JPS6340582B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6340582B2 JPS6340582B2 JP58071868A JP7186883A JPS6340582B2 JP S6340582 B2 JPS6340582 B2 JP S6340582B2 JP 58071868 A JP58071868 A JP 58071868A JP 7186883 A JP7186883 A JP 7186883A JP S6340582 B2 JPS6340582 B2 JP S6340582B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- magnetic field
- poles
- crud
- fluid
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/23—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
- B03C1/24—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
- B03C1/253—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a linear motor
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流体、例えば原子炉冷却材中のクラツ
ドを傾斜した状態で回転する磁場を利用して分離
させるようにしたクラツド分離装置に関するもの
である。
ドを傾斜した状態で回転する磁場を利用して分離
させるようにしたクラツド分離装置に関するもの
である。
クラツド分離装置は、原子炉冷却材の管路途中
に設けられて、クラツド（Fe2O3、Fe3O4などの
酸化鉄微粒子）を分離除去するために使用され
る。
に設けられて、クラツド（Fe2O3、Fe3O4などの
酸化鉄微粒子）を分離除去するために使用され
る。
一般の原子炉では、炉心で発生した熱を取り出
すために、原子炉の種類に応じて、軽水、ナトリ
ウム、炭酸ガス、ヘリウムガスなどの流体、原子
炉冷却材が使用されている。
すために、原子炉の種類に応じて、軽水、ナトリ
ウム、炭酸ガス、ヘリウムガスなどの流体、原子
炉冷却材が使用されている。
ところで、原子炉圧力容器、配管などには高品
質鋼などの構成材料が多く使用されており、原子
炉運転中の放射性熱エネルギ等による侵食作用な
どの影響で、放射性腐食生成物として前記クラツ
ドが発生して原子炉冷却材に混入し、管路を循環
する現象が発生するといわれている。これらのク
ラツドは、極めて少量であり、かつ、原子炉の運
転歴、構成材料の相違により左右されるものであ
るが、粒子の大きさが１〜10ミクロンメートル
（μｍ）程度で、次第に成長する傾向を示すこと
が観測されている。これらのクラツドは微粒子で
あるために、通常の原子炉の運転には影響を及ぼ
さないものと考えられている。
質鋼などの構成材料が多く使用されており、原子
炉運転中の放射性熱エネルギ等による侵食作用な
どの影響で、放射性腐食生成物として前記クラツ
ドが発生して原子炉冷却材に混入し、管路を循環
する現象が発生するといわれている。これらのク
ラツドは、極めて少量であり、かつ、原子炉の運
転歴、構成材料の相違により左右されるものであ
るが、粒子の大きさが１〜10ミクロンメートル
（μｍ）程度で、次第に成長する傾向を示すこと
が観測されている。これらのクラツドは微粒子で
あるために、通常の原子炉の運転には影響を及ぼ
さないものと考えられている。
しかしながら、クラツドが懸濁した状態で原子
炉冷却材中に含まれるため、流速の遅い個所、ま
たは停止時にクラツドが沈降し堆積する。これ等
はCO60を含む放射性生成物であり、高線量を有
するもので空間線量を著しく高くする。従つて被
ばくの原因ともなり、また原子炉系の精密機器等
への付着等が原子炉運転上の機能および安定性に
支障を来たす事ともなる。かつ、堆積クラツドを
除去するために管体の一部交換などが必要となる
などの問題点が残されている。
炉冷却材中に含まれるため、流速の遅い個所、ま
たは停止時にクラツドが沈降し堆積する。これ等
はCO60を含む放射性生成物であり、高線量を有
するもので空間線量を著しく高くする。従つて被
ばくの原因ともなり、また原子炉系の精密機器等
への付着等が原子炉運転上の機能および安定性に
支障を来たす事ともなる。かつ、堆積クラツドを
除去するために管体の一部交換などが必要となる
などの問題点が残されている。
本発明は前記背景を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、クラツドが磁性体であ
