JPH10244117A - 廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置 - Google Patents
廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置Info
- Publication number
- JPH10244117A JPH10244117A JP9070737A JP7073797A JPH10244117A JP H10244117 A JPH10244117 A JP H10244117A JP 9070737 A JP9070737 A JP 9070737A JP 7073797 A JP7073797 A JP 7073797A JP H10244117 A JPH10244117 A JP H10244117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- duct
- exhaust gas
- melting furnace
- cooling medium
- waste product
- Prior art date
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- Chimneys And Flues (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物溶融炉から排出される高温度の排ガス
を効率よく冷却する装置に関し、ダクト内に排ガス中の
ダストが付着するのを防止し、メンテナンスを容易なら
しめる。 【解決手段】 廃棄物溶融炉１に炉内で発生した排ガス
を排出するダクト７を設け、該ダクトに冷却媒体を吹込
む小孔１０を多数開設し、水を空気中にスプレーしてな
る冷却媒体を該小孔からダクト内に吹込む。
を効率よく冷却する装置に関し、ダクト内に排ガス中の
ダストが付着するのを防止し、メンテナンスを容易なら
しめる。 【解決手段】 廃棄物溶融炉１に炉内で発生した排ガス
を排出するダクト７を設け、該ダクトに冷却媒体を吹込
む小孔１０を多数開設し、水を空気中にスプレーしてな
る冷却媒体を該小孔からダクト内に吹込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミや産業廃
棄物等の焼却残渣、或いは熱分解残渣等の廃棄物を溶融
処理する廃棄物溶融炉に関し、さらに詳しくは、その排
ガス排出ダクトや集塵装置等の排ガス経路に排ガス中の
ダストが付着し、或いは有毒物質が大気中に排出される
のを防止するため排ガスを冷却する装置に関するもので
ある。
棄物等の焼却残渣、或いは熱分解残渣等の廃棄物を溶融
処理する廃棄物溶融炉に関し、さらに詳しくは、その排
ガス排出ダクトや集塵装置等の排ガス経路に排ガス中の
ダストが付着し、或いは有毒物質が大気中に排出される
のを防止するため排ガスを冷却する装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉におけるゴミの焼却過程では、周
知のようにばいじんが多量に発生する。このばいじん
（以下、飛灰という）は、後続のボイラ，ガス冷却塔，
反応塔および集塵機等で落下または捕集されるが、飛灰
中には鉛，亜鉛などの重金属やダイオキシン，クロロベ
ンゼン等の有機塩素化合物のような有毒物質を多く含む
ため、従来からアーク式溶融炉で溶融処理し安定化およ
び減容化する方法が採られている。
知のようにばいじんが多量に発生する。このばいじん
（以下、飛灰という）は、後続のボイラ，ガス冷却塔，
反応塔および集塵機等で落下または捕集されるが、飛灰
中には鉛，亜鉛などの重金属やダイオキシン，クロロベ
ンゼン等の有機塩素化合物のような有毒物質を多く含む
ため、従来からアーク式溶融炉で溶融処理し安定化およ
び減容化する方法が採られている。
【０００３】ところで飛灰は、溶融炉に投入するとその
相当部分が再揮散し、溶融炉の排気口以降での冷却に従
い析出し排ガスダクトの内壁面に付着堆積し、放置する
と短期間で排気経路を閉塞させる。このため従来ではそ
の清掃，メンテナンスに多大なコストを要する状況であ
った。
相当部分が再揮散し、溶融炉の排気口以降での冷却に従
い析出し排ガスダクトの内壁面に付着堆積し、放置する
と短期間で排気経路を閉塞させる。このため従来ではそ
の清掃，メンテナンスに多大なコストを要する状況であ
った。
【０００４】そこで、本発明者等は先に特許出願しすで
に公開されている特開平７−４３５３８号によって、廃
棄物溶融炉における排ガス系路に空気を吹き込んで排ガ
ス温度を下げると共に、ダクト内にて掻板を上下動させ
ることによってダストが付着するのを防止できる装置を
開示している。
に公開されている特開平７−４３５３８号によって、廃
棄物溶融炉における排ガス系路に空気を吹き込んで排ガ
ス温度を下げると共に、ダクト内にて掻板を上下動させ
ることによってダストが付着するのを防止できる装置を
開示している。
【０００５】ところで、ダイオキシン等の有毒物質を分
解させるには溶融炉内の雰囲気温度を上げることが有効
