JPH0656262B2 - 燃焼式温風暖房器の制御装置 - Google Patents
燃焼式温風暖房器の制御装置Info
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- JPH0656262B2 JPH0656262B2 JP61066357A JP6635786A JPH0656262B2 JP H0656262 B2 JPH0656262 B2 JP H0656262B2 JP 61066357 A JP61066357 A JP 61066357A JP 6635786 A JP6635786 A JP 6635786A JP H0656262 B2 JPH0656262 B2 JP H0656262B2
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- Japan
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- combustion
- room temperature
- unit
- output
- burner
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
- F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods 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
- F23N2225/12—Measuring temperature room temperature
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス、石油等を燃料とする開放燃焼型温風暖房
器において、室温の排ガス濃度により燃焼を停止する制
御装置に関するものである。
器において、室温の排ガス濃度により燃焼を停止する制
御装置に関するものである。
従来の技術 ファンヒータ等の燃焼式温風暖房器は室内で燃焼するた
め室内空気の換気は不可欠である。従来は酸素濃度の低
下により不完全燃焼に至った場合に、バーナ火炎に挿入
したフレームロッドにより、炎のイオン電流の変化を検
出して燃焼を停止するものが一般的であった。
め室内空気の換気は不可欠である。従来は酸素濃度の低
下により不完全燃焼に至った場合に、バーナ火炎に挿入
したフレームロッドにより、炎のイオン電流の変化を検
出して燃焼を停止するものが一般的であった。
例えば特開昭５９−１４５４２２号公報があり、第６図
にこの構成を説明する。燃料ガスはノズル１より噴出
し、混合管２により空気と混合され、金網で形成した燃
焼板３の内部４に内炎５を形成して燃焼する。６は火炎
５中に挿入されたフレームロッドで、燃焼板３との間に
直流電源７を印加され、火炎のイオン電流Ｉｆを抵抗８
で検出する。
にこの構成を説明する。燃料ガスはノズル１より噴出
し、混合管２により空気と混合され、金網で形成した燃
焼板３の内部４に内炎５を形成して燃焼する。６は火炎
５中に挿入されたフレームロッドで、燃焼板３との間に
直流電源７を印加され、火炎のイオン電流Ｉｆを抵抗８
で検出する。
抵抗８の両端の電圧降下は炎電流Ｉｆと比例した値とな
り、この出力が一定の閾値以下、あるいは以上になった
時にバーナーが異常燃焼であると判断し、燃料の供給を
停止し、消火する。第７図にこの特性を示す。横軸に室
内酸素濃度、縦軸に炎電流Ｉｆ、およびバーナから発生
する一酸化炭素（ＣＯ）を相対値で示す。室内の酸素濃
度が低下すれば炎電流Ｉｆは上昇して行く。（バーナの
設計により下降する場合も有る）これと同時にバーナが
不完全燃焼になりＣＯが発生し始める。ここで炎電流Ｉ
ｆが相対値で７以上となった時にバーナの燃焼を停止
し、ＣＯによる中毒事故等の危険を防ぐように働く。
り、この出力が一定の閾値以下、あるいは以上になった
時にバーナーが異常燃焼であると判断し、燃料の供給を
停止し、消火する。第７図にこの特性を示す。横軸に室
内酸素濃度、縦軸に炎電流Ｉｆ、およびバーナから発生
する一酸化炭素（ＣＯ）を相対値で示す。室内の酸素濃
度が低下すれば炎電流Ｉｆは上昇して行く。（バーナの
設計により下降する場合も有る）これと同時にバーナが
不完全燃焼になりＣＯが発生し始める。ここで炎電流Ｉ
ｆが相対値で７以上となった時にバーナの燃焼を停止
し、ＣＯによる中毒事故等の危険を防ぐように働く。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような従来の手段は、異常燃焼時に
