JP4179219B2

JP4179219B2 - 電気湯沸かし器

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Publication number: JP4179219B2
Application number: JP2004144494A
Authority: JP
Inventors: 史太佳小笠原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005323802A

Description

本発明は、湯を吐出させるための電動ポンプを備えた電気湯沸かし器に関するものである。

従来、この種の電気湯沸かし器においては、電動ポンプ内の泡のかみ込み（泡がみ）などで湯が吐出し難い対策として、商用電源が供給されていないときに、電動ポンプに印加する電圧を定常時と起動時で切替え、起動時に定常時より高い電圧を印加することにより、安定した吐出量を確保するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、従来の電気湯沸かし器の構成を示すものであり、ロック解除スイッチ３３によりロック解除され、出湯スイッチ２４から信号入力すれば、ポンプ２５ａとモータ２５ｂからなる電動ポンプ２５が駆動され、湯を本体４０外へ吐出させるようになっている。そして、本体４０側方には商用電源供給手段であるマグネット式コネクタ３０が配置されている。また、商用電源が供給されていないときに機器に電源供給するバックアップ電源３４と、バックアップ電源３４を入力とした電動ポンプ駆動電源３１と、電動ポンプ駆動電源３１の出力を切替える切換手段３２とを有している。

上記の構成において、商用電源が供給されていないときに、先ず、ロック解除スイッチ３３が押されると、出湯スタンバイ状態になる。この状態において、出湯スイッチ２４がオンされると、あらかじめ設定された所定時間Ｔ１内は電動ポンプ駆動電源３１により高い電圧を電動ポンプ２５に供給し、所定時間Ｔ１が経過すると、切換手段３２により電動ポンプ駆動電源３１から電動ポンプ２５に供給する電圧を低い電圧に切替え、安定した吐出量を確保するようになっている。
特開２００３−６１８２６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電動ポンプ２５内の泡がみなどの対策として、電動ポンプ２５の起動時に高い電圧を印加するため、本来、商用電源が供給されていないとき（以下、バックアップ時とする）の液体の吐出を行うためのバックアップ電源３４に蓄えられている電力を、無駄に消費してしまうものであった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、バックアップ電源の電力消費を低減しつつ、バックアップ時の吐出を安定して行うことができる電気湯沸かし器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、容器内の液体を循環させる循環制御手段を備え、バックアップ時に、ロック解除手段により、電動ポンプのロックが解除されると、循環制御手段にて所定時間の間だけ液体を循環動作させる構成としたものである。

これによって、バックアップ電源の電力消費を抑えつつ、電動ポンプ内に溜まった泡を吐出し、バックアップ時の吐出を安定して行うことができるものである。

本発明の電気湯沸かし器は、バックアップ電源の電力消費を低減しつつ、バックアップ時の吐出を安定して行うことができる。

第１の発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を容器外へ吐出する制御を行う吐出制御手段と、前記容器内の液体を循環させる動作を行う循環制御手段と、前記吐出制御手段または前記循環制御手段により動作する電動ポンプと、前記電動ポンプの動作のロックもしくはロック解除を行うロック解除手段と、商用電源が供給されていないときの電源を成すバックアップ電源とを有し、商用電源が供給されていないときに、前記ロック解除手段にてロックが解除されると、第一の所定時間だけ前記循環制御手段にて前記電動ポンプを駆動して容器内の液体を循環させる構成としたことにより、バックアップ電源の電力消費を抑えつつ、電動ポンプ内に溜まった泡を吐出し、バックアップ時の吐出を安定して行うことができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、商用電源が供給されていないときに、電動ポンプを駆動する第一の所定時間を最大２秒以下としたことにより、容器内の液体を循環させるのに十分な時間であるとともに、消費電力が大きくなり過ぎること防ぎ、少ない消費電力で泡がみを取り除き、安定した吐出を行うことが可能となる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、商用電源が供給されなくなって、最初にロック解除手段にてロックを解除されたときのみ、電動ポンプを駆動して容器内の液体を循環させる動作を行う構成としたことにより、バックアップ時に複数回に渡って吐出が行われる際に、毎回循環動作を行わず、最初の１回だけとし、循環動作を繰り返すことによる無駄な電力消費を無くしつつ安定した吐出を行うができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、商用電源の供給が停止してからの経過時間を計時する計時手段を有し、前記計時手段にて計時した時間が第二の所定時間より長い場合には、ロック解除手段にてロックを解除されても、電動ポンプによる容器内の液体の循環動作を行わない構成としたことにより、商用電源の供給が停止すると容器内の液体の温度が時間経過とともに低下し、電動ポンプ内の泡がみも解消されるので、第二の所定時間以上経過すれば循環動作を行わず、無駄な電力消費を抑えることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明において、容器内の液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段にて検知した液位に応じて第二の所定時間を変える構成としたことにより、通常、商用電源の供給が停止してからの液体の温度低下や泡がみの解消は液位に反比例するので、各液位に最適な第二の所定時間を設定し、無駄な循環動作を防ぐことができ、無駄な電力消費を抑えることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、液体の温度を検知する温度検知手段を有し、商用電源が供給されていないときに、前記温度検知手段にて検知した温度が所定温度以下の場合には、ロック解除手段にてロックを解除されても、電動ポンプによる容器内の液体の循環動作を行わない構成としたことにより、液体の温度が十分低下し泡がみが解消されているにも関わらず循環動作を行うことを防ぎ、無駄な電力消費を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器を示すものである。

