JP4029831B2 - Electric water heater - Google Patents
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Description
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保温温度制御と加熱容器への液体の供給を自動的に行なうことができる電気湯沸かし器に関する。 The present invention relates to an electric water heater that learns a user's usage situation and can automatically perform temperature control and supply of liquid to a heating container based on the learned result.
従来、この種の電気湯沸かし器には、使用者の使用状況を学習し、学習した結果に基づき保温温度制御を自動的に行なうものがある(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there is an electric water heater of this type that learns a user's usage situation and automatically performs a heat insulation temperature control based on the learned result (see, for example, Patent Document 1).
図9(a)は特許文献1に記載された従来の電気湯沸し器の断面図である。図9において、本体101内に上面開口の液体を収容する加熱容器102があり、前記加熱容器102の上部を覆う蓋103が配置されている。また、前記加熱容器102内の液体を加熱する加熱手段104と、前記加熱容器内の液体の温度を検知するための温度検知手段105と、前記加熱容器102内の液体を吐出口106より外部に導くための吐出ポンプ107と、前記吐出ポンプ107の駆動源となる吐出手段108が下方に、使用者が容易に操作できる操作部109が情報に配置されている。
FIG. 9A is a cross-sectional view of a conventional electric water heater described in
図9(b)は操作部109を示す図である。操作部109は液体を吐出するための出湯スイッチ109aと、吐出動作を許可するための出湯ロック解除スイッチ109bと、保温状態にある液体を再度加熱するための再沸騰スイッチ109cと、液体を保温する温度を設定するための保温温度設定選択スイッチ109dと、液体の温度と保温温度設定を表示する表示素子109eからなる。
FIG. 9B shows the
商用電源を供給する商用電源供給手段114を介して商用電源が供給されると、計時手段111が動作し、あらかじめ設定された所定単位時間毎に、操作部109からの信号を入力とする使用検出手段110からの出力を記憶手段112に記憶していく。使用検出手段110からの出力は使用者が出湯ロック解除スイッチ109bを押し、出湯スイッチ109aを押して吐出手段108を駆動し液体を吐出したときの実際に吐出操作が行われたか否かによって発生する。
When commercial power is supplied via the commercial power supply means 114 for supplying commercial power, the time measuring means 111 is operated, and a usage detection using a signal from the
前記計時手段111は所定単位時間の累積時間も計時するよう構成しているため1日24時間の中の相対時間帯とその使用、不使用を対応させながら記憶手段112に使用検出手段110の出力を蓄積できる。所定日数間前記記憶手段112に使用実績が溜まると制御手段113は所定単位時間毎に累積加算を行ない、使用日数が所定日以上の時間帯を使用時間帯、それ以外を不使用時間帯と識別する。その後、制御手段113は現在の時間帯が使用時間帯である場合は使用者が所望する保温温度、不使用時間帯である場合はその温度より低い温度となるよう加熱手段104を自動制御する。 Since the time measuring means 111 is configured to measure the accumulated time of a predetermined unit time, the output of the use detecting means 110 is stored in the storage means 112 while corresponding to the relative time zone in 24 hours a day and its use and non-use. Can be accumulated. When the usage record is accumulated in the storage unit 112 for a predetermined number of days, the control unit 113 performs cumulative addition every predetermined unit time, and identifies a time period in which the number of use days is equal to or more than the predetermined day as a use time period and the other as a non-use time period. To do. After that, the control means 113 automatically controls the heating means 104 so that the temperature is kept at a desired temperature when the current time zone is the use time zone, and the temperature is lower than that when the current time zone is the non-use time zone.
このように制御を行なうことで使用者の使用実態に応じた保温温度の制御を自動的に行なうことができ、手間なく省エネ運転を行なうことができるというものであった。
しかしながら、このような従来の技術では液体の供給は使用者に頼られているため使用されるであろう時間帯を予測し所望の温度の液体を準備したとしても、液体量が少ない場合には使用者が液体を供給する必要があり、供給した場合に液体が所望の温度になるまで待たなければならないといった課題があった。 However, in such a conventional technique, since the liquid supply is relied on by the user, even if a liquid at a desired temperature is prepared by predicting the time zone that will be used, if the amount of liquid is small There is a problem that the user needs to supply the liquid, and when supplied, the user has to wait until the liquid reaches a desired temperature.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱容器へ自動的に液体を供給する供給手段を備え、使用者の使用実態に応じて所望の温度のお湯を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and has an object of providing hot water having a desired temperature according to a user's actual use, including supply means for automatically supplying a liquid to a heating container. .
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、加熱容器へ自動的に液体を供給する供給手段を備え、使用者の使用実績に基づいて保温温度の制御を行なうと共に供給手段の駆動タイミングを制御することで、手間なく省エネ運転を行なうことができるとともに、所望の温度の液体を手間なく提供することができる。 In order to solve the above-described conventional problems, the electric water heater of the present invention includes supply means for automatically supplying a liquid to the heating container, and controls the heat insulation temperature based on the use results of the user and By controlling the drive timing, energy-saving operation can be performed without trouble, and a liquid having a desired temperature can be provided without trouble.
本発明の電気湯沸かし器は、使用者の使用実態に応じて省エネ運転を自動的に行ない、且つ所望の温度の湯を提供することができる。 The electric water heater of the present invention can automatically perform energy-saving operation according to the actual usage of the user and can provide hot water having a desired temperature.
