JPH0690004B2 - Shape memory alloy condition detector - Google Patents
Shape memory alloy condition detectorInfo
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- JPH0690004B2 JPH0690004B2 JP63140971A JP14097188A JPH0690004B2 JP H0690004 B2 JPH0690004 B2 JP H0690004B2 JP 63140971 A JP63140971 A JP 63140971A JP 14097188 A JP14097188 A JP 14097188A JP H0690004 B2 JPH0690004 B2 JP H0690004B2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Apparatus For Making Beverages (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は形状記憶合金（以下SMAと称す）を応用した機
器に使用される形状記憶合金の状態検知装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape memory alloy state detection device used in a device to which a shape memory alloy (hereinafter referred to as SMA) is applied.
従来の技術 従来SMAは温度により形状が変化する性質を利用し、温
度検知と形状変化時の力を利用したアクチュエータの両
方の働きをしていた。たとえば、コーヒーメーカにこの
ような働きをする形状記憶合金が使用されている。Conventional Technology Conventionally, SMA uses the property that the shape changes with temperature, and acts as both an actuator that uses temperature detection and force when the shape changes. For example, shape memory alloys having such a function are used in coffee makers.
従来この種のコーヒーメーカを第３図の概略構造図に基
づいて説明する。A conventional coffee maker of this type will be described with reference to the schematic structural diagram of FIG.
第３図において、１はSMAであり、SMA1は形状変形時
に、コーヒーを抽出するバスケット２にステンレス容器
３から湯を給湯する給湯バルブ４のバルブレバー５を駆
動して給湯バルブ４を開閉し、同時に、ステンレス容器
３の中の水を加熱するヒータ６のヒータスイッチ７をオ
ン・オフしている。また、SMA1へはステンレス容器３の
上部に設けられた蒸気噴出口3Aから蒸気が導かれ、SMA1
は、SMA1の温度が一定温度（臨界温度）以上になると伸
張し、臨界温度以下になると収縮する。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an SMA, and SMA1 drives the valve lever 5 of the hot water supply valve 4 for supplying hot water from the stainless steel container 3 to the basket 2 for extracting coffee to open and close the hot water supply valve 4, At the same time, the heater switch 7 of the heater 6 for heating the water in the stainless steel container 3 is turned on / off. In addition, steam is guided to the SMA1 from the steam jet port 3A provided at the upper part of the stainless steel container 3, and the SMA1
Expands when the temperature of SMA1 rises above a certain temperature (critical temperature) and contracts below the critical temperature.
上記構成における動作を説明する。まず、SMA1は収縮状
態にあり、ヒータスイッチ７はオンの状態とされ、商用
交流電源（図示せず）よりヒータ６へ通電され、ステン
レス容器３の中の水は加熱される。沸点を越えるとステ
ンレス容器３の蒸気噴出口3Aより蒸気が出て、SMA1へ導
かれ、ある一定温度（臨界温度）以上になると、SMA1が
伸張し、バルブレバー５を押し下げ、ヒータースイッチ
７をオフにする。同時にバルブレバー５は給湯バルブ４
を開にする。つまり、ヒータ６の通電が切られると同時
に、熱湯はバスケット２へ注ぎこまれる。ヒータ６の通
電が切られると、蒸気は止まり、SMA1の温度も下りSMA1
は収縮し、ヒータ６は通電すると共に給湯バルブ４も閉
となる。以下、この動作を繰返す。The operation of the above configuration will be described. First, the SMA 1 is in a contracted state, the heater switch 7 is turned on, electricity is supplied to the heater 6 from a commercial AC power source (not shown), and the water in the stainless steel container 3 is heated. When the boiling point is exceeded, steam comes out of the steam outlet 3A of the stainless steel container 3 and is guided to SMA1. When it reaches a certain temperature (critical temperature) or higher, SMA1 expands, pushes down the valve lever 5, and turns off the heater switch 7. To At the same time, the valve lever 5 is the hot water supply valve 4
Open. That is, the hot water is poured into the basket 2 at the same time when the heater 6 is de-energized. When the heater 6 is de-energized, the steam stops and the temperature of SMA1 goes down.
Contracts, the heater 6 is energized, and the hot water supply valve 4 is closed. Hereinafter, this operation is repeated.
発明が解決しようとする課題 しかし、従来のコーヒーメーカでは、SMA1でヒータスイ
ッチ７のオン・オフと給湯バルブ４の開閉を行わせるた
めにメカ構造が大きくなり、またSMA1にある程度力が必
要となるためSMA1の形状も大きくなければならないとい
う問題があった。そういう制約のため、ステンレス容器
３の外にSMA1をつけ、蒸気を導くという構造をとらねば
ならず、蒸気が外に出てユーザーにあたるという問題も
あった。However, in the conventional coffee maker, the mechanical structure becomes large in order to turn on / off the heater switch 7 and open / close the hot water supply valve 4 by the SMA1, and the SMA1 requires a certain amount of force. Therefore, there was a problem that the shape of SMA1 must be large. Due to such restrictions, it was necessary to attach a SMA1 to the outside of the stainless steel container 3 to guide the steam, and there was also a problem that the steam goes out and hits the user.
