JP2016156614A - 熱交換器用アルミニウムフィン材、熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法及び熱交換器 - Google Patents
熱交換器用アルミニウムフィン材、熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法及び熱交換器 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、アルミニウム合金からなる板材と、その上に形成された親水性被膜を備え、該親水性被膜が、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物15〜30重量部に対し、ポリアクリル酸系コポリマー、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート/N−メチロールアクリルアミド共重合体、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート/N−メチロールメタクリルアミド共重合体のいずれか40〜65重量部と、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースNaのいずれか20〜30重量部とを配合した塗料塗膜の硬化物からなり、親水性被膜から水への溶解物質量が0.05g/m2以下である。
【選択図】図2
Description
しかし、上述の無機酸化物粉末を含有させた組成物を塗布して塗膜を形成する技術では、シリカ粒子の硬度が高いために、アルミニウムの板材をフィン材に成形加工する際に金型が摩耗しやすいという欠点がある。
しかしながら、本発明者らが検討を行ったところ、前記したポリオキシエチレン鎖を含む化合物を含有する処理剤より形成した親水性被膜を備える熱交換器用フィン材が熱交換器の冷却側で使用される場合、熱交換器の運転時に結露水がフィン表面に付着すると、このフィン表面に形成された親水性被膜から結露水中にポリオキシエチレン鎖を含む化合物が溶け出すことが確認された。このように被膜成分が結露水中に溶け出すと、溶け出した成分がエアーコンディショナーのドレンパン等に用いられている可塑剤を抽出するなどして、ドレンパンが劣化する場合がある。また、被膜から溶け出した成分がドレンパンや配水管中で乾燥した場合、この乾燥物がカビなどの微生物の温床となり悪臭の原因になる場合もある。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材において、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物が、ポリエチレングリコールとポリエチレンオキサイドの何れかからなる水溶性の高分子化合物であることが好ましい。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材において、前記塗膜の硬化物は前記塗膜の焼付物であることが好ましい。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材の上に、重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物15〜30重量部に対し、ポリアクリル酸系コポリマー、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート/N−メチロールアクリルアミド共重合体、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート/N−メチロールメタクリルアミド共重合体のいずれか40〜65重量部と、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースNaのいずれか20〜30重量部とを配合した塗布、焼付けした後に、水洗浄することにより、前記板材上に水への溶解物質量を0.05g/m2以下に調整した親水性被膜を形成することを特徴とする。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法は、前記塗膜の膜厚を1.0μm以上、2.2μm以下にするとともに、水への溶解物質量を0.02g/m2以下に調整することを特徴とする。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、水への溶解物質量が0.05g/m2以下の親水性被膜を備えることにより、フィン材表面に結露水が付着した場合にも、親水性被膜の成分が結露水中に溶出することを抑制することができる。従って、親水性被膜から結露水中への溶出成分により、ドレンパンの樹脂が劣化することを抑制できる。また、結露水中に親水性被膜の成分が溶出することを抑制することができるので、結露水がドレンパンや配管中で乾燥した場合にも、残留物の残存を防ぐことができ、この残存物に起因するカビなどの微生物の発生を抑制できる。
また、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を含有する塗料を用いて親水性被膜を形成することにより、該塗料の塗布焼付け時に、塗膜の硬化反応が充分促進されるので、形成される親水性被膜の板材への密着性を高めることができる。
したがって、本発明によれば、優れた親水性と被膜密着性を有し、かつ、結露水などの水滴が付着した場合にもドレンパンの劣化やカビなどの微生物の発生を抑制できる熱交換器用耐アルミニウムフィン材並びにそれを備えた熱交換器を提供できる。
