JP3632664B2 - Electric water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消費電力の低減を図った電気湯沸かし器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電気湯沸かし器において、夜間の不使用時等に液体を保温するための電力を低減する方法には、「お休みタイマー」のようなものが一般的であった。以下、お休みタイマーについて図13を参照しながら説明する。
【0003】
図において、21は容器、22は容器21内の液体を加熱保温する加熱手段、23は容器21内の液体の温度を検知する温度検知手段、24は容器21内の液体を吐出する吐出手段25を制御する吐出制御手段である。吐出手段25は、液体を送り出す導水路25aと、この導水路中にあるポンプ25bと、このポンプを駆動させるモーター25cにて構成されている。27は温度検知手段23で検知した温度をもとに加熱手段22を制御する加熱制御手段、28は所定時間のあいだ加熱および保温動作を停止するタイマー動作を設定するためのタイマー設定手段である。
【0004】
上記構成において、容器21内の液体の温度が高い場合には、加熱手段22にて保温動作を行う。このときタイマー設定手段28にてタイマー動作が設定されると、保温動作を停止する。そして所定時間(一般的には約6時間)が経過すると加熱手段22にて加熱を行い、容器21内の液体を沸騰させる。これにより、例えば、夜、就寝前にタイマー動作を開始すると、保温動作を停止させることにより就寝中の保温電力を低減し、更には、朝には湯が沸いていて使うことができる構成となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、消費電力を低減するには、その都度、使用者がタイマー設定動作を行わなければならない、といった煩わしさがあった。
【0006】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者が設定操作することなく消費電力を低減するとともに使用者の使い勝手を向上することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の電気湯沸かし器は、生活学習手段を設け、使用者の使用パターンを記憶し、基本パターンを構築し、その基本パターンにもとづいて加熱保温制御を行い、加熱スイッチに命令が入力されると、加熱スイッチの命令を優先して湯沸かしを行うようにしたものである。
【0008】
これにより、普段使用しない時間帯には保温温度を下げ、使用者の煩わしい操作を要求することなく消費電力を低減することができ、更に、普段使用しない時間帯であっても加熱スイッチの命令により湯沸かしが行え、使い勝手が向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、所定期間の使用パターンを単位時間帯毎に記憶し、記憶した値から基本パターンを構築し、その基本パターンにもとづいて前記加熱手段を動作させる生活学習手段と、前記容器内の液体を強制的に加熱させる加熱スイッチとを有し、前記加熱スイッチが押された場合には、優先して加熱を行う構成とし、前記加熱スイッチが押されて湯沸かしを終了した時は、第一の所定時間の間は高温で保温し、その後、基本パターンにもとづいて加熱手段を動作させる構成とした電気湯沸かし器としたことにより、使用者の使用パターンに応じて生活学習手段にて加熱保温制御し、使用者が普段使用しない時間帯には保温温度を下げることにより、使用者の煩わしい操作を要求することなく消費電力を低減することができ、更に、普段使用しない時間帯であっても加熱スイッチに命令が入力されると、優先して加熱動作を行うことにより、使用者の使い勝手を向上することができる。
【0010】
さらに、使用者の意図どおり加熱動作を行ったにも関わらず、沸騰後使用者が湯を使う時に湯温が低下していることを防ぎ、更に使い勝手を向上することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、第一の所定時間は、湯沸かしを終了したところが属する時間帯までとする請求項1に記載の電気湯沸かし器としたことにより、生活学習手段にて制御する時間帯と同期させることができ、所定時間を別に設ける必要がなくなり、プログラムを簡略化させることができる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、第一の所定時間は、湯沸かしを終了したところが属する時間帯の次の時間帯までとする請求項1に記載の電気湯沸かし器としたことにより、請求項2に記載の発明と同様な効果を得ることができるだけでなく、少なくとも1つの時間帯の間は湯を高温で保温し、使用者が湯を使う時に湯温が低下していることを防ぎ、使い勝手を向上することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、待機動作を行う命令を入力する待機動作設定手段を有し、前記待機動作設定手段への入力を受け付けると、待機動作を開始するとともに、待機動作設定時間終了後、第二の所定時間だけ高温で保温し、その後は基本パターンにもとづいて加熱手段を動作させる構成とした請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気湯沸かし器としたことにより、使用者の煩わしい操作を要求することなく消費電力を低減することができ、更に、待機動作設定の命令が入力されると、優先して待機動作を行うことにより、使用者の使い勝手を向上することができる。
【0014】
請求項5に記載の発明は、待機動作を行う命令を入力する待機動作設定手段を有し、前記待機動作設定手段への入力を受け付けると、待機動作を開始するとともに、待機動作設定時間終了後、一度沸騰させた後、第二の所定時間だけ高温で保温し、その後は基本パターンにもとづいて加熱手段を動作させる構成とした請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気湯沸かし器としたことにより、使用者の煩わしい操作を要求することなく消費電力を低減することができ、更に、待機動作中、一切加熱・保温を行っていなかった液体を沸騰させ、煮沸された液体を吐出することが可能となり、使用者が吐出して液体を使用する際の衛生面を向上させることができる。
