JP3351985B2 - 湯沸器 - Google Patents

湯沸器

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JP3351985B2
JP3351985B2 JP12177497A JP12177497A JP3351985B2 JP 3351985 B2 JP3351985 B2 JP 3351985B2 JP 12177497 A JP12177497 A JP 12177497A JP 12177497 A JP12177497 A JP 12177497A JP 3351985 B2 JP3351985 B2 JP 3351985B2
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辰夫 栗山
憲二 畑
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パロマ工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は湯沸器に関し、詳し
くはモータ駆動式の水栓を開弁して出湯する湯沸器に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、元止式瞬間湯沸器において
は、熱交換器への通水路に水栓を設け、点火釦の押操作
により水栓を開弁することで熱交換器に通水し、この通
水により自動ガス弁を開弁して点火器の作動によりバー
ナの燃焼を開始し、通水中の水を加熱して出湯するよう
に制御している。最近では、水栓を使用者の操作力で開
弁せずに、モータを駆動して開弁するものも知られてい
る。この湯沸器では、乾電池を電源として水栓、ガス制
御弁、点火器等を駆動制御する燃焼制御器を備え、操作
スイッチからの出湯指示に基づいて燃焼制御器がモータ
を駆動して水栓を開弁し、水流スイッチにより熱交換器
への通水を確認した後に電磁弁等のガス制御弁を開弁し
て燃焼を開始して、出湯管から湯を吐出する。また、操
作スイッチから出湯停止の指示を受けると、燃焼制御器
は、モータを駆動して水栓を閉弁するので熱交換器に水
が流れなくなり、水流スイッチがオフし、ガス制御弁を
閉弁してバーナを消火させ出湯を停止する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
たモータ駆動式水栓を用いた湯沸器においては、例えば
出湯中にモータが作動不能な電圧にまで電池電圧が低下
したり、モータが異常ロックしたりすると、操作スイッ
チにより出湯停止を指示してもモータが作動不能とな
り、水栓は開弁状態を維持してしまい、水流スイッチが
オフしないためガス制御弁が開弁状態を維持する。この
結果、燃焼は継続され出湯を停止させることができなく
なってしまう。本発明の湯沸器は上記課題を解決し、出
湯中にモータ駆動式水栓が作動不能状態に陥っても、出
湯停止操作により確実に燃焼を停止して安全性を向上す
ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の湯沸器は、バーナの燃焼熱により通水中の水を加熱
する熱交換器と、上記バーナのガス供給路に閉弁方向に
付勢されて設けられ、通電により開弁保持される電磁式
ガス制御弁と、上記熱交換器の通水路をモータの作動に
より開閉する水栓と、上記通水路の水流を検知する水流
検知手段と、出湯の開始・停止の指令を行なう操作部
と、上記操作部からの指令に基づいて上記モータを駆動
して上記水栓を開閉すると共に、上記水栓の開弁中は
記水流検知手段により水流の有無を常時監視し、水流が
検知されている状態においてのみ上記電磁式ガス制御弁
へ開弁保持電流を通電して上記バーナの燃焼を継続させ
燃焼制御手段と、を備えた湯沸器において、上記燃焼
制御手段は、出湯中に上記操作部から出湯停止指令を受
けた場合、上記モータに上記水栓の閉弁駆動信号を出力
するだけでなく、上記水流検知の有無にかかわりなく上
記電磁式ガス制御弁への通電を停止することを要旨とす
る。
【0005】上記構成を有する本発明の湯沸器は、燃焼
制御手段が、操作部からの出湯開始指令によりモータを
