JPH0346743B2 - - Google Patents
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- JPH0346743B2 JPH0346743B2 JP23099584A JP23099584A JPH0346743B2 JP H0346743 B2 JPH0346743 B2 JP H0346743B2 JP 23099584 A JP23099584 A JP 23099584A JP 23099584 A JP23099584 A JP 23099584A JP H0346743 B2 JPH0346743 B2 JP H0346743B2
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- JP
- Japan
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- hot water
- amount
- boiling
- heating element
- remaining hot
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 94
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
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- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
- F24H15/225—Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
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- F24H15/00—Control of fluid heaters
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は深夜電力を利用する電気温水器の制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種の電気温水器は第４図に示すよう
な構成であつた。
な構成であつた。
図において、１は貯湯タンクであり、その下部
には発熱体２が装着されている。
には発熱体２が装着されている。
３は沸き上がり温度を制御するためのサーモス
タツトであり、貯湯タンク１の下部外壁面に取り
付けられている。
タツトであり、貯湯タンク１の下部外壁面に取り
付けられている。
４は貯湯タンク１内で沸き上がつた湯を取出す
蛇口で、この蛇口４を開口すると、給水管５に連
なる水源からの圧力を受けて貯湯タンク１内の湯
が供給される。
蛇口で、この蛇口４を開口すると、給水管５に連
なる水源からの圧力を受けて貯湯タンク１内の湯
が供給される。
第５図は従来例の電気回路を示すもので、６は
電源、７は深夜電力供給時間を設定するためのタ
イムスイツチである。
電源、７は深夜電力供給時間を設定するためのタ
イムスイツチである。
次に上記構成の作用を説明する。発熱体２は深
夜電力供給時間帯の８時間のうちに、約８℃の水
を沸き上げ目標温度である85℃に沸き上がるよう
に発熱体容量が設定されている。
夜電力供給時間帯の８時間のうちに、約８℃の水
を沸き上げ目標温度である85℃に沸き上がるよう
に発熱体容量が設定されている。
また常閉の接点を有するサーモスタツト３は、
貯湯タンク１内の水が85℃になると接点を開成し
て発熱体２への通電を停止するよう構成されてお
り、貯湯タンク１内には毎朝85℃の湯が満たされ
ている。
貯湯タンク１内の水が85℃になると接点を開成し
て発熱体２への通電を停止するよう構成されてお
り、貯湯タンク１内には毎朝85℃の湯が満たされ
ている。
しかし、湯の使用量は常に同じとは限らず、
日々大きくは季節によつて、また家族構成の変化
によつても変わる。
日々大きくは季節によつて、また家族構成の変化
によつても変わる。
常に85℃の一定の温度の湯を沸き上げる上記従
来の電気温水器は、これらの必要熱量の変化に追
随するには沸き上げ温度を毎日設定することが必
要で、操作の煩わしいものとなり、一度決定した
ら操作しない場合が多い。
来の電気温水器は、これらの必要熱量の変化に追
随するには沸き上げ温度を毎日設定することが必
要で、操作の煩わしいものとなり、一度決定した
ら操作しない場合が多い。
従つて、残湯をしたまま使用しているのが一般
的となつていて、沸き上げられた高温湯を長時間
