| 【発明の名称】 |
ガス燃焼装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】勝部 泉
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| 【要約】 |
【課題】１つの操作でタイミング良くバーナ点火を行うことができる手動点火式ガス燃焼装置を提供する。
【解決手段】手動点火式のガス燃焼装置としての風呂釜は、パイロットバーナ１３へ点火を行うために発電機４０を備えている。この発電機４０は、回転ハンドル９を回すことにより、歯車列４５を介して回転駆動され、電力を発生させる。この発電機４０の電力により、電磁開閉弁３０が開動作してパイロットバーナ１３にガスが供給される。これとほぼ同時期に、上記発電機４０の電力によりイグナイタ４７に火花が発生する。その結果、パイロットバーナ１３の点火がなされる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】（イ）バーナと、（ロ）上記バーナにガスを供給するガス通路と、（ハ）発電機と、（ニ）この発電機を回転させて電力を生じさせる手動操作手段と、（ホ）上記ガス通路に設けられるとともに上記発電機に接続され、発電機からの電力を受けて開くことにより、上記バーナへのガス供給を行う電磁開閉弁と、（ヘ）上記バーナの近傍に配置されるとともに上記発電機に接続され、発電機からの電力を受けて火花を発生させることにより、上記バーナを点火させるイグナイタと、を備えたことを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項２】 さらに、上記バーナの近傍に配置されバーナの火炎からの熱を電力に変換する熱電変換手段を備え、上記電磁開閉弁は、弁体とこの弁体に固定されたアーマチャと、上記発電機からの電力を受けてアーマチャを引き付けることにより弁体を開動作させる主電磁コイルと、上記熱電変換手段からの電力を受けて上記アーマチャを引き付けることにより、上記弁体の開状態を維持する副電磁コイルとを有することを特徴とする請求項１に記載のガス燃焼装置。
【請求項３】 上記発電機と上記主電磁コイルとの間には、蓄電回路が介在されていることを特徴とする請求項２に記載のガス燃焼装置。
【請求項４】 メインバーナとこれに隣接するパイロットバーナとを備え、このパイロットバーナが上記点火の対象となるバーナであり、上記ガス通路は、共通路と、この共通路から分岐して上記メインバーナとパイロットバーナにそれぞれ向かう第１，第２の分岐路とを有し、この共通路に上記電磁開閉弁が設けられ、上記第１分岐路、または第１，第２の分岐路の分岐点には、第１分岐路と共通路の間を連通，遮断するガス栓が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【請求項５】 上記手動操作手段が、上記回転操作部材と、この回転操作部材と発電機との間に介在された歯車列とを含み、回転操作部材の回転を歯車列を介して発電機に伝達することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【請求項６】 上記手動操作手段が、押圧操作部を有するラックと、このラックと発電機との間に介在された歯車列を含み、押圧操作により生じたラックの直線運動を歯車列を介して発電機の回転に変換することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【請求項７】 上記手動操作手段が、回転ボビンと、この回転ボビンに巻かれ先端に把持部を有する紐体と、上記回転ボビンと発電機との間に介在された歯車列とを含み、上記紐体の引き操作により生じた回転ボビンの回転を歯車列を介して発電機に伝達することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガス燃焼装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風呂釜等に用いられる手動点火式のガス燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の手動点火式のガス燃焼装置として、給湯と追焚の両方を行うことができる風呂釜を例にとって説明する。この風呂釜は、メインバーナとして給湯用バーナと追焚用バーナとを備えており、さらにその間に配置されたパイロットバーナを備えている。パイロットバーナの近傍にはイグナイタと熱電対が配置されている。上記風呂釜のガス通路は、共通路と、この共通路から上記３つのバーナに向かって分岐する分岐路とを有し、その分岐点には電磁開閉弁付きのガス栓が設けられている。
