JPH1014253A - インバータ付き空気調和機 - Google Patents
インバータ付き空気調和機Info
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- JPH1014253A JPH1014253A JP8164126A JP16412696A JPH1014253A JP H1014253 A JPH1014253 A JP H1014253A JP 8164126 A JP8164126 A JP 8164126A JP 16412696 A JP16412696 A JP 16412696A JP H1014253 A JPH1014253 A JP H1014253A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- inverter
- phase
- unit
- air conditioner
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高調波抑制装置付きのインバータ付き空気調和
機で、高調波抑制装置の動作状態の監視を、インバータ
付き空気調和機に特別な手段を講じなくても実現する。 【解決手段】インバータ部１９の直流電圧検出手段２２
を備えた空気調和機の回路で、一相以上の相電流の電流
検出手段６と、一対以上の相電圧検出手段７と、その入
力による電圧位相演算手段９と、複数のトランジスタ及
び、ダイオードを内蔵したトランジスタモジュール４
と、その内のダイオードにより整流された直流電圧を分
圧する抵抗器１５と、その直流電圧検出手段１２と、直
流電圧検出手段１に接続された異常電圧監視手段１３
と、トランジスタ制御手段１１と、トランジスタモジュ
ール４の制御方法を決定する演算装置１０と、直流電圧
部に接続された平滑用コンデンサ１６と、リアクトル３
から成る高調波電流抑制装置１７とを配設する。
機で、高調波抑制装置の動作状態の監視を、インバータ
付き空気調和機に特別な手段を講じなくても実現する。 【解決手段】インバータ部１９の直流電圧検出手段２２
を備えた空気調和機の回路で、一相以上の相電流の電流
検出手段６と、一対以上の相電圧検出手段７と、その入
力による電圧位相演算手段９と、複数のトランジスタ及
び、ダイオードを内蔵したトランジスタモジュール４
と、その内のダイオードにより整流された直流電圧を分
圧する抵抗器１５と、その直流電圧検出手段１２と、直
流電圧検出手段１に接続された異常電圧監視手段１３
と、トランジスタ制御手段１１と、トランジスタモジュ
ール４の制御方法を決定する演算装置１０と、直流電圧
部に接続された平滑用コンデンサ１６と、リアクトル３
から成る高調波電流抑制装置１７とを配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高調波電流抑制装置
を備えたインバータ付き空気調和機に関する。
を備えたインバータ付き空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機の容量制御のため、インバー
タ駆動の電動機を使用する空気調和機が多い。しかし、
インバータの電源回路に使用される直流電源部は高調波
電流を発生させ、同一の電源系統に接続されている機器
に悪影響を与える。これを解決するために特開平4−713
93号公報に示されるような、入力電流波形を検出しその
波形が正弦波となるように直流電源回路が動作する空気
調和機の制御装置が発明されている。また同様な効果を
目的として特開平5−300793 号公報に示されるような、
入力電流波形を検出しその波形が正弦波となるように、
直流電源回路をインバータ回路の制御用マイコンで制御
する、空気調和機の制御方法が発明されている。
タ駆動の電動機を使用する空気調和機が多い。しかし、
インバータの電源回路に使用される直流電源部は高調波
電流を発生させ、同一の電源系統に接続されている機器
に悪影響を与える。これを解決するために特開平4−713
93号公報に示されるような、入力電流波形を検出しその
波形が正弦波となるように直流電源回路が動作する空気
調和機の制御装置が発明されている。また同様な効果を
目的として特開平5−300793 号公報に示されるような、
入力電流波形を検出しその波形が正弦波となるように、
直流電源回路をインバータ回路の制御用マイコンで制御
する、空気調和機の制御方法が発明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は高調波を
抑制する動作を行う直流電源回路が停止した場合を考慮
していないため、運転中に直流電源回路が停止した場合
にそれを検知することができない、従ってインバータ部
はそのまま動作を続けることとなり、高調波は抑制され
ないこととなる。高調波の抑制については、電力会社と
の受電契約事項に含まれることもあるので、直流電源回
路が停止した状態でインバータが運転を続けるのは問題