ることに着目して、進行交番磁界の作用によりク
ラツドを移動させる方法である。この場合、流体
を分離容器上部から抜く事で流路の方向が上向き
かげんになる可能性があり、除去率の低下を招く
可能性を考え、配列した永久磁石を回転方向に対
して下部を遅れ側にネジる事に依り構成される進
行磁界がその角度と直角の進行（回転）方向斜め
下方に向き、流体の舞い上がりに対しクラツドが
引き込まれないような挙動をし、従つて除去率の
向上に結び付く。このようにしてクラツドを効率
よく分離除去し、原子力発電施設の健全性を向上
させることにある。
その目的とするところは、クラツドが磁性体であ
ることに着目して、進行交番磁界の作用によりク
ラツドを移動させる方法である。この場合、流体
を分離容器上部から抜く事で流路の方向が上向き
かげんになる可能性があり、除去率の低下を招く
可能性を考え、配列した永久磁石を回転方向に対
して下部を遅れ側にネジる事に依り構成される進
行磁界がその角度と直角の進行（回転）方向斜め
下方に向き、流体の舞い上がりに対しクラツドが
引き込まれないような挙動をし、従つて除去率の
向上に結び付く。このようにしてクラツドを効率
よく分離除去し、原子力発電施設の健全性を向上
させることにある。
これらの目的を達成するため、本発明において
は、原子炉冷却材を導くためのリング状の水平断
面を有する反応室を設け、該反応室に近接してそ
の周方向に相対回転させられる如く複数の磁石を
設け、該磁石が、周方向に隣り合う極を異極と
し、その対向方向が傾斜状態で上部から下部にか
けて次第に傾斜角が大きくなる関係に配置するこ
とを特徴としている。
は、原子炉冷却材を導くためのリング状の水平断
面を有する反応室を設け、該反応室に近接してそ
の周方向に相対回転させられる如く複数の磁石を
設け、該磁石が、周方向に隣り合う極を異極と
し、その対向方向が傾斜状態で上部から下部にか
けて次第に傾斜角が大きくなる関係に配置するこ
とを特徴としている。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図および第２図において、符号１で示すも
のはリング状容器である。このリング状容器１
は、軸線方向を上下に合わせた真円筒状の外側壁
１ａと内側壁１ｂとの間に、原子炉冷却材（例え
ば軽水）が供給されるリング状の反応室２が設け
られた構成とされるとともに、支持架台３上に固
定されている。前記反応室２は、上下方向に配設
した仕切壁４により遮蔽され、この仕切壁４付近
の上部および下部に設けられた流体入口５および
流体出口６により、原子炉冷却材が循環させられ
ている管路などに連結されている。また、仕切壁
４に近接した位置、前記反応室２の底部にはクラ
ツド貯留部７が設けられている。なお、流体出口
６は底部から若干上方に離れた位置で反応室２と
連通させられて、クラツド貯留部７との干渉を避
けるようになつている。
のはリング状容器である。このリング状容器１
は、軸線方向を上下に合わせた真円筒状の外側壁
１ａと内側壁１ｂとの間に、原子炉冷却材（例え
ば軽水）が供給されるリング状の反応室２が設け
られた構成とされるとともに、支持架台３上に固
定されている。前記反応室２は、上下方向に配設
した仕切壁４により遮蔽され、この仕切壁４付近
の上部および下部に設けられた流体入口５および
流体出口６により、原子炉冷却材が循環させられ
ている管路などに連結されている。また、仕切壁
４に近接した位置、前記反応室２の底部にはクラ
ツド貯留部７が設けられている。なお、流体出口
６は底部から若干上方に離れた位置で反応室２と
連通させられて、クラツド貯留部７との干渉を避
けるようになつている。
また、前記反応室２の半径方向両側には、原子
炉冷却材中のクラツドに磁場を作用させるための
複数の磁石（永久磁石など）８Ａ，８Ｂ，９Ａ，
９Ｂが周方向に沿つて配設される。これら磁石８
Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂは、第１図ないし第３図に
示すように、外側支持枠１０および内側支持枠１
１に相互に次の関係を持つように一体に取りつけ
られるものである。すなわち、各磁石は、反応室
２を挾む対向極が異極（Ｎ極とＳ極、あるいはＳ
極とＮ極）であり、周方向に隣り合う極が異極で
あり、反応室２に対向させられる一つの極を形成
している全体形状が円筒面上に沿つて周方向の一
方向（後述する回転方向）に第３図に示すように
湾曲させられ、また、周方向の相互間隔が上下に
わたつて同一とされ、かつ、第４図に示すように
周方向に隣り合う磁極（第４図例では磁極の縁
部）の対向方向が、上部から下部にかけて水平方
向との傾斜角を次第に大きくする如く配置されて
いる。なお、第２図および第４図例では、一つの
極を形成する磁石が上下に複数分割されたブロツ
クを一体化した構造とされている。
