JP4239683B2 - 省エネ機能を有する家電機器及び電気ポット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減することによって省エネルギーを実現する省エネ機能を有する家電機器、特に電気ポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
省電力又は省エネルギー（省エネということもある）に対する消費者の関心の高まりに伴って、電気ポット等の家電機器にあっても製品開発のコンセプトに省エネルギーが占める割合が高くなってきている。例えば電気ポットの場合は、保温時の消費電力をいかに低減するかが重要な課題である。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された従来の電気ポット（電気貯湯容器）は、光センサーを用いて周囲の明るさを検知し、夜間は電気ヒータへの通電を自動的に停止することによって消費電力を低減する。更に、温度センサーを用いた季節判別手段によって、冬場は明るさが検知される前であっても電気ヒータへの通電停止から所定時間経過すれば電気ヒータへの通電を開始するようにして、夜明けの遅い冬場の実用性を担保している。
【０００４】
また、特許文献２に記載された従来の電気ポット（ジャーポット）は、通電時の消費電力の情報を蓄積することによって各ユーザの生活パターンに応じた使用時間帯と不使用時間帯を判別する。そして、不使用時間帯は通電を停止することによって消費電力を低減する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６９９２３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２３１６８２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献２に記載された構成を実現するためには、ヒータの通電を制御する制御部が１日周期の時間帯と消費電力の情報とを対応させて認識する必要がある。このため、リアルタイムクロックと呼称される時計ＩＣ又はリアルタイムクロック内蔵の制御用マイクロコンピュータが必要である。あるいは、汎用のマイクロコンピュータのソフトウェアで計時機能を実現することも可能であるが、マイクロコンピュータの処理負荷が重くなる。更に、いずれの構成の場合も、電源オフ時に時計を維持するためのバッテリバックアップ回路が必要である。このような時計機能やバッテリバックアップ機能はコスト上昇の要因となるので、電気ポットのような比較的廉価の製品への搭載が困難な場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、電気ポット等の家電機器において、コスト上昇を抑えながら負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減することによって省エネルギーを実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による家電機器は、負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯において停止又は低減することによって省エネルギーを実現する省エネ機能を有する家電機器であって、基本クロックをカウントすることによって計時を行う計時部と、家電機器が置かれた部屋の温度を検出するための室温センサーと、所定時間ごとに前記室温センサーの検出温度を記憶し、前回値と比較する比較部と、前記比較部の出力に基づいて前記検出温度が最大値又は最小値を示していることが検出されたときに、前記計時部の計時値を、前記検出温度が最大値又は最小値を示す時刻として予め対応させた基準時刻に設定する基準時刻設定部と、前記計時部の計時値に基づいて、前記負荷への供給電力を予め設定された前記所定時間帯において停止又は低減する負荷制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、室温センサーの検出温度が最低の時を基準時刻（例えば午前５時）として、基準時刻設定部が計時部の計時値を設定する。あるいは、検出温度が最高の時を基準時刻（例えば午後２時）として設定する。そして、負荷制御部が計時部の計時値から判断した時間帯に基づいて負荷への供給電力を所定時間帯（例えば夜間）だけ停止又は低減する。
【００１１】
もちろん、このようにして設定される基準時刻と実際の時刻との誤差は大きいが、省エネルギーのための時間帯の判断基準としては十分に使用できる。したがって、コストが掛かる時計機能やバッテリバックアップ機能を備えさせなくても、比較的安価な室温センサー（サーミスタ温度センサー）とその検出回路を付加するだけで、負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減する省エネ機能を実現することができる。
【００１２】
好ましい実施形態において、前記基準時刻設定部は、前記計時部の計時値が所定値（例えば２２時）に達してから前記比較部が比較結果を出力する毎に、前記比較部の出力が反転するまで前記計時値を前記基準時刻に再設定し続けることにより、前記検出温度が最大値又は最小値に達したときに対応するように、前記計時部の計時値を前記基準時刻に設定する。つまり、検出温度の最大値又は最小値を厳密に求める処理の代わりに、１日（２４時間）周期で変化する検出温度のピーク値（又はボトム値）の予想時刻より少し早い時点（計時値が例えば２２時に達した時点）から計時値を基準時刻にリセットし続ける簡単な処理を行う。このようなピーク（又はボトム）ホールド処理に類似した簡単な処理によって、検出温度の最大値又は最小値において計時部の計時値を基準時刻にリセットし、上記の効果を奏することができる。
【００１４】
