JP3633574B2 - 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、学習結果に基づいて加熱手段への通電を自動制御する省電力機能を備えた電気湯沸かし器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電気湯沸かし器では、消費電力を低減するためプログラムタイマーを設けたものが提案されている。
【0003】
前記プログラムタイマー式によれば、使用者があらかじめ設定した時間だけ通電をオフあるいは低温保温させ、設定時間経過後は強制的に沸騰させた後高温保温あるいは高温保温させるのみである。
【0004】
【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、使用者が使用毎にプログラムタイマーの設定、または解除を行う必要が生じ煩わしい。また、設定した時間だけ低温保温する構成の場合、前記設定した時間が経過すると、沸騰が不要なときでも強制的に沸騰させるため省エネ効果は望めない、あるいは、自動的に低温から高温での保温制御に移行するのみなので、前記設定した時間の低温保温中に温度低下による自動湯わかしを行わない程度の水を追加しても、前記設定した時間が経過ししばらくすると、高温のお湯を提供することはできるが、そのお湯が必ずしも一旦沸騰させ浄水された美味しいお湯とは限らない。さらに、前記設定した時間が経過し、低温から高温へ保温温度を変更して高温に到達するまで最大電力で加熱してしまうと、他の機器の動作と重なった場合、電源ブレーカーが動作し、機器への電源が供給されなくなるため、以後のプログラム動作が中断してしまうばかりか、プログラム記憶手段が用意されていなければ、プログラム設定を最初からやり直す必要があり煩わしい。
【0005】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、使用者の使用パターンを学習し、その学習結果に基づいて、使用頻度の低い時間帯は低温、使用頻度の高い時間帯は高温で保温し、使用時間帯になり低温から高温での保温制御に切り替わる時に、低温保温中に自動湯わかしを行わない程度の水の追加を検知していたならば、一旦沸騰まで加熱した後に高温で保温を行って、必ず浄水された美味しいお湯を提供でき、さらに、このとき、加熱ヒータの通電をオンオフのデューティーで自動制御することで、電源ブレーカーの遮断動作を自動回避し、使い勝手を向上することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために本発明は、使用者の使用パターンを学習し、その学習結果に基づいて保温温度を低温と高温の中から選択し、加熱手段への通電を自動制御する省電力自動制御機能を備えた電気湯沸かし器において、学習結果に基づく省電力自動制御時での低温保温中に自動湯わかしを行わない程度の水の追加を検知する液体追加検知手段と、前記液体追加検知手段より入力する信号に基づき、液体の追加が検知され前記第2の所定温度より低い自動沸騰温度を下回ったならば、保温を動作停止して沸騰まで加熱し、前記自動沸騰温度を下回らなければ、高温保温に移行するときに保温を動作停止して液体を沸騰まで加熱させる自動加熱制御手段を備えたものである。
【0007】
これにより、省電力自動制御時の不使用時間帯である低温保温中に水の追加があったときは、省電力な自動沸騰温度以上を維持し、その後、高温保温に移行するときに自動で沸騰まで加熱させるため、使用時間帯のときは必ず沸騰により浄水された美味しいお湯を提供することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、少なくとも第1の所定温度と第1の所定温度よりも低い第2の所定温度の2通りの制御温度を有し、使用者の使用パターンを学習し、その学習結果に基づいて2通りの制御温度の中から1つを選択し、選択された制御温度に基づき加熱手段を通電制御する温調制御を行うようにした省電力自動制御機能を備え、第2の所定温度で温調制御時に液体の追加を検知する液体追加検知手段と、液体追加検知手段より入力する信号に基づき、液体の追加が検知され前記第2の所定温度より低い自動沸騰温度を下回ったならば、保温を動作停止して沸騰まで加熱し、前記自動沸騰温度を下回らなければ、第2の所定温度から第1の所定温度での温調制御に切り替わった時に、保温を動作停止して液体を加熱手段により沸騰まで加熱する自動加熱制御手段を有することにより、第2の所定温度での保温途中に自動湯わかしを行わない程度の水の追加があったとしても、省電力な自動沸騰温度以上を維持し、その後、追加後の水を必ず沸騰させることにより、使用時間には常に浄水された美味しい水を使用者に提供することができる。
【0009】
本発明の請求項2に記載の発明は、特に請求項1記載の液体追加検知手段より入力する信号に基づき、液体の追加が検知されなければ、第2の所定温度から第1の所定温度での温調制御に切り替わった時に、液体を加熱手段により第1の所定温度よりも高い第3の所定温度まで加熱する追加未検知加熱制御手段を有することにより、第2の所定温度で温調制御時に自動沸騰を行わない程度の水の追加を検知していないならば、第2の所定温度から第1の所定温度での温調制御に変わるときに、液体を第1の所定温度よりも高い第3の所定温度まで上昇させることにより、第1の所定温度での保温安定時間を短縮することができ、使い勝手を良くすることができる。
【0010】
本発明の請求項3に記載の発明は、特に請求項1に記載の自動加熱制御手段、または請求項2に記載の追加未検知加熱制御手段により液体を加熱中は、加熱手段への通電率を制御する回避制御手段を有することにより、学習結果に基づいて、第2の所定温度から第1の所定温度へ保温温度を切り替えて湯を加熱するときに、電源ブレーカーの動作を回避する動作を自動で行うことにより、使用者が他機器との併用使用を意識する必要もなくなり、使い勝手をよくすることができる。
【0011】
本発明の請求項4に記載の発明は、モードを変更するモード変更入力手段を有し、特に請求項3に記載の回避制御手段により液体を加熱中はモード変更入力手段からの信号を受けたときも加熱手段への通電率の制御を継続させることにより、使用者が他機器と併用使用を意識せずにモード変更を行うことができ、使い勝手を良くすることができる。
【0012】
本発明の請求項5に記載の発明は、第1の所定温度を変更する温度選択入力手段とを有し、特に請求項3に記載の回避制御手段により液体を加熱中は温度選択入力手段からの信号を受けたときも加熱手段への通電率の制御を継続させることにより、使用者が他機器と併用使用を意識せずに設定温度の変更を行うことができ、使い勝手を良くすることができる。
【0013】