【0015】
請求項6に記載の発明は、第二の所定時間は、湯沸かしを終了したところが属する時間帯までとする請求項4または5に記載の電気湯沸かし器としたことにより、生活学習手段にて制御する時間帯と同期させることができ、所定時間を別に設ける必要がなくなり、プログラムを簡略化させることができる。
【0016】
請求項7に記載の発明は、第二の所定時間は、湯沸かしを終了したところが属する時間帯の次の時間帯までとする請求項4または5に記載の電気湯沸かし器としたことにより、請求項6に記載の発明と同様な効果を得ることができるだけでなく、少なくとも1つの時間帯の間は湯を高温で保温し、使用者が湯を使う時に湯温が低下していることを防ぎ、使い勝手を向上することができる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を参照しながら説明する。
【0018】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1における電気湯沸かし器の構成を示すものである。
【0019】
図において、1は液体を収容する円筒形の容器である。2は容器1に当接した、液体の加熱もしくは保温を行うための加熱手段であり、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。3は容器1に当接された温度検知手段で、サーミスタ等で構成される。4は吐出手段5を駆動し、容器1内の液体を外部へ吐出する吐出制御手段である。吐出手段5は、容器1から外部まで液体を送り出す導水路5aと、この導水路中にあるポンプ5bと、このポンプを駆動させるモーター5cにて構成されている。6は電気湯沸かし器を制御操作する操作部である。7は加熱制御手段であり、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等で構成される。
【0020】
ここで、温度検知手段3で検知した温度は、加熱制御手段7に伝えられ、その温度が例えば約90℃より低くなると、加熱制御手段7にて加熱用の加熱手段2を制御し、液体の加熱を行う。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内の液体が沸騰したと見なし、加熱手段2による加熱を終了し、加熱制御手段7にて保温ヒータによる保温制御を開始する。そして液体の温度が例えば約98℃で安定するように保温制御を行うものである。
【0021】
そして、31は生活学習手段であり、使用者の所定期間における使用パターンを単位時間帯毎に記憶し、記憶した値から基本パターンを構築し、その基本パターンにもとづいて加熱制御手段7を介して前記加熱手段2の動作を制御するものである。32は容器1内の液体を強制的に加熱させる加熱スイッチで、使用者が容器1内の液体を加熱させたいときに動作させるものである。加熱スイッチ32が押されると、生活学習手段31にて加熱制御手段7を制御して容器1内の液体が沸騰するまで加熱動作を行う。
【0022】
図2は本実施例の電気湯沸かし器の回路構成を示している。
【0023】
加熱手段2は、容器1内の液体を加熱する第一の発熱体2aと、第一の発熱体よりも発熱量が少なく容器1内の液体を加熱保温する第二の発熱体2bで構成されている。
【0024】
また、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内の液体が対流する際や液体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、後述するマイクロコンピュータ15(以後、マイコンと略す)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良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A/D変換器3cにて2進符号に変換する。A/D変換器3cは約10〜130℃の範囲を単位温度幅(本実施例では約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、第一の所要時間(本実施例では12秒とする)以上要していれば、容器1内の液体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り替えたり、また、例えば変化に要する時間が第二の所要時間(本実施例では0.5秒とする)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。
【0025】
吐出制御手段4は、図ではスイッチ4aと、スイッチ4aのオンオフによって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、マイコン15によってオンオフ制御される第二のトランジスタ4dと、マイコン15の出力を決定するロック解除スイッチ4eによって構成される。ロック解除スイッチ4eがオンされると、マイコン15は先ずその時のスイッチ4aの状態を、このスイッチ4aに接続されているマイコン15のポートの電位によって判断する。この電位が”L”となっておればスイッチ4bがオンされている状態なので、第二のトランジスタ4d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4eの入力を無効にする。電位が”H”の場合は、スイッチ4aはオフ状態であり第二のトランジスタ4dをオンさせても即吐出にはならないので、マイコン15の出力を”H”(本実施例ではオープン)から”L”に変え、第二のトランジスタ4dをオン状態にする(この状態を以下、ロック解除状態という)。ロック解除状態で第一のスイッチ4aがオンされると、第一のトランジスタ4bがオンしモーター5cに抵抗4cとの分圧の電圧がかかり、第一のスイッチ4aがオンされている間モーター5cに電流が流れ、容器1内の液体が吐出される。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、ロック解除状態でスイッチ4eの電位が”H”状態であるのを第三の所定時間(本実施例では10秒とする)継続した場合には、マイコン15の出力を”H”にし第二のトランジスタ4dをオフさせロック解除状態を解く。吐出手段5は、回路図ではモーター5cで構成されている。
