JP3666436B2

JP3666436B2 - Electric water heater

Info

Publication number: JP3666436B2
Application number: JP2001308312A
Authority: JP
Inventors: 英明小林; 春生石川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: JP2003111671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭または事務所等で使用する電気湯沸かし器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に従来の電気湯沸かし器の構造を示す。図において１は底部に加熱装置であるヒーター２を備えた略円筒状の容器であり、３は容器１下方に位置して一端を容器１底部の流出口４に連通し他端を移送管５に連通した送水装置である遠心ポンプである。６は容器１底面に備えた容器１内の湯温を検知する温度検知素子である。７は前記容器１の側面に備えた断熱材である。８は操作ボタンと表示部とを備えた操作部である。９は前記ヒーター２と遠心ポンプ３とを操作部８からの信号で制御する制御回路である。
【０００３】
以上のように構成した従来の電気湯沸かし器の動作を説明する。まず、容器１内に所定の水を給水する。電源をつなぐと制御回路９がヒーター２への通電を開始する。温度検知素子６が沸騰を検知すると制御回路９はヒーター２への通電を停止してやがて温度検知素子６からの信号でヒーター２への通電を制御しながら容器１内の湯を所定の温度に保温する。
【０００４】
次に湯を所望の場合は、操作部８の操作ボタンを操作して制御回路９を介して遠心ポンプ３を駆動し容器１内の湯を移送管５を通して給湯する。所望の量を給湯すると操作ボタンの操作を停止して終了する。
【０００５】
容器１内の水位は一般には移送管５を透明なガラス管で構成し移送管５が外方から見えるように構成して湯の量を確認して少なくなったら容器１内に人が給水する構造のものが一般的であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電気湯沸かし器の構成においては、容器１内の湯を常時全部加熱と保温しなければならないとゆう非経済的な構成であった。また、湯量が少なくなって水を追加する場合にも全体の湯温が低下するために全体を再加熱する必要があり、すぐに熱湯を得ることができないといった問題があった。
【０００７】
この電気湯沸かし器においては、第１に常時湯を約９５度程度の高温に保温することが要求されている。そして第２にコンパクトな形状にして台所等に置きやすい省スペースな構成にすることが要求されている。また第３に給水部に簡便に給水しやすい構成が要求されている。第４に加熱装置を備えた容器内の水量を検知する構成が要求されている。第５に給水部に定格量を給水すると検知する給水検知機能を備えた構成が要求されている。第６に加熱装置を備えた容器内の定格容量を検知する機能が要求されている。第７に加熱装置を有する容器内に自動的に給水する機能が要求されている。さらに第８に加熱装置を有する容器内に自動的に給水する機能は給湯操作をしていない間に作動することが要求されている。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するために、第１に実用上充分な量を常時高温に保温することを目的とする。実用上充分な湯量は一般に５００ｍｌ程度である。理由はインスタントコーヒーなどは約１５０ｍｌ程度であるが、カップめんなどは約５００ｍｌ程度必要であり、通常の使用目的を調査した結果、必要湯量は５００ｍｌ以下であった。第２にコンパクトな構成として省スペースな構成にすることを目的とする。第３に加熱容器の液位を検知する機能を有する構成にすることを目的とする。第４に加熱装置を有する容器に給水タンクから自動的に給水する機能を有する構成とすることを目的とする。第５に加熱装置を有する容器に給水タンクから自動給水するのは給湯操作時以外に自動給水動作する機能を有する構成にすることを目的とする。
【０００９】
【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、加熱装置を備えた第１の容器と、前記第１の容器に併設した第２の容器と、前記第１の容器に一端を開口し他端を出湯口に連通して外方に開口する第１の移送管と、前記第１の移送管の途中に設けられ前記第１の容器の液体を外方の一方向に移送する第１の移送装置と、前記第１の容器内の液位を検知する第１の液位検知装置と、前記第２の容器内に一端を開口し他端を前記第１の容器に開口する第２の移送管と、前記第２の移送管の途中に設けられて前記第２の容器から第１の容器に一方向に液体を移送する第２の移送装置と、前記第１の液位検知装置と第２の移送装置とを制御する制御回路と、前記制御回路の操作部とを有し、前記制御回路に前記第１の移送装置の動作時間を積算する積算部と、前記第１の液位検知装置からの信号で前記積算部をリセットする積算リセット部と、前記積算部の値と所定の値とを比較する比較部と、遅延時間部とを備え、前記積算部の値が前記所定の値を越えたら、前記比較部が前記遅延時間部に信号を送り、前記遅延時間部は１分後に前記制御回路に前記第２の移送装置を駆動する信号を送り、前記制御回路は、前記第１の移送装置が操作されていないと判断したら前記第２の移送装置を駆動し前記第１の液位検知装置が液位を検知すると前記第２の移送装置の駆動を停止し、前記制御回路が前記遅延時間部より前記信号を受けた時に前記第１の移送装置が駆動されていると判断したら、前記比較部に信号を送り改めて前記遅延時間部を作動させて前記第１の移送装置が最後に駆動されてから１分以上後でないと前記第２の移送装置が作動しないようにしたものである。
【００１０】
