(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段は、使用があった時間帯から所定時間は保温温度を高くする電気湯沸かし器。
【請求項２】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段は、再加熱スイッチによる湯沸し動作があった時間帯を記憶する電気湯沸かし器。
【請求項３】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段が学習したパターンで使用があった時間帯は、所定の日数を記憶し、１日終了した更新時には１を減算し、０になるまで繰り返し、その所定の日数が経過する前にこの時間帯で使用があると、この時間帯の日数のカウントを所定の日数に戻す電気湯沸かし器。
【請求項４】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、未使用時の保温温度設定を時間毎に変える電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭毎の使用パターンを学習し、この使用パターンで動作する電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気湯沸かし器は、倹約保温タイマー機能を用いて、深夜等、使用状況が低い時には、使用者がタイマーを設定することにより、一定時間だけ低い保温温度設定に切り換え消費電力の低減を図っていた。
【０００３】
また、例えば、複数の時刻を設定する時刻設定手段と、複数の湯温を設定する湯温設定手段を設け、これらにより使用者が予め使用パターンを設定することで、複数の時間毎に保温温度設定を切り換え、消費電力の低減を図るものがあつた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電気湯沸かし器では、使用者がタイマーを設定する、あるいは使用者が予め使用パターンを設定しなければならず、大変手間がかかるものである。更に、使用パターンを変更したい時もいちいち設定をやり直す必要があり、大変面倒であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、家庭毎の使用パターンを学習し、この基本使用パターンに基づいて自動的に使用／不使用時で保温温度設定を切り換え、消費電力の低減を図り、更に、使用者の使用パターンが突然に変わっても自動的に基本使用パターンを補正して、使用者に所望のお湯を提供することができる電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の電気湯沸かし器は、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、基本使用パターンと補助学習手段で学習したパターンで動作するようにしたものである。
【０００７】
この構成により、家庭毎の使用パターンを学習し、この基本使用パターンに基づいて自動的に使用／不使用時で保温温度設定を切り換え、消費電力の低減を図り、更に、使用者の使用パターンが突然に変わっても自動的に基本使用パターンを補正して、使用者に所望のお湯を提供することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段は、使用があった時間帯から所定時間は保温温度を高くする電気湯沸かし器とすることにより、家庭毎の使用パターンを学習し、この基本使用パターンに基づいて自動的に使用／不使用時で保温温度設定を切り換え消費電力の低減を図り、更に、使用者の使用パターンが突然に変わっても自動的に基本使用パターンを補正して、使用者に所望のお湯を提供することができる。さらに、高温保温設定を時間延長するので、お湯が使用される可能性が高い時にも確実にお湯の温度を高くすることができ、使用者に所望のお湯を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段は、再加熱スイッチによる湯沸し動作があった時間帯を記憶する電気湯沸かし器とすることにより、基本使用パターン以外で再加熱スイッチによる湯沸し動作があっても、湯沸し動作のあった時間帯に確実に所望のお湯を提供することができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、前記補助学習手段が学習したパターンで使用があった時間帯は、所定の日数を記憶し、１日終了した更新時には１を減算し、０になるまで繰り返し、その所定の日数が経過する前にこの時間帯で使用があると、この時間帯の日数のカウントを所定の日数に戻す電気湯沸かし器とすることにより、使用者の使用パターンが大きく変わった場合でも確実に所望のお湯を提供することができる。