JPH05157221A - エマルジョン燃焼用ミキシング装置 - Google Patents
エマルジョン燃焼用ミキシング装置Info
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- JPH05157221A JPH05157221A JP36086091A JP36086091A JPH05157221A JP H05157221 A JPH05157221 A JP H05157221A JP 36086091 A JP36086091 A JP 36086091A JP 36086091 A JP36086091 A JP 36086091A JP H05157221 A JPH05157221 A JP H05157221A
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- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 31
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 24
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Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は、液状燃料と水からなるエマルジョン
燃料の燃料供給装置を目的とする。 【構成】ミキサー（１）とエマルジョンポンプ（２）か
らなる燃料回路に、減圧弁（３）による圧力調整機構を
設け、燃焼量や加水率が変化しバーナー（９）の噴射圧
力が通過抵抗により変動しても、減圧弁（３）の圧力調
整機能によりミキサー（１）の内圧をほぼ一定に保ち、
結果的に油量調整弁（６）や注水制御機構（８）の前後
差圧を一定に保つことにより、供給流量を安定させ信頼
性の高いエマルジョン燃料をバーナーに供給する構成で
ある。 【効果】配管の圧力が常に一定であるため、加水しても
しなくとも流量の変化はなく、ミキサーの内圧も一定で
あるため比例注水機構の流量特性も良好で燃焼量、加水
率も安定したエマルジョン燃焼を実現できる。
燃料の燃料供給装置を目的とする。 【構成】ミキサー（１）とエマルジョンポンプ（２）か
らなる燃料回路に、減圧弁（３）による圧力調整機構を
設け、燃焼量や加水率が変化しバーナー（９）の噴射圧
力が通過抵抗により変動しても、減圧弁（３）の圧力調
整機能によりミキサー（１）の内圧をほぼ一定に保ち、
結果的に油量調整弁（６）や注水制御機構（８）の前後
差圧を一定に保つことにより、供給流量を安定させ信頼
性の高いエマルジョン燃料をバーナーに供給する構成で
ある。 【効果】配管の圧力が常に一定であるため、加水しても
しなくとも流量の変化はなく、ミキサーの内圧も一定で
あるため比例注水機構の流量特性も良好で燃焼量、加水
率も安定したエマルジョン燃焼を実現できる。
Description
【産業上の利用分野】本発明は液状燃料と水からなるエ
マルジョン燃料供給装置に関するものである。
マルジョン燃料供給装置に関するものである。
【従来の技術】従来のエマルジョン燃焼用ミキシング装
置の構成を図２に示す。まず噴燃ポンプ（５）により加
圧された燃料はリリーフ弁（７）により一定の圧力に保
たれ油量調整弁（６）により燃焼量が決定され、さらに
ミキサー（１）を通過する際に、水が比例注水機構
（８）により注入される。ここで水と燃料は混合しバー
ナー（９）に供給されるものであった。
置の構成を図２に示す。まず噴燃ポンプ（５）により加
圧された燃料はリリーフ弁（７）により一定の圧力に保
たれ油量調整弁（６）により燃焼量が決定され、さらに
ミキサー（１）を通過する際に、水が比例注水機構
（８）により注入される。ここで水と燃料は混合しバー
ナー（９）に供給されるものであった。
【発明が解決しようとする課題】以上のようなエマルジ
ョン燃焼用ミキシング装置にあっては、燃焼量や加水率
の増減によりバーナー（９）の通過抵抗が変動するため
ミキサー（１）の内圧が変化することになる。特に加水
を実施したときとしないときの比較において、加水を実
施しないと、油量調整弁（６）の出口圧力が低下し、結