図１において、液体１ａを収容する容器１は円筒形をしている。加熱手段２は容器１に当接した、液体１ａの加熱もしくは保温を行うためであり、通常は加熱用と保温用の２つ以上のヒータで構成される。温度検知手段３は容器１に当接され、サーミスタなどで構成される。吐出制御手段４は、出湯スイッチ４ａなどで構成され、その操作でポンプ５ａとモータ５ｂからなる電動ポンプ５を駆動制御し、容器１内の液体１ａを容器１外へ吐出制御する。制御手段６は温度検知手段３で検知した温度を受けて各手段を制御するものである。加熱制御手段７は加熱手段２への通電を制御することにより、加熱手段２のオンオフ制御を行うものであり、一般的には、リレーやトライアックなどで構成される。循環制御手段８は電動ポンプ５を駆動制御し容器１内の液体１ａを循環させる動作を行うものである。

ここで、温度検知手段３で検知した温度は、制御手段６に伝えられ、その温度が、例えば、約９０℃より低い場合には、制御手段６から加熱制御手段７に命令を出し加熱用の加熱ヒータを制御し液体１ａの加熱を行い、温度検知手段３にて検知する温度勾配がほぼ横這いになると、容器１内の液体１ａが沸騰したと見なし、加熱手段２の加熱ヒータによる加熱を終了し、制御手段６からの命令により加熱制御手段７にて加熱手段２の保温ヒータによる保温制御を開始する。そして、液体１ａの温度が例えば約９８℃で安定するように保温制御を行う。

なお、容器１内の液体１ａの容器１外への吐出の経路は、電動ポンプ５に接続された導水路９と、導水路９に設けた切替弁１０と、この切替弁１０により分岐された出湯路１１で構成され、液体１ａはこの経路を通って容器１外へ吐出される。また、液体１ａの循環経路については、切替弁１０に至るまでは吐出経路と同様であるが、その後は切替弁１０により分岐された容器１へとつながる連通管１２を通過する経路となる。そして、液体１ａの循環は、連通管１２と接続された満水位置１ｂより上の部分より容器１に液体１ａが戻る構成となっている。

切替弁１０は具体的には電磁的に作動する弁と、その弁を作動させるためのコイルなどで構成されており、出湯スイッチ４ａのオンに連動して出湯路１１側に切り替わり、出湯スイッチ４ａがオフで循環制御手段８がオンすると連通管１２側に切り替わる動作を行う。

電動ポンプ５の動作のロックもしくはロック解除を行うロック解除手段１３は、出湯スイッチ４ａが押されても、このロック解除手段１３にてロックが解除されていないと、電動ポンプ５が駆動せず液体１ａの吐出が行われない構成となっている。すなわち、ロック解除手段１３にてロックが解除されている間に出湯スイッチ４ａをオンさせることによって電動ポンプ５は駆動するものである。

バックアップ電源１４は商用電源２１が供給されていないとき（バックアップ時）の電源を成すもので、電気二重層コンデンサ１４ａ、１４ｂ（図２）などで構成され、バックアップ時の電動ポンプ５の駆動電力にもなる。

表示手段１５は、温度検知手段３にて検知した容器１内の温度や、加熱制御手段７による加熱の状態や加熱保温の設定状態を表示するものであり、ＬＣＤやＬＥＤなどで構成される。

