JP2989371B2 - 非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒ−タの通電制御方法 - Google Patents
非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒ−タの通電制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非鉄金属保持炉に関
し、特に、電気浸漬式ヒータ炉の改良に関する。
し、特に、電気浸漬式ヒータ炉の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ダイカストマシーン工業
設備等においては、非鉄金属溶解炉で再溶解されたアル
ミニウム等の非鉄金属を溶解状態に保つため、非鉄金属
保持炉が用いられるけれども、電気加熱を行う保持炉
は、図３に示すような外熱式保持炉、反射式保持炉、浸
漬加熱式保持炉に大別される。即ち、外熱式保持炉は、
図３（ａ）に示すように、炉体ａの内部にルツボｂを備
えたもので、同炉体ａとルツボｂとの間の空間に位置し
た電熱ヒータｃでルツボｂ中の溶湯を加熱する形式の保
持炉である。また、反射式保持炉とは、図３（ｂ）に示
すように、溶湯を収容した炉体ｄを塞ぐ蓋体ｅの内面に
電熱ヒータｆを配置したもので、溶湯は炉体ｄ及び蓋体
ｅからの反射熱により溶解温度に保たれる保持炉であ
り、そして、浸漬加熱式保持炉とは、図３（ｃ）に示す
ように、保持炉本体ｇ中に収容した溶湯中に棒状ヒータ
ｈを浸漬し、同棒状ヒータｈの加熱による溶湯の熱対流
で溶湯の温度を略一定温度に保つ保持炉である。
設備等においては、非鉄金属溶解炉で再溶解されたアル
ミニウム等の非鉄金属を溶解状態に保つため、非鉄金属
保持炉が用いられるけれども、電気加熱を行う保持炉
は、図３に示すような外熱式保持炉、反射式保持炉、浸
漬加熱式保持炉に大別される。即ち、外熱式保持炉は、
図３（ａ）に示すように、炉体ａの内部にルツボｂを備
えたもので、同炉体ａとルツボｂとの間の空間に位置し
た電熱ヒータｃでルツボｂ中の溶湯を加熱する形式の保
持炉である。また、反射式保持炉とは、図３（ｂ）に示
すように、溶湯を収容した炉体ｄを塞ぐ蓋体ｅの内面に
電熱ヒータｆを配置したもので、溶湯は炉体ｄ及び蓋体
ｅからの反射熱により溶解温度に保たれる保持炉であ
り、そして、浸漬加熱式保持炉とは、図３（ｃ）に示す
ように、保持炉本体ｇ中に収容した溶湯中に棒状ヒータ
ｈを浸漬し、同棒状ヒータｈの加熱による溶湯の熱対流
で溶湯の温度を略一定温度に保つ保持炉である。
【０００３】ところで、前述した各種外熱式保持炉、反
射式保持炉、浸漬加熱式保持炉には、次の表１に示すよ
うな成績特性がある。
射式保持炉、浸漬加熱式保持炉には、次の表１に示すよ
うな成績特性がある。
【表１】 即ち、表１から理解されるように、浸漬加熱式保持炉
は、他の外熱式保持炉、反射式保持炉に比較して、熱効
率、溶湯の清澄度合い、酸化スケールの発生、炉体の寿
命、ドロス発生、溶湯上下の温度差、連続休止時の保温
性等の点で非常に優れた特性があるけれども、ヒータの
寿命が短い欠点がある。
は、他の外熱式保持炉、反射式保持炉に比較して、熱効
率、溶湯の清澄度合い、酸化スケールの発生、炉体の寿
命、ドロス発生、溶湯上下の温度差、連続休止時の保温
性等の点で非常に優れた特性があるけれども、ヒータの
寿命が短い欠点がある。
【０００４】このヒータ寿命の問題を、図４に示す従来
の浸漬加熱式保持炉につき詳細に説明すると、溶湯が収
容される保持炉本体１Ａの溶湯中には、保持炉蓋２Ａか
ら垂下される棒状ヒータ３Ａが浸漬される。この棒状ヒ
ータ３Ａはセラミック等のヒータ保護管４Ａ中に収容さ
れたもので、前記溶湯中には同棒状ヒータ３Ａから離間
する熱電対等の溶湯温度検出器５Ａが同様に浸漬され、
この溶湯温度検出器５Ａの出力信号は、溶湯温度を設定
できる温度指示調節計TIC に結合される。そして、この
温度指示調節計TIC の出力は前記棒状ヒータ３Ａの電源
回路に組込まれた通電リレーＲのソレノイドＲL に接続
され、同通電リレーＲのリレー接点ＲSにより前記棒状
ヒータ３Ａの電源回路が開閉制御される。したがって、
このような構成の浸漬加熱式保持炉においては、棒状ヒ
ータ３Ａに発熱により保持炉本体１Ａ中に溶湯の自然熱
対流が起こり、溶湯温度検出器５Ａにより保持炉本体１
Ａ中の溶湯の温度が検知されることになる。
の浸漬加熱式保持炉につき詳細に説明すると、溶湯が収
容される保持炉本体１Ａの溶湯中には、保持炉蓋２Ａか
ら垂下される棒状ヒータ３Ａが浸漬される。この棒状ヒ
ータ３Ａはセラミック等のヒータ保護管４Ａ中に収容さ
れたもので、前記溶湯中には同棒状ヒータ３Ａから離間
する熱電対等の溶湯温度検出器５Ａが同様に浸漬され、