である。また、配設されている電流検出器で入力電流波
形が正弦波ではないことを検出することにより、直流電
源回路の異常を検出することができるが、そのためには
直流電源回路の入力側に、インバータ部の電流検出回路
を配置することが必要となり構成上制約がでる。また、
インバータ部を制御している制御部で、直流電源回路を
制御している場合は異常の検出ができるが、やはり電流
検出器を直流電源回路の入力側に配置する必要がある。
直流電源回路専用の制御部を構成した場合は、インバー
タ制御部との伝送が必要となり、全体の制御構成が複雑
となる。
抑制する動作を行う直流電源回路が停止した場合を考慮
していないため、運転中に直流電源回路が停止した場合
にそれを検知することができない、従ってインバータ部
はそのまま動作を続けることとなり、高調波は抑制され
ないこととなる。高調波の抑制については、電力会社と
の受電契約事項に含まれることもあるので、直流電源回
路が停止した状態でインバータが運転を続けるのは問題
である。また、配設されている電流検出器で入力電流波
形が正弦波ではないことを検出することにより、直流電
源回路の異常を検出することができるが、そのためには
直流電源回路の入力側に、インバータ部の電流検出回路
を配置することが必要となり構成上制約がでる。また、
インバータ部を制御している制御部で、直流電源回路を
制御している場合は異常の検出ができるが、やはり電流
検出器を直流電源回路の入力側に配置する必要がある。
直流電源回路専用の制御部を構成した場合は、インバー
タ制御部との伝送が必要となり、全体の制御構成が複雑
となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するため、請求項１記載のインバータ付き空気調
和機は、圧縮機用電動機５と圧縮機用電動機５を駆動す
るインバータ部１９と、当該インバータ部を制御するイ
ンバータ制御部１８と、インバータ部１９の直流電圧を
検出する直流電圧検出手段２２と、インバータ部１９の
一次側回路を開閉する開閉器２を備えた空気調和機の回
路で、一相以上の相電流を検出する電流検出手段６と、
一対以上の相電圧を検出する相電圧検出手段７と、相電
圧検出手段７からの入力により電圧位相を算出する電圧
位相演算手段９と、複数のトランジスタ及び、ダイオー
ドを内蔵したトランジスタモジュール４と、トランジス
タモジュール４内のダイオードにより整流された直流電
圧を分圧するように設けられた抵抗器１５と、抵抗器１
５の電圧を検出する直流電圧検出手段１２と、直流電圧
検出手段１に接続された異常電圧監視手段１３と、トラ
ンジスタモジュール４を駆動するトランジスタ制御手段
１１と、電圧位相演算手段９と相電流検出手段６と直流
電圧検出手段２２の検出値からトランジスタモジュール
４の制御方法を決定する演算装置１０と、直流電圧部に
接続された平滑用コンデンサ１６と、一次側回路の各相
に直列接続されたリアクトル３より高調波電流抑制装置
１７を構成する。
を解決するため、請求項１記載のインバータ付き空気調
和機は、圧縮機用電動機５と圧縮機用電動機５を駆動す
るインバータ部１９と、当該インバータ部を制御するイ
ンバータ制御部１８と、インバータ部１９の直流電圧を
検出する直流電圧検出手段２２と、インバータ部１９の
一次側回路を開閉する開閉器２を備えた空気調和機の回
路で、一相以上の相電流を検出する電流検出手段６と、
一対以上の相電圧を検出する相電圧検出手段７と、相電
圧検出手段７からの入力により電圧位相を算出する電圧
位相演算手段９と、複数のトランジスタ及び、ダイオー
ドを内蔵したトランジスタモジュール４と、トランジス
タモジュール４内のダイオードにより整流された直流電
圧を分圧するように設けられた抵抗器１５と、抵抗器１
５の電圧を検出する直流電圧検出手段１２と、直流電圧
検出手段１に接続された異常電圧監視手段１３と、トラ
ンジスタモジュール４を駆動するトランジスタ制御手段
１１と、電圧位相演算手段９と相電流検出手段６と直流
電圧検出手段２２の検出値からトランジスタモジュール
４の制御方法を決定する演算装置１０と、直流電圧部に
接続された平滑用コンデンサ１６と、一次側回路の各相
に直列接続されたリアクトル３より高調波電流抑制装置
１７を構成する。
【０００５】また、請求項２のインバータ付き空気調和
機は、請求項１に記載のインバータ付き空気調和機で、
検出した直流電圧値により運転状態を判定する異常監視
手段１３と、運転状態を設定する応急運転スイッチ１４
とを配設する。
機は、請求項１に記載のインバータ付き空気調和機で、
検出した直流電圧値により運転状態を判定する異常監視
手段１３と、運転状態を設定する応急運転スイッチ１４
とを配設する。
【０００６】また、請求項３のインバータ付き空気調和
機は、請求項２に記載のインバータ付き空気調和機で、
直流電圧検出値によりインバータ制御部の出力電圧、周
波数を決定する自動復帰手段２３と、自動復帰手段２３
