JP3903958B2 - 省エネ保温方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は省エネ保温方法に関するものであり、例えば家庭用の電気ポットなどに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
電気ポットは家庭や職場、飲食店などで広く使用されているが、家庭での依存度は特に高く、内容液の入れ替えなどを除いて電源が投入されっ放しで、使用時の再沸騰操作による途中立ち上げ時や内容液の補給による初期沸騰時を除いて保温を継続していることが多くなっている。しかし、容量の大きなものの消費電力は大型冷蔵庫に匹敵するほどのもので、省エネ上問題になっている。
【０００３】
そこで、就寝時やお出かけ時の不使用時間帯に対し、タイマの時間設定により通電停止を含む保温温度の低減といった節電や省エネを図ることが行えるようになった。また、消費電力が気になるユーザは電源をまめに落したり、省エネ保温モードを設定するなどしてきめ細かく対応することも行われている。しかし、それにはユーザの頻繁な操作が必須となるので面倒である。
【０００４】
これを解消するのに、制御系への通電とは別の、本体側への通電時の電力情報を検出してメモリに蓄積し、蓄積した電力情報から使用実績を分析して、この分析の結果、通電の必要のない時間帯は通電遮断器をオフにすることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のものは、省エネを図る時間帯を自動的に判断して対応するのに、本体への通電時の電力情報、つまり、単位時間当りの平均電力、タイマの設定による所定タイミングでの瞬時電力、電圧と電流の位相差、ダイナミックインピーダンスなどの情報を蓄積し、蓄積したデータから通電をしなくてもよい時間帯かどうかを判定するようにしている。また、判定した通電をしなくてもよい時間帯は全て省エネ保温を行っている。
【０００５】
特に、省エネ保温では加熱を一旦停止するが、所定の下限温度、例えば６０℃にまで降温すると、以降、加熱を再開してこの下限温度を保つように省エネ保温を続行している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、省エネ保温は実使用がないか実使用の頻度が低い時間帯に行うが、電源をオフした使用停止状態にしておくよりは、不測な実使用にも不便がないようにする意図がある。しかし、特許文献１に記載のもののように、省エネ保温時の下限温度を１通りに設定してしまうのでは、不都合が生じる。
【０００７】
通常保温での実使用においても再沸騰を図って後に実使用することがあることから、通常保温よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温状態にて実使用にあっては、再沸騰の後に実使用することが大半であると考えられるにもかかわらず、保温温度が低い分沸騰に要する時間が長くかかる上、同じ保温温度でも液量によって沸騰に要する時間がまちまちで、これを管理できないまま使用に供するのはユーザを困惑させる。
【０００８】
例えば、下限温度が低過ぎると液量が多い場合に沸騰までの待ち時間が思いがけない長さになってユーザに不満や不便を与えやすい。そこで、下限温度を高く設定すると省エネ効果が低下する。
【０００９】
本発明の目的は、省エネ保温モードでの液量による再沸騰時間のばらつきを所定の範囲に抑えられるようにした電気貯湯容器の省エネ保温方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の省エネ保温方法は、電気貯湯容器にて内容液を通常保温や通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯になる都度、内容液を所定の時間で沸騰させられるように現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えて省エネ保温を行い、省エネ保温中に吐出ロックのロック解除操作があると、その後所定の時間だけ通常保温を行うことを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯になる都度、通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温を行うのに、内容液を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えるので、省エネ保温の時間帯によって液量に違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量で所定の所要時間にて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。特に、省エネ保温中の吐出ロックのロック解除操作によってその後所定の時間だけ通常保温を行うのに、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【００２１】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明で明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して採用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲を限定するものではない。
【００２３】
本実施例は、家庭用の電気ポットの場合の一例であり断熱容器を内容器に用いている。図１に示す例の断熱容器はステンレス鋼製の真空二重容器３を外装ケース２に内容器として収容した器体１を持ち、ヒータ１１によって内容液を加熱して貯湯し、内容液を電動ポンプ２６および手動ベローズポンプなどの手動ポンプ１０のいずれかによって、管路タイプの吐出系２５を通じ外部に吐出して給湯し使用に供する構成を有している。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、内容液をヒータ１１により加熱して湯沸しや通常保温、省エネ保温をしながら貯湯し、使用に供するものであれば足り、吐出は必ずしも電動や手動のポンプによらなくても器体１を傾けて行うことも含め本発明は有効であるし、湯沸しを行わないものでも対象として有効である。もっとも、ステンレス鋼は金属の中で熱伝導性が低く、かつ曲げ剛性、強度が十分であり、しかも防錆効果を持ち、Ｃｕを含有するなどで抗菌性をも発揮させやすいので、飲食用の電気貯湯容器には好適であり、真空二重容器３を提供するのに適している。また、真空二重容器３は必ずしも外装ケース２に収容する必要はなく外装体に共用することができる。また、電源回路基板２７と操作部Ｄや初期設定にて設定された動作モードに従った動作制御を行うのにマイクロコンピュータ３３ａを搭載した制御基板３３を用いているが、これもハード回路を含めた種々な機器を採用した制御手段とすることができる。操作部Ｄは器体１の上端部前方へ例えば嘴状に突出した突出部３１の上面に設けた操作パネル３２で構成してあり、その内側に設けられる制御基板３３上の各種スイッチ類４８を、操作パネル３２に一体形成した樹脂ばねや別体に設けられたキー部材による操作手段によって個々に押動してオン操作できるようにしているが、これも、本発明の本質的なものではなく具体的な構成は特に問うものではない。マイクロコンピュータ３３ａは湯沸しや通常保温、省エネ保温のために内容液の温度を検知する内容液温度検知手段２９からの温度情報を用いるようにしている。内容液温度検知手段２９は内容器としての真空二重容器３におけるヒータ１１を当てがっている一重底部の中央に、個別に当てがった内容器センサとしてある。
【００２４】
なお、操作パネル３２は図３に示すように、中央部に設定保温温度や現在温度、現在動作モード、あるいは危険報知や必要操作の促しなどを画面表示する液晶表示部８１、そのまわりに貯湯内容液７１を吐出して給湯を行う吐出キー８２、吐出キー８２による吐出操作をロックまたはロック解除するロック・解除キー８３、省エネモードを手動設定する省エネキー８４、通常保温、省エネ保温中に再沸騰を行う再沸騰キー８５、９８度保温や９０度保温の別、タイマ設定時間の別などを選択する選択キー８６、吐出操作があったときの吐出量を設定する計量カップキー８７、および設定数値をアップダウンするアップキー８８、ダウンキー８９を有している。また、ランプ表示としてはロック解除ランプ９１、給湯報知ランプ９２、省エネランプ９３などがＬＥＤなどを利用して設けてある。
【００２５】
本実施例の電気貯湯容器としての電気ポットは、特に、省エネ保温方法として、貯湯内容液７１を通常保温や通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、例えば１日２４時間中に設定した図８（ｂ）に示すような省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、貯湯内容液７１を図１４に例示する所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を変えて省エネ保温を行う。図１４での例では流量Ｑ１に対して省エネ保温温度Ｔ1１を設定し、流量Ｑ２に対して省エネ保温温度Ｔ1２を設定し、流量Ｑ３に対して省エネ保温温度Ｔ1３を設定してある。ここに、Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３である。
【００２６】
このように電気ポットの電源がオンした使用継続状態にて、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温を行うのに、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度Ｔ1を上記のように変える。これによって、省エネ保温の時間帯Ｚ1〜Ｚ4によって液量Ｑに違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している図１４に示す加熱容量ＷＨ0で所定の所要時間ｔにて沸騰させることができる。従って、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００２７】
なお、通常保温は設定された選択保温温度に合った図１４に示す加熱容量ＷＨ1にて加熱するが、それよりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温時の加熱容量ＷＨ2は図１４に示すように通常保温時の加熱容量ＷＨ1よりも低くなる。ここに、ＷＨ0＞ＷＨ1＞ＷＨ2であり、加熱容量ＷＨ1は選択された保温温度によって複数設定されるし、加熱容量ＷＨ2もその時々で検出される液量Ｑに応じて複数に設定される。もっとも、加熱容量ＷＨはデューティ比、消費電力量などにて種々に設定することができる。
【００２８】
以上のような方法を達成するのに、貯湯内容液７１をヒータ１１により加熱して通常保温や通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による使用に供するようにした本実施例の電気ポットは、図２に示すように省エネ保温に関する時間帯Ｚ1〜Ｚ4を記憶した記憶手段７５と、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を設定する省エネ保温温度設定手段７８と、設定された省エネ保温温度Ｔ1にて対応する省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4での省エネ保温を行う省エネ保温制御手段７４とを備えたもので足り、記憶手段７５は内容液の交換や洗浄などで電源がオフされても、設定された省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4を記憶し続けるのにバックアップ電源７６を持つなどした不揮発メモリを採用するのが好適である。
【００２９】
