JPH03224564A - 気泡発生浴槽における各種検出センサのデータ信号処理制御 - Google Patents

気泡発生浴槽における各種検出センサのデータ信号処理制御

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JPH03224564A
JPH03224564A JP2289690A JP2289690A JPH03224564A JP H03224564 A JPH03224564 A JP H03224564A JP 2289690 A JP2289690 A JP 2289690A JP 2289690 A JP2289690 A JP 2289690A JP H03224564 A JPH03224564 A JP H03224564A
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bathtub
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sensor
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JP2289690A
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Hisato Haraga
久人 原賀
Yasutoshi Inatomi
康利 稲富
Kenji Moriyama
謙治 森山
Takashi Obata
小畑 隆志
Koichi Uchiyama
浩一 内山
Mitsuaki Hashida
橋田 光明
Akira Hyodo
明 兵頭
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、気泡発生浴槽における各種検出センサのデ
ータ信号処理制御に関するものである。
(ロ) 従来の技術 従来、浴槽本体とは別体に構成した浴湯循環ポンプを介
して浴槽本体中の浴湯を循環させながら、空気を吸入し
、浴湯と共に気泡を噴出ノズルから噴出するように構成
した気泡発生浴槽がある(特開昭59−135058)
しかも、かかる浴槽においては適当な個所に浴湯の温度
や圧力等を検出するセンサを設けて、その出力信号を制
御部にて受けて各種機器の制御を行うように構成するこ
とができる(特願平1−130617号、特願平1−1
37902号)。
例えば、温度検出センサで水温を検知するとそのデータ
信号を出力し、それが一定の温度以上のデータ信号の場
合は、安全のために浴湯循環ポンプの運転を停止するよ
うに制御する。
(ハ) 発明が解決しようとする課題 ところが、かかる検出センサにて検知したデータは1回
のデータでは正確性がないので、複数個のデータ信号を
必要とする。
そして、かかる複数個のデータ信号をいかに処理して正
確なデータとして採用するかは、このブタを基にした各
種機器の作動に大きな影響を及ぼす。
この発明では、かかるデータ処理において可及的正確な
データの採用ができるようにしたものである。
(ニ) 課題を解決するための手段 この発明は、浴槽本体と、同浴槽本体の外部に設置した
浴湯循環ポンプとの間に、浴湯循環流路を介設し、同流
路に連通連結した空気取入部より空気を吸入しながら、
気泡混じりの浴湯を浴槽本体に設けた複数個の噴出ノズ
ルより噴出可能に構成した気泡発生浴槽において、所定
個所に水温、水圧等の浴湯の状況を検出するセンサを配
設し、同センサによって得た複数のデータ信号を制御部
に出力して各種機器の作動制御が行えるべく構成すると
共に、同センサによって得たデータ信号のうち、4回の
データ信号の最大値と最小値のデータ信号を捨てその中
間の2個のデータ信号の平均値を採用するように制御し
てなる気泡発生浴槽における各種検出センサのデータ信
号処理制御を提供せんとするものである。
(ホ) 作用・効果 この発明では、浴湯循環ポンプの運転により噴出ノズル
より気泡混じりの浴湯を噴出させるものであり、かかる