駆動して水栓を開き熱交換器に通水させ、水流検知手段
による通水確認に基づいて電磁式ガス制御弁へ開弁保持
電流を通電してバーナを燃焼させ出湯する。出湯中に操
作部から出湯停止指令を受けると、燃焼制御手段は、モ
ータを駆動して水栓を閉じるとともに電磁式ガス制御弁
への通電を停止する。この場合、電磁式ガス制御弁への
通電停止は、水流検知の有無にかかわらす出湯停止指令
により行なわれるため、出湯中にモータ駆動用電源電圧
がモータ作動不能レベルにまで低下した場合やモータが
異常ロックした場合であっても確実にガス遮断されバー
ナを消火することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の湯沸器の好適
な実施例について説明する。図1は一実施例としてのミ
キシング型の元止式湯沸器の概略を示した展開構成図で
あって、WVは水栓で、該水栓としてダイヤフラム式給
水弁を用い、給水経路4の上流側に装備され、その構造
はダイヤフラム弁5の弁孔6に発条7によって閉止方向
に付勢されたパイロット弁8を接離可能に設け、該パイ
ロット弁8を進退させて弁孔6を開閉することによりダ
イヤフラム弁5を給水圧で開閉し熱交換器9への給水と
給水停止及び出水が行いうるようになっている。前記水
栓WVたるダイヤフラム式給水弁の後流側に水圧応動装
置Dを隣接し、該水圧応動装置Dのダイヤフラム10に定
流量弁V3 と水圧自動ガス弁V4 を連設せしめて定流量
弁V3 と水圧自動ガス弁V4 がダイヤフラム10を介して
給水圧に応動しガスバーナ11への供給ガス量と熱交換器
9への給水量とが自動制御されるようになっている。
【0007】MVは電磁安全弁(本発明の電磁式ガス制
御弁に相当する)で、ガス供給経路12の上流側に装備さ
れ、その構造は発条13で閉止方向に付勢された安全弁V
5 が電磁石14により開放吸着保持され、電磁石14への通
電が解かれると安全弁V5 が自動閉止されるようになっ
ている。Gは緩点火機構で、ガス供給経路12の下流側に
装備され、器具栓V1 の弁軸15に発条16で閉止方向に付
勢された緩点火バルブV2 を弁軸15に固定せる係止板17
と一定に遊びを存して備え、点火時に器具栓V1 と一定
の時間差を存して連動するようになし、かつ、ガス供給
経路12の器具栓V1 と緩点火バルブV2 間から分岐し
た緩点火ガス通路18を能力切替弁V6 の下流側に開口
し、緩点火ガス通路18には緩点火ニードル弁V7 を設け
た構造となっている。なお、19は戻し発条である。
【0008】Mは前記水栓WV、電磁安全弁MV、緩点
火機構G等の機能部を駆動する単一のモータで、たとえ
ば、減速ギヤー20付きのギヤードモータ等を用い、該モ
ータMと連動する作動体Kを介して前記各機能部をそれ
ぞれの動作タイミングを変えて駆動する。すなわち、作
動体Kとして図2に例示したようなカム体1を用い、該
カム体1をモータMの出力軸に固定してモータMにより
カム体1を所定の角度だけ間歇的に回転させることによ
って各機能部の駆動をタイミングを変えて行うものであ
る。カム体1としては、水栓WVを駆動するためのカム
1aと電磁安全弁MVを駆動するためのカム1b及び緩点火
機構Gを駆動するためのカム1cを同一軸心を保って並設
するほか、釦表示カム1d、カム体1の位置を検出する2
つのカムスイッチS3 、S4 を作動するカム1e等をも一
体に備えた構造とし、水栓駆動用カム1aに前記ダイヤフ
ラム式給水弁WVのパイロット弁8の弁軸21に先端部を
係合させた作動レバー22の基端部22bを、また、電磁安
全弁駆動用カム1bには電磁安全弁MVの安全弁V5 と同
軸上に発条23で復帰方向に付勢して設けた押圧杆24を、
さらに、緩点火機構駆動用カム1cには緩点火機構Gの弁
軸15をそれぞれ関連させ、各々のカム1a、1b、1cのカム
面の形状はカム体1がモータMによって所定の角度だけ
間歇的に回転することにより前記各機能部がタイミング
を変えて的確に駆動されるように設定するものである。
なお、釦表示カム1dには表示杆25を、カムスイッチ作動
用カム1eにはそのスイッチ杆26、27をそれぞれ関連させ
るものである。
