JPH0784969B2 - 補助加熱器付きヒ−トポンプ - Google Patents
補助加熱器付きヒ−トポンプInfo
- Publication number
- JPH0784969B2 JPH0784969B2 JP61275296A JP27529686A JPH0784969B2 JP H0784969 B2 JPH0784969 B2 JP H0784969B2 JP 61275296 A JP61275296 A JP 61275296A JP 27529686 A JP27529686 A JP 27529686A JP H0784969 B2 JPH0784969 B2 JP H0784969B2
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- JP
- Japan
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- heat source
- temperature
- source water
- heat
- water
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、河川、湖沼の水のほか、上水、下水処理水、
生活排水などを含む自然水を熱源水とし、熱源水経路に
補助加熱器が挿入されている補助加熱器付きヒートポン
プに関するものである。
生活排水などを含む自然水を熱源水とし、熱源水経路に
補助加熱器が挿入されている補助加熱器付きヒートポン
プに関するものである。
河川水,湖沼の水,上水,下水等の自然水を熱源として
温水を製造するヒートポンプシステムにおいて気象条件
により変動する自然水温度のすべてに対し、ヒートポン
プが対応することは、自然水温度の低下時に過冷による
凍結事故を起こすおそれがある。この自然水低下時の対
応として、ボイラ,ヒータ等の補助加熱源設備を設け、
熱源水温度を所定の温度まで加熱昇温させている。
温水を製造するヒートポンプシステムにおいて気象条件
により変動する自然水温度のすべてに対し、ヒートポン
プが対応することは、自然水温度の低下時に過冷による
凍結事故を起こすおそれがある。この自然水低下時の対
応として、ボイラ,ヒータ等の補助加熱源設備を設け、
熱源水温度を所定の温度まで加熱昇温させている。
この種のヒートポンプの従来例を第2図に示す。
1は駆動機2により駆動される圧縮機、3は凝縮器、4
は蒸発器、5,6,7は冷媒経路、8は温水経路である。9
は容量制御装置であり、温度検出器10で温水出口温度を
検出し、その温度が一定になるように例えばサクション
ベーン開度を操作するようになっている。
は蒸発器、5,6,7は冷媒経路、8は温水経路である。9
は容量制御装置であり、温度検出器10で温水出口温度を
検出し、その温度が一定になるように例えばサクション
ベーン開度を操作するようになっている。
蒸発器4においては、熱を熱源水経路11,12,13を通る熱
源水より受けるようになっている。即ち、河川、湖沼の
ほか、上水、下水処理水、生活排水などを含む自然水は
熱源水として取水槽14に貯留され、熱源水供給ポンプ15
により、補助加熱源16を用いる補助加熱器17に温度t0の
状態で導かれ、加熱して温度t1となった後蒸発器4に入
り、これに熱を与えて自体は冷却されて温度t2となり、
放水部としての放水槽18に放流される。
源水より受けるようになっている。即ち、河川、湖沼の
ほか、上水、下水処理水、生活排水などを含む自然水は
熱源水として取水槽14に貯留され、熱源水供給ポンプ15
により、補助加熱源16を用いる補助加熱器17に温度t0の
状態で導かれ、加熱して温度t1となった後蒸発器4に入
り、これに熱を与えて自体は冷却されて温度t2となり、
放水部としての放水槽18に放流される。
19は、蒸発器4の入口の熱源水温度t1を検出する温度検
出器であり、温度t1が所定の温度T1(設計値)となるよ
う流量制御弁20を操作して補助加熱源16からの熱の供給
量を調節するようになっている。
出器であり、温度t1が所定の温度T1(設計値)となるよ
う流量制御弁20を操作して補助加熱源16からの熱の供給
量を調節するようになっている。
補助加熱器17は、熱源水温度が、設計条件としている通
常の温度範囲よりも一時的に低下した場合に、熱源水を
