JP2842266B2 - 燃焼装置の異常検出方法 - Google Patents
燃焼装置の異常検出方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃焼装置における装
置の汚れや調整不良等の異常を検出する方法に関するも
のである。
置の汚れや調整不良等の異常を検出する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼装置においては、性能や安全性を向
上するために、燃焼装置の各種状態を監視し、異常が検
出された場合には、その旨を報知すると共に、燃焼装置
を停止させたり、次の制御段階への移行を遮断する構成
となっている。前記燃焼装置の異常状態の一つに、「着
火遅れ」と称されるものがあり、これは、点火動作を開
始してから実際に着火されるまでの時間が正常時よりも
長くなった状態のことである。尚、本書では、この「着
火遅れ」を、燃焼装置が着火しない状態（所謂不着火）
を含めた異常現象を表すものとして扱う。この着火遅れ
は、燃焼装置の各部の汚れや、調整不良、経時的な性能
劣化を原因とするものである。前記燃焼装置の各部の汚
れとしては、スパークプラグ、バーナノズルやバッフル
板等の、煤や未燃分等の固着による汚れが挙げられる。
例えば、スパークプラグや、その対向電極となるバーナ
ノズル、バッフル板が汚れていると、スパークの発生が
弱くなり、著しい場合には、全く発生しなくなり、点火
ができなくなる。前記の調整不良としては、スパークギ
ャップの設定や、空気量と燃料供給量のバランスの崩れ
による空気量の過不足があり、また経年的な性能劣化と
しては、点火トランスの出力電圧の低下やスパークプラ
グの消耗等がある。
上するために、燃焼装置の各種状態を監視し、異常が検
出された場合には、その旨を報知すると共に、燃焼装置
を停止させたり、次の制御段階への移行を遮断する構成
となっている。前記燃焼装置の異常状態の一つに、「着
火遅れ」と称されるものがあり、これは、点火動作を開
始してから実際に着火されるまでの時間が正常時よりも
長くなった状態のことである。尚、本書では、この「着
火遅れ」を、燃焼装置が着火しない状態（所謂不着火）
を含めた異常現象を表すものとして扱う。この着火遅れ
は、燃焼装置の各部の汚れや、調整不良、経時的な性能
劣化を原因とするものである。前記燃焼装置の各部の汚
れとしては、スパークプラグ、バーナノズルやバッフル
板等の、煤や未燃分等の固着による汚れが挙げられる。
例えば、スパークプラグや、その対向電極となるバーナ
ノズル、バッフル板が汚れていると、スパークの発生が
弱くなり、著しい場合には、全く発生しなくなり、点火
ができなくなる。前記の調整不良としては、スパークギ
ャップの設定や、空気量と燃料供給量のバランスの崩れ
による空気量の過不足があり、また経年的な性能劣化と
しては、点火トランスの出力電圧の低下やスパークプラ
グの消耗等がある。
【０００３】そして、このような着火遅れが生じると、
この着火遅れの間に炉内に供給された燃料が一気に燃焼
するため、炉圧の急激な上昇と共に、この燃焼ガスが排
気経路や空気流路に流入し、例えば排気筒においては、
破損事故を引き起こす等の障害をもたらす。このような
障害は、特に、気体燃料を用いた燃焼装置において重大
な問題となる。
この着火遅れの間に炉内に供給された燃料が一気に燃焼
するため、炉圧の急激な上昇と共に、この燃焼ガスが排
気経路や空気流路に流入し、例えば排気筒においては、
破損事故を引き起こす等の障害をもたらす。このような
障害は、特に、気体燃料を用いた燃焼装置において重大
な問題となる。
【０００４】そのため、一般には、この着火遅れの検出
方法としては、火炎検出器を利用し、点火動作を開始し
てから火炎が検出されるまでの時間と設定値と比較する
ことによって行っている。
方法としては、火炎検出器を利用し、点火動作を開始し
てから火炎が検出されるまでの時間と設定値と比較する
ことによって行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の着火遅れの検出
