JPS61275107A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
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- JPS61275107A JPS61275107A JP60115411A JP11541185A JPS61275107A JP S61275107 A JPS61275107 A JP S61275107A JP 60115411 A JP60115411 A JP 60115411A JP 11541185 A JP11541185 A JP 11541185A JP S61275107 A JPS61275107 A JP S61275107A
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- Japan
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- ozone
- cooling water
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
- C01B2201/14—Concentric/tubular dischargers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/20—Electrodes used for obtaining electrical discharge
- C01B2201/24—Composition of the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/30—Dielectrics used in the electrical dischargers
- C01B2201/34—Composition of the dielectrics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/70—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
- C01B2201/74—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary by liquid
- C01B2201/76—Water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、オゾン発生装置の構造に関するものである。
従来の技術
周知のように、オゾンは強力な酸化力を持っているので
、古くから酸化剤として化学工業に用いられているほか
、各種の水の殺菌、脱臭、脱色等にも広く利用され、又
、近年はファインケミカル用として用途が広くなってき
た。
、古くから酸化剤として化学工業に用いられているほか
、各種の水の殺菌、脱臭、脱色等にも広く利用され、又
、近年はファインケミカル用として用途が広くなってき
た。
ところで、オゾン発生方法は、紫外線エネルギーを酸素
に照射する方法、水を電気分解する方法等もあるが、工
業用として多量のオゾンを連続的に発生するには、通常
無声放電による方法が多く採用されている。
に照射する方法、水を電気分解する方法等もあるが、工
業用として多量のオゾンを連続的に発生するには、通常
無声放電による方法が多く採用されている。
この方法は、第4図にその原理を示すように1対の電極
1と2の間に空隙3を形成すると共に誘電体4を介在さ
せ、両電極1と2の間に交流電圧を印加すると、誘電体
4を介して両電極間に無声放電が持続して発生する。そ
こで、この空隙3に乾燥した空気又は酸素ガスを流通さ
せてオゾンを発生させる方法である。なお、誘電体4は
、同図<a >に示すように一方の電極2に密着させて
もよく、同図(b)に示すように両方の電極1及び2に
密着させてもよい。
1と2の間に空隙3を形成すると共に誘電体4を介在さ
せ、両電極1と2の間に交流電圧を印加すると、誘電体
4を介して両電極間に無声放電が持続して発生する。そ
こで、この空隙3に乾燥した空気又は酸素ガスを流通さ
せてオゾンを発生させる方法である。なお、誘電体4は
、同図<a >に示すように一方の電極2に密着させて
もよく、同図(b)に示すように両方の電極1及び2に
密着させてもよい。
しかして、この方法においては、放電により多量の熱が
発生し、この熱が空隙3を流通する空気又は酸素ガスの
温度や電極1及び2、誘電体4等の温度を上昇させる。
発生し、この熱が空隙3を流通する空気又は酸素ガスの
温度や電極1及び2、誘電体4等の温度を上昇させる。
ところが、オゾンは温度が高くなると速に分解し酸素に
なるので、効率的にオゾンを発生するためには冷却する
ことが必要となる。
なるので、効率的にオゾンを発生するためには冷却する
