FR2628830A1 - Heat exchanger diffusor unit - has vane shaft inside tube which allows liq. or gas to be collected or diffused and provides mounting for coupling - Google Patents
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Abstract
Description
( RÉPUBLIQUE FRAN AISE N' de publication: 2 628 830 (à n'utiliser que Pour(FRENCH REPUBLIC Publication No. 2,628,830 (to be used only for
les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIETÉ: INDUSTRIELLE G e" DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national: 88 03666 PARIS THE NATIONAL INSTITUTE REPRODUCTIVE ORDERS) OF THE PROPERTY: INDUSTRIAL INDUSTRIAL PROPERTY G e n National Registration: 88 03666 PARIS
) Int Cl4: F 28 F 5/04.) Int Cl4: F 28 F 5/04.
@ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1@ APPLICATION FOR PATENT OF INVENTION A1
È Date de dépôt: 18 mars 1988. (D) Demandeur(s) BEUGRAS Hervé Marc. - FR. Date Date of deposit: 18 March 1988. (D) Applicant (s) BEUGRAS Hervé Marc. - FR.
) Priorité) Priority
@ Inventeur(s): Hervé Marc Beugras. @ Inventor (s): Hervé Marc Beugras.
Date de la mise à disposition du public de la Date of the public availability of the
demande: BOPI " Brevets " no 38 du 22 septembre 1989. application: BOPI "Patents" No. 38 of 22 September 1989.
() Références à d'autres documents nationaux appa- () References to other national documents appearing
rentés: () Titulaire(s): ( Mandataire(s) : () Holder (s): (Representative (s)
(5 Dispositif diffuseur pour circuit d'échange à courants croisés avec une paroi d'échange mobile ou fixe. (5) Diffuser device for cross-flow exchange circuit with a mobile or fixed exchange wall.
( L'invention a pour objet un dispositif qui permet, lors- 21 qu'une paroi annulaire, conique ou tronconique est soumise à (The invention relates to a device which allows, when an annular wall, conical or frustoconical is subjected to
un mouvement de rotation, I'amélioration de l'échange ther- rotation, the improvement of the heat exchange
mique. Cette dernière peut également s'appliquer au cas d'une 2 nomic. The latter can also apply to the case of a 2
paroi annulaire soumise à un mouvement de translation. annular wall subjected to a translation movement.
En se référant à la figure, cas d'une paroi conique soumise à Referring to the figure, case of a conical wall subject to
la rotation, le cône 21 est entraîné par l'axe flasque-bride 2. the rotation, the cone 21 is driven by the flange-flange axis 2.
Un tube injecteur 3 permet l'amenée du médium d'échange à I. ra,; qtravers une aube de diffusion 42 mobile ou non. Un cône de diffusion 5 permet une distribution radiale. La distribution annulaire est as"urée par les pièces 21 et 42: le retour est An injector tube 3 allows the exchange medium to be fed to I. ra; qtravers dv broadcast 42 mobile or not. A diffusion cone 5 allows radial distribution. The annular distribution is urged by the pieces 21 and 42: the return is
I assuré par la partie périphérique de l'axe flasque-bride 2. I provided by the peripheral portion of the flange-flange axis 2.
oC N IL D Vente des fescicules àt I'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de le Convention --75732 PARIS CEDEX 15 O C N IL D Sale of the slips to the NATIONAL PRIMERIE, 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15
I 26288-30I 26288-30
La présents invention a pour objet à titre de produit industriel nouveau un dispositif qui permet l'amélioration ce l'echange thermique entre un fluide ou un gaz et une surface d'échange animée d'un mouvement de translation ou de rotation.Le présent système s'apparente à S un diffuseur radial permettant une distribution périphérique annulaire de l'élément d'échange;ceci assurant: - le maintient de la vitesse périphérique de l'élément d'échange; - la limitation de l'effet pelliculaire du &: * la rugosité des surfaces; * la viscosité de l'élément d'échange; $ la force centrifuge et la force centripéde; (Ce dernier étant souvent la cause d'une corrosion du aux surchauffes locale). - La diminution des débits de l'élément d'échange; - La limitation des résistances particulières à l'écoulement avec une The subject of the present invention is, as a new industrial product, a device which makes it possible to improve the thermal exchange between a fluid or a gas and an exchange surface driven by a translational or rotational movement. is similar to S a radial diffuser for annular peripheral distribution of the exchange element, this ensuring: - maintaining the peripheral speed of the exchange element; - the limitation of the film effect of &: * the roughness of the surfaces; * the viscosity of the exchange element; centrifugal force and centriped force; (The latter is often the cause of local corrosion overheating). - The decrease of the debits of the exchange element; - The limitation of particular resistance to flow with a
diminution de l'èffet Carnot-Bordas. reduction of the Carnot-Bordas effect.