方法では、火炎の形成位置に合わせて火炎検出器を配置
しなければならず、火炎を臨む位置に配置する必要があ
るため、火炎からの熱や煤等の付着による経年変化も無
視することはできない。そこでこの発明が解決しようと
する課題は、前述のような火炎検出器を用いた着火遅れ
の検出方法に代えて、他の手法により、確実に検出する
ことのできる燃焼装置の異常検出方法を提供することで
ある。
方法では、火炎の形成位置に合わせて火炎検出器を配置
しなければならず、火炎を臨む位置に配置する必要があ
るため、火炎からの熱や煤等の付着による経年変化も無
視することはできない。そこでこの発明が解決しようと
する課題は、前述のような火炎検出器を用いた着火遅れ
の検出方法に代えて、他の手法により、確実に検出する
ことのできる燃焼装置の異常検出方法を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
に鑑みてなされたもので、空気経路内の燃焼用空気の供
給圧力を監視し、着火信号後の前記供給圧力が所定の圧
力値に達するまでの時間ΔＴを計測し、この時間ΔＴ
が、予め設定した基準値Ｔ0 より大きい場合に、燃焼装
置に異常が発生していると判定するようにしたことを特
徴とする燃焼装置の異常検出方法を提供するものであ
る。
に鑑みてなされたもので、空気経路内の燃焼用空気の供
給圧力を監視し、着火信号後の前記供給圧力が所定の圧
力値に達するまでの時間ΔＴを計測し、この時間ΔＴ
が、予め設定した基準値Ｔ0 より大きい場合に、燃焼装
置に異常が発生していると判定するようにしたことを特
徴とする燃焼装置の異常検出方法を提供するものであ
る。
【０００７】
【作用】この発明において、空気経路(4) 内の燃焼用空
気の供給圧力Ｐの変化を監視し、着火信号発信後、前記
供給圧力Ｐが所定の圧力Ｐ0 に達するまでの時間ΔＴを
測定する。そして、この時間ΔＴが所定の値Ｔ0 よりも
大きいときに、前記燃焼装置(1)に異常が発生している
と判定する。
気の供給圧力Ｐの変化を監視し、着火信号発信後、前記
供給圧力Ｐが所定の圧力Ｐ0 に達するまでの時間ΔＴを
測定する。そして、この時間ΔＴが所定の値Ｔ0 よりも
大きいときに、前記燃焼装置(1)に異常が発生している
と判定する。
【０００８】
【実施例】以下、この発明をボイラにおける燃焼装置に
適用した具体的な一実施例について図面に基づいて説明
する。図１はこの発明の具体的一実施例を示す概略構成
図、図２は、この発明に係る検知方法におけるの判定要
領の説明図である。
適用した具体的な一実施例について図面に基づいて説明
する。図１はこの発明の具体的一実施例を示す概略構成
図、図２は、この発明に係る検知方法におけるの判定要
領の説明図である。
【０００９】図面において、燃焼装置(1) は、ボイラ
(2) の上部に取付けられている。この燃焼装置(1) は、
燃料配管(3) と燃焼用の空気経路であるウインドボック
ス(4) を備えている。この燃料配管(3) にはその途中に
燃料弁(5) を接続してあり、ウインドボックス(4) には
その上流端に送風機(6) を接続してある。燃料弁(5) 並
びに送風機(6) は周知の燃焼制御装置(7) によって制御
される。ウインドボックス(4) には、前述の燃焼用空気
の供給圧力Ｐを検出するための圧力検出器(8) を取付け
てあり、この圧力検出器(8) の出力は、前記燃焼制御装
置(7) に接続してある。
(2) の上部に取付けられている。この燃焼装置(1) は、
燃料配管(3) と燃焼用の空気経路であるウインドボック
ス(4) を備えている。この燃料配管(3) にはその途中に
燃料弁(5) を接続してあり、ウインドボックス(4) には
その上流端に送風機(6) を接続してある。燃料弁(5) 並
びに送風機(6) は周知の燃焼制御装置(7) によって制御
される。ウインドボックス(4) には、前述の燃焼用空気
の供給圧力Ｐを検出するための圧力検出器(8) を取付け
てあり、この圧力検出器(8) の出力は、前記燃焼制御装
置(7) に接続してある。
【００１０】ここで、この実施例における燃焼制御装置