本発明は上記問題を解決するものであり、SMAの小型化
およびSMAを使用したメカ構造の小型化が可能な、SMAの
形成変化を電気的に検知できるSMAの状態検知装置を提
供することを目的とするものである。The present invention is to solve the above problems, and to provide a SMA state detection device capable of electrically detecting a change in SMA formation, capable of downsizing the SMA and a mechanical structure using the SMA. It is intended.
課題を解決するための手段 上記問題を解決するため本発明は、コイル状に形成され
た形状記憶合金（SMA）の形状変化を、電気のインダク
タンスの変化として電気的に検知するものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention electrically detects a shape change of a shape memory alloy (SMA) formed in a coil shape as a change in electric inductance.
作用 上記構成により、たとえばコーヒーメーカにおいて、SM
Aの形状変化によって給湯バルブの開閉を行い、同時にS
MAの形状変化をSMAの誘導インダクタンスの変化として
電気的に検知し、電気的にヒータをオンオフさせること
によって、従来例と比較してメカ構造を小さくすること
が可能となり、SMAの形状も小さくすることが可能とな
り、小型化が可能となる。Action With the above configuration, for example, in a coffee maker, SM
The hot water supply valve is opened and closed by changing the shape of A, and at the same time S
By electrically detecting the change in the shape of MA as the change in the inductive inductance of SMA and electrically turning on and off the heater, it is possible to make the mechanical structure smaller than the conventional example and also reduce the shape of SMA. It becomes possible to downsize.
実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例の形状記憶合金（SMA）の
状態検知装置を使用したコーヒーメーカの概略構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coffee maker using a shape memory alloy (SMA) state detection device according to an embodiment of the present invention.
コイル状に形成したSMAは、第１表に示すように、SMAの
温度ＴがSMAの臨界温度Tcより低いとき、SMAの形状はl1
と収縮し、そのときの誘導インダクタンスはL1となり、
SMAの温度ＴがSMAの臨界温度Tc以上のとき、SMAの形状
はl2と伸張し、そのときの誘導インダクタンスはL2とな
る。そこで、誘導インダクタンスの変化を検知すること
によりSMAの形状変化を検知することができる。As shown in Table 1, when the temperature T of SMA is lower than the critical temperature Tc of SMA, the shape of SMA is l 1 as shown in Table 1.
And the inductive inductance at that time becomes L 1 ,
When the temperature T of the SMA is equal to or higher than the critical temperature Tc of the SMA, the shape of the SMA expands to l 2 and the inductive inductance at that time becomes L 2 . Therefore, it is possible to detect the shape change of the SMA by detecting the change of the inductive inductance.
第１図において、11はSMAであり、制御回路12に、第２
図に示すように、このSMA11の形状変化を誘導インダク
タンスの変化によって検知するSMA11の状態検知装置で
あるインダクタンス分検知回路13を設け、このインダク
タンス分検知回路13の形状変化出力信号ａによってヒー
タスイッチオン・オフ回路14で、ステンレス容器15の中
の水を加熱するヒータ16のヒータスイッチ17をオン・オ
フ制御している。またSMA11は形状変化によりメカ的に
コーヒーを抽出するバスケット18にステンレス容器15か
ら湯を給湯する給湯バルブ19のバルブレバー20を駆動し
て給湯バルブ19のみを開閉している。SMA11にはステン
レス容器15の上部に設けられた蒸気噴出口15Aから蒸気
が導かれる。 In FIG. 1, 11 is an SMA, and the control circuit 12 has a second
As shown in the figure, an inductance component detection circuit 13 which is a state detection device for the SMA 11 that detects the shape change of the SMA 11 by the change of the inductive inductance is provided, and the heater switch is turned on by the shape change output signal a of the inductance component detection circuit 13. The off circuit 14 controls the on / off of the heater switch 17 of the heater 16 for heating the water in the stainless steel container 15. Further, the SMA 11 drives the valve lever 20 of the hot water supply valve 19 for supplying hot water from the stainless steel container 15 to the basket 18 for mechanically extracting coffee by changing the shape, and opens and closes only the hot water supply valve 19. Steam is guided to the SMA 11 from a steam outlet 15A provided at the upper part of the stainless steel container 15.