Actuellement certains procédés industriels emploient des pièces annulaires mues en rotation et portées à des températures élevées.Le mode de refroidissement retenu consiste au remplissage des parties évidées avec un fort taux de renouvellement horaire;sans pour autant diminuer les gradients de températures dans la matiére.Ce qui a pour effets une altération prématurée des caractéristiques de la matière d'une part et d'autre part des contraintes de dilation qui provoquent des contraintes de cisaillement au niveau du réseau critallin (tapures At present, certain industrial processes use annular parts that are rotated and brought to high temperatures. The cooling method used consists in filling the recessed parts with a high rate of hourly renewal, without reducing the temperature gradients in the material. which has the effect of premature deterioration of the characteristics of the material on the one hand and on the other hand dilation constraints which cause shear stresses at the level of the critical network (taps).
de trempes pour les aciers:cassures avec fissurations). quenching for steels: fractures with cracks).
Le dispositif,objet de la présente invention,est remarquable en ce qu'il comporte un ensemble de pièces adaptables aux différentes formes de surfaces pouvant servir à un échange thermique. D'autre part le mode d'assemblage des différentes pièces permet soit le montage fixe de The device, object of the present invention, is remarkable in that it comprises a set of parts adaptable to different forms of surfaces that can be used for heat exchange. On the other hand the method of assembly of the different parts allows either the fixed mounting of
0 l'aube de distribution;soit le montage mobile de cette dernière. 0 the dawn of distribution, or the mobile assembly of the latter.
La combinaison des particularités ci-dessus citées permet à titre indicatif et nullement limitatif de citer différents cas d'application: pièce annulaire soumise à un mouvement de: - rotation: montage de l'aube de distribution: cas i:.fixe cas 2: mobile en rotation - translation: montage de l'aube de distribution avec The combination of the above mentioned particularities allows for indicative and not limiting to mention various application cases: annular piece subjected to a movement of: - rotation: assembly of the distribution blade: case i: .fixe case 2: mobile in rotation - translation: assembly of the distribution vane with
2 26288302 2628830
fiasques avant et arrière et pièces d'injection: cas 1: ensemble fixe en rotation; front and rear flaps and injection parts: case 1: fixed assembly in rotation;
mobile en translation.mobile in translation.
cas 2: ensemble mobile en rotation et translation. - pièce annulaire tronconique soumise à un mouvement de: - rotation: montage de l'aube de distribution: cas 1: fixe cas 2: mobile en rotation - pièce conique soumise à un mouvement de: - rotation: montage de l'aube de distribution: cas 1: fixe cas 2: mobile en rotation - pièce annulaire fixe: montage de l'aube de distribution avec flasques avant et arrière et pièces d'injection: cas 1: ensemble fixe en rotation; case 2: moving assembly in rotation and translation. - frustoconical annular piece subjected to a movement of: - rotation: assembly of the distribution vane: case 1: fixed case 2: mobile in rotation - conical part subjected to a movement of: - rotation: assembly of the vane of distribution : case 1: fixed case 2: mobile in rotation - fixed annular part: assembly of the distribution vane with front and rear flanges and injection parts: case 1: set fixed in rotation;
mobile en translation.mobile in translation.
cas 2: ensemble mobile encase 2: mobile assembly in
rotation et translation.rotation and translation.
cas r: ensemble mobile en rotation et case r: moving assembly in rotation and
fixe en translation.fixed in translation.