本発明による電気ポットは、保温ヒータへの供給電力を１日周期で所定時間帯において停止又は低減することによって省エネルギーを実現する省エネ機能を有する電気ポットであって、基本クロックをカウントすることによって計時を行う計時部と、電気ポットが置かれた部屋の温度を検出するための室温センサーと、所定時間ごとに前記室温センサーの検出温度を記憶し、前回値と比較する比較部と、前記比較部の出力に基づいて前記検出温度が最大値又は最小値を示していることが検出されたときに、前記計時部の計時値を、前記検出温度が最大値又は最小値を示す時刻として予め対応させた基準時刻に設定する基準時刻設定部と、前記計時部の計時値に基づいて、前記保温ヒータへの供給電力を予め設定された前記所定時間帯において停止又は低減する保温ヒータ制御部とを有することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、室温センサーの検出温度が最低の時を基準時刻（例えば午前５時）として、基準時刻設定部が計時部の計時値を設定する。あるいは、検出温度が最高の時を基準時刻（例えば午後２時）として設定する。そして、保温ヒータ制御部が計時部の計時値から判断した時間帯に基づいて保温ヒータへの供給電力を所定時間帯（例えば夜間）だけ停止又は低減する。したがって、コストが掛かる時計機能やバッテリバックアップ機能を備えさせなくても、比較的安価な室温センサーとその検出回路を付加するだけで、保温ヒータへの供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減する省エネ機能を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る家電機器としての電気ポットの断面図である。この電気ポットは、略円筒状の胴部１と底部材２と上部材３からなる。胴部１は、金属（ステンレススチール）製の外装ケース１１で覆われている。底部材２及び上部材３は主として樹脂成形品で構成されている。胴部１（外装ケース１１）の内側には液体（通常は水又は湯）が収容される内容器１３が設けられ、その底部にはヒータ１４が取り付けられている。
【００２２】
上部材３は、外装ケース１１の上縁に固着された肩体３ａと、その後端（図１では右側）に支軸１７によって回動自在に軸支された蓋体１２とからなる。蓋体１２は、樹脂成形品の蓋部材１５とその下側に固定された板金製の栓内蓋１６とを有する。
【００２３】
内容器１３は、ステンレススチール製の内筒１３ａと外筒１３ｂが底部及び上部開口の外側部分１３ｃで接合された二重構造を有し、内筒１３ａと外筒１３ｂとの間には真空層が形成されている。いわゆる魔法瓶と同様の真空二重構造を有する内容器１３は、ヒータ１４による加熱なしで湯温の低下を抑制することができる。
【００２４】
内容器１３の底面外側には、湯沸かしヒータと保温ヒータからなるヒータ１４が密着するように取り付けられている。円板状のヒータ１４の中央部の空間には、内容器１３に収容された液体の温度を検出するための温度センサー１９が取り付けられている。温度センサー１９は、内容器１３の底面外側の中央部に密着し、内容器１３の底面を介して液体の温度を検出する。例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いて温度センサー１９が構成され、温度センサー１９を含む抵抗分圧回路の出力電圧から検出温度を求めることができる。
【００２５】
図１から分かるように、内容器１３の上部開口は平面視での面積が筒部より狭くなるように絞られており、これによって、収容された液体が冷めにくくなっている。また、栓内蓋１６の外周部にはゴムパッキン１６ａが装着されている。蓋体１２を閉じた状態でゴムパッキン１６ａが内容器１３（内筒１３ａ）の上端縁部に密着し、内容器１３の上部開口を密封する。
【００２６】
また、栓内蓋１６に形成された蒸気孔から蓋部材１５の上面後部に形成された排気口２６に至る蒸気排出路（破線の矢印）２７が設けられ、その途中に電気ポット転倒時の液漏れ防止用の弁機構（弁体）２８が設けられている。
【００２７】
蓋体１２（蓋部材１５）の中央部には押し下げ操作部２９、スプリング３１、ベローズ３２等からなるエアポンプが設けられている。これにより、本実施形態の電気ポットは、電動ポンプ２２による電動給湯以外に、押し下げ操作部２９を押し下げることによる手動給湯（エアポンプ給湯）も可能である。なお、押し下げ操作部２９のロック状態（押し下げ禁止状態）とロック解除状態（押し下げ可能状態）とを切り替えるロックレバーが、平面視で押し下げ操作部２９の横に設けられている（図示は省略）。
【００２８】
内容器１３の底面には、給湯（吐出）用の開口２１が設けられ、この開口２１は入力側の管路２２ａによって電動ポンプ２２の入力側に連通している。電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂは、接続部材３７を介して、電気ポットの底部から上部に向かって略垂直に延びる吐出管２３の下端側に接続されている。吐出管２３の上端側は、流量センサー２０と転倒時の液漏れ防止用弁機構２４を通って吐出口２５に至る。吐出管２３は透明のガラス管でできており、その内部の液面ｗｓ（内容器１３内の液面と同じ高さ）は、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認することができる。これにより、内容器１３内の液面、すなわち残湯量を知ることができる。
【００２９】
吐出管２３の下端部は接続部材３７に接続され、接続部材３７の側面に電動ポンプ２２の出力側の管路２２ｂが接続されている。接続部材３７の下側には発光素子（高輝度の赤色ＬＥＤ）１８が実装された基板が収容されている。発光素子１８から発した光は、透明の吐出管２３の隔壁を通過して吐出管２３内の液体中を上方に進み、液面ｗｓを照射する。これにより、外装ケース１１の前面１１ａに設けられた透明窓から視認される液面が輝いて見える。
