JPS6245479Y2 - - Google Patents

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JPS6245479Y2
JPS6245479Y2 JP1983166991U JP16699183U JPS6245479Y2 JP S6245479 Y2 JPS6245479 Y2 JP S6245479Y2 JP 1983166991 U JP1983166991 U JP 1983166991U JP 16699183 U JP16699183 U JP 16699183U JP S6245479 Y2 JPS6245479 Y2 JP S6245479Y2
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JP
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winding
voltage
load
overcurrent
generator
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  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジン発電機の過電圧・過電流防
止装置、特に発電機の負荷の変動、例えば進相電
流が流れた場合に負荷電圧が上昇するのを防止す
る発電機の過電圧・過電流防止装置に関するもの
である。
[Detailed description of the invention] The present invention is an overvoltage/overcurrent prevention device for engine generators, particularly for generators that prevents the load voltage from increasing when load fluctuations occur, such as when a phase-advanced current flows. The present invention relates to overvoltage and overcurrent prevention devices.

従来交流発電機では、負荷電流が定格電流値か
ら所定値を超えた場合に、過電流防止装置が働い
て負荷を切り離すなどして、該交流発電機を保護
していた。
In conventional alternating current generators, when the load current exceeds a predetermined value from the rated current value, an overcurrent prevention device operates to disconnect the load, thereby protecting the alternator.

しかしながら、これらの動作は限時動作であ
り、前記切り離しが完了するまでの間に、エンジ
ン発電機などにおいて、例えば容量性負荷が接続
されて非所望に進相電流が流れた如き場合に発電
機の出力電圧が上昇し、例えば定格電圧の150%
程度まで上昇し、負荷装置を損傷することが生じ
た。
However, these operations are time-limited operations, and until the disconnection is completed, if, for example, a capacitive load is connected to an engine generator and an undesired phase-advanced current flows, the generator may be activated. The output voltage increases, e.g. 150% of the rated voltage
This caused damage to the load equipment.

また、負荷が軽負荷の場合、進相電流による界
磁鉄心の増磁作用、あるいは後述するいわゆる野
中式発電機の態様をもつて動作し、出力電圧が上
昇しても負荷電流が過電流防止装置を動作させる
程までには増大せず、負荷装置を損傷させてしま
うこともあつた。
In addition, when the load is light, the field core is magnetized by the phase-advanced current, or it operates in a manner similar to the so-called Nonaka type generator described later, and even if the output voltage increases, the load current prevents overcurrent. In some cases, the load did not increase to the extent that the equipment could be operated, and the load equipment was damaged.

本考案は、前記問題を解決することを目的と
し、例えば定格電圧の130%程度の上昇に対して
前記切り離しを行うことを目的としている。その
ため本考案のエンジン発電機の過電圧・過電流防
止装置は、出力端に過電流防止装置をもうけたエ
ンジン駆動発電機において、負荷供給電圧が所定
電圧値を超えたことを検出する過電圧検出器を有
し、該過電圧検出器からの信号にもとづき前記過
電流防止装置を強制的に作動させることにより負
荷に印加される非所望な高電圧を早期に遮断させ
ることを特徴としている。
The present invention aims to solve the above-mentioned problem, and aims to perform the above-mentioned disconnection when the rated voltage increases, for example, by about 130%. Therefore, the overvoltage/overcurrent prevention device for engine generators of the present invention is equipped with an overvoltage detector that detects when the load supply voltage exceeds a predetermined voltage value in an engine-driven generator equipped with an overcurrent prevention device at the output end. The overcurrent prevention device is forcibly activated based on a signal from the overvoltage detector, thereby quickly cutting off the undesired high voltage applied to the load.

以下図面を参照しつつ本考案を詳細に説明す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は従来の発電機の過電流防止装置、第2
図は本考案の1実施例、第3図は本考案の他の1
実施例を示す。
Figure 1 shows a conventional generator overcurrent prevention device;
The figure shows one embodiment of the present invention, and Figure 3 shows another embodiment of the present invention.
An example is shown.

