JPH05451B2 - - Google Patents
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- JPH05451B2 JPH05451B2 JP60000099A JP9985A JPH05451B2 JP H05451 B2 JPH05451 B2 JP H05451B2 JP 60000099 A JP60000099 A JP 60000099A JP 9985 A JP9985 A JP 9985A JP H05451 B2 JPH05451 B2 JP H05451B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/18—Heating or cooling the filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
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- G21C19/313—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids for molten metals using cold traps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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-
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、例えば原子力産業において或る容積
部分への供給回路中の液体ナトリウムに含有され
ていることのある不純物を回収するための、コー
ルドトラツプに関する。
部分への供給回路中の液体ナトリウムに含有され
ていることのある不純物を回収するための、コー
ルドトラツプに関する。
前記供給回路の液体ナトリウムに含まれる不純
物は、いろいろの源、特に、ナトリウムに最初か
ら含まれていた不純物、ナトリウムを封じ込める
炉容器の封じ込め材料、炉容器のシールドガス、
特にナトリウム循環系統の取付け又は修理作業の
間に侵入した空気による不純物、水−ナトリウム
反応生成物、並びに、熱を運ぶ装置の蒸気発生器
又は熱交換器の壁部を通る水素又は水素化生成物
の拡散などに由来する。
物は、いろいろの源、特に、ナトリウムに最初か
ら含まれていた不純物、ナトリウムを封じ込める
炉容器の封じ込め材料、炉容器のシールドガス、
特にナトリウム循環系統の取付け又は修理作業の
間に侵入した空気による不純物、水−ナトリウム
反応生成物、並びに、熱を運ぶ装置の蒸気発生器
又は熱交換器の壁部を通る水素又は水素化生成物
の拡散などに由来する。
これらの不純物は、
(イ) 回路の低温部分に生成化合物がナトリウムと
共に沈殿すること。
共に沈殿すること。
(ロ) 鋼の脆弱化（Ｃ、N2、H2）。
(ハ) 腐食の加速（O2、H2、NaOH）。
(ニ) 水素濃度（DH2）の測定により原子炉のナ
トリウム回路の漏れを検出する操作を妨げる水
素残留濃度の上昇。
トリウム回路の漏れを検出する操作を妨げる水
素残留濃度の上昇。
などの有害な結果をもたらすので、沈殿−過−
精製により、その出現と同時に、恒久的に除去せ
ねばならない。
精製により、その出現と同時に、恒久的に除去せ
ねばならない。
一例として、第１図には、既知の形式の円筒状
コールドトラツプの構造が、その作用も同時に表
わすように図示されている。
コールドトラツプの構造が、その作用も同時に表
わすように図示されている。
従来の技術によるコールドトラツプは、垂直軸
線を備えた円筒状の断面のリザーバ１によつて主
に形成され、リザーバ１の内部には、閉じ込め外
囲い（回路又は槽）からの精製すべきナトリウム
が循環される。コールドトラツプは、上部２にエ
コノマイザ３を有し、エコノマイザ３は、多くの
場合、つる巻線に巻回され、その内部には、配管
４によつて、処理しようとする高温の液体ナトリ
ウムが流入する。上部２において、高温のナトリ
ウムの温度（約400℃）は、装置の低温部（110゜
〜120℃）に近付くように、徐々に降下させる。
ナトリウムは、装置の下部６に向けられた一連の
ジエツト流５によつて、エコノマイザ３から流下
する。下部６は、ステンレス鋼ウールにより一般
に形成された環状の緩衝フイルタ７によつて形成
され、ナトリウムはこの下部６を矢印Ｆによつて
示すように上方から下方に流れ、次に矢印F′に示
すように、内部の中心ダクト８を通つて上方に流