これにより、実用上必要量の高温の湯が得られると同時に湯量が少なくなると自動的に給水し、保温に必要な消費電力を抑える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、加熱装置を備えた第１の容器と、前記第１の容器に併設した第２の容器と、前記第１の容器に一端を開口し他端を出湯口に連通して外方に開口する第１の移送管と、前記第１の移送管の途中に設けられ前記第１の容器の液体を外方の一方向に移送する第１の移送装置と、前記第１の容器内の液位を検知する第１の液位検知装置と、前記第２の容器内に一端を開口し他端を前記第１の容器に開口する第２の移送管と、前記第２の移送管の途中に設けられて前記第２の容器から第１の容器に一方向に液体を移送する第２の移送装置と、前記第１の液位検知装置と第２の移送装置とを制御する制御回路と、前記制御回路の操作部とを有し、前記制御回路に前記第１の移送装置の動作時間を積算する積算部と、前記第１の液位検知装置からの信号で前記積算部をリセットする積算リセット部と、前記積算部の値と所定の値とを比較する比較部と、遅延時間部とを備え、前記積算部の値が前記所定の値を越えたら、前記比較部が前記遅延時間部に信号を送り、前記遅延時間部は１分後に前記制御回路に前記第２の移送装置を駆動する信号を送り、前記制御回路は、前記第１の移送装置が操作されていないと判断したら前記第２の移送装置を駆動し前記第１の液位検知装置が液位を検知すると前記第２の移送装置の駆動を停止し、前記制御回路が前記遅延時間部より前記信号を受けた時に前記第１の移送装置が駆動されていると判断したら、前記比較部に信号を送り改めて前記遅延時間部を作動させて前記第１の移送装置が最後に駆動されてから１分以上後でないと前記第２の移送装置が作動しないようにしたものであり、必要量の高温の湯が得られると同時に保温に必要な消費電力を抑えることが出来る。
【００１２】
また、所望の湯量を給湯したあとにすぐに第２の容器から第１の容器に給水されることがなく、必要量の湯を給湯してしばらくしてから第２の容器から第１の容器に給水されるので湯温が低下することがない。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例１について、図面を参照しながら説明する。図１において、３０は第１の容器であり、略円筒状のステンレス鋼板で形成されて底面には加熱装置であるヒーター３１が設けてある。このヒーター３１は消費電力が約１０００Ｗの湯沸かしヒーター３２と消費電力が約１００Ｗの保温ヒーター３３で形成されている。湯沸かし時には湯沸かしヒーター３２で加熱して湯を沸かし、沸騰近くの温度になると通電率を徐徐に変化させて沸騰時に発生する蒸気の勢いを弱めるように制御する。沸騰した後は保温ヒーター３３で約９５度の温度を維持する。３４は第１の容器３０底部のヒーター３１近傍に感熱的に備えられて第１の容器３０の底面を介して湯温を検知する温度検知素子であり、サーミスタで形成されている。第１の容器３０は約１リットルが満水となる。
【００１４】
３５は第２の容器であり略直方体の形状をして第１の容器３０とほぼ同一の高さであり第１の容器３０の底面の位置はほぼ同等の位置関係にある。そして透明なプラスチック材料で形成され約２リットルの水を溜めておくタンクである。第２の容器３５は上方を開口して底面に給水口３６を設け、側面にはその材料の透明性を利用して内容量の水位を表す目盛り３７が設けてある。
【００１５】
３８は第１の容器３０の底部に設けられた給湯口である。３９は第１の容器３０近傍に垂直に位置する第１の移送管であり、ガラス管で形成されていて中の水位が見える。４０は第１の移送装置である第１の遠心ポンプであり、一端を前記給湯口３８に連通し他端を前記第１の移送管３９に連通し他端を出湯口４１を介して外方に開口している。
【００１６】
４２は第１の容器３０の上方に一端を開口し他端をと第２の容器３５の底面の給水口３６に連通した第２の移送管であり、ガラス管をシリコンゴムで接続している。４３は第２の移送管４２の途中で第２の容器３５の底面近傍に位置して第２の容器３５から第１の容器３０へ水を給水する第２の移送装置である第２の遠心ポンプである。第２の移送管４２の開口部４４は第１の容器３０の第１の満水目盛り４５位置より高い位置に開口しているので第１の容器３０が満水になっても開口部４４が水に浸かることはない。
【００１７】
４６は第１の移送管３９の途中に備えられた第１の液位検知装置である第１の光学センサーである。図３に示すように第１の光学センサー４６は第１の移送管３９を挟んで発光ダイオード４７と受光ダイオード４８で構成されている。発光ダイオード４７の光軸は第１の移送管３９の中心から少し外れている。第１の移送管３９を形成するガラス管は透明であり中に水が存在するときとしないときの発光ダイオード４７からの光の光軸が異なり、水が存在しないときは受光ダイオード４８に光が到達して水が存在するときは光が到達しない。この差を検知して水位の検知を行う。
【００１８】
４９は第２の容器３５の満水位置を検知するように第２の移送管４２の途中に取り付けられた第２の液位検知装置である第２の光学センサーである。構造は既に説明した第１の光学センサー４６と同じであり説明は省略する。
【００１９】
５０は第１の容器３０下方近傍に配置されたマイクロコンピュータを内蔵する制御回路であり、上部防水ホルダー５１と下部防水ホルダー５２で略密封されている。制御回路５０には第１の光学センサー４６と第２の光学センサー４９と第１の遠心ポンプ４０と第２の遠心ポンプ４３とヒーター３１とが電気的に接続されていてこれらを制御する。
【００２０】
５３は図２に示すように第１の容器３０と第２の容器３５の間の前方部に位置して、制御回路５０を操作する操作部であり、本体５４外郭に沿って形成されている。
【００２１】
５５は第１の移送管３９が外部から見える位置に設けられた透明な窓である。窓５５からは第１の移送管３９が見えると同時に、窓には水位目盛り５６が設けてあり第１の容器３０内の湯量を水位で確認することができる。
【００２２】
５７は給電口であり、マグネット式のプラグ５８で給電する。プラグ５８を引っ張った場合はマグネットの磁力によるカップリングが外れて給電を停止する。
【００２３】
５９は第１の容器３０に巻き付けて固定された断熱材であり、樹脂膜とアルミ箔をラミネートして形成された袋に酸化珪素の粉末を封入して形成されている。
【００２４】
制御回路５０には第１の遠心ポンプ４０の作動時間を積算する積算部６０と、第１の光学センサー４６が第１の容器３０の満水を検知したときに発生する信号で積算部６０のカウントをリセットする積算リセット部６１と、積算部６０の値と第１の容器３０の容量の半分の容量の値を比較する比較部６２と、比較部６２の信号を受けて制御回路５０に１分後に第２の遠心ポンプ４３を駆動する信号を送る遅延時間部６３とを有している。第１の遠心ポンプ４０の作動の積算値が所定の値（５００ｍｌ）を超えたら比較部６２が遅延時間部６３に信号を送り遅延時間部６３は１分後に制御回路５０に第２の遠心ポンプ４３を駆動する信号を送る。制御回路５０は第１の遠心ポンプ４０が操作されていないことを確認して第２の遠心ポンプ４３を駆動させて第２の容器３５内の水を第１の容器３０に移送する。第１の光学センサー４６が第１の容器３０の満水を検知して制御回路５０は第２の遠心ポンプ４３の駆動を停止する。もし遅延時間部６３で１分後に信号を出しても、制御回路５０が第１の遠心ポンプ４０が駆動されていると判断したら比較部６２に信号を送り改めて遅延時間部６３を作動させて第１の遠心ポンプ４０が最後に駆動されてから１分以上後でないと第２の遠心ポンプ４３が作動しないように構成されている。
