JPS6122144B2 - - Google Patents
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- JPS6122144B2 JPS6122144B2 JP55139097A JP13909780A JPS6122144B2 JP S6122144 B2 JPS6122144 B2 JP S6122144B2 JP 55139097 A JP55139097 A JP 55139097A JP 13909780 A JP13909780 A JP 13909780A JP S6122144 B2 JPS6122144 B2 JP S6122144B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support tower
- wind
- blades
- turbine generator
- wind turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発面は、背の高い支持塔の頂部で運転される
風車発電機において、風車および発電機部を支持
塔に沿つて上下に自在に移動可能ならしめること
により、任意に所要の高度に昇降させ得る構造と
した風力発電装置に関するものである。
風車発電機において、風車および発電機部を支持
塔に沿つて上下に自在に移動可能ならしめること
により、任意に所要の高度に昇降させ得る構造と
した風力発電装置に関するものである。
さて、一般的な従来の風力発電装置は、第１図
に示すように、天空に高く垂直にそびえ立つ充分
な剛性をもつた鉄製の骨組みにより構成された支
持塔６の頂部に、尾翼４、羽根２および発電機９
を組込んだ風車発電機本体３が尾翼４に受ける風
圧によつて羽根２を風向１に対向させるよう旋回
用案内機構８を介して取り付けられている。しか
るに羽根２は如何なる風向においても常に風向と
対向して回転し、その回転力を発電機に伝達して
電力を得る構造となつている。
に示すように、天空に高く垂直にそびえ立つ充分
な剛性をもつた鉄製の骨組みにより構成された支
持塔６の頂部に、尾翼４、羽根２および発電機９
を組込んだ風車発電機本体３が尾翼４に受ける風
圧によつて羽根２を風向１に対向させるよう旋回
用案内機構８を介して取り付けられている。しか
るに羽根２は如何なる風向においても常に風向と
対向して回転し、その回転力を発電機に伝達して
電力を得る構造となつている。
また従来の風力発電装置の特殊な例として、該
支持塔６そのものが油圧シリンダおよびピストン
の組合せ状、所謂大形の１段式油圧ジヤツキ状の
構造を呈しており、その頂部に風車発電機本体３
を取り付けることにより、その支持塔の伸縮可能
な限られた範囲でのみ風車発電機本体３が昇降
し、発電に適した高度を選択可能とした構造のも
のも考えられていた。
支持塔６そのものが油圧シリンダおよびピストン
の組合せ状、所謂大形の１段式油圧ジヤツキ状の
構造を呈しており、その頂部に風車発電機本体３
を取り付けることにより、その支持塔の伸縮可能
な限られた範囲でのみ風車発電機本体３が昇降
し、発電に適した高度を選択可能とした構造のも
のも考えられていた。
これらの風力発電装置は、台風等の異常な強風
時においても風圧に対して装置が損傷を受けるこ
とのないよう、羽根２はもとより、尾翼４、それ
らを取付けた風車発電機本体３、旋回用案内機構
８等は充分な強度をもたせるとともに、それらを
支持する支持塔６はそれらの受ける風圧に対して
充分耐えられるよう剛性を増すとともにその脚部
を頂部に比して大きく広げられた構造とし、支持
塔６の台地５に対する安定度を増し、装置の倒壊
を防いでいた。
時においても風圧に対して装置が損傷を受けるこ
とのないよう、羽根２はもとより、尾翼４、それ
らを取付けた風車発電機本体３、旋回用案内機構
８等は充分な強度をもたせるとともに、それらを
支持する支持塔６はそれらの受ける風圧に対して
充分耐えられるよう剛性を増すとともにその脚部
を頂部に比して大きく広げられた構造とし、支持
塔６の台地５に対する安定度を増し、装置の倒壊
を防いでいた。
また、一般に従来の風力発電設備は、年間を通