であり、例えばアーク式溶融炉でごみ焼却灰と飛灰とを
混合溶融する場合、１０００℃程度では熱分解が十分で
なく１２００℃程度に上げることによって９９．９９％
以上熱分解することが知られている。しかしながらこの
ように炉温を上げると排ガス温度が上がるため従来のよ
うに排ガス系路に空気を吹き込むだけでは十分な冷却が
できないという問題がある。また、空気の吹込量を増す
と排ガスダクトやバグフィルタ等の圧損が増加すると共
に、ＨＣｌ，ＳＯｘ等の中和装置，脱硝装置等の排ガス
処理系の負担が増すこととなり不経済であった。さらに
は、排ガス冷却中にダイオキシンが再合成されるのを防
ぐためには、２００℃以下に急冷することが必要と考え
られているが、空気を吹込んで希釈するだけではそのよ
うな急冷も困難であった。
解させるには溶融炉内の雰囲気温度を上げることが有効
であり、例えばアーク式溶融炉でごみ焼却灰と飛灰とを
混合溶融する場合、１０００℃程度では熱分解が十分で
なく１２００℃程度に上げることによって９９．９９％
以上熱分解することが知られている。しかしながらこの
ように炉温を上げると排ガス温度が上がるため従来のよ
うに排ガス系路に空気を吹き込むだけでは十分な冷却が
できないという問題がある。また、空気の吹込量を増す
と排ガスダクトやバグフィルタ等の圧損が増加すると共
に、ＨＣｌ，ＳＯｘ等の中和装置，脱硝装置等の排ガス
処理系の負担が増すこととなり不経済であった。さらに
は、排ガス冷却中にダイオキシンが再合成されるのを防
ぐためには、２００℃以下に急冷することが必要と考え
られているが、空気を吹込んで希釈するだけではそのよ
うな急冷も困難であった。
【０００６】また、従来ではダクトに開設された空気吹
込用の小孔がダストによって閉塞され易く、また、多数
の小孔のうちの一部が詰ってもそのままで使用されるこ
とから冷却効果が一層悪くなるおそれがあった。
込用の小孔がダストによって閉塞され易く、また、多数
の小孔のうちの一部が詰ってもそのままで使用されるこ
とから冷却効果が一層悪くなるおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ダク
ト中を通る高温度の排ガスを一層効率良く冷却できると
共に、冷却媒体吹出用の小孔が閉塞し難いように改良さ
れた廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置を提供しようとする
ものである。
ト中を通る高温度の排ガスを一層効率良く冷却できると
共に、冷却媒体吹出用の小孔が閉塞し難いように改良さ
れた廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置を提供しようとする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、廃
棄物溶融炉に炉内で発生した排ガスを排出するダクトを
設け、該ダクトに冷却媒体を吹込む小孔を多数開設し、
水を空気中にスプレーしてなる冷却媒体を該小孔からダ
クト内に吹込むようにしたことを特徴とする。また本発
明は、冷却媒体を小孔からダクト内に吹込ませる供給チ
ャンバを該ダクトの外周に設けると共に、該供給チャン
バ内を複数の仕切室に区画し該各仕切室に独立して冷却
媒体を供給するようにしたことを特徴とする。
棄物溶融炉に炉内で発生した排ガスを排出するダクトを
設け、該ダクトに冷却媒体を吹込む小孔を多数開設し、
水を空気中にスプレーしてなる冷却媒体を該小孔からダ
クト内に吹込むようにしたことを特徴とする。また本発
明は、冷却媒体を小孔からダクト内に吹込ませる供給チ
ャンバを該ダクトの外周に設けると共に、該供給チャン
バ内を複数の仕切室に区画し該各仕切室に独立して冷却
媒体を供給するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面と
共に説明する。図１にアーク式の廃棄物溶融炉の概略を
示し、図中１は炉体、２は天井壁３を貫通し該炉体１中
に垂下する棒状の電極、４は廃棄物の投入口、５は溶融
スラグ流出口である。
共に説明する。図１にアーク式の廃棄物溶融炉の概略を
示し、図中１は炉体、２は天井壁３を貫通し該炉体１中
に垂下する棒状の電極、４は廃棄物の投入口、５は溶融
スラグ流出口である。
【００１０】６は図２に示したように天井壁３に設けら
れた排ガス排出口、７は該排ガス排出口６に立上り状に
設けた円筒形のダクト、８は該ダクト６の上端より水平
方向に屈折状に設けられた後続ダクト、９はさらに該後
続ダクト８にフランジ１１を介して接続され集塵機（図
示せず）等に排ガスを導く排ガスダクトである。ダクト
７には直径６ミリ程度の小孔１０が多数開設される。な
お小孔１０の開設の密度はダクト７の下部側１５にて密
なるようにその小孔１０の開設ピッチを狭くしている。
１２はダクト７の外周に設けられた冷却媒体の供給チャ
ンバで、該チャンバ１２内に仕切壁１３，１４を設け該
チャンバ内を上方から順に３つの仕切室１２ａ，１２
ｂ，１２ｃに区画している。
れた排ガス排出口、７は該排ガス排出口６に立上り状に