【0026】
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、このリレーコイルに電流を流すことにより、前記リレー接点を閉じるようになっている。12は交流電源である。
【0027】
ここで、マイコン15は、図1における生活学習手段31にあたるものである。生活学習に関するマイコン15の動作については後述する。
【0028】
図3(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図3(b)は図3(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0029】
マイコン15では、24時間を単位時間帯毎(本実施例では20分)に分割し、24時間を72の時間帯で構成する。この各時間帯においてロック解除状態でスイッチ4aが押され、吐出動作が行われるのを検知すると、その時間帯の動作カウントを1増やす。同じ時間帯で2回以上スイッチ4aが押されるのを検知しても、動作カウントは1つしか増やさない。こうして使用者が吐出動作を行う回数を蓄積して、使用者が吐出したいときの基本パターンを構築していく。72の時間帯を所定期間(本実施例では1週間にあたる7回とする)繰り返してデータが蓄積されると、そのデータにもとづいて生活学習手段31による基本パターンを構築し、基本パターンにもとづいた動作を開始する。
【0030】
その基本パターンは、蓄積データにおいて、ある時間帯で3回以上カウントされている場合には、使用者が湯を吐出したい確率が高いと判断し、加熱制御手段7にて加熱手段2を制御し、容器1内の液体を高温(本実施例では約95℃とする)で保温する動作を行う。また3回未満しかカウントされていない場合には、使用者が湯を吐出する確率が低いと判断して、容器1内の液体を低温(本実施例では約60℃とする)で保温する動作を行う。
【0031】
このように、基本パターンで動作を行っていても、どうしても不規則的な使い方がされたり、生活パターンが変わったりする。そのようなときには、加熱スイッチ32がオンされて温度をあげることが考えられるために、加熱スイッチ32の加熱動作を優先的に行うようにしてある。また湯沸かし後も高温を維持させている。さらに、変化に対応するため、基本パターンも変化していく。
【0032】
その内容は、使用を開始して次のデータ(8日目のデータ)が蓄積されると、蓄積データの最も古いものを捨て、データを更新し常に最も新しい過去7回のデータにもとづいて動作を行う。ここで、図3(a)は過去7日間の蓄積データであり、図3(b)はこの蓄積データにもとづく生活学習動作パターンである。
【0033】
本来なら、図3(b)の動作を行うが、図4に示すように、3番目の時間帯で加熱スイッチ32が押されるのを検知すると、加熱手段3にて加熱を行い、一旦沸騰させ、沸騰を検知してから第一の所定時間(本実施例では10分とする)のあいだは95℃での保温を行う。ここで、沸騰検知してから、3番目の時間帯で吐出動作が行われたとする。その後は、基本パターンにもとづいた動作に戻る。
【0034】
そして、この8日目の蓄積データを追加したものが図5(a)である。図5(a)のデータにもとづいた生活学習動作が図5(b)であり、前日の加熱後の吐出動作が反映され、3番目の時間帯では、自動的に高温で保温する動作を行っている。
こうして、不規則な動作が行われても対応することにより、使用者の使用する基本パターンも対応していくことができる。
【0035】
以上のように、加熱スイッチ32の動作を優先させることにより、生活学習により使用者の手間を必要としない省エネ動作を行うことができるだけでなく、使用者が高温の湯が欲しい場合にも対応でき、使い勝手を向上することができる。
【0036】
なお、基本パターンの認識を吐出制御手段4の動作に基づくものとしたが、加熱スイッチ32への入力にもとづいても良く、更には、吐出制御手段4と加熱スイッチ32の両方の動作から基本パターンを構築することにより、より使用者の使用実態に合わせた自動制御動作を行うことができることは言うまでもない。
【0037】
また、基本パターンの認識をロック解除中にスイッチ4aが押されるのを検知した場合としたが、ロック解除中に限定する必要は無く、ロック状態でスイッチ4aが押されるのを検知した場合を追加してもよく、更には、ロック状態でスイッチ4eが押されるのを検知した場合としても、同様の効果が得られる。
【0038】
また、本実施例では、使用確率の判断において、3回以上の時は、使用確率が高いとしたが、3回に限定するものではなく、回数を増やすことにより、低温で保温する可能性が高くなり、より消費電力を低減できるし、一方、回数を減らすと低温で保温する可能性が低くなるが、使用者が液体を吐出したいときに、液体が高温で保温されている可能性が高くなり、回数は、消費電力と高温での保温確率のバランスによって決められるものである。
【0039】
また、本実施例では、時間帯は、24時間を分割する構成としたが、これに限定するものではなく、例えば、1週間を分割することにより、一週間単位での基本パターンを学習することも可能であるし、更には4週間を分割することにより1ヶ月単位での基本パターンを学習することも可能である。
【0040】
また、本実施例では、時間帯を72に分割する構成としたが、72に限定するものではなく、例えば分割数を増やす(もしくは減らす)ことにより、より使用者の基本パターンに近い動作を行うことも可能である。
【0041】
また、データを蓄積する回数を7回としたが、7回に限定するものではなく、例えば、回数を増やす(もしくは減らす)ことにより、より使用者の使用する基本パターンに近づけることも可能である。
【0042】
また、生活学習手段31にて基本パターンの動作をしているときに加熱スイッチ32の入力を受け付けると、加熱を開始し一旦沸騰させる構成としたが、一旦沸騰させる必要性はなく、例えば、沸騰前の高温で保温動作に移行する構成とすることも可能で、沸騰させないことにより、更に消費電力を低減することができる。
