイマーが終了すると（設定時間が経過すると）、ブザー５７が鳴動して報知する。
【００５６】
図２の操作パネル３３において、再沸とうボタン４８は、保温中に再度沸騰させたいときに押下する。また、省エネコースボタン４９を押下すると、省エネコースＬＥＤ４９ａが点灯し、省エネモードが実行される。省エネモードでは、制御部５１が、３日間の電気ポットの使用状況から使用時間帯と不使用時間帯とを識別する。例えば一日を１時間ごとに１２の時間帯に分け、過去３日間に給湯が一度も行われなかった時間帯は不使用時間帯と判定され、一度でも給湯が行われた時間帯は使用時間帯と判定される。そして、使用時間帯では湯温を第１温度（例えば９０℃）に維持する保温制御を実行し、不使用時間帯では湯温を第１温度より低い第２温度（例えば６０℃）に維持する保温制御を実行する。
【００５７】
上記の機能を実現するために、制御部５１は計時機能を有し、バッテリバックアップされている（図３の構成では図示を省略している）。制御部５１に外付けのリアルタイムクロックＩＣを付加し、リアルタイムクロックＩＣのみをバッテリバックアップする構成でもよい。なお、省エネコースＬＥＤ４９ａが点灯中（すなわち省エネモード実行中）に省エネコースボタン４９が押下されると、省エネコースＬＥＤ４９ａが消灯し、省エネモードが解除される。
【００５８】
次に、発光水量表示の構成について説明する。図７は、電気ポットの正面から見た外観図である。電気ポットの胴部１（外装ケース１１）の前面１１ａの中央部から少し右に寄った部分に水量シート（樹脂製の化粧シート）３６が貼付されており、その透明窓３６ａから内側の吐出管（ガラス管）２３が視認できるようになっている。
【００５９】
吐出管２３の背面には、バックパネルと呼称される円筒凹面形状の着色パネルが設けられている。これにより、吐出管２３内の液面ｗｓが視認しやすくなる。つまり、図７に示すように、吐出管２３の中の液面ｗｓより下は液面ｗｓより上に比べて太く着色されて見える。これは、吐出管２３の中の液体の有無によって光の屈折が変化することによる。また、図１に示したように、液面ｗｓが吐出管２３の下端側から発光素子１８で照射されるので、液面ｗｓが輝いて見える。
【００６０】
図８は、吐出管２３の下端側に発光素子１８を取り付ける構造の例を示す図である。また、図９は、吐出管２３の下端部と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとを接続する接続部材３７の形状を示す図である。図９（ａ）は上面、図９（ｂ）は第１側面、図９（ｃ）は底面、図９（ｄ）は第２側面をそれぞれ示している。
【００６１】
図８及び図９に示すように、接続部材３７は、上方に延びる円筒形状の吐出管接続部３７１と側方に延びる円筒形状のポンプ接続部（内容器側接続部に相当する）３７２と下方に開口した箱形状のＬＥＤ基板収容部３７３とが一体になった構造を有する。接続部材３７は透明度が高く耐熱性に優れるＰＳＵ（ポリサルフォン）樹脂を用いて作られた樹脂成形品である。吐出管接続部３７１とポンプ接続部３７２とは連通しており、吐出管接続部３７１とＬＥＤ基板収容部３７３との間は透明隔壁３７ａで仕切られている。
【００６２】
図８に示すように、吐出管２３の下端部と接続部材３７の吐出管接続部３７１との接続部分が吐出管下パッキン３８で封止され、接続部材３７のポンプ接続部３７２と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとの接続部がポンプ接続パッキン（内容器側接続パッキンに相当する）３９で封止されている。吐出管下パッキン３８及びポンプ接続パッキン３９は共にシリコンゴム製である。
【００６３】
ＬＥＤ基板収容部３７３には、発光素子（ＬＥＤ）１８が実装されたＬＥＤ基板１８ａが収容され、発光素子１８の先端部（頭部先端面）が透明隔壁３７ａに近接するように配置されている。ＬＥＤ基板収容部３７３の上部、すなわち透明隔壁３７ａを介して吐出管接続部３７１に接続された部分は、発光素子１８を収容する円筒形状の小径部３７３ａとなっている。小径部３７３ａの軸方向（上下方向）長さは４〜６ｍｍであり、小径部３７３ａの内径（断面積）は、吐出管２３の内径（断面積）より小さい。
【００６４】
また発光素子１８に駆動電流を供給する電線１８ｂがＬＥＤ基板１８ａの裏面から引き出されている。図８では省略しているが、ＬＥＤ基板収容部３７３にＬＥＤ基板１８ａが収容した状態で、下側開口を塞ぐキャップ（例えばゴム製又は樹脂製）を付加することが好ましい。もちろん、リード線１８ｂを挿通する貫通孔又は切欠き部をキャップに設ける必要がある。
【００６５】
図８において、実線の矢印は電動ポンプ２２から出力側の管路２２ｂを通って吐出管２３に送り出される液体の流れを示し、破線の矢印は発光素子１８から発して上方へ進む光を示している。発光素子（赤色ＬＥＤ）１８から発した赤色光は、透明隔壁３７ａを通って接続部材３７の吐出管接続部３７１及び吐出管２３の内部の液体中を上方に進み、液面ｗｓに至る。液体の表面張力（毛管現象）によって凹面状になっている液面ｗｓが赤色光で照射されるので、図７に示した水量シート３６の透明窓３６ａから赤く輝く液面ｗｓを容易に視認することができる。
【００６６】
図１０は、吐出管２３の下端部と接続部材３７の吐出管接続部３７１との接続部分を封止する吐出管下パッキン３８の形状を示す図である。図１０（ａ）は第１側面、図１０（ｂ）は底面、図９（ｃ）は第２側面をそれぞれ示している。図８及び図１０から分かるように、吐出管下パッキン３８は円筒形状の一部を切り欠いた形状を有する（図１０におけるＶＤが切欠き部）。このような形状により、吐出管下パッキン３８を吐出管２３及び接続部材３７に被せた状態で、吐出管下パッキン３８の前面側部分（電気ポットの前面側に対応する部分）３８１が背面側部分３８２より下方に長く延びるようになっている。
【００６７】
つまり、吐出管下パッキン３８がポンプ接続部３７２を逃げながら、吐出管接続部３７１の下端部まで前面及び側面を広く覆っている。これにより、発光素子１８から発した光が透明樹脂製の接続部材３７から外部（特に前面及び側面）へ漏れることが防止される。もちろん、吐出管下パッキン３８は遮光特性を有する。発光素子１８から発した光が透明樹脂製の接続部材３７から前面側又は側面側へ漏れると、前述の液面ｗｓが赤く輝いて見える効果が弱くなる現象が発生するが、上記のような構造によって、その現象を防ぐことができる。
【００６８】
なお、接続部材３７のポンプ接続部３７２と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとの接続部分を封止するポンプ接続パッキン３９は、図８に示すように、単純な円筒形状でよい。
【００６９】
また、図１０に示すように、吐出管下パッキン３８の背面側部分３８２には、中心から側方へずれた箇所の上部に位置決め用リブ（突起に相当する）３８ａが設けられている。この位置決め用リブ３８ａがバックパネルの切欠きに係合することにより、吐出管下パッキン３８の周方向のずれを無くして、吐出管２３の捻れ（傾き）を防止することができる。
【００７０】
図１１は、吐出管２３と接続部材３７を含む吐出管ユニットにバックパネル４０を取り付けた状態を前面側から見た斜視図である。図１２は、吐出管ユニットにバックパネル４０を取り付けた状態を背面側から見た斜視図である。
【００７１】
図１１及び図１２に示されているように、吐出管２３の上端側には、流量センサー２０との接続部を封止するための吐出管上パッキン７５が設けられている。吐出管２３の下端側には、接続部材３７との接続部を封止するための吐出管下パッキン３８が設けられている。バックパネル４０の前面側（凹面側）には、吐出管上パッキン７５を挟み込むように弾性保持する一対の上側保持突起４０１と、同様に吐出管下パッキン３８を弾性保持する一対の下側保持突起４０２が設けられている。
【００７２】
前述のように、吐出管下パッキン３８の背面側には位置決め用リブ３８ａが設けられている。図１２では、この位置決め用リブ３８ａを破線で示している。また、位置決め用リブ３８ａに係合する切欠き（係合部に相当する）４０４がバックパネル４０に設けられている。同様に、吐出管上パッキン７５の背面側には位置決め用リブ７５ａが設けられ（図１２では破線で示している）、この位置決め用リブ７５ａに係合する切欠き４０３がバックパネル４０に設けられている。
【００７３】
組立工程においてバックパネル４０を吐出管ユニットに装着する際に、バックパネル４０の上側保持突起４０１及び下側保持突起４０２を押し広げるように吐出管２３を嵌め込む。すると、一対の上側保持突起４０１及び一対の下側保持突起４０２がそれぞれ弾性変形しながら吐出管上パッキン７５及び吐出管下パッキン３８を挟み込む。図１１及び図１２から分かるように、一対の上側保持突起４０１（下側保持突起４０２）の対向する内面側が、吐出管上パッキン７５（吐出管下パッキン３８）の挟持される部分の外周面に沿う曲面形状に構成されている。これにより、上側保持突起４０１及び下側保持突起４０２による吐出管２３の保持（挟持）が一層安定したものとなる。
【００７４】
また、図１２に示すように、バックパネル４０に設けられた切欠き４０３及び４０４が吐出管上パッキン７５の位置決め用リブ７５ａ及び吐出管下パッキン３８の位置決め用リブ３８ａにそれぞれ係合する。これにより、吐出管ユニットとバックパネル４０との上下方向の位置決めが行われると共に、両者の軸合わせが行われる。つまり、吐出管上パッキン７５と吐出管下パッキン３８との周方向のずれを無くして、吐出管２３の捻れ（傾き）を防止することができる。
