JPH04141709A - 湯水混合装置 - Google Patents
湯水混合装置Info
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- JPH04141709A JPH04141709A JP26393690A JP26393690A JPH04141709A JP H04141709 A JPH04141709 A JP H04141709A JP 26393690 A JP26393690 A JP 26393690A JP 26393690 A JP26393690 A JP 26393690A JP H04141709 A JPH04141709 A JP H04141709A
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- water
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 168
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 241000048246 Gallicrex cinerea Species 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、湯と水との混合比率を調節して適温の湯を得
る湯水混合装置に関する。
る湯水混合装置に関する。
５従来技術］
従来、１本の軸に湯用弁体と水用弁体とを設けて成るｌ
軸方式の湯水混合弁は、例えば特開昭６０２４９７８２
号公報に記載されているように、水入口と連通ずる水用
弁座と、湯入口と連通ずる湯側弁座とが混合室に対向し
て開口されており、水用弁座に係合する水用弁体と、湯
側弁座に係合する湯層弁体とめ用本の弁軸に摺動可能に
配設され、両弁体の対向する内端をストッパにより位置
規制されるとともに、ばねで両弁体が対向する方向に付
勢されている。
軸方式の湯水混合弁は、例えば特開昭６０２４９７８２
号公報に記載されているように、水入口と連通ずる水用
弁座と、湯入口と連通ずる湯側弁座とが混合室に対向し
て開口されており、水用弁座に係合する水用弁体と、湯
側弁座に係合する湯層弁体とめ用本の弁軸に摺動可能に
配設され、両弁体の対向する内端をストッパにより位置
規制されるとともに、ばねで両弁体が対向する方向に付
勢されている。
弁軸の一端はカム等を介してステッピングモータにより
押圧され、弁軸が軸方向に移動されて、水用弁体と湯用
弁体のそれぞれの開度を調節Ｌ、給湯温度を低くする時
は、水用弁体の開度を大にし、湯用弁体の開度を小とし
て湯ＭＱ□を減少さセる一方水量Ｑｃを増大させて湯温
を低下させており、給湯温度を高くする時は、水用弁体
の開度を小にし、湯用弁体の開度を大として湯量Ｑ、を
増大させる一方水量Ｑ、を減少させて湯温を上昇させる
ようにして、湯と水との混合比率ｂ （ｂ＝Ｑ、／Ｑ、
）を調節して適温の湯を得るものである。
押圧され、弁軸が軸方向に移動されて、水用弁体と湯用
弁体のそれぞれの開度を調節Ｌ、給湯温度を低くする時
は、水用弁体の開度を大にし、湯用弁体の開度を小とし
て湯ＭＱ□を減少さセる一方水量Ｑｃを増大させて湯温
を低下させており、給湯温度を高くする時は、水用弁体
の開度を小にし、湯用弁体の開度を大として湯量Ｑ、を
増大させる一方水量Ｑ、を減少させて湯温を上昇させる
ようにして、湯と水との混合比率ｂ （ｂ＝Ｑ、／Ｑ、
）を調節して適温の湯を得るものである。
しかしながら、上記従来の１軸方式の湯水混合弁におい
ては、水用弁体と湯用弁体を開度を調節して所定の混合
比を得るためにステッピングモータによる動作量が適当
に定められており、湯温がハンチングしたり、安定する
までに時間がかかる等の問題があった。
ては、水用弁体と湯用弁体を開度を調節して所定の混合
比を得るためにステッピングモータによる動作量が適当
に定められており、湯温がハンチングしたり、安定する
までに時間がかかる等の問題があった。
また、ステッピングモータの動作量（即ち駆動軸の回転
角）θと、湯と水の混合比率すとの関係を、ｂ＝ｋＸθ
（ｋは湯水の圧力に依存する係数）の線形にしているか
ら、湯水の圧力ｐがＰ＋Ｃｋ＝ｋｌ）、Ｐｚ（ｋ＝ｋｚ