【0043】
さらに、一次電池や二次電池もしくは電気二重層コンデンサなどを備え、商用電源12がオフされた場合にも、電源を供給し、経過時間のカウントを行う構成とすることにより、商用電源が再度オンしたときに、生活学習手段31で記憶した時間帯に対するデータを活かして動作を再開することが可能となり、使い勝手を更に向上させることも可能である。
【0044】
(実施例2)
本発明の実施例2について図1、図2、図6を参照しながら説明する。
【0045】
図6(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図6(b)は図6(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0046】
ここで3番目の時間帯で加熱スイッチ32が押されるのを検知すると、本来ならば、蓄積データは2回であるので60℃にて保温する動作を行うが、加熱手段3にて加熱を行い、一旦沸騰させ、その後3番目の時間帯が終了するまで95℃での保温を行う。このように、沸騰後、95℃での保温を維持する時間を、基本パターンの動作を行う時間帯と同期させることにより、第一の所定時間を設ける必要が無くなり、プログラムを簡略化することが可能となる。
【0047】
(実施例3)
本発明の実施例3について図1、図2、図7を参照しながら説明する。
【0048】
図7(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図7(b)は図7(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0049】
ここで3番目の時間帯で加熱スイッチ32が押されるのを検知すると、本来ならば、蓄積データは2回であるので60℃にて保温する動作を行うが、加熱手段3にて加熱を行い、一旦沸騰させ、その後、次の4番目の時間帯が終了するまで95℃での保温を行う。ここで沸騰を検知した時間帯が3番目の時間帯の終了間際である場合に、3番目の時間帯で95℃の保温を終了してしまうと、湯が沸いて間もないのにすぐに低温での保温になる可能性がある。しかし使用者が高温の湯を吐出したくて加熱スイッチ32を押したにも関わらず、沸騰後に吐出する際、すでに温度が低くなっている可能性を排除し、使い勝手を更に向上させることが可能となる。
【0050】
(実施例4)
本発明の実施例4について図8、図9を参照しながら説明する。
【0051】
図において、33は待機動作を行う命令を入力する待機動作設定手段であり、待機動作設定手段に命令が入力されると、基本パターンにもとづいた動作は行わず、加熱手段2による加熱および保温を停止し、所定時間(本実施例では6時間とする)加熱および保温を一切行わない。待機動作設定されてから6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を加熱し沸騰させる動作に移行する。
【0052】
図9(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図9(b)は図9(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0053】
ここで待機動作設定から6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を沸騰するまで加熱する。そして沸騰を検知してから第二の所定時間(本実施例では10分とする)のあいだは高温(本実施例では95℃)で保温動作を行い、その後は蓄積データにもとづいた動作を行う。これにより、使用頻度が高い時間帯であっても、使用者の待機動作を優先させることにより、省エネ効果をさらに高めることが可能となる。また待機動作中、一切加熱・保温を行っていなかった液体を沸騰させ、煮沸された液体を吐出することが可能となり、使用者が吐出して液体を使用する際の衛生面を向上させることができるだけでなく、第二の所定時間のあいだ高温で保温することにより、待機動作後に使用者が湯を吐出したい場合に、湯温が低下してしまうことを防ぎ、使い勝手を向上することができる。
【0054】
なお、本実施例では待機動作として加熱保温を一切行わない動作としたが、低温(例えば60℃)で保温する動作としても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【0055】
また、本実施例では待機動作の時間を6時間としたが、6時間に限ったもので無く、待機動作の時間を数種類の中から選択できる構成とすることも可能で、更には、待機動作の時間を使用者が任意に設定することができる構成とすることにより、より使い勝手を向上させることができる。
【0056】
また、本実施例では、沸騰を検知した時間帯が終了するまでは、高温で保温する構成としたが、待機動作終了時が属する時間帯としても同様の効果が得られる。
【0057】
(実施例5)
本発明の実施例5について図8、10を参照しながら説明する。
【0058】
本実施例においては、待機動作設定手段33で待機動作設定がされてから6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を高温で保温する動作に移行するものである。他は実施例4と同様である。
【0059】
図10(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図10(b)は図10(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0060】
待機動作設定から6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を高温で保温する。そして高温(本実施例では95℃)に到達してから第二の所定時間(本実施例では10分とする)のあいだは高温で保温動作を行い、その後は蓄積データにもとづいた動作を行う。これにより、使用頻度が高い時間帯であっても、使用者の待機動作を優先させることにより、省エネ効果をさらに高めることが可能となる。
【0061】
なお、本実施例では実施例4と同様、種々の変形例が考えられるものであり、実施例に限られるものでは無い。
【0062】
(実施例6)