【００７５】
図１２から分かるように、バックパネル４０の下端側は可能な限り下方に長く延びている。これは、図７の電気ポットの前面図において、斜め上方からの視線で透明窓３６ａの下端付近を見たときもバックパネル４０による着色表示が切れないで見えるようにするためである。このため、バックパネル４０の下側の係合部である切欠き４０４の下側には角孔を挟んでバックパネル４０が延びている。
【００７６】
次に、発光水量表示の液面を照射する発光素子１８の駆動制御について説明する。制御部５１は、ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって駆動回路１８ｃを介して発光素子１８のオン・オフ制御を行う。
【００７７】
前述のように、本実施形態の電気ポットは光検出式の流量センサー２０を備えており、この流量センサー２０は、透明管内に設けられた回転羽根と、その回転羽根の回転速度を検出する光センサーとを有する。図１において、発光水量表示のための発光素子１８から上方に向かう光の一部は、液面ｗｓを通過して流量センサー２０まで達し、その光センサーの受光部によって受光され得る。その結果、流量センサー２０が正常に動作しなくなったり、検出精度が低下したりする。このような発光素子１８からの光の悪影響による流量センサー２０の誤動作を防止するために、制御部５１は、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに、発光素子１８の消灯又は減光を実行する。
【００７８】
図１３は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第１例を示すフローチャートである。ステップ＃１０１において、ロック解除ボタン４３が押下されたか否かをチェックし、押下された場合は続くステップ＃１０２でロック解除ＬＥＤ４３ａを点灯させる。
【００７９】
次のステップ＃１０３で再度ロック解除ボタン４３が押下されたか否かをチェックする。再度ロック解除ボタン４３が押下された場合は、ステップ＃１０４でロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯してステップ＃１０１に戻る。つまり、ロック解除状態をキャンセルする。そうでなければ、ステップ＃１０５で給湯ボタン４２が押下されたか否かをチェックし、押下された場合はステップ＃１０８以降の処理を実行する。
【００８０】
給湯ボタン４２が押下されていない場合は、次のステップ＃１０６で２０秒経過したか否かをチェックし、２０秒経過していなければステップ＃１０２に戻る。２０秒経過した場合はステップ＃１０７でロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯してステップ＃１０１に戻る。
【００８１】
給湯ボタン４２が押下されたときに実行するステップ＃１０８では、発光水量表示用の発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する。続くステップ＃１０９で電動ポンプ２２をオンにし、次のステップ＃１１０で給湯ボタン４２の押下状態が継続しているか否かをチェックする。押下状態が継続している場合はステップ＃１０８に戻り、発光素子１８を消灯し続けると共に電動ポンプ２２をオンにし続ける（ステップ＃１０９）。
【００８２】
給湯ボタン４２の押下状態が継続しなくなれば（給湯ボタン４２から指が離れれば）、ステップ＃１１１で電動ポンプ２２をオフにすると共に発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を点灯状態に戻す（ステップ＃１１２）。
【００８３】
なお、ステップ＃１０８において、発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。発光素子１８の輝度を下げるだけでも、流量センサー２０を構成する光センサーへの悪影響が無くなり、流量センサー２０が正常に機能しなくなったり、検出精度が低下したりすることが回避される場合がある。
【００８４】
図１４は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第２例を示すフローチャートである。上記の第１例では、給湯ボタン４２が押下されたときに発光素子１８を消灯する（又は減光する）が、図１４に示す第２例では、給湯禁止状態を解除するためのロック解除ボタン４３が押下された時点で発光素子１８を消灯する。
【００８５】
すなわち、ステップ＃２０２でロック解除ＬＥＤ４３ａを点灯させると共に、次のステップ＃２０３で発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する。したがって、ロック解除ボタン４３が再度押下されたとき（ステップ＃２０４のＹｅｓ）は、ロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯状態に戻す（ステップ＃２０５）と共に発光素子１８を点灯状態に戻す（ステップ＃２０６）。同様に、２０秒経過したときは（ステップ＃２０８のＹｅｓ）、ロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯状態に戻す（ステップ＃２０９）と共に発光素子１８を点灯状態に戻す（ステップ＃２１０）。
【００８６】
その他の処理については図１３に示した第１例と同様である。また、この例でも第１例と同様に、流量センサー２０への悪影響を防止するために発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。
【００８７】
図１５は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第３例を示すフローチャートである。この例では、ロック解除ボタン４３又は給湯ボタン４２が押下されたときに発光素子１８を消灯するのではなく、実際に給湯が始まったことを流量センサー２０の検出信号によって制御部５１が検出したときに発光素子１８を消灯する。つまり、電動ポンプ２２がオンになり（ステップ＃３０８）、それによって流量センサー２０の回転羽根が回転して光センサーの出力信号（すなわち流量センサー２０の検出信号）が変化したときに（ステップ＃３０９のＹｅｓ）、発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する（ステップ＃３１０）。その他の処理については図１３に示した第１例と同様である。
【００８８】
なお、発光素子１８が点灯時に、その光の影響によって流量センサー２０の検出精度が低下するが、給湯開始に伴う流量センサー２０の検出信号の変化は正しく検出できるような場合に、この第３例の方法を使用することができる。発光素子１８からの光の悪影響に起因して、給湯開始に伴う流量センサー２０の検出信号の変化を正しく検出できないような場合はこの方法を使用することができない。また、第１例と同様に、流量センサー２０への悪影響を防止するために発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。
【００８９】
上記のように、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光素子１８を消灯し、又は減光することによって流量センサー２０の誤動作を防止する方法に代えて、あるいはそれらの方法に加えて、次のような方法を実施してもよい。
【００９０】
すなわち、流量センサー２０を構成する光センサーの受光波長帯域と、発光水量表示のための発光素子１８の発光波長帯域とを互いに異ならせることにより、発光素子１８から発した光が流量センサー２０の光センサーに悪影響を及ぼさないようにする。例えば、流量センサー２０を構成する光センサーの受光部（ＰＤ６７）の前に光学フィルタを配置し、緑色又は青色を中心とする波長帯域の光成分が受光部（ＰＤ６７）で検出可能にする。また、流量センサー２０を構成する光センサーの発光部（ＬＥＤ６６）には、緑色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤを使用する。
【００９１】
こうすることにより、発光水量表示のための発光素子１８（赤色ＬＥＤ）から発した光が流量センサー２０まで到達しても、その光センサーの受光部（ＰＤ６７）には受光されなくなる、その結果、発光素子１８からの光に起因する流量センサー２０の誤動作が効果的に防止される。
【００９２】
上記の実施形態において、発光素子１８を不点灯にするモード（発光表示不点灯モード）を設けてもよい。例えば、電源投入後３秒以内に省エネコースボタン４９を押下すれば、発光表示不点灯モードになるようにする。あるいは、省エネコースボタン４９を押したままで電源を入れたときに発光表示不点灯モードになるようにする。あるいは、省エネコースボタン４９と選択ボタン４４を同時に３秒以上押下すると発光表示不点灯モードになるようにする。
【００９３】
夜間のように周囲が暗い場合に、ユーザが発光表示を目障りに感じる場合があるので、上記のような発光表示不点灯モードを設けることのメリットがある。発光素子１８を完全に消灯する代わりに、半分程度の輝度まで減光するようにしてもよい。
