JPH0439500A - 液化ガス容器の制御装置 - Google Patents
液化ガス容器の制御装置Info
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- JPH0439500A JPH0439500A JP14407690A JP14407690A JPH0439500A JP H0439500 A JPH0439500 A JP H0439500A JP 14407690 A JP14407690 A JP 14407690A JP 14407690 A JP14407690 A JP 14407690A JP H0439500 A JPH0439500 A JP H0439500A
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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、低温恒温槽などのような液化ガス容器の制御
装置に関する。
装置に関する。
従来の技術
たとえば、人間の脳、腕、眼球および心臓などの生体か
ら発生される磁界の強さを測定するために、超電導リン
グに1つ該たは2つのジョセフソン接合を組合せた構成
を有する超電導量子干渉磁束計が用いられ、この磁束計
は低温恒温槽内の液化ヘリウムガス内に浸漬される。こ
のような低温恒温槽内における液体ヘリウムの温度を、
たとえば4.2±0.IKの範囲に抑えるための構成は
、従来では存在しない、磁束計による高精度の測定を行
うには、液化ガスの温度を、高精度で一定に保つ必要が
ある。
ら発生される磁界の強さを測定するために、超電導リン
グに1つ該たは2つのジョセフソン接合を組合せた構成
を有する超電導量子干渉磁束計が用いられ、この磁束計
は低温恒温槽内の液化ヘリウムガス内に浸漬される。こ
のような低温恒温槽内における液体ヘリウムの温度を、
たとえば4.2±0.IKの範囲に抑えるための構成は
、従来では存在しない、磁束計による高精度の測定を行
うには、液化ガスの温度を、高精度で一定に保つ必要が
ある。
/L明・づ解決しようとする課題
本発明の目的は、液化ガス容器内の液化ガスの温度を高
精度で一定に保つことができるようにした液化ガス容器
の制御装置を提供することである。
精度で一定に保つことができるようにした液化ガス容器
の制御装置を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、液化ガスを貯留する容器内のガスを冷凍機の
再凝縮器によって凝縮するように構成し、容器内のガス
圧力を検出する圧力検出手段と、容器内のガスを排出す
る開閉弁と、 容器に貯留される液化ガスと同一組成を有するガスを供
給するガス源と、 ガス源からのガスを容器の気相部に導き、そのガスの流
量が可変である流量制御弁と、圧力検出手段の出力に応
答して、ガス圧力が予め定める正の第1の値以上になっ
たとき、開閉弁を開き、ガス圧力が負であって、かつそ
の圧力の絶対値が予め定める第2の値以上であるとき、
流量制御弁を予め定める開度で予め定める時間、開く制
御手段とを含むことを特徴とする液化ガス容器の制御装
置である。
再凝縮器によって凝縮するように構成し、容器内のガス
圧力を検出する圧力検出手段と、容器内のガスを排出す
る開閉弁と、 容器に貯留される液化ガスと同一組成を有するガスを供
給するガス源と、 ガス源からのガスを容器の気相部に導き、そのガスの流
量が可変である流量制御弁と、圧力検出手段の出力に応
答して、ガス圧力が予め定める正の第1の値以上になっ
たとき、開閉弁を開き、ガス圧力が負であって、かつそ
の圧力の絶対値が予め定める第2の値以上であるとき、
流量制御弁を予め定める開度で予め定める時間、開く制
御手段とを含むことを特徴とする液化ガス容器の制御装
置である。
また本発明は、容器内のガス温度を検出する温度検出手
段を備え、 前記制御手段は、温度検出手段の出力に応答して、検出
温度が予め定める値となるように冷凍機を制御すること
を特徴とする。
段を備え、 前記制御手段は、温度検出手段の出力に応答して、検出
温度が予め定める値となるように冷凍機を制御すること
を特徴とする。
作 用
本発明に従えば、低温恒温槽などの液化ガスを貯留する
容器内で気化したガスを、冷凍機の再凝縮器を用いて凝
縮して再液化する。容器内のガス圧力が上昇した場合に
おいて、圧力検出手段によって検出される圧力が予め定
める正の第1の値以上になったとき、開閉弁を開いて容
器内のガスをたとえば大気に放散するなどして排出する
。
容器内で気化したガスを、冷凍機の再凝縮器を用いて凝