【００３０】
図２は、電気ポットの正面から見た外観図である。電気ポットの胴部１（外装ケース１１）の前面１１ａの中央部から少し右に寄った部分に水量シート（樹脂製の化粧シート）３６が貼付されており、その透明窓３６ａから内側の吐出管（ガラス管）２３が視認できるようになっている。なお、外装ケース１１の前面１１ａは、中央部が左右より窪んだ円筒凹面形状を有する。
【００３１】
吐出管２３の背面には、バックパネルと呼称される円筒凹面形状の着色板が設けられている。これにより、吐出管２３が視認しやすくなる。つまり、図２に示すように、吐出管２３の中の液面ｗｓより下は液面ｗｓより上に比べて太く着色されて見える。これは、吐出管２３の中の液体の有無によって光の屈折が変化することによる。また、図１に示したように、液面ｗｓが吐出管２３の下端側から発光素子１８で照射されるので、液面ｗｓが輝いて見える。
【００３２】
図３は、操作パネルの構成例を示す平面図である。操作パネル３３は、上部材３を構成する肩体３ａの手前側（図１において左側）上面に設けられている。操作パネル３３には、表示部４１と複数の押ボタン４２〜４９が設けられている。後述するように、この電気ポットの使用者は、操作パネル３３の表示部４１の表示によって内容器１３内の液体（湯）の温度や沸き上がりまでの時間等を知ることができる。また、押ボタン４２〜４９を用いて給湯の指示（電動ポンプ２２の駆動）や保温温度の設定等を行うことができる。
【００３３】
表示部４１は、沸騰又は保温の状態を択一的に示す沸騰ＬＥＤ４１ａ及び保温ＬＥＤ４１ｂと、３桁７セグメントの数値表示及び複数のステータス表示を含む液晶表示器４１ｃとを有する。また、給湯のロック解除ボタン４３が押下されたときに所定時間だけ点灯するロック解除ＬＥＤ４３ａと省エネコースボタン４９が押下されたときに点灯する省エネコースＬＥＤ４９ａが表示部４１の外に設けられている。
【００３４】
操作パネル３３の下側（内側）には操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃや各ＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａ、各押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群、制御用のマイクロコンピュータ等が実装された第１のプリント基板（以下、マイコン基板という）３４が装着されている。また、底部材２の内部空間には、電動ポンプ２２の駆動回路、ヒータ１４の駆動回路、電源回路等が実装された第２のプリント基板（以下、電源基板という）３５が装着されている。
【００３５】
図４は、マイコン基板３４、電源基板３５、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。マイクロコンピュータで構成される制御部５１には、操作パネル３３の押ボタン４２〜４９に対応するスイッチ群の信号がスイッチ入力回路５３を介して入力される。また、制御部５１は、表示駆動回路５４を介して操作パネル３３の表示部４１を構成する液晶表示器４１ｃの表示やＬＥＤ４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４９ａの点灯・消灯の制御を行う。
【００３６】
前述の温度センサー１９の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して制御部５１に入力される。ただし、制御部（マイクロコンピュータ）５１にＡ／Ｄ変換器が内蔵されている場合は、温度センサー１９の検出信号が制御部５１に直接入力される。制御部５１は任意のタイミングで温度センサー１９の検出信号をチェックすることにより、内容器１３内の液体（湯）の温度（検出温度）を知ることができる。また、流量センサー２０の出力信号が波形整形回路５５を介して制御部５１に入力される。
【００３７】
本実施形態の電気ポットには室温センサー８０が設けられており、その検出信号がＡ／Ｄ変換器８１を介して制御部５１に入力されている。室温センサー８０は電気ポットが置かれた部屋の温度を検出するためのセンサーであり、電気ポットの底面のように、ヒータ１４や内容器１３等の熱の影響を受け難い箇所に設置する必要がある。電気ポットの外に室温センサー８０を設置してマイコン基板３４と室温センサー８０とをケーブルで接続してもよい。この室温センサー８０の検出温度は、後述する省エネルギーのための時間帯の判別に使用される。
【００３８】
また、ブザー（圧電ブザー）５７が設けられ、制御部５１によって直接、又は駆動回路（図示せず）を介して駆動される。ブザー５７は、湯沸かし完了等の報知音や押ボタンの操作音等を発する際に鳴動する。
【００３９】
制御部５１は、電源基板３５に実装されたポンプ駆動回路５８を介して電動ポンプ２２の駆動制御を行い、電動給湯を実行する。また、電源基板３５に実装されたヒータ駆動回路５９を介して、ヒータ１４を構成する湯沸かしヒータ１４ａ及び保温ヒータ１４ｂの通電を個別に制御し、湯沸かし制御及び保温制御を実行する。
【００４０】
電源基板３５には、ＡＣ１００Ｖの商用交流電圧から直流電圧を生成して制御部５１、ポンプ駆動回路５８及びヒータ駆動回路５９に供給する電源回路６０が実装されている。ヒータ１４（１４ａ，１４ｂ）にはＡＣ１００Ｖからの交流電流が流れるが、そのオン・オフ制御のためのリレー及び半導体スイッチング素子がヒータ駆動回路５９に備えられ、その駆動電流が電源回路６０から供給される。大電流が流れる湯沸かしヒータ１４ａのオン・オフはリレーによって制御され、小電流が流れる保温ヒータ１４ｂのオン・オフは半導体スイッチング素子によって制御される。直流電流で駆動される電動ポンプ２２も半導体スイッチング素子によって制御される。