と応急運転スイッチ １４の優先度を決定する初期設定
スイッチ２１を配設する。
機は、請求項２に記載のインバータ付き空気調和機で、
直流電圧検出値によりインバータ制御部の出力電圧、周
波数を決定する自動復帰手段２３と、自動復帰手段２３
と応急運転スイッチ １４の優先度を決定する初期設定
スイッチ２１を配設する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１及び図
２を参照して説明する。
２を参照して説明する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例であるインバー
タ付き空気調和機の高調波電流抑制装置及び、インバー
タを示すブロック図である。図２は、高調波電流抑制装
置動作時における直流部の電圧２１及び、高調波電流抑
制装置停止時における直流電圧２０を示すブロック図で
ある。
タ付き空気調和機の高調波電流抑制装置及び、インバー
タを示すブロック図である。図２は、高調波電流抑制装
置動作時における直流部の電圧２１及び、高調波電流抑
制装置停止時における直流電圧２０を示すブロック図で
ある。
【０００９】図１で、三相交流電源１は開閉器２を通し
て交流リアクトル３及び複数のトランジスタとダイオー
ドを内蔵したトランジスタモジュール４に接続され整流
される。トランジスタモジュール４により整流された電
圧及び電流は、抵抗器１５と平滑コンデンサ１６を通し
てインバータ用トランジスタモジュール１９に入力され
インバータ制御装置１８からの制御信号により可変周波
数の交流出力を圧縮機用電動機５に送り圧縮機の回転を
制御するインバータ構成となっている。
て交流リアクトル３及び複数のトランジスタとダイオー
ドを内蔵したトランジスタモジュール４に接続され整流
される。トランジスタモジュール４により整流された電
圧及び電流は、抵抗器１５と平滑コンデンサ１６を通し
てインバータ用トランジスタモジュール１９に入力され
インバータ制御装置１８からの制御信号により可変周波
数の交流出力を圧縮機用電動機５に送り圧縮機の回転を
制御するインバータ構成となっている。
【００１０】また、高調波電流抑制装置１７は、三相交
流電源１からの相電流を検出する電流検出手段６と、相
電圧を検出するための相電圧検出手段７と相電圧検出手
段からの入力により電圧位相を算出する電圧位相演算手
段９と、トランジスタモジュール４を駆動する制御手段
１１と、直流部の電圧を検出する直流電圧検出手段１２
と直流電圧検出手段１２に接続された異常電圧監視手段
１３と、電圧位相演算手段９と、電流検出手段６と、直
流電圧検出手段１２の検出値からトランジスタモジュー
ル４の制御手段駆動方法を決定する演算装置１０と演算
装置１０を動作させるための電源装置８により構成され
る。
流電源１からの相電流を検出する電流検出手段６と、相
電圧を検出するための相電圧検出手段７と相電圧検出手
段からの入力により電圧位相を算出する電圧位相演算手
段９と、トランジスタモジュール４を駆動する制御手段
１１と、直流部の電圧を検出する直流電圧検出手段１２
と直流電圧検出手段１２に接続された異常電圧監視手段
１３と、電圧位相演算手段９と、電流検出手段６と、直
流電圧検出手段１２の検出値からトランジスタモジュー
ル４の制御手段駆動方法を決定する演算装置１０と演算
装置１０を動作させるための電源装置８により構成され
る。
【００１１】図２によれば、高調波電流抑制装置１７が
停止時の直流電圧２２はＶ１、動作時の直流電圧２１は
Ｖ２となり、それぞれの関係は、Ｖ２〉Ｖ１である。こ
こで、高調波電流抑制装置１７が動作時の直流電圧Ｖ２
は、停止時の電圧Ｖ１よりも大きいという特徴を利用し
て、インバータ制御部１８は直流部に設けられた抵抗器
１５の電圧値により、直流電圧ＶＤＣを常時把握するこ
とができ、これにより高調波電流抑制装置１７の運転お
よび停止状態を認識することができる。この場合に当該
空調機の他の制御装置に対して、高調波電流抑制装置１
７の異常を報知することができ、インバータ付き空気調
和機の高調波抑制動作の信頼性を高めることができる。
停止時の直流電圧２２はＶ１、動作時の直流電圧２１は
Ｖ２となり、それぞれの関係は、Ｖ２〉Ｖ１である。こ
こで、高調波電流抑制装置１７が動作時の直流電圧Ｖ２
は、停止時の電圧Ｖ１よりも大きいという特徴を利用し
て、インバータ制御部１８は直流部に設けられた抵抗器
１５の電圧値により、直流電圧ＶＤＣを常時把握するこ
とができ、これにより高調波電流抑制装置１７の運転お
よび停止状態を認識することができる。この場合に当該
空調機の他の制御装置に対して、高調波電流抑制装置１
７の異常を報知することができ、インバータ付き空気調
和機の高調波抑制動作の信頼性を高めることができる。
【００１２】また、直流電圧ＶＤＣの値がＶ１以下ある
いは、０Ｖであればトランジスタモジュール４に内蔵さ
れた半導体素子のオープン故障と判断することができ、
直流電圧ＶＤＣの値がＶ１であれば、インバータ部１９
