WO2018212160A1 - 液化消火剤用噴射ヘッド - Google Patents

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    • A62C99/0018Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide

Definitions

  • the present invention relates to a jet head for a liquefied fire extinguisher having a high boiling point such as a halide.
  • a liquefied fire extinguisher having a high boiling point such as a halide, for example, dodecafluoro-2-methylpentan-3-one (CF 3 CF 2 C (O) CF (CF 3 ) 2 , boiling point 49
  • a jet head that sprays the liquid fire extinguisher in a mist to release the liquid fire extinguisher into the fire extinguishing target section I am doing so.
  • the spray head that sprays the liquid fire extinguisher in a mist form has poor diffusion characteristics and vaporization characteristics of the liquid fire extinguisher, and in addition to the problem that the fire extinguishing target range that can be covered by a single jet head is small, the liquid fire extinguisher from the jet head There is a problem in that a high level of noise is generated when spills are released.
  • the present invention has good diffusion characteristics and vaporization characteristics of the liquefied fire extinguisher in view of the problems of the jet head installed to discharge the liquefied fire extinguisher into the fire extinguishing target section in the fire extinguishing equipment using the liquefied fire extinguisher, It is an object of the present invention to provide a liquefied extinguisher jet head capable of increasing the fire extinguishing target range that can be covered by one jet head and increasing the noise reduction rate.
  • a jet head for a liquefied fire extinguisher is a jet head installed to release a liquefied fire extinguisher into a fire extinguishing target section in a fire extinguishing equipment that uses the liquefied fire extinguisher.
  • a jet head main body to which a pipe for supplying the agent is connected an orifice plate formed with an orifice arranged in the jet head main body; a block-shaped porous member arranged at the outlet of the orifice;
  • the material member is provided with a deflector disposed with a discharge gap of the liquefied extinguisher being separated.
  • a gap adjusting mechanism for arbitrarily setting the size of the discharge gap for the liquefied fire extinguisher.
  • At least a part of the outer peripheral surface of the block-shaped porous member in the direction parallel to the flow direction of the liquefied fire extinguisher can be opened to the atmosphere.
  • the jet head main body to which the pipe for supplying the liquefied extinguisher is connected, the orifice plate formed with the orifice disposed in the jet head main body, and the outlet portion of the orifice A block-shaped porous member disposed on the porous member, and a deflector disposed on the porous member with a discharge space for the liquefied fire extinguisher separated, so that the liquefied fire extinguisher supplied via the orifice
  • it diffuses while flowing in the block-shaped porous member becomes a large discharge area, and collides with a deflector disposed on the porous member with a discharge gap of the liquefied fire extinguisher, so that it can be spread over a wide range.
  • the liquefied fire extinguisher in the block-shaped porous member is formed by opening at least a part of the outer peripheral surface of the block-shaped porous member in the direction parallel to the flow direction of the liquefied fire extinguisher to the atmosphere.
  • the atmosphere is taken in from the outer peripheral surface opened to the atmosphere of the porous member, and the diffusion and vaporization of the liquefied extinguishing agent can be promoted in the porous member.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the jet head for a liquefied fire extinguisher of the present invention.
  • the liquefied extinguisher jet head 1 is an jet head 1 installed to discharge a liquefied extinguisher into a fire extinguishing target section in a fire extinguishing facility using the liquefied extinguisher, and is a pipe (illustrated) for supplying the liquefied extinguisher. (Not shown) connected to the ejection head main body 2, the orifice plate 3 formed with the orifice 31 disposed in the ejection head main body 2, the block-shaped porous member 4 disposed at the outlet of the orifice 31, The porous member 4 is provided with a deflector 6 disposed with a liquefied fire extinguishing agent discharge gap D therebetween.
  • the ejection head 1 is formed in a circular shape with the central axis being rotationally symmetric (the same applies to the following embodiments).
  • the jet head main body 2 to which the pipe for supplying the liquefied extinguisher is connected has a female screw for connecting the pipe (or a male screw (fifth embodiment of the liquefied extinguisher jet head of the present invention shown in FIG. 5). ).
  • the liquefied extinguisher targeted by the liquefied extinguisher jet head 1 includes the following extinguishing agents (1) to (3).
  • a fire extinguisher held in a liquid state in a general storage state for example, a halide fire extinguisher such as halon 1301.
  • a fire extinguisher in a liquid state in a pipe immediately before the ejection head for example, HFC-227ea when ejected from the ejection head.
  • dodecafluoro-2-methylpentan-3-one CF 3 CF 2 C (O) CF (CF 3 ) 2 , boiling point 49.2 ° C., NFPA / ISO Registered name “FK-5-1-12”).
  • the orifice plate 3 has a disk shape in which one or a plurality (six in the present embodiment) of orifices 31 are formed at equal angular intervals in the center. Since the stepped portion 21 is detachably disposed, for example, via a screw formed on the circumferential surface of the stepped portion 21 and the orifice plate 3, an orifice plate having a plurality of types of orifices 31 formed therein. 3 can be selected according to conditions such as the installation location. The orifice plate 3 can be omitted, and the orifice 31 can be directly formed in the ejection head body 2.