気泡発生運転の過程で所要個所に設けた各種センサが水
温や水圧等を感知し、その検出データ信号を制御部に出
力して各種機器の作動を制御するものである。
この際に、センサから出力された信号のうち4回のデー
タ信号の最大値と最小値のデータ信号を捨てその中間の
2個のデータ信号の平均値を採用するものである。
すなわち、上記4個の検出値のうち、異常な検出値が1
個あっても、この異常検出値による悪影響を排除するこ
とができる。
なお、異常検出値が2個以上おこることは極めて希であ
り、更に、2個の異常検出値が大きい側、又は、小さい
側の片方に偏在するのは更に希であるから、異常検出値
を殆ど完全に排除できる。
従って、正確なデータ信号を採用できるため各種機器の
作動も正確に制御できる効果を有する。
(へ) 実施例 まず、本発明に係る気泡発生浴槽の全体的構成について
説明する。
第1図で示す(^)は、本発明に係る気泡発生浴槽であ
り、浴室内に設置した浴槽本体(B)及びこれに付設し
た各種機器と、屋外に設置した機能部ケース(E)内に
設置した各種機器とで構成されている。
浴槽本体(+3)は、上面開口箱型に形成した浴槽本体
(13)の前後壁及び左右側壁に、それぞれ足側・背側
・胸側の噴出ノズル(2)(3)(4)合計六個設けて
いる。
また、同浴槽本体(B)の周縁に一定幅の鍔状の縁部(
1)を形成し、同縁部(1)に空気取入部(5)と、赤
外線信号受信部(R1)と、操作パネル(93)とを設
けている。
そして、各噴出ノズル(2) (3) (4)は吸気バ
イブ(8)を介し空気取入部(5)と連通している。
機能部ケース(C)は、その内部に浴湯循環ポンプ(1
))と、ポンプ駆動用モータ(M)を制御するインバー
タ(1)と、同モータ(M)やノズル用弁体進退駆動用
モータ(Ml)を制御する制御部(C)、浴湯濾過用の
濾過機(1’)と、同濾過機(P)を制御する電動三方
弁(Ve)とを設けている。
そして、浴槽本体(B)の側壁下部に設けた吸水口(9
4)と浴湯循環ポンプ(P)の吸入口(32e)の間に
、浴槽本体(B)から浴湯循環ポンプ(P)へ浴湯を送
るための浴湯吸込バイブ(10)を介設すると共に、浴
湯循環ポンプ(P)と各噴出ノズル(2) (1)(4
)との間に、同ポンプ(P)から、浴槽本体(B)へ浴
湯を送るための浴湯弾送バイブ(11)を介設して浴湯
循環流路(D)を構成している。
(R1)はリモートコントローラ(R)からの赤外線信
号を受信する赤外線信号受信部であり、制御部(C)に
接続されている。
上記構成によって、リモートコントローラ(R)を操作
することで、制御部(C)を介して、後述するインバー
タ(+)の出力周波数を制御したり、ノズル用弁体進退
駆動用モータ(旧)や、浴湯噴出圧力を各噴出ノズル(
2)(3) (4)ごとに変更または調節したり、また
、電動三方弁(Ve)を制御して、濾過機(F)の作動
を制御することができる。
機能部ケース(E)は、第2図、第2a図で示すように
、略直方体形状に形成されており、内部に棚板(El)
を張設して内部空間を上下に二分割し、棚板(Bl)上
面に漏電ブレーカ(ELB) 、ファン(r’l)、絶
縁トランス(Tl)、’Ft源トシトランスr)、ノイ
ズフィルタ(F n )、インバータ(1)及び制御部
(C)を載設している。
インバータ(1)は、制御部(C)の制御のもとで出力
周波数を変更してポンプ駆動用モータ(M)の回転数を
無段階に変更するものであり、第3図で示すように、商
用電源(S)からの単相交流100Vの電力を、電源ト
ランス(T「)、整流器(「)、平滑コンデンサ(C「
)で直流200vに変換してインバータ(1)に内蔵し
たスイッチング回路(Sv)に供給し、同スイッチング
回路(Sv)のスイッチング周波数を、インバータ制御
回路(lc)を介し、制御部(C)からの制御コードに
対応して制御することにより、インバータ(1)の出力
周波数を任意に変更することができる。
したがって、制御部(C)からの制御により、ポンプ駆