本発明の実施例6について図8、図11を参照しながら説明する。
【0063】
本実施例においては、待機動作設定手段33で待機動作設定がされてから6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を加熱し沸騰させる動作に移行するものである。他は実施例4と同様である。
【0064】
図11(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図11(b)は図11(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0065】
ここで、待機動作設定から6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を沸騰するまで加熱する。そして沸騰を検知した3番目の時間帯の間は高温(本実施例では95℃)で保温動作を行い、3番目の時間帯が終了すると、その後は蓄積データにもとづいた動作を行う。これにより使用頻度が高い時間帯であっても、使用者の待機動作を優先させ、省エネ効果をさらに高めることが可能となる。また待機動作中、一切加熱・保温を行っていなかった液体を沸騰させ、煮沸された液体を吐出することが可能となり、使用者が吐出して液体を使用する際の衛生面を向上させることができる。そして、高温での保温を維持する時間を、基本パターンの動作を行う時間帯と同期させることにより、第二の所定時間を設ける必要が無くなり、プログラムを簡略化することが可能となる。
【0066】
(実施例7)
本発明の実施例7について図8、図12を参照しながら説明する。
【0067】
本実施例においては、待機動作設定手段33で待機動作設定がされてから6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を加熱し沸騰させる動作に移行する。
【0068】
図12(a)は本実施例の生活学習の蓄積データであり、また図12(b)は図12(a)の蓄積データにもとづいた学習動作である。
【0069】
ここで待機動作設定から6時間が経過すると、加熱手段2により容器1内の液体を沸騰するまで加熱する。そして沸騰を検知した3番目の時間帯の間は高温(本実施例では95℃)で保温動作を行い、3番目だけでなく次の4番目の時間帯までの間は95℃で保温動作を行い、4番目の時間帯が終了すると、その後は蓄積データにもとづいた動作を行う。これにより、待機動作中、一切加熱・保温を行っていなかった液体を沸騰させ、煮沸された液体を吐出することが可能となり、使用者が吐出して液体を使用する際の衛生面を向上させることができるだけでなく、もし沸騰を検知した時間帯が3番目の時間帯の終了間際である場合に、3番目の時間帯で95℃での保温を終了してしまうと、沸騰を検知して間もないのにすぐに低温での保温になる可能性があり、使用者が高温の湯を吐出するつもりで待機動作設定手段33にて待機動作を設定したにも関わらず、吐出する際、すでに温度が低くなっている可能性を排除し使い勝手を更に向上させることが可能となる。
【0070】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、生活学習手段を設け、使用者の使用パターンを記憶し、基本パターンを構築し、その基本パターンにもとづいて加熱保温制御を行い、加熱スイッチに命令が入力されると、加熱スイッチの命令を優先して湯沸かしを行うようにしたことにより、普段使用しない時間帯には保温温度を下げ、使用者の煩わしい操作を要求することなく消費電力を低減することができ、更に、普段使用しない時間帯であっても加熱スイッチの命令により湯沸かしが行え、使い勝手が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1〜3における電気湯沸かし器の構成を示すブロック図
【図2】同電気湯沸かし器の回路図
【図3】(a)本発明の実施例1における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データ1を表わす図
(b)(a)における生活学習動作例1を示す図
【図4】同電気湯沸かし器における加熱スイッチを押したときの動作例を示す図
【図5】(a)同電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データ2を表わす図
(b)(a)における生活学習動作例2を示す図
【図6】(a)本発明の実施例2における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図7】(a)本発明の実施例3における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図8】本発明の実施例4〜7における電気湯沸かし器の構成を示すブロック図
【図9】(a)本発明の実施例4における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図10】(a)本発明の実施例5における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図11】(a)本発明の実施例6における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図12】(a)本発明の実施例7における電気湯沸かし器の基本パターンの蓄積データを表わす図
(b)(a)における生活学習動作例を示す図
【図13】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
2 加熱手段
3 温度検知手段
4 吐出制御手段
5 吐出手段
31 生活学習手段
32 加熱スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater designed to reduce power consumption.
[0002]
[Prior art]