【０００３】給湯，追焚を行う時にはまずパイロットバーナにガスを供給して点火させる。詳述すると、上記ガス栓を押すことにより、付設の電磁開閉弁を強制的に開き、さらにガス栓を回すことにより上記共通路とパイロットバーナへの分岐路とを連通させる。この状態で、パイロットバーナへのガス供給が行われる。これと同時に、回転ハンドルを掴んで回転させる。回転ハンドルの回転に伴い、打撃機構が圧電素子を間欠的に叩く。この圧電素子で生じた高電圧の電力が上記イグナイタに供給され、イグナイタに火花が生じ、この火花により上記パイロットバーナが点火される。
【０００４】上記のようにしてパイロットバーナが点火されると、その火炎の熱で上記熱電対に電力が生じ、この電力で電磁開閉弁が開き状態に維持され、上記ガス栓の押圧状態を解除してもパイロットバーナへのガス供給が継続され、パイロットバーナの火炎が口火として残る。その後で、上記ガス栓を回して、上記共通路を上記給湯用バーナや追焚用バーナに向かう分岐路に連通させ、これらバーナにガスを供給すると、上記パイロットバーナの口火で着火させることができ、給湯や追焚を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記パイロットバーナの点火に際して、複合操作が必要である。すなわち、左手でガス栓を押し回してパイロットバーナへガスを供給する操作と、右手で回転ハンドルを回してイグナイタに火花を起こさせる操作である。このように両手を使って２つの操作を同時に行わないと、パイロットバーナへの点火を行うことができないので、高齢者や身体の不自由な人にとって、点火操作が困難か不可能であった。また、パイロットバーナへのガス供給開始に対してイグナイタの火花発生が遅れると、パイロットバーナから放出されたガスが一度に燃焼して大きな爆発音を発生させることがあり、上記２つの操作のタイミングの取り方が難しかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わるガス燃焼装置では、（イ）バーナと、（ロ）上記バーナにガスを供給するガス通路と、（ハ）発電機と、（ニ）この発電機を回転させて電力を生じさせる手動操作手段と、（ホ）上記ガス通路に設けられるとともに上記発電機に接続され、発電機からの電力を受けて開くことにより、上記バーナへのガス供給を行う電磁開閉弁と、（ヘ）上記バーナの近傍に配置されるとともに上記発電機に接続され、発電機からの電力を受けて火花を発生させることにより、上記バーナを点火させるイグナイタとを備えたことを特徴とする。
【０００７】第２の発明は、第１の発明のガス燃焼装置において、さらに、上記バーナの近傍に配置されバーナの火炎からの熱を電力に変換する熱電変換手段を備え、上記電磁開閉弁は、弁体とこの弁体に固定されたアーマチャと、上記発電機からの電力を受けてアーマチャを引き付けることにより弁体を開動作させる主電磁コイルと、上記熱電変換手段からの電力を受けて上記アーマチャを引き付けることにより、上記弁体の開状態を維持する副電磁コイルとを有することを特徴とする。第３の発明は、第２の発明のガス燃焼装置において、上記発電機と上記主電磁コイルとの間には、蓄電回路が介在されていることを特徴とする。第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明のガス燃焼装置において、メインバーナとこれに隣接するパイロットバーナとを備え、このパイロットバーナが上記点火の対象となるバーナであり、上記ガス通路は、共通路と、この共通路から分岐して上記メインバーナとパイロットバーナにそれぞれ向かう第１，第２の分岐路とを有し、この共通路に上記電磁開閉弁が設けられ、上記第１分岐路、または第１，第２の分岐路の分岐点には、第１分岐路と共通路の間を連通，遮断するガス栓が設けられていることを特徴とする。