  • the block-shaped porous member 4 can be composed of a monolithic structure, or can be composed of a divided structure in which a plurality of porous members 41 and 42 are laminated as shown in the present embodiment.
  • the block-shaped porous member 4 preferably uses an inorganic material (metal, metal oxide, metal hydroxide, etc.) that has high shape retention performance, that is, does not cause deformation or the like due to the discharge pressure of the liquefied fire extinguisher.
  • an inorganic material metal, metal oxide, metal hydroxide, etc.
  • a porous metal material (“CELMET” (registered trademark) manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) made of a three-dimensional network structure can be used more suitably.
  • the pore diameter of the gap of the porous member 4 is made of a homogeneous material as a whole, and is a material changed along the flow direction of the liquefied fire extinguisher. More specifically, the pore diameter of the gap is the flow direction of the liquefied fire extinguisher.
  • the porous member 42 on the downstream side is smaller than the pore diameter of the void in the porous member 41 on the upstream side in the flow direction of the liquefied fire extinguisher. It can be made of a material with a small pore diameter.
  • the liquefied fire extinguisher flowing in the block-shaped porous member is uniformly diffused by reducing the pore diameter of the voids of the porous member 4 along the flow direction of the liquefied fire extinguisher. Can do.
  • the porous member 4 has an ejection head body 2 (in this embodiment, the orifice plate 3 may be included) at one end surface of the porous member 4 in both cases of an integral structure and a divided structure. And a ring member 7 (ring member 7 is a ring member 7 that fixes the porous member 4 to a screw portion 61 (center portion) and an ejection head body 2 described later. , And screwed to the ejection head main body 2) except for the portion in contact with the ejection head main body 2).
  • released by the atmosphere of the porous member 4 can be taken large, and the reduction rate of a noise can be raised.
  • the deflector 6 disposed in the porous member 4 with the discharge gap D of the liquefied fire extinguishing agent being separated from the porous member 4 is a screw portion 61 that penetrates the porous member 4 (the screw portion 61 is formed integrally with the deflector 6, and is a separate member.
  • the screw part 61 is constituted by a bolt, one or a plurality of bolts can be used.
  • the screw part 61 Or the screw part 61).
  • a bolt and a nut 8 and fastened to the orifice plate 3 (a third embodiment of the liquefied fire extinguisher jet head of the present invention shown in FIG. 3), so that the jet head main body 2 is fixed and integrated.
  • the surface of the deflector 6 on which the discharged liquefied extinguishing agent collides is a mountain surface in this embodiment, but it can also be a flat surface as shown in the following embodiments.
  • the liquefied extinguishing agent discharge gap D is defined by the thickness of the spacer 5 as a gap adjusting mechanism disposed between the porous member 4 and the deflector 6, and the spacer 5 having a different thickness is appropriately selected.
  • the size of the discharge gap D of the liquefied extinguishing agent can be arbitrarily set. Thereby, the fire extinguishing target range that can be covered by one ejection head 1 can be easily adjusted.
  • a space is provided above the orifice plate 3 inside the jet head 1, but as in the second embodiment of the liquefied extinguisher jet head of the present invention shown in FIG.
  • the second orifice plate 30 and the block-shaped second porous member 40 can be provided.
  • the second orifice plate 30 is formed with one orifice 31 at the center and screwed to the ejection head main body 2.
  • the second porous member 40 is preferably made of a material that makes the pore diameter of the gap larger than the pore diameter of the gap of the porous member 4.
  • the outer peripheral surface of the block-shaped porous member 4 in the direction parallel to the flow direction of the liquefied extinguisher At least a part (in this embodiment, the outer peripheral surface of the porous member 42) is made open to the atmosphere. Thereby, air is taken in from the outer peripheral surface opened to the atmosphere of the porous member 42 by the ejector effect due to the flow of the liquefied fire extinguisher in the block-shaped porous member 42, and the liquefied fire extinguisher is absorbed in the porous member 42. Diffusion and vaporization can be promoted.
  • the deflector 6 is attached to the jet head main body 2 to provide directional liquefaction.
  • a fire-extinguishing agent discharge gap D can be formed.
  • the deflector 6 By colliding with the deflector 6 provided, it is possible to diffuse and vaporize over a wide range. Thereby, the favorable diffusion characteristic and vaporization characteristic of a liquefied fire extinguisher can be obtained, and the fire extinguishing object range which can be covered with one jet head 1 can be enlarged. Further, since the liquefied extinguisher diffuses while flowing in the block-shaped porous member 4 and is released with a large discharge area, noise generated when the liquefied extinguisher is released can be reduced.
  • the liquefied extinguisher jet head according to the present invention has been described based on a plurality of examples. The configuration can be changed.
  • the liquefied extinguisher jet head according to the present invention has good diffusion characteristics and vaporization characteristics of the liquefied extinguisher, can increase the range of fire extinguishing targets that can be covered by one jet head, and can increase the noise reduction rate. From the fire extinguishing equipment that uses liquefied fire extinguishers, it can be widely used for jet heads installed to discharge liquefied fire extinguishers into the fire extinguishing target section, and the application target is not limited to newly installed fire extinguishing equipment. It can be applied to existing fire extinguishing equipment simply by replacing

