JP2000249476A - 摺動部、可動部のシール方法および装置 - Google Patents
摺動部、可動部のシール方法および装置Info
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 鉄鋼製造工程特に製鋼工程の転炉、電気炉の
ＣＯ排ガス処理分野を始めとして種々の分野において、
摺動部や可動部から内部の気体が漏出したり、外部の空
気が内部に侵入したりするのを簡便に防止するシール方
法および装置。 【解決手段】 摺動部または可動部の間隙にシール部材
１〜３を２重以上に配設し、シール部材１、２間の空間
６に気体を充填し、該気体の圧力をシール部材内外の圧
力よりも高く維持するように供給量を調整しながら気体
を空間６に供給する。
ＣＯ排ガス処理分野を始めとして種々の分野において、
摺動部や可動部から内部の気体が漏出したり、外部の空
気が内部に侵入したりするのを簡便に防止するシール方
法および装置。 【解決手段】 摺動部または可動部の間隙にシール部材
１〜３を２重以上に配設し、シール部材１、２間の空間
６に気体を充填し、該気体の圧力をシール部材内外の圧
力よりも高く維持するように供給量を調整しながら気体
を空間６に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼製造工程を始
めとする製造業等の種々の分野において、摺動部や可動
部から内部の気体が漏出したり、外部の空気が内部に侵
入したりするのを防止するための摺動部、可動部のシー
ル方法および装置に関する。
めとする製造業等の種々の分野において、摺動部や可動
部から内部の気体が漏出したり、外部の空気が内部に侵
入したりするのを防止するための摺動部、可動部のシー
ル方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、鉄鋼製造工程において、有毒
であるＣＯ含有ガスを扱う装置やＣＯ含有ガスを通すダ
クトは非常に多い。特に製鋼工程の転炉・電気炉ではＣ
Ｏを含有する排ガスが多量に発生し、安全対策上、排ガ
ス処理には細心の注意を要する。また、最近は、この排
ガスの潜熱および顕熱を利用してスクラップを予熱する
ことも行われているが、この場合、ＣＯ含有ガスの漏出
防止とともに、系外からの空気の侵入によるガス組成の
変化やガス温度の低下の防止も必要となってくる。
であるＣＯ含有ガスを扱う装置やＣＯ含有ガスを通すダ
クトは非常に多い。特に製鋼工程の転炉・電気炉ではＣ
Ｏを含有する排ガスが多量に発生し、安全対策上、排ガ
ス処理には細心の注意を要する。また、最近は、この排
ガスの潜熱および顕熱を利用してスクラップを予熱する
ことも行われているが、この場合、ＣＯ含有ガスの漏出
防止とともに、系外からの空気の侵入によるガス組成の
変化やガス温度の低下の防止も必要となってくる。
【０００３】より具体的な例を挙げると、最近スクラッ
プの予熱装置としてロータリーキルンが用いられるよう
になっており、ロータリーキルン内では排ガス顕熱によ
る予熱および排ガス中のＣＯの２次燃焼による予熱が行
われる。ロータリーキルンは円筒状の炉を傾斜させて回
転させ、内容物を転動させながら加熱したり還元したり
するものであり、円筒状の炉の両端側で回転部分と固定
部分との間に摺動部があり、その摺動部をいかにシール
するかが重要である。従来は、ロータリーキルン内は負
圧で内部ガスも無毒なものが多かったので、摺動部のシ
ールも熱効率を考慮した程度のものが多かったが、スク
ラップ溶解炉の前面に設置されるスクラップ予熱用のロ
ータリーキルンでは、ＣＯを多量に含有した排ガスを使
用し、しかも溶解炉操業での炉内圧の変動の影響を受け
てロータリーキルン内の炉圧も変動し、正圧となること
もある。そこで、内外気体の漏出や侵入を防止できるシ
ールが要求されるようになってきた。
プの予熱装置としてロータリーキルンが用いられるよう
になっており、ロータリーキルン内では排ガス顕熱によ
る予熱および排ガス中のＣＯの２次燃焼による予熱が行
われる。ロータリーキルンは円筒状の炉を傾斜させて回
転させ、内容物を転動させながら加熱したり還元したり
するものであり、円筒状の炉の両端側で回転部分と固定