(7) について説明する。まず、ボイラの運転を開始する
と、燃焼制御装置(7) は、実際の燃焼に先だって送風機
(6) を起動し、炉内の掃気を行う（プレパージ）。所定
時間のプレパージ動作後、燃料弁(5) を開いて燃料の供
給を開始する。この燃料は着火装置（図示省略）により
着火され、実際の燃焼が開始される。そして、ボイラ
(2) への要求負荷が減少した場合に燃焼装置(1) を一旦
停止して待機状態におく場合、或は、所望時間の運転の
後、ボイラ(2) の運転を停止させる場合に際しては、ま
ず、燃料弁(5) を閉じて燃料の供給を停止することによ
り消火を行い、次に、送風機(6) をそのまま稼働して燃
焼後の排気ガスを炉内から掃気する（ポストパージ）。
このポストパージ動作を所定時間行った後、送風機(6)
を停止させる。尚、この燃焼動作に際して、風量と燃料
量を制御し、燃焼量を調整する場合がある。例えば、風
量の調整に関しては、送風機(6) の下流側に風量調節ダ
ンパを設ける方法、インバータ等により送風機(6) の回
転数を制御する方法等があり、燃料量の調整に関して
は、燃料配管(3) を並列的に設けて各燃料配管(3) の燃
料弁(5) を選択的に開閉する方法、流量を適宜の量に調
整可能な形式の制御弁を燃料弁(5) として用いる方法等
がある。
(7) について説明する。まず、ボイラの運転を開始する
と、燃焼制御装置(7) は、実際の燃焼に先だって送風機
(6) を起動し、炉内の掃気を行う（プレパージ）。所定
時間のプレパージ動作後、燃料弁(5) を開いて燃料の供
給を開始する。この燃料は着火装置（図示省略）により
着火され、実際の燃焼が開始される。そして、ボイラ
(2) への要求負荷が減少した場合に燃焼装置(1) を一旦
停止して待機状態におく場合、或は、所望時間の運転の
後、ボイラ(2) の運転を停止させる場合に際しては、ま
ず、燃料弁(5) を閉じて燃料の供給を停止することによ
り消火を行い、次に、送風機(6) をそのまま稼働して燃
焼後の排気ガスを炉内から掃気する（ポストパージ）。
このポストパージ動作を所定時間行った後、送風機(6)
を停止させる。尚、この燃焼動作に際して、風量と燃料
量を制御し、燃焼量を調整する場合がある。例えば、風
量の調整に関しては、送風機(6) の下流側に風量調節ダ
ンパを設ける方法、インバータ等により送風機(6) の回
転数を制御する方法等があり、燃料量の調整に関して
は、燃料配管(3) を並列的に設けて各燃料配管(3) の燃
料弁(5) を選択的に開閉する方法、流量を適宜の量に調
整可能な形式の制御弁を燃料弁(5) として用いる方法等
がある。
【００１１】さて、この発明は、空気経路（この実施例
ではウインドボックス(4) ）内の燃焼用空気の供給圧力
Ｐを監視することによって燃焼装置(1) に異常が発生し
ていることを判定するようにしたものであるから、前記
燃焼制御装置(7) には、以下の機能を有する。即ち、前
記圧力検出器(8) からの圧力検出信号に基づいて、ウイ
ンドボックス(4) 内における燃焼用空気の供給圧力Ｐを
監視し、着火信号（燃焼指示信号）が発せられた後、前
記供給圧力Ｐが所定の圧力値Ｐ0 に達するまでの時間Δ
Ｔを計測し、この時間ΔＴが、予め設定した基準値Ｔ0
より大きい場合に、燃焼装置(1) に異常が発生したと判
断する。そしてこの判断により、所定の報知装置（図示
省略）により、燃焼装置(1) に異常が生じた旨の信号を
出力する。この信号は、燃焼装置に異常が生じたことを
報知したり、燃焼制御の各ステップにおいてインターロ
ックをかけて燃焼を停止させたり、次回の起動を防止す
る等の制御信号として用いられる。
ではウインドボックス(4) ）内の燃焼用空気の供給圧力
Ｐを監視することによって燃焼装置(1) に異常が発生し
ていることを判定するようにしたものであるから、前記
燃焼制御装置(7) には、以下の機能を有する。即ち、前
記圧力検出器(8) からの圧力検出信号に基づいて、ウイ
ンドボックス(4) 内における燃焼用空気の供給圧力Ｐを
監視し、着火信号（燃焼指示信号）が発せられた後、前
記供給圧力Ｐが所定の圧力値Ｐ0 に達するまでの時間Δ
