JPH0739897B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
冷凍サイクル装置Info
- Publication number
- JPH0739897B2 JPH0739897B2 JP15912685A JP15912685A JPH0739897B2 JP H0739897 B2 JPH0739897 B2 JP H0739897B2 JP 15912685 A JP15912685 A JP 15912685A JP 15912685 A JP15912685 A JP 15912685A JP H0739897 B2 JPH0739897 B2 JP H0739897B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- evaporator
- heat exchanger
- refrigeration cycle
- defrosting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器
などを順次連通してなる冷凍サイクルを備え、かつ蒸発
器に対する除霜機能を備えた冷凍サイクル装置に関す
る。
などを順次連通してなる冷凍サイクルを備え、かつ蒸発
器に対する除霜機能を備えた冷凍サイクル装置に関す
る。
一般に、ヒートポンプ式冷凍サイクルを備え、冷房運転
および暖房運転を可能とする空気調和機にあっては、暖
房運転時、蒸発器として作用する室外熱交換器に徐々に
霜が付着するようになり、そのままでは汲み上げ熱量が
減って暖房能力の低下を招いてしまう。
および暖房運転を可能とする空気調和機にあっては、暖
房運転時、蒸発器として作用する室外熱交換器に徐々に
霜が付着するようになり、そのままでは汲み上げ熱量が
減って暖房能力の低下を招いてしまう。
そこで、従来、下記，，のような方法で室外熱交
換器の着霜量を検出し、その着霜量が一定以上になると
四方弁を復帰させて暖房サイクルを除霜サイクル（冷房
サイクル）に切換え、高温冷媒の熱によって室外熱交換
器の除霜を行なうようにしている。
換器の着霜量を検出し、その着霜量が一定以上になると
四方弁を復帰させて暖房サイクルを除霜サイクル（冷房
サイクル）に切換え、高温冷媒の熱によって室外熱交換
器の除霜を行なうようにしている。
霜そのものを検知するセンサを室外熱交換器に取付
け、このセンサによって直接的に着霜量を検出する。
け、このセンサによって直接的に着霜量を検出する。
室外熱交換器の通風抵抗や冷媒のエンタルピ差の変化
によって間接的に着霜量を検出する。
によって間接的に着霜量を検出する。
特公昭57−47822号公報に示されるように、室外熱交
換器の温度（以下、蒸発器温度と称す）の変化量によっ
て間接的に着霜量を検出する。たとえば、第６図に示す
ように、蒸発器温度Teが運転開始時の状態から設定値Δ
Te下がったとき、着霜量が一定以上であると見なすもの
である。
換器の温度（以下、蒸発器温度と称す）の変化量によっ
て間接的に着霜量を検出する。たとえば、第６図に示す
ように、蒸発器温度Teが運転開始時の状態から設定値Δ
Te下がったとき、着霜量が一定以上であると見なすもの
である。
しかしながら、，の方法では、装置が大がかり且つ
複雑であり、しかも検出誤差が大きくて信頼性に乏しい
という欠点がある。
複雑であり、しかも検出誤差が大きくて信頼性に乏しい
という欠点がある。
また、の方法では、差の設定値ΔTeが常に固定である
ため、着霜量に影響を及ぼす室外空気の温度変化に伴っ
て検出誤差を生じるという欠点がある。特に、室外空気
温度が低い場合には、着霜が速いにもかかわらずなかな
か除霜が始まらず、室外空気温度の低下そのものと合わ
せて汲み上げ熱量が大幅に低下し、暖房能力の大幅な低
下を招いてしまう。
ため、着霜量に影響を及ぼす室外空気の温度変化に伴っ
て検出誤差を生じるという欠点がある。特に、室外空気
温度が低い場合には、着霜が速いにもかかわらずなかな
か除霜が始まらず、室外空気温度の低下そのものと合わ
せて汲み上げ熱量が大幅に低下し、暖房能力の大幅な低
下を招いてしまう。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、簡単な構成でありながら、蒸
発器の着霜状態を室外空気温度に影響を受けることなく
的確に検出することができ、これにより常に最適な除霜
を行なって暖房能力の低下を抑えることができる冷凍サ
イクル装置を提供することにある。
その目的とするところは、簡単な構成でありながら、蒸
発器の着霜状態を室外空気温度に影響を受けることなく
的確に検出することができ、これにより常に最適な除霜
を行なって暖房能力の低下を抑えることができる冷凍サ
イクル装置を提供することにある。
この発明は、圧縮機，凝縮器，減圧装置，蒸発器などを
順次連通してなる冷凍サイクル、前記蒸発器の温度を検
知する温度検知手段、運転開始から一定時間後の前記温
度検知手段の検知結果を記憶する記憶部、運転時、前記
