JPS6179187A - 核融合装置のバンパリミタ - Google Patents
核融合装置のバンパリミタInfo
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- JPS6179187A JPS6179187A JP59200586A JP20058684A JPS6179187A JP S6179187 A JPS6179187 A JP S6179187A JP 59200586 A JP59200586 A JP 59200586A JP 20058684 A JP20058684 A JP 20058684A JP S6179187 A JPS6179187 A JP S6179187A
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- JP
- Japan
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- limiter
- bumper
- melting point
- point alloy
- tile
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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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は核融合装置の真空容器内壁に装着したバンパリ
ミタに関する。
ミタに関する。
トカマク型核融合装置の真空容器にはプラズマからの輻
射高進プラズマ粒子およびプラズマへ入射されて透過し
に高速中性粒子から内壁を保護するにめに、真壁容器内
壁にバンパリミタが収付けらｎている。このパンバリミ
グ１１一般に４５応力を数和し、プラズマ崩壊時の也磁
力全低減するため多くの小さなタイルを並ぺて構成され
、このタイルｔヱ高原子番号の不純物例えばＦｅやＣｒ
等の生成防止という４点から、低原子番号材例えばグラ
ファイト等で作らｎるか、または低原子番号材をタイル
の表面に被覆して作らＣていに。
射高進プラズマ粒子およびプラズマへ入射されて透過し
に高速中性粒子から内壁を保護するにめに、真壁容器内
壁にバンパリミタが収付けらｎている。このパンバリミ
グ１１一般に４５応力を数和し、プラズマ崩壊時の也磁
力全低減するため多くの小さなタイルを並ぺて構成され
、このタイルｔヱ高原子番号の不純物例えばＦｅやＣｒ
等の生成防止という４点から、低原子番号材例えばグラ
ファイト等で作らｎるか、または低原子番号材をタイル
の表面に被覆して作らＣていに。
に
拡大図である。円環状の真空容器（１）の内壁にはタイ
ル（２）を多数並べて敷つめて、それぞれのタイル１２
）をボルト（３）で真空容器（１）に取付Ｃす、ボルト
（１）の頭部はタイル（２）と同じ材料の栓（４）全タ
イル（２）に埋込んで＠護したバンパリミタ（５）が構
成さｔていた。
ル（２）を多数並べて敷つめて、それぞれのタイル１２
）をボルト（３）で真空容器（１）に取付Ｃす、ボルト
（１）の頭部はタイル（２）と同じ材料の栓（４）全タ
イル（２）に埋込んで＠護したバンパリミタ（５）が構
成さｔていた。
真空容器（１）（二はガス通路（６）が多数配設されて
、核融合装置の運転中はプラズマ（７）からのバンパリ
ミタ（５）への入熱を放出して冷却するための冷却ガス
馨、また真空容器（１）！ベーキングする場合Ｃｆ工卯
熱用の加熱ガスを流していた。またバンパリミタ（５）
にはプラズマ（７）から輻射や高エネルギ粒子の肉央等
によって非常Ｃ；大きな入熱があり、特に真望谷器の大
円円径側を工廠流束をガス冷却では処理できない程大き
いので、ガス通路（６）内に冷却管（８）を設Ｃす、冷
却水乞流してタイル（２１および真空容器（１）を冷却
するよう域ニしていｚｏ し刀）しながら、刀）かるバンパリミタ（５）の構成に
は欠の様な問題点があった。
、核融合装置の運転中はプラズマ（７）からのバンパリ
ミタ（５）への入熱を放出して冷却するための冷却ガス
馨、また真空容器（１）！ベーキングする場合Ｃｆ工卯
熱用の加熱ガスを流していた。またバンパリミタ（５）
にはプラズマ（７）から輻射や高エネルギ粒子の肉央等
によって非常Ｃ；大きな入熱があり、特に真望谷器の大
円円径側を工廠流束をガス冷却では処理できない程大き
いので、ガス通路（６）内に冷却管（８）を設Ｃす、冷
却水乞流してタイル（２１および真空容器（１）を冷却
するよう域ニしていｚｏ し刀）しながら、刀）かるバンパリミタ（５）の構成に
は欠の様な問題点があった。
［１１Ｄ−Ｔ核反応プラズマの場８は、反応の結果冬瓜
の中性子が生じて冷却管（８）内の水は中性子（−よっ