【００９４】
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は上記の実施形態や変形例に限らず、種々の形態で実施することができる。図示した制御のフローチャートはあくまで例示に過ぎない。
【００９５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気ポットによれば、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光水量表示のための発光素子の消灯又は減光が実行されるので、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を効果的に取り除いて、流量センサーの誤動作又は精度の低下を防止することができる。また、光検出式の流量センサーを構成する光センサーの受光波長帯域と、発光水量表示のための発光素子の発光波長帯域とを互いに異ならせる構成により、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を一層効果的に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気ポットの断面図である。
【図２】操作パネルの構成例を示す平面図である。
【図３】マイコン基板、電源基板、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。
【図４】流量センサーの構造を示す図である。
【図５】流量センサーを構成する回転部材の構造を示す図である。
【図６】流量センサーの出力信号の波形例を示す図である。
【図７】電気ポットの正面から見た外観図である。
【図８】吐出管の下端側に発光素子を取り付ける構造の例を示す図である。
【図９】吐出管の下端部と電動ポンプの出力側の管路とを接続する接続部材の形状を示す図である。
【図１０】吐出管の下端部と接続部材の吐出管接続部との接続部分を封止する吐出管下パッキンの形状を示す図である。
【図１１】吐出管と接続部材を含む吐出管ユニットにバックパネルを取り付けた状態を前面側から見た斜視図である。
【図１２】吐出管ユニットにバックパネルを取り付けた状態を背面側から見た斜視図である。
【図１３】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１４】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１５】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第３例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３ 内容器
１８ 発光素子
１９ 温度センサー
２０ 流量センサー
２１ 開口
２３ 吐出管
２５ 吐出口
３６ａ 透明窓
４２ 給湯ボタン（給湯指示手段）
４３ ロック解除ボタン（ロック解除手段）
５１ 制御部
ｗｓ 液面
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容器の底部の開口から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管とその内部の液面が視認可能に構成すると共に、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射する発光素子を設けた発光水量表示方式の電気ポットに関する。特に、光検出式の流量センサーを有する発光水量表示方式の電気ポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気ポットの内容器内の液体の量を外部から見るための液量表示（水量表示）として種々の方法が提案され、実施されている。例えば、内容器の底面から外部への吐出口に至る垂直方向の液体経路を構成する吐出管の内部の水位（内容器内の水位に等しい）を光センサー等を用いて検出し、ＬＥＤ（発光ダイオード）を並べたバーグラフで水位表示を行う電子水量計方式の電気ポットが実用化されている。
【０００３】
このような電子水量計方式の電気ポットは、水量表示の視認性に優れているメリットを有する反面、液量表示のための構造が複雑になり、コスト上昇の要因となるといったデメリットを有する。
【０００４】
比較的低コストの水量表示方式として、内容器の底面から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管（及びその内部の水位）が見えるようにした方式がある。内容器と吐出管は常時連通しており、内容器内の液面の高さ（水位）と吐出管内の液面の高さは等しい。したがって、吐出管内の液面を見れば内容器内の液体の水位（残湯量）を知ることができる。つまり、吐出管が液量（水量）表示管として機能する。
【０００５】
このような水量表示方式において、更に、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射する発光素子を設けることが提案されている（例えば特許文献１参照）。発光素子として、例えば高輝度の赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）が使用される。発光素子から発した光は、吐出管（液量表示管）内の液体中を上方に進み、液面を照射する。この結果、外装ケースの前面に設けられた透明窓から見た液面が赤色に輝いて見え、液面の視認性が良くなる。このような水量表示方式を発光水量表示ということにする。
【０００６】
また、電気ポットの付加機能として、流量センサーを備え、流量センサーの検出信号を用いた自動定量給湯の機能を有するものが実用化されている（例えば特許文献２参照）。この従来例に係る電気ポットの流量センサーは光検出式であり、吐出管に接続された透明管内に設けられた回転羽根と、その回転羽根の回転速度を検出する光センサーとを備えている。光センサーの発光側から受光側に至る光路が、回転する回転羽根によって断続的に遮断されるように構成され、光センサーの受光側から得られる矩形波信号から回転羽根の回転速度、すなわち単位時間当たりの液体の流量が分かるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９２９０９号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２３８７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、特許文献２に記載されているような光検出式の流量センサーを備えた電気ポットに、特許文献１に記載されているような発光水量表示方式を採用したものを試作し、実用化に向けて検討した。このような電気ポットの解決すべき課題の一つとして、発光水量表示に使用される発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに悪影響を及ぼす場合があることが分かった。つまり、発光水量表示に使用される発光素子から発した赤色光が流量センサーを構成する光センサーに悪影響を及ぼし、流量センサーが正常に機能しなくなったり、検出精度が低下したりすることが分かった。
【００１０】
前述のように、発光水量表示に使用される発光素子は、吐出管の下方から吐出管内の液面を照射するように配置される。他方、流量センサーは通常、吐出管の上端側に配置される。したがって、発光水量表示に使用される発光素子と流量センサー（光センサー）とは上下方向に離れた位置に配置されている。それでも、発光素子から発した光の一部が吐出管内の液体中を通り、液面を通過して流量センサーを構成する光センサー（受光側）に至り、流量センサーの誤動作又は精度低下を引き起こすことが分かった。
【００１１】
そこで、本発明は、光検出式の流量センサーを備えた発光水量表示方式の電気ポットにおいて、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーに及ぼす悪影響を簡単な構成で防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による電気ポットは、内容器の底部の開口から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管とその内部の液面が視認可能に構成すると共に、前記吐出管の下方から前記吐出管内の液面を照射する発光素子を設けた発光水量表示方式の電気ポットであって、前記吐出管の上端部に光検出式の流量センサーが接続され、該流量センサーの検出信号を用いて自動定量給湯の制御又は給湯量表示制御を実行すると共に前記発光素子の点灯制御を含む各種制御を実行する制御部が、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに、前記発光素子の消灯又は減光を実行するように構成されていることを特徴とする。給湯動作又は給湯のための操作として、例えば給湯指示手段の操作（給湯ボタンの押下）、給湯禁止状態を解除するためのロック解除手段の操作（ロック解除ボタンの押下）、あるいは流量センサーの検出信号が給湯による変化を生じたときが該当する。
【００１３】