【0009】前記モータMには、たとえば、フェザータ
ッチ式の操作釦2と連動する点火スイッチS1 を接続し
て、点火時に操作釦2をタッチ操作する(僅かに押圧す
る)ことにより点火スイッチS1 がON保持されてモータ
Mが起動する構造となすほか、図7に示されているよう
にキッチンシャワー3に備えた、たとえば、タッチ式の
操作スイッチS2 をモータMと前記点火スイッチS1 を
介して接続し、点火スイッチS1 を予めON保持してお
き、以後キッチンシャワー3に備えたタッチ式の操作ス
イッチS2 をON、OFF するだけでモータMの起動停止が
行いうる構造等とするものである。また、モータMの起
動に対応してモータMの過負荷監視シーケンスを前記各
機能部に設けて、モータMに必要以上の負荷がかかった
ときシーケンス制御によってモータMを停止する構造を
付加している。さらに、前記水栓WV、電磁安全弁M
V、緩点火機構G等の各機能部に監視シーケンスを設け
て、各機能部の動作を該監視シーケンスで常時監視し、
異常発生時はシーケンス制御で当該動作を直ちにやり直
す構造としている。
【0010】なお、図1において、S5 は水圧スイッチ
(本発明の水流検知手段に相当する)で、水圧応動装置
Dのダイヤフラム10と連動する水圧自動ガス弁V4 の弁
軸28に備えたカム29によって作動されるようになってい
る。従って、熱交換器9に水が流れている時にのみONす
るように作動する。V9 は湯温調節バルブで、前記操作
釦2と歯車30、31を介して連動し、操作釦2を回動操作
することで、熱交換器9へ給水管34を介して供給される
給水量とミキサーHへ給水管35を介して供給される給水
量が調整されて出湯温度の調節が行いうるほか、水だけ
の出水経路も構成するようになっており、出水時は操作
釦2を「出水」の位置に回動すると歯車31に設けたカム
31a で出水スイッチS6 を作動して湯沸かしに必要な各
機能部をすべてOFF し、出水だけが確実に行えるように
している。36は出湯管、32はストレーナ、V8 はガスガ
バナ、33は緩点火ガス通路18から分岐したパイロットガ
ス通路、4aは給水経路4の水入口、12a はガス供給経路
12のガス入口である。
【0011】前記構成において、以下にその作用を図3
の作動説明図及び図4ないし図7のフローチャートに基
づいて説明する。基本的な作動原理は、図3に示されて
いるように、点火及び出湯にあたり、操作釦2を操作し
て点火スイッチS1 がON保持されると、モータMが起動
してカム体1が一定の角度回転する間にA→B→C→D
→Eの順に各機能部が一定のタイミングを保って作動
し、点火及び出湯動作に入り、カムスイッチS3 、S4
がカム体1の各々の作動位置を検出するとモータMは一
旦停止し再び起動する。次に、消火及び出湯停止にあた
り、点火スイッチS1 のON保持が解かれ、モータMが起
動してカム体1を元位置に戻しE→Aへとストレートに
各機能部を元位置に復帰せしめリセットすることで消火
及び出湯停止をする。
【0012】上記動作において、出湯中に図示しない元
水栓を閉じることにより出湯を一旦停止した場合は点火
スイッチS1 がONの状態で水圧スイッチS5 がOFF して
E→A→Bと作動して止まり、元水栓が開になると(出
湯する場合)、点火スイッチS1 がONの状態で水圧スイ
ッチがONになりB→C→D→Eと作動する(図3参
照)。また、D→E間においては緩点火のため器具栓が
開放されると、モータMがある時間(たとえば、1秒間
位)停止し、時間差をおいて、緩点火バルブを開く。な
お、モータM、すなわち、カム体1の位置検出用の2つ
のカムスイッチS3、S4 はA、B、D、Eにおいて次
の表1のとおり作動する。
【表1】 上記表1において、○はON、×はOFF を表す。
【0013】上記基本原理に基づき点火シーケンスを図
4のフローチャートによって説明する。まず、ステップ
100 で操作釦2を点火操作すると、点火スイッチS1 が
ON保持され、次にステップ101 で点火スイッチS1 がOF
F 操作されなかったか否かの確認、器具の電源となる乾
電池電圧が一定電圧V1 以上あるか否かの確認、出水ス