浄水フィルター１６は、活性炭などの触媒を内部に備え、容器１の連通管１２との接続部分近傍に取り付けられており、液体１ａの循環動作を行うと、連通管１２を通過した液体１ａが浄水フィルター１６を通り容器１内に戻る構成となっており、容器１内の液体１ａの湯沸かし時などに循環動作を行うことにより、液体１ａの浄化を行うことができる。

制御手段６は、図２に示す、マイクロコンピュータ６ａ（マイコン）によって構成され、その内部に商用電源２１の供給が停止してからの経過時間を計時する計時手段１７を備えている。

また、導水路９に対応して容器１内の液体１ａの液位を検知する液位検知手段１８を設けている。通常、容器１に液体１ａが注がれている場合は、容器１内の液体１ａの水位と同じ高さまで、導水路９にも液体１ａが満たされている構成となる。つまり、導水路９内の液体１ａの水位は容器１内の液体１ａの水量に比例している。

そして、充電手段１９は、商用電源２１が供給されているときにバックアップ電源１４への充電を行うものである。商用電源２１が供給されなくなると、バックアップ電源１４にて蓄えられた電力を昇圧手段２０（図２）にて昇圧し電力を供給する構成となっている。

次に、図２により本実施の形態における電気湯沸かし器の回路構成について説明する。

加熱手段２は、容器１内の液体１ａを加熱する加熱ヒータ２ａと、加熱ヒータ２ａよりも発熱量が少なく容器１内の液体１ａを加熱保温する保温ヒータ２ｂで構成されている。

温度検知手段３は、温度を抵抗値に変換するサーミスタ３ａと分圧用抵抗３ｂとで分圧値を作る。ここで、容器１内の液体１ａが対流する際や液体１ａが沸騰前に発生しやすい気泡の破裂などによるサーミスタ３ａの検知の揺らぎや、電気的外来ノイズを吸収するために、充放電用の抵抗３ｄと電解コンデンサ３ｅを備え、これらのポートの出力を、制御手段６をなすマイコン６ａにて温度を検出するタイミングに応じて変化させ、検知温度の変化を安定して精度よく検出することができる。こうして、電気的外来ノイズやサーミスタ３ａの検知の揺らぎを極力除去した分圧値をＡＤ変換器３ｃにて２進符号に変換する。ＡＤ変換器３ｃは、約１０〜１３０℃の範囲を単位温度幅（本実施の形態では約０．５℃）の温度刻みにし、温度を２進符号にて出力する。そして、この２進符号が１ビット変化するのに要する時間を検知して、例えば、ある所定時間以上要していれば、容器１内の液体１ａが沸騰状態になったため温度の上昇がほぼ横這いになったとして、加熱制御手段７にて加熱制御から保温制御に切替えたり、また、例えば、変化に要する時間がある所定時間以内であるのを連続的に検知した場合には、容器１内の液体１ａの量が不足しているために温度が急激に上昇していると判断し、加熱制御手段７にて加熱を停止したりする。

吐出制御手段４は、出湯スイッチ４ａと、マイコン６ａによってオンオフ制御される第一のトランジスタ４ｂと、第一のトランジスタ４ｂに直列に接続された抵抗４ｃとで構成される。

加熱制御手段７は、加熱手段２と直列に接続されたリレー接点７ａ、７ｂと、このリレー接点７ａ、７ｂの制御を行うリレーコイル７ｃ、７ｄで構成され、このリレーコイル７ｃ、７ｄに電流を流すことにより、前記リレー接点７ａ、７ｂを閉じるようになっている。

そして、循環制御手段８は、マイコン６ａによってオンオフ制御される第二のトランジスタ８ａと、第二のトランジスタ８ａに直列に接続された抵抗８ｂで構成される。ここで、循環動作時にモータ５ｂにかかる電圧は出湯動作時より低くなるので、抵抗８ｂは抵抗４ｃよりずっと大きな値の抵抗値となる。もしくは、抵抗４ｃが０Ωに近い値、あるいは０Ωに設定する必要がある。

また、切替弁１０は、第三のトランジスタ１０ａとコイル１０ｂで構成されており、通常は、この第三のトランジスタ１０ａはオフしており、そのため、コイル１０ｂにも電流が流れない構成となっていて、切替弁１０は液体１ａが連通管１２側に流れるようになっている。もし、第三のトランジスタ１０ａがオン状態でコイル１０ｂに電流が流れているときには、電磁的に作動する弁がコイルの磁気によって動作し、出湯路１１側へ接続する構成となっている。