れ、約360℃まで再加熱された後、配管９によつ
て排出される。
線を備えた円筒状の断面のリザーバ１によつて主
に形成され、リザーバ１の内部には、閉じ込め外
囲い（回路又は槽）からの精製すべきナトリウム
が循環される。コールドトラツプは、上部２にエ
コノマイザ３を有し、エコノマイザ３は、多くの
場合、つる巻線に巻回され、その内部には、配管
４によつて、処理しようとする高温の液体ナトリ
ウムが流入する。上部２において、高温のナトリ
ウムの温度（約400℃）は、装置の低温部（110゜
〜120℃）に近付くように、徐々に降下させる。
ナトリウムは、装置の下部６に向けられた一連の
ジエツト流５によつて、エコノマイザ３から流下
する。下部６は、ステンレス鋼ウールにより一般
に形成された環状の緩衝フイルタ７によつて形成
され、ナトリウムはこの下部６を矢印Ｆによつて
示すように上方から下方に流れ、次に矢印F′に示
すように、内部の中心ダクト８を通つて上方に流
れ、約360℃まで再加熱された後、配管９によつ
て排出される。
下部６は、第１図に矢印F″によつて示した冷
却流によつて、低温部の温度まで冷却され、この
温度に保たれている。矢印F″は、冷却ガス又は
冷却液がリザーバ１の外部からその下部６上に流
れ、その温度を降下させることを示している。こ
の流体は、20℃の温度で流入し、例えば80℃まで
加熱される。フイルタ７の内部に循環されるナト
リウムも、コールドトラツプの低温部の温度に保
たれており、緩衝フイルタ７を通る間に凝縮され
ると共に場合には、下部６は、図示しないポンプ
によつて循環させられるガス又は液体、例えば有
機液又は空気によつて、一般に冷却され、取除く
べき熱束は、リザーバ１の外囲いを通過する。
却流によつて、低温部の温度まで冷却され、この
温度に保たれている。矢印F″は、冷却ガス又は
冷却液がリザーバ１の外部からその下部６上に流
れ、その温度を降下させることを示している。こ
の流体は、20℃の温度で流入し、例えば80℃まで
加熱される。フイルタ７の内部に循環されるナト
リウムも、コールドトラツプの低温部の温度に保
たれており、緩衝フイルタ７を通る間に凝縮され
ると共に場合には、下部６は、図示しないポンプ
によつて循環させられるガス又は液体、例えば有
機液又は空気によつて、一般に冷却され、取除く
べき熱束は、リザーバ１の外囲いを通過する。
この構成は、十分に満足すべきものであるが、
取除くべき熱量が表面積の比較的わずかなリザー
バ１に導かれるため、緩衝フイルタ７が受ける冷
却作用は、比較的限定されている。（コールドト
ラツプが大容量で）液体ナトリウムの流量が大き
い場合に、冷却熱流を大きくしたい場合は、冷却
ガスに比べて熱容量の大きな有機液が一般に冷却
材として用いられる。しかしこの方式によれば、
前述したように、熱交換器及びポンプを含む有機
液の回路が必要になるため、コールドトラツプの
作動が非常に複雑になる。
取除くべき熱量が表面積の比較的わずかなリザー
バ１に導かれるため、緩衝フイルタ７が受ける冷
却作用は、比較的限定されている。（コールドト
ラツプが大容量で）液体ナトリウムの流量が大き
い場合に、冷却熱流を大きくしたい場合は、冷却
ガスに比べて熱容量の大きな有機液が一般に冷却
材として用いられる。しかしこの方式によれば、
前述したように、熱交換器及びポンプを含む有機
液の回路が必要になるため、コールドトラツプの
作動が非常に複雑になる。
小容量のコールドトラツプを用いる場合には、
その下部を空冷するだけでよいが、その場合に
は、取除くべき熱束は、コールドトラツプの壁部
と空気との間の熱交換率が低いことによつて制限
される。外気壁に溶接した部片又は条帯及び長手
方向もしくは横方向の翼部により、熱交換面積を
大きくして、熱交換熱束を増大させることはでき
るが、その増大は、比較的わずかである。
その下部を空冷するだけでよいが、その場合に
は、取除くべき熱束は、コールドトラツプの壁部
と空気との間の熱交換率が低いことによつて制限
される。外気壁に溶接した部片又は条帯及び長手
方向もしくは横方向の翼部により、熱交換面積を
大きくして、熱交換熱束を増大させることはでき
るが、その増大は、比較的わずかである。
いずれにしても、第１図に示した形式の従来の
コールドトラツプは、熱交換面積がこのように小
さいため、処理能力が制御されている。
コールドトラツプは、熱交換面積がこのように小
さいため、処理能力が制御されている。
本発明の目的は、コールドトラツプの下部の或
る特別の幾何学的形状によつて熱交換面積をはつ
きりと大きくした、不純物含有液体ナトリウムの