ことが必要となる。
そこで、実用的には上記電極2にステンレス円筒を用い
、上記誘電体4にはこのステンレス円筒と同心的に配置
した硝子円筒を用い、このガラス円筒の内面に導電性被
膜を塗布して上記電極2とした構造のものが多く用いら
れている。
、上記誘電体4にはこのステンレス円筒と同心的に配置
した硝子円筒を用い、このガラス円筒の内面に導電性被
膜を塗布して上記電極2とした構造のものが多く用いら
れている。
この構造をさらに図面を参照して説明する。第5図およ
び第6図はこの構造の一例を示すものであるが、金属材
から形成された缶体5には、ステンレス円筒6が仕切板
7a及び7bによって水密に溶接されている。このステ
ンレス円筒6には、空隙3を形成するような直径としか
つ一端を封じた硝子円筒8がスペーサ9を介して略同心
状に取付けられている。ここで、空隙3は、通常1〜3
mmの間隔としている。しかして、硝子円筒8の内面に
は導電性被膜10が塗布又は蒸着により設けられ、この
導電性被膜10にブラシ状の接触子11が接。
び第6図はこの構造の一例を示すものであるが、金属材
から形成された缶体5には、ステンレス円筒6が仕切板
7a及び7bによって水密に溶接されている。このステ
ンレス円筒6には、空隙3を形成するような直径としか
つ一端を封じた硝子円筒8がスペーサ9を介して略同心
状に取付けられている。ここで、空隙3は、通常1〜3
mmの間隔としている。しかして、硝子円筒8の内面に
は導電性被膜10が塗布又は蒸着により設けられ、この
導電性被膜10にブラシ状の接触子11が接。
触している。この接触子11には導線12が接続され、
碍管13を介して缶体5の端板5aを貫通し、電源装置
14に接続されている。又、缶体5には仕切板7a及び
7bによって中間部に冷却水室15と、−側に空気又は
酸素ガス(以下原料ガスという)室16及び他側に生成
したオゾンと原料ガスの混合した混合ガス室17が形成
されている。しかして、冷却水室15には供給口15a
と排出口15bがそれぞれ設けられ、原料ガス室16に
は供給ロ16a1混合ガス室17には排出口17aがそ
れぞれ設けられている。
碍管13を介して缶体5の端板5aを貫通し、電源装置
14に接続されている。又、缶体5には仕切板7a及び
7bによって中間部に冷却水室15と、−側に空気又は
酸素ガス(以下原料ガスという)室16及び他側に生成
したオゾンと原料ガスの混合した混合ガス室17が形成
されている。しかして、冷却水室15には供給口15a
と排出口15bがそれぞれ設けられ、原料ガス室16に
は供給ロ16a1混合ガス室17には排出口17aがそ
れぞれ設けられている。
なお、スペーサ9は、第7図に示すようステンレス線を
巻回したコイルばねを輪状にしたもので、空隙3を原料
ガスやオゾンと原料ガスの混合ガスが流通するのに支障
を与えないように構成されている。又、缶体5は接地さ
れている。
巻回したコイルばねを輪状にしたもので、空隙3を原料
ガスやオゾンと原料ガスの混合ガスが流通するのに支障
を与えないように構成されている。又、缶体5は接地さ
れている。
以上のように構成された缶体5と導電性被膜1゜の間に
電流装置14から高圧交流を印加すると、誘電体となる
硝子円筒8に電荷が蓄積されていき、これが空隙3の絶
縁が破壊されるレベルに達すると細かい放電柱が持続的
に発生するようになる。
電流装置14から高圧交流を印加すると、誘電体となる
硝子円筒8に電荷が蓄積されていき、これが空隙3の絶
縁が破壊されるレベルに達すると細かい放電柱が持続的
に発生するようになる。
この放電柱は、印加電圧と周波数によって数が増減する
。放電している空隙3に原料ガスを供給口16aから原
料ガス室16を介して供給すると、原料ガス中の酸素原
子の一部は電子と衝突し、活性化酸素が生成し、次いで
オゾンが生成する。
。放電している空隙3に原料ガスを供給口16aから原
料ガス室16を介して供給すると、原料ガス中の酸素原
子の一部は電子と衝突し、活性化酸素が生成し、次いで
オゾンが生成する。
ところで、上記したように放電のエネルギーのうち、オ
ゾン生成に寄与する分は僅か10%程度で残りの90%
程度のエネルギーは熱となるから、放電により多聞の熱
が発生し、これが空隙3の温度を上昇させる。この温度
が上昇すると、オゾンが速に分解して元の酸素に戻るの
で、この熱エネルギーを除去するために冷却水室15に
冷却水を供給して冷却する。
ゾン生成に寄与する分は僅か10%程度で残りの90%
程度のエネルギーは熱となるから、放電により多聞の熱
が発生し、これが空隙3の温度を上昇させる。この温度
が上昇すると、オゾンが速に分解して元の酸素に戻るの
で、この熱エネルギーを除去するために冷却水室15に
冷却水を供給して冷却する。
なお、以上の説明は、1組のオゾン発生装置について述
べたが、多数組の装置を並列にして大容量のオゾン発生
装置として用いることも従来がら行われている。
べたが、多数組の装置を並列にして大容量のオゾン発生
