JPH05340537A - 温風暖房機のタイマー運転装置 - Google Patents
温風暖房機のタイマー運転装置Info
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- JPH05340537A JPH05340537A JP4145270A JP14527092A JPH05340537A JP H05340537 A JPH05340537 A JP H05340537A JP 4145270 A JP4145270 A JP 4145270A JP 14527092 A JP14527092 A JP 14527092A JP H05340537 A JPH05340537 A JP H05340537A
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Abstract
し、むだな燃焼をすることなく快適なタイマー運転を実
現することを目的としている。 【構成】 このタイマー装置は、暖房を必要とする時刻
を設定するタイマー時刻設定部1と、室温を検出する室
温検出部2と、所望の温度を設定する温度設定部3と、
被暖房空間の広さ加減を設定する広さ設定部4と、室温
と設定温度と広さ情報から室温が設定温度に到達するま
での時間を演算する到達時間推測演算部5と、この到達
時間推測演算部5により算出された時間だけ前記タイマ
ー設定時刻より早く運転を開始する運転制御部6とで構
成してある。したがってこの構成によれば、タイマー運
転作動時の室温が高くても、低くても、また、設定温度
が高くても、低くても広さ情報を基に前だし時間を決定
するので、正確な前だし時間の設定ができ、むだな燃焼
や熱すぎ寒すぎ等のない効率的で快適なタイマー運転が
出来る。
Description
風機等の温風暖房機のタイマー運転装置に関するもので
ある。
転装置は特開昭62−297642号公報に開示されて
いるように、設定時刻に室温がほぼ設定温度になるよう
に、その日の室温と設定温度の温度差△Tの大小によっ
て設定時刻よりも前に燃焼を開始する(以下、燃焼時間
の前だしと称す)ようになっている。この特開昭62−
297642号公報によれば現在時刻を計時する時計部
の時間がタイマー時刻設定部の設定時刻の一定時間前、
例えば45分前に室温検出部と温度設定部の差温度△T
を計算し、差温度△Tが15deg以上の時は即燃焼を開
始し、差温度△Tが14deg以下かつ10℃以上の時は
設定時刻の30分前に燃焼を開始し、差温度△Tが10
deg未満の時は一律設定時刻の15分前に燃焼を開始す
る構成になっている。
がり状況は、図11(a)の如く部屋の広さによっても
異なるし、当然部屋の断熱材の種類によっても異なる。
また図11(b)の如く同じ10deg室温が上昇するの
でも5℃から15℃の10deg上昇するのに要する時間
T5と、15℃から25℃の10deg上昇するのに要する
時間T15では外気との相対的な温度差が大きくなるほど
時間を要する。
度設定部の差温度△Tだけで、設定時間のどれだけ前に
燃焼時間を設定したら良いか(以下前だし時間と称す)
を判断すると、設定時刻に必ずしも暖かくなっていない
場合や、逆に設定時刻になる以前にすでに設定温度に到
達してしまい、むだな燃焼をする等の課題があった。
るには、室温だけではなくさらに、湿度、輻射量、気流
速度、人の代謝量、着衣量を加えた6つの要因(ISO
7730 Predicted−Mean−Vote)
を考慮する必要があるという課題もあった。
を解決するもので、タイマー運転の精度を向上させるこ
とでむだな燃焼をすることなく快適なタイマー運転を実
現することを第一の目的としている。
(PMV値)がほぼPMV設定値に到達しているよう制
御することで、室温だけではなくさらに、湿度、輻射
量、気流速度、人の代謝量、着衣量を加えた6つの要因
を考慮しつつさらにタイマー運転の精度を向上させ、む
だな燃焼をすることなく快適なタイマー運転を実現する
ことを第二の目的としている。
を達成するために、暖房を必要とする時刻を設定するタ
イマー時刻設定部と、室温を検出する室温検出部と、所
望の温度を設定する温度設定部と、被暖房空間の広さ加