洗浄用のコールドトラツプを提供することにあ
る。
る特別の幾何学的形状によつて熱交換面積をはつ
きりと大きくした、不純物含有液体ナトリウムの
洗浄用のコールドトラツプを提供することにあ
る。
本発明は、外側壁と接触して流れる冷却流体に
よつて冷却される密閉された外囲いの内部の上部
に、高温のナトリウムの温度を降下させてそれを
コールドトラツプに流入させるための、エコノマ
イザを有し、その下部に、コールドトラツプ本体
を有し、該コールドトラツプ本体は、Ｕ字形に屈
曲した径路に従つて不純物を放出しつつ液体ナト
リウムがその内部に通過するようにした、低温個
所の温度に保たれた緩衝フイルタを有し、前記径
路は、緩衝フイルタを通る下向き径路と、緩衝フ
イルタの内側のダクトを通る上向き径路とを含
む、不純物含有ナトリウムを洗浄するためのコー
ルドトラツプであつて、外囲いを環状とし、緩衝
フイルタは、２つの同心の円筒状の壁面の間に囲
まれた空所内に収納したことを特徴とするコール
ドトラツプを提供する。
よつて冷却される密閉された外囲いの内部の上部
に、高温のナトリウムの温度を降下させてそれを
コールドトラツプに流入させるための、エコノマ
イザを有し、その下部に、コールドトラツプ本体
を有し、該コールドトラツプ本体は、Ｕ字形に屈
曲した径路に従つて不純物を放出しつつ液体ナト
リウムがその内部に通過するようにした、低温個
所の温度に保たれた緩衝フイルタを有し、前記径
路は、緩衝フイルタを通る下向き径路と、緩衝フ
イルタの内側のダクトを通る上向き径路とを含
む、不純物含有ナトリウムを洗浄するためのコー
ルドトラツプであつて、外囲いを環状とし、緩衝
フイルタは、２つの同心の円筒状の壁面の間に囲
まれた空所内に収納したことを特徴とするコール
ドトラツプを提供する。
本発明によれば、環状のコールドトラツプを利
用することに存する基本的な特徴により、熱交換
面がはつきりと増大する。この熱交換面はもちろ
ん前記の翼部、部片又は条帯を用いて予め増大さ
せておくことができる。このように熱交換面を増
大させることによつて、大きな容量のコールドト
ラツプを空気又はガスで冷却でき、前述した欠点
のある液体回路が節減される。
用することに存する基本的な特徴により、熱交換
面がはつきりと増大する。この熱交換面はもちろ
ん前記の翼部、部片又は条帯を用いて予め増大さ
せておくことができる。このように熱交換面を増
大させることによつて、大きな容量のコールドト
ラツプを空気又はガスで冷却でき、前述した欠点
のある液体回路が節減される。
本発明は、有機液によつて冷却されるコールド
トラツプにも適用され、この場合には、同じナト
リウム処理量について、従来のコールドトラツプ
に比べてコールドトラツプが一層小形になる。
トラツプにも適用され、この場合には、同じナト
リウム処理量について、従来のコールドトラツプ
に比べてコールドトラツプが一層小形になる。
本発明の第２の特徴によれば、コールドトラツ
プの上部は、環状室ではなく、円筒室によつて形
成され、コールドトラツプの下部の内側壁面の冷
却流体は、分配ダクトを通る円形の径路に従つて
案内される。
プの上部は、環状室ではなく、円筒室によつて形
成され、コールドトラツプの下部の内側壁面の冷
却流体は、分配ダクトを通る円形の径路に従つて
案内される。
本発明は、添付図中第２，３図に示した好まし
い実施例についての以下の説明によつて、一層明
らかとなろう。
い実施例についての以下の説明によつて、一層明
らかとなろう。
第２図には、コールドトラツプの外側壁１ａ
と、第２の表面である内側壁１ｂとによつて、複
式の壁が形成され、これらの間に環状スペース１
０が画定され、この環状スペースの下部に、ステ
ンレス鋼ウールの緩衝フイルタ７が収納されてい
る。緩衝フイルタ７は、環状スペース１０の内部
において、常にそれ自身環状に形成され、フイル
タ７を通過したナトリウムがそれを通り上昇する
ための内部のダクト８を画定している。第１図と
同様に、ナトリウムの循環方向は、矢印Ｆにより
図示されている。
と、第２の表面である内側壁１ｂとによつて、複
式の壁が形成され、これらの間に環状スペース１
０が画定され、この環状スペースの下部に、ステ
ンレス鋼ウールの緩衝フイルタ７が収納されてい
る。緩衝フイルタ７は、環状スペース１０の内部
において、常にそれ自身環状に形成され、フイル
タ７を通過したナトリウムがそれを通り上昇する
ための内部のダクト８を画定している。第１図と
同様に、ナトリウムの循環方向は、矢印Ｆにより
図示されている。
第２図の実施例によれば、コールドトラツプを