この溶湯温度検出器５Ａの出力信号は、溶湯温度を設定
できる温度指示調節計TIC に結合される。そして、この
温度指示調節計TIC の出力は前記棒状ヒータ３Ａの電源
回路に組込まれた通電リレーＲのソレノイドＲL に接続
され、同通電リレーＲのリレー接点ＲSにより前記棒状
ヒータ３Ａの電源回路が開閉制御される。したがって、
このような構成の浸漬加熱式保持炉においては、棒状ヒ
ータ３Ａに発熱により保持炉本体１Ａ中に溶湯の自然熱
対流が起こり、溶湯温度検出器５Ａにより保持炉本体１
Ａ中の溶湯の温度が検知されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、保持炉本
体１Ａ中の溶湯はかなりの熱容量をもつので、棒状ヒー
タ３Ａが加熱されてから溶湯温度検出器５Ａが感熱する
までにかなりの時間を必要とするから、溶湯が必要な温
度にまで加熱されてからしばらくの間は、棒状ヒータ３
Ａへの通電が続行されるため、棒状ヒータ３Ａが過熱さ
れる傾向にある。このため、従来の浸漬加熱式保持炉で
は、棒状ヒータ３Ａ及びヒータ保護管４Ａの寿命が非常
に短く、それらの取替え時期が不安定になり、これらの
棒状ヒータ３Ａ及びヒータ保護管４Ａの寿命のため、浸
漬加熱式保持炉の実用性が非常に問題視されている。本
発明の目的は、以上に述べたような従来の浸漬加熱式保
持炉の棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命上の問題に鑑
み、棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命を効果的に延長
できる非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒータの通電制御
方法を得るにある。
体１Ａ中の溶湯はかなりの熱容量をもつので、棒状ヒー
タ３Ａが加熱されてから溶湯温度検出器５Ａが感熱する
までにかなりの時間を必要とするから、溶湯が必要な温
度にまで加熱されてからしばらくの間は、棒状ヒータ３
Ａへの通電が続行されるため、棒状ヒータ３Ａが過熱さ
れる傾向にある。このため、従来の浸漬加熱式保持炉で
は、棒状ヒータ３Ａ及びヒータ保護管４Ａの寿命が非常
に短く、それらの取替え時期が不安定になり、これらの
棒状ヒータ３Ａ及びヒータ保護管４Ａの寿命のため、浸
漬加熱式保持炉の実用性が非常に問題視されている。本
発明の目的は、以上に述べたような従来の浸漬加熱式保
持炉の棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命上の問題に鑑
み、棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命を効果的に延長
できる非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒータの通電制御
方法を得るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、 1)保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒータと、この
棒状ヒータから離間した溶湯中に浸漬された溶湯温度検
出器と、前記溶湯温度検出器の検出信号により前記棒状
ヒータの電源回路に組込まれたリレー接点を開閉する温
度指示調節計とを備える非鉄金属保持炉において、前記
棒状ヒータを収容するヒータ保護管中の温度を検出でき
る局部温度検出器と、前記電源回路に組込まれた制御端
子付開閉素子と、前記局部温度検出器からの検出信号に
基づいて前記開閉素子を開閉制御する局部温度調節計と
を備える非鉄金属保持炉、 2)保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒータの電源を
溶湯温度を検出できる溶湯温度検出器の検出信号により
略一定の温度に制御する浸漬式棒状ヒータの通電制御方
法において、前記溶湯温度制御とは別に、前記棒状ヒー
タに近接した局部温度検出器の温度検出により前記棒状
ヒータの温度を、許容できる局部的最高温度に制御する
ことを特徴とする浸漬式棒状ヒータの通電制御方法を提
案するものである。
め、本発明は、 1)保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒータと、この
棒状ヒータから離間した溶湯中に浸漬された溶湯温度検
出器と、前記溶湯温度検出器の検出信号により前記棒状
ヒータの電源回路に組込まれたリレー接点を開閉する温
度指示調節計とを備える非鉄金属保持炉において、前記
棒状ヒータを収容するヒータ保護管中の温度を検出でき
る局部温度検出器と、前記電源回路に組込まれた制御端
子付開閉素子と、前記局部温度検出器からの検出信号に
