JPS58158444A - 流体加熱制御装置 - Google Patents
流体加熱制御装置Info
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- JPS58158444A JPS58158444A JP57042016A JP4201682A JPS58158444A JP S58158444 A JPS58158444 A JP S58158444A JP 57042016 A JP57042016 A JP 57042016A JP 4201682 A JP4201682 A JP 4201682A JP S58158444 A JPS58158444 A JP S58158444A
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 title 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/082—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱器の熱を熱交換器によって被加熱体へ伝達
する給湯装置のような加熱装置の温度制御装置に関する
もので、被加熱体の温度と流量を検出して、加熱器能力
と被加熱体流量を自動的に制御し被加熱体の加熱温度を
設定温度と一致させるものである。
する給湯装置のような加熱装置の温度制御装置に関する
もので、被加熱体の温度と流量を検出して、加熱器能力
と被加熱体流量を自動的に制御し被加熱体の加熱温度を
設定温度と一致させるものである。
給湯機の分野において給湯温度を検出し、ガス量と水量
を調節する手段は既に知られている。第１図に示すよう
にバーナＡと燃料制御弁Ｂと熱交換器Ｃとを有し、給湯
温度を検出する温度検出器りと温度設定器の出力を比較
する比較器Ｅと、この比較器Ｅの出力に応じて通水路の
調節弁Ｆと燃料制御弁Ｂを制御するものである。
を調節する手段は既に知られている。第１図に示すよう
にバーナＡと燃料制御弁Ｂと熱交換器Ｃとを有し、給湯
温度を検出する温度検出器りと温度設定器の出力を比較
する比較器Ｅと、この比較器Ｅの出力に応じて通水路の
調節弁Ｆと燃料制御弁Ｂを制御するものである。
しかしながらバーナＡが燃焼を開始して給湯温度が定常
に達するまでに熱交換器Ｃの熱容量によってかなりの時
間を必要とするため、給湯温度を検出して水量を減少も
しくは増大させるのでは大幅な遅れを生じる。燃焼開始
ばかりでなく、使用者による温度設定変更や水量の変更
時にも同様の時間遅れを必要とする。また燃料制御弁Ｂ
と調節弁Ｆの動作が同時に起こった場合相互干渉によっ
て湯温か不安定になる制御上の問題点があった。
に達するまでに熱交換器Ｃの熱容量によってかなりの時
間を必要とするため、給湯温度を検出して水量を減少も
しくは増大させるのでは大幅な遅れを生じる。燃焼開始
ばかりでなく、使用者による温度設定変更や水量の変更
時にも同様の時間遅れを必要とする。また燃料制御弁Ｂ
と調節弁Ｆの動作が同時に起こった場合相互干渉によっ
て湯温か不安定になる制御上の問題点があった。
本発明はこのような欠点を除去したもので、本発明の目
的は加熱装置の最大能力以上に被加熱体が供給され、被
加熱体の加熱された出口温度が設定温度に対し低下する
ことを防止することにあり、特に被加熱体の入口温度や
設定温度の変化に対し自動的に被加熱体の最大流量を維
持し、応答遅れをなくし温度の制御性を高めることにあ
る。
的は加熱装置の最大能力以上に被加熱体が供給され、被
加熱体の加熱された出口温度が設定温度に対し低下する
ことを防止することにあり、特に被加熱体の入口温度や
設定温度の変化に対し自動的に被加熱体の最大流量を維
持し、応答遅れをなくし温度の制御性を高めることにあ
る。
本発明は加熱器と熱交換器とを有し、被加熱体の熱交換
器出入口温度と被加熱体流量を検出し、入口温度と設定
温度により加熱器の最大能力に見合った被加熱体流量を
設定し、流量検出器との偏差によって被加熱体流量を駆
動装置を有する制御弁によって加熱器の発熱以前にあら
かじめ制御し、さらに加熱器の最大能力以下の負荷であ
れば加熱器の入力を制御するものであり、本発明を給湯
装置に応用した実施例を添付図面によって説明する。
器出入口温度と被加熱体流量を検出し、入口温度と設定
温度により加熱器の最大能力に見合った被加熱体流量を
設定し、流量検出器との偏差によって被加熱体流量を駆
動装置を有する制御弁によって加熱器の発熱以前にあら