収納した外囲いは、下方から上方にかけて、即
ち、上部２においても、下部６においても、環状
である。第１図と同様に、ナトリウムの入口側の
配管４と、その排出側の配管９と、エコノマイザ
３とがあり、このエコノマイザは、液体ナトリウ
ムの噴出−分配オリフイス５を備えている。環状
のコールドトラツプの内側壁１ｂに接触する冷却
流体は、内側壁１ｂによつて画定される内部スペ
ース内において、装置の垂直軸線に従つて流れ
る。
収納した外囲いは、下方から上方にかけて、即
ち、上部２においても、下部６においても、環状
である。第１図と同様に、ナトリウムの入口側の
配管４と、その排出側の配管９と、エコノマイザ
３とがあり、このエコノマイザは、液体ナトリウ
ムの噴出−分配オリフイス５を備えている。環状
のコールドトラツプの内側壁１ｂに接触する冷却
流体は、内側壁１ｂによつて画定される内部スペ
ース内において、装置の垂直軸線に従つて流れ
る。
第２図に示した環状のコールドトラツプの作用
は、第１図に示した従来の円筒状コールドトラツ
プの作用と同様であるが、外側壁１ａ及び内側壁
１ｂの下方部分と、矢印F″によつて表わした
（冷却ガス又は冷却液による）冷却流との間の熱
交換面積が増大し、この面積は、同じ外法につい
て、第１図のコールドトラツプの面積の約２倍程
度になる。このように、熱交換の増大によつて、
大きな経済効果が達成される。
は、第１図に示した従来の円筒状コールドトラツ
プの作用と同様であるが、外側壁１ａ及び内側壁
１ｂの下方部分と、矢印F″によつて表わした
（冷却ガス又は冷却液による）冷却流との間の熱
交換面積が増大し、この面積は、同じ外法につい
て、第１図のコールドトラツプの面積の約２倍程
度になる。このように、熱交換の増大によつて、
大きな経済効果が達成される。
第３図に示したコールドトラツプの実施例によ
れば、上部２は環状でなく、単に円筒状であり、
この場合には、内側壁１ｂ内の冷却流体は、外側
壁１ａと内側壁１ｂとの共通の軸線を軸線とする
中心ダクト１１を通る円形の径路に従つて流れ
る。
れば、上部２は環状でなく、単に円筒状であり、
この場合には、内側壁１ｂ内の冷却流体は、外側
壁１ａと内側壁１ｂとの共通の軸線を軸線とする
中心ダクト１１を通る円形の径路に従つて流れ
る。
第１図は従来の円筒状コールドトラツプの縦断
面図、第２図は本発明による環状コールドトラツ
プの縦断面図、第３図は上部を単一の円筒室とし
て形成した本発明の変形実施例による環状コール
ドトラツプの縦断面図である。 符号の説明、１……リザーバ（外囲い）。１ａ
……外側壁。１ｂ……内側壁。２……上部。３，
９……エコノマイザ。６……下部。７……緩衝フ
イルタ。８……ダクト。１０……環状スペース。
面図、第２図は本発明による環状コールドトラツ
プの縦断面図、第３図は上部を単一の円筒室とし
て形成した本発明の変形実施例による環状コール
ドトラツプの縦断面図である。 符号の説明、１……リザーバ（外囲い）。１ａ
……外側壁。１ｂ……内側壁。２……上部。３，
９……エコノマイザ。６……下部。７……緩衝フ
イルタ。８……ダクト。１０……環状スペース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外側壁１ａと接触して流れる冷却流体によつ
て冷却される密閉された外囲い１の内部の上部２
に、高温のナトリウムの温度を降下させてそれを
コールドトラツプに流入させるための、エコノマ
イザ３，９を有し、その下部に、コールドトラツ
プ本体を有し、該コールドトラツプ本体は、Ｕ字
形に屈曲した径路に従つて不純物を放出しつつ液
体ナトリウムがその内部を通過するようにした、
低温個所の温度に保たれた緩衝フイルタ７を有
し、前記径路は、緩衝フイルタ７を通る下向き径
路と、緩衝フイルタ７の内側のダクト８を通る上
向き径路とを含む不純物含有液体ナトリウムを洗
浄するためのコールドトラツプであつて、外囲い
１を環状とし、緩衝フイルタ７は、２つの同心の
円筒状の外側壁１ａと内側壁１ｂとの間に囲まれ
たスペース１０内に収納したことを特徴とするコ
ールドトラツプ。 ２ 上部２を円筒室により形成し、下部の内側壁
１ｂの冷却流体を、分配ダクト１１を通る円形の
径路に従つて案内することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のコールドトラツプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8400123 | 1984-01-05 | ||