イッチS6 がOFF しているか否かの確認をした後、すべ
てがYES であると、ステップ102 に至ってモータMが起
動し、1つでもNOがあると、ステップ101 の「止」シー
ケンスが働き点火動作を中止する。従って、出湯を開始
するにあたって電池電圧が不足している場合には、次の
シーケンスに進まないため、出湯中に水栓WVや各ガス
弁をモータMにより駆動制御できなくなるといった不具
合が防止される。この「止」シーケンスは最優先のシー
ケンスとなっており、また、ステップ101 には監視シー
ケンスが組込まれ、上記動作を常時監視している。従っ
て、出湯中に電池電圧が不足してきた場合には、「止」
シーケンスが働いて出湯を停止するため、そのまま使用
し続けて電池電圧がモータ制御不能レベルになってしま
うといった事が防止される。ステップ102 でモータMが
起動されると、カム体1が回転し、先ず、水栓駆動用カ
ム1aで水栓WVを開きカムスイッチS3 、S4 がB位置
(表1参照以下同じ)にあってステップ103 でこれを検
出するとモータMは一旦停止し、ステップ104 で水圧ス
イッチS5 のON、OFF を確認後、水圧スイッチS5 がON
の場合、つまり熱交換器9へ通水されていることを確認
した場合、ステップ105 に至り再びモータMは起動し、
カム体1は回転して電磁安全弁駆動用カム1bで電磁安全
弁MVの安全弁V5 を押し開く。このとき、モータMの
起動と同時にイグナイタIGのON、クイックのON及び電
磁石14への保持電流をON状態にする。その後、ステップ
106 に至り、カム体1の緩点火機構駆動用カム1cで器具
栓V1 を開き緩点火ガス通路18を介して緩点火ニードル
弁V7 で調整されたガスをメインバーナ11に供給すると
同時にパイロットガス通路33を介してパイロットバーナ
(図示せず)にもガスを供給し、先のイグナイタIGに
よるプラグからのスパークでパイロットバーナに点火
し、続いてメインバーナ11に緩点火する。このとき、カ
ムスイッチS3 、S4 によりカムがD位置にあることを
検出すると、モータMは一旦停止するが、ステップ107
で器具栓V1 が開いてから一定の緩点火時間(T2 秒)
の経過を確認した後、モータMは再び起動しカム体1の
緩点火機構駆動用カム1cで緩点火バルブV2 を開き、ス
テップ108 で緩点火バルブV2 の全開をカムスイッチS
3 、S4 によりカム位置がE位置にあることを検出する
と、モータMは停止し一連の点火動作は完了する。
【0014】前記ステップ103,104 には、水圧スイッチ
S5 の状態を常時監視する監視シーケンスを組込み、例
えば、水圧スイッチS5 が一度ONになってシーケンス進
行中に水圧スイッチS5 がOFF になった場合には水圧ス
イッチS5 のOFF を優先させ、図3に示すようにモータ
をE→A→Bと作動させて、一旦出湯を停止した後水栓
WVを開弁してカムスイッチS3 、S4 のB位置を確認
しつつ、再度水圧スイッチS5 がONするまで待機し、水
圧スイッチS5 のON検知により次のシーケンスに進行す
るようにしている。従って、最初に操作釦2による出湯
操作を行なった後は、元水栓の開閉操作に出湯動作を連
動させることができる。つまり、操作釦2を操作するこ
となく、給水配管に設けられた元水栓を開くだけで出湯
が開始され、元水栓を閉じることによりバーナが消火し
て出湯が停止するように動作させることが可能となる。
同様に給湯管に水栓を設けて、先止湯沸器のように先止
操作に出湯動作を連動させることができる。この結果、
いろいろな態様で出湯操作できるため使用者にとって使
い勝手のよいものとなる。
【0015】また、それぞれのステップにおけるモータ
Mの起動に対応してモータの過負荷監視シーケンスによ
りモータの過負荷を監視し必要以上の負荷がかかった場
合はモータを直ちに停止せしめるようになしている。さ
らに、ステップ105 において、イグナイタIGがONする
と、電池確認ランプが点灯しその確認を容易とし、その
確認方法としては、電池電圧が低くなるとランプが徐々
に暗くなるようにするのがよい。
【0016】次に、消火シーケンスを図5のフローチャ