加熱して蒸発器4の入口温度を所定のt1に保つためのも
のである。
常の温度範囲よりも一時的に低下した場合に、熱源水を
加熱して蒸発器4の入口温度を所定のt1に保つためのも
のである。
しかしながら、このような従来の例においては、温水負
荷の状況にかかわらず、自然水温度低下時に、自然水温
度t0を熱源水設計入口温度T1まで加熱昇温する為、温水
負荷が小さく、ヒートポンプが部分負荷運転をする場合
には、ヒートポンプ熱源水出口温度t2が設計出口温度T2
より高いまま放流することになる。すなわち、ヒートポ
ンプの設計上過冷を起こす危険性の無い熱源水設計出口
温度T2になるまで、熱源水から熱を回収できるにもかか
わらず、設計出口温度T2より高い温度t2で熱源水を放流
するという事は、第5図に示す如く、t2−T2の温度差分
の熱量を回収しないまま捨てている事になる。
荷の状況にかかわらず、自然水温度低下時に、自然水温
度t0を熱源水設計入口温度T1まで加熱昇温する為、温水
負荷が小さく、ヒートポンプが部分負荷運転をする場合
には、ヒートポンプ熱源水出口温度t2が設計出口温度T2
より高いまま放流することになる。すなわち、ヒートポ
ンプの設計上過冷を起こす危険性の無い熱源水設計出口
温度T2になるまで、熱源水から熱を回収できるにもかか
わらず、設計出口温度T2より高い温度t2で熱源水を放流
するという事は、第5図に示す如く、t2−T2の温度差分
の熱量を回収しないまま捨てている事になる。
また、温水負荷量によっては、自然水温度t0が、設定値
T1以下であっても、温水負荷をまかなうのに必要な熱量
を自然水から回収した後のヒートポンプ熱源水出口温度
t2は設計出口温度T2を下廻らない事がある。この時に
は、補助加熱源設備を停止する事ができるにもかかわら
ず、自然水温度t0が設計入口温度T1より低下したという
条件で、補助加熱源を運転し、自然水t0を設計入口温度
T1まで加熱昇温させる事になり補助加熱源は無駄な運転
をする事になる、という問題点がある。
T1以下であっても、温水負荷をまかなうのに必要な熱量
を自然水から回収した後のヒートポンプ熱源水出口温度
t2は設計出口温度T2を下廻らない事がある。この時に
は、補助加熱源設備を停止する事ができるにもかかわら
ず、自然水温度t0が設計入口温度T1より低下したという
条件で、補助加熱源を運転し、自然水t0を設計入口温度
T1まで加熱昇温させる事になり補助加熱源は無駄な運転
をする事になる、という問題点がある。
また、自然水温度t0が、ヒートポンプに利用し得る所定
の限界温度である設計出口温度T2より第6図に示す如く
低下した場合、その自然水をそのままヒートポンプに供
給することは、温水負荷量の如何に拘らず、(T2−t0)
の温度差に相当する分だけ補助加熱源を過大に、無駄に
運転することになる、という問題点がある。
の限界温度である設計出口温度T2より第6図に示す如く
低下した場合、その自然水をそのままヒートポンプに供
給することは、温水負荷量の如何に拘らず、(T2−t0)
の温度差に相当する分だけ補助加熱源を過大に、無駄に
運転することになる、という問題点がある。
本発明は、従来のものの上記の如き問題点を解決し、自
然水から利用できる熱エネルギを最大限に回収し、補助
加熱源から供給する熱量を最小限に抑えることができる
補助加熱器付きヒートポンプを提供することを第一の目
的とする。
然水から利用できる熱エネルギを最大限に回収し、補助
加熱源から供給する熱量を最小限に抑えることができる
補助加熱器付きヒートポンプを提供することを第一の目
的とする。
また本発明は、このように補助加熱源から供給する熱量
を最小限に抑えるように出口温度t2を制御している場合
に、自然水温度が下がったときに、低温の自然水を加熱
するのに無駄な補助加熱を行うことを避けることができ
る補助加熱器付きヒートポンプを提供することを第二の
目的とする。
を最小限に抑えるように出口温度t2を制御している場合
に、自然水温度が下がったときに、低温の自然水を加熱
するのに無駄な補助加熱を行うことを避けることができ
る補助加熱器付きヒートポンプを提供することを第二の
目的とする。
本発明は、従来のものの上記の問題点を解決するための
手段として、第一の目的を達成するために、第一の発明
として、熱源水を、熱源水源から補助加熱器及び蒸発器