なお、省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4は、ユーザなど人手によって設定することもできるが、所定期間における時刻変化や経過時間の変化に伴うユーザの実使用の実績を記憶手段７５に記憶し、記憶した実使用の実績経過から実使用がないか頻度の低い時間帯を省エネ保温制御手段７４によって省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎとして自動設定することができ、それ以外は通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎとして設定することができる。ここで、省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎを設定してそれ以外を通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎとして取り扱い、あるいは通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎを設定してそれ以外を省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎとして取り扱うことができる。従って、記憶手段７５には通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎおよび省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎのいずれを設定して記憶しておいても実質的な変わりはない。これを達成するには実使用の実績経過を判定する図２に示すような実使用の実績判定手段７３を設けておけばよい。また、実使用の実績を時刻管理するには時計手段７７も設けておけばよい。経過時間で見るタイマ機能を用いるだけでよい。しかし、週間での実使用パターン、期間、時期、季節などでの実使用パターンに適合した省エネ時間帯を設定するにはカレンダ機能が好適となる。図２では実績判定手段７３、省エネ保温制御手段７４、時計手段７７、省エネ保温温度設定手段７８のいずれもマイクロコンピュータ３３ａの内部機能としている。しかし、必要に応じ個々の機器と代替することもできる。
【００３０】
省エネ保温温度Ｔ1は通常保温温度Ｔ0よりも十分に低いので、通常保温モードから省エネ保温モードに移行するのに、どんな場合も加熱を停止してよく、これによって省エネの開始と、そのときの内容液の降温変化による省エネ保温温度Ｔ1の自動設定操作の開始とが確実に図れる。そこで、上記の省エネ保温方法とは別に、電気貯湯容器にて貯湯内容液７１を通常保温や通常保温よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎになる都度、一旦加熱を停止して以降、内容液を所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じて変えた省エネ保温温度Ｔ1にて省エネ保温を行うようにするのが好適である。
【００３１】
これにより、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎになる都度、加熱を停止して省エネを図りながら、加熱の停止によって貯湯内容液７１が通常保温温度Ｔ0よりも低く自然降温していくのに対しては、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるよう現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を変えて通常保温温度Ｔ0よりも低温での省エネ保温を行って対応する。従って、省エネ保温の時間帯Ｚ1〜Ｚｎによって液量Ｑに違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量ＷＨで所定の所要時間ｔにて沸騰させることができる。このため、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００３２】
なお、液量Ｑは、加熱を停止して省エネ保温モードに入ってからの内容液の温度変化によって判定することができる。このようにすると、加熱を停止して省エネ保温モードに入ると貯湯内容液７１は自然に降温するが、その降温速度は液量Ｑによって違うので、そのときの温度変化、具体的には降温勾配ないしは降温特性や所定温度幅変化する時間などから液量を判定して省エネ保温温度Ｔ1の設定に供することができる。従って、液量検出のためのセンサ類が不要となる。また、自然降温には室温も関係しているので、室温の違いによる沸騰時間のばらつきも特別なモニタなしに併せ解消することができる。
【００３３】
また、液量Ｑは、通常保温時の加熱またはおよび加熱停止によって判定することもできる。このようにすると、通常保温時でも所定の通常保温温度Ｔ0を保つために、加熱をしたり停止したりするので、昇温または降温の速度が液量によって違うし、加熱のオン、オフ繰り返しサイクルが違うので、これらを利用して液量Ｑを判定し、省エネ保温温度Ｔ1の設定に供することができる。従って、液量検出のためのセンサ類が不要となる。また、加熱昇温、自然降温には室温も関係しているので、室温の違いによる沸騰時間のばらつきも、室温の特別なモニタなしに併せ解消することができる。また、省エネ保温モードになる前に次の省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎのための省エネ保温温度を設定しておくことができる。
【００３４】
また、省エネ保温モード中、従って省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎの途中に、図１４に示すような吐出または沸騰操作があると、その後所定の時間ｔ１だけ、通常保温を行うようにする。このように省エネ保温モード中に吐出や、沸騰操作があると、実使用が繰り返される確率が高いといえる。しかし、その後所定時間ｔ１の間は通常保温を行うので、省エネ保温モードにて実使用が繰り返されて、その都度省エネ保温温度Ｔ1からの立ち上げが必要になるといったことによるユーザの不便が解消する。
【００３５】
ここで、液量と液温とによる沸騰までに要する待ち時間の違いは、本発明者の実験例によると容量３Ｌの電気ポットで図７に示す通りであり、種々に変化する。ユーザの待ち時間を例えば７分を限度とすると、７／７の液量Ｑ１では省エネ保温温度Ｔ1は８０℃、６／７の液量Ｑ２では省エネ保温温度Ｔ1は７５℃、５／７の液量Ｑ３では省エネ保温温度Ｔ1は７０〜７５℃の間、４／７の液量Ｑ４では省エネ保温温度Ｔ1は６５℃、３／７の液量Ｑ５では省エネ保温温度Ｔ1は５５℃、２／７の液量Ｑ６では省エネ保温温度Ｔ1は３５〜３０℃と設定してよいし、１／７の液量Ｑ２では省エネ保温温度Ｔ1は２０℃と設定しても待ち時間は５分と短縮することができ、一律に保温温度を６０℃に設定する場合に比し、液量Ｑ１〜Ｑ３においてユーザに対する待ち時間が少なくて済み、液量Ｑ４、Ｑ５において大差なく、液量Ｑ６、Ｑ７において待ち時間が少なく、かつ高い省エネ効果が得られる。しかし、待ち時間は５分前後が標準的と思われる。
【００３６】
しかし、液量Ｑと省エネ保温温度Ｔ1との関係は、ユーザによる所定の時間ｔ１の設定に基づき変えることができる。これにより、液量Ｑに応じて設定する省エネ保温温度Ｔ1を、ユーザが限度とする待ち時間に対応して設定する所定の時間ｔ１によって変更し、省エネ効果を優先するか、待ち時間の短縮を優先するかの選択ができ、便利となる。
【００３７】
ここで、図８（ａ）に示す省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4の設定は、図８（ｂ）に示す食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5と、そうでない時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6とで、実使用Ｐによる使用実績としての異なった取り扱いのもとに設定、つまり、食事時での実使用Ｐの重みを大きくして、非食事時の実使用Ｐの重みを小さくして取り扱うことで、一般に実使用されやすい食事時の時間帯を通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒ4に優先して設定し、実情に合わせやすくしている。
【００３８】
具体的には、時計手段７７が計時している時間における１日単位での食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5に対応する時刻間ｔ1〜ｔ2、ｔ3〜ｔ4、ｔ5〜ｔ6および、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6に対応する時刻間ｔ2〜ｔ3、ｔ4〜ｔ5、ｔ6〜ｔ1ごとに実使用Ｐの実績を実績判定手段７３により判定し、省エネ保温制御手段７４が、食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5では実使用Ｐが１回でもあれば通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒ3に設定するのに対し、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6では、実使用Ｐが２回以下では通常保温時間帯Ｒとはせず、省エネ時間帯Ｚとする。しかし、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6は就寝時を含むなど長時間に及ぶことが多いので、その間での実使用Ｐの回数だけで見ると実情にあわないことが多い。そこで、図８の例では非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6では、所定の時間ｔ2の間に２回以上の実使用があると、実使用の頻度が高いと見て通常保温Ｒ3を設定するようにしている。
【００３９】
このような実績の判定は２４時間の実使用データを数日分累積した結果から判定するほど、通常保温時間Ｒを設定しなくてもよいイレギュラーな実使用かどうかをより正確に判定することができる。また、数日間サイクル以外にも、１週間サイクル、数週間サイクル、１ケ月間サイクル、数ケ月間サイクル、四季サイクルを通じた長期の記憶データからユーザの実使用の実績経過、ないしは使用パターン、生活パターンを容易かつ的確に判定し対応することができる。曜日ごと以上のパターンサイクルに対応するには時計手段７７としてカレンダ機能を採用するのが好適である。
【００４０】
ところで、既述した操作パネル３２によると、貯湯内容液７１を吐出するには必ず吐出キー８２が操作されるし、ロック・解除キー８３の操作もこれがあると次に吐出操作を行う意思表示となるので、ほぼ１００％の確率で吐出操作が行われる筈であり、いずれによっても吐出操作に関係する電気信号が得られる。また、手動ポンプ１０による吐出であってもこれをスイッチやセンサにて検出すれば吐出操作の電気信号が得られる。
【００４１】
また、電気ポットでの吐出系２５内の吐出系内容液７１ａは通常、図１に示すように湯沸し後や保温中の貯湯内容液７１と同じ液量を保っている。しかし、吐出系内容液７１ａはヒータ１１によって加熱されないので貯湯内容液７１よりも温度が低い。このため、貯湯内容液７１の吐出によってそれが吐出系２５に吐出されてくる都度、吐出系２５およびそのまわりの温度が上昇する。図５に９８度保温の場合の吐出系２５各部における温度変化、図６に９０度保温の場合の吐出系２５各部における温度変化の実験例を示している。図５、図６のいずれも▲１▼は制御基板３３の裏面、▲２▼は突出部３１の制御基板３３を収容したボックス１０１の内側、▲３▼は吐出口部２５ｃの表面、▲４▼は電源・駆動系基板２７の裏面、▲５▼は電動ポンプ２６の表面である。９８度保温では保温温度が高い分だけ吐出の影響が大きく、▲１▼〜▲５▼のどの個所でも貯湯内容液７１の吐出によってはっきりした１つの温度ピークが得られ、９０°保温では▲４▼を除いてはっきりした１つの温度ピークが得られ、▲４▼の場合でもその数やタイミングは不定であるが、保温時にはなかった温度ピークが得られている。
【００４２】
したがって、吐出系２５またはその近傍の温度を吐出系センサ７２などによって貯湯内容液７１が吐出された実使用の有無を、吐出が電動ポンプ２６によって行なわれるか、手動ポンプ１０によって行われるか、あるいは器体１を傾けて行われるかといった別なく、吐出に関した１つの電気信号によって実使用Ｐの信号が確実に得られ、上記のような省エネ時間帯の自動設定が単純なデータによる簡単なデータ処理によって容易に行える。
【００４３】
