説明

電気湯沸かし器

【課題】使用時間、不使用時間を検知して不使用時間を低温保温することで消費電力を抑える学習機能による自動制御において、近年の高断熱保温性能を有する電気湯沸かし器においては、不使用時間が短時間の場合は、温度低下する時間も低温保温する時間も短くなるため省電力効果が低くなる逆転現象が起こるという課題があった。
【解決手段】不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように判断し、且つ液位検知手段13による液位に応じて第一所定時間を変更して以降の省電力保温を省電力保温手段7により制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使用者の使用状況を学習し、学習した結果に基づき、容器内の液体の温度制御を自動的に行う省電力機能を備えた電気湯沸かし器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、省エネ機能を備えた電気湯沸かし器では、1日を所定の単位時間に区切り、その単位時間毎に使用時間、不使用時間を判定し、累積記憶した情報に基づいて自動で使用時間は保温する温度を高温とし、不使用時間は低温保温するようにして保温消費電力を低減するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−210328号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の構成では、不使用時間が連続して長時間に及ぶ場合は、低温保温する温度に向かって温度下降する時間や低温保温する時間が長くなるため、保温電力は低く抑えられ、その後不使用時間終了時に低温から高温に向かって高出力のヒータで再び湯沸かしする時に費やされる消費電力を加えてもその間に高温保温を継続した場合の消費電力よりも省電力効果が大きい。しかし、不使用時間が短時間の場合は、温度低下する時間も低温保温する時間も短くなるため省電力効果は小さくなる。そのため、近年の高断熱保温性能を有する電気湯沸かし器においては高温保温を継続した方が、消費電力が低くなる逆転現象が起こるという課題があった。
【0005】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、不使用時間の長短と容器に保温する湯量により、省電力効果が得られない場合は、省電力保温動作を行わないように判断して制御をおこない、省電力効果を高めた電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、記憶手段から得られた使用実績に基づき使用時間を保温温度選択手段による選択温度で保温し、不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段を備え、省電力保温手段は、不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように判断し、且つ液位検知手段による容器内の液位に応じて第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行うとしたものである。
【0007】
これによって、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、容器内の液位によって調整した第一所定時間より短い不使用時間は省電力保温を行わないことで不使用時の消費電力低減を図ることができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の電気湯沸かし器は、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、容器内の液位に応じた第一所定時間より短い不使用時間の省電力保温を行わないように判定することで、保温時の消費電力効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態1における電気湯沸かし器の構成図
【図2】本発明の実施の形態1における電気湯沸かし器の容器の液位に応じた省電力保温手段の制御を示す図
【図3】本発明の実施の形態1における電気湯沸かし器の容器の湯量が2.4における省電力保温手段の省電力効果を示す図
【図4】本発明の実施の形態1における電気湯沸かし器における容器の湯量が1.8における省電力保温手段の省電力効果を示す図
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体を複数の温度で保温するよう選択する保温温度選択手段と、前記容器内の液体を給湯する給湯手段と、前記容器内の液位を検知する液位検知手段と、前記給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、前記使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段から得られた使用実績に基づき前記使用時間を前記保温温度選択手段による選択温度で保温し、前記不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように前記加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段とを備え、前記省電力保温手段は、前記不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように前記加熱手段を制御し、且つ前記液位検知手段による前記容器内の液位に応じて前記第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行うとしたものである。
【0011】