記憶部に記憶した温度と前記温度検知手段の検知結果と
の比率を演算する手段、この演算結果が設定値に達する
と前記蒸発器に対する除霜を行なう手段から成るもので
ある。
順次連通してなる冷凍サイクル、前記蒸発器の温度を検
知する温度検知手段、運転開始から一定時間後の前記温
度検知手段の検知結果を記憶する記憶部、運転時、前記
記憶部に記憶した温度と前記温度検知手段の検知結果と
の比率を演算する手段、この演算結果が設定値に達する
と前記蒸発器に対する除霜を行なう手段から成るもので
ある。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第２図に示すように、圧縮機1,四方弁2,室外熱交換器3,
減圧装置たとえば膨張弁4,室内熱交換器５などが順次連
通され、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されてい
る。すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒
が流れて冷房サイクルが形成され、室外熱交換器３が凝
縮器として作用するとともに、室内熱交換器５が蒸発器
として作用するようになっている。暖房運転時は、四方
弁２が切換作動することにより図示破線矢印の方向の冷
媒が流れて暖房サイクルが形成され、室外熱交換器３が
蒸発器として作用するとともに、室内熱交換器５が凝縮
器として作用するようになっている。なお、室外熱交換
器３の近傍には室外ファン６が配設され、室内熱交換器
５の近傍には室内ファン７が配設されている。
減圧装置たとえば膨張弁4,室内熱交換器５などが順次連
通され、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されてい
る。すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒
が流れて冷房サイクルが形成され、室外熱交換器３が凝
縮器として作用するとともに、室内熱交換器５が蒸発器
として作用するようになっている。暖房運転時は、四方
弁２が切換作動することにより図示破線矢印の方向の冷
媒が流れて暖房サイクルが形成され、室外熱交換器３が
蒸発器として作用するとともに、室内熱交換器５が凝縮
器として作用するようになっている。なお、室外熱交換
器３の近傍には室外ファン６が配設され、室内熱交換器
５の近傍には室内ファン７が配設されている。
しかして、暖房運転時に室外熱交換器３の冷媒入口側と
なる冷媒配管には蒸発器温度センサ（サーミスタ）８が
取付けられ、この蒸発器温度センサ８の検知温度は蒸発
器温度検知回路９で電気信号（ディジタル信号）に変換
され、蒸発器温度データとして制御部10に供給される。
制御部10は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路
などからなり、運転操作部11の操作状態、室内温度セン
サ（サーミスタ）12の検知温度、および上記蒸発器温度
検知回路９からの蒸発器温度データなどに応じて各種運
転制御を行なうものである。
なる冷媒配管には蒸発器温度センサ（サーミスタ）８が
取付けられ、この蒸発器温度センサ８の検知温度は蒸発
器温度検知回路９で電気信号（ディジタル信号）に変換
され、蒸発器温度データとして制御部10に供給される。
制御部10は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路
などからなり、運転操作部11の操作状態、室内温度セン
サ（サーミスタ）12の検知温度、および上記蒸発器温度
検知回路９からの蒸発器温度データなどに応じて各種運
転制御を行なうものである。
ところで、制御部10は除霜運転制御回路を内蔵してお
り、その具体的な構成を第３図に示す。すなわち、21は
演算回路で、この演算回路21にはタイマ回路22、温度記
憶部23、四方弁駆動回路24などが接続されている。演算
回路21は、蒸発器温度検知回路９からの蒸発器温度デー
タの基づく演算によって室外熱交換器３の着霜状態を判
断し、必要に応じて除霜指令を発するものである。タイ
マ回路22は、暖房運転の開始と同時に起動し、演算回路
21の処理の時間管理を行なうものである。温度記憶部23
は演算回路21の処理に基づき、暖房運転開始から一定時
間t1（たとえば15分）後の蒸発器温度TeをTe0として記
憶するものである。四方弁駆動回路24は、演算回路21の
処理に応じて四方弁２の駆動を行なうものである。
り、その具体的な構成を第３図に示す。すなわち、21は
演算回路で、この演算回路21にはタイマ回路22、温度記
憶部23、四方弁駆動回路24などが接続されている。演算
回路21は、蒸発器温度検知回路９からの蒸発器温度デー
タの基づく演算によって室外熱交換器３の着霜状態を判
断し、必要に応じて除霜指令を発するものである。タイ
マ回路22は、暖房運転の開始と同時に起動し、演算回路
21の処理の時間管理を行なうものである。温度記憶部23
は演算回路21の処理に基づき、暖房運転開始から一定時