設けた円筒形のダクト、８は該ダクト６の上端より水平
方向に屈折状に設けられた後続ダクト、９はさらに該後
続ダクト８にフランジ１１を介して接続され集塵機（図
示せず）等に排ガスを導く排ガスダクトである。ダクト
７には直径６ミリ程度の小孔１０が多数開設される。な
お小孔１０の開設の密度はダクト７の下部側１５にて密
なるようにその小孔１０の開設ピッチを狭くしている。
１２はダクト７の外周に設けられた冷却媒体の供給チャ
ンバで、該チャンバ１２内に仕切壁１３，１４を設け該
チャンバ内を上方から順に３つの仕切室１２ａ，１２
ｂ，１２ｃに区画している。
【００１１】ダクト７の上端は、蓋板２０により封止さ
れ、該蓋板２０の中心に軸２１を進退自在に貫挿し、該
軸２１の下端に環状の掻板２２を固設している。なお掻
板２２は図３に平面図を示したように軸２１より放射状
に延びるスポーク２３により環状体２４を支持すること
により水平面の開口率が７０％以上であるように構成さ
れ、該環状体２４の外面はダクト７の内面に非接触しな
がら近接する外径寸法になっている。そして該環状体２
４の下縁には尖鋭状の掻刃２５が形成されている。２６
は該掻板２２をダクト７内にて上下に移動させるために
軸２１の上端に作動軸端を連結してなるシリンダであ
る。なお、ダクト７の上端の蓋板２０下には掻板２２を
上昇至端に移動させたときこのダクト７を流れる排ガス
の流通の妨げとならないように該掻板２２を該排ガス流
路から退避し得るポケツト部２７が形成されている。２
９は蓋板２０の軸２１貫通部に設けられたガスシール材
である。
れ、該蓋板２０の中心に軸２１を進退自在に貫挿し、該
軸２１の下端に環状の掻板２２を固設している。なお掻
板２２は図３に平面図を示したように軸２１より放射状
に延びるスポーク２３により環状体２４を支持すること
により水平面の開口率が７０％以上であるように構成さ
れ、該環状体２４の外面はダクト７の内面に非接触しな
がら近接する外径寸法になっている。そして該環状体２
４の下縁には尖鋭状の掻刃２５が形成されている。２６
は該掻板２２をダクト７内にて上下に移動させるために
軸２１の上端に作動軸端を連結してなるシリンダであ
る。なお、ダクト７の上端の蓋板２０下には掻板２２を
上昇至端に移動させたときこのダクト７を流れる排ガス
の流通の妨げとならないように該掻板２２を該排ガス流
路から退避し得るポケツト部２７が形成されている。２
９は蓋板２０の軸２１貫通部に設けられたガスシール材
である。
【００１２】また、３０はダクト７の下部の温度を測定
するために設けた熱電対，３１はダクト７を通過した排
ガスの温度を測定するため排ガスダクト９に設けた熱電
対、３２は該熱電対３０，３１からの温度情報を受信す
る温度指示調節計である。また、３３はブロワ３４から
送給された空気を給気管路３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介
して前記仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに分岐送給する
気水混合ヘッダで、該気水混合ヘッダ３３にはスプレー
ノズル３９が設けられポンプ３７より給水弁３８を介し
て供給された冷却水が該スプレーノズル３９から気水混
合ヘッダ３３内に散布され、その水分を多量に含んだ冷
却媒体が仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに流量調節弁３
６ａ，３６ｂ，３６ｃを介して夫々独立して供給される
ようにしている。なお流量調節弁３６ａ，３６ｂ，３６
ｃは夫々流量計４０ａ，４０ｂ，４０ｃによってフィー
ドバック制御される流量指示調節計４１ａ，４１ｂ，４
１ｃの指示により流量調節される。
するために設けた熱電対，３１はダクト７を通過した排
ガスの温度を測定するため排ガスダクト９に設けた熱電
対、３２は該熱電対３０，３１からの温度情報を受信す
る温度指示調節計である。また、３３はブロワ３４から
送給された空気を給気管路３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介
して前記仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに分岐送給する
気水混合ヘッダで、該気水混合ヘッダ３３にはスプレー
ノズル３９が設けられポンプ３７より給水弁３８を介し
て供給された冷却水が該スプレーノズル３９から気水混
合ヘッダ３３内に散布され、その水分を多量に含んだ冷
却媒体が仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに流量調節弁３
６ａ，３６ｂ，３６ｃを介して夫々独立して供給される
ようにしている。なお流量調節弁３６ａ，３６ｂ，３６
ｃは夫々流量計４０ａ，４０ｂ，４０ｃによってフィー
ドバック制御される流量指示調節計４１ａ，４１ｂ，４
１ｃの指示により流量調節される。
【００１３】また、４２は給気管路３５ｃの先端部近く
に設けられた二次スプレーノズルで、該二次スプレーノ
ズル４２にはポンプ３７より圧送された水が給水弁４３
を介して直接送給されるようにしている。