図1は、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材の一例を示す斜視図、図2は同アルミニウムフィン材の部分断面図、図3は同アルミニウムフィン材を備えた熱交換器の一例を示す斜視図である。
この例のアルミニウムフィン材10は細長い短冊形状を有しており、銅製の伝熱管を通すラッパ状のフレア11が、長さ方向に単列、或いは複数列で等間隔に配されている。また、アルミニウムフィン材10の表面には、伝熱性能の向上を目的にスリット12などを必要箇所に設けることがある。
図1に示すフィン材10は、図2に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるフィン用の板材13の表面に、親水性被膜14が形成されてなるものである。
フィン用の板材13としては、燐酸クロメート処理などの表面処理を施したアルミニウムまたはアルミニウム合金板などが好適に用いられる。板材13の形状は、特に限定されず、フィン材が適用される熱交換器の形態に応じて適宜選択される。
親水性被膜14は、板材13の表面に、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を含有する塗料を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を焼付けした後に、水洗浄することによって形成することが好ましい。
ここで、本発明の明細書および特許請求の範囲において、「水への溶解物質量(g/m2)」とは、以下の方法により得られる値を意味する。まず、図2に示すように、板材の両面に親水性被膜が形成されたフィン材1000cm2(親水性被膜の面積としては2000cm2)を、20℃の水1000mLに24時間浸漬し、その後、フィン材を取り出す。次に、フィン材を浸漬していた水溶液(水とフィン材からの溶出物を含む溶液)より、ロータリーエバポレーターなどを用いて水を蒸発乾固し、得られた残留物の重量を測定する。得られた残留物の重量を親水性被膜形成面1m2当りに換算した値を、「水への溶解物質量(g/m2)」とした。
HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイドが挙げられる。HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、重量平均分子量(Mw)が4000以上であることが好ましく、4000〜300000の範囲とすることがより好ましい。重量平均分子量(Mw)を4000以上とすることにより、焼付け時に充分な塗膜密着性を得ることが出来る。また、重量平均分子量(Mw)が300000を超えると、塗料が著しく粘度が上昇し塗装が難しくなるおそれがある。
HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される化合物は、分子量の異なる2種以上を混合して用いても構わない。
また、親水性被膜14形成用の塗料が、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を含有することにより、形成される親水性被膜14に潤滑性を与え、プレス加工時の金型への焼きつきの防止を図るとともに、材料の送りをスムーズにするなどの効果を奏することができる。
親水性被膜14から水への溶解物質量を0.05g/m2以下に限定した理由としては、溶解物質量が0.05g/m2を超えると、結露水へ溶出する溶出物の量が多いため、樹脂製のドレンパンが劣化したり、溶出物を含む結露水が乾燥して残存した場合に、カビなどの微生物の温床になる場合があるためである。ここで、通常、ドレンパンの材質としては、フタル酸エステルなどの可塑剤が用いられたABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂)などが使用されている。本発明者らが検討した結果、前記可塑剤は、単なる水には抽出されないが、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を含む水には抽出されやすいことを知見した。ドレンパンから可塑剤が抽出されると、ドレンパンを形成する樹脂が割れやすくなるなどの問題が生じる。
親水性被膜14形成用の塗料において、塗料中全固形分100重量部に対して、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を10〜40重量部含有していることが好ましい。HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物の含有量を前記範囲とすることにより、焼付け時の塗膜の硬化反応を充分に促進して、形成される親水性被膜14の密着性を高めることができる。
その他の親水性樹脂として具体的には、例えば、ポリオキシアルキレン鎖及び重合性二重結合を有するモノマーを必須成分として重合した高分子化合物、ポリアクリル酸を主成分としたアクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース樹脂等が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリオキシアルキレン鎖及び重合性二重結合を有するモノマーを必須成分として重合した高分子化合物をさらに含む塗料を用いて親水性被膜14を形成した場合は、ポリオキシアルキレン鎖及び重合性二重結合を有するモノマーを必須成分として重合した高分子化合物は、水に不溶な成分だけで加工に充分な滑り性(潤滑性)を有している樹脂であるため、滑り性(潤滑性)を付与する成分であるHO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物が水洗浄により大部分除去された場合にも、形成される親水性被膜14の潤滑性が充分に保たれる。ポリオキシアルキレン鎖及び重合性二重結合を有するモノマーを必須成分として重合した高分子化合物をさらに含む塗料を用いて親水性被膜14を形成した場合は、水洗浄の程度を如何に強化しても滑り(潤滑性)不足の問題は生じない。