減を設定する広さ設定部と、室温と設定温度と広さ情報
から室温が設定温度に到達するまでの時間を演算する到
達時間推測演算部と、この到達時間推測演算部により算
出された時間だけ前記タイマー設定時刻より早く運転を
開始する運転制御部とを有する構成としてあり、また、
上記第二の目的を達成するために、暖房を必要とする時
刻を設定するタイマー時刻設定部と、被暖房空間の快適
度を測定するPMV検出部と、所望のPMV値を設定す
るPMV設定部と、被暖房空間の広さ加減を設定する広
さ設定部と、このPMV測定値とPMV設定値と広さ情
報から現在のPMV入力値がPMV設定値に到達するま
での時間を演算するPMV到達時間推測演算部と、この
PMV到達時間推測演算部により算出された時間だけ前
記タイマー設定時刻より早く運転を開始する運転制御部
とを有する構成としてある。
温またはPMV値と設定温度またはPMV設定値に広さ
情報を加えて、使用者が設定した設定温度またはPMV
設定値に到達するまでの時間を推測演算し、その結果に
基づいて前だし時間を決定するので前だし時間の精度が
向上し、設定時刻にはほぼ使用者が希望する暖房状態に
到達する快適なタイマー運転が可能になる。
て説明する。
焼開始の時刻T0を設定する。室温検出部2、温度設定
部3、広さ設定部4の入力情報から到達時間推測演算部
5が例えばこの実施例ではファジィ推論して到達時間を
T1と推測する。運転制御部6はタイマー時刻設定部1
で設定された時刻T0に対して、到達時間推測演算部5
で推測された時間T1だけ早い時間に運転を開始するよ
うに制御する。一方、広さ設定部4に組み込まれた到達
時間計測部7は、運転開始から室温検出部2の温度が実
際に温度設定部3の温度に到達するまでの時間を計測す
る。この到達時間計測部7と、室温検出部2、及び温度
設定部3の入力情報とから暖房機器が使用されている部
屋の広さを広さ推測演算部8で例えばファジィ推論し、
正しい広さを広さ設定記憶部4aに格納する。広さ設定
記憶部4aはこの情報を到達時間演算部5に出力する。
論を行う部分の構成を示し、51は到達時間規則記憶部
で、上記室温検出部2と、温度設定部3と、広さ設定部
4と、前だし時間T1との関係を制御変数を用いて記述
した到達時間規則を記憶している。ここで到達時間規則
は「もし室温が低く、且つ設定温度が普通、且つ広さが
広ければ(条件部)、到達時間は長い(出力部)」等の
IF〜THEN〜形式で記述され表1、表2のようにな
っている。
通」、広さが「広い」、到達時間は「長い」といった定
性的な概念は図3(a)〜(d)に示すようなメンバシ
ップ関数により定量的に表現されている。
規則の条件部を記憶する到達時間条件部記憶部51a
と、到達時間規則の出力部を記憶する到達時間出力部記
憶部51bとからなる。
温度設定部3及び広さ設定部4と、到達時間条件部記憶
部51a内に記憶してある制御規則とから推論を行い、
到達時間の付勢量を決定し出力する。ここで、到達時間
推論部50は、室温検出部2、温度設定部3、広さ設定
部4とから到達時間規則の条件部への適合度wを求める
到達時間適合度演算部50aと、求めた適合度wと到達
時間出力部記憶部51bの出力信号とで到達時間制御規
則の出力部に重み付けを行う到達時間重み付け演算部5
0bと、重み付け演算部50bから重み付けされた到達
時間規則の出力部から到達時間の付勢量を重心演算で求
める到達時間重心演算部50cとからなる。
推論を行う部分の構成を示し、91は広さ規則記憶部
で、上記室温検出部2と、温度設定部3と、到達時間計
測部7と、広さとの関係を制御変数を用いて記述した広
さ規則を記憶している。ここで広さ制御規則は「もし室
温が低く、且つ設定温度が普通、且つ到達時間が長けれ
ば(条件部)、広さは普通(出力部)」等のIF〜TH
EN〜形式で記述され下記表3、表4のようになってい
る。
通」、到達時間が「長い」、広さは「普通」といった定
性的な概念は図5(a)〜(d)に示すようなメンバシ
ップ関数により定量的に表現されている。
部を記憶する広さ条件部記憶部91aと、広さ規則の出
力部を記憶する広さ出力部記憶部91bとからなる。
2、温度設定部3及び到達時間計測部7と、広さ条件部
記憶部91a内に記憶してある制御規則とから推論を行