ロック解除手段１３は、ロック解除スイッチ１３ａと、抵抗１３ｂと、抵抗１３ｃとによって構成される。ロック解除スイッチ１３ａは、マイコン６ａの第一のトランジスタ４ｂ、第二のトランジスタ８ａ、および第三のトランジスタ１０ａへの出力を決定する。ここで、ロック解除スイッチ１３ａがオンされると、マイコン６ａは、先ずそのときの出湯スイッチ４ａ状態を、この出湯スイッチ４ａに接続されているマイコン６ａのポートの電位によって判断する。この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。この電位が”Ｌ”の場合は、出湯スイッチ４ａがオフ状態（第二のトランジスタ８ａに接続された状態）であり、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせても即吐出にはならないので、マイコン６ａの出力を”Ｌ”から”Ｈ”に変え、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオン状態にする（この状態を、ロック解除状態という）。

このとき、切替弁１０は第三のトランジスタ１０ａのオンにより出湯路１１側に接続されている。このロック解除状態で出湯スイッチ４ａがオンされると、モータ５ｂに抵抗４ｃとの分圧の電圧がかかり、出湯スイッチ４ａがオンされている間、モータ５ｂに電流が流れ、容器１内の液体１ａが吐出される。また、吐出終了後もロック解除状態が継続されるのを防ぐために、ロック解除状態で出湯スイッチ４ａの電位が”Ｌ”状態であることを第三の所定時間（本実施の形態では１０秒とする）継続した場合には、マイコン６ａの出力を”Ｌ”にし、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオフさせロック解除状態を解く(ロック状態)。

また、循環動作については、前述した温度検知手段３の検知温度に応じて液体１ａの加熱を行う際に、第三のトランジスタ１０ａがオフしている状態で、第二のトランジスタ８ａをオンさせる。すると、モータ５ｂに抵抗８ｂとの分圧の電圧がかかり、モータ５ｂに電流が流れ、容器１内の液体１ａが導水路９を辿り、切替弁１０および連通管１２を通過して浄水フィルター１６を通って容器１内に戻る。この動作を液体１ａが沸騰する直前まで行い、液体１ａの浄化を行う。この循環動作中に、もし、ロック解除スイッチ１３ａがオンされると、まず、第二のトランジスタ８ａをオフさせる。

そして、出湯動作時と同じように、マイコン６ａは先ずそのときの出湯スイッチ４ａ状態を入力し、この出湯スイッチ４ａに接続されているマイコン６ａのポートの電位によって判断する。この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。そして、循環動作に戻るため、第二のトランジスタ８ａをオンさせる。一方、出湯スイッチ４ａに接続されているマイコン６ａのポートの電位が”Ｌ”の場合は、出湯スイッチ４ａがオフ状態であり、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせても即吐出にはならないので、マイコン６ａの出力を”Ｌ”（本実施の形態ではオープン）から”Ｈ”に変え、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオン状態にすることにより、循環動作を停止してロック解除状態にする。

表示手段１５は、ＬＣＤ１５ａとＬＥＤ１５ｂ、ＬＥＤ１５ｃ、ＬＥＤ１５ｄとＬＥＤ１５ｂに直列に接続された抵抗１５ｅ、ＬＥＤ１５ｃに直列に接続された抵抗１５ｆ、ＬＥＤ１５ｄに直列に接続された抵抗１５ｇによって構成され、ＬＣＤ１５ａでは、常時、温度検知手段３にて検知された温度をマイコン６ａの制御により５℃刻みのデジタル表示で表示する。

また、ＬＥＤについては、加熱手段２にて加熱動作をしているときは、抵抗１５ｅに接続されたマイコン６ａのポートを“Ｌ”にすることにより、ＬＥＤ１５ｂを点灯させて加熱動作中であることを表示する。そして、加熱手段２にて加熱中に温度検知手段３にて温度の上昇がほぼ横這いになったとことを検知し、加熱手段２の動作が加熱から保温に切り替わると、抵抗１５ｅへのマイコン６ａの出力を“Ｈ”（オープン）に切替え、ＬＥＤ１５ｂを消灯させると同時に、逆に抵抗１５ｆへの出力を“Ｈ”から“Ｌ”に切替え、ＬＥＤ１５ｃを点灯させて保温状態であることを表示する。また、ＬＥＤ１５ｄについては、前述したロック解除状態のとき、抵抗１５ｇにつながるマイコン６ａの出力を“Ｌ”に切替えて、ＬＥＤ１５ｄを点灯させて出湯可能状態であることを表示する。