の動作可能電圧と判断し、インバータ制御装置１８に接
続された応急運転スイッチ１４の操作により、高調波電
流抑制装置１７が停止しているにもかかわらずインバー
タの応急運転が可能となる。
いは、０Ｖであればトランジスタモジュール４に内蔵さ
れた半導体素子のオープン故障と判断することができ、
直流電圧ＶＤＣの値がＶ１であれば、インバータ部１９
の動作可能電圧と判断し、インバータ制御装置１８に接
続された応急運転スイッチ１４の操作により、高調波電
流抑制装置１７が停止しているにもかかわらずインバー
タの応急運転が可能となる。
【００１３】また、直流電圧検出値によりインバータ制
御部１８のインバータ部１９への出力電圧、周波数特性
を決定する自動復帰手段２３と、自動復帰手段２３と応
急運転スイッチ１４の優先度を決定する初期設定スイッ
チ２１を設けることにより、初期設定により高調波電流
抑制装置１７の停止時には自動的に運転を継続すること
ができる。
御部１８のインバータ部１９への出力電圧、周波数特性
を決定する自動復帰手段２３と、自動復帰手段２３と応
急運転スイッチ１４の優先度を決定する初期設定スイッ
チ２１を設けることにより、初期設定により高調波電流
抑制装置１７の停止時には自動的に運転を継続すること
ができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、高調波電流抑制装置を
備えたインバータ付き空気調和機で、特に高調波電流抑
制装置とインバータ制御部間に伝送手段を設けなくても
インバータ制御部は、高調波電流抑制装置の運転／停止
状態を認識できる。
備えたインバータ付き空気調和機で、特に高調波電流抑
制装置とインバータ制御部間に伝送手段を設けなくても
インバータ制御部は、高調波電流抑制装置の運転／停止
状態を認識できる。
【００１５】また、高調波電流抑制装置内のトランジス
タモジュールがオープン故障さえしていなければ、任意
に操作することによりインバータ部を継続して応急運転
が可能なインバータ付き空気調和機を提供することがで
きる。
タモジュールがオープン故障さえしていなければ、任意
に操作することによりインバータ部を継続して応急運転
が可能なインバータ付き空気調和機を提供することがで
きる。
【００１６】また、高調波電流抑制装置内のトランジス
タモジュールがオープン故障さえしていなければ、異常
の警報を他の制御装置に報知しつつ自動的に、インバー
タ部を応急運転することのできるインバータ付き空気調
和機を提供することができる。
タモジュールがオープン故障さえしていなければ、異常
の警報を他の制御装置に報知しつつ自動的に、インバー
タ部を応急運転することのできるインバータ付き空気調
和機を提供することができる。
【図１】本発明のインバータ付き空気調和機の一実施例
の高調波電流抑制装置及び、インバータを示すブロック
図。
の高調波電流抑制装置及び、インバータを示すブロック
図。
【図２】一実施例の高調波電流抑制装置動作時における
直流部の電圧及び、停止時の電圧を示す特性図。
直流部の電圧及び、停止時の電圧を示す特性図。
１…三相交流電源、２…開閉器、３…リアクトル、４…
トランジスタモジュール、５…圧縮機用電動機、６…電
流検出手段、７…相電圧検出手段、８…電源装置、９…
電圧位相演算手段、１０…演算装置、１１…トランジス
タ制御手段、１２…直流電圧検出手段、１３…異常電圧
監視手段、１４…応急運転スイッチ、１５…抵抗器、１
６…平滑コンデンサ、１７…高調波電流抑制装置、１８
…インバータ制御部、１９…インバータ部、２０…高調
波電流抑制装置停止時の直流電圧、２１…高調波電流抑
制装置動作時の直流電圧、２２…直流電流検出手段、２
３…自動復帰手段。
トランジスタモジュール、５…圧縮機用電動機、６…電
流検出手段、７…相電圧検出手段、８…電源装置、９…
電圧位相演算手段、１０…演算装置、１１…トランジス
タ制御手段、１２…直流電圧検出手段、１３…異常電圧
監視手段、１４…応急運転スイッチ、１５…抵抗器、１
６…平滑コンデンサ、１７…高調波電流抑制装置、１８
…インバータ制御部、１９…インバータ部、２０…高調
波電流抑制装置停止時の直流電圧、２１…高調波電流抑
制装置動作時の直流電圧、２２…直流電流検出手段、２
３…自動復帰手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 達夫 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 吉川 富夫 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機用電動機と前記圧縮機用電動機を駆
動するインバータ部と、前記インバータ部を制御するイ
ンバータ制御部と、前記インバータ部の直流電圧を検出
する直流電圧検出手段と、前記インバータ部の一次側回
路を開閉する開閉器を備えた空気調和機において、一相
以上の相電流を検出する電流検出手段と、一対以上の相