基づいて前記開閉素子を開閉制御する局部温度調節計と
を備える非鉄金属保持炉、 2)保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒータの電源を
溶湯温度を検出できる溶湯温度検出器の検出信号により
略一定の温度に制御する浸漬式棒状ヒータの通電制御方
法において、前記溶湯温度制御とは別に、前記棒状ヒー
タに近接した局部温度検出器の温度検出により前記棒状
ヒータの温度を、許容できる局部的最高温度に制御する
ことを特徴とする浸漬式棒状ヒータの通電制御方法を提
案するものである。
【０００７】
【実施例】以下、図１及び図２について本発明の実施例
の詳細を説明する。図１は本発明の第１実施例を示し、
溶湯が収容される保持炉本体１のアルミニウム等の溶湯
中には、保持炉蓋２から垂下される棒状ヒータ３が浸漬
される。ニクロム線又はエレマ発熱体より構成される同
棒状ヒータ３はセラミック等のヒータ保護管４中に収容
されたもので、前記溶湯中には同棒状ヒータ３から離間
する熱電対等の溶湯温度検出器５が同様に浸漬される。
この溶湯温度検出器５の出力信号は、溶湯温度を設定で
きる温度指示調節計TIC1に結合される。そして、この温
度指示調節計TIC1は溶湯温度を自由に設定できかつ溶湯
の現在温度を指示するもので、その現在温度が設定温度
以下のとき通電リレーＲのソレノイドＲL を励磁する。
また、前記棒状ヒータ３の電源回路に組込まれる同通電
リレーＲのリレー接点ＲS には、サイリスタSRC の場合
を示す制御端子付開閉素子が接続される。このサイリス
タSRC の制御端子は、先端感温部を前記ヒータ保護管４
の内部に挿入した局部温度検出器６の出力信号を入力さ
れる局部温度調節計TIC2の出力端子に接続される。この
局部温度調節計TIC2は、前述した溶湯の温度よりも高い
局部温度に棒状ヒータ３の温度を設定できかつ棒状ヒー
タ３の現在温度を指示できるもので、棒状ヒータ３の温
度が設定温度よりも上昇したときサイリスタSRC の制御
端子に出力信号を出力して、同サイリスタSRC の通電を
一時的に停止する。
の詳細を説明する。図１は本発明の第１実施例を示し、
溶湯が収容される保持炉本体１のアルミニウム等の溶湯
中には、保持炉蓋２から垂下される棒状ヒータ３が浸漬
される。ニクロム線又はエレマ発熱体より構成される同
棒状ヒータ３はセラミック等のヒータ保護管４中に収容
されたもので、前記溶湯中には同棒状ヒータ３から離間
する熱電対等の溶湯温度検出器５が同様に浸漬される。
この溶湯温度検出器５の出力信号は、溶湯温度を設定で
きる温度指示調節計TIC1に結合される。そして、この温
度指示調節計TIC1は溶湯温度を自由に設定できかつ溶湯
の現在温度を指示するもので、その現在温度が設定温度
以下のとき通電リレーＲのソレノイドＲL を励磁する。
また、前記棒状ヒータ３の電源回路に組込まれる同通電
リレーＲのリレー接点ＲS には、サイリスタSRC の場合
を示す制御端子付開閉素子が接続される。このサイリス
タSRC の制御端子は、先端感温部を前記ヒータ保護管４
の内部に挿入した局部温度検出器６の出力信号を入力さ
れる局部温度調節計TIC2の出力端子に接続される。この
局部温度調節計TIC2は、前述した溶湯の温度よりも高い
局部温度に棒状ヒータ３の温度を設定できかつ棒状ヒー
タ３の現在温度を指示できるもので、棒状ヒータ３の温
度が設定温度よりも上昇したときサイリスタSRC の制御
端子に出力信号を出力して、同サイリスタSRC の通電を
一時的に停止する。
【０００８】第１実施例による非鉄金属保持炉は、以上
のような構成であるから、次のようにして、保持炉本体
１内の溶湯の温度は略一定温度に保たれる。即ち、通常
の場合、保持炉本体１中の溶湯の温度が一定温度以下に
低下すると、この温度低下が溶湯温度検出器で検出さ
れ、温度指示調節計TIC1の指令により通電リレーＲのリ
レー接点ＲS が閉成される。このため、棒状ヒータ３の
電源回路が閉回路となり、棒状ヒータ３に通電されて溶
湯の加熱が行われ、溶湯温度検出器の検出温度が一定温
度以上になると、温度指示調節計TIC1により通電リレー
ＲのソレノイドＲL が消磁され、棒状ヒータ３に対する
通電が中止されるから、保持炉本体１内の溶湯の温度が
一定温度に保たれる。この場合、通電により棒状ヒータ
３の温度が寿命を損なう温度（許容できる局部的最高温
度）まで過熱すると、この温度上昇が局部温度検出器６
により検出され、局部温度調節計TIC2の指令信号がサイ
リスタSRC の制御端子に出力され、温度指示調節計TIC1
の指令のいかんによらず、棒状ヒータ３に対する通電が
一時的に中止される。この通電停止状態は、溶湯による
棒状ヒータ３及びヒータ保護管４の奪熱により棒状ヒー
タ３の温度が異常な温度以下に低下するまで続くが、棒