縮して再液化する。容器内のガス圧力が上昇した場合に
おいて、圧力検出手段によって検出される圧力が予め定
める正の第1の値以上になったとき、開閉弁を開いて容
器内のガスをたとえば大気に放散するなどして排出する
。
これとは逆に、その容器内のガスの圧力が低下した場合
において、ガス圧力が負であって、かつその圧力の絶対
値が予め定める第2の値以上となったときには、容器に
貯留されている液化ガスの温度が大きく変化するおそれ
があり、また外部がら容器内に大気などが漏洩して侵入
する恐れが大きく、そうすると容器内で空気中の水分が
凝縮し。
において、ガス圧力が負であって、かつその圧力の絶対
値が予め定める第2の値以上となったときには、容器に
貯留されている液化ガスの温度が大きく変化するおそれ
があり、また外部がら容器内に大気などが漏洩して侵入
する恐れが大きく、そうすると容器内で空気中の水分が
凝縮し。
また容器内の組成が変化してしまう。このような状態に
ならないようにするために、ガス圧力の貝の絶対値が予
め定める第2の値以上であるときには、流量制御弁を介
してガス源がら、容器に貯留されている液化ガスと同一
組成を有するガスを供給し、これによって容器内の圧力
の負の絶対値を小さくし、大気圧程度とすることができ
る。
ならないようにするために、ガス圧力の貝の絶対値が予
め定める第2の値以上であるときには、流量制御弁を介
してガス源がら、容器に貯留されている液化ガスと同一
組成を有するガスを供給し、これによって容器内の圧力
の負の絶対値を小さくし、大気圧程度とすることができ
る。
ガス源から容器内に供給されるガスの総量は、容器の気
相部のガス圧力が、予め定める圧力、たとえば大気圧と
なる値に定められ、このようなガスの供給される総量と
なるように、流量制御弁の開度と、その流量制御弁が開
いている時間とが予め設定される。容器内に供給される
ガスの温度が比較的高い場合において大流量で供給する
と、時的に過大熱となって気相部の温度が急激に変わっ
たり、その容器内に貯留されている液化ガスが突沸を生
じるおそれがあり、このような状態が生じないように、
流量制御弁の開度が制御される。
相部のガス圧力が、予め定める圧力、たとえば大気圧と
なる値に定められ、このようなガスの供給される総量と
なるように、流量制御弁の開度と、その流量制御弁が開
いている時間とが予め設定される。容器内に供給される
ガスの温度が比較的高い場合において大流量で供給する
と、時的に過大熱となって気相部の温度が急激に変わっ
たり、その容器内に貯留されている液化ガスが突沸を生
じるおそれがあり、このような状態が生じないように、
流量制御弁の開度が制御される。
実施例
第1図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。低
温恒温槽1では、容器2は断熱材3によって覆われてお
り、天板4によって閉塞される6容器2内には、液体ヘ
リウム5が貯留され、この液体ヘリウム5内には、たと
えば生体がら発生される磁界の強さを測定するための超
電導量子干渉磁束計が浸漬される。この磁束計によって
、磁界の強さを高精度で測定するには、液体ヘリウム5
の温度を、たとえば4,2±0.1にの温度範囲に、高
精度に一定に保つ必要があり、このために、次に述べる
ように構成されている。液体ヘリウム5の上方で、容器
2内には気相部6が形成される。
温恒温槽1では、容器2は断熱材3によって覆われてお
り、天板4によって閉塞される6容器2内には、液体ヘ
リウム5が貯留され、この液体ヘリウム5内には、たと
えば生体がら発生される磁界の強さを測定するための超
電導量子干渉磁束計が浸漬される。この磁束計によって
、磁界の強さを高精度で測定するには、液体ヘリウム5
の温度を、たとえば4,2±0.1にの温度範囲に、高
精度に一定に保つ必要があり、このために、次に述べる
ように構成されている。液体ヘリウム5の上方で、容器
2内には気相部6が形成される。
この気相部6には、圧縮式冷凍機7の再凝縮器8が設け
られている。再凝縮器8には、輸送管9を介して液体ヘ
リウムなどの熱媒体が流れる。再凝縮器8では、容器2
の気相部6にあるヘリウムガスが凝縮されて再液化され
る。容器2の外部には、冷凍機本体7aが設けられてお
り、再凝縮器8に供給する熱媒体の温度を、後述の処理
回路27がらの出力によって制御する。
られている。再凝縮器8には、輸送管9を介して液体ヘ
リウムなどの熱媒体が流れる。再凝縮器8では、容器2
の気相部6にあるヘリウムガスが凝縮されて再液化され
る。容器2の外部には、冷凍機本体7aが設けられてお
り、再凝縮器8に供給する熱媒体の温度を、後述の処理
回路27がらの出力によって制御する。