果的に前後差圧が同一燃焼時に増加することになるので
油量が増加し発煙してしまうという問題点があった。ま
た、燃焼量の変動によってもミキサー（１）の内圧が変
化するため、比例注水機構（８）においても、注入点の
圧力が大幅に変化して注入量の変化が生じるため断火等
の原因となっていた。従って、ＮＯｘを大幅に減少させ
るため比較的加水率を高くして運転せざるを得ない需要
家では、システムの信頼性が低下するこのような方法で
は採用に踏み切れずエマルジョン燃焼の普及を妨げてい
た。
ョン燃焼用ミキシング装置にあっては、燃焼量や加水率
の増減によりバーナー（９）の通過抵抗が変動するため
ミキサー（１）の内圧が変化することになる。特に加水
を実施したときとしないときの比較において、加水を実
施しないと、油量調整弁（６）の出口圧力が低下し、結
果的に前後差圧が同一燃焼時に増加することになるので
油量が増加し発煙してしまうという問題点があった。ま
た、燃焼量の変動によってもミキサー（１）の内圧が変
化するため、比例注水機構（８）においても、注入点の
圧力が大幅に変化して注入量の変化が生じるため断火等
の原因となっていた。従って、ＮＯｘを大幅に減少させ
るため比較的加水率を高くして運転せざるを得ない需要
家では、システムの信頼性が低下するこのような方法で
は採用に踏み切れずエマルジョン燃焼の普及を妨げてい
た。
【課題を解決するための手段】従って、本発明の技術的
課題は燃焼量や加水率が変化しても油量調整弁（６）や
比例注水機構（８）の前後圧力を一定に保ち発煙や断火
の起こらないエマルジョン燃焼のミキシング装置を提供
しようとするもので、この技術的課題を解決するため
に、本発明では、図１のようにミキサー（１）の出口に
エマルジョンポンプ（２）を設け、その出口とミキサー
の入口の間に減圧弁（３）をミキサー入口の圧力を一定
に保つ方向で設置した。
課題は燃焼量や加水率が変化しても油量調整弁（６）や
比例注水機構（８）の前後圧力を一定に保ち発煙や断火
の起こらないエマルジョン燃焼のミキシング装置を提供
しようとするもので、この技術的課題を解決するため
に、本発明では、図１のようにミキサー（１）の出口に
エマルジョンポンプ（２）を設け、その出口とミキサー
の入口の間に減圧弁（３）をミキサー入口の圧力を一定
に保つ方向で設置した。
【作用】このようなミキシング装置においては燃焼量が
変化し油量調整弁（６）の通過流量が増加してバーナー
（９）の通過抵抗が増大してもミキサー内圧を常に一定
に保つことが可能となった。これを詳しく説明すると、
流量調整弁（６）の流量が１００、水が２０、合計１２
０の流量がバーナー（９）を通過し、このときのバーナ
ー通過抵抗は、後の計算を簡略化するため流量１００に
つき１ｋｇｆ／ｃｍ２増加すると仮定すると１．２ｋｇ
ｆ／ｃｍ２になる。減圧弁（３）の設定圧力が０．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ２で、エマルジョンポンプ（２）の流量が５
００で安定しているラインがあると仮定すると、減圧弁
（３）の通過流量は５００−１２０＝３８０となる。こ
のような状態でバランスしたラインで、油量調整弁
（６）の流量を２００に増加し水が４０に増加した場合
を考えると、燃焼流量増加後においても、減圧弁（３）
の流量が一定のままでは配管（１０）の圧力が上昇して
しまう。しかし、減圧弁は検出管（４）を通してこの圧
力上昇を検知し、弁を閉方向に制御するために減圧弁
（３）の通過流量は減少し、最終的にポンプ流量５００
から減圧弁（３）の通過流量を引いた流量が、油量調整
弁（６）と比例注水機構（８）からの水量の合計流量と
等しくなる状態まで減少する。このときの配管（１０）
の圧力は減圧弁の特性により、やはり０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ２のままであるが、バーナー（９）の噴射圧力は、２
４０の通過流量により２．４ｋｇｆ／ｃｍ２に上昇す
る。つまりこのように構成されたラインにおいてはミキ
サー（１）への供給量を増減させてもミキサー（１）内
部の圧力はほぼ一定で、かつエマルジョンポンプ（２）
の噴射能力は、リリーフ弁のように一定圧力によって開