Ｔを計測し、この時間ΔＴが、予め設定した基準値Ｔ0
より大きい場合に、燃焼装置(1) に異常が発生したと判
断する。そしてこの判断により、所定の報知装置（図示
省略）により、燃焼装置(1) に異常が生じた旨の信号を
出力する。この信号は、燃焼装置に異常が生じたことを
報知したり、燃焼制御の各ステップにおいてインターロ
ックをかけて燃焼を停止させたり、次回の起動を防止す
る等の制御信号として用いられる。
【００１２】以上の構成において、ボイラ(2) を起動す
ると、燃焼制御装置(7) は、前述のように送風機(6) を
起動してプレパージ動作を行った後、燃料弁(5) を開い
て実際の燃焼を開始する。このプレパージ動作並びに燃
焼動作中、圧力検出器(8) は、送風機(6) からのウイン
ドボックス(4) 内に流入する燃焼用空気の圧力Ｐを監視
し、その検出信号を燃焼制御装置(7) に出力している。
ここで、前記燃焼制御装置(7) から燃料弁(5) を開ける
べく燃焼指示信号が発せられた前後において、前記ウイ
ンドボックス(4) 内の圧力変化について前記図２を利用
して説明する。
ると、燃焼制御装置(7) は、前述のように送風機(6) を
起動してプレパージ動作を行った後、燃料弁(5) を開い
て実際の燃焼を開始する。このプレパージ動作並びに燃
焼動作中、圧力検出器(8) は、送風機(6) からのウイン
ドボックス(4) 内に流入する燃焼用空気の圧力Ｐを監視
し、その検出信号を燃焼制御装置(7) に出力している。
ここで、前記燃焼制御装置(7) から燃料弁(5) を開ける
べく燃焼指示信号が発せられた前後において、前記ウイ
ンドボックス(4) 内の圧力変化について前記図２を利用
して説明する。
【００１３】図２において、縦軸はウインドボックス
(4) 内の圧力変化、横軸は時間である。まず、図２にお
いて実線で示す圧力変化は、正常時のものであって、燃
焼開始信号によって燃料弁(5) が開いて着火し、炉内に
おける燃焼により、炉内圧力が増大するため、送風機
(6) からウインドボックス(4) 内に流入する空気は抵抗
を受け、ウインドボックス(4) における燃焼用空気の供
給圧力Ｐは、プレパージ時の圧力Ｐ1 よりも上昇する。
そして、定常燃焼に移行した時点では、炉内では定常的
に燃焼し、所定の炉内圧（圧損）で燃焼用空気は流通す
る。従って、定常燃焼時のウインドボックス(4) 内の供
給圧力Ｐ2 は、図２に示すように、着火前の圧力Ｐ1 と
比べ、若干上昇する。
(4) 内の圧力変化、横軸は時間である。まず、図２にお
いて実線で示す圧力変化は、正常時のものであって、燃
焼開始信号によって燃料弁(5) が開いて着火し、炉内に
おける燃焼により、炉内圧力が増大するため、送風機
(6) からウインドボックス(4) 内に流入する空気は抵抗
を受け、ウインドボックス(4) における燃焼用空気の供
給圧力Ｐは、プレパージ時の圧力Ｐ1 よりも上昇する。
そして、定常燃焼に移行した時点では、炉内では定常的
に燃焼し、所定の炉内圧（圧損）で燃焼用空気は流通す
る。従って、定常燃焼時のウインドボックス(4) 内の供
給圧力Ｐ2 は、図２に示すように、着火前の圧力Ｐ1 と
比べ、若干上昇する。
【００１４】ここで、前述のように燃焼装置(1) の各部
の汚れや、調整不良、経時的な性能劣化が生じている
と、図２において点線で示すように、供給圧力Ｐの変化
は所定時間遅れてから上昇を始め、正常時よりも高い圧
力値にまで上昇する。これは、着火までの間に、ボイラ
(2) の炉内に流入した可燃性の気体に一気に着火され燃
焼し始めたことによるものである。
の汚れや、調整不良、経時的な性能劣化が生じている
と、図２において点線で示すように、供給圧力Ｐの変化
は所定時間遅れてから上昇を始め、正常時よりも高い圧
力値にまで上昇する。これは、着火までの間に、ボイラ
(2) の炉内に流入した可燃性の気体に一気に着火され燃
焼し始めたことによるものである。
【００１５】そして、この後定常燃焼に移行したとき
は、前記正常着火時と同様に、所定の炉内圧（換言すれ
ば、圧損）で燃焼用空気は流通し、図２に示すように、