て放射化さｎ易いため、冷却水鎖環装置およびその配Ｕ
系ｆ二は本格的な放射味シールドが必要であり、冷却水
陥環のための設備の規模が大きくなる。
の中性子が生じて冷却管（８）内の水は中性子（−よっ
て放射化さｎ易いため、冷却水鎖環装置およびその配Ｕ
系ｆ二は本格的な放射味シールドが必要であり、冷却水
陥環のための設備の規模が大きくなる。
（２） 冷却省（８）内の冷却水を完全に抜（ことは
困難である定め、真空容器（１１のベーキング時に加熱
用ガスの熱量が冷却水に吸収されてしまい、加熱ガスを
ガス通路（６）を流して真空容器（１）およびバンパリ
ミタ（５）を効率良くベーキングすることが困難である
。
困難である定め、真空容器（１１のベーキング時に加熱
用ガスの熱量が冷却水に吸収されてしまい、加熱ガスを
ガス通路（６）を流して真空容器（１）およびバンパリ
ミタ（５）を効率良くベーキングすることが困難である
。
（３１大規模な放射線遮蔽をすることなく核融盆装ｋｃ
近すけるよう５二する之めシニ、真壁容器（１）を低誘
導放射化材の一つであるアルミニウム合金で作る場合が
ある。この積台（二は真空容器ｆｉｌの温曵が高くなる
と、いわゆるアルミニウム合金の過時効が問題となり、
冷却水を流してもタイル（２）に入る熱流束はりも水冷
却による熱伝導率がｔ求るか（二手さい定め、真空容器
ｆｌ）の確度が容易化材料の過時効！ＫＹｇえてしまい
、アルミニウム含金の過時効が進んで材料強度が低下し
て真空容器（１１の信頼性が損われる。このため従来の
パンバリミタの構成ｔエネルギ密度の高い、コンパクト
な核融合装置（二速用することができない。
近すけるよう５二する之めシニ、真壁容器（１）を低誘
導放射化材の一つであるアルミニウム合金で作る場合が
ある。この積台（二は真空容器ｆｉｌの温曵が高くなる
と、いわゆるアルミニウム合金の過時効が問題となり、
冷却水を流してもタイル（２）に入る熱流束はりも水冷
却による熱伝導率がｔ求るか（二手さい定め、真空容器
ｆｌ）の確度が容易化材料の過時効！ＫＹｇえてしまい
、アルミニウム含金の過時効が進んで材料強度が低下し
て真空容器（１１の信頼性が損われる。このため従来の
パンバリミタの構成ｔエネルギ密度の高い、コンパクト
な核融合装置（二速用することができない。
本発明は、低融点合金の融解熱によって蓄熱してバンパ
リミタや真空容器の温曳上昇をおさえる、構造が間車で
、信頼性が高く、シかもパルス運転を行うエネルギ密度
の大きい核融合装置（二も適用できる核融合装置のバン
パリミタを提供することｔ目的とする。
リミタや真空容器の温曳上昇をおさえる、構造が間車で
、信頼性が高く、シかもパルス運転を行うエネルギ密度
の大きい核融合装置（二も適用できる核融合装置のバン
パリミタを提供することｔ目的とする。
本発明は前記目的！達成するための手段として、低融点
せ金奢バンバリミタのタイルの内部、あるいはタイルの
近傍に埋め込み、かつ前記低融点合金の近傍に冷却ガス
通路ン設けて冷却ガスン流して冷却するようにしに核融
合装置のバンパリミタを提係する。すなわち、プラズマ
運転中はバンパリミタに入る熱を低融点含金の融解熱に
よって吸収して一担低融点合金に貯え、プラズマ運転休
止時間中に貯えた然ン冷却ガスによって放熱して、バン
パリミタやｒｃ苗容器のＶｍ ｌＪｊを低融点合金の融
点近傍におさえるようにしたものである。
せ金奢バンバリミタのタイルの内部、あるいはタイルの
近傍に埋め込み、かつ前記低融点合金の近傍に冷却ガス
通路ン設けて冷却ガスン流して冷却するようにしに核融
合装置のバンパリミタを提係する。すなわち、プラズマ
運転中はバンパリミタに入る熱を低融点含金の融解熱に
よって吸収して一担低融点合金に貯え、プラズマ運転休
止時間中に貯えた然ン冷却ガスによって放熱して、バン
パリミタやｒｃ苗容器のＶｍ ｌＪｊを低融点合金の融
点近傍におさえるようにしたものである。
以下本発明の一実施例を第１図、第２図および第３囚χ
参照して説明する。第ｌ因、第２図および第３図におい
て第６内および第７図と同じ作用をする部品は同一符号
としたので説明を求省略する。
参照して説明する。第ｌ因、第２図および第３図におい
て第６内および第７図と同じ作用をする部品は同一符号
としたので説明を求省略する。
第１図１ユおいて異なる所はガス通路＋６１ Ｃに冷却
管（８）がな（、バンパリミタ（５）は第２図および第
３図（二示す構造シーなっている。第２図および第３因
において、低融点合金（８）例えはビスマス合貧ヲ封入
したドーナツ状の封入容器（ｌｔｌ￥、四角形の主タイ
ルαυと副タイル（１２１の対向した而（二それ七ね設
けらした溝（ｌ ｌａ ）と（１２ａ）との形成する凹
部に伏み込んで田看させ、王タイルαυと副タイル住３