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱または保温する加熱手段と、所定期間の使用状態を記憶し、この使用状態に応じて基本使用パターンを設定する生活学習手段と、前記基本使用パターンを補正する補助学習手段を備え、前記基本使用パターンと前記補助学習手段で学習したパターンで動作し、未使用時の保温温度設定を時間毎に変える電気湯沸かし器とすることにより、お湯が使用される可能性が高い時に保温温度設定が低温でも、所望のお湯を提供することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１において、１は液体を収容する容器、２は容器１内の液体を加熱する加熱手段で、第１の加熱手段とこれよりワット出力の小さな第２の加熱手段とを有している。３は容器１に当接され容器１内の液体の温度を検知する温度検知手段、５は沸騰検知手段で、温度検知手段３から得られる温度上昇勾配が所定の温度上昇勾配（本実施例では３０秒／０．５  ℃とする）よりも勾配が緩やかになったことで容器１内の液体の沸騰検知をする。
【００１４】
６は制御手段であり、温度検知手段３が保温境界温度（本実施例では約９０℃とする）未満を検知すると加熱手段２を駆動し、その後、沸騰検知手段５によって沸騰を検知し、加熱手段２を停止させるように構成されている。７は生活学習手段で、出湯動作、湯沸し動作、水が給水された場合等の使用状態を所定期間（本実施例では１４日間とする）記憶し、基本使用パターンを設定する。８は保温中の液体を強制的に再加熱させる再加熱手段であり、この操作により制御手段６、加熱手段２を駆動し、再加熱するものである。９は補助学習手段で、１日分の使用状態を単位時間毎（本実施例では１０分間とする）に記憶する（本実施例では１日分で１４４データからなる）。
【００１５】
前記制御手段６は、生活学習手段７で設定された基本使用パターンを、補助学習手段９で学習したパターンで補正して作成した温度制御パターンの温度を維持するように、加熱手段２を自動制御するものである。
【００１６】
１０は出湯手段で、出湯スイッチ１０ｂと、容器１の底部から外部まで液体を送り出す導水路１０ｈと、この導水路中に構成され液体を外部まで送り出すポンプ１０ｉから構成されている。１４は報知手段であり、湯沸し中や保温中等の動作を表示、報知するものである。
【００１７】
図２において、加熱手段２は、容器１内の液体を加熱する第１の発熱体２ａと、第１の発熱体２ａよりも加熱電力が小さく容器内の液体を加熱保温する第２の発熱体２ｂと、これに交流電源１１と直列に接続されたリレー接点２ｃ，２ｄと、このリレー接点２ｃ，２ｄの制御を行うリレーコイル２ｅ，２ｆで構成され、このリレーコイル２ｅ，２ｆに電流を流し、前記リレー接点２ｃ，２ｄを閉じるようになっている。
【００１８】
温度検知手段３は、温度を抵抗値に変換する感温素子３ａと、この感温素子３ａと抵抗３ｂとで分圧電圧値をつくり、これを２進符号に変換するＡ／Ｄ変換器３ｃに入力される。Ａ／Ｄ変換器３ｃは約３０〜１２０℃の範囲を単位温度幅（本実施例では約０．５℃とする）の温度刻みにし、この単位温度上昇するごとの信号を出力している。
【００１９】
再加熱手段８は、保温中の液体を強制的に再加熱するための入力手段であり、スイッチ８ａ、抵抗８ｂ，８ｃで構成される。報知手段１４は、ブザー１４ａによって沸騰終了等を報知し、ＬＥＤ１４ｂ，１４ｃによって湯沸し中や保温中を表示するようになっている。
【００２０】
出湯手段１０は、出湯スイッチ１０ｂの操作により電動ポンプ１０ｉを駆動させるモーター１０ａと、このモーター１０ａと直列に接続された出湯スイッチ１０ｂ、トランジスタ１０ｃおよびこのトランジスタ１０ｃをオン状態にする信号を出力するロック解除スイッチ１０ｅから構成されている。
【００２１】
そして、出湯は、ロック解除スイッチ１０ｅがオンで、トランジスタ１０ｃがオンとなるロック解除状態で、出湯スイッチ１０ｂがオンの時に行えるようになっている。従って、ロック解除スイッチ１０ｅがオフで、トランジスタ１０ｃがオフしたロック状態では出湯スイッチ１０ｂをオンにしても出湯できないようになっている。更に、出湯終了から一定時間（本実施例では１０秒とする）のあいだに次の出湯が行われなければ、前記トランジスタ１０ｃは再びオフ状態となり出湯スイッチ１０ｂをオンするだけでは出湯できないようになっている。
【００２２】
１３はマイクロコンピュータ（以後マイコンと略する）で、プログラムを実行することで前記生活学習手段７、前記沸騰検知手段５、前記補助学習手段９および前記制御手段６の動作を実現している。なお、１２は直流電源である。
【００２３】
図３は本発明の実施例におけるマイコン１３に記憶されたプログラムの前記生活学習手段７と、前記補助学習手段９の動作をフローチャートに示したものである。
【００２４】
まず、Ｓ１００で使用状態が所定期間（１４日間）を終了していないと、Ｓ１０１で生活学習手段７により使用状態を記憶して行き基本使用パターンを作成する。そして、Ｓ１００で所定期間が終了すると基本使用パターンが完成する。次に、Ｓ１０２では、基本使用パターンと、補助学習手段９で学習したパターン（１０分間毎の１４４データ／日）で制御手段６は加熱手段２を制御する。そして、Ｓ１０３で機器の使用状況として１日が終了したかどうかを判断し、終了したと判断すれば、この１日で補助学習手段９が記憶したパターンにより、Ｓ１０４で補助学習手段９の学習パターンを更新し、元のＳ１００へ戻り、以下繰り返す。また、Ｓ１０３で１日が終了していなければ、Ｓ１０２に戻りこれまでどおり加熱手段２を制御するものである。