ートによって説明すると、ステップ200 で操作釦2を消
火操作すると、ステップ202 で点火スイッチS1 のON保
持解除、電磁安全弁MVの保持電流OFF と同時にモータ
Mが起動してカム体1を元位置(A位置)に戻し、ステ
ップ203 でこれをカムスイッチS3 、S4 によりA位置
にあることを検出すると、ステップ204 でモータMは停
止し、すべてのシーケンスを元位置に復帰せしめリセッ
トする。従って、水圧スイッチS5 による通水停止の確
認をすることなく、操作釦2の消火操作により直接電磁
安全弁MVへの通電を停止してガス遮断するため、万が
一水栓WVが閉弁不能となって水圧スイッチS5 がON維
持しても消火でき安全である。
【0017】前記消火シーケンスにおいて、「止」シー
ケンス動作中にON操作しても「止」シーケンスが完了す
るまで「止」操作を優先させるようになっており、この
シーケンスにもモータMの起動に対応する過負荷監視シ
ーケンスが備えられている。前記点火及び消火シーケン
スにおけるモータMの起動に対応するモータ過負荷監視
シーケンスとしては、たとえば、図6に例示されている
ように、ステップ300 でモータMを起動してから一定時
間T5 秒経過後に該モータMに流れる電流を確認し、一
定値A1 以上の場合はステップ301 でモータMを停止
し、ステップ302 のMg保持電流OFF 、ボタンスイッチ
ON保持解除へ移行せしめるようになすものである。
【0018】以上説明した本実施例の湯沸器によれば、
以下のような効果を生じる。 1.駆動源として電気エネルギーの機械エネルギーへの
変換効率のよい単一のモータMを用いて水栓WV,緩点
火機構G,電磁安全弁MVを駆動させるため、電力消費
が少なく、しかも、それぞれをタイミングを変えて駆動
させるため、モータ負荷が少なくなり突入電流を抑える
ことができ一層電力消費の抑制に有効である。また、突
入電流による電源電圧降下を抑えるため、電源電圧が最
低作動保証電圧を下回らない使用可能期間を長くする事
ができ、低電力消費とあわせて電池寿命(電池交換サイ
クル)を延ばすことができる。また、モータMの出力も
小さくてすむ。また、複数の駆動源を用いてガス側と水
側とを開閉制御するものに比べ、構成が簡単でコンパク
トになり低コストにて製造できる。更に、モータMをタ
イミングを変えて駆動するため、モータ駆動の都度制御
位置を確認でき、異常動作を十分監視することができ、
非常に安全である。 2.ガス流路の緩点火機構Gを開弁する前に、電磁安全
弁MVの開弁動作を行なうため、電磁安全弁MVの開弁
中にモータMが万一異常ロックした場合でも緩点火機構
Gでガス遮断されており、緩点火機構G開弁中にモータ
Mが異常ロックした場合は電磁安全弁MVにて閉弁可能
であるため、どの様なケースであっても確実にガス遮断
でき非常に安全である。 3.カム体1を用いてガス側水側の各制御弁を開閉する
ため、単一のモータMであってもカム形状や回転角度を
設定するだけで、それらをタイミングよく順次確実に動
作させることが可能となり、構成が簡単になる。 4.出湯を開始するにあたって電池電圧が不足している
場合および出湯中に電池電圧が不足してきた場合には、
「止」シーケンスが働いて出湯を停止するため、出湯中
に水栓WVや各ガス弁をモータMにより駆動制御できな
くなるといった不具合が防止され安全性が向上する。 5.操作釦2の消火操作時には、水圧スイッチS5 によ
る通水停止の確認をすることなく直接電磁安全弁MVへ
の通電を停止してガス遮断するため、万が一水栓WVが
閉弁不能となって水圧スイッチS5 がON維持しても消火
でき安全である。 6.出湯途中で元水栓を閉じた場合には、一旦出湯停止
したのち水栓を開弁位置で待機し(図3参照)、熱交換
器への通水が再度確認されたとき点火動作に入って燃焼
開始するため、元水栓の手動操作といった使われ方にも
安全に対応し、使い勝手がよい。また、出湯口に水栓を
設ければ、先止式湯沸器のような使い方も可能である。 7.カムスイッチS3 ,S4 により水栓WVの全開状態
を検知し、かつ水圧スイッチS5 により熱交換器9への
通水を検知して点火動作に入るため、モータMが水栓W