部分との間に摺動部があり、その摺動部をいかにシール
するかが重要である。従来は、ロータリーキルン内は負
圧で内部ガスも無毒なものが多かったので、摺動部のシ
ールも熱効率を考慮した程度のものが多かったが、スク
ラップ溶解炉の前面に設置されるスクラップ予熱用のロ
ータリーキルンでは、ＣＯを多量に含有した排ガスを使
用し、しかも溶解炉操業での炉内圧の変動の影響を受け
てロータリーキルン内の炉圧も変動し、正圧となること
もある。そこで、内外気体の漏出や侵入を防止できるシ
ールが要求されるようになってきた。
【０００４】また、転炉での精錬中に、転炉とその上部
の排ガスダクトにつながるフードとの隙間を塞ぐために
スカートが用いられる。このスカートはフードの外側を
上下に昇降する構造となっているが、スカートとフード
との間のシールには水封式と無水式とがある。水封式は
シール性がよく、多く採用されているが、装置が複雑で
メンテナンス性に問題がある。無水式は装置としては簡
便であるが、スカート内部とフード外面との摺動部のシ
ール性に問題がある。
の排ガスダクトにつながるフードとの隙間を塞ぐために
スカートが用いられる。このスカートはフードの外側を
上下に昇降する構造となっているが、スカートとフード
との間のシールには水封式と無水式とがある。水封式は
シール性がよく、多く採用されているが、装置が複雑で
メンテナンス性に問題がある。無水式は装置としては簡
便であるが、スカート内部とフード外面との摺動部のシ
ール性に問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水封式のよ
うに複雑な装置を用いることなく、簡便に摺動部や可動
部をシールすることのできるシール方法および装置を提
供することを目的とする。一般に摺動部、可動部のシー
ル装置として、小型であったり、温度条件として常温に
近い場合はスイベルジョイント方式が常用されている。
これはゴム製のパッキンを使用しており耐久性に限界が
ある。また、大型の装置のシール部への適用もあまり例
がない。本発明は、こうしたスイベルジョイント方式の
適用がむずかしい、比較的大型で、使用温度環境が高い
摺動部あるいは可動部へ適用することにより、従来の問
題点を安価に解決できる。
うに複雑な装置を用いることなく、簡便に摺動部や可動
部をシールすることのできるシール方法および装置を提
供することを目的とする。一般に摺動部、可動部のシー
ル装置として、小型であったり、温度条件として常温に
近い場合はスイベルジョイント方式が常用されている。
これはゴム製のパッキンを使用しており耐久性に限界が
ある。また、大型の装置のシール部への適用もあまり例
がない。本発明は、こうしたスイベルジョイント方式の
適用がむずかしい、比較的大型で、使用温度環境が高い
摺動部あるいは可動部へ適用することにより、従来の問
題点を安価に解決できる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のシール方法は、
摺動部または可動部の間隙にシール部材を２重以上に配
設し、シール部材間の空間に気体を充填し、該気体の圧
力をシール部材内外の圧力よりも高く維持するように供
給量を調整しながら気体を該空間に供給することを特徴
とする摺動部、可動部のシール方法である。前記気体と
しては、具体的条件に応じて空気を用いることもある
し、窒素やアルゴン等の不活性ガスを用いることもあ
る。
摺動部または可動部の間隙にシール部材を２重以上に配
設し、シール部材間の空間に気体を充填し、該気体の圧
力をシール部材内外の圧力よりも高く維持するように供
給量を調整しながら気体を該空間に供給することを特徴
とする摺動部、可動部のシール方法である。前記気体と
しては、具体的条件に応じて空気を用いることもある
し、窒素やアルゴン等の不活性ガスを用いることもあ
る。
【０００７】また、本発明のシール装置は、摺動部また
は可動部の間隙にシール部材を２重以上に配設し、シー
ル部材間の空間への供給量調整機能を有する気体供給装
置と、該空間内の気圧測定装置とを備えたことを特徴と
する摺動部、可動部のシール装置である。
は可動部の間隙にシール部材を２重以上に配設し、シー
ル部材間の空間への供給量調整機能を有する気体供給装