炉冷却材中のクラツドに磁場を作用させるための
複数の磁石（永久磁石など）８Ａ，８Ｂ，９Ａ，
９Ｂが周方向に沿つて配設される。これら磁石８
Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂは、第１図ないし第３図に
示すように、外側支持枠１０および内側支持枠１
１に相互に次の関係を持つように一体に取りつけ
られるものである。すなわち、各磁石は、反応室
２を挾む対向極が異極（Ｎ極とＳ極、あるいはＳ
極とＮ極）であり、周方向に隣り合う極が異極で
あり、反応室２に対向させられる一つの極を形成
している全体形状が円筒面上に沿つて周方向の一
方向（後述する回転方向）に第３図に示すように
湾曲させられ、また、周方向の相互間隔が上下に
わたつて同一とされ、かつ、第４図に示すように
周方向に隣り合う磁極（第４図例では磁極の縁
部）の対向方向が、上部から下部にかけて水平方
向との傾斜角を次第に大きくする如く配置されて
いる。なお、第２図および第４図例では、一つの
極を形成する磁石が上下に複数分割されたブロツ
クを一体化した構造とされている。
そして、前記両支持枠１０，１１は、外側ガイ
ドレール１２および内側ガイドレール１３上に、
複数の車輪１４を介して載置され、複数の磁石８
Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂが反応室２を挾んで回転す
る構造とされている。かつ、第１図に示す各磁石
の配置関係が変化しないように、両支持枠１０，
１１は同期機構１５で連結されている。
ドレール１２および内側ガイドレール１３上に、
複数の車輪１４を介して載置され、複数の磁石８
Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂが反応室２を挾んで回転す
る構造とされている。かつ、第１図に示す各磁石
の配置関係が変化しないように、両支持枠１０，
１１は同期機構１５で連結されている。
この同期機構１５は、外側支持枠１０の外周に
一体に設けられた外歯ギヤ１６と、この外歯ギヤ
１６に噛合するピニオン１７と、このピニオン１
７に噛合する連結ギヤ１８，１９と、連結ギヤ１
９に噛合するピニオン２０と、前記内側支持枠１
１の内周に一体に設けられてピニオン２０に噛合
する内歯ギヤ２１とから構成されており、回転自
在とされた両支持枠１０，１１の間に水平回転方
向の位置ずれが発生しないように、ギヤ比を設定
して一体回転させるものであり、図示構造例に限
定されるものではない。
一体に設けられた外歯ギヤ１６と、この外歯ギヤ
１６に噛合するピニオン１７と、このピニオン１
７に噛合する連結ギヤ１８，１９と、連結ギヤ１
９に噛合するピニオン２０と、前記内側支持枠１
１の内周に一体に設けられてピニオン２０に噛合
する内歯ギヤ２１とから構成されており、回転自
在とされた両支持枠１０，１１の間に水平回転方
向の位置ずれが発生しないように、ギヤ比を設定
して一体回転させるものであり、図示構造例に限
定されるものではない。
さらに、前記同期機構１５には駆動機構２２が
連結されて、前記各磁石が同期回転移動をする如
く構成されている。すなわち、駆動機構２２は、
モータ２３と、このモータ２３の回転力を前記ピ
ニオン１７に伝達する駆動ギア２４とからなり、
例えば毎秒３〜10回程度の強磁場を原子炉冷却材
中のクラツドに作用させる構成とされている。
連結されて、前記各磁石が同期回転移動をする如
く構成されている。すなわち、駆動機構２２は、
モータ２３と、このモータ２３の回転力を前記ピ
ニオン１７に伝達する駆動ギア２４とからなり、
例えば毎秒３〜10回程度の強磁場を原子炉冷却材
中のクラツドに作用させる構成とされている。
以上の如く構成されているクラツド分離装置の
作用について以下説明する。
作用について以下説明する。
原子炉冷却材が流体入口５から反応室２内に送
り込まれると、浮遊状態となつているクラツド
は、各磁石の形成する磁場の作用で、原子炉冷却
材の粘性に抗して磁極の付近などに移動しようと
する。この場合、各磁石は第１図に示す如く対向
極が異極であることからそれ等の構成する強い磁
場に引かれて、第１図で示すように外側壁１ａ、
内側壁１ｂの付近に収集されつつ進行磁界にのつ
て周方向に流体に打つ勝ちつつ移動されて行く。
このクラツドの整列状態は、第１図にＣで示すよ
うに外側壁１ａまたは内側壁１ｂに近接し、第４
図に鎖線で示すように異極の対向方向に沿う如く
なる。この異極の対向方向は、第４図に傾斜角
θ1，θn，θ2nで示すように、水平回転方向に対し
て下方に向かつて傾斜し、かつ、上部から下部に
かけて傾斜角が次第に大きくなる。
り込まれると、浮遊状態となつているクラツド
は、各磁石の形成する磁場の作用で、原子炉冷却
材の粘性に抗して磁極の付近などに移動しようと