【００２５】
以上のように構成された電気湯沸かし器について、図４を用いてその動作を説明する。まず、第２の容器３５に水を給水する。第２の光学センサー４９が満水以上でない適量であることを確認する。第１の光学センサー４６が第１の容器３０が満水でないことを検知して制御回路５０に信号を送る。制御回路５０は第２の遠心ポンプ４３を駆動して第２の容器３５から第１の容器３０に水を給水する。やがて第１の光学センサー４６が第１の容器３０が満水に達したことを検知し、制御回路５０は第２の遠心ポンプ４３を停止する。第１の容器３０は約１リットルで満水になる。次にヒーター３１の湯沸かしヒーター３２で第１の容器３０内の水を沸かす。湯が沸くと温度検知素子３４が検知して制御回路５０は保温ヒーター３３で湯の温度を約９５度に湯温調整する。このとき第１の容器３０内には約１リットルの湯がある。一般に容量が少ないと保温時の消費電力は少ない傾向がある。約１リットルの湯を保温する場合は平均約１５Ｗの消費電力になる。
【００２６】
湯を２００ｍｌ所望の場合は操作部５３を操作して第１の遠心ポンプ４０を駆動して第１の容器３０から第１の移送管３９を介して出湯口４１から湯を得る。
【００２７】
このとき制御回路５０の積算部６０は第１の遠心ポンプ４０の駆動時間から出湯した２００ｍｌの量に換算した値を積算して保持している。制御回路５０の比較部６２は積算部６０の値（２００ｍｌ）と第１の容器３０の半分の容量値（５００ｍｌ）との比較を行い積算量の方が小さいことを判断する。次の給湯操作も同様にして湯を４００ｍｌ得る。このときも積算部６０は第１の遠心ポンプ４０の駆動時間から給湯量（４００ｍｌ）を換算して積算している。比較部６２では積算した値（６００ｍｌ）と第１の容器３０の半分の容量値（５００ｍｌ）との比較を行い積算量が多いと判断する。比較部６２は遅延時間部６３に信号を送り遅延時間部６３では１分の時間を経て制御回路５０に信号を送る。制御回路５０は操作部５３で出湯操作が行われていないことを確認した後第２の遠心ポンプ４３を駆動する。第１の容器３０内に水が給水されてやがて第１の光学センサー４６が第１の容器３０が満水になったことを検知する。制御回路５０は第２の遠心ポンプ４３を停止する。第１の容器３０内には水が給水されているので湯温が低下している。温度検知素子３４は第１の容器３０内の湯温が低下したことを検知して制御回路５０に信号を送る。制御回路５０は湯沸かしヒーター３２に通電して第１の容器３０内の水は約４分程度で沸騰し、以降は保温ヒーター３３により約９５度に保温されることとなる。
【００２８】
制御回路５０は遅延時間部６３から信号を受け取ったときに操作部５３で給湯操作が行われていることを検知すると比較部６２に信号を送り再度比較動作をさせる。比較部６２は遅延時間部６３に再度信号を送る。遅延時間部６３は１分後に制御回路５０に信号を送る。この間に給湯操作をしている場合は給湯操作が完了するまでこの動作を繰り返して、給湯操作が完了したことを確認する。そして制御回路５０は第２の遠心ポンプ４３を駆動して第２の容器３５内の水を第１の容器３０内に第２の移送管４２を介して給水する。やがて第１の容器３０内の水は満水になり第１の光学センサー４６が満水を検知する。制御回路５０は第１の遠心ポンプ４０の駆動を停止する。第１の容器３０内には水が給水されているので湯温が低下している。温度検知素子３４が第１の容器３０内の湯温を検知して制御回路５０がヒーター３１に通電しやがて第１の容器３０内の水は沸騰し以降約９５度に保温維持される。
【００２９】
第２の容器３５内の水が少なくなると熱湯の使用直後であってもまたは使用直前であっても第２の容器３５に給水することで水の補給は完了するし、当然第１の容器３０に溜めてある熱湯の温度が低下することなく常に高温の熱湯を得ることができる。
【００３０】
積算部６０の値は誤差を含んでいるが、第１の容器３０に給水する際に第１の光学センサー４６で第１の容器３０の満水を検知することと、この時点で積算部６０の値をリセットすることで誤差をキャンセルすることができる。
【００３１】
以上にように本実施例によれば、第１に実用上充分な量である１リットルの湯を常に高温に維持するとともに湯量が少なくなると自動的に給水して湯沸かしして保温することが出来る。これで必要な湯量を常に確保するとともに不足する湯を常に補給して湯沸かしすることで必要な湯量の確保と保温電力の削減を同時に実現することができる。第２に第１の容器３０と第２の容器３５をコンパクトな構成として省スペースな構成にすることが出来る。第３に第１の容器３０の満水の水位を検知する機能を有する構成にすることで第１の容器３０内に満水までの水を給水することが出来る。第４に第１の容器３０に第２の容器３５から自動的に給水することで常に第１の容器３０内に湯を貯湯することが出来る。第５に第１の容器３０に第２の容器３５から給湯操作時以外に自動給水動作することで給湯時には常に熱湯を得ることができる。
【００３２】
（参考例１）
以下本発明の参考例１について、図面を参照しながら説明する。図５から図８において、３０は第１の容器、３１はヒーター、３２は湯沸かしヒーター、３３は保温ヒーター、３４は温度検知素子、３７は目盛り、３８は給湯口、３９は第１の移送管、４０は第１の遠心ポンプ、４１は出湯口、４２は第２の移送管、４３第２の遠心ポンプ、４４は開口部、４５は第１の満水目盛り、４６は第１の光学センサー、４７は発光ダイオード、４８は受光ダイオード、４９は第２の光学センサー、５１は上部防水ホルダー、５２は下部防水ホルダー、５３は操作部、５４は本体、５５は窓、５６は水位目盛り、５７は給電口、５８はプラグ、５９は断熱材、６０は積算部、６１は積算リセット部、６２は比較部、６３は遅延時間部で、以上は実施例１の図１から図４の構成と同様なものであり、説明は省略する。
【００３３】
実施例１の構成と異なるのは第２の容器７０を本体５４から着脱自在に構成した点と、タンクセンサー７１を第２の容器７０の下部に位置させて第２の容器７０の検知を行う点である。図７において７２は第２の容器７０の下部に形成された給水口である。給水口７２は第２の容器７０が着脱できる構造であることから第２の容器７０側にＯリング（オーリング）７３と逆止弁７４とで水密的に着脱を可能にして本体５４側にはシール部７５を形成している。
【００３４】