炎電流Ｉｆが確実に変化する事を前提条件として成立す
るものであり、例えば第６図で火炎がフレームロッド６
部は正常燃焼していてもロッド６以外の部分が異常燃焼
となりＣＯが発生した場合は検出できない。また第７図
で炎電流Ｉｆが５付近で停滞している場合は異常燃焼で
はないがＣＯは室内に累積されていくことも考えられ
る。
炎電流Ｉｆが確実に変化する事を前提条件として成立す
るものであり、例えば第６図で火炎がフレームロッド６
部は正常燃焼していてもロッド６以外の部分が異常燃焼
となりＣＯが発生した場合は検出できない。また第７図
で炎電流Ｉｆが５付近で停滞している場合は異常燃焼で
はないがＣＯは室内に累積されていくことも考えられ
る。
これ等最悪条件を考慮すると従来の方式のみでは万全と
いうことができないという問題点がある。
いうことができないという問題点がある。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の燃焼式温風暖房器
の制御装置は、燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気
と室内空気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前
記バーナの安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前
記制御回路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室
温センサにより室温を測定する室温測定部と、前記バー
ナに対向して設けたフレームロッドにより炎電流を測定
する炎電流測定部と、前記室温測定部の出力の変化度合
を検出する室温傾斜検知部と、前記炎電流測定部の出力
の変化度合を検出する炎電流傾斜検知部と、燃焼開始か
らの時間をカウントするタイマ部と、前記タイマ部から
の出力と前記室温傾斜検知部からの出力と前記炎電流傾
斜検知部からの出力と前記燃焼量記憶部からの出力によ
り室内排ガス濃度を演算する排ガス濃度演算部と、前記
排ガス濃度演算部の演算結果が所定の値を超えた時に前
記バーナの燃焼を停止する安全遮断部とからなる構成と
している。
の制御装置は、燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気
と室内空気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前
記バーナの安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前
記制御回路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室
温センサにより室温を測定する室温測定部と、前記バー
ナに対向して設けたフレームロッドにより炎電流を測定
する炎電流測定部と、前記室温測定部の出力の変化度合
を検出する室温傾斜検知部と、前記炎電流測定部の出力
の変化度合を検出する炎電流傾斜検知部と、燃焼開始か
らの時間をカウントするタイマ部と、前記タイマ部から
の出力と前記室温傾斜検知部からの出力と前記炎電流傾
斜検知部からの出力と前記燃焼量記憶部からの出力によ
り室内排ガス濃度を演算する排ガス濃度演算部と、前記
排ガス濃度演算部の演算結果が所定の値を超えた時に前
記バーナの燃焼を停止する安全遮断部とからなる構成と
している。
作 用 本発明は上記した構成によって、燃焼状態の良否にかか
わらず、室内のＣＯ濃度を検出し危険な状態になる前に
燃焼を停止する作用を有する。
わらず、室内のＣＯ濃度を検出し危険な状態になる前に
燃焼を停止する作用を有する。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の燃焼式温風暖房器の制御装置の一
実施例の要部をブロック図にして示す。尚、本実施例で
はガスを燃料するガスファンヒータを例にして説明して
いく。ガスは入口９から入り安全弁１０を通りノズル１
１から燃焼用一次空気１２と混合されバーナ１３で燃焼
する。６は炎電流を検出するためのフレームロッドであ
る。一方モータ１４により駆動される対流ファン１５は
吸気口１６から室内空気１７を取り入れ、燃焼排気１８
と混合され、温風１９となって吹出口２０から吹出して
室内を暖房する。
る。第１図は本発明の燃焼式温風暖房器の制御装置の一
実施例の要部をブロック図にして示す。尚、本実施例で
はガスを燃料するガスファンヒータを例にして説明して
いく。ガスは入口９から入り安全弁１０を通りノズル１
１から燃焼用一次空気１２と混合されバーナ１３で燃焼
