JP2003064740A - 発電機を備えた混合弁装置 - Google Patents
発電機を備えた混合弁装置Info
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Abstract
する混合水栓装置の混合部を簡単な構造でコンパクトに
構成し、且つ混合弁による混合制御を正確且つ容易に行
えるようにする。更にまた混合制御を電気的に行えるよ
うになすとともに電源との接続のための電気配線工事を
行わないで容易に混合水栓装置を設置施工できるように
する。 【解決手段】混合水栓装置10を、電気的に駆動され水
と湯とを所定比率で混合し流出する混合弁12と、混合
水流路20上に設けられて混合水流路20を流れる混合
水の勢いで羽根車を回転させて発電を行う発電機24
と、混合弁12の作動制御を行うコントローラ30とを
含んで構成する。
Description
用して好適な混合弁装置に関し、特に発電機を備えた混
合弁装置に関する。
所定比率で混合して吐出口より吐出する混合水栓装置が
広く使用されている。またその混合水栓装置の1つとし
て、混合部で水と湯とを所定比率で混合し、その混合水
の流路上に電磁弁と、流路を流れる混合水の流れの勢い
で羽根車を回転させて発電する発電機とを設けるととも
に、その電磁弁の作動制御を行うコントローラを備えた
自動水栓装置が知られている。
た電力を電磁弁の駆動用電力として用いることができ、
従って商用電源を用いて電磁弁を駆動する場合と異なっ
て大掛りな電気配線工事をしなくても良く、装置の設置
施工が簡単である利点を有する。
うに電池交換を頻繁に行うなどの面倒なメンテナンス作
業を行わなくても良く、乾電池を用いる場合においても
これを補助電源としてのみ用い得、電池の寿命を延ばす
ことができるといった利点を有している。
来の自動水栓装置の場合、水と湯とを混合する混合部
が、混合水の温度に応じてワックス等の感温体を膨張或
いは収縮させ、これに基づいて混合弁における水側開
口,湯側開口の開度を変化させて混合比率を調整するも
の、即ち機械的に混合水の温度を感知し且つ混合弁を作
動制御するものであることから、構造が複雑で嵩高く、
その結果として自動水栓装置全体が大型化してしまうと
いった問題の外、混合水の温度の設定操作も簡単ではな
く、しかも遠隔操作が難しいなどの問題があった。
をしたとしても実際の混合水の温度とは必ずしも一致せ
ず、精度の点でも問題があった。
備えた自動水栓装置について述べたが、水栓以外の他の
混合弁装置においては、電気的に駆動される混合弁を備
えたものの場合、電源として商用電源を用いるか乾電池
を用いるかの何れかであり、これらの場合には商用電源
との接続のための大掛りな電気配線工事をしなければな
らないか、又は電池を頻繁に交換しなければならないな
どの問題を内包する。
のような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項1のものは、(イ)電気的に駆動され、少な
くとも2つの液を所定比率で混合し流出する混合弁と、
(ロ)液の流路上に設けられ、該流路を流れる該液の流れ
の勢いで羽根車を回転させて発電を行う発電機と、(ハ)
前記混合弁の作動制御を行うコントローラとを備えてい
ることを特徴とする。
記発電機での発生電力を前記混合弁の駆動電力として供
給するようになしてあることを特徴とする。
において、混合液の流量を制御する流量制御弁を更に備
えていることを特徴とする。
記流量制御弁が電気的に駆動される弁であり、該弁が前
記コントローラにて作動制御されるようになしてあるこ
とを特徴とする。
において、前記流量制御弁が開閉弁であることを特徴と
する。
において、前記混合液の流量を検出する流量検出手段を
備えていることを特徴とする。
記流量検出手段が混合液の吐出開始からの積算流量を検
出するものとなしてあることを特徴とする。
において、前記流量検出手段が前記発電機であることを
特徴とする。
において、前記コントローラが、混合液の吐出開始後設
定された積算流量だけ混合液を吐出したところで混合液
の吐出停止を行うようになしてあり、且つ前記混合弁装
置には該積算流量を設定操作するための設定操作部及び
該設定流量を表示するための表示部が備えてあることを
特徴とする。
かにおいて、前記混合弁装置が水と湯とを混合して吐出
する混合水栓装置であることを特徴とする。
て、混合水の温度の設定操作部と設定温度の表示部とを
備えており、且つ前記コントローラが、前記混合弁にお
ける水と湯との混合比率を該設定温度に応じて作動制御
するようになしてあることを特徴とする。