【００４１】
ＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に接続される電源ケーブルは、マグネットプラグによって電気ポットの底部側面に接続される。マグネットプラグは、良く知られているように、一対の導電部材（コンタクト）の間に永久磁石を配置した構造を有する（図示せず）。電気ポットの底部側面に設けられたプラグ受け部の磁性体にマグネットプラグの永久磁石が吸着することによって、電源コードと電気ポット充電部（電源基板３５の電源回路６０等）との電気接続が形成される。
【００４２】
したがって、電源コードを引っ張るとマグネットプラグが電気ポットから容易に外れる。これは安全のための構造であり、例えば人が電源コードに足を引っ掛けたような場合に電源コードが電気ポットからすぐに外れれば、電気ポットが倒れるような危険性を回避できるからである。
【００４３】
また、制御部５１のリセット回路６０ａが設けられ、電源コードが接続されて電気ポットが通電されると、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部（マイクロコンピュータ）５１は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理（初期ルーチン）からの動作を開始する。例えば、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。
【００４４】
また、前述の発光水量表示の液面を照射する発光素子（赤色ＬＥＤ）１８の駆動回路１８ｃが設けられている。制御部５１は、駆動回路１８ｃを介して発光素子１８のオン・オフ制御を行う。
【００４５】
次に、流量センサー２０の構造について説明する。図５は、流量センサー２０の構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。流量センサー２０は、上ケース６１、下ケース６２、回転部材６３、発光素子（ＬＥＤ）６６が実装されたプリント基板（ＬＥＤ基板）６４、受光素子（ＰＤ）６７が実装されたプリント基板（ＰＤ基板）６５、カバー部材６８等で構成されている。
【００４６】
上ケース６１は透明樹脂で作られており、回転部材６３を収容する円筒状部分と円筒状部分から突出する鍔部６１ａを備えている。この鍔部６１ａには、ＬＥＤ基板６４及びＰＤ基板６５を固定するための突起部（図示せず）が設けられている。円筒状部分の上端側の中心（軸心）部には、軸受け部６１ｂが形成されている。軸受け部６１ｂは、１２０度間隔で設けられた３本のリブ６１ｃによって円筒状部分に接続されている。
【００４７】
下ケース６２は、上ケース６１の下端部の内周面に嵌合すると共に吐出管２３の外周面に嵌合する段形状の断面を有する円筒状部材であり、その中心（軸心）部には、軸受け部６２ａが形成されている。上ケース６１の軸受け部６１ｂと同様に、３本のリブ６２ｂによって軸受け部６２ａは下ケース６２の内壁に接続されている。上ケース６１と下ケース６２とが一体となって、回転部材６３を回転自在に支持する軸部材６９の軸受け部６１ｂ，６２ａを有する本体ケースを構成している。上ケース６１はＬＥＤ６６から出た光を透過させる必要があるので透明樹脂で作られるが、下ケース６２は、透明でも不透明でもよい。
【００４８】
図６は、回転部材６３の構造を示す図であり、（ａ）は軸心方向から見た図、（ｂ）は側面図である。回転部材６３は、不透明の樹脂で作られ、軸心に沿う貫通孔ＨＬが形成された円柱状部分６３ａと、その周囲に螺旋状に形成された回転羽根６３ｂ，６３ｃからなる。２つの回転羽根６３ｂ，６３ｃがいわば二重螺旋形状を形成している。
【００４９】
図５（ｂ）に示されるように、回転部材６３の円柱状部分６３ａに形成された貫通孔ＨＬに軸部材６９が挿通され、軸部材６９の両端部は上ケース６１及び下ケース６２の軸受け部６１ｂ，６２ａによって支持されている。これにより、回転部材６３は軸心ＡＸ周りに回転自在となっている。また、上ケース６１の軸受け部６１ｂと回転部材６３の先端側（円柱状部分６３ａの上端側）との間には金属製のワッシャ７０が介装されている。
【００５０】
図５及び図６から分かるように、ＬＥＤ基板６４に実装されたＬＥＤ（発光ダイオード）６６とＰＤ基板６５に実装されたＰＤ（フォトダイオード）６７は、互いに向き合うように配置され、両者を結ぶ直線（光路）ＬＴは、回転部材６３の軸心ＡＸに垂直で、かつ、軸心ＡＸからずれた位置にある。このため、回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃが図６（ｂ）に示す位置にあるときは、発光素子であるＬＥＤ６６から出た光が透明の上ケース６１を通り回転部材６３の回転羽根６３ｂ，６３ｃの隙間を通過して受光素子であるＰＤ６７に到達する（受光状態）。
【００５１】
回転部材６３が図６（ｂ）に示す位置から９０度回転すると、光路ＬＴは回転羽根６３ｂ又は６３ｃによって遮られるので、ＬＥＤ６６から出た光はＰＤ６７に到達しない（非受光状態）。なお、図５（ｂ）において、６６ａはＬＥＤ基板６４の配線パターンを介してＬＥＤ６６に接続されたＬＥＤ引出し線であり、同様に６７ａはＰＤ６７に接続されたＰＤ引出し線である。ＬＥＤ６６（発光素子）及びＰＤ６７（受光素子）は上記のような働きにより回転部材６３の回転速度を検出するための光センサーを構成している。
【００５２】
上記のような構造を有する流量センサー２０は、図１に示すように、吐出管２３の途中に挿入されている。図５（ｂ）に示すように、流量センサー２０の上ケースの先端部と吐出管２３との合わせ部分の周囲は、ゴムパッキン７１によって封止されている。また、下ケース６２と吐出管２３との嵌合部分については、同様にゴムパッキン（図示せず）で封止してもよいし、接着剤で封止してもよい。