状ヒータ３が一定温度以下になると、温度指示調節計TI
C1の指令による棒状ヒータ３の通電状態に直ちに復旧さ
れる。
のような構成であるから、次のようにして、保持炉本体
１内の溶湯の温度は略一定温度に保たれる。即ち、通常
の場合、保持炉本体１中の溶湯の温度が一定温度以下に
低下すると、この温度低下が溶湯温度検出器で検出さ
れ、温度指示調節計TIC1の指令により通電リレーＲのリ
レー接点ＲS が閉成される。このため、棒状ヒータ３の
電源回路が閉回路となり、棒状ヒータ３に通電されて溶
湯の加熱が行われ、溶湯温度検出器の検出温度が一定温
度以上になると、温度指示調節計TIC1により通電リレー
ＲのソレノイドＲL が消磁され、棒状ヒータ３に対する
通電が中止されるから、保持炉本体１内の溶湯の温度が
一定温度に保たれる。この場合、通電により棒状ヒータ
３の温度が寿命を損なう温度（許容できる局部的最高温
度）まで過熱すると、この温度上昇が局部温度検出器６
により検出され、局部温度調節計TIC2の指令信号がサイ
リスタSRC の制御端子に出力され、温度指示調節計TIC1
の指令のいかんによらず、棒状ヒータ３に対する通電が
一時的に中止される。この通電停止状態は、溶湯による
棒状ヒータ３及びヒータ保護管４の奪熱により棒状ヒー
タ３の温度が異常な温度以下に低下するまで続くが、棒
状ヒータ３が一定温度以下になると、温度指示調節計TI
C1の指令による棒状ヒータ３の通電状態に直ちに復旧さ
れる。
【０００９】換言すると、局部温度検出器６及び局部温
度調節計TIC2による棒状ヒータ３の制御は、熱容量の大
きな溶湯の熱対流の遅れに原因する溶湯温度検出器の感
応遅れを補い、棒状ヒータ３及びヒータ保護管４の異常
過熱を防止するから、異常加熱が原因となっていた棒状
ヒータ３及びヒータ保護管４の寿命低下や寿命時期の不
安定さを解消する。
度調節計TIC2による棒状ヒータ３の制御は、熱容量の大
きな溶湯の熱対流の遅れに原因する溶湯温度検出器の感
応遅れを補い、棒状ヒータ３及びヒータ保護管４の異常
過熱を防止するから、異常加熱が原因となっていた棒状
ヒータ３及びヒータ保護管４の寿命低下や寿命時期の不
安定さを解消する。
【００１０】図２は本発明の第２実施例による非鉄金属
保持炉であり、第１実施例と同一構造部分については同
一符号を付して示してある。第２実施例の特徴は、２本
の棒状ヒータ３Ａ，３Ｂ及びヒータ保護管４Ａ，４Ｂを
用い、これらの棒状ヒータ３Ａ，３Ｂを通電リレーＲの
リレー接点ＲS に並列接続してある点にある。そして、
局部温度検出器６は一方のヒータ保護管４Ａ中にのみ挿
入してあり、この局部温度検出器６Ａからの信号を受け
る局部温度調節計TIC2の出力端子を各棒状ヒータ３Ａ，
３Ｂの電源回路にそれぞれ組込んだサイリスタSRC1，SR
C2の制御端子に並列接続してある。
保持炉であり、第１実施例と同一構造部分については同
一符号を付して示してある。第２実施例の特徴は、２本
の棒状ヒータ３Ａ，３Ｂ及びヒータ保護管４Ａ，４Ｂを
用い、これらの棒状ヒータ３Ａ，３Ｂを通電リレーＲの
リレー接点ＲS に並列接続してある点にある。そして、
局部温度検出器６は一方のヒータ保護管４Ａ中にのみ挿
入してあり、この局部温度検出器６Ａからの信号を受け
る局部温度調節計TIC2の出力端子を各棒状ヒータ３Ａ，
３Ｂの電源回路にそれぞれ組込んだサイリスタSRC1，SR
C2の制御端子に並列接続してある。
【００１１】第２実施例による非鉄金属保持炉は、以上
のような構成であるから、第１実施例の場合と同様に、
温度指示調節計TIC1により棒状ヒータ３Ａ，３Ｂの通電
が制御されると共に、局部温度調節計TIC2により棒状ヒ
ータ３Ａ，３Ｂの異常な温度上昇が防止されることにな
る。また、第２実施例においては、各ヒータ保護管４
Ａ，４Ｂに局部温度検出器６及び温度指示調節計TIC1を
設ける構成に比較して、部品点数を減らし、製造原価を
削減できる効果がある。
のような構成であるから、第１実施例の場合と同様に、
温度指示調節計TIC1により棒状ヒータ３Ａ，３Ｂの通電
が制御されると共に、局部温度調節計TIC2により棒状ヒ
ータ３Ａ，３Ｂの異常な温度上昇が防止されることにな
る。また、第２実施例においては、各ヒータ保護管４
Ａ，４Ｂに局部温度検出器６及び温度指示調節計TIC1を
設ける構成に比較して、部品点数を減らし、製造原価を
削減できる効果がある。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、総合的な評価特性のよい浸漬加熱式保持炉の
特性をリレー接点分に発揮し、しかも棒状ヒータ及びヒ
ータ保護管の寿命を延長できる運転状態が安定した非鉄
金属保持炉を得ることができる。
によれば、総合的な評価特性のよい浸漬加熱式保持炉の
特性をリレー接点分に発揮し、しかも棒状ヒータ及びヒ