する。６は炎電流を検出するためのフレームロッドであ
る。一方モータ１４により駆動される対流ファン１５は
吸気口１６から室内空気１７を取り入れ、燃焼排気１８
と混合され、温風１９となって吹出口２０から吹出して
室内を暖房する。
制御回路部２１はバーナ１３の安全燃焼のためにフレー
ムロッド６やその他のセンサの信号を受けて安全弁１０
や対流ファンモータ１４等を駆動制御すると同時に室温
センサ２２の信号を室温測定部２３で測定してバーナ１
３の燃焼量制御を行なう。（図示せず）タイマ部２４は
バーナ１３が燃焼開始すると同時にカウントを始める。
室温傾斜検知部２５は室温測定部２３が測定する室温Ｔ
の単位時間あたりの変化度合ΔＴを検知し、室温傾斜記
憶部２６に記憶する。炎電流傾斜検知部２７は炎電流測
定部２８が測定する炎電流Ｉｆの単位時間あたりの変化
度合ΔIfを検知する。排ガス濃度演算部２９は室温傾斜
記憶部２６からΔＴ、炎電流傾斜検知部２７からΔIf、
タイマ部２４から燃焼開始からの経過時間ｔ、燃焼量を
記憶している燃焼量記憶部３０から燃焼量Ｑを入力し、
室内のＣＯ濃度ＣＯを演算する。演算の一例を次に説明
する。室内の広さをＲ、換気回数をＮとすると、時間と
室温の特性は第２図に示す様にＮ×Ｒが小さいほど傾き
が大きい。したがって室温傾斜記憶部２６からの入力Δ
ＴとＮ×Ｒは第３図に示す特性を持つ。第３図の特性は
燃焼量Ｑが変化すると違ったものになり、Ｎ×Ｒは室温
傾斜記憶部２６からの入力ΔＴと燃焼量記憶部３０から
の入力Ｑの関数 Ｎ×Ｒ＝ｆ1(ΔＴ，Ｑ) により演算する。炎電流Ifと酸素濃度Ｏ2は第４図に示
す様に濃度低下にしたがい電流はほぼ直線的に減少する
特性（バーナの設計により増加する場合もある）を持っ
ているので酸素濃度Ｏ2は炎電流Ifの一次関数 Ｏ2＝b1×If×b2 （b1，b2は定数） で定義できる。したがって炎電流傾斜検知部２７からの
入力ΔIfより単位時間あたり酸素濃度の変化度合を ΔＯ2＝b1×ΔIf の式で演算する。室内の酸素濃度Ｏ2は一般に、 の関数で近似できることが知らてているので の関数を与えることができ、その逆関数として先に演算
したＮ×ＲとΔＯ2と燃焼量記憶部２９からの入力Ｑ
と、タイマ部２４からの入力する燃焼開始からの時間ｔ
より換気回数Ｎは関数 Ｎ＝f2（Ｎ×Ｒ，Ｑ，ｔ，ΔＯ2） により演算する。室内のＣＯ濃度ＣＯは一般に、 の関数で近似できることが知られている。ｋはバーナ固
有の定数である。先に演算したＮ×ＲとＮと燃焼量記憶
部２９からの入力Ｑとタイマ部２４からの入力ｔよりＣ
Ｏは関数 ＣＯ＝f3（Ｎ×Ｒ，Ｎ，Ｑ，ｔ） より演算する。排ガス濃度演算部２９は以上演算より室
内のＣＯ濃度を演算し、演算結果が所定の値ａ（例えば
１００ｐｐｍ）を越えると安全遮断部３１が安全弁１０
を閉じてバーナ１３の燃焼を停止する。又、ａより少し
小さいに値ａ′（例えば９０ｐｐｍ）を越えると報知部
３２が警報を発して使用者に換気を促す。以上の動作の
流れを第５図に示す。
ムロッド６やその他のセンサの信号を受けて安全弁１０
や対流ファンモータ１４等を駆動制御すると同時に室温
センサ２２の信号を室温測定部２３で測定してバーナ１
３の燃焼量制御を行なう。（図示せず）タイマ部２４は
バーナ１３が燃焼開始すると同時にカウントを始める。
室温傾斜検知部２５は室温測定部２３が測定する室温Ｔ
の単位時間あたりの変化度合ΔＴを検知し、室温傾斜記
憶部２６に記憶する。炎電流傾斜検知部２７は炎電流測
定部２８が測定する炎電流Ｉｆの単位時間あたりの変化
度合ΔIfを検知する。排ガス濃度演算部２９は室温傾斜
記憶部２６からΔＴ、炎電流傾斜検知部２７からΔIf、
タイマ部２４から燃焼開始からの経過時間ｔ、燃焼量を
記憶している燃焼量記憶部３０から燃焼量Ｑを入力し、
室内のＣＯ濃度ＣＯを演算する。演算の一例を次に説明
する。室内の広さをＲ、換気回数をＮとすると、時間と
室温の特性は第２図に示す様にＮ×Ｒが小さいほど傾き
が大きい。したがって室温傾斜記憶部２６からの入力Δ
ＴとＮ×Ｒは第３図に示す特性を持つ。第３図の特性は
燃焼量Ｑが変化すると違ったものになり、Ｎ×Ｒは室温
傾斜記憶部２６からの入力ΔＴと燃焼量記憶部３０から
の入力Ｑの関数 Ｎ×Ｒ＝ｆ1(ΔＴ，Ｑ) により演算する。炎電流Ifと酸素濃度Ｏ2は第４図に示
す様に濃度低下にしたがい電流はほぼ直線的に減少する
特性（バーナの設計により増加する場合もある）を持っ
ているので酸素濃度Ｏ2は炎電流Ifの一次関数 Ｏ2＝b1×If×b2 （b1，b2は定数） で定義できる。したがって炎電流傾斜検知部２７からの
入力ΔIfより単位時間あたり酸素濃度の変化度合を ΔＯ2＝b1×ΔIf の式で演算する。室内の酸素濃度Ｏ2は一般に、 の関数で近似できることが知らてているので の関数を与えることができ、その逆関数として先に演算