じての平均風速の強い地域を選んで建設され、年
間平均風速の弱い地域への建設は避けられてい
た。その理由として次のことが知られている。弱
い風の地域と強い風の地域にそれぞれ同じ出力の
風力発電装置を建設することにつき考察してみ
る。弱い風の地域の風力発電装置は強い風のもの
に比べ弱い分だけ受風面積を大きく、且つ風圧の
弱い分だけ脆弱に建設することが考えられる。こ
の場合の建設費用はこれらの両者において極端な
差は生じない。しかし、台風等の異常強風時を考
慮すると従来の風力発電装置では強風を待避でき
ないため、これらの両者において風に対向する単
位面積あたりほぼ同じ強度の風圧が加わることに
より、弱い風の地域の大きな装置は強い風の地域
のものに比べ、大きい分だけより大きな風圧を受
け、より容易に損傷を受けることになる。その対
策として、それらの装置を異常強風に耐え得る強
度の構造とするには、建設費は、風の弱い地域の
装置は強い地域の装置に比べ極端に高願になるこ
とは明白である。以上が年間平均風速の弱い地域
への風力発電装置の建設を困難にしていた大きな
理由であり、宿命的な欠点であつた。
じての平均風速の強い地域を選んで建設され、年
間平均風速の弱い地域への建設は避けられてい
た。その理由として次のことが知られている。弱
い風の地域と強い風の地域にそれぞれ同じ出力の
風力発電装置を建設することにつき考察してみ
る。弱い風の地域の風力発電装置は強い風のもの
に比べ弱い分だけ受風面積を大きく、且つ風圧の
弱い分だけ脆弱に建設することが考えられる。こ
の場合の建設費用はこれらの両者において極端な
差は生じない。しかし、台風等の異常強風時を考
慮すると従来の風力発電装置では強風を待避でき
ないため、これらの両者において風に対向する単
位面積あたりほぼ同じ強度の風圧が加わることに
より、弱い風の地域の大きな装置は強い風の地域
のものに比べ、大きい分だけより大きな風圧を受
け、より容易に損傷を受けることになる。その対
策として、それらの装置を異常強風に耐え得る強
度の構造とするには、建設費は、風の弱い地域の
装置は強い地域の装置に比べ極端に高願になるこ
とは明白である。以上が年間平均風速の弱い地域
への風力発電装置の建設を困難にしていた大きな
理由であり、宿命的な欠点であつた。
上記のように従来の方式は「風車発電機本体３
を高い支持塔の頂部に取り付ける」という方式に
よるため、第１に、台風時等の異常強風に耐えら
れるようにするため、平常風速時に必要とする構
造強度に対して極端に安全度を増した構造を要
し、そのための装置の建設に要する費用は本装置
より発生される電力の値打に比し往々にして採算
に合わない場合が多く、第２に、上記第１と同様
の理由により、年間平均風速の比較的弱い地域へ
の装置の建設は採算面から殆んど無意味なものと
して除外せざるを得ず、第３に、装置は常に過酷
な自然環境下で運転されるため充分な保守点検修
理等を必要とするが、保守員はその都度危険を伴
いながら装置の機構部がある高所での作業を余儀
なくされており、また作業内容にも限界があるこ
とが欠点となつている。
を高い支持塔の頂部に取り付ける」という方式に
よるため、第１に、台風時等の異常強風に耐えら
れるようにするため、平常風速時に必要とする構
造強度に対して極端に安全度を増した構造を要
し、そのための装置の建設に要する費用は本装置
より発生される電力の値打に比し往々にして採算
に合わない場合が多く、第２に、上記第１と同様
の理由により、年間平均風速の比較的弱い地域へ
の装置の建設は採算面から殆んど無意味なものと
して除外せざるを得ず、第３に、装置は常に過酷
な自然環境下で運転されるため充分な保守点検修
理等を必要とするが、保守員はその都度危険を伴
いながら装置の機構部がある高所での作業を余儀
なくされており、また作業内容にも限界があるこ
とが欠点となつている。
本発明は上記の欠点にかんがみてなされたもの
で、その目的は、風力発電装置の強度的安全係数
の低下を可能にし、それにより建設費を下げるこ
と、年間平均風速の比較的弱い地域に対しても装
置の建設を採算面で可能にすること、および装置
の保守点検修理等を容易ならしめた、昇降構造を