＞、ｐａ（ｋ＝ｋｚ）（但し、ｐくＰ２〈ｐ、）に変化
する（第５図参照）場合において、ｋ 、 ＜ｋ ｚ
＜ｋ ＊であるから、混合比率すがｂｌからす、（ｂ、
＜ｂ２）に上昇した時の変化量Δｂ（Δｂ＝ｂｚ ｂ
、）に対する動作量θの変化量Δθは、ｐ−ｐ ＋ の
時にΔθｌ、Ｐ＝ｐ２の時にΔθ２ 、Ｐ ”’Ｐ３の
時にΔθ、（Δθ、〉Δθ２〉Δθ３）となり、湯水の
圧力ｐが変化するとステッピングモータの動作量θの変
化量Δθが変化するという問題があった。
角）θと、湯と水の混合比率すとの関係を、ｂ＝ｋＸθ
（ｋは湯水の圧力に依存する係数）の線形にしているか
ら、湯水の圧力ｐがＰ＋Ｃｋ＝ｋｌ）、Ｐｚ（ｋ＝ｋｚ
＞、ｐａ（ｋ＝ｋｚ）（但し、ｐくＰ２〈ｐ、）に変化
する（第５図参照）場合において、ｋ 、 ＜ｋ ｚ
＜ｋ ＊であるから、混合比率すがｂｌからす、（ｂ、
＜ｂ２）に上昇した時の変化量Δｂ（Δｂ＝ｂｚ ｂ
、）に対する動作量θの変化量Δθは、ｐ−ｐ ＋ の
時にΔθｌ、Ｐ＝ｐ２の時にΔθ２ 、Ｐ ”’Ｐ３の
時にΔθ、（Δθ、〉Δθ２〉Δθ３）となり、湯水の
圧力ｐが変化するとステッピングモータの動作量θの変
化量Δθが変化するという問題があった。
本発明の目的は、ハンチングの発生を防止するとともに
、制御速度が速く確実なステッピングモータ等の動作量
を決定することのできる湯水混合装置を提供することで
ある。
、制御速度が速く確実なステッピングモータ等の動作量
を決定することのできる湯水混合装置を提供することで
ある。
［課題を解決するだめの手段］
上記目的を達成するために本発明の渇水混合装置は、ス
テッピングモータ等の駆動源の回転力がカム等で伝達さ
れて軸方向に移動する１本の弁軸と、弁軸に設けられた
水用弁体及び湯用弁体と、混合室に開口された水用弁座
及び湯層弁座とを備え、水用弁体及び湯用弁体を移動さ
せて水用弁座及び湯層弁座の開度を制御することにより
、混合室に流入する水量と湯量とを調節して出湯温度を
制御する１軸方式の湯水混合装置において、湯量Ｑ７と
水量Ｑ、を混合した時の混合比率ｂ （ｂ−ＱＣ／Ｑ、
）と、駆動源の駆動軸の回転角であるθ 動作量θとの間に、ｂ＝ＫＸａ の関係を有するもの
である。
テッピングモータ等の駆動源の回転力がカム等で伝達さ
れて軸方向に移動する１本の弁軸と、弁軸に設けられた
水用弁体及び湯用弁体と、混合室に開口された水用弁座
及び湯層弁座とを備え、水用弁体及び湯用弁体を移動さ
せて水用弁座及び湯層弁座の開度を制御することにより
、混合室に流入する水量と湯量とを調節して出湯温度を
制御する１軸方式の湯水混合装置において、湯量Ｑ７と
水量Ｑ、を混合した時の混合比率ｂ （ｂ−ＱＣ／Ｑ、
）と、駆動源の駆動軸の回転角であるθ 動作量θとの間に、ｂ＝ＫＸａ の関係を有するもの
である。
なお、Ｋは湯及び水の圧力により定まる係数、ａは混合
装置により定まる定数である。
装置により定まる定数である。
（作用〕
上記のとおり構成された本発明の湯水混合装置において
は、現在混合比ｂ＋（動作量θ−θ１）から目標混合比
す、（動作量θ＝０５）に変更する場合、動作量θの変
動量△θ（Δθ−θ、−θ１）がΔθ−〔ｌｏｇ（ｂ
ｓ ／ ｂ 、）／ｌｏｇ ａ ）で求められる。
は、現在混合比ｂ＋（動作量θ−θ１）から目標混合比
す、（動作量θ＝０５）に変更する場合、動作量θの変
動量△θ（Δθ−θ、−θ１）がΔθ−〔ｌｏｇ（ｂ
ｓ ／ ｂ 、）／ｌｏｇ ａ ）で求められる。
また、目標混合湯温Ｔ３、現在混合湯温ＴＭ、湯温ＴＨ
１水温Ｔｃとにおいて、 ｂ、＝ （ＴＮ −ＴＭ ）／ （ＴＭ −Ｔｃ ）ｂ
、＝ （Ｔ、−ＴＳ ）／ （Ｔｓ −ＴＣ）の関係が
成立するから、目標混合湯温Ｔ３、現在混合湯温ＴＭ、
湯温ＴＩ＋、水温Ｔ、から現在動作量θ、の値と無関係
に、駆動軸を回動すべき変動量Δθを得ることができる
。
１水温Ｔｃとにおいて、 ｂ、＝ （ＴＮ −ＴＭ ）／ （ＴＭ −Ｔｃ ）ｂ
、＝ （Ｔ、−ＴＳ ）／ （Ｔｓ −ＴＣ）の関係が
成立するから、目標混合湯温Ｔ３、現在混合湯温ＴＭ、
湯温ＴＩ＋、水温Ｔ、から現在動作量θ、の値と無関係
に、駆動軸を回動すべき変動量Δθを得ることができる
。
Ｅ実施例〕
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、湯は壜入口１から逆止弁２を経て圧力