動用モータ(M)と連結した浴湯循環ポンプ(P)の回
転数を変更して、同ポンプ(P)の吐出圧および吐出量
を無段階に変更することができることになる。
制御部(C)はインバータ(りの内側面に所定間隔を保
持して立設した基板(CI)上に設けられている。
そして、棚板(El)の下方には、濾過機(F)、浴湯
循環ポンプ(P)、電動三方弁(We)が配設されてい
る。
浴湯循環ポンプ(P)は第4図で示すように、ポンプケ
ーシング(32)内に、上段インペラー室(33)と下
段インペラー室(34)を相互に連通流路(32d)を
介して連通させて形成して、下段インペラー室(34)
をポンプケーシング(32)の下部−側に設けた浴湯吸
込路(32a)を介し浴湯吸込バイブ(10)と連通さ
せると共に、ポンプケーシング(32)の下部他側に設
けた浴湯弾送路(32b)を介して浴湯弾送バイブ(1
1)と連通させている。
そして、上下段インペラー室(33) (34)内の中
央部を上下に貫通する状態にインペラー軸(35)を軸
架し、同インペラー軸(35)に上段インペラー(33
a)と下段インペラー(34a)とを、それぞれ上下段
インペラー室(33)(34)内で同軸的に取付け、イ
ンペラー軸(35)を、ポンプケーシング(32)上に
一体的かつ水密状態に載設したポンプ駆動用モータ(M
)の駆動軸(39)に連動連結している。
浴湯吸込路(32a)の終端部に、整流板(29)を突
設して下段インペラー室(30に吸入される浴湯を整流
することによりポンプ効率を高めている。
また、上段インペラー室(33)の−側に設けた濾過弾
送路(32c)を介し、後述する濾過機(P)の引込み
パイプ(41)に連通させている。
(3B)はインペラー軸(35)に取付けiたメカニカ
ルシール、(39a)はポンプ駆動用モータ(M)のモ
ータケーシング、(39b)は回転子、(39c)は固
定磁極、(39d)はウォータースリンガを兼ねた冷却
ファン、(39o)は冷却吸気口、(391’)は冷却
排気口、(32e)は吸入口、(34b)は連通孔、(
32g)は上段吐水口、(Zl)は循環流れ方向、(z
2)は濾過流れ方向である。
上記構成により、ポンプ駆動用モータ(M)を回転させ
ると、浴槽本体(B)−浴湯吸込バイブ(10)−吸入
口(32e)→下段インペラー室(34)→浴湯強送路
(32b)−浴湯弾送バイブ(11)−浴槽本体(B)
の順で圧送される。また、下段インペラー室(34)中
に吸い込まれた浴湯の一部は、下段インペラー室(34
)一連通流路(32d)−上段インペラー室(33)−
引込みパイプ(41)→濾過機(P)→戻しパイプ(4
2)−浴湯弾送バイブ(11)−浴槽本体([3)の順
で循環する。
また、第5図で示すように、浴湯の水位を検出する圧力
センサ(Sp)の圧力伝達路を、浴湯循環ポンプ(P)
の浴温吸込路(32a)側壁I、J開口(Spl) L
、浴湯温度を検出する温度センサ(T)を下段インペラ
ー室(34)に設けている。したがって、浴槽本体(1
3)中の浴湯の水位及び温度は、浴湯循環ポンプ(1)
)のm!で1111定されることになる。
したがって、浴槽本体<8)中の浴湯の水位及び温度は
、浴湯循環ポンプ(P)の位置で測定されることになる
濾過機(F)は、濾材逆洗可能の降流型濾過機であり、
第6図で示すように、それぞれ有底略円筒状に形成した
上下シェル(28r) (28g)を、各開口部に周設
した上下フランジ(28d)(28e)を挿通した組立
ボルト(28c)により連結して濾過機本体(43a)
を形成して、濾過機本体(43a)内下部に支持網体(
43b)を張設し、その上方に上下バッフルプレート(
43d)(43r)を間隔を設けて張設し、下バッフル
プレート(43r)と支持網体(43b)との間に、同
網体(43b)上にビーズ状の濾材(43c)を充填し
ている。
そして、濾過機本体(43a)の上端部に、引込みパイ
プ(41)を介して浴湯循環ポンプ(P)の上段インペ
ラー室(33)に連通連結した引込みパイプ連結部(4