【００２５】
ここで、図４に基づき詳細に動作を説明する。図４（ａ）は所定期間（１４日間）における使用実態を示しているものである。これに基づいて図４（ｂ）に示す基本使用パターンが設定される。基本使用パターンが設定されていない時は、生活学習手段７で、出湯動作、湯沸し動作、水が給水された場合等の使用状態を単位時間毎（本実施例では１０分間とする）に使用時間帯を１、不使用時間帯を０として所定期間（本実施例では１４日間とする）積算して記憶して行く。
【００２６】
以下、基本使用パターンを設定するためのそれぞれの使用状態について説明する。
【００２７】
使用状態が出湯動作の場合は、出湯スイッチ１０ｂが押されるので、出湯スイッチ１０ｂがオンの状態は「使用時間帯として１」、出湯スイッチ１０ｂが押されていないオフの状態は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００２８】
湯沸し動作の場合は、再加熱スイッチ８ａが押されるので、再加熱スイッチ８ａがオンの状態は「使用時間帯として１」、再加熱スイッチ８ａが押されていないオフの状態は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００２９】
水が給水された場合は、容器１内の液体の温度が低下するので、温度検出手段３が温度低下を検知すると「使用時間帯として１」、それ以外は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００３０】
次に、所定期間が終了すると、それぞれの時間帯毎に積算された１４日間のデータを所定時間毎に使用／不使用判定を行う。この場合、図４（ａ）に示すように、積算値が所定日数（本実施例では２日とする）以上使用があった時間帯を「使用時間帯として１」、それ以外を「不使用時間帯として０」となるようにして図４（ｂ）の基本使用パターン（本実施例では１０分間毎の１４４データ／日）を設定する。
【００３１】
また、基本使用パターンを設定する方法として、上記以外に、生活学習手段７は使用時間帯を１、不使用時間帯を−１として、それぞれの時間帯毎に１４日間データを積算で記憶し、所定時間毎の使用／不使用判定で、積算値が所定値（本実施例では１とする）以上の使用があった時間帯を「使用時間帯として１」、それ以外を「不使用時間帯として０」となる等、様々な基本使用パターン設定方法が考えられる。
【００３２】
次に、補助学習手段９の動作について説明する。補助学習手段９は、１日分の使用状態を単位時間毎（本実施例では１０分間とする）に記憶する（本実施例では１０分間毎の１４４データ／日）。この単位時間を測定するタイマーは基本使用パターンの単位時間を測定するタイマーと同期している。ここで、使用状態は出湯動作、湯沸し動作、水が給水された場合等があるが、いずれかの組み合わせでも良い。以下にそれぞれの学習内容について説明する。この内、図４（ｂ）に出湯動作の場合について示している。
【００３３】
出湯動作の場合は、出湯スイッチ１０ｂが押されるので、出湯スイッチ１０ｂがオンの状態は「使用時間帯として１」、出湯スイッチ１０ｂが押されていないオフの状態は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００３４】
湯沸し動作の場合は、再加熱スイッチ８ａが押されるので、再加熱スイッチ８ａがオンの状態は「使用時間帯として１」、再加熱スイッチ８ａが押されていないオフの状態は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００３５】
水が給水された場合は、容器１内の液体の温度が低下するので、前記温度検出手段３が温度低下を検知すると「使用時間帯として１」、それ以外は「不使用時間帯として０」を記憶する。
【００３６】
以上は、使用時間帯のみ１（高温保温設定）にしているが、使用動作があった時間帯とその前後の時間帯（本実施例ではそれぞれ１０分間である）も１にする方法もある。この場合、使用動作を開始する１０分前に高温保温設定に変更することは、使用動作があった時には確実にお湯の温度を高くすることが可能である。また、高温保温設定を１０分間延長することは、お湯が使用される可能性が高い時にも確実にお湯の温度を高くすることが可能である。
【００３７】
その他、使用動作があった時間帯から所定時間（本実施例では２０分間とする）も１にする方法もある。この場合、高温保温設定を２０分間延長することは、お湯が使用される可能性が高い時にも確実にお湯の温度を高くすることが可能である。
【００３８】
次に、図４（ｄ）に基づいて基本使用パターンを補正する方法について説明する。前述の図４（ｂ）の基本使用パターンと、図４（ｃ）の補助学習手段９で学習したパターンが完成すると、それぞれの時間帯で論理和することにより、図４（ｄ）のように補正された温度制御パターンが完成する。
【００３９】
そして、制御手段６は、図４（ｄ）の温度制御パターンに基づき、１の使用時間帯では高温保温（本実施例では９８℃とする）、０の不使用時間帯では低温保温（本実施例では６０℃とする）となるように加熱手段２を自動制御する。
