JP3912392B2

JP3912392B2 - 省エネ保温方法とそれを適用した電気貯湯容器

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Publication number: JP3912392B2
Application number: JP2004173099A
Authority: JP
Inventors: 英俊土屋
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: JP2005348967A

Description

本発明は省エネ保温方法とそれを適用した電気貯湯容器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。

電気ポットは家庭や職場、食堂などで広く使用されている中、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。

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、それにはユーザの設定操作が必須となるので面倒である。

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することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献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している。
特開２００１−２３１６８２号公報

しかし、特許文献１に記載のものが検出し蓄積する本体への通電時の電力情報は、初期湯沸しや通常保温のための通電情報なども含み、蓄積情報が多い上に、それらを総合して使用の実態を把握するには複雑な操作が必要であるし、正確な判定が困難である。特に、不揮発メモリなどによる長期の蓄積データからユーザの使用パターンをより正しく把握しようとすると、蓄積データが勢い増大し使用の実態把握もさらに困難になる。

いずれにしても、ユーザの使用実績に合せた省エネを自動的に達成しようとすると、使用実績データを十分に蓄積する必要がある。特に、ユーザの日単位のイレギュラーな使用を除外した大まかな傾向性を掴むだけでも、主要な使用サイクルの重なりを見るなど数日分の使用データが必要である。これらのため、ユーザの使用開始から数日間は自動的な省エネ使用ができず、省エネ上は不合理である。

本発明の目的は、自動的な省エネには使用の実績がまだ不足する間も省エネが図れる省エネ保温方法とそれを適用した電気貯湯容器を提供することにある。

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加熱しながら通常保温モードや通常保温モード時よりも低い温度での省エネ保温モードを選択して使用状態を継続しながら、吐出による使用に供し、省エネ保温は過去の使用の実績データに基づき自動で行う省エネ保温方法において、省エネ保温モードが選択されたとき、省エネ保温を行うための使用の実績データの蓄積が不足する間は、消費電力が通常保温を超えず省エネ保温を下回らない準省エネ保温を行いながら、使用の実績データを蓄積し、使用の実績データの不足が解消したとき、蓄積している使用の実績データに基づき省エネ保温に切り換えることを主たる特徴としている。

このような構成では、電気貯湯容器での内容液の使用実績が、例えば、その吐出や吐出のための操作などによって電気的、機械的、光学的、物理的に自動検出できるのを利用して、使用実績に応じた省エネ保温を行えるものの、省エネモードが選択された場合に、省エネ保温を行うための使用実績データが不足しているときは、消費電力が通常保温を超えず省エネ保温を下回らない準省エネ保温を行うので、省エネ保温にまでは至らないが通常保温よりは省エネとなる使用状態を得てユーザの省エネ意識や実利に応えながら、ユーザの使用があっても省エネ保温状態の場合に比べ、通常保温状態や再沸騰操作による沸騰状態へ早期に立ち上がらせてユーザの不満や不便を軽減することができ、そのような準省エネ保温の継続中も使用の実績データは蓄積してその不足が解消したとき蓄積した使用の実績データに基づき省エネ保温に切り替えるので、準省エネ保温の場合に比しさらなる省エネを実現しながら、それがユーザの使用の実績に沿ったものであることから、ユーザの万一のイレギュラーな使用の頻度が小さくなり不便になる確率を少なくすることができる。

このような方法を達成する電気貯湯容器としては、内容液をヒータにより加熱して選択に基づき通常保温や通常保温よりも低い温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続し、吐出による使用に供するようにした電気貯湯容器において、前記使用を検出する使用検出手段と、省エネ保温の選択があったとき、省エネ保温を行うための使用検出手段による使用の実績データの蓄積が不足する間は、消費電力が通常保温を超えず省エネ保温に満たない準省エネ保温を行いながら、使用の実績データを蓄積し、使用の実績データの不足が解消したとき、蓄積している使用の実績データに基づき省エネ保温に切り換える制御手段とを備えたことを主たる特徴とするもので足り、省エネモードの選択は、メーカー側の選択に基づく初期設定によるものでも、ユーザ側の選択操作によるものでもよい。

準省エネ保温は、沸騰後、内容液が通常保温温度未満で省エネ保温温度以上の第１の温度に降温するまで加熱を停止し、内容液が第１の温度まで降温したとき通常保温温度以下で第１の温度よりも高い第２の温度に達するまで加熱を継続することを繰り返す制御とすることができる。