図１において、電動ポンプ２２が駆動されて内容器１３内の水（湯）が吐出管２３内を下から上へ流れると、その水が流量センサー２０を通る際に螺旋形状の回転羽根６３ｂ，６３ｃ（すなわち回転部材６３）を回転させる。この回転速度は、水流の速さ、すなわち単位時間あたりの流量に略比例する。また、回転羽根６３ｂ，６３ｃが回転すると、上述のように、図６（ｂ）の受光状態と、それから９０度回転したときの非受光状態とが交互に繰り返される。この結果、図７に破線で示すように、受光レベル（例えば低レベル）と非受光レベル（例えば高レベル）とが交互に繰り返されるパルス信号７２がＰＤ６７から出力される。このパルス信号７２の周期（周波数）は、回転部材６３の回転速度に比例している。
【００５３】
図７に示すように、ＰＤ６７から出力されるパルス信号（破線）７２は歪んでいる（なまっている）ので、これを波形整形回路５５によって実線で示すような矩形波７３に整形して制御部５１に入力する。制御部５１は、その矩形波７３の周期を内部タイマーによって計測し、単位時間あたりの流量を求める。
【００５４】
次に、本実施形態の電気ポットの代表的な操作及び動作を説明する。まず、図１において、蓋体１２を支軸１７を中心に回動させるようにして後方へ開き、内容器１３内に所要量の水を入れる。蓋体１２を閉じ、電気ポットに接続された電源コードの基端部のマグネットプラグを電気ポットのプラグ受け部に接続し、先端部のプラグ（差込）をＡＣ１００Ｖの電源供給端子（アウトレット）に差し込むと、電源基板３５の電源回路６０が通電され、マイコン基板３４の制御部５１に電流が供給される。それと同時に、リセット回路６０ａが働いて制御部５１にリセット信号が与えられる。これによって制御部５１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがってイニシャル処理からの動作を開始する。
【００５５】
制御部５１は、温度センサー１９の検出温度が所定温度（例えば９０℃）より低ければ湯沸かしヒータ１４ａを通電して沸騰（沸き上げ）モードを開始し、所定温度以上であれば保温ヒータ１４ｂのみを通電して保温モードからスタートする。また、図３に示した操作パネル３３の表示部４１に所定の表示を行い、押ボタン４２〜４９の押下が認識されるようになる。
【００５６】
図３の操作パネル３３において、デフォルト状態では保温温度として９８℃が設定され、表示部４１の液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが９８の下に表示される。押ボタンの一つである選択ボタン４４を押下することによって、保温温度を９０℃に切り替えることができる。あるいは、「まほうびん」を選択することができる。「まほうびん」では、保温ヒータ１４ｂの通電を停止して、前述のように内容器１３の真空二重構造による保温が行われる。選択ボタン４４を押下するたびに液晶表示器４１ｃの上部の三角マークが移動して９８℃、９０℃又は「まほうびん」が設定される。
【００５７】
湯沸かしヒータ１４ａの通電中は、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが点灯する。液晶表示器４１ｃには、沸き上がりまでの時間（分）が表示される。３桁７セグメント表示部の前に「あと」のステータスが表示され、３桁７セグメント表示部の後には「分」のステータスが表示される。
【００５８】
制御部５１は、検出温度の変化率がしきい値より小さくなると湯が沸騰したと判断し、湯沸かしヒータ１４ａをオフにし、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御によって内容器１３内の湯の温度を略保温温度に保持する。このとき、「沸とう」ＬＥＤ４１ａが消灯し、「保温」ＬＥＤ４１ｂが点灯する。また、温度センサー１９によって検出された湯温が液晶表示器４１ｃに表示されると共に、３桁７セグメント表示部の前に「温度」のステータスが表示される。なお、低温保温（９０℃）が選択されたときは、湯温が設定温度（略９０℃）に達した時点で湯沸かしヒータ１４ａがオフになり、保温ヒータ１４ｂのオン・オフ制御による保温モードに移行する。
【００５９】
給湯の際に押下される「給湯」ボタン４２は、安全を確保するために、「ロック解除」ボタン４３を押下したのち所定時間（例えば２０秒間）だけ有効になる。「ロック解除」ボタン４３を押下すると、ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯し、所定時間後に消灯する。ロック解除を示すＬＥＤ４３ａが点灯している間に「給湯」ボタン４２を押下すると、電動ポンプ２２が駆動され、吐出口２５から湯が吐き出される。給湯ボタン４２を押下している間だけ電動ポンプ２２が駆動され、給湯ボタン４２から指を離すと電動ポンプ２２は停止して、給湯が終了する。
なお、本実施形態の電気ポットは、蓋体１２の中央部に設けられた押し下げ操作部２９を押し下げることによって、前述のようにエアポンプによる手動給湯も可能である。押し下げ操作部２９についても安全性を確保するために、ロックレバー（図示せず）が設けられており、ロックレバーのロック状態を解除した後に押し下げ操作部２９の押し下げが可能になる。
【００６０】
図３の操作パネル３３において、計量／キッチンタイマーの兼用ボタン（以下、単に計量ボタンという）４５と減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して給湯量を設定し、自動定量給湯を行わせることができる。自動定量給湯の機能を利用する場合は、計量ボタン４５を押下した後、減量ボタン４６及び増量ボタン４７を用いて、表示部４１に表示される設定給湯量を増減することにより、所望の給湯量を設定する。このとき、表示部４１には設定給湯量が数値表示されると共に、「給湯量」のステータス及び計量カップマークが表示される。
【００６１】