図８に示すように制御回路７６には給水積算部７７を設けている。給水積算部７７はタンクセンサー７１が第２の容器７０を検知してからの時間を積算する。タンクセンサー７１が第２の容器７０を検知するたびに給水積算部７７はリセットされる。
制御回路７６には所定の時間（たとえば２４時間）とタンクセンサー７１が第２の容器７０を検知してからの積算時間とを比較する積算時間比較部７８とが設けてある。７９は報知手段を構成する発光ダイオードであり、制御回路７６が積算時間比較部７８で２４時間以上第２の容器７０を着脱せずに信号を発生しなかった場合にこれを受けて操作部５３の発光ダイオード７９を発光して報知する。
【００３５】
以上のように構成された電気湯沸かし器について、以下その動作を説明する。、第２の容器７０を本体５４から取り外して水を入れる。着脱できるので第２の容器７０を水道の蛇口まで持って行くことができる。そして水を入れた第２の容器７０を本体５４にセットする。このときタンクセンサー７１は第２の容器７０を検知して給水積算部７７に信号を送る。給水積算部７７は時間の積算を実行する。積算時間比較部７８は給水積算部７７の値と設定値の２４時間とを比較する。このとき給水積算部７７の積算値が２４時間より大きいと積算時間比較部７８は制御回路７６に信号を送り、制御回路７６は操作部５３の発光ダイオード７９を点灯して第２の容器７０内の水を新しい水に交換することを警告する。
【００３６】
第２の容器７０を本体５４から離脱するとタンクセンサー７１は制御回路７６に信号を送り給水積算部７７の積算値をリセットし、発光ダイオード７９は消灯する。以降は給水積算部７７の値と設定値（２４時間）とを積算時間比較部７８で比較し２４時間より大きいと制御回路７６は発光ダイオード７９を点灯する。
【００３７】
以上のように、第２の容器７０を着脱できるようにすることで給水作業を簡単に行うことができるとともに、タンクセンサー７１を設けて第２の容器７０の着脱を検知することで第２の容器７０内の水が長期間放置された後に第１の容器３０に給水されることがないようにすることにより、雑菌等の繁殖を防ぎ安全でおいしい湯を得ることができる。
【００３８】
なお、参考例１において第２の容器７０は給水口７２で本体５４と分離したが、第２の遠心ポンプ４３の一部を第２の容器７０の一部としてもよい。また、本実施例では、タンクセンサー７１で第２の容器７０の着脱を検知したが、検知の原理は重量検知でもフォトダイオードによる光学的検知でもよく、第２の容器７０の着脱を検知できればよいことは言うまでもない。
【００３９】
また、本参考例において報知手段を発光ダイオード７９としたがブザーなどの報知音を発する装置としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明の電気湯沸かし器によれば、実使用上必要量の高温の湯が常に得られると同時に保温に必要な消費電力も抑えることが出来る。また、補給する水による湯温の低下を遅延させて湯を使用する間は高温の湯を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の断面図
【図２】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の本体上面図
【図３】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の要部断面図
【図４】本発明の実施例１の電気湯沸かし器の各部の動作関係図
【図５】本発明の参考例１の電気湯沸かし器の断面図
【図６】本発明の参考例１の電気湯沸かし器の本体上面図
【図７】本発明の参考例１の電気湯沸かし器の要部断面図
【図８】本発明の参考例１の電気湯沸かし器の各部の動作関係図
【図９】従来例の電気湯沸かし器の断面図
【符号の説明】
３０第１の容器
３１ヒーター（加熱装置）
３５第２の容器
３９第１の移送管
４０第１の遠心ポンプ（第１の移送装置）
４１出湯口
４２第２の移送管
４３第２の遠心ポンプ（第２の移送装置）
４４開口部
４６第１の光学センサー（第１の液位検知装置）
４９第２の光学センサー（第２の液位検知装置９
５０制御回路
５３操作部
５４本体
６０積算部
６１積算リセット部
６２比較部
６３遅延時間部
７０第２の容器
７１タンクセンサー
７６制御回路
７７給水積算部
７８積算時間比較部
７９発光ダイオード（報知手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater used in a general home or office.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows the structure of a conventional electric water heater. In the figure, 1 is a substantially cylindrical container provided with a heater 2 as a heating device at the bottom, 3 is positioned below the container 1, one end communicates with the outlet 4 at the bottom of the container 1 and the other end is a transfer pipe 5. It is a centrifugal pump which is a water supply device communicated with. Reference numeral 6 denotes a temperature detection element that detects the temperature of hot water in the container 1 provided on the bottom surface of the container 1. Reference numeral 7 denotes a heat insulating material provided on the side surface of the container 1. An operation unit 8 includes an operation button and a display unit. A control circuit 9 controls the heater 2 and the centrifugal pump 3 with a signal from the operation unit 8.