使用に供さないで放置することになり、貯湯タン
クからの自然放熱ロスが大きくなるという問題点
を有していた。
的となつていて、沸き上げられた高温湯を長時間
使用に供さないで放置することになり、貯湯タン
クからの自然放熱ロスが大きくなるという問題点
を有していた。
この発明はこれら従来の問題点を解決しようと
するもので、過去の沸き上げ実績と残湯の状態か
ら使用湯量を予想し、適正な湯量だけを沸き上げ
るとともに、発熱体への通電を適正な時刻に開始
して自然放熱ロスを小さくした電気温水器の制御
装置を得ることを目的とするものである。
するもので、過去の沸き上げ実績と残湯の状態か
ら使用湯量を予想し、適正な湯量だけを沸き上げ
るとともに、発熱体への通電を適正な時刻に開始
して自然放熱ロスを小さくした電気温水器の制御
装置を得ることを目的とするものである。
この発明にかかる電気温水器の制御装置は、過
去の残湯量と沸き上げ湯温と発熱体の正味通電時
間を記憶する記憶手段と、沸き上げ温度を検出す
る温度センサと、残湯量を検出する残湯量センサ
と、前記残湯量センサの検出値から残湯量を判定
する残湯量判定手段と、前記記憶手段に記憶され
た情報に基づき沸き上げ目標印加電力量と沸き上
げ目標温度を設定する沸き上げ目標設定手段と、
前記設定手段で設定した沸き上げ目標印加電力量
とに基づいて発熱体への正味通電時間を算出する
とともに、その正味通電時間から深夜電力供給時
間帯の後半に沸き上げが終了するように通電開始
時刻を算出する演算手段と、前記演算手段で算出
した通電開始時刻になると発熱体への通電を開始
し、前記沸き上げ目標設定手段で設定した湯温に
到達したら発熱体への通電を停止するよう制御す
る制御手段とを備え、前記記憶手段に前記残湯量
判定手段で判定した残湯量と、前記制御手段で制
御した発熱体への正味通電時間と沸き上げ湯温と
を新たに入力するようにしたものである。
去の残湯量と沸き上げ湯温と発熱体の正味通電時
間を記憶する記憶手段と、沸き上げ温度を検出す
る温度センサと、残湯量を検出する残湯量センサ
と、前記残湯量センサの検出値から残湯量を判定
する残湯量判定手段と、前記記憶手段に記憶され
た情報に基づき沸き上げ目標印加電力量と沸き上
げ目標温度を設定する沸き上げ目標設定手段と、
前記設定手段で設定した沸き上げ目標印加電力量
とに基づいて発熱体への正味通電時間を算出する
とともに、その正味通電時間から深夜電力供給時
間帯の後半に沸き上げが終了するように通電開始
時刻を算出する演算手段と、前記演算手段で算出
した通電開始時刻になると発熱体への通電を開始
し、前記沸き上げ目標設定手段で設定した湯温に
到達したら発熱体への通電を停止するよう制御す
る制御手段とを備え、前記記憶手段に前記残湯量
判定手段で判定した残湯量と、前記制御手段で制
御した発熱体への正味通電時間と沸き上げ湯温と
を新たに入力するようにしたものである。
この発明においては、過去の使用湯量の実績か
ら予想される翌日の使用湯量、及び貯湯タンク内
の残湯量の状態から適正な湯量だけ沸き上げるよ
う制御するとともに、予め適正な発熱体への正味
通電時刻を算出して所定の時刻に通電を開始する
ように制御する。
ら予想される翌日の使用湯量、及び貯湯タンク内
の残湯量の状態から適正な湯量だけ沸き上げるよ
う制御するとともに、予め適正な発熱体への正味
通電時刻を算出して所定の時刻に通電を開始する
ように制御する。
第１図はこの発明による電気温水器の制御装置
の一実施例の全体構成図である。
の一実施例の全体構成図である。
この実施例は第１図から明らかなように、貯湯
タンクの下部に沸き上げ温度を検出する温度セン
サ８を、上部に残湯量と残湯温度を検出する複数
個のセンサ９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ設け、上
記残湯量センサ９ａ，９ｂ，９ｃの検出信号を基
に残湯量判定手段１０で残湯量を判定し、沸き上
げ目標設定手段１１で後述する記憶手段１６から
読みだした過去の実績から翌日必要とされる印加
電力量と沸き上げ温度を設定し、この結果と上記
残湯量判定手段１０での結果に基づき、演算手段
１４で適正な湯量だけ沸き上げるための正味通電
時間及びタイムスイツチ７がONしてから、発熱
体２への通電するまでの通電開始時間を算出し、
その結果に基づいて発熱体２を制御手段により制
御し、沸き上げ完了後は上記温度センサー８によ
つて検出した沸き上げ湯量、発熱体２へ通電した
正味通電時間、上記残湯量センサ９ａ，９ｂ，９
ｃによつて検出した残湯量をそれぞれ記憶手段１
６に記憶するように構成されている。
タンクの下部に沸き上げ温度を検出する温度セン