なお、吐出系センサ７２はサーミスタなどを用いたもので、吐出系２５またはその近傍の温度を検出できる、例えば図１に示すような位置に設けた吐出系センサ７２としてあり、実績判定手段７３、省エネ保温制御手段７４、時計手段７７はそれぞれ単独の回路ないしは機器によって、あるいは複数の回路ないしは機器の組合せによって構成することはできる。しかし、本実施例では図２に示すように前記動作制御用のマイクロコンピュータ３３ａの内部機能として設けてある。
【００４４】
また、吐出系温度検知手段としての吐出系センサ７２は、図１に示すように吐出系２５の近傍にある既設の回路基板としての制御基板３３に搭載してある。このように、吐出系センサ７２を用いるのに、既設の制御基板３３に搭載することによって、特別な取付け部材や配線部材なしに設けられるので、特にコスト上昇の原因にはならない。
【００４５】
さらに、前記制御基板３３は、前記器体１の肩部６前部へ突出し吐出系２５の吐出口部２５ｃを内蔵した突出部３１の上面の内側に位置している。これにより制御基板３３は、前記器体１の突出部３１に内蔵した吐出系２５の吐出口部２５ｃの直ぐ上にあって、それに搭載している吐出系センサ７２を前記吐出口部２５ｃの近傍に位置させられるので、吐出系２５の近傍の温度を検出しやすい。
【００４６】
しかも、吐出系センサ７２は、図に示すように制御基板３３の裏面に設けられるなどして、吐出系２５の上方、より具体的には吐出口部２５ｃの上方に位置しているので、吐出系２５からの熱を受けやく、吐出系２５の温度をより検出しやすい。
【００４７】
ここで、制御基板３３の上に向いた表面は前記スイッチ類４８や図示しない表示ランプなどのハード部品を搭載しているのに対し、制御基板３３の裏面はチップ型のマイクロコンピュータ３３ａなどのチップ部品を面実装してあり、吐出系センサ７２をチップ型のサーミスタなどによるものとすることで、部品コストおよび搭載コスト共に低減することができる。
【００４８】
図４に示す例では、制御基板３３を収容している操作部ボックス１０１と吐出口部２５ｃとの間に熱伝導部材１０２を挟みこんである。これによって、吐出系２５の吐出口部２５ｃの貯湯内容液７１の吐出による温度上昇に対する吐出系センサ７２の応答性能を高めることができる。熱伝導部材１０２は例えば熱伝導用のシリコンシートを利用するのが好適で、少し厚めのものを弾性を利用して挟み込むと特別な成形を必要とすることなく操作部ボックス１０１と吐出口部２５ｃとの双方に密着させられる。
【００４９】
ここで、本実施例のマイクロコンピュータ３３ａによる制御例について説明すると、図９に主な制御のメインルーチンを示しているように、電源オンによって初期設定が行われた後、各種センサや操作による入出力の処理が行われる。次いで、入出力およびそれに伴う動作制御に関した表示処理が行われる。続いて、初期沸騰や再沸騰を図る沸騰処理、９８度や９０度での通常保温や、それよりも低く、加熱停止をも含む手動設定および設定での省エネ保温を行う保温処理が行われる。さらに、吐出操作による吐出処理、および前記自動省エネ設定のための省エネ設定処理、その他の処理が行われる。そこで、何らかの異常による異常信号がなく、電源がオフされない限り、それ以降、入出力処理以下の処理が繰り返される。
【００５０】
上記省エネ設定処理を行うサブルーチンは図１０に示すように、専用キーの操作ないしは省エネキー８４など他のキーの長押し操作などの省エネ設定操作があると省エネ設定フラグを０とし、これが次に判定されることによって時計手段７７が計時している時刻の取り込みを開始し省エネ設定操作を自動的に行う。ここで、省エネフラグを初期設定によって０にしておくと、人による省エネ設定操作なしに電気ポットの使用初期に自動的に行うことができる。省エネ設定後は省エネ設定フラグが１とされ、これが省エネ設定操作による手動解除や特別な理由による自動解除があるまで、その省エネ設定状態のままリターンする。
【００５１】
省エネ設定処理は計時時刻読み込み開始に併せ、吐出に関する実使用Ｐの電気信号がある都度、貯湯内容液の吐出を伴う実使用Ｐがある都度、現在時刻を記憶手段に記憶することを繰り返す。この繰り返しに伴い省エネ判定の日時、周、月、季節など所定の日時が経過したかどうかを判定し、経過した時刻でそれまで記憶手段に記憶された実使用Ｐの実績から、初期設定され、あるいは手動設定などされた食事時の時間ブロックと非食事時の時間ブロックとで異なった基準での実使用の実績経過が判定され、それ以降に適用する省エネ時間帯Ｚや通常保温時間帯Ｒを図１１に示す省エネ時間帯設定サブルーチンに示すような処理によって設定し、省エネ設定フラグを１にする。
【００５２】
図１１に示す処理では、まず、現在時間ブロックＢが判別され、時間ブロックＢ1〜Ｂｎのうちの該当する時間ブロックの制御フローに移行する。食事時につき時間ブロックＢ1で代表して説明すると、開始時刻から終了時刻までの実使用Ｐの回数がカウントされ、終了時刻までに時間ブロックＢ1に対応する実使用の回数基準値Ｎ1に達したかどうかを判定し、達していない場合は当該時間ブロックＢ1を省エネ時間帯Ｚに設定する。達していると通常保温時間帯Ｒの設定ないしは保温制御にて通常保温時間帯Ｒの取り扱いとする。このときのカウントは所定の日時が複数日である場合はそれが終了するまで、該当時刻になると繰り返されるので、日単位を越えた累積結果をもって判断できることになる。しかし、具体的な設定操作はどのようにもできる。
【００５３】
次に、非食事時につき時間ブロックＢ4で代表して示すと、開始時刻から終了時刻までに実使用Ｐがある都度、その時刻の読み込みとともに回数がカウントされ、終了時刻までに時間ブロックＢ1に対応する実使用の回数が基準値Ｎ4に達したかどうかを判定し、達していると省エネ時間帯の設定を行わず、通常保温時間帯を設定するかそのような取り扱いを行う。達していない場合、さらにそれよりも低いサブ基準値Ｎ4′以上であるかどうかを判定し、そうであると時間ブロックＢ4における実使用Ｐのあった時間帯以外、例えば図８の例の通常保温時間帯Ｒ3以外を省エネ時間帯、図８の例の省エネ時間帯Ｚ2、Ｚ3とする。この場合の通常保温時間帯Ｒ3は、時間ブロックＢ4における所定時間内での実使用時間帯よりも前後に適当な時間幅を持った余裕を見て設定するのが実使用の実態から外れないために好適である。このときのカウントも所定の日時が複数日である場合はそれが終了するまで、該当時刻になると繰り返されるので、日単位を越えた累積結果をもって判断できることになる。しかし、具体的な設定操作はどのようにもできる。
【００５４】
上記保温処理サブルーチンは図１２に示しているように、１つあるいは複数設定された省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける省エネ開始時刻かどうかを、前記計時を基に判定し、そうでなければ、省エネ保温の手動操作があったかどうかを判定し、これもなければ通常保温時間帯Ｒとして選択された温度での通常保温を行う。省エネ保温の手動操作があると設定された省エネ保温を行うが、省エネ保温中に吐出があると省エネ保温を解除し、通常保温に戻る。設定された省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける省エネ開始時刻になると、省エネ保温に移行してヒータ１１をオフし断熱容器としての真空二重容器３によるいわゆる魔法瓶保温を行って省エネ保温を開始し、時間経過とともに保温温度は通常保温の場合よりも低下していく。しかし、魔法瓶保温であることによって急激な温度低下はなく、貯湯内容液７１の量や直前での湯温の違いなどによって異なるが８時間程度では６０〜７０℃程度の温度を保持することができる。
【００５５】
省エネ終了時刻になると省エネ保温中に通常保温温度よりも低くなっているので、湯沸しモードなどによる通常保温への立ち上げ処理を行って後通常保温に復帰する。もっとも、この立ち上げ処理は内容液温度を判定した結果行うようにすることができる。
【００５６】
省エネ開始時刻から省エネ終了時刻までの間に吐出または再沸騰操作があると、省エネ設定処理でのやり直し制御とは別に、前記同様湯沸しモードなどによる立ち上げ処理をして通常保温への復帰、または沸騰処理による湯沸しをさせ、とりあえず吐出による実使用、または再沸騰による実使用の可能性に対応する。図１４にこのような制御例とその場合の内容液の温度変化を示している。通常保温の加熱モードによる設定温度を保っている通常保温時間帯Ｒ1から省エネ時間帯Ｚ1が設定された不使用時間帯Ｒ1に移行すると、次の通常保温時間帯Ｒ2まで加熱が停止されて魔法瓶保温による完全な省エネ保温状態となる。
【００５７】
ここで、内容液温度は通常、次の通常保温時間帯Ｒ2に移行して通常保温の加熱モードによる立ち上げ時刻まで低下し続ける。このため、図１４に示すように省エネ時間帯Ｚ1の途中でユーザを行うと、通常保温での設定温度よりも低い温度の内容液が吐出され、ユーザに不満を与えたり、不満度によっては温度立ち上げのための再沸騰操作を行うといった措置を行わせるなどユーザに不便を与える。そこで、このような省エネ時間帯Ｚ1中に吐出操作や再沸騰操作があった場合、湯沸しモードによる設定保温温度への早期立ち上げ、あるいは湯沸しを行い、かつ、所定の時間ｔの間通常保温での加熱モードで設定保温温度に保ち、飲料用などで複数回繰り返し使用されるようなことに自動的に対応するようにしている。所定の時間ｔはそのときの吐出回数や吐出量によって吐出操作が外れないように変更するのが好適である。
【００５８】
なお、省エネ保温の場合、手動設定、自動設定にかかわらず、省エネランプ９３やまほうびん保温表示１１０を点灯させておくのがよい。また前記のような立ち上げにおいても、手動設定、自動設定にかかわらず省エネランプ９３またはおよび設定保温温度表示１１１、あるいは現時刻の温度表示１１２を点滅させておくと特別なモードでの昇温中であることを告知でき好都合である。
【００５９】
以上のように省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎの途中に吐出操作があって、立ち上げ処理する場合、液晶表示している現在湯温を数秒間点滅させて告知したり、設定保温温度表示１１１の点滅と省エネランプ９３とを点滅させて告知をしたり、また、それらとともに、あるいは単独でブザーにより１００ｍｓを３回働かせるといった告知をしたりすることでユーザに制御を特別な立ち上げ処理であることを認知させることができる。
【００６０】
また、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎの途中における吐出操作に代えて、吐出のロック解除操作があったときに立ち上げ処理をしてもよい。吐出ロックは一定時間吐出がないことによって自動設定され、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【００６１】
また、最初の途中吐出には温度の立ち上げが間にあいにくい場合、最初の吐出があって後に立ち上げ処理して所定時間ｔの間通常保温するようにもできる。
【００６２】
これら、途中吐出や吐出ロックの解除によって立ち上げ処理し、あるいは再沸騰操作によって湯沸しをした後、所定時間ｔだけ通常保温した後は、再度省エネ保温に戻すのが省エネ上望ましい。省エネ保温に戻すには途中吐出などがある時間の間途絶えることで行うと、途中の使用実態に対応したものとすることができる。
【００６３】
また、図１２の制御において、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎ中の吐出操作があったときは、省エネ設定カウンタを＋１し、カウントが１回、あるいはそれ以上の所定回数に達したとき、省エネフラグを０にする。これによって、実情に合わなくなった省エネ設定を図１０に示す制御にて再度やり直すことになる。この再設定は、設定済の省エネ時間帯の全体について行ってもよいが、そのような省エネ保温中の実使用に関連する特定の省エネ時間帯についてだけ補正するように行い、これが複数、ないしは所定数の省エネ時間帯について行うときは設定済の省エネ時間帯の全体について再設定するようにしてもよい。
【００６４】