間t1（たとえば15分）後の蒸発器温度TeをTe0として記
憶するものである。四方弁駆動回路24は、演算回路21の
処理に応じて四方弁２の駆動を行なうものである。
つぎに、上記のような構成において第１図を参照しなが
ら動作を説明する。
ら動作を説明する。
運転操作部11で暖房運転および所望の室内温度を設定
し、かつ運転開始操作を行なう。すると、制御部10は、
圧縮機１、室外ファン６、および室内ファン７をそれぞ
れ運転オンするとともに、四方弁２を切換作動する。こ
うして、暖房サイクルが形成され、室外熱交換器３が蒸
発器として作用するとともに、室内熱交換器５が凝縮器
として作用し、その凝縮作用および室内ファン７の運転
によって室内に温風が吹出される。つまり、暖房運転の
開始となる。
し、かつ運転開始操作を行なう。すると、制御部10は、
圧縮機１、室外ファン６、および室内ファン７をそれぞ
れ運転オンするとともに、四方弁２を切換作動する。こ
うして、暖房サイクルが形成され、室外熱交換器３が蒸
発器として作用するとともに、室内熱交換器５が凝縮器
として作用し、その凝縮作用および室内ファン７の運転
によって室内に温風が吹出される。つまり、暖房運転の
開始となる。
ところで、暖房運転時、蒸発器として作用する室外熱交
換器３に徐々に霜が付着するようになり、そのままでは
汲み上げ熱量が少なくなり、暖房能力の低下を招いてし
まう。
換器３に徐々に霜が付着するようになり、そのままでは
汲み上げ熱量が少なくなり、暖房能力の低下を招いてし
まう。
しかして、暖房運転時、演算回路21は運転開始と同時に
起動するタイマ回路22の出力によって運転開始からの経
過時間を監視する。そして、一定時間t1（たとえば15
分）が経過すると、そのときの蒸発器温度検知回路９か
らの信号によって室外熱交換器３の温度つまり蒸発器温
度Teを検知し、それをTe0として温度記憶部23に記憶す
る。この場合、一定時間t1は、蒸発器温度Teが安定する
までの時間である。さらに、演算回路21は蒸発器温度Te
を逐次検知し、次の演算を行なう。
起動するタイマ回路22の出力によって運転開始からの経
過時間を監視する。そして、一定時間t1（たとえば15
分）が経過すると、そのときの蒸発器温度検知回路９か
らの信号によって室外熱交換器３の温度つまり蒸発器温
度Teを検知し、それをTe0として温度記憶部23に記憶す
る。この場合、一定時間t1は、蒸発器温度Teが安定する
までの時間である。さらに、演算回路21は蒸発器温度Te
を逐次検知し、次の演算を行なう。
Ｂ＝（Te＋Ａ）／（Te0＋Ａ） なお、Ａは特定の数値であり、たとえば“20"としてい
る。
る。
すなわち、一定時間t1後の蒸発器温度Te0に数値Ａを足
したものと、逐次検知される蒸発器温度Teに数値Ａを足
したものとの比率を演算するようにしている。
したものと、逐次検知される蒸発器温度Teに数値Ａを足
したものとの比率を演算するようにしている。
そして、演算回路21は、演算して求めた値Ｂと設定値Ｃ
（たとえば0.5）とを比較し、ＢがＣよりも大きければ
そのまま暖房運転を継続し、かつ上記演算を繰返す（１
秒間に数回の割合）。ただし、ＢがＣと同じまたはそれ
よりも小さければ着霜量が一定以上で除霜が必要と見な
し、四方弁駆動回路24に対して四方弁復帰指令を発す
る。
（たとえば0.5）とを比較し、ＢがＣよりも大きければ
そのまま暖房運転を継続し、かつ上記演算を繰返す（１
秒間に数回の割合）。ただし、ＢがＣと同じまたはそれ
よりも小さければ着霜量が一定以上で除霜が必要と見な
し、四方弁駆動回路24に対して四方弁復帰指令を発す
る。
たとえば、Te0が−５℃、蒸発器温度Teが−５℃であれ
ば、 Ｂ＝（−0.5＋20）／（−0.5＋20）＝１となり、Ｂ＞Ｃ
なので、暖房運転が継続する。
ば、 Ｂ＝（−0.5＋20）／（−0.5＋20）＝１となり、Ｂ＞Ｃ
なので、暖房運転が継続する。
Te0が−５℃、蒸発器温度Teが−12.5℃であれば、 Ｂ＝（−12.5＋20）／（−0.5＋20）＝0.5となり、Ｂ＝
Ｃなので、四方弁復帰指令が発せられる。
Ｃなので、四方弁復帰指令が発せられる。
四方弁復帰指令が発せられると、四方弁駆動回路24の作
動により四方弁２が復帰し、今までの暖房サイクルが除
霜サイクル（冷房サイクル）に切換わり、圧縮機１から
吐出される高温，高圧冷媒が室外熱交換器３に流入す
る。こうして、高温冷媒の熱によって室外熱交換器３に
付着している霜が徐々に除去される。つまり、室外熱交
換器３に対する除霜運転が行なわれる。
動により四方弁２が復帰し、今までの暖房サイクルが除
霜サイクル（冷房サイクル）に切換わり、圧縮機１から
吐出される高温，高圧冷媒が室外熱交換器３に流入す
る。こうして、高温冷媒の熱によって室外熱交換器３に
付着している霜が徐々に除去される。つまり、室外熱交
換器３に対する除霜運転が行なわれる。
この場合、着霜量が一定以上で除霜が必要と見なすとき
の蒸発器温度降下幅ΔTe（＝Te0−Te）は、上記演算式
により第４図に示すようにTe0に比例して変化する。す
