JPS6176845A - 電気温水器の制御装置 - Google Patents
電気温水器の制御装置Info
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- JPS6176845A JPS6176845A JP59199769A JP19976984A JPS6176845A JP S6176845 A JPS6176845 A JP S6176845A JP 59199769 A JP59199769 A JP 59199769A JP 19976984 A JP19976984 A JP 19976984A JP S6176845 A JPS6176845 A JP S6176845A
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
- G05D23/1923—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the cost of which varies in function of time
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
するものである。
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
あった。
あった。
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。
体２が装着されている。
３は沸き上がｂｉ度を制御するためのサーモスタットで
あり、貯湯タンク１の下部外壁面に取り付けられている
。
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内で沸き上がっ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。
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ッチで
ある。
は深夜電力供給時間を設定するためのタイムスイッチで
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。
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ット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。
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。
しかし局の使用量ζよ常に同じとは限らず、日々大きく
は季節によって、また家族構成の変化によっても変わる
。
は季節によって、また家族構成の変化によっても変わる
。
常に８５℃など一定温度の陽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、一度設定したら操作しない場合が多くな
っている。
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、一度設定したら操作しない場合が多くな
っている。
従って残湯をしたまま使用しているのが一般的となって
いて、沸き上げられた高ａ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。
いて、沸き上げられた高ａ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ｆｋｆ！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。
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ｆｋｆ！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、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、その検出値から残湯量を判定する残湯量判定手
段と、その判定された残湯量を表示する表示手段と、沸
き上げ能力を最大に切り換える最大能力設定手段と、過
去の沸き上げ終了後の通電時間と湯温と残湯量を基に沸
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、残湯量と沸き上げ目標印加電力
量を基に発熱体への正味通電時間及び通電開始時刻を算
出する演算手段と、算出された通電開始時刻になると発
熱体への通電を開始し、沸き上げ目標温度に到達したら
発熱体への通電を停止するように制御する制御手段と、
発熱体への通電が停止された時点での発熱体通電時間と
湯温を記憶する記憶手段を設けたものである。
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、その検出値から残湯量を判定する残湯量判定手
段と、その判定された残湯量を表示する表示手段と、沸
き上げ能力を最大に切り換える最大能力設定手段と、過
去の沸き上げ終了後の通電時間と湯温と残湯量を基に沸
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、残湯量と沸き上げ目標印加電力
量を基に発熱体への正味通電時間及び通電開始時刻を算
出する演算手段と、算出された通電開始時刻になると発
熱体への通電を開始し、沸き上げ目標温度に到達したら
発熱体への通電を停止するように制御する制御手段と、
発熱体への通電が停止された時点での発熱体通電時間と
湯温を記憶する記憶手段を設けたものである。
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。
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。
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１
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、そ
の出カイε号を基に残湯麓表示手設置３で残湯量を表示
する。
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、そ
の出カイε号を基に残湯麓表示手設置３で残湯量を表示
する。
一方、最大能力設定手段１２からの入力信号に従って沸
汚上げ目標設定手段１１で最大沸き上げ目標温度（例え
ば８５℃）の設定、または後述する記憶手段１６から読
みだした過去の使用湯量の実績から翌日必要と予想され
る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
イッチ７がＯＮしてから、発熱体２へ通電するま後は上
記温度センサー８によって検出した湯温と、発熱体２へ
通電した正味通電時間と、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ
、９ｃによって検出した残湯量を記憶手段１６に記憶す
るように構成されている。
汚上げ目標設定手段１１で最大沸き上げ目標温度（例え
ば８５℃）の設定、または後述する記憶手段１６から読
みだした過去の使用湯量の実績から翌日必要と予想され
る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
イッチ７がＯＮしてから、発熱体２へ通電するま後は上
記温度センサー８によって検出した湯温と、発熱体２へ
通電した正味通電時間と、上記残湯量センサ９ａ、９ｂ
、９ｃによって検出した残湯量を記憶手段１６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