1a)と、排気パイプ(28)を介し浴湯弾送バイブ(
11)に連通した排気パイプ連結部(Ha)を設け、同
本体(43a)の下端部に、戻しパイプ(42)を介し
浴湯弾送パイプ(11)に連通連結した戻しパイプ連結
部(42a)を設けている。
(28b)は補強リブ、(29a)はOリングである。
電動三方弁(We)は、引込みパイプ(41)の中途部
に接続されており、同三方弁(Ve)の一端に排水パイ
プ(46)を接続して、同三方弁(We)の流路切換に
より、前記上段インペラー室(33)からの浴湯を、濾
材(43c)で形成された4層を上から下に通過させて
浴湯を濾過するか、または、逆洗、すなわち、浴湯循環
ポンプ(P)の下段インペラー室(34)からの浴湯を
、濾過機本体(43a)中において昇流させて上記4層
を崩し、濾材(43c)を流動させることで、濾材(4
3c)に堆積または付着した濾滓を洗浄し排水パイプ(
46)から排出することのいずれかを選択できるように
している。
次に浴槽本体(B)に配設した各種機器について説明す
る。
足側・胸側・背側噴出ノズル(2)(3) (4)は、
それぞれ浴湯の噴出量及び噴出圧を自動的に変更可能に
構成した同一構成の噴出量自動可変噴出ノズルを使用し
ており、第7図を参照して説明する。
噴出ノズル(2)(3) (4)は、浴槽本体(B)の
側壁に開設した噴出ノズル接続口(9)に、取り付けら
れた有底筒状のノズル本体(20)と、同ノズル本体(
20)内に浴槽本体(B)側から嵌入した弁座形成筒体
(2りと、同弁座形成筒体(2I)に形成した弁座(2
1a)に後方から接離する噴出m調節用弁体(22)と
、同噴出量調節用弁体(22)に上記接離作動を行わせ
るノズル用弁体進退駆動用モータ(Ml)と、上記弁座
形成筒体(21)の前部に首振り自在に支持したスロー
ト(24)とで構成されている。
また、ノズル本体く20)中央部の内周壁に、吸気パイ
プ連結部(20b)を開口し、吸気パイプ(8)を介し
、弁座形成筒体(21)内部と空気取入部(5)とを連
通させている。
また、ノズル本体(20)後部の内周壁に、弾送バイブ
連結部(20c)を開口して、弁座形成筒体(21)後
部の内部と浴湯弾送バイブ(11)とを連通させている
ノズル用弁体進退駆動用モータ(Ml)はステッピング
モータであって、噴出量調節用弁体(22)との間にボ
ールスクリュー機構(BS)を介設して、噴出m調節用
弁体(22)を、弁座(21a)に接離させることがで
きるようにしている。
(230はマグネットと磁気ホール素子よりなる弁体位
置センサである。
上記構成によって、浴湯循環ポンプ(P)からの浴湯は
、弁座(21a)と噴出量調節用弁体(22)との間隙
を通過し、弁座(21a)から噴出する浴湯によって負
圧が発生し、空気屑入部(5)からの空気を噴出浴湯中
に混入させることができ、更に、ノズル用弁体進退駆動
用モータ(Ml)の作動で、浴湯噴出の強さを調節する
ことができる。
なお、各噴出ノズル(2) (3) (4)は同一構成
ではあるが、各噴出ノズル(2) (3) (4)のノ
ズル用弁体進退駆動用モータ(Ml)は、制御部(C)
によって個別に制御されており、したがって、各噴出ノ
ズル(2) (3) (4)に、それぞれ異なる浴湯噴
出形態をとらせることができる。
空気取入部(5)は、第8図で示すように、浴槽本体(
D)の縁部(1)に設けられており、同字気取入部本体
(80)の上面開口部を左右側開口の蓋体(82)でカ
ハーシ、同量体(82)の外側にのみ形成された空気取
入口(82a)により、空気取入部本体(80)内部を
外気に連通させている。
また、空気取入部本体(8o)の底面中央部を、吸気ハ
イフ(8)を介して各噴出ノズル(2)(3)(4) 
1.:連通させている。(92)はサイレンサである。
制御部(C)は、前記基板(Ct)上に配設されており
、第1図に示すようにマイクロプロセッサ(5o)と、
入出力インターフェース(51)(52)と、メモリ(