- pièce annulaire tronconique fixe: montage de l'aube de distribution avec flasques avant et 23 arrière et pièces d'injection: cas 1: ensemble fixe en rotation; - fixed frustoconical annular piece: assembly of the distribution blade with front and rear flanges 23 and injection parts: case 1: fixed assembly in rotation;
cas 2: ensemble mobile en rotation.case 2: moving assembly in rotation.
- piece conique fixe: montage de l'aube de distribution avec flasques avant et arrière et pièces d'injection: cas 1: ensemble fixe en rotation; - fixed conical part: assembly of the distribution blade with front and rear flanges and injection parts: case 1: fixed assembly in rotation;
cas 2: ensemble pmobile en rotation. case 2: pmobile set in rotation.
L'ensemble des pièces d'injection est composé par: une aube de diffusion amménagée de canaux permettant une distribution Z5 périphérique et radiale de l'élément échange.Ceci permettant en fonction du nombre de canaux et de leurs sections d'assurer un échange optimum entre les paroies d'échanges cet élément. Les canaux face aux paroies rur -1-' ut nicc Lc ni 'a>a E ' i CDO1 CDo E L C r. ai.,- a i.- --M Lt WUlUtaiii i > _J-.-.E -It _. - n i a > ".,-, m EE ' mc-. E,..L. 'a -$U.,-J:mJ.- r ru The set of injection parts is composed of: an amménagée diffusing vane of channels allowing a peripheral and radial distribution Z5 of the element exchange. This allowing according to the number of channels and their sections to ensure an optimum exchange between the parages of exchanges this element. The canals facing the rural parishes of Lc and Cd. ai., - a -M- WUlUtaiii i> _J -.-. ## EQU2 ## where: ## EQU1 ##
%OC piC'M ri luuOCrc3 lu c n m uc1-am'c. t a. % OC piC'M ri luuOCrc3 read c n m uc1-am'c. t a.
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cI-t- icguidalaiexr=LCà r > -O Er Eo.OWE U-t- uCUi.CiEC'a..>'ai.- CcLa -. This is the case of the EC-O-ECU.
LOWCTE tulitE 6 flO.-.4eM>-0teO.4Ldur- L-4CO11 MI C.-iU..'1c" U l L... a.. . LOWCTE tulitE 6 flO .-. 4eM> -OteO.4Ldur- L-4CO11 MI C.-iU .. '1c "U l L ... a ...
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O... u. Mi,. La E 4 '4- TJEWE eL, CL...OMM--..- ai>.-- c 0 W.- lu Ud $ a 'a c I Dli ai E1 -a E CL. Or. Mid,. ## STR5 ##
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EuifJW CL1 a. U'W'> 1-o0.la90u> (1_5. -s-nia..a à (15E _ 44--E 0 LE *i 0. EuifJW CL1 a. ## STR5 ##
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W.-i fa-. O.>m'aa lm -ac- -tu CD -.4,:.W-. U l O.i-t gd W 42k.Sc M-0E k.-. l-. c i ci O Eo - C> 0 r Ci., -- W.-i fa-. O. has given me CD-4, W. U.I.-t gd W 42k.Sc M-0E k.-. l-. C i ci O Eo - C> 0 r Ci., -