本発明の請求項6に記載の発明は、特に請求項1〜5に記載の自動加熱制御手段、または、追加未検知加熱制御手段により液体を加熱中であることを表示する加熱表示手段を有することで、不使用時間帯での低温保温温度から使用時間帯での高温保温設定に移行するときの加熱中であるか否かを判断することができ、過電流使用を防止する効果が得られ、また、運転状況を使用者に容易に知らしめる効果が得られる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
(実施例1)
図1に基づき本発明の実施例1における電気湯沸かし器について説明する。図1において、1は電気湯沸かし器本体、2は加熱する液体を収容する容器、3は容器2に取り付けて容器2内の液体の温度を検知する温度検知手段、4は容器2内の湯をポンプにより排出する排出手段、5は925W、75Wの2つののヒータからなる加熱手段、6は加熱手段5と排出手段4からの入力により容器2内の湯の使用実態を検出する使用検出手段、7は使用検出手段6からの出力を所定周期(本実施例では20分周期)で入力し、複数の記憶エリアに順次蓄積していく記憶手段、8は保温モードと沸騰モードの2つのモードを有して、保温モードでは、第1所定温度(本実施例では使用者による設定温度である98℃)と第2所定温度(本実施例では60℃)の2通りの保温温度を備えて、記憶手段7からの入力に基づき前記2通りの保温温度の中から1つを選択し、温度検知手段3からの入力および選択された保温温度との関係に基づき、加熱手段5の75Wヒータをオンオフさせて温調制御し、保温モード中に温度検知手段3からの入力に基づき、容器2内の水が(選択された保温温度−5℃)よりも低くなると沸騰モードに移行して加熱手段5の925Wヒータをオンし、沸騰検知すると保温モードへ移行する保温制御部、9は保温制御部8が容器2内の液体を60℃で保温制御中に60℃を下回らない水の追加(本実施例では湯温が5℃低下する時間が10秒未満)があったか否かを検知する液体追加検知手段、10は保温制御部8が60℃から98℃の保温制御に移行するときに、液体追加検知手段9からの入力により、60℃の保温制御中に水の追加があったならおまかせ沸騰モードに移行し、加熱手段5の925Wヒータにより容器2内の湯を沸騰まで加熱する自動加熱制御手段、11は加熱手段5の925Wヒータをオンさせる沸騰設定入力手段である。
【0016】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作を図2に基づき更に詳細に説明する。図2は、本発明の実施例1における使用検出手段6と保温制御部8と液体追加検知手段9と自動加熱制御手段10の制御内容を説明するフローチャートである。
【0017】
図2に示すように、電気湯沸かし器に電源がオンされると、モードの分岐により(STEP1)保温モード(STEP2)または沸騰モード(STEP4)またはおまかせ沸騰モード(STEP3)に移行し、各モードにおいて、使用検出手段6は、容器2内の湯の使用実態の検出を行い、排出手段4による排出の有無および沸騰設定入力手段11による沸騰操作の有無を示す使用状況を20分を単位時間として(STEP9、STEP11)記憶手段7の該当エリアに書き込んでいく(STEP10、STEP12)。但し、使用状況の書き込み方法は、20分を単位時間としてエリア1からエリア72まで、排出時刻と沸騰操作時刻を含む単位時間帯とその前後の単位時間帯を使用時間とし、それ以外の単位時間帯を不使用時間として分けて記憶していくものとする。そして、保温制御部8は、リセット解除後24時間が経過するまでは(STEP13)98℃保温(STEP25)、つまり、98℃保温温度により容器2内の湯を温調し、98℃保温温度より5℃低い、98℃自動沸騰温度に基づき(STEP26)、保温モード(STEP27)を維持、あるいは沸騰モード(STEP28)へ移行させる。リセット解除後24時間が経過すれば(STEP13)、保温制御部8は、前日までの該当エリアの蓄積使用結果を記憶手段7から読み出し(STEP14)、該当時間帯の使用実態に応じて(STEP15)、不使用時間帯なら60℃保温(STEP16)、使用時間帯で前回の時間帯が60℃保温でないならば(STEP21)、98℃保温制御(STEP25)を行う。
【0018】
ところで、保温制御部8が60℃保温中(STEP16)は、液体追加検知手段9は容器2内への水の追加の有無の検知を実施(STEP17)し、水の追加が検知され、水温が60℃保温温度より5℃低い、60℃自動沸騰温度を下回ったなら(STEP18)沸騰モードへ移行(STEP20)するように保温制御部8へ信号を出力し、60℃自動沸騰温度を下回らなければ(STEP18)60℃保温中水追加フラグをセットし(STEP19)自動加熱制御手段10に信号を出力する。そして、自動加熱制御手段10は、保温制御部8にて該当時間帯の使用実態が使用(STEP15)かつ前回の時間帯が60℃保温(STEP21)であることを検知すると、液体追加検知手段9からの入力に基づき、60℃保温中に水の追加があった(STEP22)と検知すると、60℃保温中水追加フラグをクリア(STEP23)するように液体追加検知手段9に信号を出力した後、おまかせ沸騰モードへ移行(STEP24)するときに、沸騰検知するまでは保温制御部8を動作停止させ、60℃保温中に水の追加が検知されていなければ(STEP22)、98℃保温へ移行する(STEP27)ように保温制御部8に信号を出力する。そして、自動沸騰制御手段10はおまかせ沸騰モード(STEP3)では、加熱手段5の925Wヒータをオンして、容器2内の湯が沸騰するまで加熱し、沸騰検知すると(STEP5)保温モードへ移行する(STEP6)よう保温制御部8に信号を出力して動作開始させる。また、保温制御部8は沸騰モード(STEP4)に移行したときは、加熱手段5の925Wヒータをオンして容器2内の水が沸騰するまで加熱し、沸騰検知すると(STEP7)保温モードへ移行する(STEP8)。
【0019】
なお、本実施例では第1の所定温度を98℃としたが、85℃等、別の温度の場合もあり、このときの第2の所定温度は60℃またはそれ以下でもよく、機器の構成などによってこの温度は変わる。また、第1の所定温度を98℃と単一としたが、98℃、85℃、70℃、同様に第2の所定温度も60℃としたが、85℃、70℃、60℃、55℃といったように複数個備えて、使用者により選択可能とすることもできる。
【0020】
また、学習記憶内容は2週間分を蓄積して行うため、過去に使用時間と場合分けされていた単位時間帯でも、2週間不使用となれば、不使用時間に変更される。
【0021】
また、マイコンの格納エリアの空き状況によっては、本実施例では20分単位でエリア数を72としたが、10分単位でエリア数を144とすることで24時間の使用実態を格納する等、任意の数としても良い。