かじめ制御し、さらに加熱器の最大能力以下の負荷であ
れば加熱器の入力を制御するものであり、本発明を給湯
装置に応用した実施例を添付図面によって説明する。
第２図において、１は流量制御装置で弁本体２とケーシ
ング３からなり水は流入器４から一次弁室６へ入り流量
制御弁６と制御孔７との間隙を通って二次弁室８に流入
し、オリフィス９より熱交換器１０で加熱器１１により
加熱されて出湯管１２より外部へ供給される。流量制御
弁６の弁軸６ａはケーシング３とネジ結合しており、モ
ータ１３゜ギヤボックス１４からなる弁駆動器１６によ
って流１制御弁６は上下に変位する。オリフィス９の差
圧は差圧孔１６・１７によって圧力検出器１８ａへ導か
れ、圧力検出器１８ａは水量をオリフィス９の差圧で検
出し電気信号に変換する。弁本体２と出湯管１２にはそ
れぞれ入口温度検出器１９と出口温度検出器２ｏがあり
、入口温度検出器１９は熱交換器１ｏへ流入する以前の
水温を検出し、出口温度検出器２ｏは熱交換器１０で加
熱された湯温を検出する。燃料は燃料供給路２１より加
熱制御器２２で調節され加熱器１１で燃焼する。第３図
は第２図のブロック線図であり、２３は温度設定器で加
熱器１１と熱交換器１０で加熱された湯温を出口温度検
出器２ｏで検出した信号と比較された信号は加熱制御回
路２４で増幅され、加熱制御器２２で加熱器１１の発熱
量を調節する。入口温度検出器１９の信号は温度設定器
２３の信号と比較され、流量設定演算回路２５で加熱器
１１の最大能力との演算によって最大水量が設定される
。流量設定演算回路２６の最大流量設定信号は、熱交換
器１０への水量を流量検出装置１８の圧力検出器（流量
信号検出装置）１８ａで検出した信号を流量に変換する
流量演算回路２６の信号と比較され、流量制御装置１の
流量制御回路２７で増幅され、弁駆動器１６を介して流
量制御弁６で水量を調節する。温度設定器２３と出口温
度検出器２ｏの比較信号は遅延回路２８を介して流量設
定演算回路２６の流量設定を変更することが可能である
。流量演算回路２６の信号は微分回路２９を介して加熱
制御回路２４へ伝達されており、入口温度検出器１９の
信号は流量演算回路２６へ伝達されて圧力検出器１８ａ
の温度補償を行なう。
ング３からなり水は流入器４から一次弁室６へ入り流量
制御弁６と制御孔７との間隙を通って二次弁室８に流入
し、オリフィス９より熱交換器１０で加熱器１１により
加熱されて出湯管１２より外部へ供給される。流量制御
弁６の弁軸６ａはケーシング３とネジ結合しており、モ
ータ１３゜ギヤボックス１４からなる弁駆動器１６によ
って流１制御弁６は上下に変位する。オリフィス９の差
圧は差圧孔１６・１７によって圧力検出器１８ａへ導か
れ、圧力検出器１８ａは水量をオリフィス９の差圧で検
出し電気信号に変換する。弁本体２と出湯管１２にはそ
れぞれ入口温度検出器１９と出口温度検出器２ｏがあり
、入口温度検出器１９は熱交換器１ｏへ流入する以前の
水温を検出し、出口温度検出器２ｏは熱交換器１０で加
熱された湯温を検出する。燃料は燃料供給路２１より加
熱制御器２２で調節され加熱器１１で燃焼する。第３図
は第２図のブロック線図であり、２３は温度設定器で加
熱器１１と熱交換器１０で加熱された湯温を出口温度検
出器２ｏで検出した信号と比較された信号は加熱制御回
路２４で増幅され、加熱制御器２２で加熱器１１の発熱
量を調節する。入口温度検出器１９の信号は温度設定器
２３の信号と比較され、流量設定演算回路２５で加熱器
１１の最大能力との演算によって最大水量が設定される
。流量設定演算回路２６の最大流量設定信号は、熱交換
器１０への水量を流量検出装置１８の圧力検出器（流量
信号検出装置）１８ａで検出した信号を流量に変換する
流量演算回路２６の信号と比較され、流量制御装置１の
流量制御回路２７で増幅され、弁駆動器１６を介して流
量制御弁６で水量を調節する。温度設定器２３と出口温
度検出器２ｏの比較信号は遅延回路２８を介して流量設
定演算回路２６の流量設定を変更することが可能である
。流量演算回路２６の信号は微分回路２９を介して加熱
制御回路２４へ伝達されており、入口温度検出器１９の
信号は流量演算回路２６へ伝達されて圧力検出器１８ａ
の温度補償を行なう。
次に動作について説明する。電源が投入され使用者゛に
よって温度設定が行なわれると、温度設定器２３の信号
と入口温度検出器１９の信号との比較によって加熱温度
上昇値が演算され、この値と加熱器１１の最大能力によ
り、流量設定演算回路２６で熱交換器１ｏへ通水する最
大流量が演算される。次に使用者によって通水が開始さ