装置として用いることも従来がら行われている。
発明が解決しようとする問題点
上記のような構成を有するオゾン発生装置は、従来の用
途においては有効な装置である。
途においては有効な装置である。
しかしながら、近年ファインケミカル用として高純度の
オゾンが要求されるようになってきた。
オゾンが要求されるようになってきた。
例えば集積回路製造工場において、酸化剤として用いる
場合にオゾン化酸素中に極めて微量の不純物が含まれて
いると、集積回路に不純物の微粒子が付着し、その超微
細な回路構成に欠陥を生じる。
場合にオゾン化酸素中に極めて微量の不純物が含まれて
いると、集積回路に不純物の微粒子が付着し、その超微
細な回路構成に欠陥を生じる。
このため、集積回路工場ではクリーンルームを設置して
このような欠陥の減少に努めているが、上記した従来の
オゾン発生装置では、放電によりステンレス円筒6及び
スペーサ9の表面に電子が衝突するときに、ステンレス
金属の微粒子が電子で叩き出されてオゾン化酸素に混入
し、集積回路に付着する欠点があった。
このような欠陥の減少に努めているが、上記した従来の
オゾン発生装置では、放電によりステンレス円筒6及び
スペーサ9の表面に電子が衝突するときに、ステンレス
金属の微粒子が電子で叩き出されてオゾン化酸素に混入
し、集積回路に付着する欠点があった。
そこで、ステンレス円筒6に代えて、金属円筒の内側に
硝子やセラミックス等の誘電体をライニングすることに
より、直接電子が衝突しないようにした提案もなされて
いるが、金属と誘電体の熱膨張係数が相異するため、誘
電体に亀裂や気泡等が発生し、この発生した部分から短
絡して大電流が流れて誘電体や金属電橋の破壊を招く原
因となったり、ライニングした誘電体が金属に密着せず
に1間が形成され、その隙間で放電が発生してオゾンの
生成に何ら寄与しない電力が消費される。
硝子やセラミックス等の誘電体をライニングすることに
より、直接電子が衝突しないようにした提案もなされて
いるが、金属と誘電体の熱膨張係数が相異するため、誘
電体に亀裂や気泡等が発生し、この発生した部分から短
絡して大電流が流れて誘電体や金属電橋の破壊を招く原
因となったり、ライニングした誘電体が金属に密着せず
に1間が形成され、その隙間で放電が発生してオゾンの
生成に何ら寄与しない電力が消費される。
又、ステンレス円筒6に代えて硝子円筒を用い、冷却水
室15内の冷却水の電気伝導を利用して冷却水と硝子円
筒8の内周面に設けた導電性被膜10の間に高圧交流を
印加する方法も用いられている。
室15内の冷却水の電気伝導を利用して冷却水と硝子円
筒8の内周面に設けた導電性被膜10の間に高圧交流を
印加する方法も用いられている。
しかしながら、近年集積回路製造工場では、一般に冷却
水も高純度の水が用いられるので、水の電気伝導度が極
めて低く、オゾン発生に必要な放電が発生しない欠点も
ある。
水も高純度の水が用いられるので、水の電気伝導度が極
めて低く、オゾン発生に必要な放電が発生しない欠点も
ある。
問題点を解決するための手段
上記した問題点を解決するための手段を、実施例に対応
する第1図乃至第3図を用いて説明する。
する第1図乃至第3図を用いて説明する。
この発明は、冷却水の循環が可能とした缶体21と、こ
の缶体21の内部に装着されるオゾン発生部24で構成
されている。
の缶体21の内部に装着されるオゾン発生部24で構成
されている。
このオゾン発生部24は、空隙3をもって略同心状に配
置すると共に一側を封じ他側を開口するように石英材又
は硝子材で形成した外筒25及び内筒26と、この内筒
26の内周面に設けられ電源装置の高圧側に接続される
導電性被膜28と、外筒25の外周面に設けられ接地さ
れる耐水性の導電性被膜27と、外筒25及び内llI
26の封じた側に設けられ、空隙3に連通する原料ガス
の供給口25aと、外@25及び内筒26の開口した側
の空隙を封止すると共にオゾン化ガスの排出口25bを
備えるという技術手段を講じている。
置すると共に一側を封じ他側を開口するように石英材又
は硝子材で形成した外筒25及び内筒26と、この内筒
26の内周面に設けられ電源装置の高圧側に接続される
導電性被膜28と、外筒25の外周面に設けられ接地さ
れる耐水性の導電性被膜27と、外筒25及び内llI
26の封じた側に設けられ、空隙3に連通する原料ガス
の供給口25aと、外@25及び内筒26の開口した側
の空隙を封止すると共にオゾン化ガスの排出口25bを
備えるという技術手段を講じている。
作 用
外WI25の導電性被膜21を直接又は缶体5を介して
接地し、内筒26の導電性被膜28に電源装置14から
交流の高電圧を印加すると、空隙3内に無声放電が発生
する。そこで、供給口25aから例えば純酸素のような
原料ガスを供給すると、空隙3内でオゾンが生成し、排
出口25bからオゾンと酸素の混合ガスが取り出される
。又、無声放電発生時の熱は、純度の高い冷却水で冷却