これによって、使用検知手段により使用時間と不使用時間を判定し、省電力保温手段はその不使用時間に省電力保温した場合に消費する保温下降時と所定温度での保温と不使用時間終了時の選択温度まで昇温する湯沸かし電力の合計よりその不使用時間を選択温度で高温保温した方が省電力効果が高くなる場合について、予め与えられている液位に応じた第一所定時間より短い場合は省電力保温を行わないようにすることができるため、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、省電力保温するよりは保温継続することで保温時の消費電力をさらに低減できるようにすることができる。
【0012】
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。
【0013】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電気湯沸かし器の構成図を示すものである。図1において、本体9内に液体を収容する有底筒状の定格容量3Lの容器1があり、湯沸かし用の925Wと保温用の75Wの2種類のヒータで構成された加熱手段8を備えている。
【0014】
容器1の底部には温度検知手段2を当接させており、容器1内の湯温を検知する。容器1内のお湯を吐出口11から外部に給湯するための電動ポンプ12は容器1の下方に設置されている。
【0015】
液位検知手段13は、透明ガラス管である水管13aと水管13aに対向して取り付けた5対の赤外線発光素子13bと受光素子である13cから構成している。そして、容器1の液位が同じになる水管13aの液位レベルを検知することにより容器1の水量を検知する。
【0016】
容器1の内容量は3Lであり、液位検知手段13の水位検知は600mL毎に5段階の水量が検知できるように構成している。
【0017】
使用者が容易に操作できる上方前面の操作部には、お湯を給湯するためのスイッチである給湯手段4と、保温温度を98℃、90℃から選択して設定するスイッチである保温温度選択手段3が設置されている。
【0018】
次に、使用検知手段5は、給湯手段4が操作され電動ポンプ12が動作されたことを検知するものである。記憶手段6は、単位時間を30分として、使用検知手段5からの使用時間および不使用時間の検知データを30分単位のデータとして記憶する。省電力保温手段7は、記憶手段6の記憶データに基づき以降の使用時間を保温温度選択手段3により選択された保温温度で保温し、不使用時間を約62℃の低温で保温する。
【0019】
以上のように構成された電気湯沸かし器について、以下その動作、作用を説明する。
【0020】
本実施の形態の記憶手段6と省電力保温手段7の制御方法を図2を参照しながら更に詳細に説明する。
【0021】
図2は本発明の第1の実施の形態における電気湯沸かし器の容器の液位に応じた省電力保温手段の制御を示す図であり、図2(a)は、一例として1日24時間の中の時刻5時から17時について単位時間30分毎に給湯手段4により給湯された回数を示すグラフと、24時間を48個のデータアドレスに割り当てた時の時刻5時から17時に該当するデータアドレス11番から34番の給湯回数を示す表である。
【0022】
例えば、7時から7時30分までの30分間に給湯された回数は4回であり、該当するデータアドレスは15番である。このときの保温温度選択手段3による保温温度選択は90℃である。
【0023】
図2(b)は、使用検知手段5により、1回以上の給湯があった時間を使用データ「1」、給湯が無かった時間を使用データ「0」として、時刻に対応するデータアドレスを記憶手段6に記憶されたものである。
【0024】
図2(c)は、省電力保温手段7により、記憶手段6のデータアドレスに記憶された使用データに基づく不使用時間のうち液位に応じた第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように使用データに変更を行ったデータである。
【0025】
図2(d)は、時刻5時から17時の間の液位の変遷を示す表である。本実施の形態では、保温温度の選択が90℃の時について、湯量が2.4の第一所定時間は1時間30分としているため不使用時間が1時間30分以下であるデータアドレス20、21、22の使用データ「0」を「1」に変更している。
【0026】
湯量が1.8の第一所定時間は30分としているため、30分以下の不使用時間は無いため使用データの変更は無い。以上の変更データに基づき省電力保温手段7が加熱手段8を制御して実績取得した翌日に保温制御した結果が図2(e)の温度チャートになる。
【0027】
また、図2(e)において、a、b部の破線部はデータアドレス20、21,22の使用データを変更せずに「0」のままとした場合に動作する省電力保温の温度カーブを示している。
【0028】
温度カーブaは保温温度62℃に向かって温度降下している状態である。温度カーブbは不使用時間が終了し設定温度90℃に向かって湯沸かしを行っている状態である。
【0029】
ここで、水量が2.4で不使用時間を省電力保温した温度カーブa、bに費やす消費電力と、その間選択温度90℃で保温継続した場合に費やす消費電力について実測値による比較検証結果を図3に基づいて説明する。
【0030】
図3は、本発明の第1の実施の形態における電気湯沸かし器の容器の湯量が2.4における省電力保温手段の省電力効果を示す図であり、容器1に2.4の湯を保温した場合の消費電力を測定したデータである。
【0031】
図3(A)欄の湯温は選択温度90℃から降下した時の温度、図3(B)欄の温度降下はその温度に降下する時間とその温度に到達するまでに要した消費電力である。降下時には保温ヒータは入らないので消費する電力は制御回路等が動作するための電力となる。
【0032】