なお、バックアップ電源１４は、電気二重層コンデンサ１４ａおよび１４ｂで構成され、商用電源２１が供給されているときに、定電流にて充電を行う充電手段１９にて充電され、グランドと電気二重層コンデンサ１４ａのプラス端子間の電圧が４Ｖ前後を保つように制御される。そして、商用電源２１が供給されなくなると、バックアップ電源１４にて蓄えられた電力を昇圧手段２０にて昇圧し電力を供給する。

図３は、マイコン６ａに記憶されたプログラムにおけるバックアップ時の出湯動作のフローチャートを示したもので、これにより一連の出湯動作を説明する。

バックアップ状態において、ステップｓ１では、ロック解除スイッチ１３ａが押されているかどうか継続的に判断する。ロック解除スイッチ１３ａが押されたのを検知すると、次にそのときの出湯スイッチ４ａ状態を、この出湯スイッチ４ａに接続されているマイコン６ａのポートの電位によって判断する（ステップｓ２）。

この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。この電位が”Ｌ”、つまり第二のトランジスタ８ａ側に繋がっている場合は、第一のトランジスタ４ｂと第二のトランジスタ８ａをオンさせてモータ５ｂに抵抗８ｂとの分圧の電圧を印加し、循環動作を行う（ステップｓ３）。この短時間の循環動作により、電動ポンプ５内に溜まった泡を取り除くことができる。また、ここで消費する電力は、出湯時に印加する電圧よりも低いため、例えば、高い起動電圧を印加して出湯するなどの動作を行うよりは、ずっと低い消費電力で動作を行うことができる。

そして、第一の所定時間（本実施の形態では２秒とする）経過すると（ステップｓ４）、第二のトランジスタ８ａをオフさせるとともに、第一のトランジスタ４ｂ、第三のトランジスタ１０ａをオン状態にする（ステップｓ５）。この状態で出湯スイッチ４ａが押されると、第一のトランジスタ４ｂもオンしているので、出湯動作が行われる。

そして、最後に出湯スイッチ４ａが押されてからの時間を計時し、その計時した時間が１０秒以内かどうか判断し（ステップｓ６）、１０秒を超えると、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａに繋がるマイコン６ａのポートを“Ｈ”から“Ｌ”にし、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオフさせてロック状態に戻す（ステップｓ７）。

以上のように、商用電源２１が供給されていないときに、ロック解除手段１３にてロックが解除されると、第一の所定時間だけ循環制御手段８にて電動ポンプ５を駆動して容器１内の液体１ａを循環させる構成としたことにより、バックアップ電源１４の電力消費を抑えつつ、電動ポンプ５内に溜まった泡を吐出し、バックアップ時の吐出を安定して行うことができるものである。

ここで、本実施の形態では第一の所定時間を２秒としたが、これは２秒に限るものでは無く、少なくとも電動ポンプ５内の泡のかみ込みを吐出するのに十分な時間であればよく、また、バックアップ電源１４の消費電力を抑える意味では最大でも２秒とするのが望ましい。

また、切替弁１０を電磁的に動作する構成とし、その制御もマイコン６ａにて行う構成としたが、これに限るものではなく、例えば、出湯路１１側と連通管１２側とを機構的に切換える構成とし、その機構的な動作を出湯スイッチ４ａのオンオフと連動させることも可能である。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器について、図１、２、４を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。

図４はマイコン６ａに記憶されたプログラムにおけるバックアップ時の出湯動作のフローチャートを示したもので、これにより一連の出湯動作を説明する。

この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。この電位が”Ｌ”、つまり第二のトランジスタ８ａ側に繋がっている場合は、商用電源２１が供給されなくなってから、ロック解除スイッチ１３ａを受け付け、循環動作を行ったかどうか判断する（ステップｓ３）。もし、商用電源２１が供給されなくなってから、まだ循環動作を行っていなければ、ステップｓ４に移行し、既に行っておれば、ステップｓ４およびステップｓ５を飛ばしステップｓ６に移行する。