この後、通常の給湯と同様に、ロック解除ボタン４３を押下し、続けて給湯ボタン４２を押下する。給湯ボタン４２を押下し続けていると、湯の吐出量が設定給湯量に達すれば自動的に電動ポンプ２２が停止して、給湯が終了する。つまり、制御部５１が、前述のようにして、流量センサー２０の出力信号から単位時間あたりの流量を測定し、それを積算することにより吐出量を算出する。そして、吐出量が設定給湯量に達したときに電動ポンプ２２を停止する。こうして、自動定量給湯が実行される。
【００６２】
また、本実施形態の電気ポットでは、この自動定量給湯を行っているときに給湯ボタン４２から指を離すと、制御部５１は、吐出量が設定給湯量に達する前であっても直ちに電動ポンプ２２を停止して給湯を終了する。安全性の確保のために、給湯ボタン４２が押下され続けていることが、自動定量給湯の動作の必要条件となっている。
【００６３】
計量ボタン（計量／キッチンタイマーの兼用ボタン）４５を２回押下すると、キッチンタイマーの機能が作動する。３桁７セグメント表示部の前のタイマーマークが点灯し、あらかじめ設定された時間（例えば３分）が液晶表示器４１ｃの３桁７セグメント表示部に表示された後にタイマーのカウントダウンが始まる。タイマーの設定時間は減量ボタン４６及び増量ボタン４７を使用して変更することができる。タイマーが終了すると（設定時間が経過すると）、ブザー５７が鳴動して報知する。また、再沸とうボタン４８は、保温中に再度沸騰させたいときに押下する。
【００６４】
図３の操作パネル３３において、省エネコースボタン４９を押下すると、省エネコースＬＥＤ４９ａが点灯し、省エネモードが実行される。省エネモードでは、制御部５１が、３日間の電気ポットの使用状況から使用時間帯と不使用時間帯とを識別し、不使用時間帯では保温ヒータ１４ｂの通電を停止する。当然のことながら、湯沸かしヒータ１４ａは保温中（湯沸かし動作中以外）に通電されることは無い。例えば１日２４時間を２時間ごとに１２の時間帯に分け、過去３日間に給湯が一度も行われなかった時間帯は不使用時間帯と判定し、一度でも給湯が行われた時間帯は使用時間帯と判断する。なお、前述のように本実施形態の電気ポットは真空二重構造の内容器１３で湯を貯めるので、保温ヒータ１４ｂの通電を停止した後の湯温の低下勾配が小さい（湯が冷めにくい）。
【００６５】
本実施形態の電気ポットは、制御部５１（マイクロコンピュータ）内蔵又は外付けのリアルタイムクロック回路を省略してコスト低減を図っている。つまり、上記のような省エネモードを実行するために必要な時間帯の判断は、前述の室温センサー８０の検出温度に基づいて基準時刻を毎日リセットし、制御部５１のプログラムによって計時（基本クロックのカウント）を行う。
【００６６】
図８は、省エネモードに関する制御部等の動作を示す機能ブロック図である。制御部５１は、プログラムによって構成される比較部５１１、基準時刻設定部５１２、計時部５１３、及び保温ヒータ制御部５１４を備えている。計時部５１３は、基本クロックをカウントすることによって計時を行う。但し、ここでいう計時は、基本クロックをカウントするだけであり、実際の時刻と一致させる手段は有していない。つまり、基本クロックの精度によって決まる計時精度（例えば１時間の長さの精度）は十分高いが、基準となる時刻を別途設定する必要がある。
【００６７】
そこで、比較部５１１及び基準時刻設定部５１２がその働きを担う。比較部５１１は、所定時間（例えば１分）ごとに室温センサー８０の検出温度を記憶し、前回値と比較する。基準時刻設定部５１２は、比較部５１１の出力に基づいて検出温度の最大値又は最小値において計時部５１３の計時値を基準時刻にリセットする。例えば、室温センサーの検出温度が最低（最小値）の時に、計時部５１３の計時値を基準時刻（例えば午前５時）に設定（リセット）する。あるいは、室温センサーの検出温度が最高（最大値）の時に、計時部５１３の計時値を別の基準時刻（例えば午後２時）に設定（リセット）する。
【００６８】
保温ヒータ制御部５１４は、計時部５１３の計時値から判断した時間帯に基づいて保温ヒータ１４ｂへの供給電力を所定時間帯だけ停止する。例えば１日２４時間を２時間ごとに１２の時間帯に分け、過去３日間に給湯が一度も行われなかった時間帯は不使用時間帯と判定し、一度でも給湯が行われた時間帯は使用時間帯と判断する。そして、不使用時間帯は保温ヒータ１４ｂへの通電を停止する。保温ヒータ１４ｂへの通電を完全に停止するのではなく、供給電力を低減して低い温度で保温するようにしてもよい。
【００６９】
図９は、検出温度の最小値において計時値を早朝の基準時刻にリセットする処理の第１の例を示す図である。所定時間（例えば１分）ごとにこのルーチンを通るようにプログラムを構成する。ステップ＃１０１において、前回の室温（記憶値）を読み出してＴ１とする。ステップ＃１０２において今回の室温（検出温度）を記憶すると共にＴ２とする。続くステップ＃１０３において、下降フラグが１か否かを判断する。下降フラグは、後述するように室温が下降中は１であり、室温が上昇に転ずれば０にリセットされるフラグである。ステップ＃１０３で下降フラグが１であった場合はステップ＃１０６以降の処理に移り、下降フラグが０であった場合はステップ＃１０４以降の処理に移る。
【００７０】
ステップ＃１０４では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＜Ｔ２である場合はそのまま終了するが、そうでない場合（Ｔ１≧Ｔ２の場合）は、下降フラグを１にセットする（ステップ＃１０５）。
【００７１】
ステップ＃１０６では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＜Ｔ２でない場合（Ｔ１≧Ｔ２の場合）はそのまま終了するが、Ｔ１＜Ｔ２である場合は、計時部５１３の計時値を午前５時（早朝の基準時刻）にリセットする（ステップ＃１０７）と共に、下降フラグを０にリセットする（ステップ＃１０８）。以上のような処理によって、検出温度（室温）が最小値になった時に計時部５１３の計時値が早朝の基準時刻にリセットされる。