サ８を、上部に残湯量と残湯温度を検出する複数
個のセンサ９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ設け、上
記残湯量センサ９ａ，９ｂ，９ｃの検出信号を基
に残湯量判定手段１０で残湯量を判定し、沸き上
げ目標設定手段１１で後述する記憶手段１６から
読みだした過去の実績から翌日必要とされる印加
電力量と沸き上げ温度を設定し、この結果と上記
残湯量判定手段１０での結果に基づき、演算手段
１４で適正な湯量だけ沸き上げるための正味通電
時間及びタイムスイツチ７がONしてから、発熱
体２への通電するまでの通電開始時間を算出し、
その結果に基づいて発熱体２を制御手段により制
御し、沸き上げ完了後は上記温度センサー８によ
つて検出した沸き上げ湯量、発熱体２へ通電した
正味通電時間、上記残湯量センサ９ａ，９ｂ，９
ｃによつて検出した残湯量をそれぞれ記憶手段１
６に記憶するように構成されている。
第２図は第１図の実施例の電気接続を示す回路
図である。
図である。
図中、１７は制御回路内のマイクロコンピユー
タであり、CPU１８、モメリ１９、入力回路２
１を有している。
タであり、CPU１８、モメリ１９、入力回路２
１を有している。
発熱体２２は、抵抗２３、トランジスタ２４、
リレー２５，２６から構成されている。前記リレ
ー２５の付勢コイル２５ａはトランジスタ２４の
エミツタ・コレクタ端子を介して正極端子＋Ｖと
GND端子との間に接続され、前記トランジスタ
２４のベース端子は抵抗２３を介して出力回路２
１に接続されている。
リレー２５，２６から構成されている。前記リレ
ー２５の付勢コイル２５ａはトランジスタ２４の
エミツタ・コレクタ端子を介して正極端子＋Ｖと
GND端子との間に接続され、前記トランジスタ
２４のベース端子は抵抗２３を介して出力回路２
１に接続されている。
前記リレー２５の接点２５ｂは前記リレー２６
の付勢コイル２６ａと電源６に対して直列に接続
されている。
の付勢コイル２６ａと電源６に対して直列に接続
されている。
前記リレー２６の接点２６ｂは発熱体２と前記
電源６に対して直列に接続されている。
電源６に対して直列に接続されている。
２７，２８，２９，３０は温度センサ８および
残湯量センサ９ａ，９ｂ，９ｃと直列に接続され
る抵抗、３１は同じく温度センサ８および残湯量
センサ９ａ，９ｂ，９ｃの検出出力が入力される
アナログマルチプレクサ、３２はその出力をデイ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器であり、これら
の検出信号は入力回路２０に与えられる。
残湯量センサ９ａ，９ｂ，９ｃと直列に接続され
る抵抗、３１は同じく温度センサ８および残湯量
センサ９ａ，９ｂ，９ｃの検出出力が入力される
アナログマルチプレクサ、３２はその出力をデイ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器であり、これら
の検出信号は入力回路２０に与えられる。
次に上記実施例の動作を第３図を参照しながら
説明する。
説明する。
第３図はマイクロコンピユータ１７のメモリ１
９に記憶された発熱体制御を示すフローチヤート
である。
９に記憶された発熱体制御を示すフローチヤート
である。
先ず電源を入れると同時に第３図にステツプ33
で示す沸き上げ目標印加電力量Ｐ・目標温度Ｔの
初期設定がスタートする。
で示す沸き上げ目標印加電力量Ｐ・目標温度Ｔの
初期設定がスタートする。
次にステツプ34に進み印加電力修正係数αの設
定を行う。初期値として沸き上げ最大のＰ＝4.4
×8Kw、Ｔ＝85℃、α＝1.0を与える。
定を行う。初期値として沸き上げ最大のＰ＝4.4
×8Kw、Ｔ＝85℃、α＝1.0を与える。
ステツプ35で残湯温度Tz1，Tz2，Tz3を読取
り、その結果によつてステツプ36で残湯量の判定
を行い、その残湯量をステツプ37でメモリ１９に
記憶する。
り、その結果によつてステツプ36で残湯量の判定
を行い、その残湯量をステツプ37でメモリ１９に
記憶する。
次にステツプ38で沸き上げ目標印加電力量Ｐか
ら発熱体２へ通電する正味通電時間Haを求める。
ら発熱体２へ通電する正味通電時間Haを求める。
Ha＝Ｐ／Ｗ
ここで、Ｗは発熱体２の消費電力である。さら
に正味通電時間Haを深夜電力供給時間帯の後半、
すなわちタイムスイツチ７がONしてから何時間
後に通電を開始するかを次式により求める。
に正味通電時間Haを深夜電力供給時間帯の後半、
すなわちタイムスイツチ７がONしてから何時間
後に通電を開始するかを次式により求める。