する。この場合、各磁石は第１図に示す如く対向
極が異極であることからそれ等の構成する強い磁
場に引かれて、第１図で示すように外側壁１ａ、
内側壁１ｂの付近に収集されつつ進行磁界にのつ
て周方向に流体に打つ勝ちつつ移動されて行く。
このクラツドの整列状態は、第１図にＣで示すよ
うに外側壁１ａまたは内側壁１ｂに近接し、第４
図に鎖線で示すように異極の対向方向に沿う如く
なる。この異極の対向方向は、第４図に傾斜角
θ1，θn，θ2nで示すように、水平回転方向に対し
て下方に向かつて傾斜し、かつ、上部から下部に
かけて傾斜角が次第に大きくなる。
したがつて、駆動機構２２により両支持枠１
０，１１が回転させられると、各磁石の回転とと
もに斜め下方進行方向に交番進行磁界が発生す
る。流体中に懸濁するクラツドは流体が上方に、
又は、舞い上がり現象にあつてもその流れから離
脱し進行交番磁界に乗つてその方向に分離される
（流体の舞い上がり現象から磁気的にクラツドを
押える作用）。傾斜角度が大きくなることと、ク
ラツドが下方に移動するにしたがつて浮遊状態か
ら両側壁１ａ，１ｂ付近に集結して密度が高い状
態となつて自重による落下も期待できるようにな
ることに起因して、反応室２の上部より下部の方
が著しく表われる。
０，１１が回転させられると、各磁石の回転とと
もに斜め下方進行方向に交番進行磁界が発生す
る。流体中に懸濁するクラツドは流体が上方に、
又は、舞い上がり現象にあつてもその流れから離
脱し進行交番磁界に乗つてその方向に分離される
（流体の舞い上がり現象から磁気的にクラツドを
押える作用）。傾斜角度が大きくなることと、ク
ラツドが下方に移動するにしたがつて浮遊状態か
ら両側壁１ａ，１ｂ付近に集結して密度が高い状
態となつて自重による落下も期待できるようにな
ることに起因して、反応室２の上部より下部の方
が著しく表われる。
また、反応室２の一点については、磁石の回転
により例えば３〜10Hz程度の交番磁場が作用し
て、異極間の反転強磁場によつて、交番磁界が構
成される。発生する進行磁界にのつたクラツドは
冷却材の粘性が抵抗を受け、進行磁界より遅れた
形で移動をするのであるが、回転によつて順次発
生する進行磁界がそれを受けとめる様な形で究極
的に仕切壁４まで導かれ、また、仕切壁４に沿つ
てクラツド貯留部７に収集されることになる。以
下、クラツド貯留部７に集められたクラツドは適
宜取り出されて処理されるものである。
により例えば３〜10Hz程度の交番磁場が作用し
て、異極間の反転強磁場によつて、交番磁界が構
成される。発生する進行磁界にのつたクラツドは
冷却材の粘性が抵抗を受け、進行磁界より遅れた
形で移動をするのであるが、回転によつて順次発
生する進行磁界がそれを受けとめる様な形で究極
的に仕切壁４まで導かれ、また、仕切壁４に沿つ
てクラツド貯留部７に収集されることになる。以
下、クラツド貯留部７に集められたクラツドは適
宜取り出されて処理されるものである。
次いで、各磁石についての説明を補足すると、
永久磁石に代えて電磁石（直流または交流）とす
ることが可能であり、また、リング状容器１の外
周壁１ａまたは内周壁１ｂの一方のみに、回転す
る磁石を設けてもよい。さらに磁石の形状は、周
方向に隣り合う異極間に形成される磁界が、対向
方向と直交する方向にほぼ平等磁界となる如く円
滑な曲線状として、磁化されたクラツドを下方に
ずれ易くすることが理想的であるが、磁石を複数
分割して磁極の縁部に強力な磁場が発生するよう
な場合でも、主となる磁力線の方向を回転方向下
方に傾斜させるようにすることにより、交番磁場
によりクラツドの下方への移動効果を持たせるこ
とができるものである。
永久磁石に代えて電磁石（直流または交流）とす
ることが可能であり、また、リング状容器１の外
周壁１ａまたは内周壁１ｂの一方のみに、回転す
る磁石を設けてもよい。さらに磁石の形状は、周
方向に隣り合う異極間に形成される磁界が、対向
方向と直交する方向にほぼ平等磁界となる如く円
滑な曲線状として、磁化されたクラツドを下方に
ずれ易くすることが理想的であるが、磁石を複数
分割して磁極の縁部に強力な磁場が発生するよう
な場合でも、主となる磁力線の方向を回転方向下
方に傾斜させるようにすることにより、交番磁場
によりクラツドの下方への移動効果を持たせるこ
とができるものである。
なお、各磁石を支持している両支持枠１０，１
１は、中心軸に支持されて回転自在となる構造な
どであつてもよく、また、磁石を回転させる代り
にリング状容器を回転させるようにして、クラツ
ドに遠心力を作用させ、これに内向させた磁石に
より磁場を作用させる如くしてもよい。
１は、中心軸に支持されて回転自在となる構造な
どであつてもよく、また、磁石を回転させる代り
にリング状容器を回転させるようにして、クラツ
ドに遠心力を作用させ、これに内向させた磁石に
より磁場を作用させる如くしてもよい。