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Abstract

液化消火剤の拡散特性や気化特性が良く、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲を大きくすることができるとともに、騒音の低減率を高めることができるようにした液化消火剤用噴射ヘッドを提供するため、液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッド1であって、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体2と、噴射ヘッド本体2に配設されたオリフィス31を形成したオリフィス板3と、オリフィス31の出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材4と、多孔質部材4に液化消火剤の放出隙間Dを隔てて配設されたデフレクタ6とを備える。

Description

液化消火剤用噴射ヘッド
 本発明は、ハロゲン化物等の沸点の高い液化消火剤用の噴射ヘッドに関するものである。
 消火設備において、消火剤として、ハロゲン化物等の沸点の高い液化消火剤、例えば、ドデカフルオロ-2-メチルペンタン-3-オン(CFCFC(O)CF(CF、沸点49.2℃、NFPA/ISO登録名「FK-5-1-12」)を使用する場合、消火対象区画に液化消火剤を放出するために、液化消火剤を霧状に噴霧する噴射ヘッドを用いるようにしている。
 しかしながら、液化消火剤を霧状に噴霧する噴射ヘッドは、液化消火剤の拡散特性や気化特性が悪く、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲が小さいという問題に加え、噴射ヘッドから液化消火剤が放出される際に、高レベルの騒音が発生するという問題があった。
 本発明は、上記液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッドが有する問題点に鑑み、液化消火剤の拡散特性や気化特性が良く、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲を大きくすることができるとともに、騒音の低減率を高めることができるようにした液化消火剤用噴射ヘッドを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の液化消火剤用噴射ヘッドは、液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッドであって、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体と、噴射ヘッド本体に配設されたオリフィスを形成したオリフィス板と、該オリフィスの出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材と、該多孔質部材に液化消火剤の放出隙間を隔てて配設されたデフレクタとを備えてなることを特徴とする。
 この場合において、前記液化消火剤の放出隙間の大きさを任意に設定する隙間調節機構を設けることができる。
 また、前記ブロック形状の多孔質部材の液化消火剤の流動方向と平行方向の外周面の少なくとも一部が大気に開放されてなるようにすることができる。
 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドによれば、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体と、噴射ヘッド本体に配設されたオリフィスを形成したオリフィス板と、該オリフィスの出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材と、該多孔質部材に液化消火剤の放出隙間を隔てて配設されたデフレクタとを備えてなることから、オリフィスを介して供給された液化消火剤が、ブロック形状の多孔質部材内を流動しながら拡散し、大きい放出面積となって、多孔質部材に液化消火剤の放出隙間を隔てて配設されたデフレクタに衝突することで、広い範囲に拡散、気化させることができる。これにより、液化消火剤の良好な拡散特性や気化特性を得ることができ、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲を大きくすることができる。
 また、液化消火剤が、ブロック形状の多孔質部材内を流動しながら拡散し、大きい放出面積となって放出されるため、液化消火剤の放出時に発生する騒音を低減することができる。
 また、前記液化消火剤の放出隙間の大きさを任意に設定する隙間調節機構を設けることにより、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲を簡単に調節することができる。
 また、前記ブロック形状の多孔質部材の液化消火剤の流動方向と平行方向の外周面の少なくとも一部が大気に開放されてなるようにすることにより、ブロック形状の多孔質部材内の液化消火剤の流動によるエゼクタ効果によって、多孔質部材の大気に開放された外周面から大気が取り込まれ、多孔質部材内で液化消火剤の拡散、気化を促進させることができる。