【０００８】第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明のガス燃焼装置において、上記手動操作手段が、上記回転操作部材と、この回転操作部材と発電機との間に介在された歯車列とを含み、回転操作部材の回転を歯車列を介して発電機に伝達することを特徴とする。第６の発明は、第１〜４のいずれかの発明のガス燃焼装置において、上記手動操作手段が、押圧操作部を有するラックと、このラックと発電機との間に介在された歯車列を含み、押圧操作により生じたラックの直線運動を歯車列を介して発電機の回転に変換することを特徴とする。第７の発明は、第１〜４のいずれかの発明のガス燃焼装置において、上記手動操作手段が、回転ボビンと、この回転ボビンに巻かれ先端に把持部を有する紐体と、上記回転ボビンと発電機との間に介在された歯車列とを含み、上記紐体の引き操作により生じた回転ボビンの回転を歯車列を介して発電機に伝達することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態をなす給湯機能付きの風呂釜（ガス燃焼装置）について図１〜図５を参照して説明する。まず、図５を参照して風呂釜Ａの概略を説明する。風呂釜Ａは、ハウジング１を備え、このハウジング１内にガス管２と給水管３を導入し、ハウジング１から出湯管４ａとシャワー４ｂとを導出している。ハウジング１の側壁からは吸い込み管５ａと吐出管５ｂが突出しており、これら管５ａ，５ｂは、浴槽Ｂを貫通してその先端を浴槽Ｂ内に臨ませている。さらに、ハウジング１の上壁には、ガス栓６，出湯温度調節つまみ７，出湯切り替え栓８が設けられ、前壁には点火操作のための回転ハンドル９（回転操作部材）が設けられている。
【００１０】図４に示すように、上記ハウジング１内には、給湯用バーナ１１（メインバーナ）と追焚用バーナ１２（メインバーナ）が、パイロットバーナ１３を間に挟むようにしてほぼ同一水平面上に配置されている。上記ハウジング１内において、給湯用バーナ１１の上方には給湯用熱交換器１５が配置され、追焚用バーナ１２の上方には追焚用熱交換器１６が配置されている。上記給湯用熱交換器１５を通る管（図示しない）は、一端が上記給水管３に連なり、他端が給湯管（図示しない）を介して、上記出湯切り替え栓８に連なっている。この出湯切り替え栓８は、上記給湯管を閉じたり上記出湯管４ａ，４ｂのいずれかに選択的に接続するものである。上記追焚用熱交換器１６を通る管（図示しない）は、一端が上記吸い込み管５ａに接続され、他端が吐出管５ｂに連なっている。浴槽Ｂ内の湯は、吸い込み管５ａから吸い込まれ、熱交換器１６で加熱されて（追い焚き）、吐出管５ｂから浴槽Ｂ内に戻るようにしている。
【００１１】次に、本発明の特徴部をなすガス供給，点火のための構成について、主に図１を参照しながら説明する。ハウジング１内には、管等で構成されたガス通路２０が配置されている。このガス通路２０は、一端が上記ガス管２に接続された共通路２１と、この共通路２１から２つの分岐した分岐路２２，２３とを有している。一方の分岐路２２（第２分岐路）はパイロットバーナ１３に連なっている。他方の分岐路２３（第１分岐路）はさらに２つの分岐路２４，２５に分岐され、この分岐点に上記ガス栓６が設けられている。分岐路２４，２５は、それぞれ給湯用バーナ１１，追焚用バーナ１２に連なっている。
【００１２】上記ガス栓６は、図３に示すように、ケーシング６ａと、このケーシング６ａに収容された栓体６ｂとを有している。ケーシング６ａには３つのポート６ｘ，６ｙ，６ｚが形成され、これらポート６ｘ，６ｙ，６ｚには、上記分岐路２３，２４，２５が接続されている。上記栓体６ｂが図３において実線で示すようにポート６ｙ，６ｚを塞いでいる時には、給湯用バーナ１１，追焚用バーナ１２にガス供給がなされない。つまみ６ｃ（図１）をつまんで栓体６ｂを回すと、ポート６ｙまたは想像線で示すようにポート６ｙ，６ｚが開く。これにより、分岐管２３が、給湯用バーナ１１への分岐路２４や追焚用バーナ１２への分岐路２５に連通される。