具体的には、途中吐出が省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおけるどのタイミング時刻かによって該当する時間帯を補正することが考えられる。例えば、前記タイミング時刻が該当する省エネ時間帯における通常保温時間帯と隣接する境目近くであるときは、そのタイミング時刻が通常保温時間帯に含まれるように隣接する通常保温時間帯を隣接側に増加し、該当する省エネ時間帯を前記隣接側で短くする。また、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける吐出タイミングが該当する省エネ時間帯のほぼ中間時刻であると、該当する省エネ時間帯の全体または途中所定時間の間、下限温度を設定した省エネ保温を設定して、設定保温温度への立上がりが早まるようにして以降の使用に対応することもできる。
【００６５】
さらに、図１２に示す省エネ保温のサブルーチンの具体例を図１３に示している。この例では、省エネ保温の開始に際しまず、保温ヒータをオフして省エネ保温、つまり魔法瓶保温状態を開始する。続いて、現在の液量Ｑと現在の室温ＴRの取り込みを行う。これは現在の内容液が沸騰するまでに要する時間を判定する要素であって、既述したように内容液の加熱、加熱停止に伴う温度変化であってもよい。次に、図１４に示す初期設定され、あるいはユーザが設定した所定時間ｔにて内容液を沸騰させられる省エネ保温温度Ｔ0を判定し、設定する。以降、内容液が設定した省エネ保温温度Ｔ0を下回る都度、保温ヒータをオンして省エネ保温温度Ｔ0を保つようにする。
【００６６】
なお、省エネ保温温度Ｔ1は、最低温度を設定しておきどのような場合もこれを下回らないようにし、貯湯内容液７１が極端に低温になってしまうのを防止することもできる。
【００６７】
以下、本実施例の電気ポットの具体的な構成について、さらに詳述すると、真空二重容器３はステンレス鋼製の内筒４と外筒５により構成され、ヒータ１１は既述したように真空二重容器３の一重底部３ｃに当てがって加熱効率が低下しないようにしている。ヒータ１１は容量の違う湯沸しヒータと保温ヒータに分けて併用したり、個別使用したりすることができるが、１つのものを湯沸しモードと保温モードとでデューティー比を変えるなど既に知られた方法で発熱容量を違えて使用するようにもできる。真空二重容器３を収容した外装ケース２は合成樹脂製であって、底部および胴部が一体形成され、胴部の上端に別体の肩部６を嵌め合わせ一体にすることで、真空二重容器３を収容し保持している。真空二重容器３の一重底部には吐出系２５が接続され、この吐出系２５は真空二重容器３と外装ケース２との間を立ち上がり、器体１の前部に吐出口２５ｄが臨んでいる。吐出系２５の途中には遠心ポンプなどである電動ポンプ２６が設けられ、吐出系２５に流入する内容液を吐出口２５ｄに向け送り出し、吐出するようにしている。しかし、電動ポンプの方式はくみ上げ式、加圧式などを問わず自由に選択することができる。併せ、真空二重容器３の口部に通じる器体１の器体開口１２を開閉できるように覆う蓋１３に手動ポンプ１０が設けられ、押圧板６１による押圧操作で真空二重容器３内に加圧空気を吹き込み貯湯内容液７１を加圧して吐出系２５を通じ押し出し外部に吐出させられるようにしている。手動ポンプ１０は電源なしのところで貯湯内容液７１を手動吐出して給湯できる利点がある。
【００６８】
吐出系２５の立上がり部２５ａは透明管としてそこでの液量が器体１の透明な液量表示窓６２から透視できるようにしている。しかし、内容液の液量は立上がり部２５ａの液量をフォトカプラなどによって段階的に検出して表示し、また各種の制御のための液量データとして用いることもできる。また液量の自動検出は静電容量方式によってもよいし、貯湯内容液７１をヒータ１１で加熱するときの昇温特性や、ヒータ１１の加熱を停止したときの降温特性によっても液量を自動検出することができる。
【００６９】
蓋１３は真空二重容器３からの蒸気を外部に逃がす蒸気通路１７が形成され、蓋１３の真空二重容器３内に面する位置の内側開口１７ａと、外部に露出する外面に形成された外側開口１７ｂとの間で通じている。蒸気通路１７の途中には、器体１が横転して貯湯内容液７１が進入してきた場合にそれを一時溜め込み、あるいは迂回させて、外側開口１７ｂに至るのを遅らせる安全経路１７ｃを設けてある。これにより、器体１が横転して内容液が蒸気通路１７を通じて外部に流出するまでに器体１を起こすなどの処置ができるようになる。また、蒸気通路１７には器体１の横転時に、蒸気通路１７に進入しようとし、あるいは進入した内容液が先に進むのを阻止するように自重などで働く転倒時止水弁１８が適所に設けられている。図示する実施例では内側開口１７ａの直ぐ内側の一か所に設けてある。
【００７０】
蓋１３の前部には閉じ位置で肩部６側の係止部１９に係合して蓋１３を閉じ位置にロックするロック部材２１が設けられ、蓋１３が閉じられたときに係止部１９に自動的に係合するようにばね２２の付勢によってロック位置に常時突出するようにしている。これに対応して蓋１３にはロック部材２１を後退操作して前記ロックを解除するロック解除部材２３が設けられている。ロック解除部材２３は図１に示すように軸２４によって蓋１３に枢支されたレバータイプのものとされ、前端２３ａを親指などで押し下げて反時計回りに回動させることでロック部材２１をばね２２に抗して後退させてロックを解除し、続いてロック解除操作で起き上がった後端２３ｂを他の指で引き上げることによりロックを解除された蓋１３を持ち上げこれを開くことができる。
【００７１】
外装ケース２の底と真空二重容器３の底部との間の空間には、前記電動ポンプ２６とともに、電源・駆動系基板２７を収容する回路ボックス２８が設置されている。図示する実施例では回路ボックス２８は外装ケース２の底の開口部に一体形成して設けてある。また、回路ボックス２８は下向きに開口しこれを閉じる蓋６０を設けてある。
【００７２】
吐出系２５の上部は器体１の突出部３１と外装ケース２側のパイプカバー部２ｄとの間に入った部分で逆Ｕ字状のユニットである吐出口部２５ｃを構成し、この吐出口部２５ｃに転倒時止水弁３４ａおよび前傾時止水弁３４ｂと吐出口２５ｄを設けている。吐出口２５ｄはパイプカバー部２ｄを通じて下向きに外部に開口している。
【００７３】
外装ケース２の底部にある開口には下方から蓋板３６を当てがってねじ止めや部分的な係合により取付け、蓋板３６の外周部には回転座環３７が回転できるように支持して設けられ、器体１がテーブル面などに定置されたときに回転座環３７の上で軽く回転して向きを変えられるようにしてある。
【００７４】
また、制御基板３３に設けた吐出系センサ７２は、吐出温度を検出していない間の検出温度を室温としてモニタし、貯湯内容液の湯沸し制御や保温制御、液量判定など各種の制御に用いることができる。
【００７５】
なお、上記とは別の省エネ保温方法として、電気ポットにて貯湯内容液７１を通常保温や通常保温よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯Ｚになる都度、加熱を停止し、沸騰操作があると、その時刻の液量Ｑおよび内容液温度に応じ所定の時間ｔにて沸騰させられるように変えた加熱容量ＷＨにて湯沸しを行うこともできる。このようにすると、電気ポットの使用継続状態にて設定した省エネ時間帯Ｚになる都度、加熱を停止して省エネを図りながら、加熱の停止によって貯湯内容液７１が通常の保温温度よりも低く自然降温していくのに対しては、沸騰操作がある都度、貯湯内容液７１を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量Ｑと内容液温度とに応じ加熱容量ＷＨを変えて湯沸しを行うので、省エネ保温の時間帯による液量Ｑの違いや、省エネモード途中での沸騰操作時刻による内容液温度の違いがあっても、所定の所要時間ｔにて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００７６】
もっとも、湯沸しモードは電気ポットの最大加熱容量で極力短時間にて行われるようにするのが普通であるが、以上のように液量Ｑに対して加熱容量を変えて沸騰までの時間を一定にする場合は、最大加熱容量にて常に湯沸しを行うようにはならない。そこで、一定以上の液量Ｑの場合に、一律な最大加熱容量としながら先の制御例のように液量Ｑに対応した省エネ保温温度Ｔ1を変更し、一定以下の液量の場合に、省エネ保温温度Ｔ1を変更しない加熱を停止した自然降温のままで、最大加熱容量以下の加熱容量の変化で対応するようにもできる。これにより、通常の最大加熱容量を上回るような設定を避けることができる。
【００７７】
また、液量Ｑの判定は、貯湯内容液７１が持つ静電容量の大小によって判定してもよいし、フォトセンサなどの水位センサによっても、また、所定水位からの流量や吐出量に基づく減算方式によっても判定することができる。
【００７８】
また、過去の実使用Ｐの実績から省エネ時間帯が繰り返される頻度に対するランク付けを行い、具体的には、省エネ保温時間帯の繰り返しが１日であるのを最低ランク、１ヶ月であるのを最高ランクとし、最高ランクの場合には設定した省エネ時間帯の途中に実使用されることの確率が低いのを利用して、液量Ｑによる省エネ保温温度Ｔ１の変化は行わず、最低温度での省エネ保温制御または加熱停止を行うようにすると、不測な実使に対し不便となることを回避しながら省エネ効率を高めることができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の省エネ保温方法によれば、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯になる都度、通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温を行うのに、内容液を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えるので、省エネ保温の時間帯によって液量に違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量で所定の所要時間にて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。特に、省エネ保温中の吐出ロックのロック解除操作によってその後所定の時間だけ通常保温を行うのに、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気貯湯容器の実施例に係る電気ポットの１つの例を示す断面図である。
【図２】図１の電気ポットの制御回路図である。
【図３】図１の電気ポットの操作部の平面図である。
【図４】図１の電気ポットの別の例を示す一部の断面図である。
【図５】図１の電気ポットの９８度保温時の、貯湯内容液の吐出による吐出系各部の温度変化を示すグラフである。
【図６】図１の電気ポットの９０度保温時の、貯湯内容液の吐出による吐出系各部の温度変化を示すグラフである。
【図７】液量および液温の違いによる内容液を沸騰させるのに要する時間を示す表である。
【図８】２４時間単位での、食事時と非食事時との時間ブロックごとの実使用に関する１日分の実績経過から省エネ時間帯を設定する操作の手順を示す説明図である。
【図９】図２の制御回路の主な制御例を示すメインルーチンのフローチャートである。
【図１０】図９における省エネ設定処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１０における省エネ時間帯設定処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１２】図９における保温処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１３】図１２の保温処理における省エネ保温処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１４】省エネ時間帯における途中吐出や再沸騰操作があったときの制御例と、それによる内容液の温度変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｄ 操作部
１ 器体
１０ 手動ポンプ
１１ ヒータ
２５ 吐出系
２６ 電動ポンプ
３２ 操作パネル
３３ 制御基板
３３ａ マイクロコンピュータ
７１ 貯湯内容液
７２ 吐出系センサ
７３ 実績判定手段
７４ 省エネ保温制御手段
７５ 記憶手段
７６ バックアップ電源
７７ 時計手段
７８ 省エネ保温温度設定手段
８２ 吐出キー
８５ 再沸騰キー
【発明の属する技術分野】