に設けられた二次スプレーノズルで、該二次スプレーノ
ズル４２にはポンプ３７より圧送された水が給水弁４３
を介して直接送給されるようにしている。
【００１４】このため温度指示調節計３２は、熱電対３
０からの温度情報を受けて流量指示調節計４１ａ，４１
ｂ，４１ｃに夫々冷却媒体の流量指令を出しその指令に
基づき流量調節弁３６ａ，３６ｂ，３６ｃの開度が制御
され各仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに夫々独立して冷
却媒体が供給され、該各仕切室と連通している小孔１０
からダクト７内に冷却媒体が吹き込まれる。この冷却媒
体は水分を多量に含んでいるので気化熱を奪い炉体１内
から排出された高温度の排ガスを急冷することができ
る。
０からの温度情報を受けて流量指示調節計４１ａ，４１
ｂ，４１ｃに夫々冷却媒体の流量指令を出しその指令に
基づき流量調節弁３６ａ，３６ｂ，３６ｃの開度が制御
され各仕切室１２ａ，１２ｂ，１２ｃに夫々独立して冷
却媒体が供給され、該各仕切室と連通している小孔１０
からダクト７内に冷却媒体が吹き込まれる。この冷却媒
体は水分を多量に含んでいるので気化熱を奪い炉体１内
から排出された高温度の排ガスを急冷することができ
る。
【００１５】また、熱電対３１によりダクト７の下部の
温度が測定され、その温度が１５０〜３００℃程度とな
るように温度指示調節計３２は給水弁４３による二次ス
プレーノズル４２への給水量を制御している。こうして
仕切室１２ｃに空気とともに水スプレーを多量に供給す
ることでその冷却作用を顕著ならしめダクト７下部の過
熱を防止する。
温度が測定され、その温度が１５０〜３００℃程度とな
るように温度指示調節計３２は給水弁４３による二次ス
プレーノズル４２への給水量を制御している。こうして
仕切室１２ｃに空気とともに水スプレーを多量に供給す
ることでその冷却作用を顕著ならしめダクト７下部の過
熱を防止する。
【００１６】また、シリンダ２６を作動させ掻板２２を
ダクト７の内面に沿って上下に往復動させることによ
り、ダクト７内面にダストが付着するのを防止できる。
また、供給チャンバ１２の各仕切室１２ａ，１２ｂ，１
２ｃに独立して冷却媒体が供給されるようにしたので、
小孔１０にダストが詰まりそうになっても該各仕切室１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ内の気圧が上昇することによりそ
のダストは自然とダクト内に押し戻され完全に詰まるの
を防止することができる。また、こうして排ガス温度が
下げられることでダクト等を構成する金属材料の温度を
１５０℃〜３３０℃の間に保ち、金属材料の排ガス中の
酸性ガスによる腐蝕速度を抑制することができるので、
比較的単価の安い材料を使用できコストが軽減される。
ダクト７の内面に沿って上下に往復動させることによ
り、ダクト７内面にダストが付着するのを防止できる。
また、供給チャンバ１２の各仕切室１２ａ，１２ｂ，１
２ｃに独立して冷却媒体が供給されるようにしたので、
小孔１０にダストが詰まりそうになっても該各仕切室１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ内の気圧が上昇することによりそ
のダストは自然とダクト内に押し戻され完全に詰まるの
を防止することができる。また、こうして排ガス温度が
下げられることでダクト等を構成する金属材料の温度を
１５０℃〜３３０℃の間に保ち、金属材料の排ガス中の
酸性ガスによる腐蝕速度を抑制することができるので、
比較的単価の安い材料を使用できコストが軽減される。
【００１７】なお、本発明は図１に示したようなアーク
式溶融炉に限らず、酸素バーナを熱源として飛灰（溶流
点は１５５０℃と高いものが多い）を溶融させる廃棄物
溶融炉、或いは鉄スクラップ溶解時に発生するダストを
再溶解するため溶融炉等、高温度の排ガスが排出される
廃棄物溶融炉に広く適用することができる。
式溶融炉に限らず、酸素バーナを熱源として飛灰（溶流
点は１５５０℃と高いものが多い）を溶融させる廃棄物
溶融炉、或いは鉄スクラップ溶解時に発生するダストを
再溶解するため溶融炉等、高温度の排ガスが排出される
廃棄物溶融炉に広く適用することができる。
【００１８】ちなみに、表１は溶融飛灰処理量が５００
ｋｇ／ｈ、バーナ燃焼量が１００×１０4 ｋｃａｌ／
ｈ、排出口排ガス温度が１６００℃、同排ガス量が８０
０ｍ3Ｎ／ｈの酸素バーナ式飛灰溶融炉について、本発
明に係る排ガス冷却装置を通過した後の排ガス温度を２
００℃に急冷させる場合に要する水スプレー量，空気
量，排ガス量，排ガスダクト材質，およびダストの付着
具合等を従来の空気のみの場合Ａと水スプレーを用いた
場合Ｂと、水スプレーおよび仕切室とした場合Ｃについ
て夫々示したものである。このように本発明では排ガス
量を増大させることなく急冷できダストの付着を防止で
きる。
ｋｇ／ｈ、バーナ燃焼量が１００×１０4 ｋｃａｌ／
ｈ、排出口排ガス温度が１６００℃、同排ガス量が８０
０ｍ3Ｎ／ｈの酸素バーナ式飛灰溶融炉について、本発