を経て、放水部に導く熱源水経路を備え、前記蒸発器に
おいて熱源水より得た熱を凝縮器において温水に与える
ようにした補助加熱器付きヒートポンプにおいて、前記
蒸発器出口における熱源水温度t2を検出する温度検出器
を設け、該温度検出器からの信号を受け、前記蒸発器出
口の熱源水温度t2が前記ヒートポンプに利用し得る所定
の温度T2となるよう前記補助加熱器の加熱量を調節する
温度制御機構を備えたことを特徴とする補助加熱器付き
ヒートポンプを提供せんとするものである。
手段として、第一の目的を達成するために、第一の発明
として、熱源水を、熱源水源から補助加熱器及び蒸発器
を経て、放水部に導く熱源水経路を備え、前記蒸発器に
おいて熱源水より得た熱を凝縮器において温水に与える
ようにした補助加熱器付きヒートポンプにおいて、前記
蒸発器出口における熱源水温度t2を検出する温度検出器
を設け、該温度検出器からの信号を受け、前記蒸発器出
口の熱源水温度t2が前記ヒートポンプに利用し得る所定
の温度T2となるよう前記補助加熱器の加熱量を調節する
温度制御機構を備えたことを特徴とする補助加熱器付き
ヒートポンプを提供せんとするものである。
さらに、第二の目的を達成するために、第二の発明とし
て、熱源水を、熱源水供給ポンプにより熱源水源から補
助加熱器及び蒸発器を経て、放水部に導く熱源水経路を
備え、前記蒸発器において熱源水より得た熱を凝縮器に
おいて温水に与えるようにした補助加熱器付きヒートポ
ンプにおいて、前記蒸発器出口より出た熱源水を、前記
放水部に導かずに再び前記補助加熱器入口に導いて、循
環用バイパスポンプにより循環せしめる循環用バイパス
を設け、前記熱源水源における熱源水温度をt0、前記蒸
発器出口における熱源水温度をt2とするとき、t0及びt2
を検出する温度検出器を設け、前記t2温度検出器からの
信号を受け、前記蒸発器出口の熱源水温度t2が前記ヒー
トポンプに利用し得る所定の温度T2となるよう前記補助
加熱器の加熱量を調節する温度制御機構を備え、前記t0
温度検出器からの信号を受け、t0≧T2なるときには前記
循環用バイパスポンプを停止して、前記熱源水供給ポン
プを運転せしめ、t0<T2なるときには前記循環用バイパ
スポンプを運転し、前記熱源水供給ポンプを停止せしめ
る熱源水切換制御装置を備えたことを特徴とする補助加
熱器付きヒートポンプを提供せんとするものである。
て、熱源水を、熱源水供給ポンプにより熱源水源から補
助加熱器及び蒸発器を経て、放水部に導く熱源水経路を
備え、前記蒸発器において熱源水より得た熱を凝縮器に
おいて温水に与えるようにした補助加熱器付きヒートポ
ンプにおいて、前記蒸発器出口より出た熱源水を、前記
放水部に導かずに再び前記補助加熱器入口に導いて、循
環用バイパスポンプにより循環せしめる循環用バイパス
を設け、前記熱源水源における熱源水温度をt0、前記蒸
発器出口における熱源水温度をt2とするとき、t0及びt2
を検出する温度検出器を設け、前記t2温度検出器からの
信号を受け、前記蒸発器出口の熱源水温度t2が前記ヒー
トポンプに利用し得る所定の温度T2となるよう前記補助
加熱器の加熱量を調節する温度制御機構を備え、前記t0
温度検出器からの信号を受け、t0≧T2なるときには前記
循環用バイパスポンプを停止して、前記熱源水供給ポン
プを運転せしめ、t0<T2なるときには前記循環用バイパ
スポンプを運転し、前記熱源水供給ポンプを停止せしめ
る熱源水切換制御装置を備えたことを特徴とする補助加
熱器付きヒートポンプを提供せんとするものである。
本発明の実施例を第1図を用いて説明すると、ヒートポ
ンプは、駆動機2により駆動される圧縮機1と、凝縮器
3と、蒸発器4とが冷媒経路5,6,7及び温水経路8で連
結構成されていて容量制御装置9により、温度検出器10
で温水出口温度を検出し、その温度が一定になるように
例えば圧縮機1のサクションベーン開度を操作するよう
になっている。
ンプは、駆動機2により駆動される圧縮機1と、凝縮器
3と、蒸発器4とが冷媒経路5,6,7及び温水経路8で連
結構成されていて容量制御装置9により、温度検出器10
で温水出口温度を検出し、その温度が一定になるように
例えば圧縮機1のサクションベーン開度を操作するよう
になっている。
前記蒸発器4においては、熱を熱源水路11,12,13を通る