図中、1は過電流防止装置、1−1,1−2は
発電機の過電圧・過電流防止装置、2,20は接
点、3は過電流検出巻線、4は発電機、5は負
荷、6は回転子巻線、7は主発電巻線、8は励磁
巻線、9,15は整流器、10,17はコンデン
サ、11はスリツプ・リング、12はフライホイ
ール用ダイオード、13は逆電圧防止用ダイオー
ド、14は電圧制御部、16は可変抵抗器、18
はツエナー・ダイオード、19は駆動巻線、2
0′サイリスタ、21はスイツチを表わす。
In the figure, 1 is an overcurrent prevention device, 1-1 and 1-2 are generator overvoltage/overcurrent prevention devices, 2 and 20 are contacts, 3 is an overcurrent detection winding, 4 is a generator, and 5 is a load. , 6 is a rotor winding, 7 is a main generator winding, 8 is an excitation winding, 9 and 15 are rectifiers, 10 and 17 are capacitors, 11 is a slip ring, 12 is a flywheel diode, and 13 is a reverse voltage. A prevention diode, 14 is a voltage control section, 16 is a variable resistor, 18
is a Zener diode, 19 is a drive winding, 2
0' thyristor, 21 represents a switch.

第1図図中、発電機4は既知のものであるが簡
単に説明する。励磁巻線8の両端に発生した交番
電圧は整流器9によつて整流された後、コンデン
サ10により平滑されて励磁用の直流電圧をコン
デンサ10の両端に得る。そして、コンデンサ1
0の1端はスリツプ・リング11を介して回転子
巻線6の1端に接続され、コンデンサ10の他端
は主発電巻線7の1部から取り出した電圧を一定
に保持するために回転子巻線6に印加する電圧を
チヨツパ制御する電圧制御部14およびスリツ
プ・リング11を介して回転子巻線6の他端に接
続されている。回転子巻線6は内燃機関によつて
駆動される。
Although the generator 4 in FIG. 1 is a known generator, it will be briefly explained. The alternating voltage generated across the excitation winding 8 is rectified by a rectifier 9 and then smoothed by a capacitor 10 to obtain a DC voltage for excitation across the capacitor 10 . And capacitor 1
One end of the capacitor 10 is connected to one end of the rotor winding 6 via a slip ring 11, and the other end of the capacitor 10 is connected to one end of the rotor winding 6 through a slip ring 11. It is connected to the other end of the rotor winding 6 via a voltage control section 14 that performs chopper control of the voltage applied to the child winding 6 and a slip ring 11 . The rotor winding 6 is driven by an internal combustion engine.

図中21はスイツチであつて、負荷5に印加す
る電圧をON/OFFさせるものである。
In the figure, 21 is a switch that turns on/off the voltage applied to the load 5.

また、図中1は過電流防止装置であつて、電流
遮断用の接点2および過電流検出巻線3から構成
されている。発電機4から接点2、過電流検出巻
線3を介して負荷5に供給される電流が発電機4
の定格電圧値より所定値を超えた場合に、過電流
検出巻線3が働いて接点2を開状態にし、負荷5
に流れる過電流を遮断する。
Further, in the figure, reference numeral 1 denotes an overcurrent prevention device, which is composed of a current interrupting contact 2 and an overcurrent detection winding 3. Current supplied from the generator 4 to the load 5 via the contact 2 and the overcurrent detection winding 3
When the voltage exceeds a predetermined value than the rated voltage of
cut off the overcurrent flowing to the