[0003]
The operation of the conventional electric water heater configured as described above will be described. First, predetermined water is supplied into the container 1. When the power is connected, the control circuit 9 starts energizing the heater 2. When the temperature detecting element 6 detects boiling, the control circuit 9 stops energizing the heater 2 and eventually controls the energization to the heater 2 with a signal from the temperature detecting element 6 to bring the hot water in the container 1 to a predetermined temperature. Keep warm.
[0004]
Next, when hot water is desired, the operation button of the operation unit 8 is operated to drive the centrifugal pump 3 through the control circuit 9 to supply hot water in the container 1 through the transfer pipe 5. When a desired amount of hot water is supplied, the operation of the operation button is stopped and the process ends.
[0005]
The water level in the container 1 is generally configured such that the transfer tube 5 is made of a transparent glass tube so that the transfer tube 5 can be seen from the outside, and the amount of hot water is checked. Structures were common.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The configuration of the conventional electric water heater is an uneconomical configuration in which all the hot water in the container 1 must be constantly heated and kept warm. Further, when the amount of hot water is reduced and water is added, the entire hot water temperature is lowered, so that the entire hot water needs to be reheated, and hot water cannot be obtained immediately.
[0007]
In this electric water heater, first, it is required to always keep hot water at a high temperature of about 95 degrees. Secondly, there is a demand for a space-saving configuration that is compact and easy to place in a kitchen or the like. Thirdly, there is a demand for a water supply unit that can easily supply water. Fourthly, a configuration for detecting the amount of water in a container provided with a heating device is required. Fifth, a configuration having a water supply detection function for detecting when a rated amount is supplied to the water supply unit is required. Sixth, a function for detecting the rated capacity in a container provided with a heating device is required. Seventh, a function of automatically supplying water into a container having a heating device is required. Eighth, the function of automatically supplying water into the container having the heating device is required to operate while not performing the hot water supply operation.
[0008]
In order to solve the above-described conventional problems, the first object of the present invention is to always keep a practically sufficient amount at a high temperature. The practically sufficient amount of hot water is generally about 500 ml. The reason is that about 150 ml of instant coffee or the like is required, but about 500 ml of cup noodle or the like is necessary, and as a result of investigating the normal purpose of use, the required amount of hot water is 500 ml or less. A second object is to provide a space-saving configuration as a compact configuration. A third object is to have a function of detecting the liquid level of the heating container. A fourth object is to have a function of automatically supplying water from a water supply tank to a container having a heating device. Fifth, the purpose of automatically supplying water from a water supply tank to a container having a heating device is to have a function of performing an automatic water supply operation other than during hot water supply operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a first container provided with a heating device, a second container provided alongside the first container, and one end opened to the first container. A first transfer pipe that communicates with the hot water outlet and opens outward, and a first transfer that is provided in the middle of the first transfer pipe and that transfers the liquid in the first container in one direction outward An apparatus, a first liquid level detecting device for detecting a liquid level in the first container, and a second transfer in which one end is opened in the second container and the other end is opened in the first container. A second transfer device that is provided in the middle of the second transfer tube and transfers the liquid from the second container to the first container in one direction, the first liquid level detection device, A control circuit that controls the second transfer device; and an operation unit of the control circuit, and an integration unit that integrates the operation time of the first transfer device in the control circuit An integration reset unit that resets the integration unit with a signal from the first liquid level detection device, a comparison unit that compares a value of the integration unit with a predetermined value, and a delay time unit, When the value of the part exceeds the predetermined value, the comparison part sends a signal to the delay time part, and the delay time part sends a signal for driving the second transfer device to the control circuit after 1 minute, The control circuit drives the second transfer device when determining that the first transfer device is not operated, and drives the second transfer device when the first liquid level detection device detects the liquid level. When the control circuit receives the signal from the delay time unit and determines that the first transfer device is driven, a signal is sent again to the comparison unit to activate the delay time unit. 1 minute since the first transfer device was last driven Wherein not the post on the second transfer device is obtained so as not to operate.
[0010]
As a result, a practically necessary amount of hot water is obtained, and at the same time, when the amount of hot water is reduced, water is automatically supplied to reduce power consumption required for heat insulation.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a first container provided with a heating device, a second container provided alongside the first container, one end opened to the first container, and the other end A first transfer pipe that communicates with the hot water outlet and opens outward, and a first transfer device that is provided in the middle of the first transfer pipe and transfers the liquid in the first container in one outward direction A first liquid level detecting device for detecting the liquid level in the first container, and a second transfer pipe having one end opened in the second container and the other opened in the first container. A second transfer device that is provided in the middle of the second transfer pipe and transfers the liquid in one direction from the second container to the first container, the first liquid level detection device, and the second A control circuit that controls the transfer device, and an operation unit of the control circuit, and an integration unit that integrates the operation time of the first transfer device in the control circuit, An integration reset unit that resets the integration unit with a signal from one liquid level detection device, a comparison unit that compares a value of the integration unit with a predetermined value, and a delay time unit, the value of the integration unit When the value exceeds the predetermined value, the comparison unit sends a signal to the delay time unit, and the delay time unit sends a signal for driving the second transfer device to the control circuit after one minute, and the control circuit If it is determined that the first transfer device is not operated, the second transfer device is driven, and when the first liquid level detection device detects the liquid level, the drive of the second transfer device is stopped. When the control circuit receives the signal from the delay time portion and determines that the first transfer device is driven, it sends a signal to the comparison portion again to activate the delay time portion. More than 1 minute after the last transfer device is driven The Most said second transfer device are those was prevented from being operated, it is possible to suppress the power consumption necessary for thermal insulation and at the same time the required amount of high-temperature hot water can be obtained.