有する風力発電装置を提供するものである。
で、その目的は、風力発電装置の強度的安全係数
の低下を可能にし、それにより建設費を下げるこ
と、年間平均風速の比較的弱い地域に対しても装
置の建設を採算面で可能にすること、および装置
の保守点検修理等を容易ならしめた、昇降構造を
有する風力発電装置を提供するものである。
以下、本発明の第１実施例について第２図、第
３図、および第４図を参照して説明する。
３図、および第４図を参照して説明する。
地中に深く且つ広く埋込まれた充分に大きな鉄
筋コンクリート製の固定台１６は高く垂直に立つ
充分な剛性をもつた鉄製の支持塔１５を大地に対
して強固に固定している。その支持塔１５の形状
および構成は従来の風力発電装置の支持塔６と同
様に４本の柱７を有し等辺山形鋼または鋼管等の
骨組みによつて組み立てられている。しかし、従
来と異なる点は支持塔１５の根本から先端にゆく
に従つて先細りの形状ではなく、根本から先端ま
で同じ太さを有している、所謂四角柱状を呈して
おり、その４本の柱７の外面は穴や溝、リベツト
やボルト等の窪みや突出部のないなめらかな面を
有しており、また、その４本の柱７の外面はそれ
ぞれの他の柱の外面に対し互いに、支持塔１５の
根本から先端まで充分に平行に組み立てられた垂
直な直線状の軌道面を構成していることである。
その支持塔１５の外面を取り囲んで、支持塔１５
の４本の柱７の軌道面に沿つて車輪（図示せず）
を介し自由に上下移動可能な昇降台１３がワイヤ
ロープ１０により、支持塔１５の頂部に取り付け
られた滑車１１と、支持塔１５の下部に取り付け
られた巻上機１２を介して釣り下げられている。
該昇降台１３はその周囲に２本の同じ直径の円形
の旋回用軌道１４を有しており、それらは上下方
向に適当に隔てられ、ともに水面に対し平行に、
且つ中心点が支持塔１５の中心線上にあるように
取り付けられている。それらの旋回用軌道１４に
沿つて車輪またはベアリング（図示せず）を介し
自由に旋回可能な、１端に垂直な尾翼４、他端に
羽根２およびその羽根軸を通して駆動される発電
機９を有する風車発電機本体３を取り付ける。尾
翼４はその面に当たる風圧によつて風車発電機本
体３を旋回用軌道１４に沿つて旋回させ、常に羽
根２を風向１に対向させる様に働く。以上より、
本発明の風力発電装置は羽根２を常に風向１に対
向させ、羽根軸を通して駆動される発電機９によ
り電力を得る構造となつている。
筋コンクリート製の固定台１６は高く垂直に立つ
充分な剛性をもつた鉄製の支持塔１５を大地に対
して強固に固定している。その支持塔１５の形状
および構成は従来の風力発電装置の支持塔６と同
様に４本の柱７を有し等辺山形鋼または鋼管等の
骨組みによつて組み立てられている。しかし、従
来と異なる点は支持塔１５の根本から先端にゆく
に従つて先細りの形状ではなく、根本から先端ま
で同じ太さを有している、所謂四角柱状を呈して
おり、その４本の柱７の外面は穴や溝、リベツト
やボルト等の窪みや突出部のないなめらかな面を
有しており、また、その４本の柱７の外面はそれ
ぞれの他の柱の外面に対し互いに、支持塔１５の
根本から先端まで充分に平行に組み立てられた垂
直な直線状の軌道面を構成していることである。
その支持塔１５の外面を取り囲んで、支持塔１５
の４本の柱７の軌道面に沿つて車輪（図示せず）
を介し自由に上下移動可能な昇降台１３がワイヤ
ロープ１０により、支持塔１５の頂部に取り付け
られた滑車１１と、支持塔１５の下部に取り付け
られた巻上機１２を介して釣り下げられている。
該昇降台１３はその周囲に２本の同じ直径の円形
の旋回用軌道１４を有しており、それらは上下方
向に適当に隔てられ、ともに水面に対し平行に、
且つ中心点が支持塔１５の中心線上にあるように
取り付けられている。それらの旋回用軌道１４に
沿つて車輪またはベアリング（図示せず）を介し
自由に旋回可能な、１端に垂直な尾翼４、他端に
羽根２およびその羽根軸を通して駆動される発電
機９を有する風車発電機本体３を取り付ける。尾
翼４はその面に当たる風圧によつて風車発電機本
体３を旋回用軌道１４に沿つて旋回させ、常に羽
根２を風向１に対向させる様に働く。以上より、