第1図図示の従来の構成の場合、前述の如く動
作するが、たまたま負荷5としてアーク灯などが
使用されている状態の下で管球を取除いた如き場
合に、主発電巻線7に比較的高い電圧が発生して
負荷5中の電子機器を損傷する障害が発生した。
この原因を追求した結果次のことが判明した。即
ち、前記の場合に負荷電流として進相電流が流
れ、これが図示主発電巻線7から回転子巻線6に
電圧を誘導し、回転子巻線6に誘起された電圧に
よつてフライホイール用ダイオード12を通つて
直流励磁電流を回転子巻線6に供給する形とな
る。この場合、主発電巻線7に発生する電圧を抽
出して、電圧制御部14が励磁巻線8からの励磁
電流をカツト・オフ状態に保つように働らくが、
当該電圧制御部14は回転子巻線6に前述の如く
誘起される電圧を制限する機能をもたず、主発電
巻線7に発生する電圧が定格電圧の150%程度に
上昇した結果であることが判つた。換言すれば、
第1図図示の発電機4において、回転子巻線6に
フライホイール用ダイオード12がもうけられて
いることのために、前記の如く進相負荷時に、当
該発電機4がいわゆる公知の野中式発電機(特公
昭33−2367号に示す自励型同期発電機)の態様を
もつて動作し、電圧制御部14の存在に拘らず、
発電機の電圧が150%程度に上昇したことが判つ
た。即ち、電気角90゜異なつた位置にもうけた2
つの発電巻線と、回転子巻線を短絡する形でもう
けられるダイオードと、上記2つの発電巻線のい
ずれか一方の端子を橋絡する形でもうけられるコ
ンデンサとを有する形となる上記野中式発電機の
働らきが生じることが判つた。
In the case of the conventional configuration shown in FIG. 1, it operates as described above, but if the tube happens to be removed while an arc lamp or the like is being used as the load 5, the main power generation winding 7 A fault occurred in which a relatively high voltage was generated and damaged the electronic equipment in the load 5.
As a result of investigating the cause, the following was discovered. That is, in the above case, a phase-advanced current flows as a load current, which induces a voltage from the illustrated main power generation winding 7 to the rotor winding 6, and the voltage induced in the rotor winding 6 causes the flywheel A DC excitation current is supplied to the rotor winding 6 through the diode 12. In this case, the voltage generated in the main power generation winding 7 is extracted, and the voltage control unit 14 works to keep the excitation current from the excitation winding 8 in a cut-off state.
The voltage control unit 14 does not have the function of limiting the voltage induced in the rotor winding 6 as described above, and this is the result of the voltage generated in the main power generation winding 7 rising to about 150% of the rated voltage. It turned out that. In other words,
In the generator 4 shown in FIG. 1, since the flywheel diode 12 is provided in the rotor winding 6, the generator 4 is operated as a so-called open field power generator when a phase leading load is applied as described above. (a self-excited synchronous generator shown in Japanese Patent Publication No. 33-2367), regardless of the presence of the voltage control section 14,
It was found that the voltage of the generator had increased by approximately 150%. In other words, two wires placed at positions differing by 90 degrees electrical angle
The above-mentioned Nonaka type has two power generation windings, a diode formed by shorting the rotor windings, and a capacitor formed by bridging the terminals of either one of the two power generation windings. It was found that the function of a generator was generated.

このような過電圧発生状態は、例えば負荷5に
対して力率改善用のコンデンサが接続されている
状態の下で、当該コンデンサのみの負荷となる如
き場合にも発生する危険性がある。
There is also a risk that such an overvoltage occurrence state may occur, for example, when a power factor correction capacitor is connected to the load 5 and the capacitor is the only load.

このような過電圧発生時には、一般的には過電
流状態となつて現われ、第1図図示の過電流防止
装置1が動作するはずであるが、当該装置1の限
時特性のため、あるいは負荷が軽負荷である場合
に十分な動作電流が得られないために動作不能の
こともあり、負荷中の電子機器の損傷を防止する
ためには十分でない。
When such an overvoltage occurs, it generally appears as an overcurrent state, and the overcurrent prevention device 1 shown in Fig. 1 is supposed to operate, but due to the time-limiting characteristics of the device 1 or when the load is light. If it is a load, it may become inoperable due to insufficient operating current, which is not sufficient to prevent damage to electronic equipment under load.

本考案はこの点を解決するようにしており、例
えば定格電圧の130%に達した状態の下で強制的
に過電流防止装置1を作動せしめるようにしてい
る。
The present invention solves this problem by forcibly operating the overcurrent protection device 1 when the voltage reaches 130% of the rated voltage, for example.

尚、第1図中13は逆電圧防止用ダイオードで
あつて、電圧制御部14のトランジスタなどを保
護するものである。
Note that 13 in FIG. 1 is a reverse voltage prevention diode that protects the transistors of the voltage control section 14 and the like.