請求項1に記載の発明は、液体を収容する加熱容器と、前記加熱容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記加熱容器内の液位を検知する液位検知手段と、前記加熱容器へ液体を供給する供給手段と、前記加熱容器内の液体を吐出する吐出手段と、使用状態を検出する使用検出手段と、前記使用検出手段の出力を所定単位時間毎に所定期間の間記憶し、所定時間経過後は古い記憶から順に忘れていくようにした記憶手段を備え、前記記憶手段から得られた使用実態に基づき同一時間帯での使用検出手段からの出力頻度に応じて、使用時間帯と不使用時間帯を識別し、不使用時間帯から使用時間帯へ変わる時間より所定時間だけ前から前記供給手段を駆動し、前記加熱容器内の液体を増やし、前記加熱手段を駆動し所定温度で保温するように前記加熱手段と前記供給手段の動作を制御することにより使用者の使用実態に合わせた保温温度の制御と加熱容器へ液体を供給するタイミングの制御を行なうことで使用者が使用しないと予想できる時間帯は低温で保温するか加熱手段をOFFし消費電力量を削減し、使用者が使用されると予想される時間帯になる前に供給手段を駆動し、所望の保温温度の液体を用意することができ、手間なく省エネ自動運転を行なうと共に使い勝手の良い電気湯沸かし器を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a heating container that stores a liquid, a heating unit that heats the liquid in the heating container, a liquid level detection unit that detects a liquid level in the heating container, and the heating container. A supply means for supplying a liquid; a discharge means for discharging the liquid in the heating container; a use detection means for detecting a use state; and an output of the use detection means is stored for a predetermined period every predetermined unit time ; A storage means that forgets in order from the oldest memory after a predetermined time has elapsed, and based on the actual usage obtained from the storage means , according to the output frequency from the use detection means in the same time zone, the usage time zone The non-use time zone is identified, the supply means is driven from a predetermined time before the time when the non-use time zone changes to the use time zone, the liquid in the heating container is increased, and the heating means is driven to reach a predetermined temperature. It said in so to keep warm By controlling the operation of the heating means and the supply means to control the heat retention temperature in accordance with the actual use of the user and the timing of supplying the liquid to the heating container, the time period in which the user can be expected not to use it Keep the temperature at a low temperature or turn off the heating means to reduce power consumption, drive the supply means before the time when the user is expected to be used, and prepare the liquid with the desired warming temperature Therefore, it is possible to provide an electric water heater that is easy to use and performs energy-saving automatic operation without trouble.
さらに、使用者が使用するであろう時間帯には所望の所定温度のお湯を自動的に準備することができるため使い勝手の良い電気湯沸かし器を提供することができる。 Furthermore, since a hot water having a desired predetermined temperature can be automatically prepared in a time zone that the user will use, an easy-to-use electric water heater can be provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電気湯沸かし器に供給手段の駆動を検出する供給検出手段と、前記記憶手段は前記使用検出手段の出力を記憶する使用記憶手段と前記供給検出手段の出力を記憶する供給記憶手段を加えることにより使用者の使用実態に合わせた保温温度の制御を行なうと共に、より正確に供給手段が駆動されるであろう時間帯を予測することができ使用者の使用実態に合わせて所望の温度のお湯を提供することができる。 According to a second aspect of the invention, a supply detection means for detecting the driving of the supply means to the electric water heater according to請Motomeko 1, wherein the storage means said supply and use memory means for storing the output of said use detection means By adding the supply storage means for storing the output of the detection means, it is possible to control the heat retention temperature in accordance with the actual usage of the user and to predict the time zone during which the supply means will be driven more accurately. Hot water having a desired temperature can be provided in accordance with the actual usage of the user.
請求項3に記載の発明は、特に請求項2に記載の供給検出手段が供給手段を介さずに前記加熱容器内へ液体を供給されたことを検出するよう構成することにより使用者が供給する時間帯をより正確に予測することができるようになり、使用者の使用実態により合った制御を行なうことができ、さらに使い勝手がよくなる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の電気湯沸かし器に吐出手段により吐出された液体量を検知する吐出量検知手段と、前記記憶手段に前記吐出量検知手段の出力を所定単位時間毎に所定日数の間記憶する吐出量記憶手段を加え、前記記憶手段から得られた使用実態に基づいて前記加熱手段と前記供給手段の動作を制御することで次に使用される使用量を予測することができるため、次に使用される使用量が現在の保温している量より少ない場合は供給せずに、逆の場合は給水するといったように、より使用実態にあった供給タイミングを制御することができ、より省エネ効果が高く、より使い勝手の良い電気湯沸かし器を提供することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a discharge amount detection means for detecting the amount of liquid discharged by the discharge means in the electric water