本発明は省エネ保温方法に関するものであり、例えば家庭用の電気ポットなどに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
電気ポットは家庭や職場、飲食店などで広く使用されているが、家庭での依存度は特に高く、内容液の入れ替えなどを除いて電源が投入されっ放しで、使用時の再沸騰操作による途中立ち上げ時や内容液の補給による初期沸騰時を除いて保温を継続していることが多くなっている。しかし、容量の大きなものの消費電力は大型冷蔵庫に匹敵するほどのもので、省エネ上問題になっている。
【０００３】
そこで、就寝時やお出かけ時の不使用時間帯に対し、タイマの時間設定により通電停止を含む保温温度の低減といった節電や省エネを図ることが行えるようになった。また、消費電力が気になるユーザは電源をまめに落したり、省エネ保温モードを設定するなどしてきめ細かく対応することも行われている。しかし、それにはユーザの頻繁な操作が必須となるので面倒である。
【０００４】
これを解消するのに、制御系への通電とは別の、本体側への通電時の電力情報を検出してメモリに蓄積し、蓄積した電力情報から使用実績を分析して、この分析の結果、通電の必要のない時間帯は通電遮断器をオフにすることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のものは、省エネを図る時間帯を自動的に判断して対応するのに、本体への通電時の電力情報、つまり、単位時間当りの平均電力、タイマの設定による所定タイミングでの瞬時電力、電圧と電流の位相差、ダイナミックインピーダンスなどの情報を蓄積し、蓄積したデータから通電をしなくてもよい時間帯かどうかを判定するようにしている。また、判定した通電をしなくてもよい時間帯は全て省エネ保温を行っている。
【０００５】
特に、省エネ保温では加熱を一旦停止するが、所定の下限温度、例えば６０℃にまで降温すると、以降、加熱を再開してこの下限温度を保つように省エネ保温を続行している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、省エネ保温は実使用がないか実使用の頻度が低い時間帯に行うが、電源をオフした使用停止状態にしておくよりは、不測な実使用にも不便がないようにする意図がある。しかし、特許文献１に記載のもののように、省エネ保温時の下限温度を１通りに設定してしまうのでは、不都合が生じる。
【０００７】
通常保温での実使用においても再沸騰を図って後に実使用することがあることから、通常保温よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温状態にて実使用にあっては、再沸騰の後に実使用することが大半であると考えられるにもかかわらず、保温温度が低い分沸騰に要する時間が長くかかる上、同じ保温温度でも液量によって沸騰に要する時間がまちまちで、これを管理できないまま使用に供するのはユーザを困惑させる。
【０００８】
例えば、下限温度が低過ぎると液量が多い場合に沸騰までの待ち時間が思いがけない長さになってユーザに不満や不便を与えやすい。そこで、下限温度を高く設定すると省エネ効果が低下する。
【０００９】
本発明の目的は、省エネ保温モードでの液量による再沸騰時間のばらつきを所定の範囲に抑えられるようにした電気貯湯容器の省エネ保温方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の省エネ保温方法は、電気貯湯容器にて内容液を通常保温や通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯になる都度、内容液を所定の時間で沸騰させられるように現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えて省エネ保温を行い、省エネ保温中に吐出ロックのロック解除操作があると、その後所定の時間だけ通常保温を行うことを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯になる都度、通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温を行うのに、内容液を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えるので、省エネ保温の時間帯によって液量に違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量で所定の所要時間にて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。特に、省エネ保温中の吐出ロックのロック解除操作によってその後所定の時間だけ通常保温を行うのに、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【００２１】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明で明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して採用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲を限定するものではない。
【００２３】
本実施例は、家庭用の電気ポットの場合の一例であり断熱容器を内容器に用いている。図１に示す例の断熱容器はステンレス鋼製の真空二重容器３を外装ケース２に内容器として収容した器体１を持ち、ヒータ１１によって内容液を加熱して貯湯し、内容液を電動ポンプ２６および手動ベローズポンプなどの手動ポンプ１０のいずれかによって、管路タイプの吐出系２５を通じ外部に吐出して給湯し使用に供する構成を有している。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、内容液をヒータ１１により加熱して湯沸しや通常保温、省エネ保温をしながら貯湯し、使用に供するものであれば足り、吐出は必ずしも電動や手動のポンプによらなくても器体１を傾けて行うことも含め本発明は有効であるし、湯沸しを行わないものでも対象として有効である。もっとも、ステンレス鋼は金属の中で熱伝導性が低く、かつ曲げ剛性、強度が十分であり、しかも防錆効果を持ち、Ｃｕを含有するなどで抗菌性をも発揮させやすいので、飲食用の電気貯湯容器には好適であり、真空二重容器３を提供するのに適している。また、真空二重容器３は必ずしも外装ケース２に収容する必要はなく外装体に共用することができる。また、電源回路基板２７と操作部Ｄや初期設定にて設定された動作モードに従った動作制御を行うのにマイクロコンピュータ３３ａを搭載した制御基板３３を用いているが、これもハード回路を含めた種々な機器を採用した制御手段とすることができる。操作部Ｄは器体１の上端部前方へ例えば嘴状に突出した突出部３１の上面に設けた操作パネル３２で構成してあり、その内側に設けられる制御基板３３上の各種スイッチ類４８を、操作パネル３２に一体形成した樹脂ばねや別体に設けられたキー部材による操作手段によって個々に押動してオン操作できるようにしているが、これも、本発明の本質的なものではなく具体的な構成は特に問うものではない。マイクロコンピュータ３３ａは湯沸しや通常保温、省エネ保温のために内容液の温度を検知する内容液温度検知手段２９からの温度情報を用いるようにしている。内容液温度検知手段２９は内容器としての真空二重容器３におけるヒータ１１を当てがっている一重底部の中央に、個別に当てがった内容器センサとしてある。
【００２４】
なお、操作パネル３２は図３に示すように、中央部に設定保温温度や現在温度、現在動作モード、あるいは危険報知や必要操作の促しなどを画面表示する液晶表示部８１、そのまわりに貯湯内容液７１を吐出して給湯を行う吐出キー８２、吐出キー８２による吐出操作をロックまたはロック解除するロック・解除キー８３、省エネモードを手動設定する省エネキー８４、通常保温、省エネ保温中に再沸騰を行う再沸騰キー８５、９８度保温や９０度保温の別、タイマ設定時間の別などを選択する選択キー８６、吐出操作があったときの吐出量を設定する計量カップキー８７、および設定数値をアップダウンするアップキー８８、ダウンキー８９を有している。また、ランプ表示としてはロック解除ランプ９１、給湯報知ランプ９２、省エネランプ９３などがＬＥＤなどを利用して設けてある。
【００２５】
本実施例の電気貯湯容器としての電気ポットは、特に、省エネ保温方法として、貯湯内容液７１を通常保温や通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、例えば１日２４時間中に設定した図８（ｂ）に示すような省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、貯湯内容液７１を図１４に例示する所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を変えて省エネ保温を行う。図１４での例では流量Ｑ１に対して省エネ保温温度Ｔ1１を設定し、流量Ｑ２に対して省エネ保温温度Ｔ1２を設定し、流量Ｑ３に対して省エネ保温温度Ｔ1３を設定してある。ここに、Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３である。
【００２６】
このように電気ポットの電源がオンした使用継続状態にて、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温を行うのに、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度Ｔ1を上記のように変える。これによって、省エネ保温の時間帯Ｚ1〜Ｚ4によって液量Ｑに違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している図１４に示す加熱容量ＷＨ0で所定の所要時間ｔにて沸騰させることができる。従って、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００２７】
なお、通常保温は設定された選択保温温度に合った図１４に示す加熱容量ＷＨ1にて加熱するが、それよりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温時の加熱容量ＷＨ2は図１４に示すように通常保温時の加熱容量ＷＨ1よりも低くなる。ここに、ＷＨ0＞ＷＨ1＞ＷＨ2であり、加熱容量ＷＨ1は選択された保温温度によって複数設定されるし、加熱容量ＷＨ2もその時々で検出される液量Ｑに応じて複数に設定される。もっとも、加熱容量ＷＨはデューティ比、消費電力量などにて種々に設定することができる。
【００２８】
以上のような方法を達成するのに、貯湯内容液７１をヒータ１１により加熱して通常保温や通常保温温度Ｔ0よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による使用に供するようにした本実施例の電気ポットは、図２に示すように省エネ保温に関する時間帯Ｚ1〜Ｚ4を記憶した記憶手段７５と、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4になる都度、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を設定する省エネ保温温度設定手段７８と、設定された省エネ保温温度Ｔ1にて対応する省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4での省エネ保温を行う省エネ保温制御手段７４とを備えたもので足り、記憶手段７５は内容液の交換や洗浄などで電源がオフされても、設定された省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4を記憶し続けるのにバックアップ電源７６を持つなどした不揮発メモリを採用するのが好適である。
【００２９】