[0012]
In addition, water is not supplied from the second container to the first container immediately after supplying a desired amount of hot water. Since the water is supplied to the water, the hot water temperature does not decrease.
[0013]
【Example】
(Example 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 30 is a 1st container, It is formed with the substantially cylindrical stainless steel plate, and the heater 31 which is a heating apparatus is provided in the bottom face. The heater 31 is formed of a water heater 32 with power consumption of about 1000 W and a heat retaining heater 33 with power consumption of about 100 W. At the time of boiling water, the water is heated by boiling water heater 32 to boil hot water, and when the temperature is near boiling, the energization rate is gradually changed to control the steam generated during boiling to be weakened. After boiling, a temperature of about 95 degrees is maintained by the heat retaining heater 33. Reference numeral 34 denotes a temperature detection element that is provided thermally in the vicinity of the heater 31 at the bottom of the first container 30 and detects the temperature of the hot water via the bottom surface of the first container 30 and is formed of a thermistor. About 1 liter of the first container 30 is full of water.
[0014]
Reference numeral 35 denotes a second container, which has a substantially rectangular parallelepiped shape and is almost the same height as the first container 30, and the position of the bottom surface of the first container 30 is in substantially the same positional relationship. The tank is made of a transparent plastic material and stores about 2 liters of water. The second container 35 has an upper opening and a water supply port 36 on the bottom surface, and a scale 37 that represents the water level of the internal volume using the transparency of the material on the side surface.
[0015]
A hot water supply port 38 is provided at the bottom of the first container 30. Reference numeral 39 denotes a first transfer pipe positioned vertically in the vicinity of the first container 30. The first transfer pipe 39 is formed of a glass tube so that the water level therein can be seen. Reference numeral 40 denotes a first centrifugal pump as a first transfer device, one end of which communicates with the hot water supply port 38 and the other end communicates with the first transfer pipe 39, and the other end of the first centrifugal pump. Is open.
[0016]
Reference numeral 42 denotes a second transfer pipe having one end opened above the first container 30 and the other end communicated with the water supply port 36 on the bottom surface of the second container 35. The glass tube is connected with silicon rubber. . A second centrifuge 43 is a second transfer device that is located near the bottom surface of the second container 35 in the middle of the second transfer pipe 42 and supplies water from the second container 35 to the first container 30. It is a pump. Since the opening 44 of the second transfer pipe 42 is opened at a position higher than the position of the first full scale 45 of the first container 30, the opening 44 becomes water even when the first container 30 is full. Do not soak.
[0017]
Reference numeral 46 denotes a first optical sensor which is a first liquid level detection device provided in the middle of the first transfer pipe 39. As shown in FIG. 3, the first optical sensor 46 includes a light emitting diode 47 and a light receiving diode 48 with a first transfer tube 39 interposed therebetween. The optical axis of the light emitting diode 47 is slightly off the center of the first transfer tube 39. The glass tube forming the first transfer tube 39 is transparent, and the optical axis of the light from the light emitting diode 47 is different when water is present therein and when water is not present. When it reaches and there is water, no light reaches it. The water level is detected by detecting this difference.
[0018]
Reference numeral 49 denotes a second optical sensor which is a second liquid level detection device attached in the middle of the second transfer pipe 42 so as to detect the full position of the second container 35. The structure is the same as that of the first optical sensor 46 already described, and a description thereof will be omitted.
[0019]
Reference numeral 50 denotes a control circuit containing a microcomputer arranged near the lower portion of the first container 30, and is substantially sealed by an upper waterproof holder 51 and a lower waterproof holder 52. The control circuit 50 is electrically connected to the first optical sensor 46, the second optical sensor 49, the first centrifugal pump 40, the second centrifugal pump 43, and the heater 31, and controls them.
[0020]
As shown in FIG. 2, 53 is an operation unit for operating the control circuit 50 located at the front part between the first container 30 and the second container 35, and is formed along the outline of the main body 54. .
[0021]
Reference numeral 55 denotes a transparent window provided at a position where the first transfer pipe 39 can be seen from the outside. The first transfer pipe 39 can be seen from the window 55 and, at the same time, a water level scale 56 is provided on the window, so that the amount of hot water in the first container 30 can be confirmed by the water level.
[0022]
Reference numeral 57 denotes a power feeding port, which feeds power through a magnet type plug 58. When the plug 58 is pulled, the coupling due to the magnetic force of the magnet is removed and the power supply is stopped.
[0023]
Reference numeral 59 denotes a heat insulating material that is wound around and fixed to the first container 30, and is formed by sealing silicon oxide powder in a bag formed by laminating a resin film and an aluminum foil.
[0024]
The control circuit 50 includes an accumulator 60 that accumulates the operating time of the first centrifugal pump 40, and a signal generated when the first optical sensor 46 detects that the first container 30 is full. The resetting unit 61 for resetting, the comparing unit 62 for comparing the value of the integrating unit 60 and the half of the capacity of the first container 30, and the control circuit 50 receiving the signal of the comparing unit 62 for 1 minute. And a delay time unit 63 for sending a signal for driving the second centrifugal pump 43 later. When the integrated value of the operation of the first centrifugal pump 40 exceeds a predetermined value (500 ml), the comparison unit 62 sends a signal to the delay time unit 63, and the delay time unit 63 sends the second centrifugal pump to the control circuit 50 after 1 minute. Send a signal to drive 43. The control circuit 50 confirms that the first centrifugal pump 40 is not operated, and drives the second centrifugal pump 43 to transfer the water in the second container 35 to the first container 30. When the first optical sensor 46 detects that the first container 30 is full, the control circuit 50 stops driving the second centrifugal pump 43. Even if the delay time unit 63 outputs a signal after one minute, if the control circuit 50 determines that the first centrifugal pump 40 is driven, it sends a signal to the comparison unit 62 again to operate the delay time unit 63 and The second centrifugal pump 43 is configured not to operate until one minute or more after the first centrifugal pump 40 is driven.