第2図は本考案の1実施例を示す。図中、4な
いし14および21は第1図に用いたものと同一
あるいは等効のものであるので説明を省略する。
FIG. 2 shows one embodiment of the invention. In the figure, numerals 4 to 14 and 21 are the same as or equivalent to those used in FIG. 1, so their explanation will be omitted.

第2図において、本考案に係る発電機の過電
圧・過電流防止装置1−1は、過電流に負荷供給
電流を遮断する接点2、過電流検出巻線3、およ
び過電圧時に相間短絡をする図示15ないし20
で示されるものから構成されている。
In FIG. 2, the overvoltage/overcurrent protection device 1-1 for a generator according to the present invention includes a contact 2 for cutting off the load supply current in the event of an overcurrent, an overcurrent detection winding 3, and a winding 15-20 for short-circuiting between phases in the event of an overvoltage.
It is composed of the following:

まず、負荷が短絡などして過電流が流れた場合
には、過電流検出巻線3が働いて接点2を開状態
にして、発電機4から負荷に供給される過電流を
遮断して、発電機4を保護する。
First, when an overcurrent flows due to a short circuit in the load, the overcurrent detection winding 3 operates to open the contacts 2 and cut off the overcurrent supplied to the load from the generator 4. Protect generator 4.

次に、負荷に進相電流が流れ、前述した如く、
発電機4の界磁が増磁され、主発電巻線7からの
出力電圧が上昇し、定格電圧から所定電圧を超え
た場合、接点20が閉状態となり、相間短絡電流
が発電機4から接点2、過電流検出巻線3、接点
20を介して流れ、相間電圧を低下させて負荷5
を保護するとともに、前記過電流検出巻線3が働
いて接点2を開状態にして発電機4から供給され
る過電流を遮断して発電機4と負荷5とを切り離
している。以下詳細に説明する。
Next, a phase-advanced current flows through the load, and as mentioned above,
When the field of the generator 4 is magnetized and the output voltage from the main generator winding 7 increases and exceeds the rated voltage to a predetermined voltage, the contact 20 becomes closed and the interphase short-circuit current flows from the generator 4 to the contact. 2, the current flows through the overcurrent detection winding 3 and the contact 20, reducing the phase-to-phase voltage and reducing the load 5.
At the same time, the overcurrent detection winding 3 operates to open the contact 2 to cut off the overcurrent supplied from the generator 4 and disconnect the generator 4 and the load 5. This will be explained in detail below.

整流器15は第2図に示すように負荷5に供給
される交流電圧を両波整流して、該両波整流した
電圧を可変抵抗16を介してリツプルを除くため
のコンデンサ17に印加される。コンデンサ17
の両端の電圧はツエナー・ダイオード18を介し
て相間短絡するための接点20を駆動する駆動巻
線19に印加されている。
As shown in FIG. 2, the rectifier 15 double-wave rectifies the AC voltage supplied to the load 5, and applies the double-wave rectified voltage to a capacitor 17 for removing ripples via a variable resistor 16. capacitor 17
The voltage across is applied via a Zener diode 18 to a drive winding 19 that drives a contact 20 for shorting the phases.

今、負荷5に供給される電圧が定格電圧値から
所定値を超えた場合、コンデンサ17の両端の電
圧がツエナー・ダイオード18を介して駆動巻線
19に印加され、該駆動巻線19が動作するに充
分な電流が流れて、接点20を閉状態にする。接
点20が閉状態になると、相間が短絡されたこと
になり、過電流検出巻線3に短絡電流が流れ、該
過電流検出巻線3は接点2を開状態にして、発電
機4から接点2、過電流検出巻線3および接点2
0を介して流れる短絡電流を遮断して、発電機4
と負荷5とを切り離す。これにより過電圧により
負荷5および発電機4の事故を未然に防止するこ
とができる。
Now, when the voltage supplied to the load 5 exceeds a predetermined value from the rated voltage value, the voltage across the capacitor 17 is applied to the drive winding 19 via the Zener diode 18, and the drive winding 19 operates. A sufficient current flows to close the contact 20. When the contact 20 is closed, it means that the phases are short-circuited, and a short-circuit current flows through the overcurrent detection winding 3. The overcurrent detection winding 3 opens the contact 2, and the generator 4 2. Overcurrent detection winding 3 and contact 2
generator 4 by interrupting the short circuit current flowing through generator 4.
and load 5 are separated. Thereby, accidents to the load 5 and the generator 4 due to overvoltage can be prevented.