置と、該空間内の気圧測定装置とを備えたことを特徴と
する摺動部、可動部のシール装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の基本的考え方を示
す。
す。
【０００９】まず、本発明では、摺動部または可動部の
シールすべき間隙にシール部材を２重以上に配設する。
図１に示したのは、シール部材１、２、３を３重に配設
した例であるが、多く配設するほどシール性が向上す
る。そして、シール部材間、図１に示した例ではシール
部材１とシール部材２との間の空間６に気体を充填す
る。
シールすべき間隙にシール部材を２重以上に配設する。
図１に示したのは、シール部材１、２、３を３重に配設
した例であるが、多く配設するほどシール性が向上す
る。そして、シール部材間、図１に示した例ではシール
部材１とシール部材２との間の空間６に気体を充填す
る。
【００１０】空間６内の気体の圧力Ｐ3は、内部４の圧
力Ｐ1、外部５の圧力Ｐ2に対して、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維
持するようにする。このように、空間６内の気圧Ｐ3を
内圧Ｐ 1、外圧Ｐ2のいずれよりも高くすることで、内部
４の気体の外部５への漏出、外部５の気体の内部４への
侵入を防止することができる。気圧を高くするといって
も、内部４からの気体の漏出、外部５からの気体の侵入
を防止するのが目的だから、気圧Ｐ3が内圧Ｐ1、外圧Ｐ
2に対して微かに高い程度でよい。過度に高圧にする
と、空間６から内部４、外部５への気体の流出量が多く
なってしまう。
力Ｐ1、外部５の圧力Ｐ2に対して、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維
持するようにする。このように、空間６内の気圧Ｐ3を
内圧Ｐ 1、外圧Ｐ2のいずれよりも高くすることで、内部
４の気体の外部５への漏出、外部５の気体の内部４への
侵入を防止することができる。気圧を高くするといって
も、内部４からの気体の漏出、外部５からの気体の侵入
を防止するのが目的だから、気圧Ｐ3が内圧Ｐ1、外圧Ｐ
2に対して微かに高い程度でよい。過度に高圧にする
と、空間６から内部４、外部５への気体の流出量が多く
なってしまう。
【００１１】具体的には、内圧Ｐ1、外圧Ｐ2、気圧Ｐ3
を実測し、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維持するように空間６内へ
の気体の供給量を調整すればよい。シール部材のシール
性は、シール部材の摩耗等により経時変化することがあ
り、また内圧が変動することもあるので、空間６への気
体の供給量を一定とする制御では、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維
持できないおそれがある。そこで、各圧力を実測し、確
実にＰ3＞Ｐ1，Ｐ2となるよう気体の供給量を調整する
のである。また、外部が大気圧である場合は一定である
から、内圧Ｐ1と気圧Ｐ3のみを実測して供給量を調整す
ることもできる。さらに、内圧Ｐ1の変動範囲が定まっ
ている場合には、その変動範囲の上限＋αの値を設定
し、気圧Ｐ3だけを実測して、気圧Ｐ3がその設定値以上
になるように気体の供給量を調整することによっても、
Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維持することができる。理想的には、
内圧Ｐ1を常時監視しながら、Ｐ1の圧力以上となるよう
にＰ3の圧力を調整すなわち気体流量を制御装置を通し
て常時コントロールするのが最も良い。しかし、コスト
的には高くなるので、より安価にするには、あらかじめ
前述したＰ1の変動幅＋αのＰ3の値を設定しておく。但
し、この場合、シール部の磨耗等状況変化によりＰ3の
設定値は変化するため、ある頻度で気体の供給量の調整
は必要である。
を実測し、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維持するように空間６内へ
の気体の供給量を調整すればよい。シール部材のシール
性は、シール部材の摩耗等により経時変化することがあ
り、また内圧が変動することもあるので、空間６への気