しても、外筒25の導電性液[127が直接接地されて
いるから、効率よく放電を発生させることができる。
接地し、内筒26の導電性被膜28に電源装置14から
交流の高電圧を印加すると、空隙3内に無声放電が発生
する。そこで、供給口25aから例えば純酸素のような
原料ガスを供給すると、空隙3内でオゾンが生成し、排
出口25bからオゾンと酸素の混合ガスが取り出される
。又、無声放電発生時の熱は、純度の高い冷却水で冷却
しても、外筒25の導電性液[127が直接接地されて
いるから、効率よく放電を発生させることができる。
本発明の目的は、上記したような従来の欠点を除去した
オゾン発生装置を提供することにある。
オゾン発生装置を提供することにある。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。な
お、第5図乃至第7図と同一部分には同符号を付して重
複した説明は省略する。第1図及び第2図において、缶
体21は、金属材で水密に形成され、冷却水(高純度の
水)の供給口21a及び排出口21bと、−側の端板2
1Cに開口部22及び他側の端板21dに開口部23が
それぞれ設けられている。オゾン発生部24は、透明石
英材で円筒状に形成され、空隙3を形成するようにそれ
ぞれ直径を選択されて略同心状に配置され、かつ一端を
封じ他端を開口した外筒25及び内筒26と、この外筒
25の外周面に設けた例えばアルミニウムの蒸着膜のよ
うな耐水性を有する導電性被膜27と、内筒26の内周
面に設けた導電性液112Bと、外筒25の封じた端部
に接続され空隙3に連通する原料ガスの供給口25aと
、外筒25と内筒26の開口した端部の空隙3を透明石
英材の端板26で封止すると共にオゾン化ガスを排出す
る排出口25bで構成されている。
お、第5図乃至第7図と同一部分には同符号を付して重
複した説明は省略する。第1図及び第2図において、缶
体21は、金属材で水密に形成され、冷却水(高純度の
水)の供給口21a及び排出口21bと、−側の端板2
1Cに開口部22及び他側の端板21dに開口部23が
それぞれ設けられている。オゾン発生部24は、透明石
英材で円筒状に形成され、空隙3を形成するようにそれ
ぞれ直径を選択されて略同心状に配置され、かつ一端を
封じ他端を開口した外筒25及び内筒26と、この外筒
25の外周面に設けた例えばアルミニウムの蒸着膜のよ
うな耐水性を有する導電性被膜27と、内筒26の内周
面に設けた導電性液112Bと、外筒25の封じた端部
に接続され空隙3に連通する原料ガスの供給口25aと
、外筒25と内筒26の開口した端部の空隙3を透明石
英材の端板26で封止すると共にオゾン化ガスを排出す
る排出口25bで構成されている。
ここで、外[25と内筒26を略同心状に配置するため
に、開口側は端板26で封止す゛るのでこの端板26に
より位置決めされ、封じた側は第3図に示すように外商
25の内周面から支持脚29を内筒26の外周面に当接
するように突出して設ける。なお、この支持脚29は、
外筒25と内筒26の両方に一体となるように設けても
よく、又、予め透明石英材で別体に製作したものを両者
に接着させるようにしてもよい。
に、開口側は端板26で封止す゛るのでこの端板26に
より位置決めされ、封じた側は第3図に示すように外商
25の内周面から支持脚29を内筒26の外周面に当接
するように突出して設ける。なお、この支持脚29は、
外筒25と内筒26の両方に一体となるように設けても
よく、又、予め透明石英材で別体に製作したものを両者
に接着させるようにしてもよい。
このように構成されたオゾン発生部24は、−側(封じ
た側)を缶体21の端板21cに設けた開口部22に原
料ガスの供給口25aに挿入し、押え板30によりバッ
キング31を介して缶体21に水密に支持され、他側(
開口した側)を缶体21の端板21dに設けた開口部2
3に挿入し、押え板32によりバッ゛キング33を介し
て缶体21に水密に支持される。
た側)を缶体21の端板21cに設けた開口部22に原
料ガスの供給口25aに挿入し、押え板30によりバッ
キング31を介して缶体21に水密に支持され、他側(
開口した側)を缶体21の端板21dに設けた開口部2
3に挿入し、押え板32によりバッ゛キング33を介し
て缶体21に水密に支持される。
又、オゾン発生部24は、内筒26の内周面に設けた導
電性被膜26に接触する接触子11に導体12を電源装
置14の高圧側(非接地側)に接続し、外筒25の外周
面に設けた導電性被膜27に接続した導体34を介して
接地する。
電性被膜26に接触する接触子11に導体12を電源装
置14の高圧側(非接地側)に接続し、外筒25の外周
面に設けた導電性被膜27に接続した導体34を介して
接地する。
以上の実施例では、外筒25及び内筒26を透明石英材
の円筒で形成したが、硝子材で形成してもよく、又、形
状を角筒もしくは楕円筒としてもよく、さらに、支持脚
