JPH11218315A - ガス化溶融炉 - Google Patents
ガス化溶融炉Info
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- JPH11218315A JPH11218315A JP10035499A JP3549998A JPH11218315A JP H11218315 A JPH11218315 A JP H11218315A JP 10035499 A JP10035499 A JP 10035499A JP 3549998 A JP3549998 A JP 3549998A JP H11218315 A JPH11218315 A JP H11218315A
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- Japan
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- melting furnace
- gasification
- heat exchanger
- furnace
- secondary air
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物をガス化し、生成された未燃ガス等
を、補助燃料を使用せずに燃焼させて、灰の溶融温度ま
で上昇させることができるガス化溶融炉を提供する。 【解決手段】 廃棄物をガス化炉１でガス化し、ガス化
炉１から排出された未燃ガスを溶融炉２に導入して燃焼
させ、灰を溶融処理するガス化溶融炉において、ガス化
炉１から排出された未燃ガスと溶融炉２から排出された
排ガスとの間で熱交換を行なう熱交換器３を設け、ガス
化炉１から排出された未燃ガスを、熱交換器３により温
度を上昇させた後に溶融炉２に導入する。
を、補助燃料を使用せずに燃焼させて、灰の溶融温度ま
で上昇させることができるガス化溶融炉を提供する。 【解決手段】 廃棄物をガス化炉１でガス化し、ガス化
炉１から排出された未燃ガスを溶融炉２に導入して燃焼
させ、灰を溶融処理するガス化溶融炉において、ガス化
炉１から排出された未燃ガスと溶融炉２から排出された
排ガスとの間で熱交換を行なう熱交換器３を設け、ガス
化炉１から排出された未燃ガスを、熱交換器３により温
度を上昇させた後に溶融炉２に導入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス化溶融炉に係
り、特に一般廃棄物等の発熱量が比較的低い廃棄物をガ
ス化し、その後高温で燃焼させ、灰および飛灰を溶融処
理するガス化溶融炉に関する。
り、特に一般廃棄物等の発熱量が比較的低い廃棄物をガ
ス化し、その後高温で燃焼させ、灰および飛灰を溶融処
理するガス化溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般廃棄物をガス化炉でガス化し、生成
された未燃ガス、チャー、タール等を溶融炉で高温で燃
焼させ、溶融処理するガス化溶融システムが知られてい
る。このシステムでは、発熱量が低い廃棄物を燃焼さ
せ、灰の溶融温度まで燃焼温度を上げるために、二次空
気、一次空気の予熱が行われている。二次空気、一次空
気の予熱できる温度の上限は伝熱管の材質により決定さ
れ、５００℃から９００℃といわれている。また、ガス
化炉が流動層式の場合、流動層の温度が６００℃を超え
ると、ガス化する量の変動が多くなるため、流動層の温
度を６００℃以下に制御する必要がある。投入された流
動空気（一次空気）は流動層内で一般廃棄物を一部燃焼
させ、流動層温度を維持する。
された未燃ガス、チャー、タール等を溶融炉で高温で燃
焼させ、溶融処理するガス化溶融システムが知られてい
る。このシステムでは、発熱量が低い廃棄物を燃焼さ
せ、灰の溶融温度まで燃焼温度を上げるために、二次空
気、一次空気の予熱が行われている。二次空気、一次空
気の予熱できる温度の上限は伝熱管の材質により決定さ
れ、５００℃から９００℃といわれている。また、ガス
化炉が流動層式の場合、流動層の温度が６００℃を超え
ると、ガス化する量の変動が多くなるため、流動層の温
度を６００℃以下に制御する必要がある。投入された流
動空気（一次空気）は流動層内で一般廃棄物を一部燃焼
させ、流動層温度を維持する。
【０００３】従って、一次空気である流動空気温度の上
限は、２００℃から３００℃程度である。これ以上であ
ると、流動層の温度が６００℃を超えてしまう。水分量
の多い一般廃棄物では、燃料である一般廃棄物中の水分
蒸発に熱量を要し、これらのみでは、熱量が不足する。
排ガスを灰の溶融温度まで上昇させるために、補助燃料
を必要とする場合が多い。
限は、２００℃から３００℃程度である。これ以上であ
ると、流動層の温度が６００℃を超えてしまう。水分量
の多い一般廃棄物では、燃料である一般廃棄物中の水分