【００７２】
図１０は、検出温度の最小値において計時値を早朝の基準時刻にリセットする処理の第２の例を示す図である。この場合も、所定時間（例えば１分）ごとにこのルーチンを通るようにプログラムを構成する。この例では、早朝の基準時刻（午前５時）で計時部５１３の計時値が０にリセットされる。つまり、計時値０は午前５時に相当する。
【００７３】
ステップ＃２０１において、前回の室温（記憶値）を読み出してＴ１とする。次のステップ＃２０２において今回の室温（検出温度）を記憶すると共にＴ２とする。続くステップ＃２０３では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＞Ｔ２でない場合（Ｔ１≦Ｔ２の場合）はそのまま終了するが、Ｔ１＞Ｔ２である場合は、計時部５１３の計時値を読み出し（ステップ＃２０４）、計時値が２２以上か否かをチェックする（ステップ＃２０５）。計時値が２２以上でない場合（前回の計時値のリセットから２２時間が経過していない場合）はそのまま終了し、計時値が２２以上である場合は計時部５１３の計時値を０にリセットする。
【００７４】
この例では、計時部５１３の計時値が所定値（２２）に達して後、室温（検出温度）の変化が下降から上昇に転ずるまで（すなわち、比較部５１１の出力が反転するまで）計時部５１３の計時値が０（基準時刻、例えば午前５時に相当する）にリセットされ続ける。室温（検出温度）の変化が上昇に転じた後は計時部５１３の計時値がカウントアップする。このようにして、この例でも、検出温度（室温）が最小値になった時に計時部５１３の計時値が早朝の基準時刻にリセットされる。
【００７５】
図１１は、検出温度の最大値において計時値を午後の基準時刻にリセットする処理の第１の例を示す図である。所定時間（例えば１分）ごとにこのルーチンを通るようにプログラムを構成する。ステップ＃３０１において、前回の室温（記憶値）を読み出してＴ１とする。ステップ＃３０２において今回の室温（検出温度）を記憶すると共にＴ２とする。続くステップ＃３０３において、上昇フラグが１か否かを判断する。上昇フラグは、後述するように室温が上昇中は１であり、室温が下降に転ずれば０にリセットされるフラグである。ステップ＃３０３で上昇フラグが１であった場合はステップ＃３０６以降の処理に移り、上昇フラグが０であった場合はステップ＃３０４以降の処理に移る。
【００７６】
ステップ＃３０４では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＞Ｔ２である場合はそのまま終了するが、そうでない場合（Ｔ１≦Ｔ２の場合）は、上昇フラグを１にセットする（ステップ＃３０５）。
【００７７】
ステップ＃３０６では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＞Ｔ２でない場合（Ｔ１≦Ｔ２の場合）はそのまま終了するが、Ｔ１＞Ｔ２である場合は、計時部５１３の計時値を午後２時（午後の基準時刻）にリセットする（ステップ＃３０７）と共に、上昇フラグを０にリセットする（ステップ＃３０８）。以上の様な処理によって、検出温度（室温）が最大値になった時に計時部５１３の計時値が午後の基準時刻にリセットされる。
【００７８】
図１２は、検出温度の最大値において計時値を午後の基準時刻にリセットする処理の第２の例を示す図である。この場合も、所定時間（例えば１分）ごとにこのルーチンを通るようにプログラムを構成する。この例では、午後の基準時刻（午後２時）で計時部５１３の計時値が０にリセットされる。つまり、計時値０は午後２時に相当する。
【００７９】
ステップ＃４０１において、前回の室温（記憶値）を読み出してＴ１とする。次のステップ＃４０２において今回の室温（検出温度）を記憶すると共にＴ２とする。続くステップ＃４０３では、前回の室温Ｔ１と今回の室温Ｔ２とを比較する。Ｔ１＜Ｔ２でない場合（Ｔ１≧Ｔ２の場合）はそのまま終了するが、Ｔ１＞Ｔ２である場合は、計時部５１３の計時値を読み出し（ステップ＃４０４）、計時値が２２以上か否かをチェックする（ステップ＃４０５）。計時値が２２以上でない場合（前回の計時値のリセットから２２時間が経過していない場合）はそのまま終了し、計時値が２２以上である場合は計時部５１３の計時値を０にリセットする。
【００８０】
この例では、計時部５１３の計時値が所定値（２２）に達して後、室温（検出温度）の変化が上昇から下降に転ずるまで（すなわち、比較部５１１の出力が反転するまで）計時部５１３の計時値が０（基準時刻、例えば午後２時に相当する）にリセットされ続ける。室温（検出温度）の変化が上昇に転じた後は計時部５１３の計時値がカウントアップする。このようにして、この例でも、検出温度（室温）が最大値になった時に計時部５１３の計時値が午後の基準時刻にリセットされる。
【００８１】
以上の実施形態において、計時部５１３の計時値をリセットする基準時刻（早朝の５時又は午後２時）はあくまで例示である。また、第２の例において使用される計時値の所定値２２（ステップ＃２０５又は＃４０５）も例示に過ぎない。
【００８２】
また、検出温度（室温）の最大値又は最小値において計時部５１３の計時値を基準時刻にリセットする処理として、図９〜１２の各フローチャートに例示した処理は種々の変形が可能である。
【００８３】
例えば、室温が最小値になった時点で計時部５１３の計時値を早朝の基準時刻（例えば午前５時）にリセットする実施例（図９又は図１１）と室温が最大値になった時点で計時部５１３の計時値を午後の基準時刻（例えば午後２時）にリセットする実施例（図１０又は図１２）とを組み合わせて実施しても良い。つまり、１日２４時間の中で早朝と午後の２回、計時部５１３の計時値を基準時刻にリセットするようにしてもよい。これにより、保温ヒータ制御部５１４による省エネルギーのための時間帯の判断の精度が高くなる。