との間に封人容器ｉｌｌを挾み込んだまま一体にしてボ
ルト（３）で副タイル（１２＋側を真空容器ｔｘｔの内
壁に固定し、か刀する構成のタイル全多数並べてバンパ
リミタ（５）を構成している。主タイル圓と副タイル（
１２１とは低原子番号材例えばグラファイトで、またに
低原子番号材を被覆して作らしている。まに低融点合金
（９）の各紙は主タイルαＤの絵入ご！〜Ｑｔ七融点合
金の総融解熱で吸収しきるように決めている。
管（８）がな（、バンパリミタ（５）は第２図および第
３図（二示す構造シーなっている。第２図および第３因
において、低融点合金（８）例えはビスマス合貧ヲ封入
したドーナツ状の封入容器（ｌｔｌ￥、四角形の主タイ
ルαυと副タイル（１２１の対向した而（二それ七ね設
けらした溝（ｌ ｌａ ）と（１２ａ）との形成する凹
部に伏み込んで田看させ、王タイルαυと副タイル住３
との間に封人容器ｉｌｌを挾み込んだまま一体にしてボ
ルト（３）で副タイル（１２＋側を真空容器ｔｘｔの内
壁に固定し、か刀する構成のタイル全多数並べてバンパ
リミタ（５）を構成している。主タイル圓と副タイル（
１２１とは低原子番号材例えばグラファイトで、またに
低原子番号材を被覆して作らしている。まに低融点合金
（９）の各紙は主タイルαＤの絵入ご！〜Ｑｔ七融点合
金の総融解熱で吸収しきるように決めている。
ａ＋二作用を説明する。プラズマ運転時に主タイル（ｌ
υに大きな入熱があると、この熱は主タイルσυ全伝等
して低融点合金（９）に伝わる。低融点合金（９）は温
度が融点を越えると固体かり液体への相反化が生じ、融
解熱に相当するｆＡａＷ周囲刀）ら吸収する。この時、
低融点合金＋９１全体が完全に肢体になるまでは主タイ
ル（１１１，副タイルｔｌ’Ｊおよび真空容器（１）の
温■は低融点合金（９）の融点近傍の温度でほぼ一定に
保たれる。プラズマ運転が終了して主タイル（Ｉｌｌの
入熱が無くなると、低融点片金（９）に貯えらｎ、 ７
ｊ ；＾は、ガス通路（６）を遡る冷却ガス（二よって
徐々に除去されて低融点合金（９）に再び固体になり始
め１次のプラズマ運転を開始するまでにはもとの状態に
戻る。
υに大きな入熱があると、この熱は主タイルσυ全伝等
して低融点合金（９）に伝わる。低融点合金（９）は温
度が融点を越えると固体かり液体への相反化が生じ、融
解熱に相当するｆＡａＷ周囲刀）ら吸収する。この時、
低融点合金＋９１全体が完全に肢体になるまでは主タイ
ル（１１１，副タイルｔｌ’Ｊおよび真空容器（１）の
温■は低融点合金（９）の融点近傍の温度でほぼ一定に
保たれる。プラズマ運転が終了して主タイル（Ｉｌｌの
入熱が無くなると、低融点片金（９）に貯えらｎ、 ７
ｊ ；＾は、ガス通路（６）を遡る冷却ガス（二よって
徐々に除去されて低融点合金（９）に再び固体になり始
め１次のプラズマ運転を開始するまでにはもとの状態に
戻る。
すなわち、プラズマ運転中にプラズマからの輻射や高エ
ネルギ粒子の１吋突等１；よってバンパリミタ＋５１に
生ずる燕祉が大きくなると、この発生熱は低融点合金（
９）により効率よく吸収されるため！：、従来のように
冷却水の様な放射化さｎ易い？＠却媒体！用いることな
く、バンパリミタ（５）の主タイル圓、副タイルａりや
真空容器（１）の壁等の温度を低（おさえることかでき
、従って構成部材の熱変形、熱応力、クリープおよび過
時効による強は低下といった同一を解決することができ
る。
ネルギ粒子の１吋突等１；よってバンパリミタ＋５１に
生ずる燕祉が大きくなると、この発生熱は低融点合金（
９）により効率よく吸収されるため！：、従来のように
冷却水の様な放射化さｎ易い？＠却媒体！用いることな
く、バンパリミタ（５）の主タイル圓、副タイルａりや
真空容器（１）の壁等の温度を低（おさえることかでき
、従って構成部材の熱変形、熱応力、クリープおよび過
時効による強は低下といった同一を解決することができ
る。
１４区および第５因争工他の芙施例であって、四角形の
タイル（ＩＪに一方の面は平に、他方の而（二はｔｌＪ
！１尾状の溝（ｌ釦ンが形成されている。鳩尾状の頭を
形成しこの期の内部の空所に低融点合金（９）を封入し
に到人容器礎υは一方の細（なっている側を真空容器（
１）に浴接などで１看さしている。この封入谷器圓の鳩
尾状の期をタイル（１３の’ａ （１３ａ） ｒ二神通
して封入容器Ｉの頭部をタイル（１３１に術者させ、填
料する［Ｉｕ間に′ｅ仮住んおよび一対のコツタ（１（
ｉｎ） 、（１６ｂ）をす申入してタイルｔｔｉを封入
容器αａに固定させている。波Ｆ１ａ５１はタイルＵり
と封入容器０旬との間の接触圧力をａ＝すると共に、タ
イル０の熱膨張を吸収する。封入容器Ｉは内部の低融点
合金（９）に熱移励を円滑（二行う之めフィンα７）が
付（すられている。