In a conventional electric water heater, a method such as a “sleep timer” is generally used as a method for reducing the electric power for keeping the liquid warm when not in use at night. The rest timer will be described below with reference to FIG.
[0003]
In the figure, 21 is a container, 22 is a heating means for heating and keeping the liquid in the
[0004]
In the above configuration, when the temperature of the liquid in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, in order to reduce power consumption, the user has to perform a timer setting operation each time.
[0006]
The present invention solves the above-described conventional problems, and aims to reduce power consumption and improve user-friendliness without a user performing a setting operation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the electric water heater of the present invention is provided with a life learning means, memorizes the usage pattern of the user, constructs a basic pattern, performs heat insulation control based on the basic pattern, and heat switch When a command is input to the heater, water heating is performed with priority given to the command of the heating switch.
[0008]
As a result, the heat retention temperature can be lowered during periods of non-usage, reducing power consumption without requiring cumbersome operations by the user. Water heater can be used, improving usability.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 stores a container for storing liquid, heating means for heating the liquid in the container, and a usage pattern for a predetermined period for each unit time zone, and constructs a basic pattern from the stored values. And a life learning means for operating the heating means based on the basic pattern, and a heating switch for forcibly heating the liquid in the container. When the heating switch is pressed, priority is given. Heating When the heating switch is pushed and the water heater is finished, the temperature is kept at a high temperature for the first predetermined time, and then the heating means is operated based on the basic pattern. By using an electric water heater, heat and heat control is performed by means of life learning according to the usage pattern of the user, and the user is required to perform troublesome operations by lowering the heat holding temperature during times when the user does not normally use it. Power consumption can be reduced, and even when it is not normally used, when a command is input to the heating switch, the heating operation is prioritized to improve user convenience. Can do.
[0010]
further In spite of performing the heating operation as intended by the user, it is possible to prevent the hot water temperature from being lowered when the user uses the hot water after boiling, and to further improve the usability.