い、広さの付勢量を決定し出力する。ここで、広さ推論
部90は、室温検出部2、温度設定部3、到達時間計測
部7とから広さ規則の条件部への適合度xを求める広さ
適合度演算部90aと、求めた適合度xと広さ出力部記
憶部91bの出力信号とで広さ制御規則の出力部に重み
付けを行う広さ重み付け演算部90bと、重み付け演算
部90bから重み付けされた広さ制御規則の出力部から
広さの付勢量を重心演算で求める広さ重心演算部90c
とからなる。
第6図のフロチャートにより説明する。まずP1でタイ
マー運転が開始されると、P2でタイマー燃焼待ちモー
ドに入り機器が待機状態となる。P3で現在時刻がタイ
マー設定時刻の所定時間前(例えば1時間前で到達時間
よりも少なくとも長い時間に設定)になっているか否か
の判断を行い、所定時間前になっていなければ、P2の
タイマー燃焼待ちとなる。所定時間前になっていれば、
P4で室温Tr、設定温度Ts、広さ設定部4の出力S
aを検出する。ここで検出されたそれぞれの値を仮に室
温Tr=r、設定温度Ts=s、広さ設定部の出力Sa
=aとする。次に到達時間適合度演算部50aが到達時
間条件部記憶部51a(表1、表2及び第3図のメンバ
シップ関数a〜c)を参照し、適合度wを求める。例え
ば第3図(a)の室温Tr=rに於ける適合度の算出
は、横軸上(室温)のrに垂線を立て各関数との交点が
適合度wになる。
低いの関数への適合度wrmになる。同様にして、第3
図(b)の設定温度Ts=sに関しての適合度は、普通
に対してwsm、高いに対してwslとなる。さらに第
3図(c)の広さ設定記憶部の出力Sa=aに関しての
適合度は狭いに対してwas、普通に対してwamとな
る。これらの結果を表1、表2に当てはめて整理すると
表5、表6のようになる。
度=普通、広さ=広い(条件部)Then 前だし時間
=長い(出力部)」を例にすると、室温=低いに対する
室温=rの適合度はwrs、設定温度=普通に対する設
定温度=sの適合度はwsm、広さ=広いに対する広さ
=aの適合度は0となる。適合度は、どちらか小さい方
(Min法)を採用する。従って規則6の出力部、前だ
し時間=長いへの適合度は0となる。第6図のフローチ
ャートではP5となる。
部50bで到達時間出力部記憶部51b(表1、表2及
び第3図のメンバシップ関数(d))を参照して重み付
け演算を行う。その結果例を表7、表8に示す。
次に、到達時間重心演算部50c重み付けされた制御規
則の出力部の関数を合成(Max法)し、その重心を求
める(重心法)。これが室温Tr=r、設定温度Ts=
s、広さ設定部4の出力Sa=aに対する到達時間T1
になる。第6図のフローチャートではP7になる。
らP7で計算したT1だけ前の時刻と一致したか否かの
判断をする。一致していなければ引き続きタイマー燃焼
待ちモードのままとなる。一致していればP9でタイマ
ー燃焼を開始する。ほぼ同時にP10で室温を検出し、
P11で到達時間計測タイマーを起動する。P12で室
温が設定温度に到達したか否かの判断をし、到達してい
なければタイマー燃焼を継続する。到達していればP1
3で到達時間計測タイマーを停止させる。P14では、
P10で検出した室温Tr=r’と、P12での設定温
度Ts=s’と、P13で計測した到達時間計測タイマ
ー値Tt=tを算出する。ここで算出された室温Tr=
r’、設定温度Ts=s’、到達時間(到達時間タイマ
ー値)Tt=tに基づいて、広さ適合度演算部90aが
広さ条件部記憶部91a(表3、表4及び第5図のメン
バシップ関数a〜c)を参照し、適合度xを求める。
関数への適合度xrs、少し低いの関数への適合度xr
mになる。同様にして、第5図(b)の設定温度Ts=
s’に関しての適合度は、普通に対してxsm、高いに
対してxslとなる。さらに第5図(c)の到達時間T
t=tに関しての適合度は短いに対してxts、普通に
対してxtmとなる。これらの結果を表3、表4に当て
はめて整理すると表9、表10のようになる。
度=普通、到達時間=長い(条件部) Then 広さ
=普通(出力部)」を例にすると、室温=低いに対する
室温=r’の適合度はxrs、設定温度=普通に対する
設定温度=s’の適合度はxsm、到達時間=長いに対