【0022】
また、本実施例では60℃保温中に60℃を下回らない程度の水の追加を検知していたならば、60℃から98℃保温の温調制御に移行するときに容器2内の湯を沸騰まで加熱するとしたが、水の追加を検知したなら即沸騰まで加熱し、60℃から98℃保温の温調制御に移行するときは加熱するのみで沸騰はさせないとしてもよい。
【0023】
また、本実施例では充電池等のバックアップ電池等を用いた場合については特に述べていないが、もし、バックアップ時も継続して使用検出手段6により容器2内の湯の使用実態の検出を行い、記憶手段7により学習記憶内容を記憶できるなら、バックアップ中も使用実態の記憶を継続して行うこともできる。
【0024】
また、水追加検知のしきい値として、本実施例では湯温が5℃低下する時間が10秒未満としたが、容器の材質、大きさ等によってはこのしきい値は変わる。したがって、この場合はその容器に適したしきい値に設定すれば良い。
【0025】
また、本実施例では水量によらず、水追加検知のしきい値は1つであるが、マイコンの容量に余裕があるのなら、水量によって複数個のしきい値をもたせても良い。
【0026】
以上のような構成により、不使用時間帯に低温保温温度を下回らない程度の水の追加があったならば、使用時間帯に移行するときには容器2内の湯を必ず沸騰させるため、常に浄水された湯を使用者に提供することができる。
【0027】
(実施例2)
本発明の実施例2における電気湯沸かし器について、図3を用いて説明する。なお、第2の実施例に示す電気湯沸かし器の主要構成は実施例1と同じであるため異なる部分について説明する。
【0028】
図3において図1と異なる部分について説明する。実施例1と異なる点は、自動加熱制御手段10の機能に、保温制御部8が60℃から98℃の保温制御に移行するときに、液体追加検知手段9からの入力により、60℃の保温制御中に水の追加が検知されなければ、加熱手段5の925Wヒータにより容器2内の湯を第3の所定温度(本実施例では水量に関わらず使用者による設定温度である98℃+1℃の99℃)まで加熱する機能を追加し、追加未検知加熱手段12としたことである。
【0029】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作を図4に基づいて更に詳細に説明する。図4は、本発明の実施例3における電気湯沸かし器の使用検出手段6と保温制御部8と液体追加検知手段9と加熱手段5と追加未検知加熱手段12の関係を示すフローチャートである。
【0030】
本実施例において実施例1と異なる点は、電源オン後のモードの分岐(STEP40)としておまかせ温調モード(STEP41)への移行を追加したことであり、保温制御部8が該当時間帯の使用実態が使用時間帯となり(STEP15)、不使用時間帯から使用時間帯、つまり、60℃保温から98℃保温の温調制御に移行する(STEP21)ときに追加未検知加熱手段12が液体追加検知手段9から入力する信号により60℃保温中に60℃を下回らない程度の水の追加を検知していない場合(STEP22)、おまかせ温調モードへ移行する(STEP44)とともに保温制御部8の動作を停止させる。そして、追加未検知加熱手段12はおまかせ温調モード(STEP41)では、加熱手段5の925Wヒータをオンして容器2内の湯を99℃まで加熱した後(STEP42)、保温モードへ移行する(STEP43)よう保温制御部8に信号を出力して動作を開始させる。
【0031】
なお、本実施例では水量に関わらず99℃まで加熱するとしたが、水量検知を行うことにより、水量に応じて99℃、98℃等といったように水量検知結果により加熱終了温度を変更させても良い。
【0032】
以上のような構成により、不使用時間帯に低温保温温度を下回らない程度の水の追加がなかったならば、使用時間帯に移行するときに容器2内の湯を保温温度よりも高い温度まで上昇させることにより、98℃保温に移行した後、保温安定する時間を短くすることができ、また、沸騰の必要のないときは容器2内の湯を沸騰させることもなくなるため省エネ効果もあり、使い勝手をよくすることができる。
【0033】
(実施例3)
本発明の実施例3における電気湯沸かし器について、図5を用いて説明する。なお、第3の実施例に示す電気湯沸かし器の主要構成は実施例2と同じであるため異なる部分について説明する。
【0034】
図5において図1と異なる部分について説明する。実施例2と異なる点は自動加熱制御手段10、または追加未検知加熱手段12からの入力により加熱手段5の925Wヒータへの通電率(本実施例では15秒オン15秒オフ)を制御する回避制御手段12を新たに設けたことである。
【0035】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作を図6に基づいて更に詳細に説明する。図6は、本発明の実施例3における電気湯沸かし器の自動加熱制御手段10と追加未検知加熱手段12と回避制御手段13の関係を示すフローチャートである。
【0036】
本実施例において実施例1、2と異なる点は、保温制御部8が不使用時間帯から使用時間帯、つまり、60℃保温から98℃保温の温調制御に移行するときに、自動加熱制御手段10が液体追加検知手段9から入力する信号により、60℃保温中に60℃を下回らない程度の水の追加を検知した場合(実施例1)に移行するおまかせ沸騰モードにて、加熱手段5の925Wヒータをオンし容器2内の湯を沸騰まで加熱、または回避制御手段12が前記水の追加を検知しない場合(実施例2)に移行するおまかせ温調モードにて、加熱手段5の925Wヒータをオンし99℃まで加熱するときに、回避制御手段13が15秒オン15秒オフの断続通電(STEP60、STEP61、STEP62)によりリレーをOFF(STEP63)あるいはON(STEP64)し、モードの分岐(STEP65)で、おまかせ沸騰モード(STEP66)なら沸騰検知するまで加熱し(STEP68)、おまかせ温調モード(STEP67)なら水温が99℃になるまで加熱し(STEP69)、それぞれ加熱が終了したなら保温モードへ移行するよう保温制御部8へ信号を出力する。
【0037】
なお、本実施例では水量に関わらず99℃まで加熱するとしたが、水量検知を行うことにより、水量に応じて99℃、98℃等といったように水量検知結果により加熱終了温度を変更させてもよい。
【0038】
また、通電比率を15秒オン15秒オフとしたが、リレーの接点寿命等によっては10秒オン10秒オフ、30秒オン15秒オフ等、任意の通電比率にしても良い。
【0039】
以上のような構成により、不使用時間帯から使用時間帯に移行し容器2内の湯を加熱するときに、電源ブレーカーの動作を自動的に回避し、使い勝手を良くすることができる。
【0040】
(実施例4)