ステップｓ４では、第一のトランジスタ４ｂと第二のトランジスタ８ａをオンさせて、モータ５ｂに抵抗８ｂとの分圧の電圧を印加し、循環動作を行う。この短時間の循環動作により、電動ポンプ５内に溜まった泡を取り除くことができる。また、ここで消費する電力は、出湯時に印加する電圧よりも低いため、例えば、高い起動電圧を印加して出湯するなどの動作を行うよりは、ずっと低い消費電力で動作を行うことができる。

そして、第一の所定時間（本実施の形態では２秒とする）経過すると（ステップｓ５）、第二のトランジスタ８ａをオフさせるとともに、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオン状態にする（ステップｓ６）。この状態で出湯スイッチ４ａが押されると、第一のトランジスタ４ｂもオンしているので、出湯動作が行われる。

そして、最後に出湯スイッチ４ａが押されてからの時間を計時し、その計時した時間が１０秒以内かどうか判断し（ステップｓ７）、１０秒を超えると、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａに繋がるマイコン６ａのポートを“Ｈ”から“Ｌ”にし、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオフさせてロック状態に戻す（ステップｓ８）。

以上のように、商用電源２１が供給されなくなって、最初にロック解除手段１３にてロックを解除されたときのみ、電動ポンプ５を駆動して容器１内の液体１ａを循環させる動作を行う構成としたことにより、バックアップ時に複数回に渡って吐出が行われる際に、毎回循環動作を行わず、最初の１回だけとし、循環動作を繰り返すことによる無駄な電力消費を無くしつつ安定した吐出を行うができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器について、図１、２、５を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。

図５はマイコン６ａに記憶されたプログラムにおけるバックアップ時の出湯動作のフローチャートを示したもので、これにより一連の出湯動作を説明する。

この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。この電位が”Ｌ”、つまり第二のトランジスタ８ａ側に繋がっている場合は、商用電源２１が供給されなくなってからの経過時間を計時手段１７で計時し、その時間が第二の所定時間以上かどうか判断する（ステップｓ３）。もし、商用電源２１が供給されなくなってから、第二の所定時間（本実施の形態では３０分とする）以上経過していなければ、ステップｓ４に移行し、既に経過していれば、ステップｓ４およびステップｓ５を飛ばしステップｓ６に移行する。

ここで、商用電源２１が供給されなくなってから第二の所定時間経過している場合に循環動作を行わないのは、バックアップ時は加熱動作を一切行わないため、容器１内の液体１ａの温度は低下する。温度の低下に伴い、容器１内の内圧も沸騰時に高くなった圧力が、徐々に低下し、それにつれて電動ポンプ５内に溜まった泡も減少し、一定時間以上経過すると出湯動作に影響ないレベルとなるためである。

ステップｓ４では、第一のトランジスタ４ｂと第二のトランジスタ８ａをオンさせて、モータ５ｂに抵抗８ｂとの分圧の電圧を印加し、循環動作を行う。この短時間の循環動作により、電動ポンプ５内に溜まった泡を取り除くことができる。またここで消費する電力は、出湯時に印加する電圧よりも低いため、例えば、高い起動電圧を印加して出湯するなどの動作を行うよりは、ずっと低い消費電力で動作を行うことができる。

以上のように、商用電源２１の供給が停止してからの経過時間を計時する計時手段１７を有し、計時手段１７にて計時した時間が第二の所定時間より長い場合には、ロック解除手段１３にてロックを解除されても、電動ポンプ５による容器１内の液体１ａの循環動作を行わない構成としたことにより、商用電源２１の供給が停止すると容器１内の液体１ａの温度が時間経過とともに低下し、電動ポンプ５内の泡がみも解消されるので、第二の所定時間以上経過すれば循環動作を行わず、無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、本実施の形態では第二の所定時間を３０分としたが、これに限る必要は無く、少なくとも電動ポンプ５内に溜まった泡が影響のないレベルになるのに十分な時間であればよい。

また、バックアップ時における容器１内の液体１ａの温度低下は、液体１ａの量に反比例することから、液位検知手段１８を設け、液位検知手段１８にて検知した液位レベルから、第二の所定時間を最適な値にすることにより、さらに無駄な循環動作による電力の消費を排除することが可能となる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における電気湯沸かし器について、図１、２、６を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。