塗料の塗布は通常ロールコーター等の塗布装置を用いて、適当な膜厚になるように塗布される。また、焼付けは、通常の熱風式のオーブン等の加熱炉で行われる。焼付けの温度と時間は、配合されている樹脂によって異なってくるが、その配合に於いて親水性、密着性などの特性を踏まえて決定される。塗膜の焼付けは、例えば、200℃以上300℃未満の板到達温度で5秒以上保持することにより行うことができる。
また、水洗浄の方法としては、高圧水を用いてスプレーで洗浄する、水洗槽(水槽)の中を潜らせること(浸漬)により洗浄するなど、種々の方法を用いることができる。なお、水に浸漬することにより水洗浄を行う場合、水洗槽中に洗浄によりフィン材10の塗膜より除去された物質が多量に溶解した状態になると、フィン材10に再付着してしまうおそれがあるため、水洗浄中は、必要に応じて新水を水洗槽に補給するなどの措置を行い、水質を保つことが望ましい。
本発明のアルミニウムフィン材10は、水への溶解物質量が0.05g/m2以下の親水性被膜14を備えることにより、フィン材10表面に結露水が付着した場合にも、親水性被膜14の成分が結露水中に溶出することを抑制することができる。従って、親水性被膜から結露水中への溶出成分により、エアーコンディショナーのドレンパンなどの樹脂が劣化することを抑制できる。また、結露水中に親水性被膜14の成分が溶出することを抑制することができるので、結露水がドレンパンや配管中で乾燥した場合にも、残留物の残存を防ぐことができ、この残存物に起因するカビなどの微生物の発生を抑制できる。
また、本発明のアルミニウムフィン材10は、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される高分子化合物を含有する塗料を用いて親水性被膜14を形成することにより、該塗料の塗布焼付け時に、塗膜の硬化反応が充分促進されるので、形成される親水性被膜14の板材13への密着性を高めることができる。
図3に示す熱交換器20は、図1及び図2に示すフィン10と、複数の伝熱管30とを備えたものである。アルミニウムフィン材10は、一定の等間隔で平行に並べられており、アルミニウムフィン材10の相互間に空気が流動するようになっている。伝熱管30は、アルミニウムフィン材10のフレア11を貫通しており、その内部を冷媒が流動するようになっている。
図3に示す熱交換器20は、図1及び図2に示すアルミニウムフィン材10を備えているので、アルミニウムフィン材10の表面(親水性被膜14の表面)に付着した水が容易に濡れ広がって流れ落ち、水滴が発生し難い。このため、フィン材10の隣合う壁面同士の間に、水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。そのため、長期にわたって使用した場合でも熱交換能力が低下しにくいものとなる。
また、フィン材10の表面に結露水が付着した場合でも、上述の説明の如く親水性被膜14の成分が結露水中へと溶出することが抑制されているため、結露水中の溶出物に起因するドレンパンの劣化や、カビなどの微生物の発生が抑制された熱交換器20を提供できる。
表1記載の樹脂を、同表記載の重量部で配合し、混合することにより、親水性被膜形成用塗料A〜Gを得た。なお、塗料の調製は、予め各樹脂に水または水を主成分とする溶媒を加えて固形分濃度10重量%の水溶液または分散液を調製し、これらを配合、混合することにより行った。
(実施例1〜10、比較例1〜5)
リン酸クロメート処理したJIS規定A1050のアルミニウムからなる板材上にバーコーターを用いて表2記載の塗布膜厚になるように塗工し、同表記載の温度で30秒間焼付けを行い、塗膜を硬化させた。次に、表面に塗膜が形成された板材を、表2記載の水洗浄条件で水洗浄することにより、板材の表面上に親水性被膜が形成された実施例1〜10および比較例1〜5のフィン材を作製した。なお、スプレー洗浄は水圧0.3MPaで行った。
まず、実施例1〜10および比較例1〜5の各フィン材について、フィン材1000cm2(親水性被膜の面積としては2000cm2)を、20℃の水1000mLを満たした水槽に24時間浸漬した後、フィン材を取り出した。次に、フィン材を浸漬していた水槽中の水溶液中の水を、ロータリーエバポレーター用いて蒸発乾固させて、得られた残留物の重量を測定した。得られた残留物の重量を親水性被膜形成面1m2当りに換算することにより、算出された値を「水への溶解物質量(g/m2)」とした。
上記で作製した実施例1〜10および比較例1〜5の各フィン材について、耐擦性(密着性)、潤滑性、親水性、ABS樹脂に対する影響、および結露水のカビ発生への影響の評価を行った。結果を表3に示す。なお、評価手法は以下の通りである。
(1)耐擦性(密着性)
フィン材上にティッシュペーパー4枚を介して7mmφの鋼球を載せ、この鋼球に100gの負荷をかけながら、フィン材の親水性被膜表面上をティッシュペーパーを介して10回往復させて擦った。その後のフィン材の親水性被膜の状態を目視で観察することにより、耐擦性(密着性)を評価した。評価は以下の3段階とした。なお、評価結果が△以上のフィン材は、実用上問題の無いレベルの耐擦性(密着性)を有する。
○印:変化無し
△印:僅かに擦り取れている
×印:板材が露出している