heater according to any one of the first to third aspects, and the discharge amount detection means of the storage means. Next, a discharge amount storage means for storing the output for a predetermined number of days every predetermined unit time is added, and the operation of the heating means and the supply means is controlled based on the actual usage obtained from the storage means. The amount of water used can be predicted, so if the amount of water used next time is less than the current warming amount, it will not be supplied, and if it is vice versa, water will be supplied. Therefore, it is possible to provide an electric water heater that can control the supply timing, has a higher energy-saving effect, and is easier to use.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の電気湯沸かし器の供給手段を水道管と連結した構成とすることで供給元の液体の残量をほぼ無視して供給することができ、使用者が使用するであろう量且つ所望の温度の液体を使用実態に応じて準備することができるためより使い勝手の良い電気湯沸かし器を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the supply means of the electric water heater according to any one of the first to fourth aspects is connected to the water pipe so that the remaining amount of the liquid of the supply source is substantially ignored. In addition, since an amount of liquid that the user will use and a desired temperature can be prepared according to the actual use, a more convenient electric water heater can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は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である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric water heater according to
本実施の形態では電気湯沸かし器として液体を加熱し出湯する電気湯沸かし器本体1と、電気湯沸かし器本体1に供給する液体を貯蔵する貯蔵本体2とを有するいわゆる2槽式の電気湯沸かし器を用いた場合について説明する。
In the present embodiment, a case where a so-called two-tank electric water heater having an electric
電気湯沸かし器本体1には液体を収納し加熱するための加熱容器3を設けている。そして、加熱容器3の上部には開閉可能な蓋4を、さらに、加熱容器3の下方に液体を加熱する加熱手段5と液体の温度を測定する温度検知手段6を配置している。加熱手段5は、加熱容器3内の液体を沸騰させる大きな出力をもつもの、例えば750Wの主ヒーターと、加熱容器3内の液体を保温する比較的小さな出力をもつもの、例えば75Wの補助ヒーターとで構成している。
The electric
また、吐出手段7は加熱容器3の液体を吐出ポンプ8及び液位管9及び吐出口10を介し液体を電気湯沸かし器本体1の外部へ吐出する。なお、本実施の形態では吐出手段7は電動モータを用いて行っている。
The discharge means 7 discharges the liquid in the
液位管9は加熱容器3内の液位を示すものであり、液位管9の側面には液位検知手段11を設けている。そして、液位検知手段11には液位管9の垂直方向上方の側面に満水センサ11a、中間側面に中間センサ11b、下方側面に給水センサ11cを備え、各センサの検知情報から加熱容器3内の液位を“空”、“少”、“中”、“満”の4段階で検知することができる。本実施の形態では各センサ11a〜11cはフォトトランジスタと発光ダイオードの対により構成している。なお、本実施の形態における液位検知手段11は光センサで構成したものを用いているが、重量センサ、電極式水量センサなどを用いて構成しても同様の効果を得ることが出来る。また、本実施の形態における液位検知手段11では検知の段階を4段階としたが制御回路の複雑性、およびセンサ部品のコストが許す範囲で検知段階を増やしても良い。
The
本実施の形態における加熱容器3の容量は2リットルとし、液位検知手段11により検知できる“少”は0〜1リットル、“中”は1〜2リットル、“満”は2リットルとする。また、後述する貯蔵容器12の容量を2リットルとしている。
In the present embodiment, the capacity of the
貯蔵本体2内に上面開口の液体を収容する貯蔵容器12があり、この貯蔵容器12の下方に貯蔵容器12内に液体があるかないかを判断する液体検知手段13と、液体を貯蔵容器12の内部から加熱容器3へ供給するための供給手段14を備えている。なお、貯蔵容器12または貯蔵本体2は着脱自在の構成とすると、液体の補給にあたって貯蔵容器12または貯蔵本体2を例えば水道の蛇口まで持っていき補給できるので利便性が良くなる。
There is a
本実施の形態における液体検知手段13は磁石を内蔵したフロートと磁気によってON/OFFするスイッチによって構成している。なお、液体検知手段13には質量センサや光センサなどを用いたものでもよい。供給手段14には吐出手段7と同様に電動モータを用いている。 The liquid detection means 13 in this embodiment is constituted by a float with a built-in magnet and a switch that is turned ON / OFF by magnetism. The liquid detection means 13 may be one using a mass sensor or an optical sensor. An electric motor is used for the supply means 14 in the same manner as the discharge means 7.
ここで、供給手段14は貯蔵容器12の下部に取り付けた供給ポンプ15と、供給ポンプ15に連結した供給管a16と、供給管a16と連結可能な加熱容器3の側面に備えた供給管b17とを介して液体を貯蔵容器12内から加熱容器3へ液体を供給することができる。
Here, the supply means 14 includes a
さらに、電気湯沸かし器本体1上方には使用者が各種操作を行なうための操作部18と、沸騰を報知するブザーなどからなる沸騰報知手段19を備えている。
Furthermore, the electric water heater
図2は操作部18の構成図である。操作部18には、加熱容器3内の液体の温度や、現在の設定状態を表示することのできる表示素子20と、吐出手段7を駆動させ、液体を電気湯沸かし器本体1の外へ吐出するためのスイッチである出湯スイッチ21と、出湯スイッチ21による吐出動作を許可するための出湯ロック解除スイッチ22と、供給手段14を駆動させ貯蔵容器12内の液体を加熱容器3内へ供給するための供給スイッチ23と、加熱容器3内で保温されている液体を再度沸騰させるための再沸騰スイッチ24と、保温温度の設定を選択する保温温度設定選択スイッチ25と、液体を保温している状態であることを知らせるLEDよりなる保温表示26と、液体を加熱中であることを知らせるLEDよりなる沸騰表示27を設けている。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
加熱容器3内から液体を吐出させるには出湯ロック解除スイッチ22をONし、ロック解除状態になっている時に出湯スイッチ21を押すことで可能となる。ロック解除状態で出湯スイッチ21を押している間、制御手段28は吐出手段7を駆動させ液体を加熱容器3の外部へ吐出することができる。ロック解除状態は約10秒間出湯スイッチ21がONされなければ禁止状態となり、再び出湯ロック解除スイッチ22がONしないと出湯スイッチ21を有効としないように構成している。