。
。
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ばトランジスタ２４のエミッタ・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２
３を介して出力口＃ｊ２１に（妾続されている。
の付勢コイル２５ａばトランジスタ２４のエミッタ・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２
３を介して出力口＃ｊ２１に（妾続されている。
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（ζ接続されている。
イル２６ａと電源６に対して直列（ζ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。
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９α、９ｂ、９ｃと直列に接続される抵抗、３１は
１１１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はその出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
器であり、３３は抵抗３４と直列に接続された沸き上げ
能力切換スイッチで、これらの検出信号は入力回路２０
に与えられる。
ンサ９α、９ｂ、９ｃと直列に接続される抵抗、３１は
１１１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はその出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
器であり、３３は抵抗３４と直列に接続された沸き上げ
能力切換スイッチで、これらの検出信号は入力回路２０
に与えられる。
抵抗３５，３６，３７に直列に接続された発光ダイオー
ド３８，３９．４０は、残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃ
の検出信号に基づき点灯されるよう出力回路２１により
制御されろ。
ド３８，３９．４０は、残湯量センサ９ａ、９ｂ、９ｃ
の検出信号に基づき点灯されるよう出力回路２１により
制御されろ。
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
。
。
第３図はマイクロコンピュータ１７のメモリ１９に記憶
された発熱体制御を示すフローチャートである。先ず電
源を入れると同時に第３図にステップ４１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。
された発熱体制御を示すフローチャートである。先ず電
源を入れると同時に第３図にステップ４１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。
次にステップ４２に進み印加電力修正係数αの設定を行
う。
う。
初期値としてそれぞれＰ ＝ ４．４ Ｘ ８ Ｋｗ、
Ｔ ＝ ８５℃、α＝１０を与えろ。
Ｔ ＝ ８５℃、α＝１０を与えろ。
ステップ４３で残湯温度Ｔｚ＋ 、 Ｔｚヱ、ＴＺ３を
読み取９、その結果によってステップ４４で残湯量の判
定を行い、その結果をステップ４５で表示する。
読み取９、その結果によってステップ４４で残湯量の判
定を行い、その結果をステップ４５で表示する。
次にステップ４６で沸き上げ能力を最大（例えば８５℃
沸き上げ）にするか、過去の使用湯量実績に基づく予測
沸き上げにするかの切換えスイッチの読みとりを行う。
沸き上げ）にするか、過去の使用湯量実績に基づく予測
沸き上げにするかの切換えスイッチの読みとりを行う。
本制御装置はユーザーの使用湯量の特異な変化に追随す
るよう最大能力（例えば８５℃沸き上げ）での沸き上げ
が可能となっている。
るよう最大能力（例えば８５℃沸き上げ）での沸き上げ
が可能となっている。
また、使用湯量があまり変動しない場合、過去の使用湯
量の実績から翌日の使用湯量を予測する沸き上げモード
を有するため、一定の生活リズムに合わない特異な場合
、例えば最大能力切換時はこのモードでの沸き上げ予測
判断基準とすることは適切ではない。
量の実績から翌日の使用湯量を予測する沸き上げモード
を有するため、一定の生活リズムに合わない特異な場合
、例えば最大能力切換時はこのモードでの沸き上げ予測
判断基準とすることは適切ではない。
そのなめ、ステップ４７では前日の沸き上げが最大能力
かどうかを判断し、最大でなければ残湯量をステップ４
８でメモリー９に記憶する。
かどうかを判断し、最大でなければ残湯量をステップ４
８でメモリー９に記憶する。
次に当日の沸き上げが最大かどうかステップ４９で判断
し、最大ならステテップ５０で沸き上げ目標印加電力量
をＰ＝発熱体容量×８とする。
し、最大ならステテップ５０で沸き上げ目標印加電力量
をＰ＝発熱体容量×８とする。
この時の沸き上げ目標温度はＴ＝８５℃とする。
次にステップ５１で沸き上げ目標印加電力量Ｐと、残湯
量から発熱体２へ通電する正味通電時間Ｈａを求めろ。
量から発熱体２へ通電する正味通電時間Ｈａを求めろ。
Ｈａ＝□
ここで、Ｗは発熱体２の消費電力である。
ステップ５２は、ステップ５１で求めり沸き上げのため
に要する正味通電時間Ｈａを深夜電力供給時間帯の後半
、すなわちタイムスイッチ７がＯＮしてから何時間後に
通電を開始するかを求める部分である。
に要する正味通電時間Ｈａを深夜電力供給時間帯の後半
、すなわちタイムスイッチ７がＯＮしてから何時間後に
通電を開始するかを求める部分である。
Ｈ＝ ８−Ｈａ
ステップ５３はタイムスイッチ７がＯＮしたかどうかを
調べるものであり、ＯＮと同時にステップ５４で前記通
電開始時間Ｈの時間経過を調べる８時間が経過したらス
テップ５５に進んで発熱体２への通電を開始し、湯温が
沸き上げ目標温度Ｔになったかどうかをステップ５６で
判定する。
調べるものであり、ＯＮと同時にステップ５４で前記通
電開始時間Ｈの時間経過を調べる８時間が経過したらス
テップ５５に進んで発熱体２への通電を開始し、湯温が
沸き上げ目標温度Ｔになったかどうかをステップ５６で
判定する。
判定した結果が等しくなったらステップ５Ｐに進み、発
熱体２を０ＦＦＬ、、まだ目標温度に到達していないな
らタイムスイッチ７がＯＦＦ＋、たかどうかをステップ
５７で調べる。
熱体２を０ＦＦＬ、、まだ目標温度に到達していないな
らタイムスイッチ７がＯＦＦ＋、たかどうかをステップ
５７で調べる。
その結果、ＯＮの状態ならステップ５６にもどり、ＯＦ
Ｆならステップ５８を実行する。
Ｆならステップ５８を実行する。
ステップ５９では、当日の沸き上げが最大能力だったか
を判断し、最大能力でなかったらステップ６０で沸き上
げ完了時点までの正味通電時間）（ａと温度センサ８に
より沸き上げ温度Ｔをメ（す１９に記憶する。
を判断し、最大能力でなかったらステップ６０で沸き上
げ完了時点までの正味通電時間）（ａと温度センサ８に
より沸き上げ温度Ｔをメ（す１９に記憶する。
次にステップ６１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．Ｈａｚ−Ｈａｎ 。
過去の正味通電時間Ｈａ１．Ｈａｚ−Ｈａｎ 。
１／Ｆ ＋
から平均消費電力量Ｐａｙをステップ６２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ｋｋＶＢとステップ６３で比較判
定し、その結果残湯量が基準湯量りよりも多い場合は、
その日が連続１日（例えばｍ ＝ ３日）以上なら、ス
テップ６５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−０１）。