【００１３】上記共通路２１には、電磁開閉弁３０が設けられている。この電磁開閉弁３０は、ケーシング３１と、このケーシング３１に収容された弁体３２，アーマチャ３３，主電磁コイル３４，副電磁コイル３５とを備えている。ケーシング３１の下部周壁には、ガス流入ポート３１ａが形成されており、底壁には弁孔３１ｂが形成されている。ガス流入ポート３１ａには、上記共通路２１の上流側が接続されており、弁孔３１ｂには共通路２１の下流側が接続されている。上記弁体３２は、コイルスプリング３６の力で弁孔３１ｂを塞いでいる。
【００１４】上記アーマチャ３３は、円筒形状の周壁３３ａと、その下端を塞ぐ底壁３３ｂとを有している。この底壁３３ｂの中央に、上記弁体３２のロッド部３２ａの上端が固定されている。上記主電磁コイル３４は、アーマチャ３３の周壁３３ａの内側においてこの周壁３３ａの上端近傍に配置されている。上記副電磁コイル３５は主電磁コイル３４と底壁３３ｂの間に配置されている。副電磁コイル３５の内側には鉄心３７が配置されている。なお、これら電磁コイル３４，３５が巻かれるボビン（図示しない）は互いに連結され、上記ケーシング３１の上壁に固定されている。図１において、電磁コイル３４，３５の引き出し線は、理解を容易にするためにケーシング３１の周壁から導出されるように示しているが、実際には上壁から導出される。
【００１５】上記主電磁コイル３４は、ハウジング１内に収容されたダイナモ発電機４０に、コンデンサを含む蓄電回路４１を介して接続されている。この発電機４０は、歯車列４５を介して上記回転ハンドル９に連結されている。この歯車列４５は、回転ハンドル９に固定された歯車４５ａと発電機４０の駆動軸に固定された歯車４５ｂを含み、従動側の歯車４５ｂの回転数が原動側の歯車４５ａより著しく増大するように構成されている。上記回転ハンドル９と歯車列４５により、手動操作手段４９が構成されている。
【００１６】上記発電機４０には、イグナイタトランス４６を介してイグナイタ４７が接続されている。このイグナイタ４７は、上記パイロットバーナ１３の近傍に配置されている。上記パイロットバーナ１３の近傍には、熱電対４８（熱電変換手段）も配置されている。この熱電対４８は上記電磁開閉弁３０の副電磁コイル３５に接続されている。
【００１７】上記構成をなす風呂釜の作用を、パイロットバーナ１３の点火操作を中心に説明する。回転ハンドル９を回すと、歯車列４５を介して発電機４０の駆動軸が高速回転され、発電機４０に直流電流が生じ、この電流が主電磁コイル３４を流れる。その結果、アーマチャ３３の周壁３３ａが主電磁コイル３４に引き付けられ、アーマチャ３３およびこれに固定された弁体３２が、コイルスプリング３６に抗して上方へ移動する。その結果、図２に示すように、弁孔３１ｂが開き、ガス通路２０の共通路２１と分岐路２２が連通状態となり、パイロットバーナ１３へのガス供給が開始される。
【００１８】上記回転ハンドル９の回転操作により発電機４０に生じた直流電流は、イグナイタトランス４６にも供給され、ここで高電圧パルスが発生してイグナイタ４７に供給される。その結果、イグナイタ４７に火花が生じ、この火花により上記パイロットバーナ１３から吹き出すガスに点火される。
【００１９】上記のように、パイロットバーナ１３へのガス供給開始（電磁開閉弁３０の開動作）と、イグナイタ４７での火花発生が、共通の発電機４０の電力により、ほぼ同時期に行われるので、パイロットバーナ１３の点火動作を確実に行うことができるとともに、点火遅れに伴う爆発音の発生を回避することができる。また、上記ガス供給開始と火花発生のための操作は、回転ハンドル９を回転操作するだけでよく、従来のように両方の手を使う必要がないので、操作性が良く、高齢者や身体の不自由な人にとって、点火操作が容易ないしは可能となる。