本発明の実施例4における電気湯沸かし器について、図7を用いて説明する。なお、第4の実施例に示す電気湯沸かし器の主要構成は実施例1と同じであるため異なる部分について説明する。
【0041】
図7において図1と異なる部分について説明する。実施例1と異なる点は、モード変更(本実施例ではクリーニングモード)を入力するモード変更入力手段14、第1所定温度(本実施例では98℃、85℃の2つの保温温度)の設定温度を切り替える温度選択入力手段15、沸騰設定入力手段11、モード変更入力手段14、温度選択入力手段15からの入力により加熱手段5で容器2内の湯を温調、または沸騰させる入力検知後制御手段16を新たに設けたことである。
【0042】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作を図8に基づいて更に詳細に説明する。図8は、本発明の実施例4における電気湯沸かし器の加熱手段5とモード変更入力手段14と温度選択入力手段15と入力検知後制御手段16の関係を示すフローチャートである。
【0043】
本実施例において実施例3と異なる点は、回避制御手段13からの入力により容器2内の湯を15秒オン15秒オフの断続通電(STEP60、STEP61、STEP62)によりリレーをOFF(STEP63)あるいはON(STEP64)することにより加熱している途中で、モード変更入力手段14からの入力があれば(STEP80)モード移行を実施(STEP81)し、モード分岐後(STEP82)、クリーニングモードに移行(STEP85)、または、温度選択入力手段15からの入力により設定温度が98℃から85℃、85℃から98℃にモード設定変更された場合(STEP81)においても、入力検知後制御手段16により加熱手段5に信号を入力することで、おまかせ沸騰モード(STEP66)なら一旦沸騰まで(STEP67)、あるいは、クリーニングモード(STEP85)ならクリーニングモードが終了するまで(STEP86)、またはおまかせ温調モード(STEP67)で98設定のときは99℃(STEP69)、85℃設定のときは86℃まで(STEP84)は加熱手段5からの入力により容器2内の湯を15秒オン15秒オフの断続通電(STEP60、STEP61、STEP62)によりリレーをOFF(STEP63)あるいはON(STEP64)することで加熱することを継続することである。
【0044】
なお、本実施例ではモード変更としてクリーニングモードとしたが、沸騰終了後に約6分間のヒータの断続通電により強制的にカルキ抜き動作を行う、強力カルキ抜きモードや、湯沸かし終了後に自動的にプログラム設定時間のみ低温保温制御を行う、あるいは、ヒータ通電の遮断制御を行うタイマー湯沸かしモード等としても良い。
【0045】
また、一旦沸騰するまでは断続通電を継続するとしたが、使用者が意図的にモードを切り替えるため、電源ブレーカーの対策が不要とするならば、モードが切り替わったときに断続通電を継続せずフル通電に変える、あるいは、通電率が大きくなるように変更して断続通電を継続するとしても良い。
【0046】
以上のような構成により、電源ブレーカーの動作を回避させるために容器2内の湯を断続通電により自動加熱している途中に設定温度の切替、クリーニングモードへの移行などのモード移行があったとしても、継続して電源ブレーカーの動作を自動的に回避させるので、使用者が他の機器との併用使用を意識する必要もなくなり、使い勝手を良くすることができる。
【0047】
(実施例5)
本発明の実施例5における電気湯沸かし器について、図9を用いて説明する。なお、第5の実施例に示す電気湯沸かし器の主要構成は実施例3と同じであるため異なる部分について説明する。
【0048】
図9において図5と異なる部分について説明する。実施例3と異なる点は、液体追加検知手段9からの入力により60℃保温制御中での60℃を下回らない水の追加の有無を表示(本実施例ではLCD表示)する水追加有無表示手段17を新たに設けたことである。
【0049】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作を図10に基づいて更に詳細に説明する。図10は、本発明の実施例5における電気湯沸かし器の液体追加検知手段9と水追加有無表示手段17の関係を示したフローチャートである。
【0050】
本実施例において実施例1と異なる点は、不使用時間帯の60℃保温中に60℃を下回らない程度の水の追加を液体追加検知手段9により検知(STEP90)したならば、LCDに信号を入力することにより、不使用時間帯の60℃保温中に60℃を下回らない程度の水の追加を検知したことを表示する(STEP91)ことである。
【0051】
なお、本実施例では水追加有無表示手段としてLCDとしたがLED、音声などでも良い。
【0052】
以上のような構成により、不使用時間帯での低温保温温度を下回らない程度の水の追加の有無を認識することで、次回高温保温設定に移行するときに沸騰まで加熱するか否かを予測することができ、他の機器との併用使用を予め回避して、過電流使用を防止する効果が得られる。
【0053】
(実施例6)
本発明の実施例6における電気湯沸かし器について、図11を用いて説明する。なお、第6の実施例に示す電気湯沸かし器の主要構成は実施例1と同じであるため異なる部分について説明する。
【0054】
図11において図1と異なる部分について説明する。実施例1と異なる点は60℃保温から98℃保温の温調制御に移行するときに、加熱手段5により容器2内の湯が加熱中であることを自動加熱制御手段10または追加未検知加熱手段12からの信号の入力により表示(本実施例ではLED)する加熱表示手段18を新たに設けたことである。
【0055】
以上のように構成された電気湯沸かし器の動作、作用を、図11に基づいて更に詳細に説明する。
【0056】
本実施例において実施例1と異なる点は、不使用時間帯から使用時間帯、つまり、60℃保温から98℃保温の温調制御に移行するとき、自動加熱制御手段10、または追加未検知加熱手段12からの入力により、加熱手段5により容器2内の湯を加熱していることをLEDに信号を入力することにより加熱中であることを表示するようにしたことである。
【0057】
なお、本実施例ではLEDとしたがLCD、音声などでも良い。また、沸騰が必要なときも不要なときも同一LEDにて表示しても良いが、それぞれ別々のLEDにて表示するようにしても良い。
【0058】
以上のような構成により、不使用時間帯での低温保温温度から高温保温設定に移行するときに加熱中であるか否かを判断することができ、過電流使用を防止する効果が得られ、また、運転状況を使用者に容易に知らしめることができる。
【0059】
【発明の効果】