このような構成によれば、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光水量表示のための発光素子の消灯又は減光が実行されるので、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を効果的に取り除いて、流量センサーの誤動作又は精度の低下を防止することができる。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記光検出式の流量センサーを構成する光センサーの受光波長帯域と、前記発光水量表示のための発光素子の発光波長帯域とが互いに異なっている。例えば、発光水量表示のための発光素子として赤色ＬＥＤを使用する場合に、流量センサーを構成する光センサーが緑色又は青色を中心とする波長帯域の光を用いて検出を行うように構成する。こうすることにより、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を一層効果的に取り除くことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電気ポットの断面図である。この電気ポットは、略円筒状の胴部１と底部材２と上部材３からなる。胴部１は、金属（ステンレススチール）製の外装ケース１１で覆われている。底部材２及び上部材３は主として樹脂成形品で構成されている。胴部１（外装ケース１１）の内側には液体（通常は水又は湯）が収容される内容器１３が設けられ、その底部にはヒータ１４が取り付けられている。
【００１７】
上部材３は、外装ケース１１の上縁に固着された肩体３ａと、その後端（図１では右側）に支軸１７によって回動自在に軸支された蓋体１２とからなる。蓋体１２は、樹脂成形品の蓋部材１５とその下側に固定された板金製の栓内蓋１６とを有する。
【００１８】
内容器１３は、ステンレススチール製の内筒１３ａと外筒１３ｂが底部及び上部開口の外側部分１３ｃで接合された二重構造を有し、内筒１３ａと外筒１３ｂとの間には真空層が形成されている。いわゆる魔法瓶と同様の真空二重構造を有する内容器１３は、ヒータ１４による加熱なしで湯温の低下を抑制することができる。
【００１９】
内容器１３の底面外側には、湯沸かしヒータと保温ヒータからなるヒータ１４が密着するように取り付けられている。円板状のヒータ１４の中央部の空間には、内容器１３に収容された液体の温度を検出するための温度センサー１９が取り付けられている。温度センサー１９は、内容器１３の底面外側の中央部に密着し、内容器１３の底面を介して液体の温度を検出する。例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いて温度センサー１９が構成され、温度センサー１９を含む抵抗分圧回路の出力電圧から検出温度を求めることができる。
【００２０】
図１から分かるように、内容器１３の上部開口は平面視での面積が筒部より狭くなるように絞られており、これによって、収容された液体が冷めにくくなっている。また、栓内蓋１６の外周部にはゴムパッキン１６ａが装着されている。蓋体１２を閉じた状態でゴムパッキン１６ａが内容器１３（内筒１３ａ）の上端縁部に密着し、内容器１３の上部開口を密封する。
【００２１】
また、栓内蓋１６に形成された蒸気孔から蓋部材１５の上面後部に形成された排気口２６に至る蒸気排出路（破線の矢印）２７が設けられ、その途中に電気ポット転倒時の液漏れ防止用の弁機構（弁体）２８が設けられている。
【００２２】
蓋体１２（蓋部材１５）の中央部には押し下げ操作部２９、スプリング３１、ベローズ３２等からなるエアポンプが設けられている。これにより、本実施形態の電気ポットは、電動ポンプ２２による電動給湯以外に、押し下げ操作部２９を押し下げることによる手動給湯（エアポンプ給湯）も可能である。なお、押し下げ操作部２９のロック状態（押し下げ禁止状態）とロック解除状態（押し下げ可能状態）とを切り替えるロックレバーが、平面視で押し下げ操作部２９の横に設けられている（図示は省略）。
【００２３】
内容器１３の底面には、給湯（吐出）用の開口２１が設けられ、この開口２１は入力側の管路２２ａによって電動ポンプ２２の入力側に連通している。電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂは、接続部材３７を介して、電気ポットの底部から上部に向かって略垂直に延びる吐出管２３の下端側に接続されている。吐出管２３の上端側は、流量センサー２０と転倒時の液漏れ防止用弁機構２４を通って吐出口２５に至る。吐出管２３は透明のガラス管でできており、その内部の液面ｗｓ（内容器１３内の液面と同じ高さ）は、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認することができる。これにより、内容器１３内の液面、すなわち残湯量を知ることができる。
【００２４】
吐出管２３の下端部は接続部材３７に接続され、接続部材３７の側面に電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂが接続されている。接続部材３７の下側には発光素子（高輝度の赤色ＬＥＤ）１８が実装された基板が収容されている。発光素子１８から発した光は、透明の吐出管２３の隔壁を通過して吐出管２３内の液体中を上方に進み、液面ｗｓを照射する。これにより、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認される液面が輝いて見える。このような液面表示方式を発光水量表示と呼称し、この構成については後で詳しく説明する。
【００２５】
図２は、操作パネルの構成例を示す平面図である。操作パネル３３は、上部材３を構成する肩体３ａの手前側（図１において左側）上面に設けられている。操作パネル３３には、表示部４１と複数の押ボタン４２〜４９が設けられている。後述するように、この電気ポットの使用者は、操作パネル３３の表示部４１の表示によって内容器１３内の液体（湯）の温度や沸き上がりまでの時間等を知ることができる。また、押ボタン４２〜４９を用いて給湯の指示（電動ポンプ２２の駆動）や保温温度の設定等を行うことができる。
【００２６】
表示部４１は、沸騰又は保温の状態を択一的に示す沸騰ＬＥＤ４１ａ及び保温ＬＥＤ４１ｂと、３桁７セグメントの数値表示及び複数のステータス表示を含む液晶表示器４１ｃとを有する。また、給湯のロック解除ボタン４３が押下されたときに所定時間だけ点灯するロック解除ＬＥＤ４３ａと省エネコースボタン４９が押下されたときに点灯する省エネコースＬＥＤ４９ａが表示部４１の外に設けられている。
【００２７】
操作パネル３３の下側（内側）には操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃや各ＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａ、各押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群、制御用のマイクロコンピュータ等が実装された第１のプリント基板（以下、マイコン基板という）３４が装着されている。また、底部材２の内部空間には、電動ポンプ２２の駆動回路、ヒータ１４の駆動回路、電源回路等が実装された第２のプリント基板（以下、電源基板という）３５が装着されている。
【００２８】
図３は、マイコン基板３４、電源基板３５、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。マイクロコンピュータで構成される制御部５１には、操作パネル３３の押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群の信号がスイッチ入力回路５３を介して入力される。また、制御部５１は、表示駆動回路５４を介して操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃの表示やＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａの点灯・消灯の制御を行う。
【００２９】
前述の温度センサー１９の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して制御部５１に入力される。ただし、制御部（マイクロコンピュータ）５１にＡ／Ｄ変換器が内蔵されている場合は、温度センサー１９の検出信号が制御部５１に直接入力される。制御部５１は任意のタイミングで温度センサー１９の検出信号をチェックすることにより、内容器１３内の液体（湯）の温度（検出温度）を知ることができる。また、流量センサー２０の出力信号が波形整形回路５５を介して制御部５１に入力される。流量センサー２０とその出力信号については後に詳しく説明する。
【００３０】
また、ブザー（圧電ブザー）５７が設けられ、制御部５１によって直接、又は駆動回路（図示せず）を介して駆動される。ブザー５７は、湯沸かし完了等の報知音や押ボタンの操作音等を発する際に鳴動する。
【００３１】
制御部５１は、電源基板３５に実装されたポンプ駆動回路５８を介して電動ポンプ２２の駆動制御を行い、電動給湯を実行する。また、電源基板３５に実装されたヒータ駆動回路５９を介して、ヒータ１４を構成する湯沸かしヒータ１４ａ及び保温ヒータ１４ｂの通電を個別に制御し、湯沸かし制御及び保温制御を実行する。