【００８４】
また、室温（検出温度）が急激に変化した場合、つまり、上記の各例においてＴ１−Ｔ２の絶対値があらかじめ定めたしきい値より大きい場合は、何らかのノイズ要因によるものと判断して、今回の室温（検出温度）を無視するような処理を加えても良い。あるいは、そのような急激な検出温度の変化があった場合は、人為的な操作（電気ポットの移動や空調機器の起動）によるものと判断して、不使用時間帯であっても保温ヒータ１４ｂへの通電を開始するようにしてもよい。
【００８５】
また、検出温度のノイズによる影響を除くために、複数回の検出温度の平均値を最終的な検出温度とするいとった処理を行うことも望ましい。その他にも、本発明は上記の実施形態に限らず種々の形態で実施することができる。また、本発明は電気ポットに限らず、負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減する省エネ機能を有する他の家電機器にも適用することが可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、室温センサーの検出温度が最低の時を基準時刻（例えば午前５時）として、基準時刻設定部が計時部の計時値を設定する。あるいは、検出温度が最高の時を基準時刻（例えば午後２時）として設定する。そして、負荷制御部が計時部の計時値から判断した時間帯に基づいて負荷への供給電力を所定時間帯（例えば夜間）だけ停止又は低減する。このようにして設定される基準時刻と実際の時刻との誤差は大きいが、省エネルギーのための時間帯の判断基準としては十分に使用できる。したがって、コストが掛かる時計機能やバッテリバックアップ機能を備えさせなくても、比較的安価な室温センサー（サーミスタ温度センサー）とその検出回路を付加するだけで、負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯だけ停止又は低減する省エネ機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態に係る家電機器としての電気ポットの断面図である。
【図２】電気ポットの正面から見た外観図である。
【図３】操作パネルの構成例を示す平面図である。
【図４】マイコン基板、電源基板、その他の電気部品で構成される電気回路の主要部のブロック図である。
【図５】流量センサーの構造を示す図である。
【図６】流量センサーを構成する回転部材の構造を示す図である。
【図７】流量センサーの出力信号の波形例を示す図である。
【図８】省エネモードに関する制御部等の動作を示す機能ブロック図である。
【図９】検出温度の最小値において計時値を早朝の基準時刻にリセットする処理の第１の例を示す図である。
【図１０】検出温度の最小値において計時値を早朝の基準時刻にリセットする処理の第２の例を示す図である。
【図１１】検出温度の最大値において計時値を午後の基準時刻にリセットする処理の第１の例を示す図である。
【図１２】検出温度の最大値において計時値を午後の基準時刻にリセットする処理の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
１４ｂ 保温ヒータ（負荷）
５１ 制御部
８０ 室温センサー
５１１ 比較部
５１２ 基準時刻設定部
５１３ 計時部
５１４ 保温ヒータ制御部（負荷制御部）

Claims (3)

1. 負荷への供給電力を１日周期で所定時間帯において停止又は低減することによって省エネルギーを実現する省エネ機能を有する家電機器であって、
   基本クロックをカウントすることによって計時を行う計時部と、
   家電機器が置かれた部屋の温度を検出するための室温センサーと、
   所定時間ごとに前記室温センサーの検出温度を記憶し、前回値と比較する比較部と、
   前記比較部の出力に基づいて前記検出温度が最大値又は最小値を示していることが検出されたときに、前記計時部の計時値を、前記検出温度が最大値又は最小値を示す時刻として予め対応させた基準時刻に設定する基準時刻設定部と、
   前記計時部の計時値に基づいて、前記負荷への供給電力を予め設定された前記所定時間帯において停止又は低減する負荷制御部と
   を有することを特徴とする省エネ機能を有する家電機器。
2. 前記基準時刻設定部は、前記計時部の計時値が所定値に達してから前記比較部が比較結果を出力する毎に、前記比較部の出力が反転するまで前記計時値を前記基準時刻に再設定し続けることにより、前記検出温度が最大値又は最小値に達したときに対応するように、前記計時部の計時値を前記基準時刻に設定することを特徴とする
   請求項１記載の省エネ機能を有する家電機器。
3. 保温ヒータへの供給電力を１日周期で所定時間帯において停止又は低減することによって省エネルギーを実現する省エネ機能を有する電気ポットであって、
   基本クロックをカウントすることによって計時を行う計時部と、
   電気ポットが置かれた部屋の温度を検出するための室温センサーと、
   所定時間ごとに前記室温センサーの検出温度を記憶し、前回値と比較する比較部と、
   前記比較部の出力に基づいて前記検出温度が最大値又は最小値を示していることが検出されたときに、前記計時部の計時値を、前記検出温度が最大値又は最小値を示す時刻として予め対応させた基準時刻に設定する基準時刻設定部と、
   前記計時部の計時値に基づいて、前記保温ヒータへの供給電力を予め設定された前記所定時間帯において停止又は低減する保温ヒータ制御部と
   を有することを特徴とする省エネ機能を有する電気ポット。

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