これらの説明で明らかなように、本発明によれ
ば次の効果を奏することができる。
ば次の効果を奏することができる。
原子炉冷却材中にクラツドが混入している場
合に、循環路の途中でクラツドを分離除去し、
原子力発電施設の健全性を高めることができ
る。
合に、循環路の途中でクラツドを分離除去し、
原子力発電施設の健全性を高めることができ
る。
回転させることにより直流磁場を交番進行磁
界に変換してクラツドに磁場を作用させるよう
にしているため、造粒効果を得る。従つて大粒
化する事により除去率を向上させることができ
る。
界に変換してクラツドに磁場を作用させるよう
にしているため、造粒効果を得る。従つて大粒
化する事により除去率を向上させることができ
る。
進行磁界を斜め下方に向ける事により（磁石
を傾斜配列する）流体の舞い上がり（流体のう
ず流および乱流）に左右されずクラツドを押え
る作用をし除去率の向上を計る事が出来る。
を傾斜配列する）流体の舞い上がり（流体のう
ず流および乱流）に左右されずクラツドを押え
る作用をし除去率の向上を計る事が出来る。
クラツド収集効率を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す一部を切欠し
た平面図、第２図は第１図の−線に沿う矢視
断面図、第３図は磁石の形状を示す斜視図、第４
図は磁石の作用を説明する展開図である。 １……リング状容器、１ａ……外側壁、１ｂ…
…内側壁、２……反応室、４……仕切壁、５……
流体入口、６……流体出口、８Ａ，８Ｂ，９Ａ，
９Ｂ……磁石、１０……外側支持枠、１１……内
側支持枠、１５……同期機構、２２……駆動機
構。
た平面図、第２図は第１図の−線に沿う矢視
断面図、第３図は磁石の形状を示す斜視図、第４
図は磁石の作用を説明する展開図である。 １……リング状容器、１ａ……外側壁、１ｂ…
…内側壁、２……反応室、４……仕切壁、５……
流体入口、６……流体出口、８Ａ，８Ｂ，９Ａ，
９Ｂ……磁石、１０……外側支持枠、１１……内
側支持枠、１５……同期機構、２２……駆動機
構。
Claims (1)
- １ 流体に磁場を作用させるようにしたクラツド
分離装置において、流体が供給されるリング状の
水平断面を有する反応室と、該反応室に近接した
位置にその周方向に沿つて反応室と相対回転させ
られる如く設けた複数の磁石とを備え、前記磁石
が、反応室の周方向に隣り合う極を異極として配
設され、該異極の対向方向が前記相対回転方向の
下方に向けて傾斜させられるとともに、その傾斜
角が上部から下部にかけて次第に大きくなる如く
配置された構成とされることを特徴とするクラツ
ド分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58071868A JPS59196765A (ja) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | クラツド分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58071868A JPS59196765A (ja) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | クラツド分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196765A JPS59196765A (ja) | 1984-11-08 |
| JPS6340582B2 true JPS6340582B2 (ja) | 1988-08-11 |
Family
ID=13472919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58071868A Granted JPS59196765A (ja) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | クラツド分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196765A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101814844B1 (ko) | 2012-12-17 | 2018-01-04 | 유겐가이샤 쇼난 엔지니어링 | 자기 인라인 필터 |
-
1983
- 1983-04-23 JP JP58071868A patent/JPS59196765A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196765A (ja) | 1984-11-08 |
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