する到達時間=tの適合度は0となる。適合度は、前だ
し時間と同様にどちらか小さい方(Min法)を採用す
る。従って規則6の出力部、広さ=狭いへの適合度は0
となる。第6図のフローチャートではP14となる。
0bで広さ出力部記憶部91b(表3、表4及び第5図
のメンバシップ関数(d))を参照して重み付け演算を
行う。その結果例を表11、表12に示す。
る。次に、広さ重心演算部90c重み付けされた制御規
則の出力部の関数を合成(Max法)し、その重心を求
める(重心法)。これが室温Tr=r’、設定温度Ts
=s’、到達時間Tt=tに対する広さSになる。第6
図のフロチャートではP16になる。P17で推測演算
された広さを広さ設定記憶部4に記憶しP18で次ステ
ップへと移る。
がAM7:00で、現在時刻がAM6:00(所定時間
前、例えば1時間前)時点の室温Trが10℃、設定温
度Tsが22℃、広さ設定記憶部の広さTsが7.5畳
だとすると、前だし時間は前述の演算に従って30分と
なる。現在時刻がAM6:30(タイマー設定時刻の3
0分前)になった時にタイマー燃焼を開始する。同時
に、その時点の室温検出し、到達時間計測タイマーを起
動する。室温が設定温度に到達した時点で到達時間計測
タイマーを停止する。仮にタイマー運転開始時の室温が
10℃、室温が設定温度に達した時の設定温度22℃、
到達時間が20分とすと、広さは前述の演算に従って
5.5畳となり、5.5畳を広さ設定記憶部に記憶し直
す。
温度=22℃と同じ条件だったとすると、1日目で部屋
の広さ状況を検出しているため、室温Trが10℃、設
定温度が22℃、広さ設定記憶部の広さが5.5畳とな
り、前だし時間は前述の演算に従って図7に示す様にな
り、22分となる、これは1日目の前だし時間と到達時
間との誤差10分に対して、2日目は2分となり、むだ
な燃焼をすることなくタイマー設定時刻に室温が設定温
度にまで達しており快適な状態になっている。
において、タイマー時間設定部1で燃焼開始の時刻T0
を設定する。PMV検出部10、PMV設定部11、P
MV広さ設定部4の入力情報とからPMV到達時間推測
演算部12においてファジィ推論して到達時間をT1と
推測する。運転制御部6はタイマー設定部で設定された
時刻T0に対して、PMV到達時間推測演算部12で推
測された時間T1だけ早い時間に運転を開始するように
制御する。一方、PMV広さ設定部4に組み込まれてい
るPMV到達時間計測部14は、運転開始からPMV検
出部10で検出されたPMV値が実際にPMV設定値1
1のPMV値に到達するまでの時間を計測する。このP
MV到達時間計測部14と、PMV検出部10、及びP
MV設定部11の入力情報とから暖房機器が使用されて
いる部屋の広さを広さ推測演算部13でファジィ推論
し、PMV広さ設定部4aに格納する。PMV広さ設定
部4aはこの情報をPMV到達時間推測演算部12に出
力する。
ァジィ推論を行う部分の構成を示し、121はPMV到
達時間規則記憶部で、上記PMV検出部10と、PMV
設定部11と、広さ設定部4と、前だし時間T1との関
係を制御変数を用いて記述したPMV到達時間規則を記
憶している。ここでPMV到達時間制御規則は前述の一
実施例と同様に「もしPMV値が低く、且つPMV設定
値が普通、且つ広さが広ければ(条件部)、PMV到達
時間は長い(出力部)」等のIF〜THEN〜形式で記
述されている(図示せず)。
値が「普通」、広さが「広い」、PMV到達時間は「や
や長い」といった定性的な概念も前述の一実施例と同様
にメンバシップ関数により定量的に表現されている(図
示せず)。
到達時間規則の条件部を記憶するPMV到達時間条件部
記憶部121aと、PMV到達時間規則の出力部を記憶
するPMV到達時間出力部記憶部121bとからなる。
検出部10、PMV設定部11及び広さ設定部4と、P
MV到達時間条件部記憶部121a内に記憶してある制
御規則とから推論を行い、PMV到達時間の付勢量を決
定し出力する。ここで、PMV到達時間推論部120
は、PMV検出部10、PMV設定部11、広さ設定部
4とからPMV到達時間規則の条件部への適合度を求め
るPMV到達時間適合度演算部120aと、求めた適合