明に係る排ガス冷却装置を通過した後の排ガス温度を２
００℃に急冷させる場合に要する水スプレー量，空気
量，排ガス量，排ガスダクト材質，およびダストの付着
具合等を従来の空気のみの場合Ａと水スプレーを用いた
場合Ｂと、水スプレーおよび仕切室とした場合Ｃについ
て夫々示したものである。このように本発明では排ガス
量を増大させることなく急冷できダストの付着を防止で
きる。
【表１】
【００１９】
【発明の効果】このように本発明によれば、廃棄物溶融
炉の排ガスを効果的に冷却することができると共にダク
ト内にダストが付着するのを防止でき、メンテナンス費
用を軽減できるなど有益な効果がある。
炉の排ガスを効果的に冷却することができると共にダク
ト内にダストが付着するのを防止でき、メンテナンス費
用を軽減できるなど有益な効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す廃棄物溶融炉の縦断面
図。
図。
【図２】図１の要部の拡大縦断面図。
【図３】図２の掻板の平面図。
１ 炉体 ３ 天井壁 ７ ダクト １０ 小孔 １２ 供給チャンバ １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 仕切室 ３０，３１ 熱電対 ３２ 温度指示調節計 ３３ 気水混合ヘッダ ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 給気管路 ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ 流量調節弁 ３９ スプレーノズル ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 流量指示調節計 ４２ 二次スプレーノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｊ 15/06 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｋ
Claims (2)
- 【請求項１】 廃棄物溶融炉に炉内で発生した排ガスを
排出するダクトを設け、該ダクトに冷却媒体を吹込む小
孔を多数開設し、水を空気中にスプレーしてなる冷却媒
体を該小孔からダクト内に吹込むようにしたことを特徴
とする廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置。 - 【請求項２】 冷却媒体を小孔からダクト内に吹込ませ
る供給チャンバを該ダクトの外周に設けると共に、該供
給チャンバ内を複数の仕切室に区画し該各仕切室に独立
して冷却媒体を供給するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070737A JPH10244117A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070737A JPH10244117A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244117A true JPH10244117A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=13440142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070737A Pending JPH10244117A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 廃棄物溶融炉の排ガス冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10244117A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002079029A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 溶融炉排ガスの冷却方法 |
| JP2014219137A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | スチールプランテック株式会社 | ガス混合クーラ |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9070737A patent/JPH10244117A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002079029A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 溶融炉排ガスの冷却方法 |
| JP2014219137A (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | スチールプランテック株式会社 | ガス混合クーラ |
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