本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第1実施例を示す断面図である。 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第2実施例を示す断面図である。 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第3実施例を示す断面図である。 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第4実施例を示す断面図である。 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第5実施例を示す断面図である。
 以下、本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
 図1に、本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第1実施例を示す。
 この液化消火剤用噴射ヘッド1は、液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッド1であって、液化消火剤を供給する配管(図示省略)が接続される噴射ヘッド本体2と、噴射ヘッド本体2に配設されたオリフィス31を形成したオリフィス板3と、オリフィス31の出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材4と、多孔質部材4に液化消火剤の放出隙間Dを隔てて配設されたデフレクタ6とを備えてなるようにしている。
 ここで、噴射ヘッド1は、中心軸を回転対称とした円形に形成されている(以下の実施例も同様。)。
 また、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体2には、配管を接続するための雌ねじ(又は雄ねじ(図5に示す本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第5実施例))を形成するようにしている。
 ここで、この液化消火剤用噴射ヘッド1が対象とする液化消火剤には、以下(1)~(3)の消火剤が含まれる。
(1)一般的な保存状態で貯蔵容器に液体で保持される消火剤、例えば、ハロン1301等のハロゲン化物消火剤。
(2)噴射ヘッドから噴射される際に、噴射ヘッド直前の配管内で液体の状態の消火剤、例えば、HFC-227ea等。
(3)沸点が0℃以上の消火剤、例えば、ドデカフルオロ-2-メチルペンタン-3-オン(CFCFC(O)CF(CF、沸点49.2℃、NFPA/ISO登録名「FK-5-1-12」)等。
 この場合において、オリフィス板3は、中心に1個又は複数個(本実施例においては、6個。)のオリフィス31を等角度間隔に形成した円盤形状のもので、噴射ヘッド本体2の内部空間に形成した段部21に、例えば、段部21及びオリフィス板3の周面に形成したねじを介して、着脱可能に配設するようにしているので、複数種類のオリフィス31を形成したオリフィス板3を設置場所等の条件に応じて選択することができるようにしている。
 なお、オリフィス板3を省略し、噴射ヘッド本体2にオリフィス31を直接形成することもできる。
 ブロック形状の多孔質部材4は、一体構造のもので構成するほか、本実施例に示すように、複数の多孔質部材41、42を積層した分割構造のもので構成することができる。
 ブロック形状の多孔質部材4は、形状保持性能の高い、すなわち、液化消火剤の放出圧力で変形等を起こさない無機材料(金属、金属の酸化物、金属の水酸化物等)を好適に用いることができ、3次元の網目状組織体からなる多孔質金属材料(住友電気工業社製「セルメット」(登録商標名))をより好適に用いることができる。
 多孔質部材4の空隙の孔径は、全体を均質な材料で構成するほか、液化消火剤の流動方向に沿って変化させた材料、より具体的には、空隙の孔径が液化消火剤の流動方向に沿って順次小さくなる材料で構成することができ、例えば、本実施例においては、液化消火剤の流動方向上流側の多孔質部材41の空隙の孔径よりも、下流側の多孔質部材42の空隙の孔径が小さくなるような材料で構成することができる。
 このように、多孔質部材4の空隙の孔径を、液化消火剤の流動方向に沿って小さくなるようにすることにより、ブロック形状の多孔質部材内を流動する液化消火剤を均一に拡散させることができる。
 そして、多孔質部材4は、一体構造、分割構造のいずれの場合も、多孔質部材4の一方側の端面が噴射ヘッド本体2(本実施例においては、オリフィス板3を含む場合がある。)に接して配設されるとともに、多孔質部材4の他方側の端面が、後述のねじ部61(中心部)及び噴射ヘッド本体2に多孔質部材4を固定するリング部材7(リング部材7は、噴射ヘッド本体2に螺着するようにしている。)に接する部分を除いて、大気に開放されてなるようにしている。
 これにより、多孔質部材4の大気に開放される液化消火剤の放出面積を大きく取ることができ、騒音の低減率を高めることができる。
 多孔質部材4に液化消火剤の放出隙間Dを隔てて配設されるデフレクタ6は、多孔質部材4を貫通するねじ部61(ねじ部61は、デフレクタ6に一体に形成するほか、別部材(ボルト)で構成することができる。また、ねじ部61をボルトで構成する場合は、1本又は複数本のボルトを用いることができる。)によってオリフィス板3に螺着する(又はねじ部61をボルト及びナット8で構成してオリフィス板3に締結する(図3に示す本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第3実施例))ことにより、噴射ヘッド本体2に固定、一体化するようにしている。