度とPMV到達時間出力部記憶部121bの出力信号と
でPMV到達時間規則の出力部に重み付けを行うPMV
到達時間重み付け演算部120bと、重み付け演算部1
20bから重み付けされたPMV到達時間制則の出力部
からPMV到達時間の付勢量を重心演算で求めるPMV
到達時間重心演算部120cとからなる。PMV到達時
間推論演算の方法は前期第一の実施例と同様な手順で行
う。
ジィ推論を行う部分の構成を示し、131は広さ規則記
憶部で、上記PMV検出部10と、PMV設定部11
と、PMV到達時間計測部14と、広さとの関係を制御
変数を用いて記述した広さ規則を記憶している。ここで
広さ制御規則は第一の実施例と同様に「もしPMV値が
低く、且つPMV設定値が普通、且つPMV到達時間が
長ければ(条件部)、広さは普通(出力部)」等のIF
〜THEN〜形式で記述されている(図示せず)。
値が「普通」、PMV到達時間が「長い」、広さは「普
通」といった定性的な概念も第一の実施例と同様にメン
バシップ関数により定量的に表現されている。
を記憶する広さ条件部記憶部131aと、広さ規則の出
力部を記憶する広さ出力部記憶部131bとからなる。
部10、PMV設定部11及びPMV到達時間計測部1
4と、広さ条件部記憶部131a内に記憶してある制御
規則とから推論を行い、広さの付勢量を決定し出力す
る。ここで、広さ推論部130は、PMV検出部10、
PMV設定部11、PMV到達時間計測部7とから広さ
規則の条件部への適合度を求める広さ適合度演算部13
0aと、求めた適合度と広さ出力部記憶部131bの出
力信号とで広さ制御規則の出力部に重み付けを行う広さ
重み付け演算部130bと、重み付け演算部130bか
ら重み付けされた広さ制御規則の出力部から広さの付勢
量を重心演算で求める広さ重心演算部130cとからな
る。
様である。従って、例えば1日目のタイマー設定時刻が
AM7:00で、現在時刻がAM6:00(所定時間
前、例えば1時間前)時点のPMV値が−2.0、PM
V設定値が0.2、広さ設定記憶部4aの広さ7.5畳
だとすると、前だし時間は前述の演算に従って例えば2
7分となったとする。現在時刻がAM6:33(タイマ
ー設定時刻の27分前)になった時にタイマー燃焼を開
始する。同時に、その時点のPMV値を検出し、PMV
到達時間計測タイマーを起動する。PMV値がPMV設
定値に到達した時点でPMV到達時間計測タイマーを停
止する。仮にPMV到達時間が20分とすと、広さは前
述の演算に従って7.5畳より小さい広さを推測し、広
さ設定記憶部4aに記憶し直す。
0、PMV設定値=0.2の条件だったとすると、1日
目で部屋の広さ状況を検出しているため、前だし時間は
1日目よりも短い時間を推測し、むだな燃焼をすること
なくタイマー設定時刻にPMV値がPMV設定温度にま
で達するような動作を行う。
数は、機器が使用される環境によって多様に考えられる
ため固定されるたものではなく都度外部より設定変更さ
れる構成であってもかまわない。また、広さ設定部4a
での広さ設定はファジィ推論で説明したが、これはニュ
ーロ・ファジィ推論であってもよく、また予め畳数毎に
設けられたボタン等を押すことによって使用者が設定す
るようにしても良いものである。
によれば、タイマー運転作動時の室温が高くても、低く
ても、また、設定温度が高くても、低くても広さ情報を
基に前だし時間を決定するので、正確な前だし時間の設
定ができ、むだな燃焼や熱すぎ寒すぎ等のない効率的で
快適なタイマー運転が出来る。特に実施例の如く実際に
燃焼を開始してから室温が設定温度に到達するまでの時
間を計測し、広さの推測を行えば、次の日はさらに正確
な前だし時間を設定することができるので、設定時刻に
ちょうど室温が設定温度になるむだの少ないタイマー運
転が可能になり、タイマー運転精度は極めて高いものに
なる。
MV値に基づいてタイマー運転開始時刻を可変するの
で、この場合は上記効果に加え設定時刻には冷熱輻射を
も考慮した快適な暖房状態にする事が出来る。しかも実
施例の如くPMVの立ち上がり方から部屋の広さ状況を
推測するようにすれば、次の日はさらに正確なタイマー
運転が可能となり、設定時刻に所望の温熱快適性が得ら
れるようになる。
装置のブロック図