また、準省エネ保温は、沸騰後、通常保温と省エネ保温との間の温度に保温する制御とすることもできる。

また、準省エネ保温は、沸騰後、所定時間の間は通常保温を行い、所定時間経過後は、内容液が通常保温温度未満で省エネ保温温度以上の第１の温度に降温するまで加熱を停止し、内容液が第１の温度まで降温したとき通常保温温度以下で第１の温度よりも高い第２の温度に達するまで加熱を継続することを繰り返すか、あるいは通常保温と省エネ保温との間の温度に保温する制御とすることもできる。

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用いることができる。

本発明の省エネ保温方法およびそれを利用した電気貯湯容器の主たる特徴によれば、省エネ保温を行うための使用実績データが不足しているときでも、その制御初期から消費電力が省エネ保温と省エネとの間の準省エネ状態として、メーカー側が商品提供上し、ユーザが使用上する省エネ保温の選択の意志を使用初期から生かしながら、準省エネ保温中の使用に対しては保温温度が省エネ保温より高いことでユーザの不満を軽減し、実績データの蓄積の不足が解消したときそれに基づき使用実績に合った不便の無いさらなる省エネ保温に移行できる。

以下、本発明の実施の形態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。

本実施の形態は、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、加熱しながら貯湯するものであれば、特に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・駆動系基板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は沸騰までの湯沸しや、沸騰後の内容液につき９８℃程度の沸騰温度に近いが沸騰状態のような蒸気の発生は殆ど見ない沸騰近傍保温か、それよりもやや低いがまだ高温と実感できる９０℃程度の高温保温での通常保温、それらよりは十分に低いがそのまま使用しても特に低温と意識せず使用できるし、沸騰近傍保温や高温保温の温度、あるいは沸騰まで至らせてから使用したい場合でも比較的短時間で立ち上がらせられる８０℃程度での省エネ保温を実行する。これらの制御のためにマイクロコンピュータ３３ａは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。内容液温度検出手段２９は具体的には、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２９としてあるが、これに限られることはない。もっとも、省エネ保温温度は上記に限らず省エネと省エネ保温中の、万一の使用時の不便との兼ね合いから自由に設定でき、場合によってはユーザのキー操作などで自由に設定できるようにしてもよい。

ところで、電気ポットでの内容液の使用は従来から知られる種々な方法で検出できるが、それらを含めて、貯湯内容液７１の吐出や吐出のための操作などによって電気的、機械的、光学的、物理的に自動検出して電気信号として得ることができる。例えば、電気的には特許文献１が開示しているところのものや、電極間を貯湯内容液７１の吐出流が通過するかどうか、機械的には貯湯内容液７１の吐出流が羽根やスクリューなどを回転させるかどうかやフロートを押し動かすかどうか、光学的にはフォトカプラの光路を内容液７１の吐出流が通過するかどうか、物理的には貯湯内容液７１の吐出流からの温度検知があるかどうか、といったことで検出することができる。また、電動ポンプ２６やそのモータの回転をエンコーダやフォトカプラを利用して検出し、吐出流の検出とするものでもよい。また、別に手動ポンプ１０の操作状態やそれによる昇圧状態などを検出して吐出流の検出とすることもできる。

例えば、通常、電気ポットでの吐出系２５内の吐出系内容液７１ａは図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各部の温度変化、図６に９０度保温の場合の吐出系２５各部の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を収容した操作部ボックス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。そこで、図１の例で示すように吐出系２５またはその近傍の温度を吐出系センサ７２などで検出することによって貯湯内容液７１が吐出された使用の有無を、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、単純に判定することができる。