バランサ３に流入し、圧力バランサ３から湯水混合弁５
の渦流路４に流入する。
バランサ３に流入し、圧力バランサ３から湯水混合弁５
の渦流路４に流入する。
水は水入口１１から逆止弁１２を経て圧力バランサ３に
流入し、圧力バランサ３から湯水混合弁５の水流路１４
に流入する。
流入し、圧力バランサ３から湯水混合弁５の水流路１４
に流入する。
湯水混合弁５には、湯流路４に連通して混合室９に開口
する湯層弁座８と、水流路１４に連通して混合室９に開
口する水用弁座１８とが設けられており、弁軸６に対向
して取り付けられた湯層弁座８に係合する湯用弁体７と
、水用弁座１８に係合する水用弁体１７とが混合室９内
に設置されている。
する湯層弁座８と、水流路１４に連通して混合室９に開
口する水用弁座１８とが設けられており、弁軸６に対向
して取り付けられた湯層弁座８に係合する湯用弁体７と
、水用弁座１８に係合する水用弁体１７とが混合室９内
に設置されている。
弁軸６は湯水混合弁５の外部に設置されたステ・ノピン
グモータ１０の駆動軸の回転により、カム、歯車等（図
示せず）を介して、軸方向に移動されて湯用弁体７の湯
用弁座８乙二対する開度、及び水用弁体１７の水用弁座
１８に対する開度を調節して、湯用弁体７の開度が大き
くなる時は水用弁体１７の開度を小さくし、湯側弁体７
の開度が小さくなる時は水用弁体１７の開度を大きくし
ている。
グモータ１０の駆動軸の回転により、カム、歯車等（図
示せず）を介して、軸方向に移動されて湯用弁体７の湯
用弁座８乙二対する開度、及び水用弁体１７の水用弁座
１８に対する開度を調節して、湯用弁体７の開度が大き
くなる時は水用弁体１７の開度を小さくし、湯側弁体７
の開度が小さくなる時は水用弁体１７の開度を大きくし
ている。
混合室９で混合された湯は流量センサ２０、ステッピン
グモータ２２により駆動される流量調整止水弁２１を経
てシャワー、或いはその他の給湯栓に出湯される。
グモータ２２により駆動される流量調整止水弁２１を経
てシャワー、或いはその他の給湯栓に出湯される。
また、湯水混合弁５の渦流路４には入湯サーミスタ２３
が設置されて入湯温度Ｔ□を検出し、水流路１４には入
水サーミスタ２４が設置されて入水温度Ｔｃを検出する
とともに、混合室５の出口側流路には出湯サーミスタ２
５が設置されて出湯温度即ち現在混合湯温Ｔ、を検出し
、これらの温度検出信号及び流量センサ２０からの検出
信号はコントローラ（図示せず）に入力され、コントロ
ーラからの出力信号によりステッピングモーター０．２
２の動作量が制御部される。
が設置されて入湯温度Ｔ□を検出し、水流路１４には入
水サーミスタ２４が設置されて入水温度Ｔｃを検出する
とともに、混合室５の出口側流路には出湯サーミスタ２
５が設置されて出湯温度即ち現在混合湯温Ｔ、を検出し
、これらの温度検出信号及び流量センサ２０からの検出
信号はコントローラ（図示せず）に入力され、コントロ
ーラからの出力信号によりステッピングモーター０．２
２の動作量が制御部される。
ここで、湯量Ｑ、と水量Ｑｃを混合した時の混合比率ｂ
（ｂ＝Ｑｃ ／ＱＨ）と、ステッピングモータ１０の
駆動軸の回転角である動作量θの間に、θ ｂ＝ＫＸａ 関係が成立する特性（第２図参照）で制御を行うもので
ある。
（ｂ＝Ｑｃ ／ＱＨ）と、ステッピングモータ１０の
駆動軸の回転角である動作量θの間に、θ ｂ＝ＫＸａ 関係が成立する特性（第２図参照）で制御を行うもので
ある。
なお、Ｋは湯及び水の圧力により定まる係数、ａは混合
装置により定まる定数である。
装置により定まる定数である。
上記特性の制御において、現在混合比す、（動作量θ＝
θ１）から目標混合比す、（動作量θ＝θ５）に変更す
る場合には、変動量ΔθはΔθ−θ。
θ１）から目標混合比す、（動作量θ＝θ５）に変更す
る場合には、変動量ΔθはΔθ−θ。
θ１であるから、
θ、 θ
ｂｓ ／ｂ＋ −（ＫＸａ ）／ （Ｋｘａ
）（θ１ ＋△θ） θ （ＫＸａ ３／（ＫＸａΔθ ＝ ａ したがって、動作量θの変動量Δθは、Δθ−ｌｏｇ（
ｂ ｓ ／ ｂ ＋） ／ ｌｏｇ ａ ）で求められ
る。
）（θ１ ＋△θ） θ （ＫＸａ ３／（ＫＸａΔθ ＝ ａ したがって、動作量θの変動量Δθは、Δθ−ｌｏｇ（
ｂ ｓ ／ ｂ ＋） ／ ｌｏｇ ａ ）で求められ