O C>UniSU-. IE 1 fJ-13.-4i0 4E.-# M l i Onu5>5iW E.4c i-o --E4 Cr f 1 G 4J O. E -1].,-q 4- * 'a '- 44 L4 E. 4,'--...0 u.U.-3'-4 k.'J CU.u U 4 n 4. c 2 0 C i i 44, O- Ili CI. a 0O.Wk.E > > C.cW LE a. E W01 E U k.3 i1 ru niW-.4.--'4-niW:: -On o.-"1u.:u,. 1n E oa.. 4î-k.' "c".1ia--o.- E n.-. -I 6 4 D E c' o, X -. I W --J U > u n --.,,:..,. k OaaS Ok.-4q. 4 4 C-1v 01aoln t),,11.000U ',-" O,.!. O '4..--a--.. >.>E-*W+,-. -..E.IJ'OO (b 'aI- ni1 L." 17t O. r0- 'a --,- c n "o k. ni t >, x13,1 -lu::3..- IO ai on C P Iur3'IOUIix09 " ' I.i,01CLl rd 1-L tg1.-. E--,CD.,-.I1 tu a4-io-ou aO a1i W-4à c (U,: 1 GS c a-0E:E "I uO k.k0.EtlE 'O k.. tg -I fil U CL E 1 O C> UniSU-. ## EQU1 ## where ## EQU1 ## where ## STR2 ## 4, u-3'-4 k.'C CU.u U 4 n 4. c 2 0 C ii 44, O- Ili CI. a 0O.Wk.E>> C.cW LE a. ## EQU1 ##, ## STR2 ## wherein: ## STR1 ##                     4, C-1, 01a, and 11,000,000. O '4 ..-- a-- ..>.> E- * W +, -. ## EQU1 ## ## STR1 ## ## STR2 ## ## STR2 ## On the basis of the present invention, there is shown in FIGS. : E "I uO k.k0.EtlE 'O k .. tg -I thread U CL E 1
0EO >j Ci (j)i. 0f 'a,,_L-iCtm,--0 R-.E 0-LaiU '4-*0 kiO<Ea. E1C Di.n a 0. ]. 0EO> j Ci (j) i. ## STR5 ## wherein R 1. E1C Di.n to 0.].
>IIIJ.-0E,:c a..iti1l UI.J Lk.I U Lf-.4-.-" iEc.O fa-E-- WjtO-1-J I 0' tuUc Ci >u-C CL--'.--. - -coco 'a-au E'U4nik. WUOELa4 U1Si *0EWCL'<UIi. InJ u: _l U.1 E:3 E W 0. -t> &Numsp;                         - -coco 'a-au E'U4nik WUOELa4 U1Si * 0EWCL' <UIi.InJ u: _l U.1 E: 3 EW 0. -t>
OJ,-CU "O:a OcT,U.4 rol, -0'-rc4.Ma -IJ--r > c.i 'E - OJ, -CU "O: a OcT, U.4 rol, -0'-rc4.Ma -IJ - r> c.i 'E -
:M-E aUt 1 u I coU. O'..cUl, - -, nk.a.--,LIEu,, C t,+:-a E -14 nOC Ua-, fil Z O O E E En u IE: 3 -.4 E. WS f.,f.c.u.1 iW c E 'aCIruE 'l k. ri Uai 0L u,:-.4Wo L- o," k.-,,--aWE.',o,0WU,..c-oe..c.4--4-4.4 E.- u4 E. -'acc ' m..L E.. -o, ru-, -m0101r G 1 E.--..-. C. 0,1IL J.O DlaJ: E k.IU 13.0 J >0].4.U-, C l:3 ".k. O4 u - --aL.-.' 11100 O - *+ck.u Ol '-- -... P-j J"LCm 1 UUa. E 0-14-'JJ0LJ.-uIp4 I Il UI L. aI<U(CoC. HlOw,.i t...4:::1IE- U U ol..-. 1 inCgI-H ai0 o fil. e r-, t.m:::J3ci *.,IO] 0 j : M-E aUt 1 u I coU. ## EQU1 ## where: ## EQU1 ## 1 iW c E 'aCIruE' l k. ## STR1 ## wherein: ## STR5 ## E.A. -'acc 'm..L E .. -o, ru-, -m0101r G 1 E .- ..-. C. 0.1IL OJ DlaJ: E k.IU 13.0 J> 0] .4.U -, C l: 3 ".k. O4 u - -. ## STR2 ## ## STR1 ## ## STR1 ## ## STR2 ## ..4 ::: 1IE- UU ol ..-. 1 inCgI-H ai0 o wire. E r-, tm ::: J3ci *., IO] 0 j
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4 - 26288304 - 2628830
- soit avec un méplat pour un montage fixe sur la bride de fixation sur l'aube de difusion ou deux piétages à 120 pour montage avec - either with a flat surface for a fixed mounting on the mounting flange on the difusion vane or two 120-foot frames for mounting with
vis pointeaux.needle screws.