In order to discharge the liquid from the inside of the
以下、本実施の形態における制御手段28の動作を図3のフローチャートを用いて説明する。図3は商用電源供給手段29により商用電源が投入された後に加熱容器3内の液体を設定温度で保温するためのフローチャートである。なお、制御手段28としてはマイコンを用いている。
Hereinafter, the operation of the control means 28 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 3 is a flowchart for keeping the liquid in the
最初に商用電源が投入されるとS1より始まり、S2にて液位検知手段11より、加熱容器3内の液体の液位を検知する。ここで、加熱容器3内の液位が“満”より少なければS3へ進み液体を供給するために供給手段14により液体が供給できるかを調べる処理に移る、“満“であればS6に進み液体を加熱する処理に進む。
When commercial power is first turned on, the process starts from S1, and the liquid level in the
S3では液体検知手段13の検知結果により貯蔵容器12内の液体の有無を検知し、液体があればS4に進み液体を供給する処理に移る。液体がなければS11に進み加熱容器3内の液位が空であるかを検知する処理に進む。S11では液位検知手段11の検知結果により加熱容器3内の液位が“空”であるかを検知し、“空”であればS12に進み、加熱容器3と貯蔵容器12に液体がないことを使用者に報知し、S2に戻り液体が入れられるまでこの処理を繰り返す。また、S11において加熱容器3内の液位が“空”でなければS6に進み加熱容器3内の液体を加熱する処理に進む。
In S3, the presence or absence of the liquid in the
本実施の形態では液体がないことを報知するために保温表示26と沸騰表示27とを交互に点滅、例えば1秒おきの交互点滅をさせる。なお、加熱容器内の液位が“空”であることが分かればこの報知方法に限られるものではない。
In this embodiment, in order to notify that there is no liquid, the
S4、S5のループでは加熱容器3へ貯蔵容器12内の液体がなくなるか、または加熱容器3内の液位が“満”になるまで供給手段14を駆動し液体を供給する。
In the loop of S4 and S5, the supply means 14 is driven to supply the liquid until the liquid in the
S6、S7のループでは加熱容器3内の液体を沸騰、または設定温度まで加熱する。本実施の形態では必ず沸騰させるようにする。なお、液体の一般雑菌などの安全性、カルキ成分の除去などによりおいしさを満足できれば設定温度まで加熱し、その後設定温度で保温するようにしても良い。
In the loop of S6 and S7, the liquid in the
S7で沸騰を検知すると沸騰報知手段19により沸騰を報知してからS8に進み設定温度で保温する処理に進む。沸騰報知はブザーを、例えば1秒ON、0.5秒OFFするのを3回繰り返す。なお、沸騰報知は少し離れたところにいる使用者が沸騰したことを確認できればブザーを鳴らすパターンを1秒ON、0.5秒OFF3回に限らなくても良い。
When the boiling is detected in S7, the boiling notifying
S8では温度検知手段6の検知結果に基づいて加熱手段5を駆動し、設定温度で加熱容器3内の液体を保温する。本実施の形態では設定温度を85℃とする。設定温度は保温温度設定選択スイッチ25により設定できる温度である。加熱容器3内の液体が85℃になるとS9に進み、過度の温度低下(5℃低下)がないかを検知し、温度低下があれば液体が供給されたと判断しS2に戻る。なお、本実施の形態では過度の温度低下を5℃低下したときとしたが加熱容器3内に液体が供給されたことがわかれば5℃に限られるものではない。
In S8, the heating means 5 is driven based on the detection result of the temperature detection means 6, and the liquid in the
S9にて5℃低下を検知しなければ、S10に進み加熱容器3内の液体が少なくなっていないかを検知する。加熱容器3内の液体が“空”になっていればS2に戻る。“空”でなければ保温を続ける。なお、本実施の形態では保温動作時に“空”にならなければ自動的に供給動作に移行しないようにしているが、“中”によりこの制御を行っても良い。
If a 5 ° C. decrease is not detected in S9, the process proceeds to S10 to detect whether the liquid in the
なお、本実施の形態では保温温度設定選択スイッチ25により設定できる温度を98℃と85℃としていが、制御手段28であるマイコンのプログラム容量や制御回路の複雑性が許される限り設定できる保温温度を増やすことは可能である。
In this embodiment, the temperatures that can be set by the heat retention temperature
以上本実施の形態における制御手段28の基本動作を説明してきたが、以降使用者の使用状況を学習する動作について説明する。 The basic operation of the control means 28 in the present embodiment has been described above. Hereinafter, the operation for learning the usage status of the user will be described.
商用電源を供給する商用電源供給手段29を介して商用電源が供給されると、計時手段30が動作し、あらかじめ設定された所定単位時間毎に、操作部18からの信号を入力とする使用検出手段31からの出力を記憶手段32に記憶していく。使用検出手段31からの出力は使用者が出湯ロック解除スイッチ22を押し、出湯スイッチ21を押して吐出手段7を駆動し液体を吐出したときの実際に吐出操作が行われたか否かによって発生する。
When commercial power is supplied via the commercial power supply means 29 for supplying commercial power, the time measuring means 30 is operated, and the usage detection using the signal from the
前記計時手段30は所定単位時間の累積時間も計時するよう構成しているため1日24時間の中の相対時間帯とその使用、不使用を対応させながら記憶手段32に使用検出手段31の出力を蓄積できる。所定期間前記記憶手段32に使用実績が溜まると制御手段28は各所定単位時間毎に累積加算を行ない、累積使用回数が所定回数以上の時間帯を使用時間帯、それ以外を不使用時間帯と識別する。その後、制御手段28は現在の時間帯が使用時間帯である場合は使用者が所望する保温温度、不使用時間帯である場合はその温度より低い温度となるよう加熱手段5を自動制御する。
Since the time measuring means 30 is also configured to measure the accumulated time of a predetermined unit time, the output of the use detecting means 31 is stored in the storage means 32 while associating the use and non-use of the relative time zone in 24 hours a day. Can be accumulated. When the usage record is accumulated in the
本実施の形態における加熱手段5と供給手段14の自動制御方法について図4を用いてさらに詳しく説明する。ここで、所定単位時間を2時間、所定期間を7日間、前記所定回数である使用時間帯と不使用時間帯の判定回数は3回とする。 The automatic control method for the heating means 5 and the supply means 14 in the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. Here, the predetermined unit time is 2 hours, the predetermined period is 7 days, and the predetermined number of times of use time and non-use time is determined three times.