また、図４（ａ）（ｂ）に示す例では、吐出系２５に吐出系内容液７１ａや貯湯内容液７１の吐出流によって回転される吐出系センサ１１１を設けて、吐出を伴う使用の有無を検出するようにしている。吐出系センサ１１１は図４（ａ）に示すように吐出系２５の途中に設けて吐出流の状態を検出するものとしてある。具体的には、図４（ｂ）に示すように吐出系２５内にて吐出に伴う吐出流に応動して回転するセンサ羽根１１１ａと、吐出系２５の外回りに設けられて前記センサ羽根１１１ａの回転を検出する回転センサ１１１ｂとで構成している。センサ羽根１１１ａはスクリュウタイプであるがどのようなタイプのものでもよい。回転センサ１１１ｂは投受光器１１１ｂ１、１１１ｂ２よりなるフォトカプラとしてあるが、センサ羽根１１１ａがスクリュウタイプであることに対応して投受光器１１１ｂ１、１１１ｂ２はセンサ羽根１１１ａの回転軸１１１ａ１から外れたセンサ光路にて、センサ羽根１１１ａの回転に伴う羽根部１１１ａ２による間欠的な横切りの有無を検出するようにしている。センサ羽根１１１ａ１は吐出系２５での吐出系内容液７１ａや貯湯内容液７１の吐出に伴う流量に比例した回転を受け、吐出に伴う流量に比例した速度と時間間隔で回転センサ１１１ｂのセンサ光路を横切る。これにより、回転センサ１１１ｂが検出するセンサ羽根１１１ａの横切りの回数や時間、時間間隔から吐出時の流量や吐出された液量を判定することができる。また、吐出系センサ１１１は吐出系２５にて吐出系内容液７１ａや貯湯内容液７１の流れを検出するもので、電動ポンプ２６による吐出か、手動ポンプ１０による吐出かを問わないし、器体１を傾けての吐出であっても検出することができる。なお、吐出系センサ１１１は、センサ羽根１１１ａの一部に埋設したマグネットの動きを１つのリードセンサにて検出するようにするなど、他の検出方式のものを採用することができる。この場合は、特に、吐出系２５の内部を透過するセンサ光路を持たなくてよいのでセンサ構造が簡略化する。

以上から、吐出系２５での吐出の検出から使用の状態を単純でかつ少ない情報から省エネ保温に適した時間帯を容易かつ的確に知って省エネ時間帯を自動設定することができる。従って、不揮発メモリなどを用いたより長期に亘る使用の状態を判定し、省エネ時間帯を設定するのにも大きな容量を必要としないし、簡単な操作にて判定できるので低コストで済む。このように設定した省エネ時間帯になると通常保温から省エネ保温に切り換えることによって使用の状態に基づく過不足のない省エネがユーザによる複雑な設定なしに実現する。しかも、このように自動設定する省エネ保温がユーザの使用実績、生活習慣に一致していればいるほど、省エネ保温中の使用頻度が少なくなり、少々不便でも稀なイレギュラー使用として対応されるようになるので、省エネ保温の保温温度を低く抑えられる。

このような省エネ保温を行うのに、本実施の形態の電気ポットは、図２に示すように前記吐出を行う吐出系２５ないしはその近傍の温度を検出する吐出系温度検出手段として設けた吐出系センサ７２と、この吐出系センサ７２による検出温度に基づき使用の有無、つまり使用の経過実績を判定し省エネ時間帯を設定する省エネ設定手段７３と、この省エネ設定手段７３による設定に基づき、以降省エネ時間帯になると通常保温から省エネ保温に切り替える省エネ保温制御手段７４とを備えたもので足りる。吐出系センサ７２は既述した別の吐出系センサ１１１であってもよいし、他の使用検出手段であってもよい。

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、省エネ設定手段７３、省エネ保温制御手段７４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。また、図２に示すように前記判定された使用の実績を蓄積する記憶手段７５を備え、記憶手段７５に蓄積された使用の経過実績に応じて省エネ保温を実行する省エネ時間帯を設定するようにしている。記憶手段７５は図２に示すようにバックアップ電源７６を持つなどした不揮発メモリを用いることにより、電気ポットが電源をオフされた後も記憶内容を保持し続けられるので、内容液の入れ替えや洗浄などで電源がオフされるようなことがあった前後の記憶データを併せた数日間、１週間、数週間、１ケ月間、数ケ月間、四季を通じた長期データからユーザの使用の経過実績、ないしは使用パターンを容易かつ的確に判定することができる。

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。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からの熱を受けやすく、吐出系２５の温度をより検出しやすい。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。

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、給水報知ランプ９２、省エネランプ９３などがＬＥＤなどを利用して設けてある。