以上のように本発明は、省電力自動制御時に液体の追加を検知する液体追加検知手段を設けることにより、使用者の生活パターンを学習し、その学習結果に基づいて、使用頻度の低い時間帯は低温、使用頻度の高い時間帯は高温で保温し、使用時間帯になり低温から高温に切り替わる時に、低温中に水の追加を検知していたならば、省電力な自動沸騰温度以上を維持し、その後、一旦沸騰まで加熱した後に高温で保温を行うことで、常に沸騰により浄水された湯を使用者に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図2】本発明の第1の実施例における使用検出手段と保温制御部と自動加熱制御手段の制御内容を説明するフローチャート
【図3】本発明の第2の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図4】本発明の第2の実施例における保温制御部と追加未検知加熱手段の制御内容を説明するフローチャート
【図5】本発明の第3の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図6】本発明の第3の実施例における保温制御部と回避制御手段の制御内容を説明するフローチャート
【図7】本発明の第4の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図8】本発明の第4の実施例における加熱手段とモード変更入力手段と温度選択入力手段と入力検知後制御手段の制御内容を説明するフローチャート
【図9】本発明の第5の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図10】本発明の第5の実施例における水追加有無表示手段の制御内容を説明するフローチャート
【図11】本発明の第6の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【符号の説明】
3 温度検知手段
4 排出手段
5 加熱手段
6 使用検出手段
7 記憶手段
8 保温制御部
9 液体追加検知手段
10 自動加熱制御手段
11 沸騰設定入力手段
12 追加未検知加熱手段
13 回避制御手段
14 モード変更入力手段
15 温度選択入力手段
16 入力検知後制御手段
17 水追加有無表示手段
18 加熱表示手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater having a power saving function for automatically controlling energization to a heating means based on a learning result.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric water heater provided with a program timer has been proposed to reduce power consumption.
[0003]
According to the program timer method, the energization is turned off or kept at a low temperature for a time set in advance by the user, and after the set time elapses, the boil is forcibly boiled and then kept at a high temperature or a high temperature.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration is cumbersome because the user needs to set or cancel the program timer every time it is used. In addition, in the case of a configuration where the temperature is kept at a low temperature for a set time, after the set time elapses, even if boiling is not required, the water is forcibly boiled, so an energy saving effect cannot be expected, or a heat is automatically kept from a low temperature to a high temperature. Since it is only shifted to control, even if water is added so as not to perform automatic hot water due to temperature drop during the low temperature heat retention for the set time, hot water will be provided after a set time has passed after a while. However, the hot water is not always delicious hot water that has been boiled and purified. Furthermore, when the set time has elapsed, if the heat retention temperature is changed from low temperature to high temperature and heated with maximum power until it reaches high temperature, the power breaker operates when it overlaps with the operation of other equipment, Since no power is supplied to the device, the subsequent program operation is interrupted, and if the program storage means is not prepared, the program setting must be performed again from the beginning, which is troublesome.