何れかにおいて、混合水の実際の温度を検出する温度検
出手段を備えており、検出された温度が前記設定温度と
合うように前記コントローラが前記混合弁を補正制御す
るものとなしてあることを特徴とする。
れかにおいて、前記表示部が電気的に光表示を行う光表
示部となしてあることを特徴とする。
れかにおいて、前記表示部が表示窓において数値表示を
行うものとなしてあることを特徴とする。
れかにおいて、前記発電機での発生電力を蓄える蓄電手
段を備えていることを特徴とする。
装置は、電気的に駆動される混合弁と、流路を流れる液
の流れの勢いで羽根車を回転させて発電を行う発電機
と、混合弁の作動制御を行うコントローラとを備えたも
ので、本発明の混合弁装置にあっては、発電機での発生
電力を様々な電気機器の駆動用の電力として用いること
が可能である外、特に混合弁の駆動用の電力として用い
ることが可能であり(請求項2)、従って商用電源との
接続のための大掛りな電気配線工事を省略することが可
能であり、混合弁装置を容易に設置施工できるようにな
る。
ことが可能であり、面倒な電池交換を不要となし得、更
にまた乾電池を用いる場合においてもこれを補助電源と
してのみ用いることが可能となり、その電池寿命を長く
延ばすことができる。
め、混合部を簡単な構造でコンパクトに構成することが
でき、また混合弁における調整操作も容易に行うことが
でき且つ遠隔操作も簡単に行うようになすことができ
る。
る流量制御弁を更に備えたもので、このようにしておけ
ば、混合液の吐出や停止を容易に制御でき、或いはまた
流量を容易に制御することができる。この場合において
その流量制御弁を電気的に駆動される弁となしておき、
これをコントローラにて作動制御するようになすことが
できる(請求項4)。
混合液の吐出,停止或いは流量調整を簡単な操作で容易
に行うことができるようになる。この場合においてその
流量制御弁は開閉弁となしておくことができる(請求項
5)。
る流量検出手段を備えておくことができる(請求項
6)。この場合においてその流量検出手段は瞬間流量を
検出する流量検出手段となしておくこともできるし、或
いはまた混合液の吐出開始からの積算流量を検出するも
のとなしておくこともできる(請求項7)。更に前者及
び後者を含めて、その流量検出手段を発電機にて構成す
ることができる(請求項8)。
発電動作を行うものであることから、その発電機の発電
動作に基づいて流量検出するようになすことができる。
この場合、発電機における発電周波数が流量に対応して
いることから、その発電周波数に基づいて流量検出を行
うようになすことができる。
設定された積算流量(設定流量)だけ混合液を吐出した
ところでコントローラが混合液の吐出停止を行うように
なしてあり、且つ混合弁装置にその設定流量の設定操作
部及び設定流量を表示する表示部を備えたもので、これ
により混合弁装置に定量止水機能を付与することがで
き、且つ表示部における表示によってその設定操作を容
易且つ確実に行えるようになる。
る混合水栓装置に好適に適用可能である(請求項1
0)。この場合において、混合水の温度の設定操作部と
設定温度の表示部とを備えておき、コントローラにおい
て混合弁を設定温度に応じて作動制御するようになして
おくことができる(請求項11)。このようになしてお
いた場合、設定操作部で混合水の温度を所望温度に設定
することで、混合弁を電気的に簡単にその設定温度に応
じた作動状態に調整制御することができる。
検出する温度検出手段を備えておき、その検出された温
度が上記設定温度と合うようにコントローラにより上記
混合弁を補正制御するようになしておくことができる
(請求項12)。このようにしておくことで設定温度と
実際の温度との不一致を解消し、確実に所望温度で混合
水を吐出するようになすことができる。
光表示を行う光表示部となしておくことができる(請求
項13)。このようにすることで使用者に対し表示部の
内容を明確に分り易く表示することができるとともに、
上記発電機での発生電力を用いて表示部を働かせること
ができる。
窓において設定流量,或いは設定温度を数字で表示する
ものとなしておくことができる(請求項14)。本発明
においては、発電機での発生電力を直接各種電気機器の
駆動用電力として用いることができることは勿論、これ
を一旦蓄電手段に蓄えておき、これを電源として各種電
気機器に電力供給するようになすことができる(請求項
15)。
説明する。図1は本発明の一実施例である混合弁装置と
しての混合水栓装置を概念的に示したものであって、図
中10はその混合水栓装置を、12は給水管14及び給