尚、接点20が閉状態になるときの負荷に供給
される電圧は、可変抵抗16を調整することによ
つて任意の電圧値に設定することができる。
Note that the voltage supplied to the load when the contact 20 is in the closed state can be set to an arbitrary voltage value by adjusting the variable resistor 16.

第3図は本考案の他の1実施例を示し、第2図
にもとづいて説明した過電圧時に短絡電流を流す
接点20のかわりにサイリスタ20′を用いた1
実施例を示す。図中、2ないし14および21は
第2図のものと同一あるいは等効のものであるの
で説明を省略する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a thyristor 20' is used in place of the contact 20 that flows a short-circuit current in the event of an overvoltage as explained based on FIG.
An example is shown. In the figure, numerals 2 to 14 and 21 are the same as or have equivalent effect to those in FIG. 2, so their explanation will be omitted.

負荷が短絡などして過電流が流れた場合には、
過電流検出巻線3が働いて接点2を開状態にし
て、発電機4から負荷5に供給される過電流を遮
断して、発電機4を保護する。
If overcurrent flows due to a short circuit in the load,
The overcurrent detection winding 3 operates to open the contact 2, cutting off the overcurrent supplied from the generator 4 to the load 5, and protecting the generator 4.

次に、負荷に進相電流が流れ、既述したように
発電機4の増磁作用により、負荷に供給される電
圧が上昇し、定格電圧より所定電圧を超えた場
合、サイリスタ20′が導通状態となり、進相短
絡電流が流れ、過電流検出巻線3が働いて接点2
を開状態として、負荷に供給される電圧を遮断し
て、負荷5および発電機4を保護する。以下詳細
に説明する。
Next, a phase-advanced current flows through the load, and as mentioned above, due to the magnetizing action of the generator 4, the voltage supplied to the load increases, and when the voltage exceeds the rated voltage by a predetermined voltage, the thyristor 20' becomes conductive. state, a phase-advanced short-circuit current flows, overcurrent detection winding 3 operates, and contact 2
is opened and the voltage supplied to the load is cut off to protect the load 5 and the generator 4. This will be explained in detail below.

第3図に示すように、負荷5に供給される交流
電圧が抵抗分割され、ツエナー・ダイオード18
を介してサイリスタ20′のトリガ端子に接続さ
れている。
As shown in FIG. 3, the AC voltage supplied to the load 5 is resistance-divided,
The trigger terminal of the thyristor 20' is connected to the trigger terminal of the thyristor 20'.

今、負荷5に供給される電圧が定格電圧値より
も所定値を超えた場合、負荷5に供給される電圧
を抵抗分割してツエナー・ダイオード18を介し
てサイリスタ20′のトリガ端子に印加されるト
リガ電圧が、サイリスタ20′を導通状態にする
に充分な電圧となる。そして、該トリガ電圧によ
つてサイリスタ20′が導通状態にされると、相
間短絡電流が流れ、既述したと同様にして、過電
流検出巻線3が働いて接点2を開状態とし、発電
機4によつて負荷5に印加される電圧を遮断し、
負荷5および発電機4を保護する。
If the voltage supplied to the load 5 exceeds the rated voltage value by a predetermined value, the voltage supplied to the load 5 is divided by resistance and applied to the trigger terminal of the thyristor 20' via the Zener diode 18. The trigger voltage generated is sufficient to cause thyristor 20' to become conductive. When the thyristor 20' is made conductive by the trigger voltage, an interphase short-circuit current flows, and in the same manner as described above, the overcurrent detection winding 3 operates to open the contact 2 and generate electricity. cutting off the voltage applied to the load 5 by the machine 4;
Protect load 5 and generator 4.