[0005]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, learns the usage pattern of the user, and based on the learning result, keeps the temperature low during the low usage frequency and at the high temperature during the high usage time. If it is detected that water has been added to the extent that the automatic hot water is not used during the low-temperature heat retention when switching from the low-temperature to high-temperature heat control during the usage time period, the heat is maintained at a high temperature after heating to boiling once. The purpose is to improve the usability by automatically avoiding the shut-off operation of the power breaker by automatically controlling the heater heater power on / off duty at this time. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention learns a user's usage pattern, selects a heat retention temperature from low temperature and high temperature based on the learning result, and automatically controls energization to the heating means. In an electric water heater equipped with an automatic power control function, a liquid addition detection means for detecting the addition of water to the extent that automatic water heating is not performed during low temperature heat retention during power saving automatic control based on a learning result, and the liquid addition detection means Based on the input signal, liquid addition is detected Below an automatic boiling temperature lower than the second predetermined temperature. If If the thermal insulation is stopped and heated to boiling, and below the automatic boiling temperature, When shifting to high temperature insulation Stop heat insulation An automatic heating control means for heating the liquid until boiling is provided.
[0007]
As a result, when water is added during low temperature heat retention, which is a non-use time zone during power saving automatic control, Maintain power-saving automatic boiling temperature or higher, then Since it is automatically heated to boiling when shifting to high temperature insulation, it is possible to provide delicious hot water that has been purified by boiling at all times of use.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0009]
The invention according to
[0010]
The invention according to the third aspect of the present invention is particularly effective when the liquid is being heated by the automatic heating control means according to the first aspect or the additional undetected heating control means according to the second aspect. By means of the avoidance control means for controlling the power, the operation of avoiding the operation of the power breaker is performed when the hot water is heated by switching the heat retention temperature from the second predetermined temperature to the first predetermined temperature based on the learning result. By carrying out automatically, it becomes unnecessary for the user to be aware of the combined use with other devices, and usability can be improved.