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
Claim 6 According to the invention described in
[0016]
[0017]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
(Example 1)
FIG. 1 shows the configuration of an electric water heater in
[0019]
In the figure,
[0020]
Here, the temperature detected by the
[0021]
And 31 is a life learning means, memorize | stores the usage pattern in a user's predetermined period for every unit time slot | zone, builds a basic pattern from the memorize | stored value, and uses the heating control means 7 based on the basic pattern. The operation of the heating means 2 is controlled.
[0022]
FIG. 2 shows the circuit configuration of the electric water heater of this embodiment.
[0023]
The heating means 2 includes a first heating element 2a that heats the liquid in the
[0024]
Further, the
[0025]
In the figure, the discharge control means 4 includes a switch 4a, a first transistor 4b controlled by turning on / off the switch 4a, a resistor 4c connected in series to the first transistor 4b, and a first controlled by an
[0026]
The heating control means 7 is composed of relay contacts 7a and 7b connected in series with the heating means 2 and relay coils 7c and 7d for controlling the relay contacts 7a and 7b. The relay contact is closed.
[0027]
Here, the
[0028]
FIG. 3A shows life learning accumulated data according to the present embodiment, and FIG. 3B shows a learning operation based on the accumulated data in FIG.
[0029]
The
[0030]
In the accumulated data, if the accumulated data is counted three times or more in a certain time zone, it is determined that the user has a high probability of discharging hot water, and the heating control means 7 controls the heating means 2. The operation of keeping the temperature of the liquid in the
[0031]
As described above, even if the operation is performed in the basic pattern, the usage is irregularly performed or the life pattern is changed. In such a case, it is considered that the
[0032]
When the next data (8th day data) is accumulated after the start of use, the oldest stored data is discarded, the data is updated, and the operation is always based on the latest seven previous data. I do. Here, FIG. 3A shows accumulated data for the past seven days, and FIG. 3B shows a life learning operation pattern based on the accumulated data.
[0033]
Originally, the operation of FIG. 3 (b) is performed, but as shown in FIG. 4, when it is detected that the
[0034]
FIG. 5A shows the data added on the 8th day. The life learning operation based on the data of FIG. 5 (a) is FIG. 5 (b), and the discharge operation after heating on the previous day is reflected, and in the third time zone, an operation of automatically keeping the temperature high is performed. ing.
In this way, by responding to irregular operations, the basic pattern used by the user can also be handled.
[0035]
As described above, by giving priority to the operation of the
[0036]
Although the basic pattern recognition is based on the operation of the discharge control means 4, it may be based on the input to the
[0037]
Although the basic pattern recognition is detected when the switch 4a is pressed during unlocking, it is not necessary to be limited to unlocking, and the case where it is detected that the switch 4a is pressed in the locked state is added. Furthermore, the same effect can be obtained even when it is detected that the switch 4e is pressed in the locked state.
[0038]
Further, in this embodiment, in the determination of the use probability, it is assumed that the use probability is high when it is three times or more. However, the use probability is not limited to three times, and there is a possibility of keeping the temperature low by increasing the number of times. However, if the number of times is decreased, the possibility of keeping at low temperature is reduced, but when the user wants to discharge the liquid, the possibility that the liquid is kept at high temperature is high. Thus, the number of times is determined by the balance between the power consumption and the heat retention probability at a high temperature.
[0039]
In the present embodiment, the time zone is configured to divide 24 hours. However, the present invention is not limited to this. For example, by dividing one week, a basic pattern in units of one week is learned. It is also possible to learn basic patterns in units of one month by dividing four weeks.
[0040]
In this embodiment, the time zone is divided into 72. However, the time zone is not limited to 72. For example, by increasing (or decreasing) the number of divisions, an operation closer to the basic pattern of the user is performed. It is also possible.
[0041]
Further, the number of times data is stored is set to 7. However, the number of times of data storage is not limited to 7. For example, by increasing (or decreasing) the number of times, the basic pattern used by the user can be made closer. .
[0042]
In addition, when the input of the
[0043]
Furthermore, the system is equipped with a primary battery, a secondary battery, an electric double layer capacitor, etc., and even when the
[0044]
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0045]
FIG. 6A shows life learning accumulated data of this embodiment, and FIG. 6B shows a learning operation based on the accumulated data of FIG. 6A.
[0046]
Here, when it is detected that the
[0047]
(Example 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 7A shows the accumulated data of life learning according to the present embodiment, and FIG. 7B shows the learning operation based on the accumulated data of FIG. 7A.