ここで、省エネ時間帯を設定する具体的な手法例について幾つか説明すると、図７に示す例では、１日単位の時間長さ２４時間を分割した複数の各時間ブロックＢ₁〜Ｂｍに対応する時刻間、図７（ａ）に示す摸式例では４つの時間ブロックＢ₁〜Ｂ₄に対応する時刻間ｔ₁〜ｔ₂、ｔ₂〜ｔ₃、ｔ₃〜ｔ₄、ｔ₄〜ｔ₁ごとに吐出操作のあった使用Ｐの実績を判定する。判定は図７に示す（ａ）〜（ｃ）に示す３日分の実績を各時間ブロックＢ₁〜Ｂ₄ごとの累積結果として判定している。判定は１日分の実績経過にて成立するが、累積回数が多くなるほど判定精度は向上する。次いで、判定した各時間ブロックＢ₁〜Ｂ₄において、所定の使用の実績Ｓがある時間ブロックＢ、図７（ｄ）の例ではＢ₁、Ｂ₂、Ｂ₃の時刻間については以降の通常保温時間帯Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃とし、所定の使用の実績がない時間ブロックＢ、図７（ｄ）の例ではＢ₄の時刻間については以降の省エネ時間帯Ｚとし、通常保温時間帯Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃の時刻になると通常保温を行い、省エネ時間帯Ｚの時刻になると省エネ保温を行う。なお、所定の使用の実績Ｓは使用Ｐの回数基準値Ｎが所定値以上かどうかで判定すれば有効であり、図７の模式例ではＮ＝２としてある。時間ブロックＢ₁ではＮ＝４、Ｂ₂ではＮ＝４、Ｂ₃ではＮ＝１０であり、いずれもＮ≧２であるので、通常保温時間帯Ｒ₁〜Ｒ₃と設定し、時間ブロックＢ₄ではＮ＝１であり、Ｎ＜２であるので、省エネ時間帯Ｚと設定してある。

このような模式例では、使用Ｐの実績を判定してユーザの使用経過ないしはパターンを導き出せるようにしながら、Ｎ値の設定によって、時刻の認識から予想される通常生活パターンでの就寝時間帯となる時間ブロックＢでは稀な吐出操作をイレギュラーとして取り扱って通常保温時間帯Ｒには設定しにくく、省エネ時間帯Ｚには設定しやすくし、就寝時間帯を除く実生活時間帯となる時間ブロックＢでは吐出操作が繰り返されやすいのを利用して通常保温時間帯Ｒには設定しやすく、省エネ時間帯Ｚには設定されにくくして、ユーザの１日の生活パターンに好適に対応することができ、ユーザに不満や不便を掛けることなく省エネが図れる。

図８に示す例では、３日分の使用Ｐのデータを累積して一律にＮ＝Ｓとして、１回の使用Ｐがあれば所定の使用の実績Ｓがあったと判定するようにしている。従って、設定した各時間ブロックＢ₁〜Ｂｍの時間ブロックＢごとに使用Ｐが１回でもあれば所定の使用の実績Ｓありとして通常保温時間帯Ｒに設定し、なければ省エネ時間帯Ｚに設定することになり、判定および設定操作を最も単純化し最も低コストにて実現することができる。また、１日分の時間を６つの時間ブロックＢ₁〜Ｂ₆と、前記摸式例よりも多く設定し、時間ブロック数が多い分だけユーザの使用パターン、生活パターンに合わせやすくなる。本例では、１つの時間ブロックＢに１回の使用Ｐがあればよく、複数回あっても１回として扱える。従って、１回の使用Ｐがあればその時間ブロックＢでは以降の使用Ｐの取り込み操作を省略することができる。

上記の方法において、所定の使用の実績Ｓを判定する使用Ｐの回数基準値Ｎは、どの時間ブロックＢかで異なるようにすると、前記のような通常保温時間帯Ｒには設定しにくく、省エネ時間帯Ｚには設定しやすくするか、通常保温時間帯Ｒには設定しやすくし、省エネ時間帯には設定しにくくする操作を、各時間ブロックＢ₁〜Ｂ₄ごとの、対応する時刻間ｔ₁〜ｔ₂、ｔ₂〜ｔ₃、ｔ₃〜ｔ₄、ｔ₄〜ｔ₁から予想される使用Ｐのパターンの特徴に合わせて実行することができる。このように使用Ｐの回数基準値Ｎは予想されるユーザの生活パターンから手動により設定して有効であるが、使用Ｐの実績パターンの累積結果から吐出操作が稀でイレギュラー扱いする時間ブロックＢと、吐出操作が繰り返されることが多い時間ブロックＢとを判定してその時間ブロックＢに必要なＮ値を自動的に設定することもできる。