タイル（ＩＪに一方の面は平に、他方の而（二はｔｌＪ
！１尾状の溝（ｌ釦ンが形成されている。鳩尾状の頭を
形成しこの期の内部の空所に低融点合金（９）を封入し
に到人容器礎υは一方の細（なっている側を真空容器（
１）に浴接などで１看さしている。この封入谷器圓の鳩
尾状の期をタイル（１３の’ａ （１３ａ） ｒ二神通
して封入容器Ｉの頭部をタイル（１３１に術者させ、填
料する［Ｉｕ間に′ｅ仮住んおよび一対のコツタ（１（
ｉｎ） 、（１６ｂ）をす申入してタイルｔｔｉを封入
容器αａに固定させている。波Ｆ１ａ５１はタイルＵり
と封入容器０旬との間の接触圧力をａ＝すると共に、タ
イル０の熱膨張を吸収する。封入容器Ｉは内部の低融点
合金（９）に熱移励を円滑（二行う之めフィンα７）が
付（すられている。
作用は前記の一実光例とほぼ同機である。すなわち、プ
ラズマ運転時にバンパリミタ（５）のタイル［３１に生
じる熱は低融点合金（９）の融解熱によって一度蓄熱さ
れ、プラズマ運転休止時間中に真空容器（１）に設（す
られたガス通路（６）を流ｎる冷却ガスによって除去さ
ｎる。真空容器（１）とタイル（１３とは＠接接触して
おらず、しかも低融点合金ｔ９） ｔ：！封入容器Ｉに
直接封入されているので、封入容器（１３１と低融点合
金（９）との間のｆ５交侠は非常（；艮いためプラズマ
生成運転に非常（二重要な役割を担う真空容器（１１の
温隻上昇ンおさえ、熱変形、１５応力、クリープや過時
効による強度低下等Ｙ防止することができる。
ラズマ運転時にバンパリミタ（５）のタイル［３１に生
じる熱は低融点合金（９）の融解熱によって一度蓄熱さ
れ、プラズマ運転休止時間中に真空容器（１）に設（す
られたガス通路（６）を流ｎる冷却ガスによって除去さ
ｎる。真空容器（１）とタイル（１３とは＠接接触して
おらず、しかも低融点合金ｔ９） ｔ：！封入容器Ｉに
直接封入されているので、封入容器（１３１と低融点合
金（９）との間のｆ５交侠は非常（；艮いためプラズマ
生成運転に非常（二重要な役割を担う真空容器（１１の
温隻上昇ンおさえ、熱変形、１５応力、クリープや過時
効による強度低下等Ｙ防止することができる。
以上のように本発明響二よれば、プラズマ運転時Ｃニバ
ンパリミタ（二発生する大きな熱を低融点合金の融解ｊ
Ｗｋを利用して低融点合金に一度蓄熱するよう≦二し、
プラズマ運転停止時に低融点合金から冷却ガスに放熱し
て固化するようにしたので、バンパリミタの人、ｔＡ３
ｉｔが大きい場合（−も従来のような放射化さｒＪ！＋
い冷却水を用いる必要がなく、バンパリミタのタイルや
具窄容器寺の構成部材のｌ黒度を低融点合金の融点近傍
の／Ｍ度にほぼ一定にすることができる。すなわち、バ
ンパリミタや具認答器等の構成部材の熱変形、熱りし、
力、クリープおよびＮＪ時効による強度低下という問題
点ン容易に解決することができ、エネルギｄ爽の大きい
核ｒａ合装！１にも容易１：適用でき、し刀）も冷却水
循環ム直等の余分な設備が不要で、しかも高信順のバン
パリミタを得ることができるなどのすぐれた効果がある
。
ンパリミタ（二発生する大きな熱を低融点合金の融解ｊ
Ｗｋを利用して低融点合金に一度蓄熱するよう≦二し、
プラズマ運転停止時に低融点合金から冷却ガスに放熱し
て固化するようにしたので、バンパリミタの人、ｔＡ３
ｉｔが大きい場合（−も従来のような放射化さｒＪ！＋
い冷却水を用いる必要がなく、バンパリミタのタイルや
具窄容器寺の構成部材のｌ黒度を低融点合金の融点近傍
の／Ｍ度にほぼ一定にすることができる。すなわち、バ
ンパリミタや具認答器等の構成部材の熱変形、熱りし、
力、クリープおよびＮＪ時効による強度低下という問題
点ン容易に解決することができ、エネルギｄ爽の大きい
核ｒａ合装！１にも容易１：適用でき、し刀）も冷却水
循環ム直等の余分な設備が不要で、しかも高信順のバン
パリミタを得ることができるなどのすぐれた効果がある
。
第１図は本発明の核融台装置紅のバンパリミタの一実施
例を示す縦断面図、第２凶は第１図のＹ都乞示す拡大Ｎ
、断面凶、第３図は第２因のＩ−１線に沿う１鵡曲面凶
、第４１凶は他の芙施すＩｎ示す拡大模折面ＩＮ、第５
図は第４凶の■−ｖ保に沿う縦断面図、弔６図は従来の
核１触合装置のバンパリミタを示すａ・を断面囚、第７
囚は第６図のＸ部乞示す拡大［折面区である。
例を示す縦断面図、第２凶は第１図のＹ都乞示す拡大Ｎ
、断面凶、第３図は第２因のＩ−１線に沿う１鵡曲面凶
、第４１凶は他の芙施すＩｎ示す拡大模折面ＩＮ、第５
図は第４凶の■−ｖ保に沿う縦断面図、弔６図は従来の
核１触合装置のバンパリミタを示すａ・を断面囚、第７
囚は第６図のＸ部乞示す拡大［折面区である。
Claims (3)
- （１）真空容器内壁に低原子番号材のタイルを多数並置