れると、加熱器１１へ燃料が供給され熱交換器１０で加
熱される。熱交換器１０への通水量はオリフィス９の差
圧を圧力検出器１８によって電気信号に変換され、流量
演算回路２６によって流量が演算される。圧力変換器１
８ａは温度に対して誤差を生じるが、入口温度検出器１
９の信号によって流量演算回路２６で自動的に温度補正
される。流量演算回路２６の流量信号は流量設定演算回
路２６と比較され、流量制御回路２７によって増幅され
、弁駆動器１５で流量制御弁６が変位し流量を調節する
。弁駆動器１６のモータ１３は正逆回転が可能であり、
流量制御回路２７の信号によって流量を増加または減少
させる。通常電源投入当初は流量信号はほぼ零であり、
流量制御弁６は全開の状態にあり、流量設定演算回路２
６で設定された流量よりも犬なる流量であれば、流量制
御弁６を閉じる方向に作動する。このときもし流入路４
の水圧が変化しても圧力検出器１８ａ・流量演算回路２
６からなる流量検出装置１８によって流量変化が検出さ
れ、流量制御弁６によって適正に保たれる。
よって温度設定が行なわれると、温度設定器２３の信号
と入口温度検出器１９の信号との比較によって加熱温度
上昇値が演算され、この値と加熱器１１の最大能力によ
り、流量設定演算回路２６で熱交換器１ｏへ通水する最
大流量が演算される。次に使用者によって通水が開始さ
れると、加熱器１１へ燃料が供給され熱交換器１０で加
熱される。熱交換器１０への通水量はオリフィス９の差
圧を圧力検出器１８によって電気信号に変換され、流量
演算回路２６によって流量が演算される。圧力変換器１
８ａは温度に対して誤差を生じるが、入口温度検出器１
９の信号によって流量演算回路２６で自動的に温度補正
される。流量演算回路２６の流量信号は流量設定演算回
路２６と比較され、流量制御回路２７によって増幅され
、弁駆動器１５で流量制御弁６が変位し流量を調節する
。弁駆動器１６のモータ１３は正逆回転が可能であり、
流量制御回路２７の信号によって流量を増加または減少
させる。通常電源投入当初は流量信号はほぼ零であり、
流量制御弁６は全開の状態にあり、流量設定演算回路２
６で設定された流量よりも犬なる流量であれば、流量制
御弁６を閉じる方向に作動する。このときもし流入路４
の水圧が変化しても圧力検出器１８ａ・流量演算回路２
６からなる流量検出装置１８によって流量変化が検出さ
れ、流量制御弁６によって適正に保たれる。
また通水が開始されてから流量が流量設定演算回φ２６
で設定された値に制御されるまでの時間は７数秒以下の
極めて短かいもので°ある。一方熱交換器１０で加熱さ
れた湯温は熱交換器１０の熱容量があってゆるやかに上
昇するが、通水量は既に適切に保たれているので過大な
通水量によって設定温度よりも湯温か低下することはな
い。使用者によって通水量が流量設定演算回路２６で設
定された流量よりも小さいときには、出口温度検出器２
゜によって湯温か検出され、温度設定器２３との比較に
よって、加熱制御回路２４、加熱制御器２２により加熱
器１１の発熱量が調節される。このようにして通水量の
過大な増加によって湯温か低下することは防止されるが
、もし伺らかの誤差により通水量が増大し湯温か低下し
た場合には、温度設定器２３と出口温度検出器２ｏの比
較信号もしくは第３図破線で示すように加熱制御回路２
４の信号によって遅延回路２８を介して流量設定演算回
路２６の設定流量を変化させることができる。
で設定された値に制御されるまでの時間は７数秒以下の
極めて短かいもので°ある。一方熱交換器１０で加熱さ
れた湯温は熱交換器１０の熱容量があってゆるやかに上
昇するが、通水量は既に適切に保たれているので過大な
通水量によって設定温度よりも湯温か低下することはな
い。使用者によって通水量が流量設定演算回路２６で設
定された流量よりも小さいときには、出口温度検出器２
゜によって湯温か検出され、温度設定器２３との比較に
よって、加熱制御回路２４、加熱制御器２２により加熱
器１１の発熱量が調節される。このようにして通水量の
過大な増加によって湯温か低下することは防止されるが
、もし伺らかの誤差により通水量が増大し湯温か低下し
た場合には、温度設定器２３と出口温度検出器２ｏの比
較信号もしくは第３図破線で示すように加熱制御回路２
４の信号によって遅延回路２８を介して流量設定演算回
路２６の設定流量を変化させることができる。
遅延回路の時間は熱交換器１０の熱容量による湯温の遅
れを考慮して設定される。また使用者による急激な水量
変更や供給水圧の急激な低下によって通水量が増減した