ータ保護管の寿命を延長できる運転状態が安定した非鉄
金属保持炉を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施例による非鉄金属保持炉の断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第２実施例による非鉄金属保持炉の断
面図である。
面図である。
【図３】従来の電気加熱を行う非鉄金属保持炉の概念図
である。
である。
【図４】従来の浸漬加熱式非鉄金属保持炉の断面図であ
る。
る。
１ 保持炉本体 ２ 保持炉 ３ 棒状ヒータ ４ ヒータ保護管 ５ 溶湯温度検出器 ６ 局部温度検出器 Ｒ 通電リレー SRC サイリスタ TIC1 温度指示調節計 TIC2 局部温度調節計
Claims (2)
- 【請求項１】 保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒ
ータと、この棒状ヒータから離間した溶湯中に浸漬され
た溶湯温度検出器と、前記溶湯温度検出器の検出信号に
より前記棒状ヒータの電源回路に組込まれたリレー接点
を開閉する温度指示調節計とを備える非鉄金属保持炉に
おいて、前記棒状ヒータを収容するヒータ保護管中の温
度を検出できる局部温度検出器と、前記電源回路に組込
まれた制御端子付開閉素子と、前記局部温度検出器から
の検出信号に基づいて前記開閉素子を開閉制御する局部
温度調節計とを備えることを特徴とする非鉄金属保持
炉。 - 【請求項２】 保持炉本体内溶湯中に浸漬された棒状ヒ
ータの電源を溶湯温度を検出できる溶湯温度検出器の検
出信号により略一定の温度に制御する浸漬式棒状ヒータ
の通電制御方法において、前記溶湯温度制御とは別に、
前記棒状ヒータに近接した局部温度検出器の温度検出に
より前記棒状ヒータの温度を、許容できる局部的最高温
度に制御することを特徴とする浸漬式棒状ヒータの通電
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098876A JP2989371B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒ−タの通電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098876A JP2989371B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒ−タの通電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272876A JPH05272876A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2989371B2 true JP2989371B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=14231378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4098876A Expired - Fee Related JP2989371B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 非鉄金属保持炉及び浸漬式棒状ヒ−タの通電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989371B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019021477A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | 中部電力株式会社 | 溶湯加熱用浸漬ヒータの出力制御方法、および該出力制御方法に用いる溶湯加熱用浸漬ヒータ |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4098876A patent/JP2989371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019021477A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | 中部電力株式会社 | 溶湯加熱用浸漬ヒータの出力制御方法、および該出力制御方法に用いる溶湯加熱用浸漬ヒータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05272876A (ja) | 1993-10-22 |
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