図６はマイコン６ａに記憶されたプログラムにおけるバックアップ時の出湯動作のフローチャートを示したもので、これにより一連の出湯動作を説明する。

この電位が”Ｈ”となっておれば出湯スイッチ４ａがオンされている状態なので、第一のトランジスタ４ｂおよび第三のトランジスタ１０ａをオンさせると即吐出が行われるため危険であり、このロック解除スイッチ１３ａの入力を無効にする。この電位が”Ｌ”、つまり第二のトランジスタ８ａ側に繋がっている場合は、そのとき温度検知手段３にて検知した温度が所定温度（本実施の形態では９０℃とする）以下であるかどうか判断する（ステップｓ３）。もし、検知した温度が所定温度を超えておれば、ステップｓ４に移行し、所定温度以下であればステップｓ４およびステップｓ５を飛ばしステップｓ６に移行する。

ここで、温度検知手段３にて検知した温度が所定温度以下の場合に循環動作を行わないのは、容器１内の液体１ａの温度低下に伴い、容器１内の内圧も沸騰時に高くなった圧力が、徐々に低下し、それにつれて電動ポンプ５内に溜まった泡も減少するので、容器１内の液体１ａの温度が電動ポンプ５内に溜まった泡と相関関係があるためで、検知した温度が所定温度以下であれば出湯動作に影響ないレベルとなるためである。

ステップｓ４では、第一のトランジスタ４ｂと第二のトランジスタ８ａをオンさせてモータ５ｂに抵抗８ｂとの分圧の電圧を印加し、循環動作を行う。この短時間の循環動作により、電動ポンプ５内に溜まった泡を取り除くことができる。また、ここで消費する電力は、出湯時に印加する電圧よりも低いため、例えば、高い起動電圧を印加して出湯するなどの動作を行うよりは、ずっと低い消費電力で動作を行うことができる。

以上のように、液体１ａの温度を検知する温度検知手段３を有し、商用電源２１が供給されていないときに、温度検知手段３にて検知した温度が所定温度以下の場合には、ロック解除手段１３にてロックを解除されても、電動ポンプ５による容器１内の液体１ａの循環動作を行わない構成としたことにより、液体の温度が十分低下し泡がみが解消されているにも関わらず循環動作を行うことを防ぎ、無駄な電力消費を抑えることができる。

ここで、本実施の形態では所定温度を９０℃としたが、これは９０℃に限るものではなく、電動ポンプ５内の泡との関係で、出湯動作に影響を及ぼさないレベルになるだけの温度であればよいのは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、バックアップ電源の電力消費を低減しつつ、バックアップ時の吐出を安定して行うことができるので、電動ポンプを用いた液体貯湯装置などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１〜４における電気湯沸かし器の構成を示すブロック図同電気湯沸かし器の回路図本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態４における電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート従来の電気湯沸かし器の構成を示すブロック図

符号の説明

１容器
１ａ液体
３温度検知手段
４吐出制御手段
５電動ポンプ
８循環制御手段
１３ロック解除手段
１４バックアップ電源
１８液位検知手段
２１商用電源

Claims

液体を収容する容器と、前記容器内の液体を容器外へ吐出する制御を行う吐出制御手段と、前記容器内の液体を循環させる動作を行う循環制御手段と、前記吐出制御手段または前記循環制御手段により動作する電動ポンプと、前記電動ポンプの動作のロックもしくはロック解除を行うロック解除手段と、商用電源が供給されていないときの電源を成すバックアップ電源とを有し、商用電源が供給されていないときに、前記ロック解除手段にてロックが解除されると、第一の所定時間だけ前記循環制御手段にて前記電動ポンプを駆動して容器内の液体を循環させる構成とした電気湯沸かし器。
商用電源が供給されていないときに、電動ポンプを駆動する第一の所定時間を最大２秒以下とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
商用電源が供給されなくなって、最初にロック解除手段にてロックを解除されたときのみ、電動ポンプを駆動して容器内の液体を循環させる動作を行う構成とした請求項１または２に記載の電気湯沸かし器。
商用電源の供給が停止してからの経過時間を計時する計時手段を有し、前記計時手段にて計時した時間が第二の所定時間より長い場合には、ロック解除手段にてロックを解除されても、電動ポンプによる容器内の液体の循環動作を行わない構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
容器内の液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段にて検知した液位に応じて第二の所定時間を変える構成とした請求項４に記載の電気湯沸かし器。
液体の温度を検知する温度検知手段を有し、商用電源が供給されていないときに、前記温度検知手段にて検知した温度が所定温度以下の場合には、ロック解除手段にてロックを解除されても、電動ポンプによる容器内の液体の循環動作を行わない構成とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。