したＮ×ＲとΔＯ2と燃焼量記憶部２９からの入力Ｑ
と、タイマ部２４からの入力する燃焼開始からの時間ｔ
より換気回数Ｎは関数 Ｎ＝f2（Ｎ×Ｒ，Ｑ，ｔ，ΔＯ2） により演算する。室内のＣＯ濃度ＣＯは一般に、 の関数で近似できることが知られている。ｋはバーナ固
有の定数である。先に演算したＮ×ＲとＮと燃焼量記憶
部２９からの入力Ｑとタイマ部２４からの入力ｔよりＣ
Ｏは関数 ＣＯ＝f3（Ｎ×Ｒ，Ｎ，Ｑ，ｔ） より演算する。排ガス濃度演算部２９は以上演算より室
内のＣＯ濃度を演算し、演算結果が所定の値ａ（例えば
１００ｐｐｍ）を越えると安全遮断部３１が安全弁１０
を閉じてバーナ１３の燃焼を停止する。又、ａより少し
小さいに値ａ′（例えば９０ｐｐｍ）を越えると報知部
３２が警報を発して使用者に換気を促す。以上の動作の
流れを第５図に示す。
以上、実施例ではガスファンヒータについて説明した
が、別の燃料、例えば石油ファンヒータにも全く同様の
効果を得るものであり、この場合は、安全弁１０の代わ
りに給油ポンプ等を動作してもよい。又、近似式は精度
を得るためにもっと複雑な近似式、あるいは逆にもっと
簡略化した近似式を用いて同様の効果を得ることもでき
る。又、同様の近似式で人体に有害なガスＮＯ2の濃度
を演算することもできる。
が、別の燃料、例えば石油ファンヒータにも全く同様の
効果を得るものであり、この場合は、安全弁１０の代わ
りに給油ポンプ等を動作してもよい。又、近似式は精度
を得るためにもっと複雑な近似式、あるいは逆にもっと
簡略化した近似式を用いて同様の効果を得ることもでき
る。又、同様の近似式で人体に有害なガスＮＯ2の濃度
を演算することもできる。
発明の効果 以上説明したように本発明の燃焼式温風暖房器の制御装
置によれば次の効果が得られる。
置によれば次の効果が得られる。
(1) 燃焼状態に依存せず室内のＣＯ濃度により燃焼停
止あるいは報知を行なう構成としているので安全性を高
めるという効果がある。
止あるいは報知を行なう構成としているので安全性を高
めるという効果がある。
(2) 炎電流の絶対値でなく変化度合を入力して演算す
る構成としているので、フレームロッドのばらつきの影
響が少なく信頼性を高めるという効果がある。
る構成としているので、フレームロッドのばらつきの影
響が少なく信頼性を高めるという効果がある。
(3) 本発明を実現するためのセンサやアクチュエータ
は既に暖房器に備わっている物を兼用して使用するため
構成が複雑にならず、従来の安全装置と併用して使用
し、２重安全にできるという効果がある。
は既に暖房器に備わっている物を兼用して使用するため
構成が複雑にならず、従来の安全装置と併用して使用
し、２重安全にできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の燃焼式温風暖房器の制御装
置のブロック図、第２図は室温と時間の特性図、第３図
は部屋の広さと換気回数の積と室温の変化度合の特性
図、第４図は炎電流とＯ2濃度の特性図、第５図は動作
の流れを示す流れ図、第６図は従来例の燃焼式温風暖房
器の制御装置の断面図、第７図は同燃焼式温風暖房器の
特性図である。 ６……フレームロッド、１３……バーナ、１５……対流
ファン、２１……制御回路部、２２……室温センサ、２
３……室温測定部、２４……タイマ部、２５……室温傾
斜検知部、２７……炎電流傾斜検知部、２８……炎電流
測定部、２９……排ガス濃度演算部、３０……燃焼量記
憶部、３１……安全遮断部。
置のブロック図、第２図は室温と時間の特性図、第３図
は部屋の広さと換気回数の積と室温の変化度合の特性
図、第４図は炎電流とＯ2濃度の特性図、第５図は動作
の流れを示す流れ図、第６図は従来例の燃焼式温風暖房
器の制御装置の断面図、第７図は同燃焼式温風暖房器の
特性図である。 ６……フレームロッド、１３……バーナ、１５……対流
ファン、２１……制御回路部、２２……室温センサ、２
３……室温測定部、２４……タイマ部、２５……室温傾
斜検知部、２７……炎電流傾斜検知部、２８……炎電流
測定部、２９……排ガス濃度演算部、３０……燃焼量記
憶部、３１……安全遮断部。
Claims (3)
- 【請求項１】燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気と
室内空気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前記
バーナの安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前記