体の供給量を一定とする制御では、Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維
持できないおそれがある。そこで、各圧力を実測し、確
実にＰ3＞Ｐ1，Ｐ2となるよう気体の供給量を調整する
のである。また、外部が大気圧である場合は一定である
から、内圧Ｐ1と気圧Ｐ3のみを実測して供給量を調整す
ることもできる。さらに、内圧Ｐ1の変動範囲が定まっ
ている場合には、その変動範囲の上限＋αの値を設定
し、気圧Ｐ3だけを実測して、気圧Ｐ3がその設定値以上
になるように気体の供給量を調整することによっても、
Ｐ3＞Ｐ1，Ｐ2を維持することができる。理想的には、
内圧Ｐ1を常時監視しながら、Ｐ1の圧力以上となるよう
にＰ3の圧力を調整すなわち気体流量を制御装置を通し
て常時コントロールするのが最も良い。しかし、コスト
的には高くなるので、より安価にするには、あらかじめ
前述したＰ1の変動幅＋αのＰ3の値を設定しておく。但
し、この場合、シール部の磨耗等状況変化によりＰ3の
設定値は変化するため、ある頻度で気体の供給量の調整
は必要である。
【００１２】空間６に供給する気体は、空気でよい場合
もあるし、窒素などの不活性ガスを供給する場合もあ
る。たとえば、内部４でＣＯ含有ガスのような有毒ガス
を使用するので、このガスが外部５に漏出することは絶
対に避けなければならないが、内部４に少々の空気が侵
入してもかまわない場合は、空間６には空気を供給して
やればよい。逆に、内部４が負圧で、内部のガスが漏出
するおそれはないが、外部５の空気中の酸素が侵入する
ことを避けたい場合には、窒素などの不活性ガスを空間
６に供給する。
もあるし、窒素などの不活性ガスを供給する場合もあ
る。たとえば、内部４でＣＯ含有ガスのような有毒ガス
を使用するので、このガスが外部５に漏出することは絶
対に避けなければならないが、内部４に少々の空気が侵
入してもかまわない場合は、空間６には空気を供給して
やればよい。逆に、内部４が負圧で、内部のガスが漏出
するおそれはないが、外部５の空気中の酸素が侵入する
ことを避けたい場合には、窒素などの不活性ガスを空間
６に供給する。
【００１３】
【実施例】図２は、ロータリーキルンの傾斜した炉１１
の下端側の固定部１２との摺動部に本発明のシール装置
を設けた例を示す。ＳＵＳ製のプレートシールからなる
シール部材１３と鋼板入耐熱クロス製のドラムシールか
らなるシール部材１４、１５とは３重に配設し、最も内
側のシール部材１３と２番目のシール部材１４との間の
空間１６に気体供給装置１７を設けてある。この図は断
面図であるが、ロータリーキルンの円筒状の炉１１と固
定部１２との摺動部は全周にわたるため、シール装置も
全周にわたるものとなっている。したがって、シール部
材１３、１４、１５は全周にわたって円筒状の炉１１の
外周との間隙をシールするように配設され、気体供給装
置１７も円筒状の炉１１の周囲を取り巻く空間１６に対
して均一に気体を供給できるように適宜数が全周にわた
って配置されている。
の下端側の固定部１２との摺動部に本発明のシール装置
を設けた例を示す。ＳＵＳ製のプレートシールからなる
シール部材１３と鋼板入耐熱クロス製のドラムシールか
らなるシール部材１４、１５とは３重に配設し、最も内
側のシール部材１３と２番目のシール部材１４との間の
空間１６に気体供給装置１７を設けてある。この図は断
面図であるが、ロータリーキルンの円筒状の炉１１と固
定部１２との摺動部は全周にわたるため、シール装置も
全周にわたるものとなっている。したがって、シール部
材１３、１４、１５は全周にわたって円筒状の炉１１の
外周との間隙をシールするように配設され、気体供給装
置１７も円筒状の炉１１の周囲を取り巻く空間１６に対
して均一に気体を供給できるように適宜数が全周にわた
って配置されている。
【００１４】図３には、図２に示したシール装置におけ
るシール方法を示す。すなわち、微圧計２１を用いて空
間１６内の気圧Ｐ3を実測する。外圧Ｐ2は大気圧で一定
であるため、実測の必要はない。また、内圧Ｐ1は、ロ
ータリーキルン操業の具体的条件に応じて特定の圧力変
動範囲内にあるので、その圧力変動範囲を予め測定して