上記構成における動作を説明する。今SMA11の臨界温度T
cを水の沸点温度の下限90℃に設定する。まず、SMA11は
長さl1と収縮しておりインダクタンスはL1であり、制御
回路12のインダクタンス分検知回路13でSMA11の収縮状
態が検知され、ヒータースイッチオン・オフ回路14でヒ
ータースイッチ17はオンとされ、また給湯バルブ19は閉
とされる。水が沸点し、蒸気が出ると、蒸気噴出口15A
からSMA11に蒸気が導かれ、SMA11の温度が臨界温度Tcを
越えると、SMA11はl1からl2の長さと伸張し、給湯バル
ブ19をバルブレバー20を押し下げて開とする。同時に制
御回路12のインダクタンス分検知回路13でSMA11のイン
ダクタンスがL2になったことが検知され、ヒータースイ
ッチオン・オフ回路14でヒータスイッチ17はオフとされ
る。以下これを繰返す。The operation of the above configuration will be described. Now the critical temperature T of SMA11
Set c to 90 ° C, the lower limit of the boiling temperature of water. First, the SMA 11 is contracted to a length l 1 and the inductance is L 1 , and the contraction state of the SMA 11 is detected by the inductance component detection circuit 13 of the control circuit 12, and the heater switch 17 is turned on / off by the heater switch on / off circuit 14. It is turned on and the hot water supply valve 19 is closed. When water boils and steam comes out, steam outlet 15A
Steam is introduced into SMA11 from the temperature of SMA11 is exceeds a critical temperature Tc, SMA11 is stretched the length of l 2 from l 1, the hot water supply valve 19 is opened by pressing down the valve lever 20. At the same time, the inductance detection circuit 13 of the control circuit 12 detects that the inductance of the SMA 11 has reached L 2 , and the heater switch on / off circuit 14 turns off the heater switch 17. This is repeated below.
このように、コーヒーメーカにおいて、ヒータ16の制御
をSMA11の形状変化を電気のインダクタンスの変化とし
て電気に検知して行うことにより、従来例と比較してSM
A11にて給湯バルブ19の制御を行わないだけメカ構造を
小さくすることができ、SMA11の形状を小さくすること
ができる。As described above, in the coffee maker, the heater 16 is controlled by electrically detecting the change in the shape of the SMA 11 as a change in the electrical inductance, so that the SM
The mechanical structure can be made small only by not controlling the hot water supply valve 19 at A11, and the shape of the SMA 11 can be made small.
発明の効果 以上のように本発明によれば、たとえばコーヒーメーカ
において、ヒータスイッチをメカ構造でオン・オフする
のでなく、形状記憶合金（SMA）の形状変化を電気のイ
ンダクタンスの変化として電気的に検知し、電気的にオ
ン・オフすることによって、メカ構造を小さくすること
ができ、また、SMAは給湯バルブの開閉を行うだけなの
で形状も小さくすることができ、機器の小型化を計るこ
とができるなどの利点が得られる。また、ヒータースイ
ッチを電気的に制御できるので、マイクロコンピュータ
などを使って、シーケンシャルに制御することが可能と
なるなどの利点も得られる。As described above, according to the present invention, in a coffee maker, for example, a heater switch is not turned on and off by a mechanical structure, but a shape change of a shape memory alloy (SMA) is electrically changed as a change of electric inductance. By detecting and electrically turning it on and off, the mechanical structure can be made smaller.Since the SMA only opens and closes the hot water supply valve, the shape can also be made smaller, and the equipment can be made smaller. There are advantages such as being possible. Further, since the heater switch can be electrically controlled, it is possible to obtain an advantage that the heater switch can be sequentially controlled by using a microcomputer or the like.
第１図は本発明の一実施例の形状記憶合金の状態検知装
置を使用したコーヒーメーカの概略構造図、第２図は第
１図の制御ブロック図、第３図は従来の形状記憶合金を
使用したコーヒーメーカの概略構造図である。 11……形状記憶合金（SMA）、12……制御回路、13……
インダクタンス分検知回路（SMAの状態検知装置）、14
……ヒータスイッチオン・オフ回路、15……ステンレス
容器、15A……蒸気噴出口、16……ヒータ、17……ヒー
タスイッチ、18……バスケット、19……給湯バルブ、20
……バルブレバー。FIG. 1 is a schematic structural diagram of a coffee maker using a shape memory alloy state detection device of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control block diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is a conventional shape memory alloy. It is a schematic structure figure of the coffee maker used. 11 …… Shape memory alloy (SMA), 12 …… Control circuit, 13 ……
Inductance detection circuit (SMA status detection device), 14
...... Heater switch on / off circuit, 15 ... Stainless steel container, 15A ... Steam jet, 16 ... Heater, 17 ... Heater switch, 18 ... Basket, 19 ... Hot water supply valve, 20
...... Valve lever.
Claims (1)
変化を、電気のインダクタンスの変化として電気的に検
知する形状記憶合金の状態検知装置。1. A shape memory alloy state detection device for electrically detecting a shape change of a shape memory alloy formed in a coil shape as a change in electric inductance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140971A JPH0690004B2 (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Shape memory alloy condition detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140971A JPH0690004B2 (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Shape memory alloy condition detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01308903A JPH01308903A (en) | 1989-12-13 |
| JPH0690004B2 true JPH0690004B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=15281096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140971A Expired - Lifetime JPH0690004B2 (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Shape memory alloy condition detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690004B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3460369B1 (en) * | 2017-09-22 | 2020-04-22 | Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. | Induction controlled cooling |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63140971A patent/JPH0690004B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01308903A (en) | 1989-12-13 |
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Legal Events
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