- soit avec gorges à circlips pour effectuer un montage libre en - or with circlip grooves for a free mounting in
rotation et bloqué en translation.rotation and locked in translation.
Quelque soit le montage réalisé;il est très important d'assurer un blocage en translation du tube d'injection afin d'éviter une diminution Whatever the assembly, it is very important to ensure a locking in translation of the injection tube to avoid a decrease
ou une obstruction du circuit d'échange.Dans le cas d'une aube entrai- or an obstruction of the exchange circuit. In the case of an active dawn
née en rotation;par exemple;il est envisageable d'avoir une pièce born in rotation, for example, it is possible to have a room
unique constitant le système tube d'injection-aube de diffusion. unique constitating the injection-dye diffusion tube system.
A la sortie du tube un cone sera réalise de façon à limiter les At the exit of the tube a cone will be realized in order to limit the
résistances particulières à l'écoulement. special resistances to the flow.
* Les tolérances d'usinage de la bride de fixation tiendront compte du mode d'étanchéité(montage fixe: - étanchéité totale;montage libre: étanchéité tournante);le centrage de cette dernière sera réalisé per son diamètre extérieur dans le lamage de l'aube de diffusion.La fixation de cette bride sera assurée par vis à tête noyée afin de ne pas diminuer la section du circuit arrière servant soit au retour soit à l'injection.Les taraudages dans l'aube de diffusion seront réalisés borgnes de façon a s'affranchir des problèmes d'étanchéité entre les circuits avant et arriére.Dans le cas d'un blocage en rotation assuré par un méplat sur le tube d'injection,le plat servant au blocage sera monté dans un lamage sur la face arrière de cette bride.Les tetes des vis de fixation seront noyées et les * The machining tolerances of the mounting flange will take into account the sealing mode (fixed mounting: - total sealing, free installation: rotating seal), the centering of the latter will be realized by its outside diameter in the countersink of the Diffusion vane.The fixing of this flange will be ensured by screws with embedded head so as not to decrease the section of the rear circuit serving either the return or the injection. The threads in the diffusion vane will be made blind so as to to overcome the problems of sealing between the front and rear circuits.In the case of a rotational locking provided by a flat on the injection tube, the plate used for blocking will be mounted in a countersink on the back side of this flange.The heads of the fixing screws will be drowned and the
taraudages dans la bride seront borgnes. tapping in the flange will be blind.
* une flasque bride avant: - appartenant à la pièece necessitant un échange thermique;ces paroies permettront d'augmenter la surface d'échange.Dans ce cas le mode de fixation tiendra compte des modes de réalisations et de la maintenabilité: + montage type flasque bride:fixation par vis + montage en flasque:fixation par soudure appartenant au système aube-tube d'injecton;la fixation sera * flange front flange: - belonging to the room requiring a heat exchange, these walls will increase the exchange surface.In this case the method of attachment will take into account the embodiments and maintainability: + flange type mounting flange: screw fixing + flange mounting: weld fixing belonging to the injecton aube-tube system;
assuré par vis sur l'aube de diffusion. ensured by screws on the dawn of diffusion.
une flasque bride arrière: - appartenant à la pièce necessitant un échange thermique;ces paroles permettront d'augmenter la surface d'échange.Dans ce cas le a flange back flange: - belonging to the room requiring a heat exchange, these words will increase the exchange surface.In this case the
26288.3026288.30
mode de fixation tiendra compte des modes de réalisations et de la maintenabilité: + montage type flasque bride:fixation par vis + montage en flasque:fixation par soudure - appartenant au système aube-tube d'injecton;la fixation sera assuré Fixing method will take into account the modes of realization and the maintainability: + assembly flange type flange: fastening by screws + mounting in flange: fixing by welding - belonging to the system dawn-tube of injecton; the fixation will be ensured
par vis sur l'aube de diffusion.by screw on the dawn of diffusion.