蒸発に熱量を要し、これらのみでは、熱量が不足する。
排ガスを灰の溶融温度まで上昇させるために、補助燃料
を必要とする場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排ガス
を灰の溶融温度まで上昇させるのに、補助燃料を投入す
ることは、省エネルギーの要請に反することになる。そ
のため、排ガスの温度を、補助燃料を必要とせずに、一
般廃棄物のもつ熱量のみで灰の溶融温度まで上昇させる
ことができるガス化溶融システムの確立が要望されてい
る。本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、廃棄
物をガス化し、生成された未燃ガス等を、補助燃料を使
用せずに燃焼させて、灰の溶融温度まで上昇させること
ができるガス化溶融炉を提供することを目的とする。
を灰の溶融温度まで上昇させるのに、補助燃料を投入す
ることは、省エネルギーの要請に反することになる。そ
のため、排ガスの温度を、補助燃料を必要とせずに、一
般廃棄物のもつ熱量のみで灰の溶融温度まで上昇させる
ことができるガス化溶融システムの確立が要望されてい
る。本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、廃棄
物をガス化し、生成された未燃ガス等を、補助燃料を使
用せずに燃焼させて、灰の溶融温度まで上昇させること
ができるガス化溶融炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は廃棄物をガス化炉でガス化し、ガス化炉か
ら排出された未燃ガスを溶融炉に導入して燃焼させ、灰
を溶融処理するガス化溶融炉において、前記ガス化炉か
ら排出された未燃ガスと前記溶融炉から排出された排ガ
スとの間で熱交換を行なう熱交換器を設け、前記ガス化
炉から排出された未燃ガスを、前記熱交換器により温度
を上昇させた後に前記溶融炉に導入することを特徴とす
るものである。
め、本発明は廃棄物をガス化炉でガス化し、ガス化炉か
ら排出された未燃ガスを溶融炉に導入して燃焼させ、灰
を溶融処理するガス化溶融炉において、前記ガス化炉か
ら排出された未燃ガスと前記溶融炉から排出された排ガ
スとの間で熱交換を行なう熱交換器を設け、前記ガス化
炉から排出された未燃ガスを、前記熱交換器により温度
を上昇させた後に前記溶融炉に導入することを特徴とす
るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガス化溶融炉
の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明
の第１の実施形態を示す図である。図１に示すように、
ガス化溶融炉は、廃棄物を部分燃焼させて廃棄物のガス
化を行なうガス化炉１と、ガス化炉１にて生成された未
燃ガス、チャー、タール等を高温で燃焼させて灰分を溶
融させる溶融炉２と、溶融炉２の後段に設置されガス化
炉１から排出された未燃ガス等を昇温するための熱交換
器３と、熱交換器３の後段に設置され溶融炉２に供給す
る二次空気を昇温するための熱交換器４とを備えてい
る。
の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明
の第１の実施形態を示す図である。図１に示すように、
ガス化溶融炉は、廃棄物を部分燃焼させて廃棄物のガス
化を行なうガス化炉１と、ガス化炉１にて生成された未
燃ガス、チャー、タール等を高温で燃焼させて灰分を溶
融させる溶融炉２と、溶融炉２の後段に設置されガス化
炉１から排出された未燃ガス等を昇温するための熱交換
器３と、熱交換器３の後段に設置され溶融炉２に供給す
る二次空気を昇温するための熱交換器４とを備えてい
る。
【０００７】ガス化炉１は、砂等の流動媒体を流動させ
ながら廃棄物の熱分解ガス化を行なう流動層炉である。
流動空気は、一次送風機６で昇圧された後、蒸気式一次
空気予熱器７で昇温され、ガス化炉１に供給される。ガ
ス化炉１では、ごみが一部燃焼し、その熱で可燃分がガ
ス化する。ガス化炉１から排出される未燃ガスは、５５
０℃から６５０℃であり、熱交換器３を通り、７００℃
から９００℃まで昇温される。昇温した未燃ガスは、溶
融炉２に入り高温で燃焼する。溶融したスラグは溶融炉
２から排出される。排ガスも溶融炉２から排出され、前
記熱交換器３へ入る。熱交換器３にて熱交換を行い、排
ガスの熱を未燃ガスに移行し、さらに排ガスは熱交換器
４に入る。熱交換器４にて熱交換を行い、排ガスの熱を
二次空気に移行する。排ガスは、その後更に熱を回収す
るためにボイラに入る。
ながら廃棄物の熱分解ガス化を行なう流動層炉である。
流動空気は、一次送風機６で昇圧された後、蒸気式一次
空気予熱器７で昇温され、ガス化炉１に供給される。ガ
ス化炉１では、ごみが一部燃焼し、その熱で可燃分がガ
ス化する。ガス化炉１から排出される未燃ガスは、５５