図4の(a)は電源投入から24時間経過後の使用実績のヒストグラムである。図4(b)は本実施の形態における記憶手段32をあらわしており、アドレスは各所定単位時間をあらわすものとする。例えばアドレス0のデータ領域は0〜2時間の間の使用実績を記憶する記憶領域であり、アドレス1のデータ領域は2〜4時間の使用実績を記憶する記憶領域である。計時手段30の計時にあわせて、アドレス0から使用検出手段31の出力を記憶していくことで1日24時間の相対時間帯ごとの使用実績を記憶していくことができる。
FIG. 4A is a histogram of actual usage after 24 hours have elapsed since the power was turned on. FIG. 4B shows the storage means 32 in the present embodiment, and the address represents each predetermined unit time. For example, the data area at
図4(c)は7日後の使用実績のヒストグラムであり、図4(d)は7日間の使用実績を累積した記憶手段32である。本実施の形態では所定期間を7日間としており、7日経過後の使用実績の累積が判定回数の3回以上の場合は使用時間帯、3回未満のときは不使用時間帯と判別する。 FIG. 4C is a histogram of usage results after 7 days, and FIG. 4D is a storage means 32 in which the usage results for 7 days are accumulated. In the present embodiment, the predetermined period is set to 7 days, and when the accumulated usage record after 7 days has passed is three or more times of determination, it is determined as a non-use time zone when it is less than 3 times.
図4(e)は前記条件で判別した使用時間帯と不使用時間帯の判別結果であり、これにあわせて保温温度の自動制御を行った結果が図4(f)となる。図4(f)において1)は不使用時間帯から使用時間帯に変化したときに加熱手段5を駆動し設定温度である85℃まで加熱容器3内の液体を加熱している加熱動作を表し、2)は使用時間帯から不使用時間帯に変化したときに低温保温(60℃)の温度まで低下するまで加熱手段5の駆動をOFFする動作を表し、3)は使用時間帯において設定温度85℃で高温保温動作を行なうことをあらわし、4)は不使用時間帯において低温保温温度60℃で保温している低温保温動作を表している。以上のように不使用時間帯は、設定温度より低い温度で保温するため省エネを実現することができる。
FIG. 4 (e) shows the discrimination result between the use time zone and the non-use time zone determined under the above conditions, and FIG. 4 (f) shows the result of the automatic control of the heat insulation temperature in accordance with this. In FIG. 4 (f), 1) represents a heating operation in which the heating means 5 is driven to heat the liquid in the
図4(f)の1)において図3を用いて説明したように加熱容器3内の液位が“満”または貯蔵容器12の液体がなくなるまで供給手段14により液体を供給することで使用者が使用するであろう時間帯にはできるだけ多くの液体を用意することができる。
As described with reference to FIG. 3 in 1) of FIG. 4 (f), the user supplies the liquid by the supply means 14 until the liquid level in the
なお、本実施の形態では不使用時間帯から使用時間帯に変わるときに加熱動作を行ない、また供給動作を行なうとしたが、不使用時間帯から使用時間帯に変わったときには設定温度の液体を提供できるようにするために所定時間前から加熱動作を行なうようにすればより使用者の使用実態に応じた保温温度の制御及び設定温度の湯量の制御を行なうことができる。ここで、加熱動作時に沸騰を行なうか否かで前記所定時間は変化する。沸騰を行なう場合は設定温度が高い場合は短く、設定温度が低い場合は長くなる(沸騰後設定温度まで液体の温度が下がるのを待つため)。逆に沸騰を行なわない場合は加熱時間だけ考慮し、使用時間帯に変わる前から加熱動作と供給動作の制御を行なう。 In this embodiment, the heating operation is performed when the non-use time zone changes to the use time zone, and the supply operation is performed. However, when the non-use time zone changes to the use time zone, the liquid at the set temperature is discharged. If the heating operation is performed for a predetermined time in order to be able to provide the temperature, the control of the heat retention temperature and the control of the amount of hot water at the set temperature can be performed according to the actual usage of the user. Here, the predetermined time varies depending on whether boiling is performed during the heating operation. When boiling is performed, the set temperature is short when the set temperature is high, and the set temperature is long when the set temperature is low (to wait for the temperature of the liquid to drop to the set temperature after boiling). On the contrary, when boiling is not performed, only the heating time is considered, and the heating operation and the supply operation are controlled before changing to the use time zone.
なお、本実施の形態では不使用時間帯でも保温動作をさせるとしたが、不使用時間帯は加熱動作を完全に停止させるものとすれば、省エネ効果をより高くすることができる。 In this embodiment, the heat retaining operation is performed even in the non-use time zone. However, if the heating operation is completely stopped in the non-use time zone, the energy saving effect can be further enhanced.