なわち、Te0＝０℃であればΔTe＝10℃、Te0＝−10℃で
あればΔTe＝５℃となる。
の蒸発器温度降下幅ΔTe（＝Te0−Te）は、上記演算式
により第４図に示すようにTe0に比例して変化する。す
なわち、Te0＝０℃であればΔTe＝10℃、Te0＝−10℃で
あればΔTe＝５℃となる。
こうして、第５図に示すように、室外熱交換器３を通る
室外空気の温度が高くてTe0が高い場合には、蒸発器温
度降下幅がΔTe1で除霜運転開始となる。これに対し、
室外空気温度が低くてTe0が低い場合には、Te0が高い場
合よりも小さい蒸発器温度降下幅ΔTe2（＜ΔTe1）で除
霜運転開始となる。これにより、室外空気温度が高い場
合には着霜による放熱量Ｑ（凝縮器として作用する室内
熱交換器５の放熱量）の低下はΔQ1であるが、室外空気
温度が低い場合の放熱量Ｑの低下はΔQ2（＜ΔQ1）とな
る。つまり、室外空気温度が低くて汲み上げ熱量がただ
でさえ少ない状況の下では、着霜による放熱量Ｑの低下
を小さく抑えることができる。
室外空気の温度が高くてTe0が高い場合には、蒸発器温
度降下幅がΔTe1で除霜運転開始となる。これに対し、
室外空気温度が低くてTe0が低い場合には、Te0が高い場
合よりも小さい蒸発器温度降下幅ΔTe2（＜ΔTe1）で除
霜運転開始となる。これにより、室外空気温度が高い場
合には着霜による放熱量Ｑ（凝縮器として作用する室内
熱交換器５の放熱量）の低下はΔQ1であるが、室外空気
温度が低い場合の放熱量Ｑの低下はΔQ2（＜ΔQ1）とな
る。つまり、室外空気温度が低くて汲み上げ熱量がただ
でさえ少ない状況の下では、着霜による放熱量Ｑの低下
を小さく抑えることができる。
このように、運転開始から一定時間t1後の蒸発器温度Te
0を基準とし、そのTe0に特定値Ａを足したものと逐次検
知される蒸発器温度Teに特定値Ａを足したもののとの比
率を演算し、この演算結果と設定値Ｃとの比較によって
除霜運転制御を行なうことにより、室外空気温度に影響
を受けることなく、室外熱交換器３の着霜状態に応じた
最適な除霜運転を行なうことができる。しかも、この最
適な除霜運転の実施例により、室外空気温度が低くて汲
み上げ熱量が少ない場合において、着霜による放熱量Ｑ
の低下を小さく抑えることができ、よって暖房能力の低
下を極力抑えることができる。
0を基準とし、そのTe0に特定値Ａを足したものと逐次検
知される蒸発器温度Teに特定値Ａを足したもののとの比
率を演算し、この演算結果と設定値Ｃとの比較によって
除霜運転制御を行なうことにより、室外空気温度に影響
を受けることなく、室外熱交換器３の着霜状態に応じた
最適な除霜運転を行なうことができる。しかも、この最
適な除霜運転の実施例により、室外空気温度が低くて汲
み上げ熱量が少ない場合において、着霜による放熱量Ｑ
の低下を小さく抑えることができ、よって暖房能力の低
下を極力抑えることができる。
なお、上記実施例では、暖房運転の開始から一定時間t1
後の蒸発器温度をTe0として記憶するようにしたが、運
転開始時（一定時間t1＝零）における蒸発器温度の最大
値をTe0として記憶するようにしてもよい。運転開始か
ら零時間、すなわち運転スイッチが入ったと同時に検出
される蒸発器温度は、冷凍サイクル自体が運転されてい
ないため、室外気温と同じであり、十分に安定した基準
値となり得る。また、四方弁２の復帰による逆サイクル
除霜を行なうようにしたが、ガス冷媒のバイパス方式や
ヒータ加熱などによる除霜を行なうようにしてもよい。
さらに、演算に用いる数値A,Cについては、冷凍サイク
ルの状況などに応じて適宜定めればよい。また、空気調
和機を例に上げて説明したが、それに限らず、冷蔵庫や
冷蔵ショーケースにおいても同様に適用可能である。
後の蒸発器温度をTe0として記憶するようにしたが、運
転開始時（一定時間t1＝零）における蒸発器温度の最大
値をTe0として記憶するようにしてもよい。運転開始か
ら零時間、すなわち運転スイッチが入ったと同時に検出
される蒸発器温度は、冷凍サイクル自体が運転されてい
ないため、室外気温と同じであり、十分に安定した基準
値となり得る。また、四方弁２の復帰による逆サイクル
除霜を行なうようにしたが、ガス冷媒のバイパス方式や
ヒータ加熱などによる除霜を行なうようにしてもよい。
さらに、演算に用いる数値A,Cについては、冷凍サイク
ルの状況などに応じて適宜定めればよい。また、空気調
和機を例に上げて説明したが、それに限らず、冷蔵庫や
冷蔵ショーケースにおいても同様に適用可能である。
以上述べたようにこの発明によれば、簡単な構成であり
ながら、蒸発器の着霜状態を室外空気温度に影響を受け
ることなく的確に検出することができ、これにより常に
最適な除霜を行なって暖房能力の低下を抑えることがで
きる冷凍サイクル装置を提供できる。
ながら、蒸発器の着霜状態を室外空気温度に影響を受け
ることなく的確に検出することができ、これにより常に
最適な除霜を行なって暖房能力の低下を抑えることがで
きる冷凍サイクル装置を提供できる。