熱源水より受けるようになって、河川、湖沼のほか、上
水、下水処理水、生活排水などを含む自然水は熱源水と
して取水槽14に貯留され、熱源水供給ポンプ15により、
補助加熱源16を用いる補助加熱器17に温度t0の状態で導
かれ、加熱されて温度t1となった後、蒸発器4に入り、
これに熱を与えて自体は冷却されて温度t2となり、放水
部としての放水槽18に放流される。
熱源水より受けるようになって、河川、湖沼のほか、上
水、下水処理水、生活排水などを含む自然水は熱源水と
して取水槽14に貯留され、熱源水供給ポンプ15により、
補助加熱源16を用いる補助加熱器17に温度t0の状態で導
かれ、加熱されて温度t1となった後、蒸発器4に入り、
これに熱を与えて自体は冷却されて温度t2となり、放水
部としての放水槽18に放流される。
第1図に示す如く、前記蒸発器4の出口の熱源水温度t2
を検出する温度検出器19は、その温度信号により流量制
御弁20を操作するようになっている。
を検出する温度検出器19は、その温度信号により流量制
御弁20を操作するようになっている。
すなわち、自然水温度t0が熱源水設計入口温度T1より低
下しても、温水負荷が小さく、ヒートポンプ熱源水出口
温度t2がヒートポンプとして利用できる限度の温度であ
る設計値T2以上なら流量制御弁20を閉じて補助加熱源16
を運転せしめず、温水負荷が大きくなってヒートポンプ
熱源水出口温度t2が設計値T2以下になる時、流量制御弁
20を開き、補助加熱源16を運転して熱を供給するもので
あり、補助加熱源16から供給する熱量を最小限に抑える
為、ヒートポンプ熱源水出口温度t2が設計出口温度T2に
なるようヒートポンプ熱源水出口温度t2を検知して、補
助加熱源16から供給する熱量を温度調整用の流量制御弁
20で調整するようになっている。
下しても、温水負荷が小さく、ヒートポンプ熱源水出口
温度t2がヒートポンプとして利用できる限度の温度であ
る設計値T2以上なら流量制御弁20を閉じて補助加熱源16
を運転せしめず、温水負荷が大きくなってヒートポンプ
熱源水出口温度t2が設計値T2以下になる時、流量制御弁
20を開き、補助加熱源16を運転して熱を供給するもので
あり、補助加熱源16から供給する熱量を最小限に抑える
為、ヒートポンプ熱源水出口温度t2が設計出口温度T2に
なるようヒートポンプ熱源水出口温度t2を検知して、補
助加熱源16から供給する熱量を温度調整用の流量制御弁
20で調整するようになっている。
この場合第4図にて示す如くT1−t1の温度差分の熱量を
節約することができる。
節約することができる。
第3図は第二の発明の実施例を示し、23はバイパス経路
であり、循環用バイパスポンプ21と逆止弁25を備えてい
る。24は逆止弁である。22は熱源水温度t0を検出する温
度検出器であり、その温度信号により熱源水切換制御装
置26を操作するようになっている。
であり、循環用バイパスポンプ21と逆止弁25を備えてい
る。24は逆止弁である。22は熱源水温度t0を検出する温
度検出器であり、その温度信号により熱源水切換制御装
置26を操作するようになっている。
即ち、t0≧T2ならば切換装置により熱源水供給ポンプ15
を運転して、循環用バイパスポンプ21を停止した状態
で、温度検出器19による熱源水出口温度t2の制御を行っ
てヒートポンプ運転が行われるが、t0<T2なるときには
切換操作により熱源水供給ポンプ15を停止して、循環用
バイパスポンプ21を運転せしめて、低温の熱源水を遮断
し、高温の熱源水を循環せしめてヒートポンプ運転を行
う。
を運転して、循環用バイパスポンプ21を停止した状態
で、温度検出器19による熱源水出口温度t2の制御を行っ
てヒートポンプ運転が行われるが、t0<T2なるときには
切換操作により熱源水供給ポンプ15を停止して、循環用
バイパスポンプ21を運転せしめて、低温の熱源水を遮断
し、高温の熱源水を循環せしめてヒートポンプ運転を行
う。
この場合、第6図においてT2−t0の温度差、或いはそれ
以上の分の熱量を節約することができる。
以上の分の熱量を節約することができる。
本発明により、自然水の有する熱エネルギを利用できる
だけ最大限に回収し、不足する熱量を補助加熱源より供
給するに当たり補助加熱源のエネルギの無駄な消費を防
ぎ、かつ補助加熱機構の小型化をはかることが可能な補