バウデン式摩擦係数測定器(協和界面化学社製 トライボスターTS−501)を用いて(5mmφ鋼球、荷重500g)、摩擦係数μの測定を行った。摩擦係数μにより、フィン材の潤滑性を以下の3段階で判定した。なお、判定が△以上であれば実用レベルである。
○印:摩擦係数μがμ<0.1
△印:摩擦係数μが0.1≦μ<0.2
×印:摩擦係数μが0.2≦μ
(3)親水性(水接触角)
水接触角を測定し、得られた水接触角の値よりフィン材の親水性を以下の3段階で判定した。なお、判定が△以上であれば実用レベルである。
○印:水接触角が20°未満
△印:水接触角が20°以上40°未満
×印:水接触角が40°以上
フィン材1m2を水1Lで抽出(室温にて5分間超音波洗浄)した液を5mLまで濃縮した。この濃縮液を5.0cm×1.0cm角、厚さ1mmのABS樹脂板の上に塗布し、塗布した濃縮液が乾かないように該ABS樹脂板をラップで覆った。次に、図4に示すように、2枚の押さえ板32A、32Bと、この押さえ板32A、32Bを貫通し、かつ、その端部にねじが切られたボルト33と、押さえ板32A、32Bの外方に突き出たボルト端部を止めるナット34、34を備える装置を準備する。この装置は、ボルト33とナット34、34との締め付け状態を調整することにより、押さえ板32A、32B間の距離Lを調整可能とされている。このような装置に、濃縮液を塗布し、ラップしたABS樹脂板31を、板31の短辺が押さえ板32A、32Bに接触する様に設置し、押さえ板32A、32B間の距離L=42mmとして、図4に示すように、ABS樹脂板31を上方に凸となるように膨らませた状態にした。この状態で、室温にて7日間放置した後、ABS樹脂板を装置から取り外した。続いて、このABS樹脂板に10mmφの丸棒を載せ、この丸棒を折り曲げの支点として、折り曲げ角度が90°になるまでABS樹脂板を折り曲げた。折り曲げの際の音と、折り曲げ面の状態を目視で観察することにより、ABS樹脂に対する影響を以下の3段階で判定した。なお、判定が△以上であれば実用レベルである。
○:無音で90°まで折り曲げられ、折り曲げ面にクラックが生じていない
△:折り曲げ面にクラックは生じていないものの、折り曲げの際に音が発生した
×:折り曲げ面にクラックが生じた
上記で作製したフィン材を20cm×30cm角に裁断してフィン材サンプルを作製した。次に、図5に示すように、5℃に冷却した冷却板42を、水平方向に対して15°傾けて設置し、この冷却板42上にフィン材サンプル41を貼り付けて結露水を発生させた。フィン材サンプル41から垂れてきた結露水44を、下方に設置したシャーレ43に集めた。実施例1〜10、比較例1〜5の各フィン材について、同操作を繰り返し行い、フィン材サンプル5枚分を同一のシャーレに集めた。このシャーレを25℃、湿度60%の環境に1ヶ月間放置した後、シャーレ内におけるカビの発生状況を目視で観察することにより、結露水のカビ発生への影響を判定した。判定基準は以下の通りである。
○:カビの発生が確認できなかった
×:カビの発生が確認された
さらに、本発明に係るアルミニウムフィン材(実施例1〜10)の表面に発生した結露水からはカビが発生かったことから、本発明のアルミニウムフィン材は、結露水などの水滴が付着した場合にもカビなどの微生物の発生を抑制できることが明らかである。
性被膜、20…熱交換器、30…伝熱管。
Claims (6)
- アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材と、この板材の上に形成された親水性被膜を備え、該親水性被膜が、HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物15〜30重量部に対し、ポリアクリル酸系コポリマー、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート/N−メチロールアクリルアミド共重合体、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート/N−メチロールメタクリルアミド共重合体のいずれか40〜65重量部と、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースNaのいずれか20〜30重量部とを配合した塗料からなる塗膜の硬化物からなり、この親水性被膜から水への溶解物質量が0.05g/m2以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
- HO−(CH2−CH2−O)n−Hで表される重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物が、ポリエチレングリコールとポリエチレンオキサイドの何れかからなる水溶性の高分子化合物であることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。
- 前記塗膜の硬化物は前記塗膜の焼付物であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を複数枚備えてなる熱交換器。
- アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材の上に、重量平均分子量が4000〜300000の水溶性高分子化合物15〜30重量部に対し、ポリアクリル酸系コポリマー、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート/N−メチロールアクリルアミド共重合体、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート/N−メチロールメタクリルアミド共重合体のいずれか40〜65重量部と、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースNaのいずれか20〜30重量部とを配合した塗布、焼付けした後に、水洗浄することにより、前記板材上に水への溶解物質量を0.05g/m2以下に調整した親水性被膜を形成することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法。