本発明の風力発電装置は羽根２を常に風向１に対
向させ、羽根軸を通して駆動される発電機９によ
り電力を得る構造となつている。
すなわち本発明の風力発電装置は、羽根２およ
び発電機９を有する風車発電機本体３が支持塔１
５に沿つて支持塔１５の根本から先端まで昇降可
能としてあるから、常時は大空に高く上げて風を
受けて発電し、強風時等の装置に損傷を受ける恐
れがある場合は、事前に地表または安全な高度に
降下させて強風を避けるようにしたものである。
これにより本装置の設計製作に際しては、異常な
強風時に耐えられる構造的強度の考慮は不要とな
り、従来の装置に比較して建設費を大幅に軽減す
ることができるため、全国土のうちのほんの小域
に限られた年間平均風速の強い地域はもとより、
国土の大部分を占める年間平均風速の比較的弱い
地域に対しても装置の建設が可能となり、本発明
の奏する効果は大なるものである。
び発電機９を有する風車発電機本体３が支持塔１
５に沿つて支持塔１５の根本から先端まで昇降可
能としてあるから、常時は大空に高く上げて風を
受けて発電し、強風時等の装置に損傷を受ける恐
れがある場合は、事前に地表または安全な高度に
降下させて強風を避けるようにしたものである。
これにより本装置の設計製作に際しては、異常な
強風時に耐えられる構造的強度の考慮は不要とな
り、従来の装置に比較して建設費を大幅に軽減す
ることができるため、全国土のうちのほんの小域
に限られた年間平均風速の強い地域はもとより、
国土の大部分を占める年間平均風速の比較的弱い
地域に対しても装置の建設が可能となり、本発明
の奏する効果は大なるものである。
また、装置の保守点検修理等も、装置の主要機
構部のある風車発電機本体３を地表面あるいは地
表近くに降下させて作業をおこなうことができる
ため、従来の高所での作業に比べてきわめて容易
なものとなる。
構部のある風車発電機本体３を地表面あるいは地
表近くに降下させて作業をおこなうことができる
ため、従来の高所での作業に比べてきわめて容易
なものとなる。
上記の構造の採用により、安価で保守の容易な
風力発電装置は、無尽蔵のエネルギー源として広
く一般に使用されるようになることが期待でき、
その奏する効果はきわめて大なるものである。
風力発電装置は、無尽蔵のエネルギー源として広
く一般に使用されるようになることが期待でき、
その奏する効果はきわめて大なるものである。
尚、装置の昇降に関しては、支持塔の頂部に異
常な強風を検出する装置や異常な振動を検出する
装置を設け、それらの出力信号を巻上機１２の制
御回路にや羽根２の回転を風車発電機本体３の降
下の防げにならない角度で停止させるブレーキ機
構に導くことにより、異常強風時、地震発生時、
または装置の回転部の不釣合故障発生による支持
塔の異常振動時等には、風車発電機本体３を自動
的に安全な高度に降下させ、装置の倒壊や損償の
拡大を未然に防ぐことが可能である。また、支持
塔１５の内部に梯子等を取り付けることにより、
運転中においても安全に装置の点検をおこなうこ
とも可能である。
常な強風を検出する装置や異常な振動を検出する
装置を設け、それらの出力信号を巻上機１２の制
御回路にや羽根２の回転を風車発電機本体３の降
下の防げにならない角度で停止させるブレーキ機
構に導くことにより、異常強風時、地震発生時、
または装置の回転部の不釣合故障発生による支持
塔の異常振動時等には、風車発電機本体３を自動
的に安全な高度に降下させ、装置の倒壊や損償の
拡大を未然に防ぐことが可能である。また、支持
塔１５の内部に梯子等を取り付けることにより、
運転中においても安全に装置の点検をおこなうこ
とも可能である。
以下に第１実施例の変形例を記述する。その如
何なる変形例も、またそれらの例の組み合わせ
も、その効果は本発明において何ら逸脱するもの
ではない。
何なる変形例も、またそれらの例の組み合わせ
も、その効果は本発明において何ら逸脱するもの
ではない。
第２実施例を第５図を参照して説明する。風車
発電機本体３は羽根２に当たる風圧によるか、ま
たは別に設けられた風向を検知する機器の指示に
より作動する電気機械的な機構の駆動力により、
昇降台１３に取り付けられた旋回用軌道１４に沿