[0011]
The invention according to claim 4 of the present invention has mode change input means for changing the mode, and in particular, when the liquid is heated by the avoidance control means according to
[0012]
The invention according to
[0013]
Claims of the
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
(Example 1)
Based on FIG. 1, the electric water heater in Example 1 of this invention is demonstrated. In FIG. 1, 1 is an electric water heater body, 2 is a container for storing a liquid to be heated, 3 is a temperature detection means for detecting the temperature of the liquid in the
[0016]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart for explaining the control contents of the use detection means 6, the heat
[0017]
As shown in FIG. 2, when the electric water heater is turned on, the mode is switched (STEP 1) to the heat retention mode (STEP 2), the boiling mode (STEP 4) or the automatic boiling mode (STEP 3). The use detection means 6 detects the actual use of hot water in the
[0018]
By the way, while the heat
[0019]
In the present embodiment, the first predetermined temperature is 98 ° C., but there may be another temperature such as 85 ° C., and the second predetermined temperature at this time may be 60 ° C. or lower. This temperature varies depending on the factors. In addition, the first predetermined temperature is single at 98 ° C., but the second predetermined temperature is also 60 ° C. as well as 98 ° C., 85 ° C., 70 ° C., but 85 ° C., 70 ° C., 60 ° C., 55 ° C. A plurality of units such as ° C. can be provided and can be selected by the user.
[0020]
In addition, since the learning memory contents are accumulated for two weeks, even in the unit time zone that has been divided from the usage time in the past, it is changed to the non-use time if it is not used for two weeks.
[0021]
Further, depending on the availability of the storage area of the microcomputer, in this embodiment, the number of areas is set to 72 in units of 20 minutes, but the actual number of usage for 24 hours is stored by setting the number of areas to 144 in units of 10 minutes. It may be an arbitrary number.
[0022]
Further, in this embodiment, if it is detected that water is added so as not to fall below 60 ° C. during the heat retention at 60 ° C., the hot water in the
[0023]
Further, in this embodiment, the case where a backup battery such as a rechargeable battery is used is not particularly described. However, the actual use of hot water in the
[0024]
Further, in this embodiment, the time for the hot water temperature to drop by 5 ° C. is set to less than 10 seconds as a threshold value for detecting the addition of water, but this threshold value varies depending on the material and size of the container. Therefore, in this case, a threshold value suitable for the container may be set.
[0025]
Further, in this embodiment, there is one threshold value for detecting the addition of water regardless of the amount of water, but a plurality of threshold values may be provided depending on the amount of water if the capacity of the microcomputer is sufficient.
[0026]
With the configuration as described above, if there is an additional amount of water that does not fall below the low temperature keeping temperature during the non-use time, the hot water in the
[0027]
(Example 2)
An electric water heater in
[0028]
In FIG. 3, a different part from FIG. 1 will be described. The difference from the first embodiment is that the automatic heating control means 10 functions as a function of the automatic heating control means 10 when the temperature
[0029]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the relationship among the electric water heater use detection means 6, the heat
[0030]
This embodiment is different from the first embodiment in that a transition to the automatic temperature control mode (STEP 41) is added as a mode branch after power-on (STEP 40), and the heat
[0031]
In this embodiment, heating is performed up to 99 ° C. regardless of the amount of water. However, by detecting the amount of water, even if the heating end temperature is changed depending on the amount of water, such as 99 ° C. or 98 ° C. good.
[0032]
With the above configuration, if there is no addition of water that does not fall below the low temperature holding temperature during the non-use time zone, the hot water in the
[0033]
(Example 3)
An electric water heater according to
[0034]
In FIG. 5, a different part from FIG. 1 is demonstrated. The difference from the second embodiment is that the energization rate to the 925 W heater of the heating means 5 (15 seconds on and 15 seconds off in this embodiment) is controlled by the input from the automatic heating control means 10 or the additional undetected heating means 12. The control means 12 is newly provided.
[0035]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the relationship among the automatic heating control means 10, the additional undetected heating means 12, and the avoidance control means 13 of the electric water heater in
[0036]
This embodiment is different from the first and second embodiments in that the automatic heat control is performed when the
[0037]
In this embodiment, heating is performed up to 99 ° C. regardless of the amount of water. However, by detecting the amount of water, even if the heating end temperature is changed depending on the amount of water, such as 99 ° C. or 98 ° C. Good.
[0038]
Further, although the energization ratio is 15 seconds on and 15 seconds off, any energization ratio such as 10 seconds on, 10 seconds off, 30 seconds on and 15 seconds off may be used depending on the contact life of the relay.
[0039]
With the above configuration, when the hot water in the
[0040]
(Example 4)
An electric water heater in Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, since the main structures of the electric water heater shown in the 4th Example are the same as Example 1, a different part is demonstrated.