第１図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第２図は同実施例における冷凍サイクル
および制御回路の概略的な構成を示す図、第３図は同実
施例における制御部の要部の構成を示す図、第４図は同
実施例において除霜が必要と見なすときの蒸発器温度降
下幅を説明するための図、第５図は同実施例における蒸
発器温度の変化および放熱量の変化を示す図、第６図は
従来の冷凍サイクル装置の除霜運転制御を説明するため
の図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室外熱交換器、４
……膨張弁（減圧装置）、５……室内熱交換器、８……
蒸発器温度センサ、10……制御部、21……演算回路、22
……タイマ回路、23……温度記憶部、24……四方弁駆動
回路。
ローチャート、第２図は同実施例における冷凍サイクル
および制御回路の概略的な構成を示す図、第３図は同実
施例における制御部の要部の構成を示す図、第４図は同
実施例において除霜が必要と見なすときの蒸発器温度降
下幅を説明するための図、第５図は同実施例における蒸
発器温度の変化および放熱量の変化を示す図、第６図は
従来の冷凍サイクル装置の除霜運転制御を説明するため
の図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室外熱交換器、４
……膨張弁（減圧装置）、５……室内熱交換器、８……
蒸発器温度センサ、10……制御部、21……演算回路、22
……タイマ回路、23……温度記憶部、24……四方弁駆動
回路。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器
などを順次連通してなる冷凍サイクルと、前記蒸発器の
温度を検知する温度検知手段と、運転開始から一定時間
後の前記温度検知手段の検知結果を記憶する記憶部と、
運転時、前記記憶部に記憶した温度と前記温度検知手段
の検知結果との比率を演算する手段と、この演算結果が
設定値に達すると前記蒸発器に対する除霜を行なう手段
とを具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15912685A JPH0739897B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15912685A JPH0739897B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 冷凍サイクル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219656A JPS6219656A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0739897B2 true JPH0739897B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=15686804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15912685A Expired - Lifetime JPH0739897B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 冷凍サイクル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739897B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2664690B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1997-10-15 | 株式会社東芝 | 空気調和装置 |
| JP4553886B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2010-09-29 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| EP2157380B1 (en) | 2008-01-21 | 2019-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump apparatus and air conditioner or water heater having the heat pump apparatus mounted thereon |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP15912685A patent/JPH0739897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6219656A (ja) | 1987-01-28 |
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