| FR8400123A FR2557806B1 (fr) | 1984-01-05 | 1984-01-05 | Piege froid pour epuration de sodium liquide contenant des impuretes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228629A JPS60228629A (ja) | 1985-11-13 |
| JPH05451B2 true JPH05451B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=9299855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60000099A Granted JPS60228629A (ja) | 1984-01-05 | 1985-01-04 | コ−ルドトラツプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4737281A (ja) |
| EP (1) | EP0150647B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60228629A (ja) |
| DE (1) | DE3469489D1 (ja) |
| FR (1) | FR2557806B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN101231898B (zh) * | 2007-12-11 | 2011-07-20 | 中国原子能科学研究院 | 放射性钠在线净化用的冷阱 |
| CN102350080B (zh) * | 2011-06-30 | 2013-07-31 | 西安交通大学 | 液态金属钠实验回路净化冷阱 |
| CN207038182U (zh) * | 2017-03-29 | 2018-02-23 | 泰拉能源有限责任公司 | 铯收集器 |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5263107A (en) * | 1975-11-20 | 1977-05-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Impurity capturing apparatus in fluid |
| FR2395570A1 (fr) * | 1977-06-22 | 1979-01-19 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de purification du metal liquide de refroidissement du coeur d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides |
-
1984
- 1984-01-05 FR FR8400123A patent/FR2557806B1/fr not_active Expired
- 1984-12-26 EP EP84402718A patent/EP0150647B1/fr not_active Expired
- 1984-12-26 DE DE8484402718T patent/DE3469489D1/de not_active Expired
-
1985
- 1985-01-04 JP JP60000099A patent/JPS60228629A/ja active Granted
-
1986
- 1986-08-12 US US06/894,398 patent/US4737281A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60228629A (ja) | 1985-11-13 |
| FR2557806A1 (fr) | 1985-07-12 |
| EP0150647A3 (en) | 1985-08-21 |
| DE3469489D1 (en) | 1988-04-07 |
| US4737281A (en) | 1988-04-12 |
| FR2557806B1 (fr) | 1986-04-25 |
| EP0150647B1 (fr) | 1988-03-02 |
| EP0150647A2 (fr) | 1985-08-07 |
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