53)とで構成されており、入力インターフェース(5
I)には、弁体位置センサ(23j) 、圧力センサ(
Sp)、温度センサ(T)と赤外線信号受信部(R1)
とを接続している。
出力インターフェース(52)には、インバータ(1)
、ノズル用弁体進退駆動用モータ(Ml)、電動三方弁
(Ve)及び各種表示ランプ等を接続している。
メモリ(53)は、上記各センサがらの信号や、リモー
トコントローラ(R)からの信号に基づいて、各モータ
(M) (Ml)及び電動三方弁(Ve)等を制御して
、各噴出ノズル(2)(3)(4)に6種類の浴湯ブロ
ーモードと、各ブローモードについて3種類のバリエー
ションとを実行させることができるプログラムを記憶し
ている。
なお、人力インターフェース(51)に接続した圧力セ
ンサ(Sp)、温度センサ(T)の検出値は、偶然の要
因でバラツキやすく、また、同検出値がデータ信号とし
て制御部(C)に伝送される間にも、ノイズが混入しや
すいものであり、−回の検出値データを正確なものとし
て、気泡発生浴槽(A)の運転を制御するのでは、誤動
作を引き起こす可能性がある。
そこで本発明では、1回の検出値データ読込みごとに、
各センサ(Sp) (T)の検出値をデータ信号として
、非常に短い時間間隔(約100 g+see )で連
続して4回制御部(C)に読込み、その内の最大値と最
小値を切捨てて、中間の2個の検出値データの平均値を
確定検出値データとして採用することにより、偶然の要
因で発生するデータ信号の大きなバラツキを排除して、
必要十分な正確さで検出値を統計的に確定することがで
きる。
すなわち、非常に短い時間間隔で連続して制御部(C)
に人力した4個のデータ信号は、浴湯状態が変化する速
度に比べ充分に短い時間間隔で検出されるので、同一状
態の浴湯の状態を検出しているものと考えて差支えなく
、また、データ信号のバラツキは、正規分布に従うもの
と考えるのが妥当である。
したがって、かかる4個のデータ信号の最大、最小値を
除いた中間の2個のデータ信号に、偶然の要因で大きく
バラツキが生ずる確率が極めて低くなり、かかる2個の
データ信号の平均値を採用することで、真の値に近い検
出値データを確定できる確1鳴が非常に高くなる。
かかる各センサ(Sp)(T)の検出値データはは、後
で説明する気泡発生浴槽(^)の運転に用いられ、正確
な運転に貢献するものである。
リモートコントローラ(R)は、第9図で示すように、
その正面にON・OFFスイッチ、各ブローモードスイ
ッチ等、気泡発生浴槽(^)を制御するための各種スイ
ッチ群(R4)と、同浴槽(A)の運転状態を表示する
液晶パネル(R5)とを配設しており、また、その前端
部に赤外線信号発信部(R3)を設けて、上記各スイッ
チからの電気信号を、予めδスイッチごとに設定したシ
リアルコード信号に変換し、赤外線信号発信部(R3)
から赤外線をキャリアとして発信する。
上記シリアルコード信号は、次に説明する赤外線信号受
信部(R1)で受信され、電気信号に変換されて、制御
部(C)の入力インターフェース(51,)に入力し、
同人力信号によりメモリ(53)に記憶させた制御プロ
グラムに従って、該当するアクチュエータの作動を制御
することにより、気泡発生浴槽(^)を各スイッチの操
作に対応した運転状態にすることができる。
赤外線信号受信部(旧)は、第10図で示すように、空
気取入部(5)の蓋体(82)の上部に操作パネル(9
3)と共に配設されており、同パネル(93)には前記
リモートコントローラ(R)と同様の各種スイッチと各
スイッチに対応した運転状態表示用LEDと、濾過機洗
浄スイッチとが配設されている。
上記構成により、浴湯面上におけるリモートコントロー
ラ(R)、または操作パネル(93)のスイッチ操作に
より、ポンプ駆動用モータ(M)、ノズル用弁体進退駆
動用モータ(旧)等アクチュエータの作動を制御して、
浴湯循環ポンプ(P)の回転数、各噴出ノズル(2)(
3)(4)の噴出量調節用弁体(22)の開閉量を調節