着火前と比べ、ウインドボックス(4) 内の供給圧力Ｐは
若干上昇し、圧力Ｐ2 となる。この着火時の圧力上昇
は、前記圧力検出器(8) によって検出されるが、燃焼制
御装置(7) は、前記供給圧力Ｐが、所定の圧力値Ｐ0 に
達するまでの時間ΔＴを計測する。尚、この場合の時間
ΔＴ（ΔＴ2 ）は、前記の着火遅れにより、図２に示す
ように、正常時（ΔＴ1 ）に比べて長くなっている。そ
して、この時間ΔＴが設定値Ｔ0 以上である場合には、
燃焼装置(1) に異常が生じていると判断する。
は、前記正常着火時と同様に、所定の炉内圧（換言すれ
ば、圧損）で燃焼用空気は流通し、図２に示すように、
着火前と比べ、ウインドボックス(4) 内の供給圧力Ｐは
若干上昇し、圧力Ｐ2 となる。この着火時の圧力上昇
は、前記圧力検出器(8) によって検出されるが、燃焼制
御装置(7) は、前記供給圧力Ｐが、所定の圧力値Ｐ0 に
達するまでの時間ΔＴを計測する。尚、この場合の時間
ΔＴ（ΔＴ2 ）は、前記の着火遅れにより、図２に示す
ように、正常時（ΔＴ1 ）に比べて長くなっている。そ
して、この時間ΔＴが設定値Ｔ0 以上である場合には、
燃焼装置(1) に異常が生じていると判断する。
【００１６】尚、以上の着火動作以後にボイラ(2) への
要求負荷が減少した場合或は、ボイラ(2) の運転を停止
させる場合には、燃焼制御装置(7) は、燃料弁(5) を閉
じて消火を行ない、送風機(6) をそのまま稼働して所定
時間ポストパージを行う。そして所定時間のポストパー
ジを行った後、送風機(6) を停止させる。送風機(6)が
停止すると、ウインドボックス(4) 内には燃焼用空気の
供給はなくなり、圧力もほぼ大気圧となる。以上のよう
にして、燃焼装置(1) の稼働時には、毎回、着火遅れの
検出を容易に行えるため、燃焼装置(1) の異常を確実に
把握でき、異常検出を精度良く行うことができる。
要求負荷が減少した場合或は、ボイラ(2) の運転を停止
させる場合には、燃焼制御装置(7) は、燃料弁(5) を閉
じて消火を行ない、送風機(6) をそのまま稼働して所定
時間ポストパージを行う。そして所定時間のポストパー
ジを行った後、送風機(6) を停止させる。送風機(6)が
停止すると、ウインドボックス(4) 内には燃焼用空気の
供給はなくなり、圧力もほぼ大気圧となる。以上のよう
にして、燃焼装置(1) の稼働時には、毎回、着火遅れの
検出を容易に行えるため、燃焼装置(1) の異常を確実に
把握でき、異常検出を精度良く行うことができる。
【００１７】また、このように、常に燃焼装置(1) の状
態を監視することにより、燃焼装置(1) の劣化による異
常を事前に察知することができるため、燃焼装置(1) の
保守点検を運転停止期間に合わせることができる。尚、
以上の実施例において、燃焼開始時期を燃料弁の開弁時
期としているが、制御上においてタイミングが予め決定
されているものであれば、例えば点火トランス（スパー
クプラグ）の作動時期等を利用しても構わない。
態を監視することにより、燃焼装置(1) の劣化による異
常を事前に察知することができるため、燃焼装置(1) の
保守点検を運転停止期間に合わせることができる。尚、
以上の実施例において、燃焼開始時期を燃料弁の開弁時
期としているが、制御上においてタイミングが予め決定
されているものであれば、例えば点火トランス（スパー
クプラグ）の作動時期等を利用しても構わない。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明は、空気経路内
の燃焼用空気の圧力が、着火信号発信後、所定の圧力に
達するまでの時間を監視することにより前記燃焼装置に
異常が発生していると判定するようにしたものであるか
ら、経年的なバーナの汚れ、燃焼調整の不良等による異
常を確実に検出でき、バーナの掃除、燃焼調整等の対応
も即時に実行できる。更に、この発明によれば、着火信
号発信後、前記空気経路内の圧力が所定の圧力に達する
までの時間を監視するものであるから、前記のような経
年変化の程度も監視することができ、従って、前述のよ
うな不着火等の重大な異常に陥るのを未然に防止でき