なお、省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4は、ユーザなど人手によって設定することもできるが、所定期間における時刻変化や経過時間の変化に伴うユーザの実使用の実績を記憶手段７５に記憶し、記憶した実使用の実績経過から実使用がないか頻度の低い時間帯を省エネ保温制御手段７４によって省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎとして自動設定することができ、それ以外は通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎとして設定することができる。ここで、省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎを設定してそれ以外を通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎとして取り扱い、あるいは通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎを設定してそれ以外を省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎとして取り扱うことができる。従って、記憶手段７５には通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒｎおよび省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎのいずれを設定して記憶しておいても実質的な変わりはない。これを達成するには実使用の実績経過を判定する図２に示すような実使用の実績判定手段７３を設けておけばよい。また、実使用の実績を時刻管理するには時計手段７７も設けておけばよい。経過時間で見るタイマ機能を用いるだけでよい。しかし、週間での実使用パターン、期間、時期、季節などでの実使用パターンに適合した省エネ時間帯を設定するにはカレンダ機能が好適となる。図２では実績判定手段７３、省エネ保温制御手段７４、時計手段７７、省エネ保温温度設定手段７８のいずれもマイクロコンピュータ３３ａの内部機能としている。しかし、必要に応じ個々の機器と代替することもできる。
【００３０】
省エネ保温温度Ｔ1は通常保温温度Ｔ0よりも十分に低いので、通常保温モードから省エネ保温モードに移行するのに、どんな場合も加熱を停止してよく、これによって省エネの開始と、そのときの内容液の降温変化による省エネ保温温度Ｔ1の自動設定操作の開始とが確実に図れる。そこで、上記の省エネ保温方法とは別に、電気貯湯容器にて貯湯内容液７１を通常保温や通常保温よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎになる都度、一旦加熱を停止して以降、内容液を所定の時間ｔで沸騰させられるように現在の液量Ｑに応じて変えた省エネ保温温度Ｔ1にて省エネ保温を行うようにするのが好適である。
【００３１】
これにより、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎになる都度、加熱を停止して省エネを図りながら、加熱の停止によって貯湯内容液７１が通常保温温度Ｔ0よりも低く自然降温していくのに対しては、貯湯内容液７１を所定の時間ｔで沸騰させられるよう現在の液量Ｑに応じ省エネ保温温度Ｔ1を変えて通常保温温度Ｔ0よりも低温での省エネ保温を行って対応する。従って、省エネ保温の時間帯Ｚ1〜Ｚｎによって液量Ｑに違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量ＷＨで所定の所要時間ｔにて沸騰させることができる。このため、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００３２】
なお、液量Ｑは、加熱を停止して省エネ保温モードに入ってからの内容液の温度変化によって判定することができる。このようにすると、加熱を停止して省エネ保温モードに入ると貯湯内容液７１は自然に降温するが、その降温速度は液量Ｑによって違うので、そのときの温度変化、具体的には降温勾配ないしは降温特性や所定温度幅変化する時間などから液量を判定して省エネ保温温度Ｔ1の設定に供することができる。従って、液量検出のためのセンサ類が不要となる。また、自然降温には室温も関係しているので、室温の違いによる沸騰時間のばらつきも特別なモニタなしに併せ解消することができる。
【００３３】
また、液量Ｑは、通常保温時の加熱またはおよび加熱停止によって判定することもできる。このようにすると、通常保温時でも所定の通常保温温度Ｔ0を保つために、加熱をしたり停止したりするので、昇温または降温の速度が液量によって違うし、加熱のオン、オフ繰り返しサイクルが違うので、これらを利用して液量Ｑを判定し、省エネ保温温度Ｔ1の設定に供することができる。従って、液量検出のためのセンサ類が不要となる。また、加熱昇温、自然降温には室温も関係しているので、室温の違いによる沸騰時間のばらつきも、室温の特別なモニタなしに併せ解消することができる。また、省エネ保温モードになる前に次の省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎのための省エネ保温温度を設定しておくことができる。
【００３４】
また、省エネ保温モード中、従って省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚｎの途中に、図１４に示すような吐出または沸騰操作があると、その後所定の時間ｔ１だけ、通常保温を行うようにする。このように省エネ保温モード中に吐出や、沸騰操作があると、実使用が繰り返される確率が高いといえる。しかし、その後所定時間ｔ１の間は通常保温を行うので、省エネ保温モードにて実使用が繰り返されて、その都度省エネ保温温度Ｔ1からの立ち上げが必要になるといったことによるユーザの不便が解消する。
【００３５】
ここで、液量と液温とによる沸騰までに要する待ち時間の違いは、本発明者の実験例によると容量３Ｌの電気ポットで図７に示す通りであり、種々に変化する。ユーザの待ち時間を例えば７分を限度とすると、７／７の液量Ｑ１では省エネ保温温度Ｔ1は８０℃、６／７の液量Ｑ２では省エネ保温温度Ｔ1は７５℃、５／７の液量Ｑ３では省エネ保温温度Ｔ1は７０〜７５℃の間、４／７の液量Ｑ４では省エネ保温温度Ｔ1は６５℃、３／７の液量Ｑ５では省エネ保温温度Ｔ1は５５℃、２／７の液量Ｑ６では省エネ保温温度Ｔ1は３５〜３０℃と設定してよいし、１／７の液量Ｑ２では省エネ保温温度Ｔ1は２０℃と設定しても待ち時間は５分と短縮することができ、一律に保温温度を６０℃に設定する場合に比し、液量Ｑ１〜Ｑ３においてユーザに対する待ち時間が少なくて済み、液量Ｑ４、Ｑ５において大差なく、液量Ｑ６、Ｑ７において待ち時間が少なく、かつ高い省エネ効果が得られる。しかし、待ち時間は５分前後が標準的と思われる。
【００３６】
しかし、液量Ｑと省エネ保温温度Ｔ1との関係は、ユーザによる所定の時間ｔ１の設定に基づき変えることができる。これにより、液量Ｑに応じて設定する省エネ保温温度Ｔ1を、ユーザが限度とする待ち時間に対応して設定する所定の時間ｔ１によって変更し、省エネ効果を優先するか、待ち時間の短縮を優先するかの選択ができ、便利となる。
【００３７】
ここで、図８（ａ）に示す省エネ時間帯Ｚ1〜Ｚ4の設定は、図８（ｂ）に示す食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5と、そうでない時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6とで、実使用Ｐによる使用実績としての異なった取り扱いのもとに設定、つまり、食事時での実使用Ｐの重みを大きくして、非食事時の実使用Ｐの重みを小さくして取り扱うことで、一般に実使用されやすい食事時の時間帯を通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒ4に優先して設定し、実情に合わせやすくしている。
【００３８】
具体的には、時計手段７７が計時している時間における１日単位での食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5に対応する時刻間ｔ1〜ｔ2、ｔ3〜ｔ4、ｔ5〜ｔ6および、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6に対応する時刻間ｔ2〜ｔ3、ｔ4〜ｔ5、ｔ6〜ｔ1ごとに実使用Ｐの実績を実績判定手段７３により判定し、省エネ保温制御手段７４が、食事時の時間ブロックＢ1、Ｂ3、Ｂ5では実使用Ｐが１回でもあれば通常保温時間帯Ｒ1〜Ｒ3に設定するのに対し、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6では、実使用Ｐが２回以下では通常保温時間帯Ｒとはせず、省エネ時間帯Ｚとする。しかし、非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6は就寝時を含むなど長時間に及ぶことが多いので、その間での実使用Ｐの回数だけで見ると実情にあわないことが多い。そこで、図８の例では非食事時の時間ブロックＢ2、Ｂ4、Ｂ6では、所定の時間ｔ2の間に２回以上の実使用があると、実使用の頻度が高いと見て通常保温Ｒ3を設定するようにしている。
【００３９】
このような実績の判定は２４時間の実使用データを数日分累積した結果から判定するほど、通常保温時間Ｒを設定しなくてもよいイレギュラーな実使用かどうかをより正確に判定することができる。また、数日間サイクル以外にも、１週間サイクル、数週間サイクル、１ケ月間サイクル、数ケ月間サイクル、四季サイクルを通じた長期の記憶データからユーザの実使用の実績経過、ないしは使用パターン、生活パターンを容易かつ的確に判定し対応することができる。曜日ごと以上のパターンサイクルに対応するには時計手段７７としてカレンダ機能を採用するのが好適である。
【００４０】
ところで、既述した操作パネル３２によると、貯湯内容液７１を吐出するには必ず吐出キー８２が操作されるし、ロック・解除キー８３の操作もこれがあると次に吐出操作を行う意思表示となるので、ほぼ１００％の確率で吐出操作が行われる筈であり、いずれによっても吐出操作に関係する電気信号が得られる。また、手動ポンプ１０による吐出であってもこれをスイッチやセンサにて検出すれば吐出操作の電気信号が得られる。
【００４１】
また、電気ポットでの吐出系２５内の吐出系内容液７１ａは通常、図１に示すように湯沸し後や保温中の貯湯内容液７１と同じ液量を保っている。しかし、吐出系内容液７１ａはヒータ１１によって加熱されないので貯湯内容液７１よりも温度が低い。このため、貯湯内容液７１の吐出によってそれが吐出系２５に吐出されてくる都度、吐出系２５およびそのまわりの温度が上昇する。図５に９８度保温の場合の吐出系２５各部における温度変化、図６に９０度保温の場合の吐出系２５各部における温度変化の実験例を示している。図５、図６のいずれも▲１▼は制御基板３３の裏面、▲２▼は突出部３１の制御基板３３を収容したボックス１０１の内側、▲３▼は吐出口部２５ｃの表面、▲４▼は電源・駆動系基板２７の裏面、▲５▼は電動ポンプ２６の表面である。９８度保温では保温温度が高い分だけ吐出の影響が大きく、▲１▼〜▲５▼のどの個所でも貯湯内容液７１の吐出によってはっきりした１つの温度ピークが得られ、９０°保温では▲４▼を除いてはっきりした１つの温度ピークが得られ、▲４▼の場合でもその数やタイミングは不定であるが、保温時にはなかった温度ピークが得られている。
【００４２】
したがって、吐出系２５またはその近傍の温度を吐出系センサ７２などによって貯湯内容液７１が吐出された実使用の有無を、吐出が電動ポンプ２６によって行なわれるか、手動ポンプ１０によって行われるか、あるいは器体１を傾けて行われるかといった別なく、吐出に関した１つの電気信号によって実使用Ｐの信号が確実に得られ、上記のような省エネ時間帯の自動設定が単純なデータによる簡単なデータ処理によって容易に行える。
【００４３】
なお、吐出系センサ７２はサーミスタなどを用いたもので、吐出系２５またはその近傍の温度を検出できる、例えば図１に示すような位置に設けた吐出系センサ７２としてあり、実績判定手段７３、省エネ保温制御手段７４、時計手段７７はそれぞれ単独の回路ないしは機器によって、あるいは複数の回路ないしは機器の組合せによって構成することはできる。しかし、本実施例では図２に示すように前記動作制御用のマイクロコンピュータ３３ａの内部機能として設けてある。
【００４４】