して、各噴出ノズルから噴出する浴湯の噴出量、噴出圧
を制御して、前記各種ブローモードスイッチに該当する
浴湯のブローモード及びそのバリエーションを選択する
ことができる。
また、前記操作パネル(93)に設けた濾過機洗浄スイ
ッチのON・OFFにより、制御プログラムのタイマー
機能を利用して、一定時間だけ電動三方弁(vO)を切
換えて、濾過機(P)の濾材の逆洗をすることができる
以下、上記気泡発生浴槽(A)の運転を第11図のフロ
ーチャートに基き説明する。
第11図はメインルーチンを示しており、電源をON 
(200)すると、すべての噴出ノズル(2) (3)
(4)のノズル用弁体進退駆動用モーター(旧)とイン
バータ(1)の出力周波数等が初期設定される(2■)
なお、上記初期化された状態では、各噴出ノズル(2)
 (3) (4)の弁体(22)は、全開位置から6■
−開弁しており、浴湯をスムーズに給排水できるように
している。
上記初期化中は、浴湯循環ポンプ(P)は運転停止状態
(215)を保持し、制御部(C)は圧力センサ(Sp
)及び温度センサ(T)からの入力待ちの状態になって
おり、温度センサ(T)で浴湯温度を検出して(220
) 、これが5℃〜50℃の範囲内であれば(Y)、運
転スイッチの状態を検出して(225) 、ONであれ
ば(Y)、圧力センサ(Sp)の出力から浴槽水位を検
出して(227) 、ブロー運転可能な水位以上であり
(Y)、かつ温度センサ(T)で浴湯温度を検出して(
230) 、ブロー運転可能な水温であれば(Y)、リ
モートコントローラ又は操作パネルからの各種ブロー運
転又は濾過機洗浄等の指示入力にしたがって、そのサブ
ルーチンを実行する(500)。
次いで、運転スイッチのON・OFFを検出して(99
5) 、ONであれば(Y) 、(230)のステップ
に戻り、上記サブルーチンの実行を継続する。
また、(220)のステップで、ブロー運転可能な水温
でなければ(N)、浴湯水位を検出しく235)、ブロ
ー運転可能な水位以上であれば(Y)、浴湯温度を検出
しく237) 、5℃未満であれば(Y)、凍結防出運
転サブルーチン(300)を実行する。
なお、(237)のステップで浴湯温度が5℃以下でな
ければ(N)、高水温警告(400)を行って、運転停
止する(215)。
また、(235)のステップでブロー運転可能な水位以
下であれば(N)、水位低下警告(410)を行って、
ブロー運転を停止する(215)。
なお、ブロー運転可能な水位とは、少なくとも、浴湯の
水位が浴槽本体(B)に設けた吸水口(94)、及び、
最高所にある噴出ノズルの上端位置よりも高位置にある
などの諸条件を満たしていることであり、浴湯温度が5
℃〜50℃の範囲内にある場合をブロー運転可能な水温
としている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)浴槽本体と、同浴槽本体の外部に設置した浴湯循環
    ポンプとの間に、浴湯循環流路を介設し、同流路に連通
    連結した空気取入部より空気を吸入しながら、気泡混じ
    りの浴湯を浴槽本体に設けた複数個の噴出ノズルより噴
    出可能に構成した気泡発生浴槽において、 所定個所に水温、水圧等の浴湯の状況を検出するセンサ
    を配設し、同センサによって得た複数のデータ信号を制
    御部に出力して各種機器の作動制御が行えるべく構成す
    ると共に、同センサによって得たデータ信号のうち、4
    回のデータ信号の最大値と最小値のデータ信号を捨てそ
    の中間の2個のデータ信号の平均値を採用するように制
    御してなる気泡発生浴槽における各種検出センサのデー
    タ信号処理制御。
JP2289690A 1990-01-31 1990-01-31 気泡発生浴槽における各種検出センサのデータ信号処理制御 Pending JPH03224564A (ja)

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