また、本実施の形態では使用時間帯と不使用時間帯の判定回数は固定回数であるとして説明したが、例えば操作部18に判定回数切り替えスイッチを設け、使用者が自在に自動運転時の省エネ度合いを切り替えられるものとすることで使用者の使い勝手はさらに向上する。
Further, in the present embodiment, it has been described that the number of determinations of the use time zone and the non-use time zone is a fixed number. However, for example, a determination number switch is provided in the
また、本実施の形態では学習による自動運転をデフォルトで動作することにしているが、例えば操作部18に学習運転切り替えスイッチを設け、使用者が自由に学習による自動運転をする/しないを選択できるようにすることにより使用者の使い勝手はさらに向上する。なお、その際自動運転をしないとしているときにも学習を続けるようにしておけば、次回自動運転をすると選択されたときには使用者の使用実績も数多くたまっており、より精度よく省エネ自動運転を行ない、使用者の使い勝手はさらに向上する。
In this embodiment, automatic driving by learning is performed as a default. However, for example, a learning driving changeover switch is provided in the
また、本実施の形態では商用電源が供給されていない場合の動作は特筆していないが、バックアップ電源を保持させ商用電源OFF時は、バックアップ電源で計時手段30の動作及び記憶手段32の記憶を保持するようにすれば商用電源のON/OFFによる影響を受けない省エネ自動運転及び自動供給がおこなえ、使用者の使い勝手はさらに向上する。
In this embodiment, the operation when the commercial power is not supplied is not particularly mentioned. However, when the backup power is held and the commercial power is turned off, the operation of the
また、本実施の形態では所定期間を7日とし説明を行ない、所定期間経過前の保温動作の自動制御及び供給動作の自動制御について特筆していないが、所定期間経過前の判定回数を経過日数に応じて増減することで所定日数経過前にも省エネ自動運転及び自動供給を行なうことができる。例えば経過日数が2日までは判定回数を1回にし、3日から4日までは2回にし、各所定単位時間の累積回数と判定回数から使用/不使用を判別し判別した結果に応じて制御を行なうようにすればよい。これにより、所定期間経過前にも省エネ自動運転及び自動供給を行なうことができ、使用者の使い勝手はさらに向上する。 Further, in this embodiment, the predetermined period is assumed to be 7 days, and the automatic control of the heat retention operation and the automatic control of the supply operation before the lapse of the predetermined period are not particularly mentioned. By increasing / decreasing according to, energy-saving automatic operation and automatic supply can be performed even before the predetermined number of days elapses. For example, if the number of days elapsed is 2 days, the number of determinations is 1 time, and from 3 days to 4 days is 2 times, and the use / non-use is determined from the cumulative number of each predetermined unit time and the number of determinations. Control may be performed. As a result, the energy-saving automatic operation and automatic supply can be performed even before the predetermined period elapses, and the usability of the user is further improved.
また、本実施の形態では所定期間経過後の動作について特筆していないが、所定期間経過後は古い記憶から順に忘れていくように記憶手段32のデータを破棄していくことで使用者の生活パターンの変化に対応できるようになり、より使用者の使用実態に合わせた省エネ自動運転及び自動供給を行なうことができ、使用者の使い勝手はさらに向上する。 In this embodiment, the operation after a predetermined period has not been particularly mentioned. However, after the predetermined period has elapsed, the data of the storage means 32 is discarded so that the user's life is forgotten in order from the oldest memory. It becomes possible to respond to changes in patterns, and it is possible to perform automatic energy saving operation and automatic supply in accordance with the actual usage of the user, further improving the convenience of the user.
また、本実施の形態では使用検出手段31は吐出操作が行なわれたときに使用と出力すると説明したが、使用検出手段31は出湯ロック解除スイッチ22の操作であるとしても、また再沸騰スイッチ24による湯沸かし動作であったとしても、また加熱容器3へ液体が供給された際の湯沸かし動作であったとしても、また上記4種類の操作による任意の組み合わせであるとしても、本実施の形態と同等の効果が得られる。
Further, in the present embodiment, it has been described that the use detecting means 31 outputs “use” when a discharge operation is performed. However, even if the use detecting means 31 is an operation of the hot
なお、本実施の形態では24時間タイマによる学習の説明をしたが、時計機能、カレンダー機能を備え、使用実績と絶対時刻を合わせて記憶するものとすれば、例えば平日と休日の学習は切り分け、平日用休日用それぞれ異なるパターンの自動運転ができ、自動運転による省エネ効果及び、使い勝手をより高めることができる。 In the present embodiment, the learning by the 24-hour timer has been described. However, if the clock function and the calendar function are provided and the usage record and the absolute time are stored together, for example, learning on weekdays and holidays is separated, Different patterns can be automatically operated for weekday holidays, and the energy saving effect and usability can be further enhanced by automatic operation.
(実施の形態2)
以下、実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態の基本構成は実施の形態1と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, different points will be mainly described. The same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図5は本実施の形態における電気湯沸かし器の構成図である。本実施の形態は実施の形態1で説明した電気湯沸かし器に実施の形態1にて説明した記憶手段32と同等の機能である使用記憶手段32aと、供給手段14の駆動を検出する供給検出手段33と、供給検出手段33の出力を記憶する供給記憶手段32bを追加したものである。 FIG. 5 is a configuration diagram of an electric water heater in the present embodiment. In the present embodiment, the electric water heater described in the first embodiment is used in the storage means 32a having the same function as the storage means 32 described in the first embodiment, and the supply detection means 33 detects the drive of the supply means 14. And supply storage means 32b for storing the output of the supply detection means 33 is added.