制御回路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室温
センサにより室温を測定する室温測定部と、前記バーナ
に対向して設けたフレームロァドにより炎電流を測定す
る炎電流測定部と、前記室温測定部の出力の変化度合を
検出する室温傾斜検知部と、前記炎電流測定部の出力の
変化度合を検出する炎電流傾斜検知部と、燃焼開始から
の時間をカウントするタイマ部と、前記タイマ部からの
出力と前記室温傾斜検知部からの出力と前記炎電流傾斜
検知部からの出力と前記燃焼量記憶部からの出力より室
内排ガス濃度を演算する排ガス濃度演算部と、前記排ガ
ス濃度演算部の演算結果が所定の値を超えた時に前記バ
ーナの燃焼を停止する安全遮断部とからなる燃焼式温風
暖房器の制御装置。 - 【請求項２】制御回路部は排ガス濃度演算部の演算結果
が所定の値より小さい第２の所定の値を超えた時に報知
する報知部を有する構成とした特許請求の範囲第１項記
載の燃焼式温風暖房器の制御装置。 - 【請求項３】室温傾斜検知部は、燃焼開始後最初に検知
した室温の変化度合を記憶する室温傾斜記憶部を有し、
前記室温傾斜記憶部の記憶内容を排ガス濃度演算部に出
力する構成とした特許請求の範囲第１項記載の燃焼式温
風暖房器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066357A JPH0656262B2 (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066357A JPH0656262B2 (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223522A JPS62223522A (ja) | 1987-10-01 |
| JPH0656262B2 true JPH0656262B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=13313518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61066357A Expired - Lifetime JPH0656262B2 (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656262B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109713A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Marushika Yogyo Kk | 屋根ふき用パネル |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225829A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
| JPH01102216A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-19 | Fujitsu General Ltd | 燃焼器の制御装置 |
| JP2540383B2 (ja) * | 1990-11-22 | 1996-10-02 | 山武ハネウエル株式会社 | 燃焼制御装置 |
| NL1015913C2 (nl) * | 2000-08-10 | 2002-02-12 | Pvg Dev Ltd | Kachel voorzien van een beveiligingsinrichting. |
| JP4858917B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-01-18 | リンナイ株式会社 | 温風暖房機 |
-
1986
- 1986-03-25 JP JP61066357A patent/JPH0656262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109713A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Marushika Yogyo Kk | 屋根ふき用パネル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62223522A (ja) | 1987-10-01 |
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