[0025]
About the electric water heater comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated using FIG. First, water is supplied to the second container 35. It is confirmed that the second optical sensor 49 is an appropriate amount that is not more than full. The first optical sensor 46 detects that the first container 30 is not full and sends a signal to the control circuit 50. The control circuit 50 drives the second centrifugal pump 43 to supply water from the second container 35 to the first container 30. Eventually, the first optical sensor 46 detects that the first container 30 has become full, and the control circuit 50 stops the second centrifugal pump 43. The first container 30 is full with about 1 liter. Next, the water in the first container 30 is boiled by the water heater 32 of the heater 31. When the hot water is boiled, the temperature detecting element 34 detects the temperature, and the control circuit 50 adjusts the hot water temperature to about 95 degrees by the heat retaining heater 33. At this time, there is about 1 liter of hot water in the first container 30. In general, when the capacity is small, power consumption during heat retention tends to be small. When keeping about 1 liter of hot water, the average power consumption is about 15 W.
[0026]
When 200 ml of hot water is desired, the operation unit 53 is operated to drive the first centrifugal pump 40 to obtain hot water from the hot water outlet 41 through the first transfer pipe 39 from the first container 30.
[0027]
At this time, the integration unit 60 of the control circuit 50 integrates and holds a value converted into the amount of 200 ml discharged from the drive time of the first centrifugal pump 40. The comparison unit 62 of the control circuit 50 compares the value of the integrating unit 60 (200 ml) with the half capacity value (500 ml) of the first container 30 and determines that the integrated amount is smaller. The next hot water supply operation similarly obtains 400 ml of hot water. Also at this time, the integrating unit 60 integrates the amount of hot water supply (400 ml) converted from the driving time of the first centrifugal pump 40. The comparison unit 62 compares the accumulated value (600 ml) with the half capacity value (500 ml) of the first container 30 and determines that the accumulated amount is large. The comparison unit 62 sends a signal to the delay time unit 63 and the delay time unit 63 sends a signal to the control circuit 50 after a time of 1 minute. The control circuit 50 drives the second centrifugal pump 43 after confirming that the hot water discharge operation is not performed by the operation unit 53. After the water is supplied into the first container 30, the first optical sensor 46 detects that the first container 30 is full. The control circuit 50 stops the second centrifugal pump 43. Since water is supplied into the first container 30, the hot water temperature is lowered. The temperature detection element 34 detects that the hot water temperature in the first container 30 has decreased and sends a signal to the control circuit 50. The control circuit 50 energizes the water heater 32 and the water in the first container 30 boils in about 4 minutes. Thereafter, the temperature is kept at about 95 degrees by the heat retaining heater 33.
[0028]
When the control circuit 50 receives the signal from the delay time unit 63 and detects that the hot water supply operation is being performed by the operation unit 53, the control circuit 50 sends a signal to the comparison unit 62 to perform the comparison operation again. The comparison unit 62 sends a signal to the delay time unit 63 again. The delay time unit 63 sends a signal to the control circuit 50 after 1 minute. If a hot water supply operation is being performed during this time, this operation is repeated until the hot water supply operation is completed to confirm that the hot water supply operation has been completed. Then, the control circuit 50 drives the second centrifugal pump 43 to supply water in the second container 35 into the first container 30 through the second transfer pipe 42. Eventually, the water in the first container 30 becomes full, and the first optical sensor 46 detects the full water. The control circuit 50 stops driving the first centrifugal pump 40. Since water is supplied into the first container 30, the hot water temperature is lowered. The temperature detection element 34 detects the temperature of the hot water in the first container 30 and the control circuit 50 energizes the heater 31. The water in the first container 30 boils and is maintained at about 95 degrees after that.
[0029]
When the amount of water in the second container 35 decreases, the replenishment of water is completed by supplying water to the second container 35 even immediately after the use of hot water or just before the use. It is possible to always obtain hot hot water without lowering the temperature of the hot water stored in the water.
[0030]
Although the value of the integrating unit 60 includes an error, when the first optical sensor 46 detects that the first container 30 is full when water is supplied to the first container 30, The error can be canceled by resetting the value.
[0031]
As described above, according to the present embodiment, 1 liter of hot water, which is a practically sufficient amount, can always be maintained at a high temperature, and when the amount of hot water is reduced, water can be automatically supplied and the water can be boiled and kept warm. . Thus, the necessary amount of hot water is always secured and the shortage of hot water is always replenished and the water is boiled, thereby ensuring the necessary amount of hot water and reducing the heat retention power at the same time. Secondly, the first container 30 and the second container 35 can be made compact and space-saving. Thirdly, water having a function of detecting the level of full water in the first container 30 can be supplied to the first container 30 up to full water. Fourth, hot water can always be stored in the first container 30 by automatically supplying water from the second container 35 to the first container 30. Fifth, hot water can always be obtained during hot water supply by performing an automatic water supply operation to the first container 30 from the second container 35 other than during the hot water supply operation.
[0032]
(Reference Example 1)
Reference Example 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. 5 to 8, 30 is a first container, 31 is a heater, 32 is a water heater, 33 is a warming heater, 34 is a temperature detecting element, 37 is a scale, 38 is a hot water supply port, and 39 is a first transfer pipe. , 40 is a first centrifugal pump, 41 is a tap, 42 is a second transfer pipe, 43 is a second centrifugal pump, 44 is an opening, 45 is a first full scale, 46 is a first optical sensor, 47 is a light emitting diode, 48 is a light receiving diode, 49 is a second optical sensor, 51 is an upper waterproof holder, 52 is a lower waterproof holder, 53 is an operation unit, 54 is a main body, 55 is a window, 56 is a water level scale, and 57 is Feeding port, 58 is a plug, 59 is a heat insulating material, 60 is an integrating unit, 61 is an integrating reset unit, 62 is a comparing unit, 63 is a delay time unit, and the above is the same as the configuration of FIGS. The description is omitted.