Deux formes d'éxécutions de l'invention sont décrites ci-après C titre indicatif et nullement limitatif en se référant aux dessins annexés. La figure 1 est une vue de face en coupe,d'une pièce annulaire 10 entrainée en rotation par un axe flasque bride 2.La figure 2 est une vue de face en coupe,d'une pièce conique 20 entrainée en rotation par un axe flasque bride 2.Dans l'axe flasque bride;un tube injecteur central 3 permet l'injection;par exemple;de l'élément d'échange.Les aubes de diffusions 41 et 42 sont respectivement fixées sur les paroies d'échanges 11 et 21.Le tube injecteur 3 traverse ces dernières grace à la flasque bride 6 qui permet s - le maintient du tube injecteur en position par rapport au cone de diffusion 5:blocage en translation assuré par 2 circlips 7;montés en Two embodiments of the invention are described below C indicative and in no way limitative with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional front view of an annular piece 10 rotated by a flange flange pin 2. FIG. 2 is a sectional front view of a conical piece 20 driven in rotation by an axis flange flange 2.In the flange flange axis, a central injector tube 3 allows injection, for example, the exchange element.The diffusion vanes 41 and 42 are respectively fixed on the exchange walls 11 and 21.The injector tube 3 passes through the latter through the flange flange 6 which allows s - the maintenance of the injector tube in position relative to the diffusion cone 5: locking in translation provided by 2 circlips 7; mounted in
gorge sur la pièce 3.throat on piece 3.
- d'assurer l'étanchéité entre le circuit injection et retour;en comprimant une bague d'étanchéité à frottement radial 8,sur l'aube de diffusion.Afin d'augmenter l'efficacité de cette bague S;un joint torique 9 est monté juste avant:centrage du tube injecteur dans - Sealing between the injection and return circuit by compressing a radial friction sealing ring 8, on the diffusion vane.In order to increase the efficiency of this ring S, an O-ring 9 is mounted just before: centering the injector tube in
l'aube de diffusion 41 ou 42.the broadcast dawn 41 or 42.
L'élément arrivant par le tube injecteur 3 s'épanouit sur le cone de diffusion 5;empreinte les canaux frontaux CFI et CF2.Ces derniers dirigent cet élément d'échange vers les canaux d'échanges CE1 et CE2.Le retour est assuré par les canaux CR1 et CR2 jusqu'au lamage de l'aube de diffusion face à l'axe bride 2;la section périphérique permettant The element arriving via the injector tube 3 blossoms on the diffusion cone 5, imprints the frontal channels CFI and CF2.The latter direct this exchange element towards the exchange channels CE1 and CE2. the channels CR1 and CR2 up to the counterbore of the diffusion vane facing the flange axis 2;
la collecte et l'évacuation.collection and evacuation.
il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés mais ils constituent seulement des exemples auxquels de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant de la présente invention. it is understood that the present invention is not limited to the embodiments described and shown but they are only examples to which many modifications can be made without departing from the present invention.
2628830.2628830.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8803666A FR2628830A1 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Heat exchanger diffusor unit - has vane shaft inside tube which allows liq. or gas to be collected or diffused and provides mounting for coupling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8803666A FR2628830A1 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Heat exchanger diffusor unit - has vane shaft inside tube which allows liq. or gas to be collected or diffused and provides mounting for coupling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2628830A1 true FR2628830A1 (en) | 1989-09-22 |
Family
ID=9364473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8803666A Withdrawn FR2628830A1 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Heat exchanger diffusor unit - has vane shaft inside tube which allows liq. or gas to be collected or diffused and provides mounting for coupling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2628830A1 (en) |
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-
1988
- 1988-03-18 FR FR8803666A patent/FR2628830A1/en not_active Withdrawn
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Title |
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