場合には流量演算回路２６の信号が微分回路２９へ伝達
され、微分回路２９で通水量の変化率が演算され、加熱
制御回路２４へ伝達されて、湯温変化が生じる以前に加
熱器１１０発熱量を調節して湯温の変化を未然に防止す
ることができる。
れを考慮して設定される。また使用者による急激な水量
変更や供給水圧の急激な低下によって通水量が増減した
場合には流量演算回路２６の信号が微分回路２９へ伝達
され、微分回路２９で通水量の変化率が演算され、加熱
制御回路２４へ伝達されて、湯温変化が生じる以前に加
熱器１１０発熱量を調節して湯温の変化を未然に防止す
ることができる。
なお加熱器１１がバーナの場合には加熱制御器２２は燃
料制御弁が使用され、電気ヒータの場合には電力調節器
が使用される。流量検出装置１８は差圧検出器１８ａに
限らず、タービンメータや渦流量計などの電気信号の得
られる手段であればよい。また弁駆動器１５はモータの
みならずソレノイドなどの直線駆動できるものでもよい
。
料制御弁が使用され、電気ヒータの場合には電力調節器
が使用される。流量検出装置１８は差圧検出器１８ａに
限らず、タービンメータや渦流量計などの電気信号の得
られる手段であればよい。また弁駆動器１５はモータの
みならずソレノイドなどの直線駆動できるものでもよい
。
以上述べたように本発明は加熱器の能力調節及び被加熱
体の流量を制御するので、被加熱体の流れ過ぎによる出
湯温度の低下をなくすることができるもので、特に流量
設定演算回路と流量検出装置によって温度上昇を待たず
に適正な流量にあらかじめ保だＫでいるものであり、か
つ入口温度の変動や水圧の変動に対しても安定である。
体の流量を制御するので、被加熱体の流れ過ぎによる出
湯温度の低下をなくすることができるもので、特に流量
設定演算回路と流量検出装置によって温度上昇を待たず
に適正な流量にあらかじめ保だＫでいるものであり、か
つ入口温度の変動や水圧の変動に対しても安定である。
もし上Ｙの予測制御が誤差を生じた場合も温度偏差の検
出によって被加熱体の流量が再調整されるので極めて信
頼性が高い。また被加熱体流量の急激な変動に対し加熱
器の能力を予測制御するので過渡温度上昇も防止でき、
さらに入口温度検出器によって流量検出装置の温度変化
による誤差を補正することができ高精度な流量検出がで
きるなどの効果を有するものである。
出によって被加熱体の流量が再調整されるので極めて信
頼性が高い。また被加熱体流量の急激な変動に対し加熱
器の能力を予測制御するので過渡温度上昇も防止でき、
さらに入口温度検出器によって流量検出装置の温度変化
による誤差を補正することができ高精度な流量検出がで
きるなどの効果を有するものである。
第１図は従来の給湯機の制御装置の構成図、第２図は本
発明の一実施例における流体加熱制御装置の構成図、第
３図は同ブロック線図である。 １・・・・・・流量制御装置、６・・・・・・流量制御
弁、１゜・・・・・・熱交換器、１１・・・・・・加熱
器、１５・・・・・・弁駆動器、１８・・・・・・流量
検出装置、１８ａ・・・・・・流量信号検出器、１９・
・・・・・入口温度検出器、２ｏ・・・・・・出口温度
検出器、２２・・・・・・加熱制御器、２３・・・・・
・温度設定器、２４・・・・・・加熱制御回路、２６・
・・・・・流量設定演算回路、２６・・・・・・流量演
算回路、２７・・・・・・流量設定演算回路、２８・・
・・・・遅延回路、２９・・・・・・微Ｖ回路、 第１ＩＩ 第２図 ｆ。 １Ｂ３１：ｉ４ ０
発明の一実施例における流体加熱制御装置の構成図、第
３図は同ブロック線図である。 １・・・・・・流量制御装置、６・・・・・・流量制御
弁、１゜・・・・・・熱交換器、１１・・・・・・加熱
器、１５・・・・・・弁駆動器、１８・・・・・・流量
検出装置、１８ａ・・・・・・流量信号検出器、１９・
・・・・・入口温度検出器、２ｏ・・・・・・出口温度
検出器、２２・・・・・・加熱制御器、２３・・・・・
・温度設定器、２４・・・・・・加熱制御回路、２６・
・・・・・流量設定演算回路、２６・・・・・・流量演
算回路、２７・・・・・・流量設定演算回路、２８・・
・・・・遅延回路、２９・・・・・・微Ｖ回路、 第１ＩＩ 第２図 ｆ。 １Ｂ３１：ｉ４ ０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 熱交換器と、前記熱交換器への被加熱体流量
を検出する流量検出装置と、被加熱体の入口温度検出器
ならびに出口温度検出器ならびに温度設定器と、前記出
口温度検出器と前記温度設定器の信号を比較する加熱制