０℃から６５０℃であり、熱交換器３を通り、７００℃
から９００℃まで昇温される。昇温した未燃ガスは、溶
融炉２に入り高温で燃焼する。溶融したスラグは溶融炉
２から排出される。排ガスも溶融炉２から排出され、前
記熱交換器３へ入る。熱交換器３にて熱交換を行い、排
ガスの熱を未燃ガスに移行し、さらに排ガスは熱交換器
４に入る。熱交換器４にて熱交換を行い、排ガスの熱を
二次空気に移行する。排ガスは、その後更に熱を回収す
るためにボイラに入る。
【０００８】二次空気は、二次送風機９で昇圧された
後、蒸気式二次空気予熱器１０で昇温され、その後、熱
交換器４に流入する。ここで、二次空気は昇温された
後、溶融炉２に入り、燃焼用空気として供される。
後、蒸気式二次空気予熱器１０で昇温され、その後、熱
交換器４に流入する。ここで、二次空気は昇温された
後、溶融炉２に入り、燃焼用空気として供される。
【０００９】本実施例によれば、ガス化炉１から排出さ
れた未燃ガスは、熱交換器３にて、溶融炉２から排出さ
れた排ガスとの間で熱交換を行って昇温される。また溶
融炉２に供給される二次空気は、熱交換器４にて、溶融
炉２から排出された排ガスとの間で熱交換を行って昇温
される。したがって、溶融炉２内でガス、チャー等を高
温で燃焼させることができ、補助燃料なしで灰の融点以
上の排ガス温度とすることができる。
れた未燃ガスは、熱交換器３にて、溶融炉２から排出さ
れた排ガスとの間で熱交換を行って昇温される。また溶
融炉２に供給される二次空気は、熱交換器４にて、溶融
炉２から排出された排ガスとの間で熱交換を行って昇温
される。したがって、溶融炉２内でガス、チャー等を高
温で燃焼させることができ、補助燃料なしで灰の融点以
上の排ガス温度とすることができる。
【００１０】図２は本発明の第２の実施形態を示す図で
ある。図２に示すように、ガス化溶融炉は、廃棄物を部
分燃焼させて廃棄物のガス化を行なうガス化炉１と、ガ
ス化炉１にて生成された未燃ガス、チャー、タール等を
高温で燃焼させて灰分を溶融させる溶融炉２と、溶融炉
２の後段に設置され溶融炉２に供給する二次空気を昇温
するための熱交換器１３と、熱交換器１３の後段に設置
されガス化炉１から排出された未燃ガス等を昇温するた
めの熱交換器１４とを備えている。
ある。図２に示すように、ガス化溶融炉は、廃棄物を部
分燃焼させて廃棄物のガス化を行なうガス化炉１と、ガ
ス化炉１にて生成された未燃ガス、チャー、タール等を
高温で燃焼させて灰分を溶融させる溶融炉２と、溶融炉
２の後段に設置され溶融炉２に供給する二次空気を昇温
するための熱交換器１３と、熱交換器１３の後段に設置
されガス化炉１から排出された未燃ガス等を昇温するた
めの熱交換器１４とを備えている。
【００１１】ガス化炉１および溶融炉２の構成は、図１
に示す実施例と同様である。流動空気は、一次送風機６
で昇圧された後、蒸気式一次空気予熱器７で昇温され、
ガス化炉１に供給される。ガス化炉１では、ごみが一部
燃焼し、その熱で可燃分がガス化する。ガス化炉１から
排出される未燃ガスは、５５０℃から６５０℃であり、
熱交換器１４を通り、７００℃から９００℃まで昇温さ
れる。昇温した未燃ガスは溶融炉２に入り高温で燃焼す
る。溶融したスラグは溶融炉２から排出される。
に示す実施例と同様である。流動空気は、一次送風機６
で昇圧された後、蒸気式一次空気予熱器７で昇温され、
ガス化炉１に供給される。ガス化炉１では、ごみが一部
燃焼し、その熱で可燃分がガス化する。ガス化炉１から
排出される未燃ガスは、５５０℃から６５０℃であり、
熱交換器１４を通り、７００℃から９００℃まで昇温さ
れる。昇温した未燃ガスは溶融炉２に入り高温で燃焼す
る。溶融したスラグは溶融炉２から排出される。
【００１２】一方、溶融炉２から排出された排ガスは、
熱交換器１３を通った後、熱交換器１４を通り、その
後、更に熱を回収するためのボイラに入る。二次空気
は、二次送風機９で昇圧された後、蒸気式二次空気予熱
器１０で昇温され、その後、熱交換器１３に流入する。
ここで、二次空気は昇温された後、溶融炉２に入り、燃
焼用空気として供される。
熱交換器１３を通った後、熱交換器１４を通り、その
後、更に熱を回収するためのボイラに入る。二次空気
は、二次送風機９で昇圧された後、蒸気式二次空気予熱
器１０で昇温され、その後、熱交換器１３に流入する。
ここで、二次空気は昇温された後、溶融炉２に入り、燃
焼用空気として供される。
【００１３】本実施例によれば、溶融炉２に供給される
二次空気は、熱交換器１３にて、溶融炉２から排出され
た排ガスとの間で熱交換を行って昇温される。またガス
化炉１から排出された未燃ガスは、熱交換器１４にて、
熱交換器１３から排出された排ガスとの間で熱交換を行
って昇温される。したがって、溶融炉２内でガス、チャ
ー等を高温で燃焼させることができ、補助燃料なしで灰
の融点以上の排ガス温度とすることができる。