おき、その上限＋αを設定値として採用すればよく、こ
こでは実測はしないものとしている。そこで、空間１６
内の気圧Ｐ3だけを微圧計２１で実測し、内圧の設定値
や大気圧よりも高く維持するように空間１６への気体の
供給量をバルブ２２で調整する。
るシール方法を示す。すなわち、微圧計２１を用いて空
間１６内の気圧Ｐ3を実測する。外圧Ｐ2は大気圧で一定
であるため、実測の必要はない。また、内圧Ｐ1は、ロ
ータリーキルン操業の具体的条件に応じて特定の圧力変
動範囲内にあるので、その圧力変動範囲を予め測定して
おき、その上限＋αを設定値として採用すればよく、こ
こでは実測はしないものとしている。そこで、空間１６
内の気圧Ｐ3だけを微圧計２１で実測し、内圧の設定値
や大気圧よりも高く維持するように空間１６への気体の
供給量をバルブ２２で調整する。
【００１５】図４には、転炉３１の上部で排ガスダクト
３２の下端部のフード３３とその回りを摺動して上下す
るスカート３４との間の摺動部の間隙をシールするた
め、スカート３４の上端部内側に本発明のシール装置を
設けた例を示す。すなわち、シール部材３５〜３８とし
てパッキンを４重に配設し、２番目のシール部材３６と
３番目のシール部材３７との間の空間３９に気体供給装
置４０を設けてある。そして、図示はしていないが、空
間３９内の気圧を測定する微圧計を設けてある。シール
部はスカート３４の上端部内側の全周にわたるため、シ
ール部材３５〜３８も全周にわたってフード３３との間
隙をシールするよう配設し、空間３９も全周にわたるも
のであって、気体供給装置４０が全周に均一に気体を供
給できるように配置されているのは、前述のロータリー
キルンの場合と同様である。また、シール方法について
も、ロータリーキルンの場合と同様に、空間３９内の気
圧がフードおよびスカート内部の気圧と外圧とのいずれ
よりも高くなるように気体の供給量を調整することによ
り行う。
３２の下端部のフード３３とその回りを摺動して上下す
るスカート３４との間の摺動部の間隙をシールするた
め、スカート３４の上端部内側に本発明のシール装置を
設けた例を示す。すなわち、シール部材３５〜３８とし
てパッキンを４重に配設し、２番目のシール部材３６と
３番目のシール部材３７との間の空間３９に気体供給装
置４０を設けてある。そして、図示はしていないが、空
間３９内の気圧を測定する微圧計を設けてある。シール
部はスカート３４の上端部内側の全周にわたるため、シ
ール部材３５〜３８も全周にわたってフード３３との間
隙をシールするよう配設し、空間３９も全周にわたるも
のであって、気体供給装置４０が全周に均一に気体を供
給できるように配置されているのは、前述のロータリー
キルンの場合と同様である。また、シール方法について
も、ロータリーキルンの場合と同様に、空間３９内の気
圧がフードおよびスカート内部の気圧と外圧とのいずれ
よりも高くなるように気体の供給量を調整することによ
り行う。
【００１６】
【発明の効果】本発明により、種々の分野において、水
封式のような複雑な装置を用いなくても、摺動部や可動
部から内部の気体が漏出したり、外部の空気が内部に侵
入したりするのを防止することができる。これにより、
内部で有害なＣＯ含有ガスを用いる場合に、シール部材
が摩耗したり内圧が変動したりしてもＣＯ含有ガスが系
外に漏出するのを防止でき、安全な作業環境を確保する
ことができる。また、外部から内部に空気が侵入して内
部のガスの組成が変化してしまったり、侵入空気に含ま
れる酸素のためにＣＯが燃焼したり爆発したりすること
も防止できる。シールに不活性ガスを用いる場合でも、
気圧を実測して必要最小限の量を供給すればよいため、
過剰な不活性ガスの使用を削減することができ、コスト
ダウンにつながる。
封式のような複雑な装置を用いなくても、摺動部や可動
部から内部の気体が漏出したり、外部の空気が内部に侵
入したりするのを防止することができる。これにより、
内部で有害なＣＯ含有ガスを用いる場合に、シール部材
が摩耗したり内圧が変動したりしてもＣＯ含有ガスが系
外に漏出するのを防止でき、安全な作業環境を確保する
ことができる。また、外部から内部に空気が侵入して内
部のガスの組成が変化してしまったり、侵入空気に含ま
れる酸素のためにＣＯが燃焼したり爆発したりすること