また、吐出系温度検知手段としての吐出系センサ７２は、図１に示すように吐出系２５の近傍にある既設の回路基板としての制御基板３３に搭載してある。このように、吐出系センサ７２を用いるのに、既設の制御基板３３に搭載することによって、特別な取付け部材や配線部材なしに設けられるので、特にコスト上昇の原因にはならない。
【００４５】
さらに、前記制御基板３３は、前記器体１の肩部６前部へ突出し吐出系２５の吐出口部２５ｃを内蔵した突出部３１の上面の内側に位置している。これにより制御基板３３は、前記器体１の突出部３１に内蔵した吐出系２５の吐出口部２５ｃの直ぐ上にあって、それに搭載している吐出系センサ７２を前記吐出口部２５ｃの近傍に位置させられるので、吐出系２５の近傍の温度を検出しやすい。
【００４６】
しかも、吐出系センサ７２は、図に示すように制御基板３３の裏面に設けられるなどして、吐出系２５の上方、より具体的には吐出口部２５ｃの上方に位置しているので、吐出系２５からの熱を受けやく、吐出系２５の温度をより検出しやすい。
【００４７】
ここで、制御基板３３の上に向いた表面は前記スイッチ類４８や図示しない表示ランプなどのハード部品を搭載しているのに対し、制御基板３３の裏面はチップ型のマイクロコンピュータ３３ａなどのチップ部品を面実装してあり、吐出系センサ７２をチップ型のサーミスタなどによるものとすることで、部品コストおよび搭載コスト共に低減することができる。
【００４８】
図４に示す例では、制御基板３３を収容している操作部ボックス１０１と吐出口部２５ｃとの間に熱伝導部材１０２を挟みこんである。これによって、吐出系２５の吐出口部２５ｃの貯湯内容液７１の吐出による温度上昇に対する吐出系センサ７２の応答性能を高めることができる。熱伝導部材１０２は例えば熱伝導用のシリコンシートを利用するのが好適で、少し厚めのものを弾性を利用して挟み込むと特別な成形を必要とすることなく操作部ボックス１０１と吐出口部２５ｃとの双方に密着させられる。
【００４９】
ここで、本実施例のマイクロコンピュータ３３ａによる制御例について説明すると、図９に主な制御のメインルーチンを示しているように、電源オンによって初期設定が行われた後、各種センサや操作による入出力の処理が行われる。次いで、入出力およびそれに伴う動作制御に関した表示処理が行われる。続いて、初期沸騰や再沸騰を図る沸騰処理、９８度や９０度での通常保温や、それよりも低く、加熱停止をも含む手動設定および設定での省エネ保温を行う保温処理が行われる。さらに、吐出操作による吐出処理、および前記自動省エネ設定のための省エネ設定処理、その他の処理が行われる。そこで、何らかの異常による異常信号がなく、電源がオフされない限り、それ以降、入出力処理以下の処理が繰り返される。
【００５０】
上記省エネ設定処理を行うサブルーチンは図１０に示すように、専用キーの操作ないしは省エネキー８４など他のキーの長押し操作などの省エネ設定操作があると省エネ設定フラグを０とし、これが次に判定されることによって時計手段７７が計時している時刻の取り込みを開始し省エネ設定操作を自動的に行う。ここで、省エネフラグを初期設定によって０にしておくと、人による省エネ設定操作なしに電気ポットの使用初期に自動的に行うことができる。省エネ設定後は省エネ設定フラグが１とされ、これが省エネ設定操作による手動解除や特別な理由による自動解除があるまで、その省エネ設定状態のままリターンする。
【００５１】
省エネ設定処理は計時時刻読み込み開始に併せ、吐出に関する実使用Ｐの電気信号がある都度、貯湯内容液の吐出を伴う実使用Ｐがある都度、現在時刻を記憶手段に記憶することを繰り返す。この繰り返しに伴い省エネ判定の日時、周、月、季節など所定の日時が経過したかどうかを判定し、経過した時刻でそれまで記憶手段に記憶された実使用Ｐの実績から、初期設定され、あるいは手動設定などされた食事時の時間ブロックと非食事時の時間ブロックとで異なった基準での実使用の実績経過が判定され、それ以降に適用する省エネ時間帯Ｚや通常保温時間帯Ｒを図１１に示す省エネ時間帯設定サブルーチンに示すような処理によって設定し、省エネ設定フラグを１にする。
【００５２】
図１１に示す処理では、まず、現在時間ブロックＢが判別され、時間ブロックＢ1〜Ｂｎのうちの該当する時間ブロックの制御フローに移行する。食事時につき時間ブロックＢ1で代表して説明すると、開始時刻から終了時刻までの実使用Ｐの回数がカウントされ、終了時刻までに時間ブロックＢ1に対応する実使用の回数基準値Ｎ1に達したかどうかを判定し、達していない場合は当該時間ブロックＢ1を省エネ時間帯Ｚに設定する。達していると通常保温時間帯Ｒの設定ないしは保温制御にて通常保温時間帯Ｒの取り扱いとする。このときのカウントは所定の日時が複数日である場合はそれが終了するまで、該当時刻になると繰り返されるので、日単位を越えた累積結果をもって判断できることになる。しかし、具体的な設定操作はどのようにもできる。
【００５３】
次に、非食事時につき時間ブロックＢ4で代表して示すと、開始時刻から終了時刻までに実使用Ｐがある都度、その時刻の読み込みとともに回数がカウントされ、終了時刻までに時間ブロックＢ1に対応する実使用の回数が基準値Ｎ4に達したかどうかを判定し、達していると省エネ時間帯の設定を行わず、通常保温時間帯を設定するかそのような取り扱いを行う。達していない場合、さらにそれよりも低いサブ基準値Ｎ4′以上であるかどうかを判定し、そうであると時間ブロックＢ4における実使用Ｐのあった時間帯以外、例えば図８の例の通常保温時間帯Ｒ3以外を省エネ時間帯、図８の例の省エネ時間帯Ｚ2、Ｚ3とする。この場合の通常保温時間帯Ｒ3は、時間ブロックＢ4における所定時間内での実使用時間帯よりも前後に適当な時間幅を持った余裕を見て設定するのが実使用の実態から外れないために好適である。このときのカウントも所定の日時が複数日である場合はそれが終了するまで、該当時刻になると繰り返されるので、日単位を越えた累積結果をもって判断できることになる。しかし、具体的な設定操作はどのようにもできる。
【００５４】
上記保温処理サブルーチンは図１２に示しているように、１つあるいは複数設定された省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける省エネ開始時刻かどうかを、前記計時を基に判定し、そうでなければ、省エネ保温の手動操作があったかどうかを判定し、これもなければ通常保温時間帯Ｒとして選択された温度での通常保温を行う。省エネ保温の手動操作があると設定された省エネ保温を行うが、省エネ保温中に吐出があると省エネ保温を解除し、通常保温に戻る。設定された省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける省エネ開始時刻になると、省エネ保温に移行してヒータ１１をオフし断熱容器としての真空二重容器３によるいわゆる魔法瓶保温を行って省エネ保温を開始し、時間経過とともに保温温度は通常保温の場合よりも低下していく。しかし、魔法瓶保温であることによって急激な温度低下はなく、貯湯内容液７１の量や直前での湯温の違いなどによって異なるが８時間程度では６０〜７０℃程度の温度を保持することができる。
【００５５】
省エネ終了時刻になると省エネ保温中に通常保温温度よりも低くなっているので、湯沸しモードなどによる通常保温への立ち上げ処理を行って後通常保温に復帰する。もっとも、この立ち上げ処理は内容液温度を判定した結果行うようにすることができる。
【００５６】
省エネ開始時刻から省エネ終了時刻までの間に吐出または再沸騰操作があると、省エネ設定処理でのやり直し制御とは別に、前記同様湯沸しモードなどによる立ち上げ処理をして通常保温への復帰、または沸騰処理による湯沸しをさせ、とりあえず吐出による実使用、または再沸騰による実使用の可能性に対応する。図１４にこのような制御例とその場合の内容液の温度変化を示している。通常保温の加熱モードによる設定温度を保っている通常保温時間帯Ｒ1から省エネ時間帯Ｚ1が設定された不使用時間帯Ｒ1に移行すると、次の通常保温時間帯Ｒ2まで加熱が停止されて魔法瓶保温による完全な省エネ保温状態となる。
【００５７】
ここで、内容液温度は通常、次の通常保温時間帯Ｒ2に移行して通常保温の加熱モードによる立ち上げ時刻まで低下し続ける。このため、図１４に示すように省エネ時間帯Ｚ1の途中でユーザを行うと、通常保温での設定温度よりも低い温度の内容液が吐出され、ユーザに不満を与えたり、不満度によっては温度立ち上げのための再沸騰操作を行うといった措置を行わせるなどユーザに不便を与える。そこで、このような省エネ時間帯Ｚ1中に吐出操作や再沸騰操作があった場合、湯沸しモードによる設定保温温度への早期立ち上げ、あるいは湯沸しを行い、かつ、所定の時間ｔの間通常保温での加熱モードで設定保温温度に保ち、飲料用などで複数回繰り返し使用されるようなことに自動的に対応するようにしている。所定の時間ｔはそのときの吐出回数や吐出量によって吐出操作が外れないように変更するのが好適である。
【００５８】
なお、省エネ保温の場合、手動設定、自動設定にかかわらず、省エネランプ９３やまほうびん保温表示１１０を点灯させておくのがよい。また前記のような立ち上げにおいても、手動設定、自動設定にかかわらず省エネランプ９３またはおよび設定保温温度表示１１１、あるいは現時刻の温度表示１１２を点滅させておくと特別なモードでの昇温中であることを告知でき好都合である。
【００５９】
以上のように省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎの途中に吐出操作があって、立ち上げ処理する場合、液晶表示している現在湯温を数秒間点滅させて告知したり、設定保温温度表示１１１の点滅と省エネランプ９３とを点滅させて告知をしたり、また、それらとともに、あるいは単独でブザーにより１００ｍｓを３回働かせるといった告知をしたりすることでユーザに制御を特別な立ち上げ処理であることを認知させることができる。
【００６０】
また、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎの途中における吐出操作に代えて、吐出のロック解除操作があったときに立ち上げ処理をしてもよい。吐出ロックは一定時間吐出がないことによって自動設定され、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【００６１】
また、最初の途中吐出には温度の立ち上げが間にあいにくい場合、最初の吐出があって後に立ち上げ処理して所定時間ｔの間通常保温するようにもできる。
【００６２】
これら、途中吐出や吐出ロックの解除によって立ち上げ処理し、あるいは再沸騰操作によって湯沸しをした後、所定時間ｔだけ通常保温した後は、再度省エネ保温に戻すのが省エネ上望ましい。省エネ保温に戻すには途中吐出などがある時間の間途絶えることで行うと、途中の使用実態に対応したものとすることができる。
【００６３】
また、図１２の制御において、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎ中の吐出操作があったときは、省エネ設定カウンタを＋１し、カウントが１回、あるいはそれ以上の所定回数に達したとき、省エネフラグを０にする。これによって、実情に合わなくなった省エネ設定を図１０に示す制御にて再度やり直すことになる。この再設定は、設定済の省エネ時間帯の全体について行ってもよいが、そのような省エネ保温中の実使用に関連する特定の省エネ時間帯についてだけ補正するように行い、これが複数、ないしは所定数の省エネ時間帯について行うときは設定済の省エネ時間帯の全体について再設定するようにしてもよい。
【００６４】
具体的には、途中吐出が省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおけるどのタイミング時刻かによって該当する時間帯を補正することが考えられる。例えば、前記タイミング時刻が該当する省エネ時間帯における通常保温時間帯と隣接する境目近くであるときは、そのタイミング時刻が通常保温時間帯に含まれるように隣接する通常保温時間帯を隣接側に増加し、該当する省エネ時間帯を前記隣接側で短くする。また、省エネ時間帯Ｚ1・・Ｚｎにおける吐出タイミングが該当する省エネ時間帯のほぼ中間時刻であると、該当する省エネ時間帯の全体または途中所定時間の間、下限温度を設定した省エネ保温を設定して、設定保温温度への立上がりが早まるようにして以降の使用に対応することもできる。
【００６５】