[0041]
In FIG. 7, a different part from FIG. 1 will be described. The difference from the first embodiment is that a mode change input means 14 for inputting a mode change (cleaning mode in this embodiment), a set temperature of a first predetermined temperature (two heat retention temperatures of 98 ° C. and 85 ° C. in this embodiment). Temperature selection input means 15 for switching, boiling setting input means 11, mode change input means 14, and post-input detection control means for controlling the temperature of the hot water in the
[0042]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the relationship among the heating means 5, mode change input means 14, temperature selection input means 15 and post-input detection control means 16 of the electric water heater in Embodiment 4 of the present invention.
[0043]
This embodiment is different from the third embodiment in that the hot water in the
[0044]
In this embodiment, the mode is changed to the cleaning mode. However, after the boiling is completed, the heater is intermittently energized for about 6 minutes to forcibly release the descaling mode, or the program is automatically set after the boiling is completed. It is good also as a timer water heater mode etc. which perform low temperature heat retention control only for time, or perform interruption | blocking control of heater energization.
[0045]
In addition, the intermittent energization is continued until boiling once, but the user intentionally switches the mode, so if the measure for the power breaker is not required, the intermittent energization is not continued when the mode is switched. It may be changed to energization or may be changed so as to increase the energization rate and continue intermittent energization.
[0046]
With the configuration as described above, it is assumed that there is a mode transition such as switching of the set temperature and transition to the cleaning mode while hot water in the
[0047]
(Example 5)
An electric water heater in
[0048]
In FIG. 9, parts different from FIG. 5 will be described. The difference from the third embodiment is that the presence / absence of water addition indicating whether or not water is added that does not fall below 60 ° C. during the 60 ° C. heat retention control is displayed (LCD display in this embodiment). 17 is newly provided.
[0049]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the relationship between the liquid
[0050]
In the present embodiment, the difference from the first embodiment is that if the addition of water that does not fall below 60 ° C. is detected by the liquid addition detection means 9 (STEP 90) during the 60 ° C. heat retention in the non-use period, a signal is sent to the LCD. Is displayed to indicate that the addition of water to the extent that it does not fall below 60 ° C. is detected during the 60 ° C. heat retention in the non-use time zone (STEP 91).
[0051]
In this embodiment, the LCD is used as the water addition presence / absence display means, but an LED, sound, or the like may be used.
[0052]
With the above configuration, by recognizing whether or not water is added to the extent that it does not fall below the low-temperature heat retention temperature in the non-use time zone, it is predicted whether or not to heat up to boiling when moving to the next high-temperature heat retention setting. Thus, the effect of preventing the overcurrent use by avoiding the combined use with other devices in advance can be obtained.
[0053]
(Example 6)
An electric water heater in
[0054]
11 that are different from FIG. The difference from the first embodiment is that the automatic heating control means 10 or the additional undetected heating means that the hot water in the
[0055]
The operation and action of the electric water heater configured as described above will be described in more detail with reference to FIG.
[0056]
In this embodiment, the difference from the first embodiment is that the automatic heating control means 10 or additional undetected heating is performed when the temperature is shifted from the non-use time zone to the use time zone, that is, from 60 ° C. heat insulation to 98 ° C. heat insulation control. By inputting from the
[0057]
In this embodiment, the LED is used, but an LCD, a voice, or the like may be used. Moreover, although it may display with the same LED when boiling is necessary or not, it may be displayed with separate LEDs.
[0058]
With the configuration as described above, it is possible to determine whether heating is being performed when shifting from the low temperature holding temperature in the non-use time zone to the high temperature holding setting, and an effect of preventing overcurrent use is obtained. In addition, the user can easily be informed of the driving situation.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the present invention learns the user's life pattern by providing the liquid addition detecting means for detecting the addition of the liquid during the power saving automatic control, and based on the learning result, the time period when the usage frequency is low Is kept at a high temperature during low-temperature and high-use times, and if the addition of water was detected during low-temperature when switching from low-temperature to high-temperature during the use time zone, Maintain power-saving automatic boiling temperature or higher, then Once heated to boiling and then kept warm at a high temperature, it is possible to provide the user with hot water that has always been purified by boiling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an electric water heater according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the control contents of a use detection unit, a heat retention control unit, and an automatic heating control unit in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of an electric water heater according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining control contents of a heat retention control unit and additional undetected heating means in the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of an electric water heater according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the control contents of a heat retention control unit and avoidance control means in the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of an electric water heater according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the control contents of a heating means, a mode change input means, a temperature selection input means, and an input detection control means in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of an electric water heater according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the control contents of the water addition presence / absence display means in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram of an electric water heater according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Temperature detection means
4 Discharge means
5 Heating means
6 Use detection means
7 Memory means
8 Thermal insulation control unit
9 Liquid addition detection means
10 Automatic heating control means
11 Boiling setting input means
12 Additional undetected heating means
13 Avoidance control means
14 Mode change input means
15 Temperature selection input means
16 Control means after input detection
17 Water addition presence / absence display means
18 Heating display means
Claims (6)
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