- 前記塗膜の膜厚を1.0μm以上、2.2μm以下にするとともに、水への溶解物質量を0.02g/m2以下に調整することを特徴とする請求項5に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法。
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JP2019100675A (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-24 | 株式会社Uacj | プレコートフィン材 |
JP2021045916A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 潤滑皮膜被覆アルミニウム板 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07268274A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-17 | Kansai Paint Co Ltd | 親水化処理用組成物および親水化処理方法 |
JPH0987576A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Kansai Paint Co Ltd | 親水化処理用組成物及び親水化処理方法 |
JPH09316434A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-09 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料の親水性化用水性処理剤および処理方法 |
JPH10306997A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用表面処理フィン材及びその製造方法 |
JPH11211377A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウム又はアルミニウム合金フィン材及びその製造方法 |
WO2006064918A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | The University Of Tokushima | 基材表面の改質方法、改質された表面を有する基材およびその製造方法 |
JP2008241237A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
JP2009257628A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07268274A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-17 | Kansai Paint Co Ltd | 親水化処理用組成物および親水化処理方法 |
JPH0987576A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Kansai Paint Co Ltd | 親水化処理用組成物及び親水化処理方法 |
JPH09316434A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-09 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料の親水性化用水性処理剤および処理方法 |
JPH10306997A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用表面処理フィン材及びその製造方法 |
JPH11211377A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウム又はアルミニウム合金フィン材及びその製造方法 |
WO2006064918A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | The University Of Tokushima | 基材表面の改質方法、改質された表面を有する基材およびその製造方法 |
JP2008241237A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
JP2009257628A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019100675A (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-24 | 株式会社Uacj | プレコートフィン材 |
JP2021045916A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 潤滑皮膜被覆アルミニウム板 |
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