弁する制御と異なり、バーナー（９）のオリフィスによ
って生じる通過抵抗に対して十分な余力があると同時に
低燃焼時のように高い噴霧圧力を必要としない場合に
は、自動的に低圧力になるので無駄な動力を消費しない
理想的なミキシング装置となる。なお、ここで使用する
エマルジョンポンプ（１）は容積式ポンプ、又はそれに
類するポンプ、たとえばカスケード式等のポンプを使用
するものとし、一般には吐出圧力が低下すると電流値が
増加するタービン式のポンプは使用しない。
変化し油量調整弁（６）の通過流量が増加してバーナー
（９）の通過抵抗が増大してもミキサー内圧を常に一定
に保つことが可能となった。これを詳しく説明すると、
流量調整弁（６）の流量が１００、水が２０、合計１２
０の流量がバーナー（９）を通過し、このときのバーナ
ー通過抵抗は、後の計算を簡略化するため流量１００に
つき１ｋｇｆ／ｃｍ２増加すると仮定すると１．２ｋｇ
ｆ／ｃｍ２になる。減圧弁（３）の設定圧力が０．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ２で、エマルジョンポンプ（２）の流量が５
００で安定しているラインがあると仮定すると、減圧弁
（３）の通過流量は５００−１２０＝３８０となる。こ
のような状態でバランスしたラインで、油量調整弁
（６）の流量を２００に増加し水が４０に増加した場合
を考えると、燃焼流量増加後においても、減圧弁（３）
の流量が一定のままでは配管（１０）の圧力が上昇して
しまう。しかし、減圧弁は検出管（４）を通してこの圧
力上昇を検知し、弁を閉方向に制御するために減圧弁
（３）の通過流量は減少し、最終的にポンプ流量５００
から減圧弁（３）の通過流量を引いた流量が、油量調整
弁（６）と比例注水機構（８）からの水量の合計流量と
等しくなる状態まで減少する。このときの配管（１０）
の圧力は減圧弁の特性により、やはり０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ２のままであるが、バーナー（９）の噴射圧力は、２
４０の通過流量により２．４ｋｇｆ／ｃｍ２に上昇す
る。つまりこのように構成されたラインにおいてはミキ
サー（１）への供給量を増減させてもミキサー（１）内
部の圧力はほぼ一定で、かつエマルジョンポンプ（２）
の噴射能力は、リリーフ弁のように一定圧力によって開
弁する制御と異なり、バーナー（９）のオリフィスによ
って生じる通過抵抗に対して十分な余力があると同時に
低燃焼時のように高い噴霧圧力を必要としない場合に
は、自動的に低圧力になるので無駄な動力を消費しない
理想的なミキシング装置となる。なお、ここで使用する
エマルジョンポンプ（１）は容積式ポンプ、又はそれに
類するポンプ、たとえばカスケード式等のポンプを使用
するものとし、一般には吐出圧力が低下すると電流値が
増加するタービン式のポンプは使用しない。
【実施例】図４は本発明によるミキシング装置を採用し
たエマルジョン装置とボイラの燃料系統のフロー図であ
る。このバーナー（９）はＡ重油燃焼バーナーで、最低
燃焼量は１２０Ｌ／Ｈで最大燃焼量は１４００Ｌ／Ｈの
能力を持つ。最低燃焼時のバーナー噴射圧力０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ２、最大燃焼時のバーナー噴射圧力７．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ２の特性を持っている。この装置においては、
注水量の制御を実施するため、燃料調整弁を開閉するマ
スターコントロールモーター（２０）に角度発信器を取
付け、そこからの電気的な信号により、追従して動く、
スレーブコントロールモーター（２１）を設け、そのア
ームに水量制御弁（２２）を取付て、燃焼量に比例して
制御する方法を採用した。このバーナーに１００Ｌ／Ｈ
に付き３０Ｌ／Ｈの水を加えるとＮＯｘは８０ｐｐｍか
ら５０ｐｐｍに低下したが、最大燃焼時のエマルジョン
燃料の流量は１８２０Ｌ／Ｈに増大しバーナー噴射圧力
は１０．０ｋｇｆ／ｃｍ２に上昇することが予想され
た。この加水率で減圧弁（３）とエマルジョンポンプ
（２）を撤去し、図２の方法と同様の方法で、最大燃焼