してプラズマから真空容器を保護する核融合装置のバン
パリミタにおいて、前記タイルの内部または近傍に低融
点合金を埋設し、前記低融点合金の近傍に冷却ガス通路
を設けたことを特徴とする核融合装置のバンパリミタ。 - （２）低融点合金を封入した封入容器を２個のタイルの
対向する面に設けた溝部に密着させ前記タイルを一体に
して真空容器内壁に固定したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の核融合装置のバンパリミタ。 - （３）頭部を鳩尾状に形成してその中に低融点合金を封
入した封入容器の一方をタイルに設けた鳩尾状の溝に密
着させ、他方を真空容器内壁に固定したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の核融合装置のバンパリミ
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200586A JPS6179187A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 核融合装置のバンパリミタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200586A JPS6179187A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 核融合装置のバンパリミタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179187A true JPS6179187A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16426805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200586A Pending JPS6179187A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 核融合装置のバンパリミタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179187A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335994U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-08 | ||
| JPS6373186A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | 川崎重工業株式会社 | 高熱流束受熱装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575840U (ja) * | 1980-06-09 | 1982-01-12 | ||
| JPS5724878A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Citizen Watch Co Ltd | Movement construction of mini pointer indication type electronic wrist watch |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59200586A patent/JPS6179187A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575840U (ja) * | 1980-06-09 | 1982-01-12 | ||
| JPS5724878A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Citizen Watch Co Ltd | Movement construction of mini pointer indication type electronic wrist watch |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335994U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-08 | ||
| JPS6373186A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | 川崎重工業株式会社 | 高熱流束受熱装置 |
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