[0033]
The difference from the configuration of the first embodiment is that the second container 70 is configured to be detachable from the main body 54, and the tank sensor 71 is positioned below the second container 70 to detect the second container 70. Is a point. In FIG. 7, 72 is a water supply port formed in the lower part of the second container 70. Since the water supply port 72 has a structure in which the second container 70 can be attached and detached, it can be attached and detached in a watertight manner with an O-ring (O-ring) 73 and a check valve 74 on the second container 70 side. Forms a seal 75.
[0034]
As shown in FIG. 8, the control circuit 76 is provided with a water supply integration unit 77. The water supply integration unit 77 integrates the time after the tank sensor 71 detects the second container 70. Each time the tank sensor 71 detects the second container 70, the water supply integration unit 77 is reset.
The control circuit 76 is provided with an integrated time comparison unit 78 that compares a predetermined time (for example, 24 hours) with an integrated time after the tank sensor 71 detects the second container 70. Reference numeral 79 denotes a light emitting diode that constitutes a notification means. When the control circuit 76 does not generate a signal without attaching or detaching the second container 70 for 24 hours or more in the integrated time comparison unit 78, the operation unit 53 receives this signal. The light emitting diode 79 is emitted and notified.
[0035]
The operation of the electric water heater configured as described above will be described below. The second container 70 is removed from the main body 54 and water is added. Since it is detachable, the second container 70 can be taken to the tap. Then, the second container 70 containing water is set on the main body 54. At this time, the tank sensor 71 detects the second container 70 and sends a signal to the water supply integration unit 77. The water supply integration unit 77 performs integration of time. The integration time comparison unit 78 compares the value of the water supply integration unit 77 with the set value of 24 hours. At this time, if the integrated value of the water supply integration unit 77 is greater than 24 hours, the integration time comparison unit 78 sends a signal to the control circuit 76, and the control circuit 76 turns on the light emitting diode 79 of the operation unit 53 and puts in the second container 70. Warn you to replace the water with new water.
[0036]
When the second container 70 is detached from the main body 54, the tank sensor 71 sends a signal to the control circuit 76 to reset the integrated value of the water supply integrating unit 77, and the light emitting diode 79 is turned off. Thereafter, the value of the water supply integration unit 77 and the set value (24 hours) are compared by the integration time comparison unit 78, and if greater than 24 hours, the control circuit 76 lights the light emitting diode 79.
[0037]
As described above, the water supply operation can be easily performed by enabling the second container 70 to be attached / detached, and the second sensor 70 is provided to detect the attachment / detachment of the second container 70 to detect the second container 70. By preventing the water in the container 70 from being supplied to the first container 30 after being left for a long period of time, it is possible to prevent propagation of germs and the like and to obtain a safe and delicious hot water.
[0038]
In the first reference example, the second container 70 is separated from the main body 54 at the water supply port 72, but a part of the second centrifugal pump 43 may be a part of the second container 70. In the present embodiment, the tank sensor 71 detects the attachment / detachment of the second container 70, but the principle of detection may be weight detection or optical detection using a photodiode, as long as the attachment / detachment of the second container 70 can be detected. Needless to say.
[0039]
Further, although the notification means is the light emitting diode 79 in this reference example, it may be a device that emits a notification sound such as a buzzer.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the electric water heater of the present invention, the amount of hot water required for actual use can always be obtained, and at the same time, the power consumption required for heat insulation can be suppressed. In addition, hot water can be obtained while hot water is used by delaying the decrease in hot water temperature due to the replenished water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric water heater according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a top view of a main body of the electric water heater according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a relational diagram of the operation of each part of the electric water heater according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of the electric water heater according to the first reference example of the present invention. Top view of the main body [FIG. 7] Cross-sectional view of the main part of the electric water heater of Reference Example 1 of the present invention [FIG. 8] Operational relationship diagram of each part of the electric water heater of Reference Example 1 of the present invention [FIG. Sectional view [Explanation of symbols]
30 First container 31 Heater (heating device)
35 Second container 39 First transfer pipe 40 First centrifugal pump (first transfer device)
41 Hot water outlet 42 Second transfer pipe 43 Second centrifugal pump (second transfer device)
44 opening 46 1st optical sensor (1st liquid level detection apparatus)
49 Second optical sensor (second liquid level detecting device 9
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Control circuit 53 Operation part 54 Main body 60 Accumulation part 61 Accumulation reset part 62 Comparison part 63 Delay time part 70 Second container 71 Tank sensor 76 Control circuit 77 Water supply accumulation part 78 Accumulation time comparison part 79 Light emitting diode (notification means)

Claims

A first container provided with a heating device; a second container provided alongside the first container; and a first container having one end opened in the first container and the other communicated with a tap and opened outward. A first transfer pipe, a first transfer device provided in the middle of the first transfer pipe for transferring the liquid in the first container in one direction outward, and a liquid level in the first container. A first liquid level detection device for detection; a second transfer pipe having one end opened in the second container and the other end opened in the first container; and provided in the middle of the second transfer pipe A second transfer device that transfers the liquid from the second container to the first container in one direction, a control circuit that controls the first liquid level detection device and the second transfer device, and An operation unit of a control circuit, an integration unit for integrating the operation time of the first transfer device in the control circuit, and a signal from the first liquid level detection device An integration reset unit that resets the integration unit, a comparison unit that compares the value of the integration unit with a predetermined value, and a delay time unit, and if the value of the integration unit exceeds the predetermined value, the comparison The signal is sent to the delay time part, and the delay time part sends a signal for driving the second transfer device to the control circuit after 1 minute, and the control circuit is operated by the first transfer device. If it is determined that the second transfer device is not driven, the second transfer device is driven, and when the first liquid level detection device detects the liquid level, the second transfer device is stopped, and the control circuit controls the delay time unit. If it is determined that the first transfer device is driven when the signal is received, a signal is sent to the comparison unit again to activate the delay time unit, and the first transfer device is driven 1 last time. The second transfer device is activated only after a minute or more Strange to the electric kettle.