を実施したところエマルジョン燃料の燃焼量は１５００
Ｌ／Ｈ以上に上昇せず、逆算するとＡ重油としては１１
５０Ｌ／Ｈ程度しか確保出来なかった。図４による本方
式によれば理論値通りの燃焼量が確保出来、特別な燃焼
調整を実施せずに運転が可能であった。また注水制御装
置も本方式によれば最低燃焼から最大燃焼にいたるまで
注入圧力は０．５〜１ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲に納まり、
加水率の設定値と実際値の誤差は１％以内に抑制されて
いたが、従来方式の場合最大燃焼時には、注入圧力が１
０ｋｇｆ／ｃｍ２近い圧力を示したため、水ポンプ（２
３）の能力が限界に近く、また高燃焼域になるほど差圧
が少なくなる傾向が見られた。このため、断火の危険が
あり加水率をむしろ低下させたい低燃焼域では加水率が
相対的に増加し、ＮＯｘが高くなりがちで加水率を高く
したい高燃焼域では逆に加水率が減少してしまった。な
お、減圧弁（３）の戻りがミキサー（１）の出口に接続
されても実用上特に問題は無いが、図１又は図４の構成
にした方が、エマルジョン燃料が、繰り返しミキサーに
より撹拌されるため有利であると考えられる。注水量の
制御に関しては本実施例の他にも、発信流量計によるも
の、油量調整弁の変位を機械的に直接水量調節弁を従動
させる方法などが知られている。バルブ（１２），（１
３），（１４）はエマルジョン装置のバイパスを構成す
る弁であり、エマルジョン装置が異常の時でも燃焼を確
保したい場合バルブ（１２）を開け、バルブ（１３），
（１４）を閉止し使用するためのものである。また、バ
ルブ（１３）は図２におけるオリフィス弁（１１）とし
ても流用可能である。以上のように本方式のミキシング
装置を使用したエマルジョン装置は従来型のミキシング
装置を使用した場合に比較し、エマルジョンポンプ
（２）の動力は僅かに増加するものの、従来型では信頼
性が低く、適用が困難視されていたエマルジョン燃焼の
信頼性を飛躍的に高め、十分に汎用性の高い装置とし
て、広く普及が可能となり大気汚染の防止に活躍出来
る。
たエマルジョン装置とボイラの燃料系統のフロー図であ
る。このバーナー（９）はＡ重油燃焼バーナーで、最低
燃焼量は１２０Ｌ／Ｈで最大燃焼量は１４００Ｌ／Ｈの
能力を持つ。最低燃焼時のバーナー噴射圧力０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ２、最大燃焼時のバーナー噴射圧力７．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ２の特性を持っている。この装置においては、
注水量の制御を実施するため、燃料調整弁を開閉するマ
スターコントロールモーター（２０）に角度発信器を取
付け、そこからの電気的な信号により、追従して動く、
スレーブコントロールモーター（２１）を設け、そのア
ームに水量制御弁（２２）を取付て、燃焼量に比例して
制御する方法を採用した。このバーナーに１００Ｌ／Ｈ
に付き３０Ｌ／Ｈの水を加えるとＮＯｘは８０ｐｐｍか
ら５０ｐｐｍに低下したが、最大燃焼時のエマルジョン
燃料の流量は１８２０Ｌ／Ｈに増大しバーナー噴射圧力
は１０．０ｋｇｆ／ｃｍ２に上昇することが予想され
た。この加水率で減圧弁（３）とエマルジョンポンプ
（２）を撤去し、図２の方法と同様の方法で、最大燃焼
を実施したところエマルジョン燃料の燃焼量は１５００
Ｌ／Ｈ以上に上昇せず、逆算するとＡ重油としては１１
５０Ｌ／Ｈ程度しか確保出来なかった。図４による本方
式によれば理論値通りの燃焼量が確保出来、特別な燃焼
調整を実施せずに運転が可能であった。また注水制御装
置も本方式によれば最低燃焼から最大燃焼にいたるまで
注入圧力は０．５〜１ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲に納まり、
加水率の設定値と実際値の誤差は１％以内に抑制されて
いたが、従来方式の場合最大燃焼時には、注入圧力が１
０ｋｇｆ／ｃｍ２近い圧力を示したため、水ポンプ（２
３）の能力が限界に近く、また高燃焼域になるほど差圧
が少なくなる傾向が見られた。このため、断火の危険が
あり加水率をむしろ低下させたい低燃焼域では加水率が