電圧を検出する相電圧検出手段と、前記相電圧検出手段
からの入力により電圧位相を算出する電圧位相演算手段
と、複数のトランジスタ及び、ダイオードを内蔵したト
ランジスタモジュールと、前記トランジスタモジュール
内のダイオードにより整流された直流電圧を分圧するよ
うに設けられた抵抗器と、前記抵抗器の電圧を検出する
直流電圧検出手段と、直流電圧検出手段に接続された異
常電圧監視手段と、前記トランジスタモジュールを駆動
するトランジスタ制御手段と、前記電圧位相演算手段と
前記相電流検出手段と前記直流電圧検出手段の検出値か
ら前記トランジスタモジュールの制御方法を決定する演
算装置と、直流電圧部に接続された平滑用コンデンサ
と、一次側回路の各相に直列接続されたリアクトルから
成る高調波電流抑制装置を配設し、直流部の電圧を検出
することを特徴とするインバータ付き空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164126A JPH1014253A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | インバータ付き空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164126A JPH1014253A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | インバータ付き空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014253A true JPH1014253A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15787248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164126A Pending JPH1014253A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | インバータ付き空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1014253A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001097114A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Daikin Industries, Ltd. | Method for controlling machine and machine controller and system for repairing machine |
| JP2012067982A (ja) * | 2010-09-25 | 2012-04-05 | Hitachi Appliances Inc | アクティブフィルタを備えた空気調和装置 |
| WO2014116627A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Trane International Inc. | Variable frequency drive active harmonic mitigation controls and diagnostics |
| KR101416932B1 (ko) * | 2007-09-21 | 2014-08-07 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기의 전동기 제어장치 |
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| KR20160146538A (ko) | 2015-06-12 | 2016-12-21 | 가부시키가이샤 히타치 파워 디바이스 | 인버터 제어 회로 |
| US9654049B2 (en) | 2013-01-22 | 2017-05-16 | Trane International, Inc. | Variable frequency drive active harmonic mitigation controls and diagnostics |
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| JP2019009915A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電圧異常検出装置 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8164126A patent/JPH1014253A/ja active Pending
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