【００３２】
電源基板３５には、ＡＣ１００Ｖの商用交流電圧から直流電圧を生成して制御部５１、ポンプ駆動回路５８及びヒータ駆動回路５９に供給する電源回路６０が実装されている。ヒータ１４（１４ａ，１４ｂ）にはＡＣ１００Ｖからの交流電流が流れるが、そのオン・オフ制御のためのリレー及び半導体スイッチング素子がヒータ駆動回路５９に備えられ、その駆動電流が電源回路６０から供給される。大電流が流れる湯沸かしヒータ１４ａのオン・オフはリレーによって制御され、小電流が流れる保温ヒータ１４ｂのオン・オフは半導体スイッチング素子によって制御される。直流電流で駆動される電動ポンプ２２も半導体スイッチング素子によって制御される。
【００３３】
ＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に接続される電源ケーブルは、マグネットプラグによって電気ポットの底部側面に接続される。マグネットプラグは、良く知られているように、一対の導電部材（コンタクト）の間に永久磁石を配置した構造を有する（図示せず）。電気ポットの底部側面に設けられたプラグ受け部の磁性体にマグネットプラグの永久磁石が吸着することによって、電源コードと電気ポット充電部（電源基板３５の電源回路６０等）との電気接続が形成される。
【００３４】
したがって、電源コードを引っ張るとマグネットプラグが電気ポットから容易に外れる。これは安全のための構造であり、例えば人が電源コードに足を引っ掛けたような場合に電源コードが電気ポットからすぐに外れれば、電気ポットが倒れるような危険性を回避できるからである。
【００３５】
また、制御部５１のリセット回路６０ａが設けられ、電源コードが接続されて電気ポットが通電されると、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部（マイクロコンピュータ）５１は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理（初期ルーチン）からの動作を開始する。例えば、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。
【００３６】
また、前述の発光水量表示の液面を照射する発光素子（赤色ＬＥＤ）１８の駆動回路１８ｃが設けられている。制御部５１は、駆動回路１８ｃを介して発光素子１８のオン・オフ制御を行う。
【００３７】
次に、流量センサー２０の構造について説明する。図４は、流量センサー２０の構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。流量センサー２０は、上ケース６１、下ケース６２、回転部材６３、発光素子（ＬＥＤ）６６が実装されたプリント基板（ＬＥＤ基板）６４、受光素子（ＰＤ）６７が実装されたプリント基板（ＰＤ基板）６５、カバー部材６８等で構成されている。
【００３８】
上ケース６１は透明樹脂で作られており、回転部材６３を収容する円筒状部分と円筒状部分から突出する鍔部６１ａを備えている。この鍔部６１ａには、ＬＥＤ基板６４及びＰＤ基板６５を固定するための突起部（図示せず）が設けられている。円筒状部分の上端側の中心（軸心）部には、軸受け部６１ｂが形成されている。軸受け部６１ｂは、１２０度間隔で設けられた３本のリブ６１ｃによって円筒状部分に接続されている。
【００３９】
下ケース６２は、上ケース６１の下端部の内周面に嵌合すると共に吐出管２３の外周面に嵌合する段形状の断面を有する円筒状部材であり、その中心（軸心）部には、軸受け部６２ａが形成されている。上ケース６１の軸受け部６１ｂと同様に、３本のリブ６２ｂによって軸受け部６２ａは下ケース６２の内壁に接続されている。上ケース６１と下ケース６２とが一体となって、回転部材６３を回転自在に支持する軸部材６９の軸受け部６１ｂ，６２ａを有する本体ケースを構成している。上ケース６１はＬＥＤ６６から出た光を透過させる必要があるので透明樹脂で作られるが、下ケース６２は、透明でも不透明でもよい。
【００４０】
図５は、回転部材６３の構造を示す図であり、（ａ）は軸心方向から見た図、（ｂ）は側面図である。回転部材６３は、不透明の樹脂で作られ、軸心に沿う貫通孔ＨＬが形成された円柱状部分６３ａと、その周囲に螺旋状に形成された回転羽根６３ｂ，６３ｃからなる。２つの回転羽根６３ｂ，６３ｃがいわば二重螺旋形状を形成している。
【００４１】
図４（ｂ）に示されるように、回転部材６３の円柱状部分６３ａに形成された貫通孔ＨＬに軸部材６９が挿通され、軸部材６９の両端部は上ケース６１及び下ケース６２の軸受け部６１ｂ，６２ａによって支持されている。これにより、回転部材６３は軸心ＡＸ周りに回転自在となっている。また、上ケース６１の軸受け部６１ｂと回転部材６３の先端側（円柱状部分６３ａの上端側）との間には金属製のワッシャ７０が介装されている。
【００４２】
図４及び図５から分かるように、ＬＥＤ基板６４に実装されたＬＥＤ（発光ダイオード）６６とＰＤ基板６５に実装されたＰＤ（フォトダイオード）６７は、互いに向き合うように配置され、両者を結ぶ直線（光路）ＬＴは、回転部材６３の軸心ＡＸに垂直で、かつ、軸心ＡＸからずれた位置にある。このため、回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃが図５（ｂ）に示す位置にあるときは、発光素子であるＬＥＤ６６から出た光が透明の上ケース６１を通り回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃの隙間を通過して受光素子であるＰＤ６７に到達する（受光状態）。
【００４３】
回転部材６３が図５（ｂ）に示す位置から９０度回転すると、光路ＬＴは回転羽根６３ｂ又は６３ｃによって遮られるので、ＬＥＤ６６から出た光はＰＤ６７に到達しない（非受光状態）。なお、図４（ｂ）において、６６ａはＬＥＤ基板６４の配線パターンを介してＬＥＤ６６に接続されたＬＥＤ引出し線であり、同様に６７ａはＰＤ６７に接続されたＰＤ引出し線である。ＬＥＤ６６（発光素子）及びＰＤ６７（受光素子）は上記のような働きにより回転部材６３の回転速度を検出するための光センサーを構成している。
【００４４】
上記のような構造を有する流量センサー２０は、図１に示すように、吐出管２３の途中に挿入されている。図４（ｂ）に示すように、流量センサー２０の上ケースの先端部と吐出管２３との合わせ部分の周囲は、ゴムパッキン７１によって封止されている。また、下ケース６２と吐出管２３との嵌合部分については、同様にゴムパッキン（図示せず）で封止してもよいし、接着剤で封止してもよい。図１において、電動ポンプ２２が駆動されて内容器１３内の水（湯）が吐出管２３内を下から上へ流れると、その水が流量センサー２０を通る際に螺旋形状の回転羽根６３ｂ，６３ｃ（すなわち回転部材６３）を回転させる。この回転速度は、水流の速さ、すなわち単位時間あたりの流量に略比例する。また、回転羽根６３ｂ，６３ｃが回転すると、上述のように、図５（ｂ）の受光状態と、それから９０度回転したときの非受光状態とが交互に繰り返される。この結果、図６に破線で示すように、受光レベル（例えば低レベル）と非受光レベル（例えば高レベル）とが交互に繰り返されるパルス信号７２がＰＤ６７から出力される。このパルス信号７２の周期（周波数）は、回転部材６３の回転速度に比例している。
【００４５】
図６に示すように、ＰＤ６７から出力されるパルス信号（破線）７２は歪んでいる（なまっている）ので、これを波形整形回路５５によって実線で示すような矩形波７３に整形して制御部５１に入力する。制御部５１は、その矩形波７３の周期を内部タイマーによって計測し、単位時間あたりの流量を求める。
【００４６】
次に、本実施形態の電気ポットの代表的な操作及び動作を説明する。まず、図１において、蓋体１２を支軸１７を中心に回動させるようにして後方へ開き、内容器１３内に所要量の水を入れる。蓋体１２を閉じ、電気ポットに接続された電源コードの基端部のマグネットプラグを電気ポットのプラグ受け部に接続し、先端部のプラグ（差込）をＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に差し込むと、電源基板３５の電源回路６０が通電され、マイコン基板３４の制御部５１に電流が供給される。それと同時に、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部５１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理からの動作を開始する。
【００４７】
制御部５１は、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。また、図２に示した操作パネル３３の表示部４１に所定の表示を行い、押ボタン４２〜４９の押下が認識されるようになる。
【００４８】
図２の操作パネル３３において、デフォルト状態では保温温度として９８℃が設定され、表示部４１の液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが９８の下に表示される。押ボタンの一つである選択ボタン４４を押下することによって、保温温度を９０℃に切り替えることができる。あるいは、「まほうびん」を選択することができる。「まほうびん」では、保温ヒータ１４ｂの通電を停止して、前述のように内容器１３の真空二重構造による保温が行われる。選択ボタン４４を押下するたびに液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが移動して９８℃、９０℃又は「まほうびん」が設定される。