[0049]
Here, when it is detected that the
[0050]
(Example 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0051]
In the figure, 33 is a standby operation setting means for inputting a command for performing a standby operation. When a command is input to the standby operation setting means, the operation based on the basic pattern is not performed, and heating and heat insulation by the heating means 2 are performed. It stops and does not perform heating and heat retention at all for a predetermined time (6 hours in this embodiment). When 6 hours have elapsed since the standby operation was set, the operation moves to the operation of heating and boiling the liquid in the
[0052]
FIG. 9A shows life learning accumulated data of this embodiment, and FIG. 9B shows a learning operation based on the accumulated data of FIG. 9A.
[0053]
Here, when 6 hours have elapsed from the standby operation setting, the heating means 2 heats the liquid in the
[0054]
In this embodiment, the operation without heating and holding is performed as the standby operation, but it goes without saying that the same effect can be obtained when the operation is kept at a low temperature (for example, 60 ° C.).
[0055]
In this embodiment, the standby operation time is 6 hours. However, the standby operation time is not limited to 6 hours, and the standby operation time can be selected from several types. By using a configuration in which the user can arbitrarily set the time, the usability can be further improved.
[0056]
In this embodiment, the temperature is kept at a high temperature until the time period when the boiling is detected ends. However, the same effect can be obtained in the time period to which the standby operation ends.
[0057]
(Example 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0058]
In this embodiment, when 6 hours have elapsed since the standby operation setting means 33 set the standby operation, the heating means 2 shifts to an operation of keeping the liquid in the
[0059]
FIG. 10A shows life learning accumulated data of this embodiment, and FIG. 10B shows a learning operation based on the accumulated data of FIG. 10A.
[0060]
When 6 hours have elapsed from the standby operation setting, the liquid in the
[0061]
In the present embodiment, as in the fourth embodiment, various modifications can be considered, and the present embodiment is not limited to the embodiment.
[0062]
(Example 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0063]
In this embodiment, when 6 hours have elapsed since the standby operation setting means 33 set the standby operation, the heating means 2 shifts to the operation of heating and boiling the liquid in the
[0064]
FIG. 11A shows accumulated data of life learning according to this embodiment, and FIG. 11B shows a learning operation based on the accumulated data of FIG. 11A.
[0065]
Here, when 6 hours have elapsed from the standby operation setting, the heating means 2 heats the liquid in the
[0066]
(Example 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0067]
In this embodiment, when 6 hours have elapsed since the standby
[0068]
FIG. 12A shows life learning accumulated data of this embodiment, and FIG. 12B shows a learning operation based on the accumulated data of FIG. 12A.
[0069]
Here, when 6 hours have elapsed from the standby operation setting, the heating means 2 heats the liquid in the
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the life learning means is provided, the usage pattern of the user is stored, the basic pattern is constructed, the heating and heat insulation control is performed based on the basic pattern, and the command is input to the heating switch. If the heater switch is given priority, the water heating temperature is lowered during times when it is not normally used, and power consumption can be reduced without requiring annoying operations by the user. In addition, even in a time zone that is not normally used, water heating can be performed by a command from the heating switch, improving usability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric water heater in
[Fig. 2] Circuit diagram of the electric water heater
FIG. 3A is a diagram showing accumulated
(B) The figure which shows the life learning operation example 1 in (a)
FIG. 4 is a view showing an operation example when a heating switch is pushed in the electric water heater.
5A is a diagram showing accumulated
(B) The figure which shows the life learning operation example 2 in (a)
6A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
FIG. 7A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an electric water heater in Examples 4 to 7 of the present invention.
FIG. 9A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
FIG. 10A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
FIG. 11A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in Embodiment 6 of the present invention.
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
12A is a diagram showing accumulated data of a basic pattern of an electric water heater in
(B) The figure which shows the life learning operation example in (a)
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a conventional electric water heater
[Explanation of symbols]
1 container
2 Heating means
3 Temperature detection means
4 Discharge control means
5 Discharge means
31 Life learning means
32 Heating switch
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002018072A JP3632664B2 (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Electric water heater |
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| JP2002018072A JP3632664B2 (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Electric water heater |
Publications (2)
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| JP2003210329A JP2003210329A (en) | 2003-07-29 |
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| Country | Link |
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- 2002-01-28 JP JP2002018072A patent/JP3632664B2/en not_active Expired - Lifetime
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