【００４０】
ここで、所定期間である１４日間が終了していない時は、図４（ａ）の基本使用パターンが完成していないので、予め用意している初期パターンを基本使用パターンとして使用することや、完成していない途中の基本使用パターンを使用しても良い。また、補助学習手段９での初日は、予め用意しているパターンを使用することや、全てを不使用時間帯にしておくことでも良い。そして、１日が過ぎると、この１日で補助学習手段９が記憶したパターンにより、図４（ｃ）のパターンを更新する。
【００４１】
以上の補助学習手段９は、使用状態を所定時間毎に「使用時間帯は１」、「不使用時間帯は０」で記憶していたが、使用状態を「使用時間帯は所定の日数（本実施例では３日とする）」、「不使用時間帯は０」に記憶する方法もある。この場合は、３日連続で使用時間帯と記憶される。そして、補助学習手段９が記憶したパターンの更新（図３におけるＳ１０４）では、それぞれの時間帯で０以外は１を減算する。つまり、１回使用があるとその時間帯に３が記憶されるので、１日終了した更新時には１を減算し、０になるまで３日間繰り返す。すなわち、所定の日数（３日）が経過するとこの時間帯の記憶が消去され時間帯は０となる。このように、１回使用があると、３日連続その時間帯を使用時間帯と学習できる。また、使用がない時はそのままの値を維持する。ここで、上記所定の日数が経過する前にこの時間帯で使用があると、再び使用状態を「使用時間帯は３」に戻して記憶するようにしている。
【００４２】
このように、本発明の実施例では、補助学習手段９が記憶したパターンは順次更新されることにより、使用者の使用パターンが大きく変わった場合でも、基本使用パターンを補正し、確実に所望のお湯を提供することができる。
【００４３】
更に、曜日毎に大きく変化させる場合は、前記補助学習手段９に時計・カレンダー機能を持たせて、曜日毎に使用状態を単位時間毎（本実施例では１０分間とする）に学習する（本実施例では月曜から日曜の７日分である）。そして、前記制御手段６は、基本使用パターンを補助学習手段９で学習したそれぞれの曜日毎のパターンで補正する。これにより、使用者の使用パターンが曜日により大きく変わった場合でも確実に基本使用パターンを補正し、確実に所望のお湯を提供することができる。
【００４４】
ところで、不使用時間帯での低温保温を一定の６０℃としたが、時間毎に変更し、夜間であまりお湯を使用しない場合は６０℃、昼間で良くお湯を使用する場合は８５℃に保温温度設定とすることも可能である。これにより、お湯が使用される可能性が高い時にすばやく所望のお湯を提供することができる。
【００４５】
なお、本実施例では図で示してはいないが、学習中に停電が起こった場合にはバックアップ電源により内部タイマーを動作させて学習を継続させる構成となっている。また、本実施例では、湯沸しを第１の発熱体２ａのみで行うように制御しているが第２の発熱体２ｂも併用して湯沸しさせる構成も可能である。
【００４６】
また、本実施例では、出湯動作は，出湯スイッチ１０ｂの状態がオンであるときに記憶するようにしているが、ロック解除スイッチ１０ｅの状態がオンであるときに記憶することや、モーター１０ａの動作状態を記憶することも可能である。
【００４７】
また、本実施例では、所定期間、所定時間および所定時間毎という表現を用いているが、これはこれらの値が容器１の容量、形状、加熱手段出力等の設計上の要因によって異なるものであり、機種ごとに求める必要があるからである。
【００４８】
以上、本実施例における各変形例は、目的に応じてそれぞれ自由に組み合わせて用いることができるものであって、必ずしも独立して存在するものではない。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１から４に記載の発明によれば、家庭毎の使用パターンを学習し、この基本使用パターンに基づいて自動的に使用／不使用時で保温温度設定を切り換えて、消費電力の低減を図り、更に、使用者の使用パターンが突然に変わっても自動的に基本使用パターンを補正して、使用者に所望のお湯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例における電気湯沸かし器のブロック図
【図２】  同電気湯沸かし器の回路図
【図３】  同電気湯沸かし器の動作を示すフローチャート
【図４】  （ａ）同電気湯沸かし器の使用状態を示す図
（ｂ）同電気湯沸かし器の基本使用パターンを示す図
（ｃ）同電気湯沸かし器の補正学習手段で学習したパターンを示す図
（ｄ）同電気湯沸かし器の温度制御パターンを示す図
（ｅ）同電気湯沸かし器の温度制御状態を示す図
【符号の説明】
１  容器
２  加熱手段
３  温度検出手段
５  沸騰検知手段
６  制御手段
７  生活学習手段
８  再加熱手段
９  補助学習手段
【図１】
0003666459.tif 000002
【図２】
0003666459.tif 000003
【図３】
0003666459.tif 000004
【図４】
0003666459.tif 000005