二次空気は、熱交換器１３にて、溶融炉２から排出され
た排ガスとの間で熱交換を行って昇温される。またガス
化炉１から排出された未燃ガスは、熱交換器１４にて、
熱交換器１３から排出された排ガスとの間で熱交換を行
って昇温される。したがって、溶融炉２内でガス、チャ
ー等を高温で燃焼させることができ、補助燃料なしで灰
の融点以上の排ガス温度とすることができる。
【００１４】図３は、溶融炉自体を熱交換器として構成
し、未燃ガスと排ガスの熱交換をする場合の実施例を示
す。図３に示すように、溶融炉２は、斜線部分２１と、
白抜きの部分２２とから構成されている。斜線部分２１
は、未燃ガスと排ガスとが熱交換をしない部分である。
通常は、これらの部分は、キャスタブルかボイラの水
管、もしくは水冷管により構成される。ノズル２３より
上部の白抜きの部分２２は、二重管となっていて、内部
を未燃ガスが流れ、排ガスと熱交換し、未燃ガスの温度
を上昇させる。ガス化炉１を出た未燃ガスは、溶融炉２
に設置したノズル２３から投入される。未燃ガスは、矢
印で示すように、二重管の内部を移動し、溶融炉２の上
部にあるノズル２４より炉内に噴出する。二次空気は、
炉上部にある二次空気ノズル２５より、溶融炉内に投入
される。このフローは、図１に示す例に該当する。
し、未燃ガスと排ガスの熱交換をする場合の実施例を示
す。図３に示すように、溶融炉２は、斜線部分２１と、
白抜きの部分２２とから構成されている。斜線部分２１
は、未燃ガスと排ガスとが熱交換をしない部分である。
通常は、これらの部分は、キャスタブルかボイラの水
管、もしくは水冷管により構成される。ノズル２３より
上部の白抜きの部分２２は、二重管となっていて、内部
を未燃ガスが流れ、排ガスと熱交換し、未燃ガスの温度
を上昇させる。ガス化炉１を出た未燃ガスは、溶融炉２
に設置したノズル２３から投入される。未燃ガスは、矢
印で示すように、二重管の内部を移動し、溶融炉２の上
部にあるノズル２４より炉内に噴出する。二次空気は、
炉上部にある二次空気ノズル２５より、溶融炉内に投入
される。このフローは、図１に示す例に該当する。
【００１５】図４は、溶融炉自体を熱交換器として構成
し、二次空気と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示
す。図４に示すように、被加熱側を未燃ガスではなく、
二次空気として利用してもよい。その場合、排ガスと未
燃ガスの熱交換器は、溶融炉の出口に設ける。このフロ
ーは、図２に示す例に該当する。図３の実施例では、ノ
ズル２３より未燃ガスを投入したが、図４の実施例で
は、ノズル２３より二次空気を投入する。二次空気は、
矢印で示すように、二重管の内部を移動しながら昇温
し、炉上部にある二次空気ノズル２５より、溶融炉内に
投入される。未燃ガスは、溶融炉頂部のノズル２６よ
り、炉内に供給される。
し、二次空気と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示
す。図４に示すように、被加熱側を未燃ガスではなく、
二次空気として利用してもよい。その場合、排ガスと未
燃ガスの熱交換器は、溶融炉の出口に設ける。このフロ
ーは、図２に示す例に該当する。図３の実施例では、ノ
ズル２３より未燃ガスを投入したが、図４の実施例で
は、ノズル２３より二次空気を投入する。二次空気は、
矢印で示すように、二重管の内部を移動しながら昇温
し、炉上部にある二次空気ノズル２５より、溶融炉内に
投入される。未燃ガスは、溶融炉頂部のノズル２６よ
り、炉内に供給される。
【００１６】排ガスと未燃ガスとの熱交換器に着目した
場合、図１の実施例と図２の実施例を比較すると、図２
の実施例の長所は、排ガス温度が高温である熱交換器１
３にて、被加熱側の２次空気の温度を、図１の実施例に
おける被加熱側の未燃ガス温度に比べて低く設定するこ
とが可能な点である。その結果、熱交換器の伝熱面積は
増加するが管壁温度を下げることが可能となり、熱交換
器の延命化を図れる。
場合、図１の実施例と図２の実施例を比較すると、図２
の実施例の長所は、排ガス温度が高温である熱交換器１
３にて、被加熱側の２次空気の温度を、図１の実施例に
おける被加熱側の未燃ガス温度に比べて低く設定するこ
とが可能な点である。その結果、熱交換器の伝熱面積は
増加するが管壁温度を下げることが可能となり、熱交換
器の延命化を図れる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、都
市ごみ等の一般廃棄物を燃焼させる際に、補助燃料なし
で灰の融点以上の排ガス温度とすることができる。
市ごみ等の一般廃棄物を燃焼させる際に、補助燃料なし
で灰の融点以上の排ガス温度とすることができる。