助加熱器付きヒートポンプを提供することができ、実用
上、省エネルギ上極めて大なる効果を奏する。
だけ最大限に回収し、不足する熱量を補助加熱源より供
給するに当たり補助加熱源のエネルギの無駄な消費を防
ぎ、かつ補助加熱機構の小型化をはかることが可能な補
助加熱器付きヒートポンプを提供することができ、実用
上、省エネルギ上極めて大なる効果を奏する。
第1図は本発明の実施例のフロー図、第2図は従来例の
フロー図、第3図は本発明の実施例のフロー図、第4図
は本発明の実施例の熱源水温度推移図、第5図及び第6
図は従来例の熱源水の温度・推移図である。 1……圧縮機、2……駆動機、3……凝縮器、4……蒸
発器、5,6,7……冷媒経路、8……温水経路、9……容
量制御装置、10……温度検出器、11,12,13……熱源水経
路、14……取水槽、15……ポンプ、16……補助加熱源、
17……補助加熱器、18……放水槽、19……温度検出器、
20……流量制御弁、21……ポンプ、22……温度検出器、
23……バイパス経路、24,25……逆止弁、26……熱源水
切換制御装置。
フロー図、第3図は本発明の実施例のフロー図、第4図
は本発明の実施例の熱源水温度推移図、第5図及び第6
図は従来例の熱源水の温度・推移図である。 1……圧縮機、2……駆動機、3……凝縮器、4……蒸
発器、5,6,7……冷媒経路、8……温水経路、9……容
量制御装置、10……温度検出器、11,12,13……熱源水経
路、14……取水槽、15……ポンプ、16……補助加熱源、
17……補助加熱器、18……放水槽、19……温度検出器、
20……流量制御弁、21……ポンプ、22……温度検出器、
23……バイパス経路、24,25……逆止弁、26……熱源水
切換制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 正則 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 坂田 文彦 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−23740(JP,A) 特開 昭56−10643(JP,A) 特開 昭61−259062(JP,A) 特公 昭40−278(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】熱源水を、熱源水源から補助加熱器及び蒸
発器を経て、放水部に導く熱源水経路を備え、前記蒸発
器において熱源水より得た熱を凝縮器において温水に与
えるようにした補助加熱器付きヒートポンプにおいて、 前記蒸発器出口における熱源水温度t2を検出する温度検
出器を設け、 該温度検出器からの信号を受け、前記蒸発器出口の熱源
水温度t2が前記ヒートポンプに利用し得る所定の温度T2
となるよう前記補助加熱器の加熱量を調節する温度制御
機構を備えたことを特徴とする補助加熱器付きヒートポ
ンプ。 - 【請求項2】熱源水を、熱源水供給ポンプにより熱源水
源から補助加熱器及び蒸発器を経て、放水部に導く熱源
水経路を備え、前記蒸発器において熱源水より得た熱を
凝縮器において温水に与えるようにした補助加熱器付き
ヒートポンプにおいて、 前記蒸発器出口より出た熱源水を、前記放水部に導かず
に再び前記補助加熱器入口に導いて、循環用バイパスポ
ンプにより循環せしめる循環用バイパスを設け、 前記熱源水源における熱源水温度をt0、前記蒸発器出口
における熱源水温度をt2とするとき、t0及びt2を検出す
る温度検出器を設け、 前記t2温度検出器からの信号を受け、前記蒸発器出口の
熱源水温度t2が前記ヒートポンプに利用し得る所定の温
度T2となるよう前記補助加熱器の加熱量を調節する温度
制御機構を備え、 前記t0温度検出器からの信号を受け、t0≧T2なるときに
は前記循環用バイパスポンプを停止して、前記熱源水供
給ポンプを運転せしめ、t0<T2なるときには前記循環用
バイパスポンプを運転し、前記熱源水供給ポンプを停止