以上説明した如く、本考案によれば、エンジン
発電機の出力端に過電流防止装置をもうけるとと
もに、負荷に供給される電圧が定格電圧よりも所
定値を超えた場合に、前記過電流防止装置を介し
て相間短絡電流を流すことにより前記過電流防止
装置を動作させて、発電機と負荷とを電気的に遮
断するため、従来の過電流防止装置のみでは防ぐ
ことができなかつた進相電流に伴なう発電機の出
力電圧の上昇による過電圧などを簡単な構成によ
り防止することができ、発電機のみならず負荷を
も保護することができる。
As explained above, according to the present invention, an overcurrent prevention device is provided at the output end of the engine generator, and when the voltage supplied to the load exceeds a predetermined value than the rated voltage, the overcurrent prevention device The above-mentioned overcurrent prevention device is activated by passing a phase-to-phase short-circuit current through the circuit to electrically disconnect the generator and the load. With a simple configuration, it is possible to prevent overvoltage caused by an increase in the output voltage of the generator due to this, and it is possible to protect not only the generator but also the load.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の発電機の過電流防止装置、第2
図は本考案の1実施例、第3図は本考案の他の1
実施例を示す。 図中、1は過電流防止装置、1−1,1−2は
発電機の過電圧・過電流防止装置、2,20は接
点、3は過電流検出巻線、4は発電機、5は負
荷、7は主発電巻線、15は整流器、17はコン
デンサ、16は可変抵抗器、18はツエナー・ダ
イオード、19は駆動巻線、20′はサイリスタ
を表わす。
Figure 1 shows a conventional generator overcurrent prevention device;
The figure shows one embodiment of the present invention, and Figure 3 shows another embodiment of the present invention.
An example is shown. In the figure, 1 is an overcurrent prevention device, 1-1 and 1-2 are generator overvoltage/overcurrent prevention devices, 2 and 20 are contacts, 3 is an overcurrent detection winding, 4 is a generator, and 5 is a load. , 7 is a main power generation winding, 15 is a rectifier, 17 is a capacitor, 16 is a variable resistor, 18 is a Zener diode, 19 is a drive winding, and 20' is a thyristor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 主発電巻線と、該主発電巻線と電気角90゜異な
る位置にもうけた励磁巻線と、該励磁巻線によつ
て発生した電圧を整流する整流器と、該整流器に
よつて整流された電圧にもとづき励磁磁束を発生
させる回転子巻線と、該回転子巻線の両端にもう
けたフライホイール用ダイオードと、上記回転子
巻線に流れる電流を上記主発電巻線に誘起される
電圧によつて制御する電圧制御部とを有し、内燃
機関によつて駆動されるエンジン発電機の過電
圧・過電流防止装置において、負荷供給電圧が所
定電圧値を超えた場合に前記過電流遮断装置と負
荷との間で相間短絡電流を流す過電圧短絡電流制
御部を有し、該相間短絡電流によつて前記過電流
遮断装置を動作させることを特徴とするエンジン
発電機の過電圧・過電流防止装置。
A main power generation winding, an excitation winding located at a position 90 degrees electrically different from the main power generation winding, a rectifier for rectifying the voltage generated by the excitation winding, and a rectifier for rectifying the voltage generated by the excitation winding. A rotor winding that generates excitation magnetic flux based on voltage, a flywheel diode provided at both ends of the rotor winding, and a current flowing through the rotor winding to a voltage induced in the main power generation winding. In the overvoltage/overcurrent prevention device for an engine generator driven by an internal combustion engine, the overvoltage/overcurrent prevention device has a voltage control unit that controls the overcurrent cutoff device and An overvoltage/overcurrent prevention device for an engine generator, comprising an overvoltage short-circuit current control section that flows an inter-phase short-circuit current between the phases and a load, and operates the overcurrent interrupting device using the inter-phase short-circuit current.
JP16699183U 1983-10-28 1983-10-28 Engine generator overvoltage/overcurrent prevention device Granted JPS6077224U (en)

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JP16699183U JPS6077224U (en) 1983-10-28 1983-10-28 Engine generator overvoltage/overcurrent prevention device

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JP16699183U JPS6077224U (en) 1983-10-28 1983-10-28 Engine generator overvoltage/overcurrent prevention device

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JPS6077224U JPS6077224U (en) 1985-05-30
JPS6245479Y2 true JPS6245479Y2 (en) 1987-12-04

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