る。
また、目標混合湯温Ｔ５、現在混合湯温ＴＭ入入湯下０
、入水温Ｔｃとにおいて、 ＴＭ （ＱＭ ＋Ｑｃ ） ＝Ｔｕ ’ Ｑｏ −
Ｉ−Ｔｃ ’ Ｑｃであるから、 ＱＣ／ＱＭ−（Ｔ、−Ｔ、！ ）／ （Ｔ、−Ｔｃ）と
なり、 ｂ、＝ （ＴＨ−ＴＭ ）／ （ＴＭ −ＴＣ）ｂ、＝
（ＴＨ−ＴＳ ）／ （Ｔｓ−７，）の関係が成立す
る。
、入水温Ｔｃとにおいて、 ＴＭ （ＱＭ ＋Ｑｃ ） ＝Ｔｕ ’ Ｑｏ −
Ｉ−Ｔｃ ’ Ｑｃであるから、 ＱＣ／ＱＭ−（Ｔ、−Ｔ、！ ）／ （Ｔ、−Ｔｃ）と
なり、 ｂ、＝ （ＴＨ−ＴＭ ）／ （ＴＭ −ＴＣ）ｂ、＝
（ＴＨ−ＴＳ ）／ （Ｔｓ−７，）の関係が成立す
る。
したがって、目標混合湯温Ｔ３、現在混合湯温Ｔ、Ｉ、
湯温Ｔ。、水温Ｔｃから、駆動軸を回動すべき変動量Δ
θを得ることができる。
湯温Ｔ。、水温Ｔｃから、駆動軸を回動すべき変動量Δ
θを得ることができる。
ここで、第３図において、湯水の供給圧力ＰがＰ＋（こ
の時、Ｋ＝に、になる）、ｐｚ（同しくＫ−に、）、Ｐ
３（同しくＫ＝に２）（但し、Ｐ＋＜Ｐｇ＜Ｐ３）に変
化した場合においても、上述の如く、動作量〇の変動量
Δθは圧力Ｐまたは係数にと無関係であり、圧力Ｐが変
動した場合においても現在混合比ｂ１ と目標混合比ｂ
ｓが同等であれば、変動量Δθは常に一定である。
の時、Ｋ＝に、になる）、ｐｚ（同しくＫ−に、）、Ｐ
３（同しくＫ＝に２）（但し、Ｐ＋＜Ｐｇ＜Ｐ３）に変
化した場合においても、上述の如く、動作量〇の変動量
Δθは圧力Ｐまたは係数にと無関係であり、圧力Ｐが変
動した場合においても現在混合比ｂ１ と目標混合比ｂ
ｓが同等であれば、変動量Δθは常に一定である。
換言すれば、湯水の圧力Ｐに関係なく、現在混合比ｂ１
と目標混合比ｂ、が定まれば、即ち設定される目標混合
湯温Ｔ、と、検出される現在混合ａ温ＴＭ、湯温Ｔ。、
水温Ｔ、とから変動量Δθが定められるものである。
と目標混合比ｂ、が定まれば、即ち設定される目標混合
湯温Ｔ、と、検出される現在混合ａ温ＴＭ、湯温Ｔ。、
水温Ｔ、とから変動量Δθが定められるものである。
なお、上記の式
が成立するような湯量Ｑ、及び水量Ｑｃの特性の一例を
第４（ａ）図及び第４（ｂ）図に示す。
第４（ａ）図及び第４（ｂ）図に示す。
上述の構成によると、目標混合湯温Ｔ、にするために必
要なステッピングモータ１０の駆動軸の回転角が求めら
れるから、ハンチングしないレベルで最大の速度をもっ
て目標混合湯温Ｔ、に収束させることができる。
要なステッピングモータ１０の駆動軸の回転角が求めら
れるから、ハンチングしないレベルで最大の速度をもっ
て目標混合湯温Ｔ、に収束させることができる。
〔発明の効果：
本発明は上述のとおり構成されているから、以下に述べ
るとおりの効果を奏する。
るとおりの効果を奏する。
湯水の圧力に関係なく、現在混合比と目標混合比が定ま
れば、即ち設定される目標混合湯温と、検出される現在
混合湯温、湯温、水温とから駆動軸の回転角の変動量が
求められるから、駆動源の駆動量の設定が容易になり、
且つ安定した制御を行うことができる。
れば、即ち設定される目標混合湯温と、検出される現在
混合湯温、湯温、水温とから駆動軸の回転角の変動量が
求められるから、駆動源の駆動量の設定が容易になり、
且つ安定した制御を行うことができる。
さらに、目標混合湯温にするために必要な駆動軸の回転
角が求められるから、ハンチングしないレベルで最大の
速度をもって目標混合場温二二収束させることができる
。
角が求められるから、ハンチングしないレベルで最大の
速度をもって目標混合場温二二収束させることができる
。
第１図は本発明を適用する湯水混合装置の概略断面図、
第２図は本発明による制御特性図、第３図は同しく圧力
が異なる場合の制御特性図、第４（ａ）図及び第４（ｂ
）図は湯量及び水量の特性図、第５回は従来の制御特性
図である。 ４・・・湯流路、６・・・弁軸、 ７・・・湯側弁体、８・・・湯用弁座、９・・・混合室
、１４・・・水流路、 １７・・・水用弁体、１８・・・水用弁座、２２・・・
入湯サーミスタ、 ２３・・・入水サーミスタ、 ２４・・・出湯サーミスタ。
第２図は本発明による制御特性図、第３図は同しく圧力
が異なる場合の制御特性図、第４（ａ）図及び第４（ｂ