湯管16を通じて送られて来た水と湯とを所定比率で混
合する混合弁を示している。尚給湯管16上には逆止弁
18が設けられている。
のコントローラ30の制御の下に弁体を連続的に位置変
化させ、水と湯との混合比率を連続的に変化させる。こ
の混合弁12は、後述する発電機26で発生した電力を
駆動電力として作動する。混合弁12において所定比率
で混合された水と湯とは混合水として混合水流路20を
通じて吐出口22へと送られ、そこから外部に吐出され
る。
つ開閉弁としての電磁弁24,混合水流路20内を流通
する混合水の流れの勢いで後述する羽根車62を回転さ
せて発電する発電機26及び混合水の温度を検出する温
度検出手段としてのサーミスタ28が設けられている。
30は、混合弁12及び電磁弁24を作動制御するコン
トローラであって、それら混合弁12,電磁弁24及び
発電機26,サーミスタ28がコントローラ30に電気
的に接続されている。ここでコントローラ30は発電機
26で発生した電力にて駆動される。
から吐水停止までの積算流量の設定操作、或いは吐水開
始,止水(吐水停止)等の操作を行う操作部であって、
この操作部32からの操作信号がコントローラ30に入
力される。コントローラ30はその入力された操作信号
に基づいて混合弁12,電磁弁24等を作動制御する。
れた設定温度、或いは積算流量の設定流量等を表示する
ものであってコントローラ30に電気的に接続され、コ
ントローラ30からの信号によって電気的に表示を行
う。
時的に蓄えておくコンデンサであって、この例では混合
弁12,電磁弁24,コントローラ30,表示部34等
はこのコンデンサ36を直接的な電源として作動する。
即ち発電機26で発生した電力がこのコンデンサ36を
介して混合弁12,電磁弁24,コントローラ30,表
示部34等に供給される。但しコンデンサ36を省略し
て、発電機26で発生した電力によって直接的に混合弁
12,電磁弁24等を駆動するようになすこともでき
る。従ってコンデンサ36は必ずしも必要なものではな
い。尚、混合弁12としてはモータとそのモータの回転
により位置移動する弁体を備えたものとなしておくこと
ができる。
更に具体化した例を示している。図2において、38,
40はそれぞれ上記給水管14,給湯管16の一部を成
すクランク脚で、42は混合弁12を内蔵した水栓本
体、44は混合水流路20の一部を成す吐水管で、先端
に吐出口22が設けられている。
上面には混合水の温度を設定操作するための温度設定操
作部32A及び吐止水操作部32Cが設けられており、
更にまたその側面(図中左側面)には吐水開始から停止
に到るまでの積算流量を設定操作するための回転ハンド
ル式の流量設定操作部32Bが設けられている。更にそ
の反対側の側面(図中右側面)において水栓本体42
に、吐出口22からの吐水量を調整するための回転ハン
ドル式の吐水量調整操作部46が設けられている。
を高温側に移行させる高温側スイッチ48と、設定温度
を低温側に移行させる低温側スイッチ50とから成って
いる。一方吐止水操作部32Cは、吐水スイッチ52と
止水スイッチ54とから成っており、その吐水スイッチ
52をオン操作することで吐水が開始され、止水スイッ
チ54をオン操作することで吐水が停止する。
作部32Aで設定された温度を表示する温度表示部56
及び流量設定操作部32Bで設定された流量を表示する
流量表示部58が設けられている。これら温度表示部5
6,流量表示部58は、各表示窓においてそれぞれ図3
に示しているように7セグメントLEDの発光によって
各設定値を数字で光表示するものとなしてある。尚それ
ぞれを液晶によって光表示するように構成することも可
能である。
が、温度設定操作部32A,流量設定操作部32B,温
度表示部56,流量表示部58等とともに示してある。
同図に示しているように、この例では混合水流路20に
沿って電磁弁24,発電機26,サーミスタ28が設け
られているのと併せて流量調整弁60が設けられてい
る。流量調整弁60は、吐水量調整操作部46の操作に
応じて弁の開度を変化させ、混合水流路20を流通する
混合水の流量を連続的に調整する。
弁60が設けられている。但し流量調整弁60を電気的
駆動弁となし且つ弁の開度をモータ等によって連続的に
全開状態から全閉状態まで変化させるようになすこと
で、その流量調整弁60にて流路を開閉する開閉弁と流
量を様々に変化させる弁とを兼ねるようになすことがで
きる。
水量調整操作部46を操作することで手動により且つ機
械的に弁の開度が変化するものとしているが、コントロ
ーラ30による制御の下で電気的に弁の開度を変化させ