図９に示す例では、食事時の時間ブロックＢ₁、Ｂ₃、Ｂ₅の時間長さは、深夜の時間ブロックＢ₆よりも短く設定すると、食事時の時間長さは夕食時に最も長いとしても、使用頻度が極端に少ないといえる深夜の時間ブロックＢ₆に対しては比較にならない、といったことに好適に対応できる。図９に示す模式例では、特に、１日分の２４時間を６つの時間ブロックＢ₁〜Ｂ₆に分割していて、食事時は一般に朝、昼、夕の３回であるのに対応し、しかも、朝および昼の食事時は夕食時よりも時間帯が短く、朝の食事時は昼食時よりも時間帯が短いといった一般的な傾向に合わせて、朝食時の時間ブロックＢ₁ではその時刻間ｔ₁〜ｔ₂を６：００〜８：００の２時間とし、昼食時の時間ブロックＢ₃ではその時刻間ｔ₃〜ｔ₄を１１：００〜１４：００の３時間とし、夕食時の時間ブロックＢ₅を１８：００〜２２：００の４時間に設定して、それぞれに長短をつけてある。これに対して深夜時間帯の時間ブロックＢ₆は２２：００〜６：００と最も長く設定してある。また、その余の時間ブロックＢ₂、Ｂ₄は残りの時刻間である。これにより、図８に示す場合と同じ数の時間ブロックＢ₁〜Ｂ₆の設定でありながら、時刻の認識によって特定し、あるいは予想される同じ使用パターン、生活パターンが続く度合に合わせた長さの時間ブロックＢによって、高い的確度で通常保温時間帯Ｒ、省エネ時間帯Ｚを自動設定することができる。

このように省エネ時間帯をユーザの使用実績に対応して自動設定するには、省エネ時間帯や省エネ保温のタイミングを判定し、決定する手法の如何を問わず、数日間あるいはそれ以上といった所定期間の間ユーザの使用データを蓄積する必要があるが、既述したようにその間省エネ保温ができないのであれば、メーカー側が商品を提供する上で仕様選択し、あるいはユーザが使用上選択した省エネ意識から不合理である。そこで、これに対応するのに本実施の形態では、省エネ保温モードが選択されたとき、省エネ保温を行うための使用Ｐの実績データの蓄積が不足する間は、消費電力が９８℃保温や９０℃保温といった通常保温の場合を超えず、かつ、８０℃といった省エネ保温の場合を下回らない準省エネ保温を行いながら、使用Ｐの実績データを蓄積し、使用Ｐの実績データの不足が解消したとき、蓄積している使用Ｐの実績データに基づき設定した省エネ保温に切り換える。

これにより、省エネモードが選択された場合に、省エネ保温を行うための使用Ｐの実績データが不足しているときは、消費電力が通常保温の場合を超えず省エネ保温の場合を下回らない準省エネ保温を行うので、省エネ保温にまでは至らないが通常保温よりは省エネとなる使用状態を得てユーザの省エネ意識や実利に応えながら、ユーザの使用があっても省エネ保温状態の場合に比べ、通常保温状態や再沸騰操作による沸騰状態へ早期に立ち上がらせてユーザの不満や不便を軽減することができ、そのような準省エネ保温の継続中も使用の実績データは蓄積してその不足が解消したとき蓄積した使用の実績データに基づき省エネ保温に切り替えるので、準省エネ保温の場合に比しさらなる省エネを実現しながら、それがユーザの使用の実績に沿ったものであることから、ユーザの万一のイレギュラーな使用の頻度が小さくなり不便になる確率を少なくすることができる。

既述したように、省エネモードの選択は、メーカー側の選択に基づく初期設定によるものでも、ユーザ側の選択操作によるものでもよいが、本実施の形態の電気ポットでは操作パネル３２上の省エネキー８４によってユーザは省エネ保温を選択することができ、マイクロコンピュータ３３ａは省エネキー８４の操作があるとき、そのような制御を行う。

このような制御例について説明すると、図１０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℃や９０℃での通常保温、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。