相対的に増加し、ＮＯｘが高くなりがちで加水率を高く
したい高燃焼域では逆に加水率が減少してしまった。な
お、減圧弁（３）の戻りがミキサー（１）の出口に接続
されても実用上特に問題は無いが、図１又は図４の構成
にした方が、エマルジョン燃料が、繰り返しミキサーに
より撹拌されるため有利であると考えられる。注水量の
制御に関しては本実施例の他にも、発信流量計によるも
の、油量調整弁の変位を機械的に直接水量調節弁を従動
させる方法などが知られている。バルブ（１２），（１
３），（１４）はエマルジョン装置のバイパスを構成す
る弁であり、エマルジョン装置が異常の時でも燃焼を確
保したい場合バルブ（１２）を開け、バルブ（１３），
（１４）を閉止し使用するためのものである。また、バ
ルブ（１３）は図２におけるオリフィス弁（１１）とし
ても流用可能である。以上のように本方式のミキシング
装置を使用したエマルジョン装置は従来型のミキシング
装置を使用した場合に比較し、エマルジョンポンプ
（２）の動力は僅かに増加するものの、従来型では信頼
性が低く、適用が困難視されていたエマルジョン燃焼の
信頼性を飛躍的に高め、十分に汎用性の高い装置とし
て、広く普及が可能となり大気汚染の防止に活躍出来
る。
【発明の効果】本発明の装置によれば、配管（１０）の
圧力が常に一定であるため加水を実施しても、実施しな
くても油量調整弁（６）の前後差圧は一定で流量の変化
が生じないこと、及びミキサー（１）の内圧も一定であ
るため、比例注水機構の流量特性も良好となり燃焼量・
加水率とも安定する。またボイラが図３のようなライン
で既に稼働している場合、燃焼量の増加に伴って油量調
整弁（６）の差圧が変化するので、この特性に合わせて
既に油量調整弁（６）の開度調整を実施している場合が
ある。このような場合にも本発明では配管（１０）の圧
力が常に一定であることを利用し、図１で示すオリフィ
ス弁（１１）を設け、その開度を、バーナー（９）のオ
リフィスと同等に調整するだけで、油量調整弁（６）か
ら見た流量と圧力の上昇特性を図３の状態と同等に保つ
ことが可能であるため、油量調整弁（６）の開度調整を
何等実施せずにエマルジョン燃焼を実現できる。
圧力が常に一定であるため加水を実施しても、実施しな
くても油量調整弁（６）の前後差圧は一定で流量の変化
が生じないこと、及びミキサー（１）の内圧も一定であ
るため、比例注水機構の流量特性も良好となり燃焼量・
加水率とも安定する。またボイラが図３のようなライン
で既に稼働している場合、燃焼量の増加に伴って油量調
整弁（６）の差圧が変化するので、この特性に合わせて
既に油量調整弁（６）の開度調整を実施している場合が
ある。このような場合にも本発明では配管（１０）の圧
力が常に一定であることを利用し、図１で示すオリフィ
ス弁（１１）を設け、その開度を、バーナー（９）のオ
リフィスと同等に調整するだけで、油量調整弁（６）か
ら見た流量と圧力の上昇特性を図３の状態と同等に保つ
ことが可能であるため、油量調整弁（６）の開度調整を
何等実施せずにエマルジョン燃焼を実現できる。
図１は、本発明のミキシング装置を使用したエマルジョ
ン装置のバーナー系統図。 図２は、従来技術によるエマルジョン燃焼装置のバーナ
ー系統図。 図３は、エマルジョン装置を使用しない場合のバーナー
系統図。 図４は、本発明による実施例のバーナー系統図を示す。
ン装置のバーナー系統図。 図２は、従来技術によるエマルジョン燃焼装置のバーナ
ー系統図。 図３は、エマルジョン装置を使用しない場合のバーナー
系統図。 図４は、本発明による実施例のバーナー系統図を示す。
（１）…ミキサー （２）…エマルジョンポンプ （３）…減圧弁 （４）…検出管 （５）…噴射ポンプ （６）…油量調整弁 （７）…リリーフ弁 （８）…注水制御機構 （９）…バーナー （１０）…配管 （１１）…オリフィス弁 （１２），（１３），（１４）…エマルジョン装置のバ
イパスを構成する弁 （２０）…マスターコントロールモーター （２１）…スレープコントロールモーター （２２）…水量制御弁 （２３）…水ポンプ （２４）…マスターコントロールモーターリンゲージ （２５）…スレープコントロールモーターリンゲージ