つて支持塔１５の周囲を、羽根２が常に風向１に
背向するよう旋回可能としたものである。
発電機本体３は羽根２に当たる風圧によるか、ま
たは別に設けられた風向を検知する機器の指示に
より作動する電気機械的な機構の駆動力により、
昇降台１３に取り付けられた旋回用軌道１４に沿
つて支持塔１５の周囲を、羽根２が常に風向１に
背向するよう旋回可能としたものである。
第３実施例を第６図を参照して説明する。支持
塔１５をその根本から先端まで同じ太さの円柱形
状としたものである。同様に支持塔１５は円柱、
四角柱に限らず、あらゆる多角柱状とすることが
可能である。
塔１５をその根本から先端まで同じ太さの円柱形
状としたものである。同様に支持塔１５は円柱、
四角柱に限らず、あらゆる多角柱状とすることが
可能である。
第４実施例としては、前記の第１実施例では昇
降台１３はその周囲に２本の旋回用軌道１４を有
していたが、、該旋回用軌道は１本または複数本
とすることも可能である。
降台１３はその周囲に２本の旋回用軌道１４を有
していたが、、該旋回用軌道は１本または複数本
とすることも可能である。
第５実施例として、前記の第１実施例では旋回
用軌道１４は昇降台１３に取り付けられ、その旋
回用軌道１４に沿つて車輪を介して風車発電機本
体３が旋回可能なように取り付けられているが、
本例では旋回用軌道１４を風車発電機本体３に直
接取り付け、旋回用軌道１４が車輪を介して昇降
台１３の周囲を旋回させるようにすることも可能
である。
用軌道１４は昇降台１３に取り付けられ、その旋
回用軌道１４に沿つて車輪を介して風車発電機本
体３が旋回可能なように取り付けられているが、
本例では旋回用軌道１４を風車発電機本体３に直
接取り付け、旋回用軌道１４が車輪を介して昇降
台１３の周囲を旋回させるようにすることも可能
である。
第６実施例として、前記第１実施例では昇降台
１３の昇降用駆動力として、ワイヤロープ１０、
滑車１１、および巻上機１２の組み合わせを用い
たが、それらによらずとも、伸縮シリンダ、チエ
ーン、ネジの応用機構等、如何なる昇降駆動装置
を用いることも可能である。
１３の昇降用駆動力として、ワイヤロープ１０、
滑車１１、および巻上機１２の組み合わせを用い
たが、それらによらずとも、伸縮シリンダ、チエ
ーン、ネジの応用機構等、如何なる昇降駆動装置
を用いることも可能である。
第１図は従来の風力発電装置の一実施例を示す
立面図、第２図は本発明の第１実施列を示す斜視
図、第３図は第１実施例を示す平面図、第４図は
第１実施例の昇降台部を示す斜視図、第５図は第
２実施例を示す斜視図、第６図は第３実施例を示
す斜視図である。 １……風向、２……羽根、３……風車発電機本
体、４……尾翼、５……大地、６……支持塔、７
……柱、８……旋回用案内機構、９……発電機、
１０……ワイヤロープ、１１……滑車、１２……
巻上機、１３……昇降台、１４……旋回用軌道、
１５……支持塔、１６……固定台。
立面図、第２図は本発明の第１実施列を示す斜視
図、第３図は第１実施例を示す平面図、第４図は
第１実施例の昇降台部を示す斜視図、第５図は第
２実施例を示す斜視図、第６図は第３実施例を示
す斜視図である。 １……風向、２……羽根、３……風車発電機本
体、４……尾翼、５……大地、６……支持塔、７
……柱、８……旋回用案内機構、９……発電機、
１０……ワイヤロープ、１１……滑車、１２……
巻上機、１３……昇降台、１４……旋回用軌道、
１５……支持塔、１６……固定台。
Claims (1)
- １ 尾翼４、または電気機械的な機構によつて羽
根２を風向に対向または背向させ、羽根２の公転
力を発電機９の回転力とする風力発電装置におい
て、上下方向の軌道面を有する円柱状または多角
柱状の支持塔１５とその支持塔の外面または軌道
面に沿つて上下移動可能な昇降台１３と、その昇
降台の周囲を、旋回用案内機構を介して水面上を
旋回可能な、羽根２および発電機９を有する風車
発電機本体３とからなることにより、支持塔１５
に沿つて風車発電機本体３を支持塔１５の根本か
ら先端までの任意の高さに固定または昇降させ得