上記省エネ設定処理を行うサブルーチンの具体例について説明すると、図１１に示す例では、省エネ選択があれば省エネ表示を点滅させることで省エネの選択とその準備状態であることを表示して使用Ｐのデータ取り込みを行い、取り込みが終了するまでその制御を繰り返す。取り込みが終了すると省エネ表示を１／２出力での点灯に切り換えてデータ取り込み終了を告知して例えば３日間の使用の実績を判定する。この判定結果の内の例えば６時間以上不使用状態が継続している時間帯を省エネ時間帯Ｚと設定し、それ以外の時間帯を通常保温時間帯Ｒと設定する。設定が終了すると省エネ表示を全出力での点灯に切り換え、省エネ保温の設定状態となったことを告知している。

図１２に示す例では、省エネ選択があれば省エネ表示を１／２出力で点滅させることにより省エネの選択とその準備状態であることを表示して使用Ｐのデータ取り込みを行い、取り込みが終了するまでその制御を繰り返す。取り込みが終了すると例えば３日間の使用の実績を判定し、その内の例えば６時間以上不使用状態が継続している時間帯を省エネ時間帯Ｚと設定し、それ以外の時間帯を通常保温時間帯Ｒと設定する。設定が終了すると省エネ表示を点灯に切り換え、省エネ保温の設定状態となったことを告知している。なお、省エネ１／２点滅と共に、または別にブザー１回鳴らせ、１／２点灯と共に、または別にブザー２回鳴らすなどして告知することもできる。

上記保温処理を行うサブルーチンの具体例について説明すると、図１３に示す例では、保温モードであることにより制御が開始し、省エネ保温が選択されていなければ、通常保温をその選択された保温温度９８℃または９０℃の違いに従った保温を繰り返す。省エネ保温が選択されている状態で通常保温の温度選択操作があると通常保温の制御に戻るが、通常保温の温度選択操作がなければ省エネ時間帯Ｚの設定が完了するまでは省エネ表示を点滅して、省エネ時間帯Ｚの設定がまだ未完であることを表示した上で、その設定が完了するまでの残時間を表示しながら、既述した消費電力が通常保温の場合を超えず省エネ保温の場合を下回らない準省エネ保温を継続するように制御する。また、このような準省エネ保温を継続するうち残時間がなくなり省エネ時間帯Ｚの設定が完了すると、省エネ表示を点灯してその完了を告知し、以降は省エネ時間帯Ｚに該当する時間帯のみ省エネ保温を行い、その他の通常保温時間帯Ｒの該当する時間帯については通常保温を行うようにしている。

準省エネ保温のサブルーチンの具体例について説明すると、図１４に示す例では、省エネ保温が選択されていることを条件に制御を開始し、貯湯内容液７１が省エネ保温温度とした８０℃以下まで降温しているときにヒータをオンし、通常保温の９８℃、９０℃のうちの選択されている温度以上となったときにヒータをオフする制御を行っている。これにより、貯湯内容液７１が通常保温温度よりも低い温度である分だけ通常保温の場合よりも消費電力が低く、省エネ保温温度よりも高い分だけ貯湯内容液７１の使用における不満や不便が軽減するが、消費電力は省エネ保温の場合よりも大きくなる。

図１５に示す例では、まず、所定時間タイマの設定時間の間、例えば、２時間または３時間、あるいはそれ以上の時間の間は、貯湯内容液７１が通常保温での選択温度９８℃または９０℃まで降温するのを待って後、その温度を維持するようにヒータをオン、オフさせ、所定時間が経過した後は、図１４に示す例と同じ制御を繰り返すようにしている。

図１６に示す例では、まず、所定時間タイマ１の設定時間の間、例えば２時間の間は、貯湯内容液７１が通常保温での選択温度９８℃または９０℃まで降温するのを待って後、その温度を維持するようにヒータをオン、オフさせ、所定時間タイマ１が終了すると、所定時間タイマ２の設定時間、例えば２時間の間はヒータをオンし、所定時間タイマ２が終了すると、所定時間タイマ３の設定時間、例えば２時間の間はヒータをオンし、所定タイマ３が終了すると前記通常保温での選択温度を維持する制御に戻り、以降この制御を繰り返すようにしている。

なお、保温は沸騰後の動作モードであるので、準省エネ保温のいずれの制御も沸騰後に行われるのは普通であるが、これに限られることはない。また、電気ポットが真空二重容器３などの断熱機能を持ったものであると、沸騰後にヒータをオフする制御だけでも７時間〜１０時間程度経過しても６０℃程度の温度を保つことができるので、これを準省エネ制御とすることもでき、これによれば、省エネ保温の場合よりも消費電力がさらに低減する。もっとも、使用データの蓄積期間にもよるが、６０℃を下回るような場合は、上記した各種の準省エネ保温に移行するようにもできる。また、準省エネ保温中に再沸騰が行われるような場合も、準省エネ保温は必要時点まで継続するのが好適である。