せしめる熱源水切換制御装置を備えた ことを特徴とする補助加熱器付きヒートポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61275296A JPH0784969B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 補助加熱器付きヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61275296A JPH0784969B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 補助加熱器付きヒ−トポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63131959A JPS63131959A (ja) | 1988-06-03 |
JPH0784969B2 true JPH0784969B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=17553454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61275296A Expired - Lifetime JPH0784969B2 (ja) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | 補助加熱器付きヒ−トポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0784969B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022059380A1 (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-24 | 伸和コントロールズ株式会社 | 温度制御システム及びその制御方法 |
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JP2006313034A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 地中熱利用装置 |
JP5116042B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-01-09 | 中部電力株式会社 | 塗装乾燥装置 |
JP5550841B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2014-07-16 | 株式会社大川原製作所 | ヒートポンプユニットを具えた乾燥システム |
JP5514480B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2014-06-04 | 株式会社大川原製作所 | ヒートポンプユニットと昇温装置とを具えた乾燥システム |
JP5631644B2 (ja) * | 2010-06-28 | 2014-11-26 | 株式会社大川原製作所 | 乾燥排ガスの熱を利用するヒートポンプユニットを具えた乾燥システム |
JP5760390B2 (ja) * | 2010-11-02 | 2015-08-12 | 株式会社Ihi | ヒートポンプ及びその制御方法 |
JP5737918B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2015-06-17 | 三菱重工業株式会社 | 生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステム、及びこれを備えた生物処理方式による排水処理設備、並びに、生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステムの制御方法 |
JP7515237B2 (ja) * | 2019-03-08 | 2024-07-12 | 栗田工業株式会社 | 発電システム |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1986
- 1986-11-20 JP JP61275296A patent/JPH0784969B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPS63131959A (ja) | 1988-06-03 |
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