【００２０】図２に示すように、上記弁体３２の開き状態では、アーマチャ３３の底壁３３ｂが副電磁コイル３５の鉄心３７に接するか近接した位置になる。パイロットバーナが点火されると、その火炎の熱により、上記熱電対４８に電流が生じて副電磁コイル３５に流れ、その電磁力により、アーマチャ３３の底壁３３ｂを引き付け、弁体３２の開き状態を維持する。そのため、上記回転ハンドル９の回転操作を止めても、電磁開閉弁３０の開き状態を維持でき、パイロットバーナ１３へのガス供給を継続することができるので、パイロットバーナ１３の火炎が口火として残る。なお、パイロットバーナが失火した時には、熱電対４８の起電力が消失するので、電磁開閉弁３０は閉じ、安全を確保できる。
【００２１】上記のようにパイロットバーナ１３が点火した直後に、回転ハンドル９の回転操作を止めて発電機４０による発電を終了してしまった場合には、上記熱電対４８の加熱が十分でなく副電磁コイル３５を流れる電流が弁体３２の開き状態を維持できるほど大きくならない。しかし、本実施形態では、上記回転ハンドル９の回転操作を終了した後、発電機４０での発電に伴って蓄電回路４１に蓄えられた電荷が、主電磁コイル３４へと流れる。そのため、熱電対４８から副電磁コイル３５へ十分な電流が流れるまで、主電磁コイル３４で弁体３２の開き状態を一時的に維持できる。したがって、副電流コイル３５による弁体３２の開き状態維持へ確実に移行することができる。
【００２２】上記パイロットバーナ１３に口火が残った状態で、上記ガス栓６を回して、ポート６ｘとポート６ｙとを連ねると、共通路２１，分岐路２３，２４を経て給湯用バーナ１１へガスが供給され給湯が可能となる。なお、実際にはこの分岐路２４には給水圧力に応答して開く水圧式開閉弁が設けられており、この水圧式開閉弁が開いて初めて給湯用バーナ１１へのガス供給が開始され、このガスはパイロットバーナ１３の口火によって着火する。この給湯用バーナ１１の火炎により、給湯用熱交換器１５を通る水が加熱されて、出湯管４ａ，シャワー４ｂのいずれかから出湯がなされる。図３において想像線で示すように上記ガス栓６を回して、ポート６ｘ，６ｙ，６ｚを開くと、前述したように追焚がなされる。
【００２３】本実施形態では、電磁開閉弁３０の開き動作および開き状態の維持のために、外部の交流電力を用いずに済むので風呂釜Ａへの電気配線が不要であり、また乾電池も使用せずに済む。
【００２４】次に、本発明の第２実施形態をなす風呂釜について、図６，図７を参照して説明する。この実施形態では、電磁開閉弁３０とガス栓６を一体化した点と、ガス栓６とガス通路との接続構造のみが、第１実施形態と異なる。以下、その相違点のみ説明する。なお、図６において、電磁開閉弁３０とガス栓６の配置は、実際と上下を逆にして示している。
【００２５】上記第２実施形態では、ガス通路２０の共通路２１の末端に電磁開閉弁３０が設けられており、この電磁開閉弁３０の弁孔３１ｂは、ガス栓６の栓体６ｂに形成された入口ポートに連なっている。ケーシング６ａに形成された３つのポート６ｘ，６ｙ，６ｚのうちポート６ｙ，６ｚは、第１実施形態と同様に、分岐路２４，２５を介して給湯用バーナ１１と追焚用バーナ１２に連なっているが、ポート６ｘは、分岐路２２を介してパイロットバーナ１３に連なっている。したがって、本実施形態ではガス栓６が共通路２１から３つの分岐路２２，２４，２５に分岐する分岐点に設けられていることになる。上記第２実施形態では、ガス通路の構成を簡略化できる。また、パイロットバーナ１３への点火は、予めガス栓６を操作してポート６ｘを開くことが条件となる。
【００２６】次に、発電機４０を駆動するための手動操作手段の他の態様について説明する。図８に示す手動操作手段４９Ａでは、第１実施形態の回転ハンドル９の代わりにレバー６０（回転操作部材）が用いられている。このレバー６０は、一端が歯車４５ａに固定され、ケーシング１の上壁に形成された長穴１ａを貫通して、他端が上方に突出している。このレバー６０を長穴１ａの一端から他端まで移動させ、歯車列４５を介して発電機４０を発電させるようになっている。このレバー６０は、高齢者や身体の不自由な人にとって、操作がより簡単となる。なお、この実施形態では、歯車列４５にワンウエイクラッチが組み込まれており、上記点火操作後にレバー６０を初期位置に戻すことができるようになっている。