るものとして構成しておくことができる。この場合電磁
弁24を省略することが可能となる。尚、図3に示して
いるように発電機26は羽根車62を有しており、混合
水流路20内を流通する混合水の流れの勢いで羽根車6
2を回転させて発電を行う。
スイッチ52をオン操作することで吐出口22から水,
湯又は混合水が吐出する。このときの吐水量は吐水量調
整操作部46を回転操作することで調整することができ
る。
操作部32Aを操作することで、吐出口22から吐出さ
れる混合水の温度を所望温度に1℃ごと設定することが
できる。而して設定された温度は温度表示部56に数値
表示される。
トローラ30の制御の下に弁体を連続的に位置変化さ
せ、水と湯との混合比率を決定する。そして混合弁12
から流出する混合水の温度がサーミスタ28により検出
され、その検出された温度がコントローラ30へと信号
入力される。
れた温度とが異なっているとき、コントローラ30は設
定された温度と実際に検出される温度とが合うように混
合弁12を補正制御する。従って吐出口22から吐出さ
れる混合水の温度は、温度設定操作部32Aで設定操作
された温度、即ち温度表示部56に表示された温度と正
確に一致することとなる。
操作部32Bの操作に基づいて、吐水開始後コントロー
ラ30による電磁弁24の作動制御の下に積算流量が設
定流量に達したところで自動的に吐水停止する。即ち吐
出口22からの吐出量が流量表示部58に表示された流
量となったところで吐水停止する。尚、吐水継続中であ
っても止水スイッチ54をオン操作すると、吐水残量が
あったとしても(吐出流量が設定流量に達していなくて
も)その時点で吐水停止する。
発電機26での発生電力を混合弁12等の駆動用の電力
として用いることができ、従って商用電源との接続のた
めの大掛りな電気配線工事を省略することができ、混合
水栓装置10を容易に設置施工できる。
ことが可能であり、面倒な電池交換を不要となし得、更
にまた乾電池を用いる場合においてもこれを補助電源と
してのみ用いることが可能となり電池寿命を長く延ばす
ことができる。
るため、混合部を簡単な構造でコンパクトに構成するこ
とができ、また混合弁12における調整操作も容易に行
うことができ且つ混合弁12とは離れた位置のスイッチ
の操作1つで簡単に混合弁12を調整することができ
る。
30にて作動制御しているので、混合水の吐出,停止を
簡単な操作で容易に行うことができる。
積算流量だけ混合水を吐出したところでコントローラ3
0が混合水の吐出停止を行うようになしてあり、且つ混
合水栓装置10に流量設定操作部32B及び流量表示部
58を備えている。かかる混合水栓装置10は定量止水
機能を有するもので、しかも流量表示部58における表
示によってその設定操作を容易且つ確実に行うことがで
きるとともに現在の設定量を明確に表示し、使用者に認
識させることができる。
水の温度を所望温度に設定でき且つこれにより混合弁1
2を電気的に簡単にその設定温度に応じた作動状態に調
整制御することができる。加えて、サーミスタ28で実
際の温度を検出し且つ検出温度と設定温度とが合うよう
にコントローラ30により混合弁12を補正制御するよ
うになしているので、設定温度と実際の温度との不一致
を解消し、確実に所望の温度で混合水を吐出することが
できる。
6を、設定された温度を表示する表示部56Aと、実際
に検出された混合水の温度を表示する表示部56Bとを
並設しておくこともできる。
栓装置に適用した場合の例であるが、本発明は水栓以外
の他の種々形態の混合弁装置として構成することも可能
である。図5はその一例を示したもので、この内(A)
の混合弁装置64は、給湯器66から給湯管16を通じ
て送られて来る湯と、給水管14を通じて送られて来る
水とを所定比率で混合し、適温の混合水として浴槽68
に供給するようになした例を示している。
ら給湯管16を通じて送られて来る湯と、給水管14を
通じて送られて来る水とを所定比率で混合して適温の混
合水となし、これを床暖房ユニット72に供給するよう
になした場合の例を示している。
が、本発明は例えば水と石鹸液とを混合するための装置
として適用することも可能であるし、また互いに種類の
異なる第1液と第2液とを混合するための装置として適
用すること、更にはまた異なった種類の3種類の液若し
くはそれ以上の種類の液の混合装置として適用すること
も可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
において種々変更を加えた形態で構成可能である。
に示す図である。
状態で示す図である。