V開弁途中でロックした場合には点火動作に入らない。
このため、水栓WVの半開状態でロックし所期の流量が
得られない場合に、出湯温度が設定温度を上回って火傷
をするといったこともなく安全である。 8.モータMの過負荷状態が検出された場合には、モー
タMへの通電および電磁安全弁MVへの開弁保持用の通
電を停止するため、モータロック等の異常状態での継続
使用が防止される。 9.点火時には、モータMにより緩点火バルブV2 と器
具栓V1 とが一定の時間差を存して開弁するため、水圧
やガス圧の高低等に影響されることなく、常時確実な緩
点火を行なう事ができる。 10.図7の実施例にあっては、点火スイッチS1 をキ
ッチンシャワー3等に備えた操作スイッチS2 に置き換
えることにより手元操作が可能となり操作性が向上す
る。なお、操作スイッチS2 は本実施例においてはマイ
クロスイッチ等のような機械的スイッチを使用している
が赤外線センサー等のような非接触型の電子的スイッチ
を用いることも自由である。
【0019】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施例
ではガス流路の開閉を水圧自動ガス弁V4 ,電磁安全弁
MV,器具栓V1 と緩点火バルブV2 からなる緩点火機
構Gとにより行なっているが、水圧自動ガス弁と電磁安
全弁のみによる構成や、緩点火バルブを設けない構成で
あってもよい。また、器具栓等のガス遮断弁はモータ駆
動に限るものでなく、電磁式制御弁を用いた構成であっ
てもよい。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の湯沸器に
よれば、水栓を駆動するモータが作動不能になった場合
であっても、確実にガス遮断してバーナの燃焼を停止さ
せることができ安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例としての湯沸器の概略展開構成図であ
る。
【図2】カム体の斜視図である。
【図3】作動説明図である。
【図4】点火シーケンスを表わすフローチャートであ
る。
【図5】消火シーケンスを表わすフローチャートであ
る。
【図6】モータ過負荷監視シーケンスを表わすフローチ
ャートである。
【図7】別の実施例の湯沸器の概略展開構成図である。
【符号の説明】
WV 水栓 MV 電磁安全弁(電磁式ガス制御弁) V1 器具栓 M モータ K 作動体 1 カム体 2 操作釦 S1 点火スイッチ S5 水圧スイッチ(水流検知手段)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−66055(JP,A) 特開 昭63−220014(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナの燃焼熱により通水中の水を加熱
    する熱交換器と、 上記バーナのガス供給路に閉弁方向に付勢されて設けら
    れ、通電により開弁保持される電磁式ガス制御弁と、 上記熱交換器の通水路をモータの作動により開閉する水
    栓と、 上記通水路の水流を検知する水流検知手段と、 出湯の開始・停止の指令を行なう操作部と、 上記操作部からの指令に基づいて上記モータを駆動して
    上記水栓を開閉すると共に、上記水栓の開弁中は上記水
    流検知手段により水流の有無を常時監視し、水流が検知
    されている状態においてのみ上記電磁式ガス制御弁へ開
    弁保持電流を通電して上記バーナの燃焼を継続させる
    焼制御手段と、 を備えた湯沸器において、 上記燃焼制御手段は、出湯中に上記操作部から出湯停止
    指令を受けた場合、上記モータに上記水栓の閉弁駆動信
    号を出力するだけでなく、上記水流検知の有無にかかわ
    りなく上記電磁式ガス制御弁への通電を停止することを
    特徴とする湯沸器。
JP12177497A 1997-04-24 1997-04-24 湯沸器 Expired - Fee Related JP3351985B2 (ja)

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