）図は湯量及び水量の特性図、第５回は従来の制御特性
図である。 ４・・・湯流路、６・・・弁軸、 ７・・・湯側弁体、８・・・湯用弁座、９・・・混合室
、１４・・・水流路、 １７・・・水用弁体、１８・・・水用弁座、２２・・・
入湯サーミスタ、 ２３・・・入水サーミスタ、 ２４・・・出湯サーミスタ。
Claims (1)
- （１）ステッピングモータ等の駆動源の回転力が伝達さ
れて軸方向に移動する１本の弁軸と、弁軸に設けられた
水用弁体及び湯用弁体と、混合室に開口された水用弁座
及び湯用弁座とを備え、水用弁体及び湯用弁体を移動さ
せて水用弁座及び湯用弁座の開度を制御することにより
、混合室に流入する水量と湯量とを調節して出湯温度を
制御する１軸方式の湯水混合装置において、湯と水の混
合比率ｂと、駆動源の駆動軸の回転角である動作量θと
の間に、Ｋを湯及び水の圧力により定まる係数、ａを混
合装置により定まる定数とする時に、ｂ＝Ｋ×ａθの関
係を有することを特徴とする湯水混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26393690A JPH07104732B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 湯水混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26393690A JPH07104732B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 湯水混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141709A true JPH04141709A (ja) | 1992-05-15 |
| JPH07104732B2 JPH07104732B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=17396321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26393690A Expired - Fee Related JPH07104732B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 湯水混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104732B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07219648A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Noritz Corp | 給湯器 |
| US8776829B2 (en) | 2011-09-30 | 2014-07-15 | Noritz Corporation | Valve apparatus and water heating apparatus |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP26393690A patent/JPH07104732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07219648A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Noritz Corp | 給湯器 |
| US8776829B2 (en) | 2011-09-30 | 2014-07-15 | Noritz Corporation | Valve apparatus and water heating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104732B2 (ja) | 1995-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071113 Year of fee payment: 12 |
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