商用電源を供給する商用電源供給手段29を介して商用電源が供給されると、計時手段0が動作し、あらかじめ設定された所定単位時間毎に、供給手段14の駆動を検出する供給検出手段33からの出力を供給記憶手段32bに記憶していく。供給検出手段33からの出力は供給スイッチ23が押され加熱容器3内へ液体が供給されたとき、または加熱容器3内の温度低下が5℃あったときすなわち加熱容器3内へ蓋4を開けられ直接液体を供給されたときのいずれか一方、または両方を実際の供給と判断し、実際の供給があったか否かによって発生する。
When the commercial power is supplied via the commercial power supply means 29 for supplying the commercial power, the time measuring means 0 operates, and the supply detection means 33 detects the drive of the supply means 14 every predetermined unit time set in advance. Is stored in the supply storage means 32b. The output from the supply detection means 33 is that when the
前記計時手段30は所定単位時間の累積時間も計時するよう構成しているため1日24時間の中の相対時間帯とその時に供給があったかなかったかを対応させながら供給記憶手段32bに供給検出手段33の出力を蓄積できる。所定期間前記供給記憶手段32bに供給実績が溜まると制御手段28は各所定単位時間毎に累積加算を行ない、供給回数が所定回数以上の時間帯を供給時間帯、それ以外を非供給時間帯と識別する。その後、制御手段28は現在の時間帯が供給時間帯である場合は加熱容器3内の液体が“満”になるか、貯蔵容器12内の液体がなくなるまで供給手段14を駆動し液体を供給し、その後加熱容器3内の液体を沸騰させ設定温度で保温する。また、非供給時間帯である場合は加熱容器3内の液位が“空”になるまでは自動的に供給を行なわない。
Since the time measuring means 30 is configured to also measure the accumulated time of a predetermined unit time, the supply storage means 32b supplies the supply detecting means while associating the relative time zone of 24 hours a day with whether or not there was supply. 33 outputs can be stored. When the supply record is accumulated in the
なお、供給手段14を自動的に駆動したあと液体を沸騰させると説明したが、液体の一般雑菌などの安全性、カルキ成分の除去などによりおいしさを満足できれば沸騰させずに設定温度まで加熱し保温するよう制御しても良い。 It has been described that the liquid is boiled after the supply means 14 is automatically driven. However, if the taste is satisfied by the safety of general liquid bacteria and the removal of the chlorine component, the liquid is heated to the set temperature without boiling. You may control to heat-retain.
本実施の形態における供給手段14の自動制御方法について図6を用いてさらに詳しく説明する。ここで、所定単位時間を2時間、所定期間を7日間、供給時間帯と非供給時間帯の判定回数は3回とする。 The automatic control method of the supply means 14 in this Embodiment is demonstrated in detail using FIG. Here, the predetermined unit time is 2 hours, the predetermined period is 7 days, and the determination times of the supply time zone and the non-supply time zone are 3 times.
図6の(a)は電源投入から24時間経過後の供給実績のヒストグラムである。図6(b)は本実施の形態における供給記憶手段32bをあらわしており、実施の形態1にて説明した記憶手段32とデータ部分が供給検出手段33の検出回数に変わっただけである。 FIG. 6A is a histogram of supply results after 24 hours have elapsed since the power was turned on. FIG. 6B shows the supply storage means 32 b in the present embodiment, and the storage means 32 and the data portion described in the first embodiment are merely changed to the number of detections by the supply detection means 33.
図4(c)は7日後の供給実績であり、図4(d)は7日間の供給実績を累積した供給記憶手段32bである。本実施の形態では所定期間を7日間としているため7日経過後の供給実績の累積が判定回数の3回以上の場合は供給時間帯、3回未満のときは非供給時間帯と判別する。 FIG. 4C shows the supply record after 7 days, and FIG. 4D shows the supply storage means 32b in which the supply results for 7 days are accumulated. In this embodiment, since the predetermined period is set to 7 days, when the cumulative supply result after the elapse of 7 days is 3 times or more of the determination times, it is determined as the supply time zone, and when it is less than 3 times, it is determined as the non-supply time zone.
図4(e)は前記条件で判別した供給時間帯と非供給時間帯の判別結果であり、これに応じて供給動作を自動的に制御することにより使用者の使用実態に応じた供給を行なうことができ、使用者が使用したいときに満量もしくはできるだけ満量に近い設定温度の液体を提供することができる。 FIG. 4 (e) shows the determination result of the supply time zone and the non-supply time zone determined under the above conditions, and the supply operation is automatically controlled according to this, thereby supplying according to the actual use condition of the user. When the user wants to use the liquid, a liquid having a set temperature that is full or as close to the full as possible can be provided.
なお、本実施の形態では使用記憶手段32aによって保温温度の自動制御を同時に行なうようにする。その際供給手段33の駆動を使用記憶手段32aによる保温温度の自動制御とは独立に行なっても良いが、不使用時間帯に供給時間帯があった場合は次の使用時間帯になるまで供給動作の自動制御を待つことにより、使用者が使用しないであろう時間帯に湯を増やすことがなくなりより省エネ運転を実現することができる。また、実施の形態1で説明したように不使用時間帯から使用時間帯になる時に設定温度の液体を用意できるように所定時間前から供給する制御としても良い。 In the present embodiment, automatic control of the heat insulation temperature is simultaneously performed by the use storage means 32a. At that time, the supply means 33 may be driven independently of the automatic control of the heat retention temperature by the use storage means 32a. However, if there is a supply time zone in the non-use time zone, the supply is continued until the next use time zone. By waiting for the automatic control of the operation, the hot water is not increased in a time zone that the user will not use, and more energy-saving operation can be realized. Further, as described in the first embodiment, control may be performed so that a liquid having a set temperature is prepared before a predetermined time so that a liquid having a set temperature can be prepared when the non-use time zone changes to the use time zone.