イパスを構成する弁 （２０）…マスターコントロールモーター （２１）…スレープコントロールモーター （２２）…水量制御弁 （２３）…水ポンプ （２４）…マスターコントロールモーターリンゲージ （２５）…スレープコントロールモーターリンゲージ
Claims (1)
- 【請求項１】ミキサーとエマルジョンポンプからなる燃
料回路に、減圧弁による圧力調整機構を設け、燃焼量や
加水率が変化しバーナーの噴射圧力が通過抵抗により変
動しても、減圧弁の圧力調整機能によりミキサーの内圧
をほぼ一定に保ち、結果的に油量調整弁や注水制御機構
の前後差圧を一定に保つことにより、供給流量を安定さ
せ、信頼性の高いエマルジョン燃料をバーナーに供給す
ることを特徴とするエマルジョン燃焼用ミキシング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36086091A JPH05157221A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | エマルジョン燃焼用ミキシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36086091A JPH05157221A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | エマルジョン燃焼用ミキシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157221A true JPH05157221A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18471222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36086091A Pending JPH05157221A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | エマルジョン燃焼用ミキシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157221A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443429B1 (ko) * | 2001-07-27 | 2004-08-09 | 강현구 | 중유믹싱 및 공급장치 |
| KR100618166B1 (ko) * | 2004-11-22 | 2006-08-31 | (주)화성바이믹스 | 유화제 비혼합형 에멀션 장치 |
| WO2014030242A1 (ja) | 2012-08-23 | 2014-02-27 | やまと総合環境株式会社 | 燃焼システム |
| JP5442743B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2014-03-12 | 邦昭 堀越 | エマルジョン燃料を用いた燃焼方法 |
| US20150064632A1 (en) * | 2012-03-29 | 2015-03-05 | Pureteq A/S | Fluid fuel burning device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190613A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Sekiguchi:Kk | エマルジヨン燃焼方法並にその装置 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP36086091A patent/JPH05157221A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS58190613A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Sekiguchi:Kk | エマルジヨン燃焼方法並にその装置 |
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