御回路と、前記加熱制御回路の信号によって加熱器の能
力を制御する加熱制御器と、前記温度設定器と前記入口
温度検出器の信号を比較し演算する流量設定演算回路と
、前記流量検出装置と前記流量設定演算回路の信号の比
較によって被加熱体流量を制御する流量制御装置を有す
る流体加熱制御装置。 （２）温度設定器と出口温度検出器の比較信号もしくは
加熱制御回路の信号によシ遅延回路を介し、流量設定演
算回路の流量設定を変更する特許請求の範囲第１項記載
の流体加熱制御装置。 、（３）流量制御装置は
、流量設定演算回路と流量検出装置との信号を比較する
流量制御回路と、前記流量制御回路の信号によって可逆
的に作動する弁駆動器と、前記弁駆動器によって作動す
る流量制御弁からなる特許請求の範囲第１項記載の流体
加熱制御装置。 （４）流量検出装置は、流量信号検出器と流量演算回路
からなり、入口温度検出器の信号によって前記流量演算
回路の定数を変更する特許請求の範囲第１項記載の流体
加熱制御装置。 （５）流量検出装置の信号により微分回路を介し加熱器
を制御する特許請求の範囲第１項記載の流体加熱制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042016A JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042016A JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158444A true JPS58158444A (ja) | 1983-09-20 |
| JPS634096B2 JPS634096B2 (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=12624370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042016A Granted JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158444A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212639A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の制御装置 |
| JPS6069451A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-20 | Omron Tateisi Electronics Co | ガス湯沸器の温度制御装置 |
| JPS62297640A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯器 |
| JPH01150746A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機の水量制御装置 |
| EP1219906A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-03 | ELTEK S.p.A. | Thermostatic control system and control method of the flow of a liquid |
| CN105768894A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-20 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 制热水设备及其出水温度校准方法、装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749655A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Polyurethane composition |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57042016A patent/JPS58158444A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634096B2 (ja) | 1988-01-27 |
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