も防止できる。シールに不活性ガスを用いる場合でも、
気圧を実測して必要最小限の量を供給すればよいため、
過剰な不活性ガスの使用を削減することができ、コスト
ダウンにつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的な考え方を示す図である。
【図２】ロータリーキルンの回転する炉と固定部との摺
動部に本発明のシール装置を設けた例を示す図である。
動部に本発明のシール装置を設けた例を示す図である。
【図３】ロータリーキルンの摺動部における本発明によ
るシール方法を説明する図である。
るシール方法を説明する図である。
【図４】転炉上部のフードとスカートとの間に本発明の
シール装置を設けた例を示す図である。
シール装置を設けた例を示す図である。
１ シール部材 ２ シール部材 ３ シール部材 ４ 内部 ５ 外部 ６ 空間 １１ 炉 １２ 固定部 １３ シール部材 １４ シール部材 １５ シール部材 １６ 空間 １７ 気体供給装置 ２１ 微圧計 ２２ バルブ ３１ 転炉 ３２ 排ガスダクト ３３ フード ３４ スカート ３５ シール部材 ３６ シール部材 ３７ シール部材 ３８ シール部材 ３９ 空間 ４０ 気体供給装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 17/00 １０５ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０５Ｇ ４Ｋ０６３ Ｆターム(参考） 3J043 AA16 BA09 CA02 DA03 4K002 AA01 AA02 BA02 BF04 4K014 CD16 4K051 AA02 AA05 BG04 4K056 AA02 AA05 DC03 DC11 4K063 AA03 AA04 AA12 AA18 BA02 CA02 DA22
Claims (3)
- 【請求項１】 摺動部または可動部の間隙にシール部材
を２重以上に配設し、シール部材間の空間に気体を充填
し、該気体の圧力をシール部材内外の圧力よりも高く維
持するように供給量を調整しながら気体を該空間に供給
することを特徴とする摺動部、可動部のシール方法。 - 【請求項２】 前記気体が不活性ガスである請求項１記
載の摺動部、可動部のシール方法。 - 【請求項３】 摺動部または可動部の間隙にシール部材
を２重以上に配設し、シール部材間の空間への供給量調
整機能を有する気体供給装置と、該空間内の気圧測定装
置とを備えたことを特徴とする摺動部、可動部のシール
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053528A JP2000249476A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 摺動部、可動部のシール方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053528A JP2000249476A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 摺動部、可動部のシール方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249476A true JP2000249476A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12945316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053528A Pending JP2000249476A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 摺動部、可動部のシール方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249476A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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