本実施の形態では0.85Wである。図3(C)欄の再湯沸かしはその時の降下温度から選択温度90℃に向かって湯沸かしした時に費やす湯沸し時間と消費電力であり、本実施の形態では925Wのヒータで湯沸かしを行っており、加熱効率は約92%程度のヒータである。
【0033】
図3(D)欄の経過時間は図3(B)温度降下と図3(C)再湯沸かしに費やした時間の合計である。図3(E)欄の合計は図3(B)温度降下と図3(C)再湯沸かしに費やした消費電力の合計であり、この合計が省電力保温時の消費電力となる。
【0034】
図3(F)欄の選択温度で保温継続は、図3(D)経過時間の間を選択温度90℃で保温継続した場合に費やした消費電力である。本実施の形態では90℃保温の保温電力は13Wである。
【0035】
図3(G)欄の省電力効果は、図3(F)選択温度で保温継続から図3(E)合計を引いた差であり、消費電力が+のときは選択温度90℃で保温継続した方が消費電力は低いことを表している。
【0036】
本実施の形態では、図3(A)湯温が84℃まで降下させるよりは保温継続した方が消費電力は低い結果となっている。この時の経過時間は1.69時間であった。
【0037】
また、83℃以下に温度降下させた場合は選択温度90℃で保温継続させた方が消費電力は大きくなる結果であった。この結果より、1.69時間以内の不使用時間は、省電力保温を行うより選択温度で保温継続した方が消費電力は少なくなるため、液位が2.4のときの第一所定時間を1時間30分と決めて、1時間30分以内の不使用時間は使用時間に変更するように省電力保温手段7は記憶手段6の使用データを変更するようにしている。
【0038】
本実施の形態で使用した電気湯沸かし器においては図3の結果であるが、容器1の断熱性能が違えば降下時間が変わってくる。
【0039】
また、湯沸かしヒータの電力や加熱効率、保温電力などの条件により省電力効果が得られる第一所定時間が変わるため、使用する電気湯沸かし器によって第一所定時間の調整が必要となってくる。
【0040】
図4は、本発明の第1の実施の形態における電気湯沸かし器における容器の湯量が1.8における省電力保温手段の省電力効果を示す図であり、容器1に湯量が1.8の湯を保温したときの消費電力を測定したデータである。
【0041】
本実施の形態では、図4(A)湯温が88℃まで降下させるよりは保温継続した方が消費電力は低い結果となっている。この時の経過時間は0.56時間であった。
【0042】
また、87℃以下に温度降下させた場合は選択温度90℃で保温継続させた方が消費電力は大きくなる結果であった。
【0043】
この結果より、0.56時間以内の不使用時間は、省電力保温を行うより選択温度で保温継続した方が消費電力は少なくなるため、省電力保温手段7は湯量が1.8のときの第一所定時間を30分と決めて、30分以内の不使用時間は使用時間に変更するように記憶手段6の使用データを変更するようにしている。
【0044】
このため、図2(e)の13時30分から15時までの湯量が1.8で保温している1時間30分の不使用時間については、温度下降させて省電力保温させる結果となる。
【0045】
以上のように、本実施の形態においては、給湯手段4による給湯動作を使用検知手段5で検知し、使用時間と不使用時間を記憶手段6に記憶し、省電力保温手段7は、記憶手段6から得られた使用実績に基づいて、使用時間は保温温度選択手段3による選択温度で保温し、不使用時間は選択温度よりも低い所定温度で保温する省電力保温を行う。
【0046】
さらに、不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないようにし、且つ液位検知手段13による湯量に応じて第一所定時間を変更するようにしたことにより、湯量に最適な省電力制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0047】
以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、使用状態を検知し、不使用時の消費電力低減を保温温度などの条件に応じて制御することが可能となるので、長時間の保温を伴うような加熱調理機器等の用途に有効である。
【符号の説明】
【0048】
1 容器
2 温度検知手段
3 保温温度選択手段
4 給湯手段
5 使用検知手段
6 記憶手段
7 省電力保温手段
8 加熱手段
13 液位検知手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体を複数の温度で保温するよう選択する保温温度選択手段と、前記容器内の液体を給湯する給湯手段と、前記容器内の液位を検知する液位検知手段と、前記給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、前記使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段から得られた使用実績に基づき前記使用時間を前記保温温度選択手段による選択温度で保温し、前記不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように前記加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段とを備え、前記省電力保温手段は、前記不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように前記加熱手段を制御し、且つ前記液位検知手段による前記容器内の液位に応じて前記第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行う電気湯沸かし器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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