【００４９】
湯沸かしヒータ１４ａの通電中は、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが点灯する。液晶表示器４１ｃには、沸き上がりまでの時間（分）が表示される。３桁７セグメント表示部の前に「あと」のステータスが表示され、３桁７セグメント表示部の後には「分」のステータスが表示される。
【００５０】
制御部５１は、検出温度の変化率がしきい値より小さくなると湯が沸騰したと判断し、湯沸かしヒータ１４ａをオフにし、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御によって内容器１３内の湯の温度を略保温温度に保持する。このとき、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが消灯し、「保温」ＬＥＤ４１ｂが点灯する。また、温度センサー１９によって検出された湯温が液晶表示器４１ｃに表示されると共に、３桁７セグメント表示部の前に「温度」のステータスが表示される。なお、低温保温（９０℃）が選択されたときは、湯温が設定温度（略９０℃）に達した時点で湯沸かしヒータ１４ａがオフになり、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御による保温モードに移行する。
【００５１】
給湯の際に押下される「給湯」ボタン４２は、安全を確保するために、「ロック解除」ボタン４３を押下したのち所定時間（例えば２０秒間）だけ有効になる。「ロック解除」ボタン４３を押下すると、ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯し、所定時間後に消灯する。ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯している間に「給湯」ボタン４２を押下すると、電動ポンプ２２が駆動され、吐出口２５から湯が吐き出される。給湯ボタン４２を押下している間だけ電動ポンプ２２が駆動され、給湯ボタン４２から指を離すと電動ポンプ２２は停止して、給湯が終了する。
なお、本実施形態の電気ポットは、蓋体１２の中央部に設けられた押し下げ操作部２９を押し下げることによって、前述のようにエアポンプによる手動給湯も可能である。押し下げ操作部２９についても安全性を確保するために、ロックレバー（図示せず）が設けられており、ロックレバーのロック状態を解除した後に押し下げ操作部２９の押し下げが可能になる。
【００５２】
図２の操作パネル３３において、計量／キッチンタイマーの兼用ボタン（以下、単に計量ボタンという）４５と減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して給湯量を設定し、自動定量給湯を行わせることができる。自動定量給湯の機能を利用する場合は、計量ボタン４５を押下した後、減量ボタン４６及び増量ボタン４７を用いて、表示部４１に表示される設定給湯量を増減することにより、所望の給湯量を設定する。このとき、表示部４１には設定給湯量が数値表示されると共に、「給湯量」のステータス及び計量カップマークが表示される。
【００５３】
この後、通常の給湯と同様に、ロック解除ボタン４３を押下し、続けて給湯ボタン４２を押下する。給湯ボタン４２を押下し続けていると、湯の吐出量が設定給湯量に達すれば自動的に電動ポンプ２２が停止して、給湯が終了する。つまり、制御部５１が、前述のようにして、流量センサー２０の出力信号から単位時間あたりの流量を測定し、それを積算することにより吐出量を算出する。そして、吐出量が設定給湯量に達したときに電動ポンプ２２を停止する。
【００５４】
また、本実施形態の電気ポットでは、この自動定量給湯を行っているときに給湯ボタン４２から指を離すと、制御部５１は、吐出量が設定給湯量に達する前であっても直ちに電動ポンプ２２を停止して給湯を終了する。安全性の確保のために、給湯ボタン４２が押下され続けていることが、自動定量給湯の動作の必要条件となっている。
【００５５】
計量ボタン（計量／キッチンタイマーの兼用ボタン）４５を２回押下すると、キッチンタイマーの機能が作動する。３桁７セグメント表示部の前のタイマーマークが点灯し、あらかじめ設定された時間（例えば３分）が液晶表示器４１ｃの３桁７セグメント表示部に表示された後にタイマーのカウントダウンが始まる。タイマーの設定時間は減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して変更することができる。タイマーが終了すると（設定時間が経過すると）、ブザー５７が鳴動して報知する。
【００５６】
図２の操作パネル３３において、再沸とうボタン４８は、保温中に再度沸騰させたいときに押下する。また、省エネコースボタン４９を押下すると、省エネコースＬＥＤ４９ａが点灯し、省エネモードが実行される。省エネモードでは、制御部５１が、３日間の電気ポットの使用状況から使用時間帯と不使用時間帯とを識別する。例えば一日を１時間ごとに１２の時間帯に分け、過去３日間に給湯が一度も行われなかった時間帯は不使用時間帯と判定され、一度でも給湯が行われた時間帯は使用時間帯と判定される。そして、使用時間帯では湯温を第１温度（例えば９０℃）に維持する保温制御を実行し、不使用時間帯では湯温を第１温度より低い第２温度（例えば６０℃）に維持する保温制御を実行する。
【００５７】
上記の機能を実現するために、制御部５１は計時機能を有し、バッテリバックアップされている（図３の構成では図示を省略している）。制御部５１に外付けのリアルタイムクロックＩＣを付加し、リアルタイムクロックＩＣのみをバッテリバックアップする構成でもよい。なお、省エネコースＬＥＤ４９ａが点灯中（すなわち省エネモード実行中）に省エネコースボタン４９が押下されると、省エネコースＬＥＤ４９ａが消灯し、省エネモードが解除される。
【００５８】
次に、発光水量表示の構成について説明する。図７は、電気ポットの正面から見た外観図である。電気ポットの胴部１（外装ケース１１）の前面１１ａの中央部から少し右に寄った部分に水量シート（樹脂製の化粧シート）３６が貼付されており、その透明窓３６ａから内側の吐出管（ガラス管）２３が視認できるようになっている。
【００５９】
吐出管２３の背面には、バックパネルと呼称される円筒凹面形状の着色パネルが設けられている。これにより、吐出管２３内の液面ｗｓが視認しやすくなる。つまり、図７に示すように、吐出管２３の中の液面ｗｓより下は液面ｗｓより上に比べて太く着色されて見える。これは、吐出管２３の中の液体の有無によって光の屈折が変化することによる。また、図１に示したように、液面ｗｓが吐出管２３の下端側から発光素子１８で照射されるので、液面ｗｓが輝いて見える。
【００６０】
図８は、吐出管２３の下端側に発光素子１８を取り付ける構造の例を示す図である。また、図９は、吐出管２３の下端部と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとを接続する接続部材３７の形状を示す図である。図９（ａ）は上面、図９（ｂ）は第１側面、図９（ｃ）は底面、図９（ｄ）は第２側面をそれぞれ示している。
【００６１】
図８及び図９に示すように、接続部材３７は、上方に延びる円筒形状の吐出管接続部３７１と側方に延びる円筒形状のポンプ接続部（内容器側接続部に相当する）３７２と下方に開口した箱形状のＬＥＤ基板収容部３７３とが一体になった構造を有する。接続部材３７は透明度が高く耐熱性に優れるＰＳＵ（ポリサルフォン）樹脂を用いて作られた樹脂成形品である。吐出管接続部３７１とポンプ接続部３７２とは連通しており、吐出管接続部３７１とＬＥＤ基板収容部３７３との間は透明隔壁３７ａで仕切られている。
【００６２】
図８に示すように、吐出管２３の下端部と接続部材３７の吐出管接続部３７１との接続部分が吐出管下パッキン３８で封止され、接続部材３７のポンプ接続部３７２と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとの接続部がポンプ接続パッキン（内容器側接続パッキンに相当する）３９で封止されている。吐出管下パッキン３８及びポンプ接続パッキン３９は共にシリコンゴム製である。
【００６３】
ＬＥＤ基板収容部３７３には、発光素子（ＬＥＤ）１８が実装されたＬＥＤ基板１８ａが収容され、発光素子１８の先端部（頭部先端面）が透明隔壁３７ａに近接するように配置されている。ＬＥＤ基板収容部３７３の上部、すなわち透明隔壁３７ａを介して吐出管接続部３７１に接続された部分は、発光素子１８を収容する円筒形状の小径部３７３ａとなっている。小径部３７３ａの軸方向（上下方向）長さは４〜６ｍｍであり、小径部３７３ａの内径（断面積）は、吐出管２３の内径（断面積）より小さい。
【００６４】
また発光素子１８に駆動電流を供給する電線１８ｂがＬＥＤ基板１８ａの裏面から引き出されている。図８では省略しているが、ＬＥＤ基板収容部３７３にＬＥＤ基板１８ａが収容した状態で、下側開口を塞ぐキャップ（例えばゴム製又は樹脂製）を付加することが好ましい。もちろん、リード線１８ｂを挿通する貫通孔又は切欠き部をキャップに設ける必要がある。