(実施の形態3)
以下、実施の形態3について説明する。なお、本実施の形態の基本構成は実施の形態2と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1及び2と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the third embodiment will be described. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the second embodiment, different points will be mainly described. The same functions as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施の形態の電気湯沸かし器は実施の形態1及び2の吐出ポンプ8から吐出口10の間に単位時間あたりの吐出量を検知する吐出量検知手段を備え、使用記憶手段32aは使用検出手段の出力である使用回数だけでなく吐出量検知手段の出力も所定単位時間毎に記憶するものとする。
The electric water heater of the present embodiment is provided with a discharge amount detecting means for detecting a discharge amount per unit time between the
供給動作の自動制御を行なう際に次の使用時間帯に使用されるであろう液体の量を使用記憶手段32aに記憶された吐出量から予測し、その量だけ供給し設定温度の液体を増やすようにする。これにより、最低限の量の液体だけ保温することができるようになりより省エネ効果を得ることができる。 The amount of liquid that will be used in the next use time period when the supply operation is automatically controlled is predicted from the discharge amount stored in the use storage means 32a, and that amount is supplied to increase the liquid at the set temperature. Like that. Thereby, only a minimum amount of liquid can be kept warm, and an energy saving effect can be obtained.
供給動作の自動制御により一回に供給する液体量は連続する使用時間帯の(各所定単位時間に記憶された吐出量の総和)割る(所定期間)により求めることができる。なお、所定期間が経過していないときは前記(所定期間)を(商用電源投入からの経過日数)とすることにより所定期間が経過していないときもほぼ同様の効果を得ることができる。 The amount of liquid to be supplied at one time by automatic control of the supply operation can be obtained by dividing (a predetermined period) the continuous use time period (the sum of the discharge amounts stored in each predetermined unit time). In addition, when the predetermined period has not elapsed, by setting the (predetermined period) to (the number of days elapsed since the commercial power is turned on), substantially the same effect can be obtained even when the predetermined period has not elapsed.
(実施の形態4)
以下、実施の形態4について説明する。なお、実施の形態1及び2と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same function as
図7は本実施の形態における電気湯沸かし器の構成図である。図7において一般家庭にある水道のシンク34の上部に水道水を吐出する蛇口35と、電気湯沸かし器本体1の操作部18と吐出口10を備え、シンク34の下部に電気湯沸かし器本体1と、上水道管36と、供給管a16と供給管a16を流れる液体の量を検知する供給量検知手段37と供給管b17を介し加熱容器3へ上水道管3から液体を供給する供給手段14を備えている。供給管a16と供給管b17の間には浄水装置38があり、切り替え弁39を駆動し供給手段14により供給された液体を加熱容器3へ供給するか浄水吐出口40より浄水された液体を吐出することができる。
FIG. 7 is a configuration diagram of an electric water heater in the present embodiment. In FIG. 7, a faucet 35 that discharges tap water, an
以下、本実施の形態における制御手段28の動作を図8のフローチャートを用いて説明する。図3は商用電源供給手段29により商用電源が投入された後に加熱容器3内の液体を設定温度で保温するためのフローチャートである。なお、実施の形態1で図3を用いて説明した部分と異なるところを重点的に説明する。図3と異なる点はS13、S14、S15の部分である。
Hereinafter, the operation of the control means 28 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 3 is a flowchart for keeping the liquid in the
最初に商用電源が投入されるとS1より始まり、S2にて液位検知手段11より、加熱容器3内の液体の液位を検知する。ここで、加熱容器3内の液位が“満”より少なければS13へ進み液体を供給するために供給手段14を駆動しS14に進む。“満“であればS6に進み液体を加熱する処理に進む。
When commercial power is first turned on, the process starts from S1, and the liquid level in the
S14では供給量検知手段37の検知結果により供給量の流量が0であればこれ以上供給できないためS11に進み加熱容器3内の液位が空であるかを検知する処理に進む。0でなければS15進む。S13、S14、S15のループでは加熱容器3へ供給量検知手段の検知結果が0になるか、または加熱容器3内の液位が“満”になるまで供給手段を駆動し液体を供給する。以降の処理はすべて図3を用いて説明したものと同じなので説明を省略する。また、学習の方法については実施の形態1〜3で説明したいずれかのものと同じであるとする。
In S14, if the flow rate of the supply amount is 0 based on the detection result of the supply amount detection means 37, no further supply can be made, so the process proceeds to S11 and proceeds to a process for detecting whether the liquid level in the
本実施の形態の電気湯沸かし器は供給手段14を水道と直結することにより、ほぼ供給する液体がなくなることがないため、使用者の使用実態に応じて保温動作の自動制御及び供給動作の自動制御を行なうことで省エネ運転を実現でき、使用者の所望の量且つ所望の温度の液体をより精度良く提供できる。 Since the electric water heater of the present embodiment connects the supply means 14 directly to the water supply so that almost no liquid is supplied, automatic control of the heat retaining operation and automatic control of the supply operation are performed according to the actual use of the user. By doing so, an energy saving operation can be realized, and a liquid having a desired amount and a desired temperature can be provided with higher accuracy.
また、このような水道直結型の電気湯沸かし器では商用電源を切る頻度が実施の形態1〜3にて説明したような電気湯沸かし器に比べ少ないため学習による省エネ効果がより高くなる。 Further, in such an electric water heater directly connected to the water supply, the frequency of turning off the commercial power supply is less than that of the electric water heater as described in the first to third embodiments, so that the energy saving effect by learning becomes higher.
本発明に係る電気湯沸かし器は使用者の使用実態に応じて省エネ自動運転を行ない、且つ使用実態に応じて所望の温度の液体を提供できるので、電気湯沸かし器の用途としては有用である。 The electric water heater according to the present invention is useful as an electric water heater because it can perform an energy-saving automatic operation according to the actual use of the user and can provide a liquid having a desired temperature according to the actual use.
3 加熱容器
5 加熱手段
7 吐出手段
11 液位検知手段
31 使用検出手段
32 記憶手段
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