る構造を具備したことを特徴とする風力発電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55139097A JPS5762973A (en) | 1980-10-05 | 1980-10-05 | Wind activated power plant having lift mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55139097A JPS5762973A (en) | 1980-10-05 | 1980-10-05 | Wind activated power plant having lift mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5762973A JPS5762973A (en) | 1982-04-16 |
| JPS6122144B2 true JPS6122144B2 (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=15237416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55139097A Granted JPS5762973A (en) | 1980-10-05 | 1980-10-05 | Wind activated power plant having lift mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5762973A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4616974A (en) * | 1985-07-19 | 1986-10-14 | Walter Andruszkiw | Wind driven power generating apparatus |
| WO2000034650A1 (en) * | 1998-12-09 | 2000-06-15 | Nils Erik Gislason | Improved wind turbine |
| NO324465B1 (no) * | 2006-02-27 | 2007-10-22 | Odd Jahr | Fremgangsmate til montering/ demontering av tunge elementer ved vindkraftverk |
| FR2919903B1 (fr) * | 2007-08-10 | 2011-10-14 | Vergnet | Procede de deplacement de l'ensemble aeromoteur d'un aerogenerateur |
| US8203230B2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-06-19 | General Electric Company | Yaw bearing system |
| KR101024826B1 (ko) | 2010-08-31 | 2011-03-25 | 주식회사 성지공조기술 | 냉각탑의 통풍풍력을 이용한 풍력 발전시스템 |
| DK180872B1 (en) * | 2019-05-02 | 2022-06-08 | Liftra Ip Aps | Self-hoisting crane system and method for hoisting a self-hoisting crane |
| CN113323811B (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-12 | 山东辛丁技术有限公司 | 基于双发电机的风力发电设备 |
-
1980
- 1980-10-05 JP JP55139097A patent/JPS5762973A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5762973A (en) | 1982-04-16 |
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