【００６５】
図８において、実線の矢印は電動ポンプ２２から出力側の管路２２ｂを通って吐出管２３に送り出される液体の流れを示し、破線の矢印は発光素子１８から発して上方へ進む光を示している。発光素子（赤色ＬＥＤ）１８から発した赤色光は、透明隔壁３７ａを通って接続部材３７の吐出管接続部３７１及び吐出管２３の内部の液体中を上方に進み、液面ｗｓに至る。液体の表面張力（毛管現象）によって凹面状になっている液面ｗｓが赤色光で照射されるので、図７に示した水量シート３６の透明窓３６ａから赤く輝く液面ｗｓを容易に視認することができる。
【００６６】
図１０は、吐出管２３の下端部と接続部材３７の吐出管接続部３７１との接続部分を封止する吐出管下パッキン３８の形状を示す図である。図１０（ａ）は第１側面、図１０（ｂ）は底面、図９（ｃ）は第２側面をそれぞれ示している。図８及び図１０から分かるように、吐出管下パッキン３８は円筒形状の一部を切り欠いた形状を有する（図１０におけるＶＤが切欠き部）。このような形状により、吐出管下パッキン３８を吐出管２３及び接続部材３７に被せた状態で、吐出管下パッキン３８の前面側部分（電気ポットの前面側に対応する部分）３８１が背面側部分３８２より下方に長く延びるようになっている。
【００６７】
つまり、吐出管下パッキン３８がポンプ接続部３７２を逃げながら、吐出管接続部３７１の下端部まで前面及び側面を広く覆っている。これにより、発光素子１８から発した光が透明樹脂製の接続部材３７から外部（特に前面及び側面）へ漏れることが防止される。もちろん、吐出管下パッキン３８は遮光特性を有する。発光素子１８から発した光が透明樹脂製の接続部材３７から前面側又は側面側へ漏れると、前述の液面ｗｓが赤く輝いて見える効果が弱くなる現象が発生するが、上記のような構造によって、その現象を防ぐことができる。
【００６８】
なお、接続部材３７のポンプ接続部３７２と電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂとの接続部分を封止するポンプ接続パッキン３９は、図８に示すように、単純な円筒形状でよい。
【００６９】
また、図１０に示すように、吐出管下パッキン３８の背面側部分３８２には、中心から側方へずれた箇所の上部に位置決め用リブ（突起に相当する）３８ａが設けられている。この位置決め用リブ３８ａがバックパネルの切欠きに係合することにより、吐出管下パッキン３８の周方向のずれを無くして、吐出管２３の捻れ（傾き）を防止することができる。
【００７０】
図１１は、吐出管２３と接続部材３７を含む吐出管ユニットにバックパネル４０を取り付けた状態を前面側から見た斜視図である。図１２は、吐出管ユニットにバックパネル４０を取り付けた状態を背面側から見た斜視図である。
【００７１】
図１１及び図１２に示されているように、吐出管２３の上端側には、流量センサー２０との接続部を封止するための吐出管上パッキン７５が設けられている。吐出管２３の下端側には、接続部材３７との接続部を封止するための吐出管下パッキン３８が設けられている。バックパネル４０の前面側（凹面側）には、吐出管上パッキン７５を挟み込むように弾性保持する一対の上側保持突起４０１と、同様に吐出管下パッキン３８を弾性保持する一対の下側保持突起４０２が設けられている。
【００７２】
前述のように、吐出管下パッキン３８の背面側には位置決め用リブ３８ａが設けられている。図１２では、この位置決め用リブ３８ａを破線で示している。また、位置決め用リブ３８ａに係合する切欠き（係合部に相当する）４０４がバックパネル４０に設けられている。同様に、吐出管上パッキン７５の背面側には位置決め用リブ７５ａが設けられ（図１２では破線で示している）、この位置決め用リブ７５ａに係合する切欠き４０３がバックパネル４０に設けられている。
【００７３】
組立工程においてバックパネル４０を吐出管ユニットに装着する際に、バックパネル４０の上側保持突起４０１及び下側保持突起４０２を押し広げるように吐出管２３を嵌め込む。すると、一対の上側保持突起４０１及び一対の下側保持突起４０２がそれぞれ弾性変形しながら吐出管上パッキン７５及び吐出管下パッキン３８を挟み込む。図１１及び図１２から分かるように、一対の上側保持突起４０１（下側保持突起４０２）の対向する内面側が、吐出管上パッキン７５（吐出管下パッキン３８）の挟持される部分の外周面に沿う曲面形状に構成されている。これにより、上側保持突起４０１及び下側保持突起４０２による吐出管２３の保持（挟持）が一層安定したものとなる。
【００７４】
また、図１２に示すように、バックパネル４０に設けられた切欠き４０３及び４０４が吐出管上パッキン７５の位置決め用リブ７５ａ及び吐出管下パッキン３８の位置決め用リブ３８ａにそれぞれ係合する。これにより、吐出管ユニットとバックパネル４０との上下方向の位置決めが行われると共に、両者の軸合わせが行われる。つまり、吐出管上パッキン７５と吐出管下パッキン３８との周方向のずれを無くして、吐出管２３の捻れ（傾き）を防止することができる。
【００７５】
図１２から分かるように、バックパネル４０の下端側は可能な限り下方に長く延びている。これは、図７の電気ポットの前面図において、斜め上方からの視線で透明窓３６ａの下端付近を見たときもバックパネル４０による着色表示が切れないで見えるようにするためである。このため、バックパネル４０の下側の係合部である切欠き４０４の下側には角孔を挟んでバックパネル４０が延びている。
【００７６】
次に、発光水量表示の液面を照射する発光素子１８の駆動制御について説明する。制御部５１は、ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって駆動回路１８ｃを介して発光素子１８のオン・オフ制御を行う。
【００７７】
前述のように、本実施形態の電気ポットは光検出式の流量センサー２０を備えており、この流量センサー２０は、透明管内に設けられた回転羽根と、その回転羽根の回転速度を検出する光センサーとを有する。図１において、発光水量表示のための発光素子１８から上方に向かう光の一部は、液面ｗｓを通過して流量センサー２０まで達し、その光センサーの受光部によって受光され得る。その結果、流量センサー２０が正常に動作しなくなったり、検出精度が低下したりする。このような発光素子１８からの光の悪影響による流量センサー２０の誤動作を防止するために、制御部５１は、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに、発光素子１８の消灯又は減光を実行する。
【００７８】
図１３は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第１例を示すフローチャートである。ステップ＃１０１において、ロック解除ボタン４３が押下されたか否かをチェックし、押下された場合は続くステップ＃１０２でロック解除ＬＥＤ４３ａを点灯させる。
【００７９】
次のステップ＃１０３で再度ロック解除ボタン４３が押下されたか否かをチェックする。再度ロック解除ボタン４３が押下された場合は、ステップ＃１０４でロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯してステップ＃１０１に戻る。つまり、ロック解除状態をキャンセルする。そうでなければ、ステップ＃１０５で給湯ボタン４２が押下されたか否かをチェックし、押下された場合はステップ＃１０８以降の処理を実行する。
【００８０】
給湯ボタン４２が押下されていない場合は、次のステップ＃１０６で２０秒経過したか否かをチェックし、２０秒経過していなければステップ＃１０２に戻る。２０秒経過した場合はステップ＃１０７でロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯してステップ＃１０１に戻る。
【００８１】
給湯ボタン４２が押下されたときに実行するステップ＃１０８では、発光水量表示用の発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する。続くステップ＃１０９で電動ポンプ２２をオンにし、次のステップ＃１１０で給湯ボタン４２の押下状態が継続しているか否かをチェックする。押下状態が継続している場合はステップ＃１０８に戻り、発光素子１８を消灯し続けると共に電動ポンプ２２をオンにし続ける（ステップ＃１０９）。
【００８２】
給湯ボタン４２の押下状態が継続しなくなれば（給湯ボタン４２から指が離れれば）、ステップ＃１１１で電動ポンプ２２をオフにすると共に発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を点灯状態に戻す（ステップ＃１１２）。
【００８３】
なお、ステップ＃１０８において、発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。発光素子１８の輝度を下げるだけでも、流量センサー２０を構成する光センサーへの悪影響が無くなり、流量センサー２０が正常に機能しなくなったり、検出精度が低下したりすることが回避される場合がある。
【００８４】