さらに、図１２に示す省エネ保温のサブルーチンの具体例を図１３に示している。この例では、省エネ保温の開始に際しまず、保温ヒータをオフして省エネ保温、つまり魔法瓶保温状態を開始する。続いて、現在の液量Ｑと現在の室温ＴRの取り込みを行う。これは現在の内容液が沸騰するまでに要する時間を判定する要素であって、既述したように内容液の加熱、加熱停止に伴う温度変化であってもよい。次に、図１４に示す初期設定され、あるいはユーザが設定した所定時間ｔにて内容液を沸騰させられる省エネ保温温度Ｔ0を判定し、設定する。以降、内容液が設定した省エネ保温温度Ｔ0を下回る都度、保温ヒータをオンして省エネ保温温度Ｔ0を保つようにする。
【００６６】
なお、省エネ保温温度Ｔ1は、最低温度を設定しておきどのような場合もこれを下回らないようにし、貯湯内容液７１が極端に低温になってしまうのを防止することもできる。
【００６７】
以下、本実施例の電気ポットの具体的な構成について、さらに詳述すると、真空二重容器３はステンレス鋼製の内筒４と外筒５により構成され、ヒータ１１は既述したように真空二重容器３の一重底部３ｃに当てがって加熱効率が低下しないようにしている。ヒータ１１は容量の違う湯沸しヒータと保温ヒータに分けて併用したり、個別使用したりすることができるが、１つのものを湯沸しモードと保温モードとでデューティー比を変えるなど既に知られた方法で発熱容量を違えて使用するようにもできる。真空二重容器３を収容した外装ケース２は合成樹脂製であって、底部および胴部が一体形成され、胴部の上端に別体の肩部６を嵌め合わせ一体にすることで、真空二重容器３を収容し保持している。真空二重容器３の一重底部には吐出系２５が接続され、この吐出系２５は真空二重容器３と外装ケース２との間を立ち上がり、器体１の前部に吐出口２５ｄが臨んでいる。吐出系２５の途中には遠心ポンプなどである電動ポンプ２６が設けられ、吐出系２５に流入する内容液を吐出口２５ｄに向け送り出し、吐出するようにしている。しかし、電動ポンプの方式はくみ上げ式、加圧式などを問わず自由に選択することができる。併せ、真空二重容器３の口部に通じる器体１の器体開口１２を開閉できるように覆う蓋１３に手動ポンプ１０が設けられ、押圧板６１による押圧操作で真空二重容器３内に加圧空気を吹き込み貯湯内容液７１を加圧して吐出系２５を通じ押し出し外部に吐出させられるようにしている。手動ポンプ１０は電源なしのところで貯湯内容液７１を手動吐出して給湯できる利点がある。
【００６８】
吐出系２５の立上がり部２５ａは透明管としてそこでの液量が器体１の透明な液量表示窓６２から透視できるようにしている。しかし、内容液の液量は立上がり部２５ａの液量をフォトカプラなどによって段階的に検出して表示し、また各種の制御のための液量データとして用いることもできる。また液量の自動検出は静電容量方式によってもよいし、貯湯内容液７１をヒータ１１で加熱するときの昇温特性や、ヒータ１１の加熱を停止したときの降温特性によっても液量を自動検出することができる。
【００６９】
蓋１３は真空二重容器３からの蒸気を外部に逃がす蒸気通路１７が形成され、蓋１３の真空二重容器３内に面する位置の内側開口１７ａと、外部に露出する外面に形成された外側開口１７ｂとの間で通じている。蒸気通路１７の途中には、器体１が横転して貯湯内容液７１が進入してきた場合にそれを一時溜め込み、あるいは迂回させて、外側開口１７ｂに至るのを遅らせる安全経路１７ｃを設けてある。これにより、器体１が横転して内容液が蒸気通路１７を通じて外部に流出するまでに器体１を起こすなどの処置ができるようになる。また、蒸気通路１７には器体１の横転時に、蒸気通路１７に進入しようとし、あるいは進入した内容液が先に進むのを阻止するように自重などで働く転倒時止水弁１８が適所に設けられている。図示する実施例では内側開口１７ａの直ぐ内側の一か所に設けてある。
【００７０】
蓋１３の前部には閉じ位置で肩部６側の係止部１９に係合して蓋１３を閉じ位置にロックするロック部材２１が設けられ、蓋１３が閉じられたときに係止部１９に自動的に係合するようにばね２２の付勢によってロック位置に常時突出するようにしている。これに対応して蓋１３にはロック部材２１を後退操作して前記ロックを解除するロック解除部材２３が設けられている。ロック解除部材２３は図１に示すように軸２４によって蓋１３に枢支されたレバータイプのものとされ、前端２３ａを親指などで押し下げて反時計回りに回動させることでロック部材２１をばね２２に抗して後退させてロックを解除し、続いてロック解除操作で起き上がった後端２３ｂを他の指で引き上げることによりロックを解除された蓋１３を持ち上げこれを開くことができる。
【００７１】
外装ケース２の底と真空二重容器３の底部との間の空間には、前記電動ポンプ２６とともに、電源・駆動系基板２７を収容する回路ボックス２８が設置されている。図示する実施例では回路ボックス２８は外装ケース２の底の開口部に一体形成して設けてある。また、回路ボックス２８は下向きに開口しこれを閉じる蓋６０を設けてある。
【００７２】
吐出系２５の上部は器体１の突出部３１と外装ケース２側のパイプカバー部２ｄとの間に入った部分で逆Ｕ字状のユニットである吐出口部２５ｃを構成し、この吐出口部２５ｃに転倒時止水弁３４ａおよび前傾時止水弁３４ｂと吐出口２５ｄを設けている。吐出口２５ｄはパイプカバー部２ｄを通じて下向きに外部に開口している。
【００７３】
外装ケース２の底部にある開口には下方から蓋板３６を当てがってねじ止めや部分的な係合により取付け、蓋板３６の外周部には回転座環３７が回転できるように支持して設けられ、器体１がテーブル面などに定置されたときに回転座環３７の上で軽く回転して向きを変えられるようにしてある。
【００７４】
また、制御基板３３に設けた吐出系センサ７２は、吐出温度を検出していない間の検出温度を室温としてモニタし、貯湯内容液の湯沸し制御や保温制御、液量判定など各種の制御に用いることができる。
【００７５】
なお、上記とは別の省エネ保温方法として、電気ポットにて貯湯内容液７１を通常保温や通常保温よりも低い省エネ保温温度Ｔ1での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯Ｚになる都度、加熱を停止し、沸騰操作があると、その時刻の液量Ｑおよび内容液温度に応じ所定の時間ｔにて沸騰させられるように変えた加熱容量ＷＨにて湯沸しを行うこともできる。このようにすると、電気ポットの使用継続状態にて設定した省エネ時間帯Ｚになる都度、加熱を停止して省エネを図りながら、加熱の停止によって貯湯内容液７１が通常の保温温度よりも低く自然降温していくのに対しては、沸騰操作がある都度、貯湯内容液７１を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量Ｑと内容液温度とに応じ加熱容量ＷＨを変えて湯沸しを行うので、省エネ保温の時間帯による液量Ｑの違いや、省エネモード途中での沸騰操作時刻による内容液温度の違いがあっても、所定の所要時間ｔにて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。
【００７６】
もっとも、湯沸しモードは電気ポットの最大加熱容量で極力短時間にて行われるようにするのが普通であるが、以上のように液量Ｑに対して加熱容量を変えて沸騰までの時間を一定にする場合は、最大加熱容量にて常に湯沸しを行うようにはならない。そこで、一定以上の液量Ｑの場合に、一律な最大加熱容量としながら先の制御例のように液量Ｑに対応した省エネ保温温度Ｔ1を変更し、一定以下の液量の場合に、省エネ保温温度Ｔ1を変更しない加熱を停止した自然降温のままで、最大加熱容量以下の加熱容量の変化で対応するようにもできる。これにより、通常の最大加熱容量を上回るような設定を避けることができる。
【００７７】
また、液量Ｑの判定は、貯湯内容液７１が持つ静電容量の大小によって判定してもよいし、フォトセンサなどの水位センサによっても、また、所定水位からの流量や吐出量に基づく減算方式によっても判定することができる。
【００７８】
また、過去の実使用Ｐの実績から省エネ時間帯が繰り返される頻度に対するランク付けを行い、具体的には、省エネ保温時間帯の繰り返しが１日であるのを最低ランク、１ヶ月であるのを最高ランクとし、最高ランクの場合には設定した省エネ時間帯の途中に実使用されることの確率が低いのを利用して、液量Ｑによる省エネ保温温度Ｔ１の変化は行わず、最低温度での省エネ保温制御または加熱停止を行うようにすると、不測な実使に対し不便となることを回避しながら省エネ効率を高めることができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の省エネ保温方法によれば、電気貯湯容器の使用継続状態にて設定した省エネ時間帯になる都度、通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温を行うのに、内容液を所定の時間で沸騰させられるよう現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えるので、省エネ保温の時間帯によって液量に違いがあっても、省エネ保温中の沸騰操作にて湯沸しを行う場合、湯沸しモードに設定している加熱容量で所定の所要時間にて沸騰させることができ、湯沸し時間が不定であったり、湯沸し時間が長すぎたり、省エネ保温温度が一律に高くて省エネ効果を損なったりすることが解消される。特に、省エネ保温中の吐出ロックのロック解除操作によってその後所定の時間だけ通常保温を行うのに、ロック解除は吐出操作に先立って行われるので、吐出に対する温度の立ち上げを早期に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気貯湯容器の実施例に係る電気ポットの１つの例を示す断面図である。
【図２】図１の電気ポットの制御回路図である。
【図３】図１の電気ポットの操作部の平面図である。
【図４】図１の電気ポットの別の例を示す一部の断面図である。
【図５】図１の電気ポットの９８度保温時の、貯湯内容液の吐出による吐出系各部の温度変化を示すグラフである。
【図６】図１の電気ポットの９０度保温時の、貯湯内容液の吐出による吐出系各部の温度変化を示すグラフである。
【図７】液量および液温の違いによる内容液を沸騰させるのに要する時間を示す表である。
【図８】２４時間単位での、食事時と非食事時との時間ブロックごとの実使用に関する１日分の実績経過から省エネ時間帯を設定する操作の手順を示す説明図である。
【図９】図２の制御回路の主な制御例を示すメインルーチンのフローチャートである。
【図１０】図９における省エネ設定処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１０における省エネ時間帯設定処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１２】図９における保温処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１３】図１２の保温処理における省エネ保温処理サブルーチンのフローチャートである。
【図１４】省エネ時間帯における途中吐出や再沸騰操作があったときの制御例と、それによる内容液の温度変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｄ 操作部
１ 器体
１０ 手動ポンプ
１１ ヒータ
２５ 吐出系
２６ 電動ポンプ
３２ 操作パネル
３３ 制御基板
３３ａ マイクロコンピュータ
７１ 貯湯内容液
７２ 吐出系センサ
７３ 実績判定手段
７４ 省エネ保温制御手段
７５ 記憶手段
７６ バックアップ電源
７７ 時計手段
７８ 省エネ保温温度設定手段
８２ 吐出キー
８５ 再沸騰キー
Claims (1)
- 電気貯湯容器にて内容液を通常保温や通常保温温度よりも低い省エネ保温温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続して吐出操作による実使用に供するのに、設定した省エネ時間帯になる都度、内容液を所定の時間で沸騰させられるように現在の液量に応じ省エネ保温温度を変えて省エネ保温を行い、省エネ保温中に吐出ロックのロック解除操作があると、その後所定の時間だけ通常保温を行うことを特徴とする省エネ保温方法。
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