る。
の燃焼用空気の圧力が、着火信号発信後、所定の圧力に
達するまでの時間を監視することにより前記燃焼装置に
異常が発生していると判定するようにしたものであるか
ら、経年的なバーナの汚れ、燃焼調整の不良等による異
常を確実に検出でき、バーナの掃除、燃焼調整等の対応
も即時に実行できる。更に、この発明によれば、着火信
号発信後、前記空気経路内の圧力が所定の圧力に達する
までの時間を監視するものであるから、前記のような経
年変化の程度も監視することができ、従って、前述のよ
うな不着火等の重大な異常に陥るのを未然に防止でき
る。
【図１】この発明をボイラの燃焼装置に適用した具体的
一実施例を示す概略構成図である。
一実施例を示す概略構成図である。
【図２】この発明に係る検知方法における異常の判定要
領の説明図である。
領の説明図である。
(1) 燃焼装置 (2) ボイラ (3) 燃料配管 (4) ウインドボックス (5) 燃料弁 (6) 送風機 (7) 燃焼制御装置 (8) 圧力検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23N 5/18 F23N 5/24
Claims (1)
- 【請求項１】 空気経路(4) 内の燃焼用空気の供給圧力
を監視し、着火信号後の前記供給圧力が所定の圧力値Ｐ
0 に達するまでの時間ΔＴを計測し、この時間ΔＴが、
予め設定した基準値Ｔ0 より大きい場合に、燃焼装置
(1) に異常が発生していると判定するようにしたことを
特徴とする燃焼装置の異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33182394A JP2842266B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃焼装置の異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33182394A JP2842266B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃焼装置の異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159463A JPH08159463A (ja) | 1996-06-21 |
| JP2842266B2 true JP2842266B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=18248046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33182394A Expired - Fee Related JP2842266B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 燃焼装置の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842266B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015102262A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 三浦工業株式会社 | 圧力測定装置及び該圧力測定装置を備えるボイラ |
| JP6981798B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2021-12-17 | アズビル株式会社 | 燃焼システム、及び、不調判定装置 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP33182394A patent/JP2842266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08159463A (ja) | 1996-06-21 |
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