【図１】本発明に係るガス化溶融炉の第１の実施形態を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図２】本発明に係るガス化溶融炉の第２の実施形態を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図３】溶融炉自体を熱交換器として構成し、未燃ガス
と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示す断面図であ
る。
と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示す断面図であ
る。
【図４】溶融炉自体を熱交換器として構成し、二次空気
と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示す断面図であ
る。
と排ガスの熱交換をする場合の実施例を示す断面図であ
る。
１ ガス化炉 ２ 溶融炉 ３，４，１３，１４ 熱交換器 ６ 一次送風機 ７ 蒸気式一次空気予熱器 ９ 二次送風機 １０ 蒸気式二次空気予熱器 ２３，２４，２６ ノズル ２５ ２次空気ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｌ 15/00 Ｆ２３Ｌ 15/00 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 廃棄物をガス化炉でガス化し、ガス化炉
から排出された未燃ガスを溶融炉に導入して燃焼させ、
灰を溶融処理するガス化溶融炉において、 前記ガス化炉から排出された未燃ガスと前記溶融炉から
排出された排ガスとの間で熱交換を行なう熱交換器を設
け、前記ガス化炉から排出された未燃ガスを、前記熱交
換器により温度を上昇させた後に前記溶融炉に導入する
ことを特徴とするガス化溶融炉。 - 【請求項２】 前記熱交換器を前記溶融炉の後段に設置
したことを特徴とする請求項１記載のガス化溶融炉。 - 【請求項３】 前記熱交換器は、前記溶融炉の外壁に、
前記ガス化炉から排出されたガスを通す通路を設け、未
燃ガスと溶融炉内のガスとの熱交換を行なう熱交換器で
あることを特徴とする請求項１記載のガス化溶融炉。 - 【請求項４】 前記溶融炉内に導入される二次空気と前
記溶融炉から排出された排ガスとの間で熱交換を行なう
二次空気用熱交換器を設け、請求項１乃至３のいずれか
１項に記載の熱交換器を、前記二次空気用熱交換器の後
段に設置し、二次空気を、前記二次空気用熱交換器によ
り温度を上昇させた後に前記溶融炉に導入することを特
徴とする請求項１記載のガス化溶融炉。 - 【請求項５】 前記二次空気用熱交換器は、前記溶融炉
の外壁に、二次空気を通す通路を設け、二次空気と溶融
炉内のガスとの熱交換を行なう熱交換器であることを特
徴とする請求項４記載のガス化溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03549998A JP3698542B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | ガス化溶融炉およびガス化溶融方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03549998A JP3698542B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | ガス化溶融炉およびガス化溶融方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218315A true JPH11218315A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3698542B2 JP3698542B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=12443456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03549998A Expired - Fee Related JP3698542B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | ガス化溶融炉およびガス化溶融方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3698542B2 (ja) |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP03549998A patent/JP3698542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3698542B2 (ja) | 2005-09-21 |
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