29も透明石英材の代りに硝子材で形成してもよい。
の円筒で形成したが、硝子材で形成してもよく、又、形
状を角筒もしくは楕円筒としてもよく、さらに、支持脚
29も透明石英材の代りに硝子材で形成してもよい。
発明の効果
本発明は、以上のように構成されているから、オゾン生
成部となる放電部分に金属部材や有機物が全くなく、金
属やその他の微粒子が電子によって叩き出されず、オゾ
ン化ガスを使用して製造する製品に欠陥を生じることが
ない。又、冷却水に純度の高い水を用いても効率よくオ
ゾン化ガスを生成することができる。
成部となる放電部分に金属部材や有機物が全くなく、金
属やその他の微粒子が電子によって叩き出されず、オゾ
ン化ガスを使用して製造する製品に欠陥を生じることが
ない。又、冷却水に純度の高い水を用いても効率よくオ
ゾン化ガスを生成することができる。
第1図は本発明のオゾン発生装置の一実施例を示す断面
図、第2図は第1図のA部の拡大図、第3図は第2図の
A−A線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第4図
はオゾン生成の原理を示す説明図、第5図は従来のオゾ
ン発生装置を示す断面図、第6図は第5図のA−A線に
沿って切断し矢印方向に見た断面図、第7図は従来のオ
ゾン発生装置のスペーサを示す正面図である。 11・・・接触子、14・・・電源装置21・・・缶体
、24・・・オゾン発生部25・・・内筒、26・・・
内筒 27、28・・・導電性被膜 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか1
名) 第 1 因 す 第 2 図 δ 第 3 図 co−)
(II)ン第4図
図、第2図は第1図のA部の拡大図、第3図は第2図の
A−A線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第4図
はオゾン生成の原理を示す説明図、第5図は従来のオゾ
ン発生装置を示す断面図、第6図は第5図のA−A線に
沿って切断し矢印方向に見た断面図、第7図は従来のオ
ゾン発生装置のスペーサを示す正面図である。 11・・・接触子、14・・・電源装置21・・・缶体
、24・・・オゾン発生部25・・・内筒、26・・・
内筒 27、28・・・導電性被膜 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか1
名) 第 1 因 す 第 2 図 δ 第 3 図 co−)
(II)ン第4図
Claims (1)
- 冷却水の循環を可能とした缶体と、この缶体の内部に装
着され、空隙をもって略同心状に配置すると共に一側を
封じ、他側を開口するように石英材又は硝子材で形成し
た外筒及び内筒と、この内筒の内周面に設けられ電源装
置の高圧側に接続される導電性被膜と、前記外筒の外周
面に設けられ接地される耐水性の導電性被膜と、前記外
筒及び内筒の封じた側に設けられ、前記空隙に連通する
原料ガスの供給口と、前記外筒及び内筒の開口した側の
空隙を封止する部分に設けられたオゾン化ガスの排出口
で構成したオゾン発生装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60115411A JPS61275107A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | オゾン発生装置 |
US06/868,328 US4725412A (en) | 1985-05-30 | 1986-05-27 | Ozone generator |
KR1019860004179A KR890003654B1 (ko) | 1985-05-30 | 1986-05-28 | 오존 발생장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60115411A JPS61275107A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | オゾン発生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61275107A true JPS61275107A (ja) | 1986-12-05 |
Family
ID=14661902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60115411A Pending JPS61275107A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | オゾン発生装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
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