図１４は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第２例を示すフローチャートである。上記の第１例では、給湯ボタン４２が押下されたときに発光素子１８を消灯する（又は減光する）が、図１４に示す第２例では、給湯禁止状態を解除するためのロック解除ボタン４３が押下された時点で発光素子１８を消灯する。
【００８５】
すなわち、ステップ＃２０２でロック解除ＬＥＤ４３ａを点灯させると共に、次のステップ＃２０３で発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する。したがって、ロック解除ボタン４３が再度押下されたとき（ステップ＃２０４のＹｅｓ）は、ロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯状態に戻す（ステップ＃２０５）と共に発光素子１８を点灯状態に戻す（ステップ＃２０６）。同様に、２０秒経過したときは（ステップ＃２０８のＹｅｓ）、ロック解除ＬＥＤ４３ａを消灯状態に戻す（ステップ＃２０９）と共に発光素子１８を点灯状態に戻す（ステップ＃２１０）。
【００８６】
その他の処理については図１３に示した第１例と同様である。また、この例でも第１例と同様に、流量センサー２０への悪影響を防止するために発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。
【００８７】
図１５は、制御部５１が実行する発光素子１８の駆動制御の第３例を示すフローチャートである。この例では、ロック解除ボタン４３又は給湯ボタン４２が押下されたときに発光素子１８を消灯するのではなく、実際に給湯が始まったことを流量センサー２０の検出信号によって制御部５１が検出したときに発光素子１８を消灯する。つまり、電動ポンプ２２がオンになり（ステップ＃３０８）、それによって流量センサー２０の回転羽根が回転して光センサーの出力信号（すなわち流量センサー２０の検出信号）が変化したときに（ステップ＃３０９のＹｅｓ）、発光素子（水量表示ＬＥＤ）１８を消灯する（ステップ＃３１０）。その他の処理については図１３に示した第１例と同様である。
【００８８】
なお、発光素子１８が点灯時に、その光の影響によって流量センサー２０の検出精度が低下するが、給湯開始に伴う流量センサー２０の検出信号の変化は正しく検出できるような場合に、この第３例の方法を使用することができる。発光素子１８からの光の悪影響に起因して、給湯開始に伴う流量センサー２０の検出信号の変化を正しく検出できないような場合はこの方法を使用することができない。また、第１例と同様に、流量センサー２０への悪影響を防止するために発光素子１８を消灯する代わりに、その輝度を下げる（減光する）ようにしてもよい。
【００８９】
上記のように、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光素子１８を消灯し、又は減光することによって流量センサー２０の誤動作を防止する方法に代えて、あるいはそれらの方法に加えて、次のような方法を実施してもよい。
【００９０】
すなわち、流量センサー２０を構成する光センサーの受光波長帯域と、発光水量表示のための発光素子１８の発光波長帯域とを互いに異ならせることにより、発光素子１８から発した光が流量センサー２０の光センサーに悪影響を及ぼさないようにする。例えば、流量センサー２０を構成する光センサーの受光部（ＰＤ６７）の前に光学フィルタを配置し、緑色又は青色を中心とする波長帯域の光成分が受光部（ＰＤ６７）で検出可能にする。また、流量センサー２０を構成する光センサーの発光部（ＬＥＤ６６）には、緑色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤを使用する。
【００９１】
こうすることにより、発光水量表示のための発光素子１８（赤色ＬＥＤ）から発した光が流量センサー２０まで到達しても、その光センサーの受光部（ＰＤ６７）には受光されなくなる、その結果、発光素子１８からの光に起因する流量センサー２０の誤動作が効果的に防止される。
【００９２】
上記の実施形態において、発光素子１８を不点灯にするモード（発光表示不点灯モード）を設けてもよい。例えば、電源投入後３秒以内に省エネコースボタン４９を押下すれば、発光表示不点灯モードになるようにする。あるいは、省エネコースボタン４９を押したままで電源を入れたときに発光表示不点灯モードになるようにする。あるいは、省エネコースボタン４９と選択ボタン４４を同時に３秒以上押下すると発光表示不点灯モードになるようにする。
【００９３】
夜間のように周囲が暗い場合に、ユーザが発光表示を目障りに感じる場合があるので、上記のような発光表示不点灯モードを設けることのメリットがある。発光素子１８を完全に消灯する代わりに、半分程度の輝度まで減光するようにしてもよい。
【００９４】
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は上記の実施形態や変形例に限らず、種々の形態で実施することができる。図示した制御のフローチャートはあくまで例示に過ぎない。
【００９５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気ポットによれば、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに発光水量表示のための発光素子の消灯又は減光が実行されるので、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を効果的に取り除いて、流量センサーの誤動作又は精度の低下を防止することができる。また、光検出式の流量センサーを構成する光センサーの受光波長帯域と、発光水量表示のための発光素子の発光波長帯域とを互いに異ならせる構成により、発光水量表示の発光素子からの光が流量センサーを構成する光センサーに及ぼす悪影響を一層効果的に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気ポットの断面図である。
【図２】操作パネルの構成例を示す平面図である。
【図３】マイコン基板、電源基板、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。
【図４】流量センサーの構造を示す図である。
【図５】流量センサーを構成する回転部材の構造を示す図である。
【図６】流量センサーの出力信号の波形例を示す図である。
【図７】電気ポットの正面から見た外観図である。
【図８】吐出管の下端側に発光素子を取り付ける構造の例を示す図である。
【図９】吐出管の下端部と電動ポンプの出力側の管路とを接続する接続部材の形状を示す図である。
【図１０】吐出管の下端部と接続部材の吐出管接続部との接続部分を封止する吐出管下パッキンの形状を示す図である。
【図１１】吐出管と接続部材を含む吐出管ユニットにバックパネルを取り付けた状態を前面側から見た斜視図である。
【図１２】吐出管ユニットにバックパネルを取り付けた状態を背面側から見た斜視図である。
【図１３】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１４】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１５】制御部が実行する発光素子の駆動制御の第３例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３ 内容器
１８ 発光素子
１９ 温度センサー
２０ 流量センサー
２１ 開口
２３ 吐出管
２５ 吐出口
３６ａ 透明窓
４２ 給湯ボタン（給湯指示手段）
４３ ロック解除ボタン（ロック解除手段）
５１ 制御部
ｗｓ 液面
Claims (5)
- 内容器の底部の開口から上部の吐出口に至る液体経路の垂直方向部分を構成する吐出管を透明管で構成し、外装ケース前面に設けた透明窓から吐出管とその内部の液面が視認可能に構成すると共に、前記吐出管の下方から前記吐出管内の液面を照射する発光素子を設けた発光水量表示方式の電気ポットであって、
前記吐出管の上端部に光検出式の流量センサーが接続され、該流量センサーの検出信号を用いて自動定量給湯の制御又は給湯量表示制御を実行すると共に前記発光素子の点灯制御を含む各種制御を実行する制御部が、給湯動作又は給湯のための操作が行われたときに、前記発光素子の消灯又は減光を実行するように構成されていることを特徴とする電気ポット。 - 前記給湯動作又は給湯のための操作として給湯指示手段が操作されたときに、前記制御部が前記発光素子の消灯又は減光を実行することを特徴とする
請求項１記載の電気ポット。 - 前記給湯動作又は給湯のための操作として給湯禁止状態を解除するためのロック解除手段が操作されたときに、前記制御部が前記発光素子の消灯又は減光を実行することを特徴とする
請求項１記載の電気ポット。 - 前記給湯動作又は給湯のための操作として前記流量センサーの検出信号が給湯による変化を生じたときに前記制御部が前記発光素子の消灯又は減光を実行することを特徴とする
請求項１記載の電気ポット。 - 前記光検出式の流量センサーを構成する光センサーの受光波長帯域と、前記発光水量表示のための発光素子の発光波長帯域とが互いに異なっていることを特徴とする
請求項１から４のいずれか１項記載の電気ポット。
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