のメンバシップ関数図
ンバシップ関数図
運転装置のブロック図
温の立ち上がり特性図
Claims (4)
- 【請求項1】 暖房を必要とする時刻を設定するタイマ
ー時刻設定部と、室温を検出する室温検出部と、所望の
温度を設定する温度設定部と、被暖房空間の広さ加減を
設定する広さ設定部と、室温と設定温度と広さ情報から
室温が設定温度に到達するまでの時間を演算する到達時
間推測演算部と、この到達時間推測演算部により算出さ
れた時間だけ前記タイマー設定時刻より早く運転を開始
する運転制御部とを有する温風暖房機のタイマー運転装
置。 - 【請求項2】 広さ設定部は、運転開始時の室温が前記
設定温度に到達するまでの時間を計測する到達時間計測
部と、運転開始時の室温と設定温度と前記到達時間計測
部からの情報に基づいて部屋の広さを推測する広さ推測
演算部と、この広さ推測演算部からの信号に基づいて広
さを更新記憶され、この広さ情報を到達時間推測演算部
に出力する広さ設定部とで構成した請求項1記載の温風
暖房機のタイマー運転装置。 - 【請求項3】 暖房を必要とする時刻を設定するタイマ
ー時刻設定部と、被暖房空間の快適度を測定するPMV
検出部と、所望のPMV値を設定するPMV設定部と、
被暖房空間の広さ加減を設定する広さ設定部と、このP
MV測定値とPMV設定値と広さ情報から現在のPMV
入力値がPMV設定値に到達するまでの時間を演算する
PMV到達時間推測演算部と、このPMV到達時間推測
演算部により算出された時間だけ前記タイマー設定時刻
より早く運転を開始する運転制御部とを有する温風暖房
機のタイマー運転装置。 - 【請求項4】 広さ設定部は、運転開始時のPMV値が
前記PMV設定値に到達するまでの時間を計測するPM
V到達時間計測部と、運転開始時のPMV値とPMV設
定値と前記PMV到達時間計測部からの情報に基づいて
部屋の広さを推測するPMV広さ推測演算部と、このP
MV広さ推測演算部からの信号に基づいて広さを更新記
憶され、この広さ情報をPMV到達時間推測演算部に出
力する広さ設定部とで構成した請求項3記載の温風暖房
機のタイマー運転装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4145270A JP2789937B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 温風暖房機のタイマー運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4145270A JP2789937B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 温風暖房機のタイマー運転装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05340537A true JPH05340537A (ja) | 1993-12-21 |
JP2789937B2 JP2789937B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=15381257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4145270A Expired - Lifetime JP2789937B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 温風暖房機のタイマー運転装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2789937B2 (ja) |
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- 1992-06-05 JP JP4145270A patent/JP2789937B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2789937B2 (ja) | 1998-08-27 |
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