 デフレクタ6の放出された液化消火剤が衝突する面は、本実施例においては、山型面としているが、以下の実施例に示すように平坦面にすることもできる。
 また、液化消火剤の放出隙間Dは、多孔質部材4とデフレクタ6の間に配設される隙間調節機構としてのスペーサ5の厚みによって規定されており、厚みの異なるスペーサ5を適宜選定することにより、液化消火剤の放出隙間Dの大きさを任意に設定することができるようにしている。
 これにより、1つの噴射ヘッド1でカバーできる消火対象範囲を簡単に調節することができる。
 ところで、本実施例においては、噴射ヘッド1の内部のオリフィス板3の上部に空間を設けるようにしているが、図2に示す本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第2実施例のように、この空間に第2のオリフィス板30及びブロック形状の第2の多孔質部材40を設けることができる。
 この場合、第2のオリフィス板30は、中心に1個のオリフィス31を形成するようにし、噴射ヘッド本体2に螺着するようにしている。
 また、第2の多孔質部材40は、空隙の孔径を、多孔質部材4の空隙の孔径より大きくなるような材料で構成することが好ましい。
 また、図3及び図4に示す本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第3及び第4実施例のように、ブロック形状の多孔質部材4の液化消火剤の流動方向と平行方向の外周面の少なくとも一部(本実施例においては、多孔質部材42の外周面)が大気に開放されてなるようにするようにしている。
 これにより、ブロック形状の多孔質部材42内の液化消火剤の流動によるエゼクタ効果によって、多孔質部材42の大気に開放された外周面から大気が取り込まれ、多孔質部材42内で液化消火剤の拡散、気化を促進させることができる。
 また、図5に示す本発明の液化消火剤用噴射ヘッドの第5実施例のように、小型の噴射ヘッド1の場合は、デフレクタ6を噴射ヘッド本体2に取り付けることで、方向性を有する液化消火剤の放出隙間Dを形成することができる。
 以上説明してきた液化消火剤用噴射ヘッド1によれば、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体2と、噴射ヘッド本体2に配設されたオリフィス31を形成したオリフィス板3と、オリフィス31の出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材4と、多孔質部材4に液化消火剤の放出隙間Dを隔てて配設されたデフレクタ6とを備えてなることから、オリフィス31を介して供給された液化消火剤が、ブロック形状の多孔質部材4内を流動しながら拡散し、大きい放出面積となって、多孔質部材4に液化消火剤の放出隙間Dを隔てて配設されたデフレクタ6に衝突することで、広い範囲に拡散、気化させることができる。これにより、液化消火剤の良好な拡散特性や気化特性を得ることができ、1つの噴射ヘッド1でカバーできる消火対象範囲を大きくすることができる。
 また、液化消火剤が、ブロック形状の多孔質部材4内を流動しながら拡散し、大きい放出面積となって放出されるため、液化消火剤の放出時に発生する騒音を低減することができる。
 以上、本発明の液化消火剤用噴射ヘッドについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
 本発明の液化消火剤用噴射ヘッドは、液化消火剤の拡散特性や気化特性が良く、1つの噴射ヘッドでカバーできる消火対象範囲を大きくすることができるとともに、騒音の低減率を高めることができることから、液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッドに広く用いることができ、適用対象も、新設の消火設備に限定されず、噴射ヘッドを交換するだけで、既設の消火設備にも適用することができる。
 1 噴射ヘッド
 2 噴射ヘッド本体
 21 段部
 3 オリフィス板
 30 オリフィス板
 31 オリフィス
 4 多孔質部材
 40 多孔質部材
 41 多孔質部材
 42 多孔質部材
 5 スペーサ
 6 デフレクタ
 61 ねじ部(ボルト)
 7 リング部材
 8 ナット
 D 放出隙間

Claims (3)

  1.  液化消火剤を使用する消火設備において消火対象区画に液化消火剤を放出するために設置される噴射ヘッドであって、液化消火剤を供給する配管が接続される噴射ヘッド本体と、噴射ヘッド本体に配設されたオリフィスを形成したオリフィス板と、該オリフィスの出口部に配設されたブロック形状の多孔質部材と、該多孔質部材に液化消火剤の放出隙間を隔てて配設されたデフレクタとを備えてなることを特徴とする液化消火剤用噴射ヘッド。
  2.  前記液化消火剤の放出隙間の大きさを任意に設定する隙間調節機構を設けたことを特徴とする請求項1に記載の液化消火剤用噴射ヘッド。
  3.  前記ブロック形状の多孔質部材内の液化消火剤の流動方向と平行方向の外周面の少なくとも一部が大気に開放されてなるようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の液化消火剤用噴射ヘッド。
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