【００２７】図９に示す手動操作手段４９Ｂでは、第１実施形態の回転ハンドル９の代わりに、ラック７０が用いられている。このラック７０は、ケーシング１の上壁に形成された穴１ｂを貫通し、図示しないガイドによって垂直方向にスライド可能に支持されている。ラック７０は、歯車４５ａと噛み合っており、ケーシング１から上方に突出する上端にはボタン形状の押圧操作部７１が設けられている。ラック７０は、コイルスプリング７５に付勢されて、初期位置に維持されている。このラック７０の押圧操作部７１をコイルスプリング７５に抗して押すことにより、歯車列４５を介して発電機４０を発電させることができる。この実施形態でも、高齢者や身体の不自由な人にとって、点火操作がより簡単となる。押圧操作部７１から手を離すと、コイルスプリング７５により、ラック７０は初期位置に戻る。
【００２８】図１０に示す手動操作手段４９Ｃでは、第１実施形態の回転ハンドル９の代わりに、回転ボビン８０と紐体８５が用いられている。この回転ボビン８０は、歯車４５ａに固定されている。紐体８５は、回転ボビン８０に巻き付けられ、ケーシング１の前壁に形成された穴１ｃを通って外部に導出され、その先端に把持部８６を有している。把持部８６を掴んで紐体８５を引くと、回転ボビン８０が回転し、歯車列４５を介して発電機４０を発電させることができる。この実施形態でも、単に引くだけの簡単な操作で、点火を行うことができる。この構成では、把持部８６から手を離した時に、回転ボビン８０がバネの力で逆回転し、紐８５を巻き取るようにしている。この巻き取り構造は、掃除機のコード巻き取りと同様のものである。なお、上記手動操作手段４９Ｂ，４９Ｃは、手動操作手段４９Ａと同様にワンウエイクラッチを備えている。
【００２９】本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、ガス燃焼装置として追焚専用の風呂釜に、本発明を適用することもできる。この際、パイロットバーナの点火に本発明を適用してもよいし、パイロットバーナを省きメインバーナの点火に本発明を適用してもよい。ガス燃焼装置としてガス給湯器に、本発明を適用することもできる。この際、パイロットバーナの点火に本発明を適用してもよいし、パイロットバーナを省きメインバーナの着火に本発明を適用してもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれば、バーナへのガス供給開始（電磁開閉弁の開動作）と、イグナイタでの火花発生が、共通の発電機の電力により、ほぼ同時期に行われるので、バーナの点火動作を確実に行うことができるとともに、点火遅れに伴う爆発音の発生を回避することができる。また、上記ガス供給開始と火花発生は、手動操作手段による１つの操作で済み、従来のように両方の手を使う必要がないので操作性が良く、高齢者や身体の不自由な人にとって点火操作が容易ないしは可能となる。第２の発明によれば、電磁開閉弁の開き動作を発電機で行うとともに、開き状態維持も熱電変換手段で行うので、電源や乾電池を用いずに済む。第３の発明によれば、バーナが点火した直後に、手動操作手段による操作を止めて発電が終了してしまった場合でも、蓄電回路に蓄えられた電荷が主電磁コイルへと流れて、弁体の開き状態を一時的に維持できるので、熱電変換手段の電力による弁体の開き状態維持へ確実に移行することができる。第４の発明によれば、パイロットバーナへの点火に本発明を適用して、第１〜第３の発明の効果を奏することができる。第５〜第７の発明によれば、回し，押し，引きの簡単な操作で発電を行い、ひいては点火を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２９２３１
【氏名又は名称】株式会社ガスター
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 昇
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３２３３（Ｐ２０００−１９３２３３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６９６６１ |
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