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。

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。

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。

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。

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、図１に示すように前記電動ポンプ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。

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。

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。

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。

本発明は、電気ポットのユーザの使用実績に基づく自動設定する省エネ制御に実用でき、自動設定前からユーザに不満や不便を掛けない範囲の省エネが図れる。

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１の電気ポットの制御回路のブロック図である。図１の電気ポットの操作パネルの平面図である。別の吐出系センサの設置例を示す電気ポット一部の断面図と、その吐出系センサを示す断面図である。吐出系における９８℃保温状態での吐出操作時点からの吐出系における検出温度の変化例を示すグラフである。吐出系における９０℃保温状態での吐出操作時点からの吐出系における検出温度の変化例を示すグラフである。３日分の使用の検出と状態の判定例を示すタイムチャートである。３日分の使用の検出と状態の別の判定例を示すタイムチャートである。図８における使用の検出および状態の判定に用いる２４時間タイマの処理例を示すタイムチャートである。電気ポットの主な動作制御を示すメインルーチンを示すフローチャートである。図１０での省エネ設定処理のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。図１０での省エネ設定処理のサブルーチンの別の具体例を示すフローチャートである。図１０での保温処理のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。図１３での準省エネ処理のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。図１３での準省エネ処理のサブルーチンの別の具体例を示すフローチャートである。図１３での準省エネ処理のサブルーチンの他の具体例を示すフローチャートである。

符号の説明

１器体
１０手動ポンプ
１１ヒータ
２５吐出系
２５ｃ吐出口部
２６電動ポンプ
２９内容器センサ
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
７１ａ吐出系内容液
７２、１１１吐出系センサ
７３省エネ設定手段
７４省エネ保温制御手段
７５記憶手段
８２吐出キー
８３選択キー
８４省エネキー

Claims

電気貯湯容器にて内容液を加熱しながら通常保温モードや通常保温モード時よりも低い温度での省エネ保温モードを選択して使用状態を継続しながら、吐出による使用に供し、省エネ保温は過去の使用の実績データに基づき自動で行う省エネ保温方法において、
省エネ保温モードが選択されたとき、省エネ保温を行うための使用の実績データの蓄積が不足する間は、消費電力が通常保温を超えず省エネ保温を下回らない準省エネ保温を行いながら、使用の実績データを蓄積し、使用の実績データの不足が解消したとき、蓄積している使用の実績データに基づき省エネ保温に切り換えることを特徴とする省エネ保温方法。
準省エネ保温は、沸騰後、内容液が通常保温温度未満で省エネ保温温度以上の第１の温度に降温するまで加熱を停止し、内容液が第１の温度まで降温したとき通常保温温度以下で第１の温度よりも高い第２の温度に達するまで加熱を継続することを繰り返す請求項１に記載の省エネ保温方法。
準省エネ保温は、沸騰後、通常保温と省エネ保温との間の温度に保温する請求項１に記載の省エネ保温方法。
準省エネ保温は、沸騰後、所定時間の間は通常保温を行い、所定時間経過後は、内容液が通常保温温度未満で省エネ保温温度以上の第１の温度に降温するまで加熱を停止し、内容液が第１の温度まで降温したとき通常保温温度以下で第１の温度よりも高い第２の温度に達するまで加熱を継続することを繰り返すか、あるいは通常保温と省エネ保温との間の温度に保温する請求項１に記載の省エネ保温方法。
内容液をヒータにより加熱して選択に基づき通常保温や通常保温よりも低い温度での省エネ保温をしながら使用状態を継続し、吐出による使用に供するようにした電気貯湯容器において、
前記使用を検出する使用検出手段と、省エネ保温の選択があったとき、省エネ保温を行うための使用検出手段による使用の実績データの蓄積が不足する間は、消費電力が通常保温を超えず省エネ保温に満たない準省エネ保温を行いながら、使用の実績データを蓄積し、使用の実績データの不足が解消したとき、蓄積している使用の実績データに基づき省エネ保温に切り換える制御手段とを備えたことを特徴とする電気貯湯容器。