決めておいた基準残湯ｋｋＶＢとステップ６３で比較判
定し、その結果残湯量が基準湯量りよりも多い場合は、
その日が連続１日（例えばｍ ＝ ３日）以上なら、ス
テップ６５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−０１）。
また、ステップ６３での判定結果が、残湯量が基準残湯
量Ｖｊよりも少ない場合には、その日が連続１日以上か
どうかをステップ６６で判定し、ｍ日以上なら印加電力
量修正係数αをプラス修正（例えばα＝α＋０．１）す
るステップ６７を実行する。
量Ｖｊよりも少ない場合には、その日が連続１日以上か
どうかをステップ６６で判定し、ｍ日以上なら印加電力
量修正係数αをプラス修正（例えばα＝α＋０．１）す
るステップ６７を実行する。
上記以外はステップ６８に進み、ここで求めた修正係数
αは、ステップ６８で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＝ＰａｖＸ α 次に、前記ステップ６１で読みだしｌこ湯’ｄＨ’Ｌ
。
αは、ステップ６８で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＝ＰａｖＸ α 次に、前記ステップ６１で読みだしｌこ湯’ｄＨ’Ｌ
。
Ｔｚ、 Ｔｎの最大値をステップ６９で翌日の沸
き上げ目標温度として決定する。
き上げ目標温度として決定する。
一以上のようにこの発明によれば、翌日の沸き上げ渇呈
を過去の使用湯量の実績から予測し、通常の生活リズム
に合致しない湯の使用に対しては沸き上げ能力の切換え
を可能とし、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るとともＬこ、残湯量を表示
することにより、残湯量を皆がら使用湯量を調整するこ
とができ、残湯を少なくして維持費が安くなるようにで
きる。
を過去の使用湯量の実績から予測し、通常の生活リズム
に合致しない湯の使用に対しては沸き上げ能力の切換え
を可能とし、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るとともＬこ、残湯量を表示
することにより、残湯量を皆がら使用湯量を調整するこ
とができ、残湯を少なくして維持費が安くなるようにで
きる。
また、通電時間を予知することができるので、ピーク・
シフト効果が期待できる。
シフト効果が期待できる。
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ャート、第４図ζ
よ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ば残湯量セン
サ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸き上げ目標設定
手段、１２は最大能力設定手段、１３ば残湯量表示手段
、１４は演算手段、１５は制陣手段、１６は記憶手段、
１７はマイクロコンピュータ、２２は発熱体制御回路で
ある。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
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ャート、第４図ζ
よ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ば残湯量セン
サ、１０ａは残湯量判定手段、１１は沸き上げ目標設定
手段、１２は最大能力設定手段、１３ば残湯量表示手段
、１４は演算手段、１５は制陣手段、１６は記憶手段、
１７はマイクロコンピュータ、２２は発熱体制御回路で
ある。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）深夜電力利用の電気温水器において、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、前記残湯量判定手段により判定さ
れた残湯量を外部に表示する残湯量表示手段と、沸き上
げ能力を最大に切り換える最大能力設定手段と、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、前記残湯量判定手段の出力信号と前
記設定手段で設定した沸き上げ目標印加電力量を基に発
熱体への正味通電時間及び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、発熱体への通電を停止した時点
での通電時間と湯温を記憶する記憶手段とを備えてなる
電気温水器の制御装置。 - （２）沸き上げ目標設定手段は、過去の沸き上げ終了時
点での印加電力量と湯温の結果と残湯量に基づいて設定
されるようにした特許請求の範囲第（１）項記載の電気
温水器の制御装置。 - （３）残湯量判定手段、沸き上げ目標設定手段、演算手
段および記憶手段がマイクロコンピュータで実現されて
いる特許請求の範囲第（１）記載の電気温水器の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199769A JPS6176845A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 電気温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199769A JPS6176845A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 電気温水器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176845A true JPS6176845A (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=16413307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199769A Pending JPS6176845A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 電気温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176845A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127049A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | Sanueebu Kogyo Kk | 貯湯式給湯装置の運転制御方式 |
| JP2008116147A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Corona Corp | 貯湯式給湯装置 |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59199769A patent/JPS6176845A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127049A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | Sanueebu Kogyo Kk | 貯湯式給湯装置の運転制御方式 |
| JP2008116147A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Corona Corp | 貯湯式給湯装置 |
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