Ｈ＝８−Ha
ステツプ39は、タイムスイツチ７がONしたか
どうかを調べるものであり、ONと同時にステツ
プ40で前記通電開始時間Ｈの時間経過を調べる。
Ｈ時間が経過したら、ステツプ41に進んで発熱帯
２への通電を開始し、湯温が沸き上げ目標温度Ｔ
になつたかどうかをステツプ42で判定する。判定
した結果が等しくなつたらステツプ44に進み、発
熱体２をOFFし、まだ目標温度に到達していな
いならタイムスイツチ７がOFFしたかどうかを
ステツプ43で調べる。
どうかを調べるものであり、ONと同時にステツ
プ40で前記通電開始時間Ｈの時間経過を調べる。
Ｈ時間が経過したら、ステツプ41に進んで発熱帯
２への通電を開始し、湯温が沸き上げ目標温度Ｔ
になつたかどうかをステツプ42で判定する。判定
した結果が等しくなつたらステツプ44に進み、発
熱体２をOFFし、まだ目標温度に到達していな
いならタイムスイツチ７がOFFしたかどうかを
ステツプ43で調べる。
その結果、ONの状態ならステツプ42にもど
り、OFFならステツプ44を実行する。
り、OFFならステツプ44を実行する。
ステツプ45では沸き上げ完了時点までの正味通
電時間Haと温度センサ８により沸き上げ温度Ｔ
をメモリ１９に記憶する。
電時間Haと温度センサ８により沸き上げ温度Ｔ
をメモリ１９に記憶する。
次にステツプ46は、メモリ１９に既に記憶して
おいた過去の正味通電時間Ha1，Ha2，…Han沸
き上げ温度T1，T2，…Tn、残湯量Vz1，Vz2，
…Vznを読みだし、前記正味通電時間Ha1，
Ha2，…Hanから平均消費電力量Pavをステツプ
47で求める。
おいた過去の正味通電時間Ha1，Ha2，…Han沸
き上げ温度T1，T2，…Tn、残湯量Vz1，Vz2，
…Vznを読みだし、前記正味通電時間Ha1，
Ha2，…Hanから平均消費電力量Pavをステツプ
47で求める。
次に前記残湯量Vz1，Vz2，…Vznを既に決め
ておいた基準残湯量VBとステツプ48で比較判定
し、その結果、残湯量が基準残湯量VBよりも多
い場合は、ステツプ49でその日が連続ｍ日（例え
ばｍ＝３日）以上か否かを判定し、以上ならステ
ツプ50で印加電力量修正係数αをマイナス修正す
る（例えばα＝α−0.1）。
ておいた基準残湯量VBとステツプ48で比較判定
し、その結果、残湯量が基準残湯量VBよりも多
い場合は、ステツプ49でその日が連続ｍ日（例え
ばｍ＝３日）以上か否かを判定し、以上ならステ
ツプ50で印加電力量修正係数αをマイナス修正す
る（例えばα＝α−0.1）。
また、ステツプ48での判定結果が、残湯量が基
準残湯量VBよりも少ない場合には、その日が連
続ｍ日以上かどうかをステツプ51で判定し、ｍ日
以上なら印加電力修正係数αをステツプ52でプラ
ス修正（例えばα＝α＋0.1）する。
準残湯量VBよりも少ない場合には、その日が連
続ｍ日以上かどうかをステツプ51で判定し、ｍ日
以上なら印加電力修正係数αをステツプ52でプラ
ス修正（例えばα＝α＋0.1）する。
上記以外はステツプ53に進み、ここで求めた修
正係数αは、ステツプ53で翌日の沸き上げ目標印
加電力量Ｐを決定するために使われる。
正係数αは、ステツプ53で翌日の沸き上げ目標印
加電力量Ｐを決定するために使われる。
すなわち
Ｐ＝Pav×α
また、前記ステツプ46で読みだした湯温T1，
T2，…Tnの最大値をステツプ54で翌日の沸き上
げ目標温度として決定する。
T2，…Tnの最大値をステツプ54で翌日の沸き上
げ目標温度として決定する。
以上のようにこの考案によれば、翌日の沸き上
げ湯温を過去の使用湯量の実績から予測し、また
貯湯タンク内の残湯の状態から適正な湯量だけ沸
き上げるよう構成したので、必要な湯量を自動的
に予測することができ、自然放熱ロスと残湯を少
なくして維持費を安くできる。
げ湯温を過去の使用湯量の実績から予測し、また
貯湯タンク内の残湯の状態から適正な湯量だけ沸
き上げるよう構成したので、必要な湯量を自動的
に予測することができ、自然放熱ロスと残湯を少
なくして維持費を安くできる。
また、通電時間を予知することができるので、
ピーク・シフト効果も期待できる。
ピーク・シフト効果も期待できる。
第１図はこの発明による電気温水器の制御装置
の一実施例を示す全体構成図、第２図はその電気
接続を示す回路図、第３図はその動作を示すフロ
ーチヤート、第４図は従来の貯湯式電気温水器を
示す概略構成図、第５図はその主要電気回路図で
ある。 図中、８は温度センサ、９ａ，９ｂ，９ｃは残
湯量センサ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸
き上げ目標設定手段、１４は演算手段、１５は制
御手段、１６は記憶手段、１７はマイクロコンピ
ユータ、２２は発熱対制御回路である。尚、図中
同一符号は同一又は相当部分を示す。
の一実施例を示す全体構成図、第２図はその電気
接続を示す回路図、第３図はその動作を示すフロ
ーチヤート、第４図は従来の貯湯式電気温水器を
示す概略構成図、第５図はその主要電気回路図で
ある。 図中、８は温度センサ、９ａ，９ｂ，９ｃは残
湯量センサ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸
き上げ目標設定手段、１４は演算手段、１５は制
御手段、１６は記憶手段、１７はマイクロコンピ
ユータ、２２は発熱対制御回路である。尚、図中
同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 深夜電力利用の電気温水器において、過去の
残湯量と沸き上げ湯温と発熱体の正味通電時間を
記憶する記憶手段と、沸き上げ温度を検出する温
度センサと、残湯量を検出する残湯量センサと、
前記残湯量センサの検出値から残湯量を判定する
残湯量判定手段と、前記記憶手段に記憶された情
報に基づき沸き上げ目標印加電力量と沸き上げ目
標温度を設定する沸き上げ目標設定手段と、前記
設定手段で設定した沸き上げ目標印加電力量とに
基づいて発熱体への正味通電時間を算出するとと
もに、その正味通電時間から深夜電力供給時間帯
の後半に沸き上げが終了するように通電開始時刻
を算出する演算手段と、前記演算手段で算出した
通電開始時刻になると発熱体への通電を開始し、
前記沸き上げ目標設定手段で設定した湯温に到達
したら発熱体への通電を停止するよう制御する制
御手段とを備え、前記記憶手段に前記残湯量判定
手段で判定した残湯量と、前記制御手段で制御し
た発熱体への正味通電時間と沸き上げ湯温とを新
たに入力する電気温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230995A JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230995A JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110840A JPS61110840A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0346743B2 true JPH0346743B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=16916580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59230995A Granted JPS61110840A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110840A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITAN20070026A1 (it) | 2007-04-27 | 2008-10-28 | Merloni Termosanitari Spa | Metodo di gestione della temperatura dell' acqua in scaldacqua ad accumulo |
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| CN102401473B (zh) * | 2010-09-17 | 2015-04-29 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 热泵热水器的运行方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60155858A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP59230995A patent/JPS61110840A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155858A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110840A (ja) | 1986-05-29 |
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