の他の構成要素とともに示す図である。
る。
Claims (15)
- 【請求項1】(イ)電気的に駆動され、少なくとも2つ
の液を所定比率で混合し流出する混合弁と(ロ)液の流
路上に設けられ、該流路を流れる該液の流れの勢いで羽
根車を回転させて発電を行う発電機と(ハ)前記混合弁
の作動制御を行うコントローラとを備えていることを特
徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記発電機での発生
電力を前記混合弁の駆動電力として供給するようになし
てあることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項3】 請求項1,2の何れかにおいて、混合液
の流量を制御する流量制御弁を更に備えていることを特
徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記流量制御弁が電
気的に駆動される弁であり、該弁が前記コントローラに
て作動制御されるようになしてあることを特徴とする発
電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項5】 請求項3,4の何れかにおいて、前記流
量制御弁が開閉弁であることを特徴とする発電機を備え
た混合弁装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5の何れかにおいて、前記混
合液の流量を検出する流量検出手段を備えていることを
特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項7】 請求項6において、前記流量検出手段が
混合液の吐出開始からの積算流量を検出するものとなし
てあることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項8】 請求項6,7の何れかにおいて、前記流
量検出手段が前記発電機であることを特徴とする発電機
を備えた混合弁装置。 - 【請求項9】 請求項1〜8の何れかにおいて、前記コ
ントローラが、混合液の吐出開始後設定された積算流量
だけ混合液を吐出したところで混合液の吐出停止を行う
ようになしてあり、且つ前記混合弁装置には該積算流量
を設定操作するための設定操作部及び該設定流量を表示
するための表示部が備えてあることを特徴とする発電機
を備えた混合弁装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9の何れかにおいて、前記
混合弁装置が水と湯とを混合して吐出する混合水栓装置
であることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項11】 請求項10において、混合水の温度の
設定操作部と設定温度の表示部とを備えており、且つ前
記コントローラが、前記混合弁における水と湯との混合
比率を該設定温度に応じて作動制御するようになしてあ
ることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項12】 請求項10,11の何れかにおいて、
混合水の実際の温度を検出する温度検出手段を備えてお
り、検出された温度が前記設定温度と合うように前記コ
ントローラが前記混合弁を補正制御するものとなしてあ
ることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項13】 請求項9〜12の何れかにおいて、前
記表示部が電気的に光表示を行う光表示部となしてある
ことを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項14】 請求項9〜13の何れかにおいて、前
記表示部が表示窓において数値表示を行うものとなして
あることを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。 - 【請求項15】 請求項1〜14の何れかにおいて、前
記発電機での発生電力を蓄える蓄電手段を備えているこ
とを特徴とする発電機を備えた混合弁装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001258801A JP2003064740A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 発電機を備えた混合弁装置 |
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