容器2の気相部6の上部には、管10が設けられ、この
管10の端部10aは、液体ヘリウム5の液面11より
も上方で気相部6の上部にある。
管10の端部10aは、液体ヘリウム5の液面11より
も上方で気相部6の上部にある。
容器2内の気相部6のガス圧力を検出するために、管1
0には圧力検出手段12が設けられる。この容器2内の
気相部6のガスの温度を検出するために、温度検出手段
13が設けられる。この温度検出手段13は、管10の
端部10a近傍に配置され、または容器2の気相部6の
上部の他の位置に設けられる。
0には圧力検出手段12が設けられる。この容器2内の
気相部6のガスの温度を検出するために、温度検出手段
13が設けられる。この温度検出手段13は、管10の
端部10a近傍に配置され、または容器2の気相部6の
上部の他の位置に設けられる。
管10は管14に接続され、この管14の途中には電磁
弁である開閉弁V1が介在される。開閉弁v1を介する
管14からのガスは、大気放散されて排出されてもよい
けれども、この実施例では、たとえば100mm 82
0程度のクツションタンク16に回収する。圧力容器で
あるガス源17には、常温のヘリウムガスが圧縮されて
貯留されており、このガスはクツションタンク16に供
給される。クツションタンク16からのヘリウムガスは
、負圧ガバナ18に供給される。負圧ガバナ18は、2
次側の管路19からの圧力が、たとえば−3mmH2O
未満の圧力に低下したとき、開き、その圧力以上の高い
圧力では、全閉する機能を有する。
弁である開閉弁V1が介在される。開閉弁v1を介する
管14からのガスは、大気放散されて排出されてもよい
けれども、この実施例では、たとえば100mm 82
0程度のクツションタンク16に回収する。圧力容器で
あるガス源17には、常温のヘリウムガスが圧縮されて
貯留されており、このガスはクツションタンク16に供
給される。クツションタンク16からのヘリウムガスは
、負圧ガバナ18に供給される。負圧ガバナ18は、2
次側の管路19からの圧力が、たとえば−3mmH2O
未満の圧力に低下したとき、開き、その圧力以上の高い
圧力では、全閉する機能を有する。
管路19には、流量制御弁V2が介在される。
管路19および流量制御弁V2を介するヘリウムガスは
、冷却槽21に貯留されている液体ヘリウム23内の伝
熱管24を通って、たとえば77Kまで冷却され、その
後、管24を経て、管10がら容器2の気相部6内に供
給される。液体ヘリウム供給装置26からは、冷却槽2
1に液体ヘリウムが補給されて、その液体ヘリウム23
の液位が一定に保たれる。コンピュータなどによって実
現される処理回路27は、圧力検出手段12および温度
検出手段13からの出力に応答して、開閉弁V1および
流量制御弁■2を制御する。
、冷却槽21に貯留されている液体ヘリウム23内の伝
熱管24を通って、たとえば77Kまで冷却され、その
後、管24を経て、管10がら容器2の気相部6内に供
給される。液体ヘリウム供給装置26からは、冷却槽2
1に液体ヘリウムが補給されて、その液体ヘリウム23
の液位が一定に保たれる。コンピュータなどによって実
現される処理回路27は、圧力検出手段12および温度
検出手段13からの出力に応答して、開閉弁V1および
流量制御弁■2を制御する。
第2図は、処理回路27の動作を説明するためのフロー
チャートである。気相部6には前述のように再凝縮器8
が設けられており、気化したヘリウムガスが凝縮して再
液化される。気相部6のガス圧力Pが、大気圧よりも高
い予め定める正の第1の値21以上になったとき、すな
わち、Pl ≦ P ・・・(1)
となったとき、ステップn2からステップn3に移り、
処理回路27は開閉弁■1を開き、このとき流量制御弁
■2は遮断したままとする。これによって、気相部6内
のガスはクツションタンク16内に貯留され、あるいは
また他の実施例として大気放散される。クツションタン
ク16は、たとえばアキュムレータなどによって実現さ
れる。
チャートである。気相部6には前述のように再凝縮器8
が設けられており、気化したヘリウムガスが凝縮して再
液化される。気相部6のガス圧力Pが、大気圧よりも高
い予め定める正の第1の値21以上になったとき、すな
わち、Pl ≦ P ・・・(1)
となったとき、ステップn2からステップn3に移り、
処理回路27は開閉弁■1を開き、このとき流量制御弁
■2は遮断したままとする。これによって、気相部6内
のガスはクツションタンク16内に貯留され、あるいは
また他の実施例として大気放散される。クツションタン
ク16は、たとえばアキュムレータなどによって実現さ
れる。
容器2の気相部6の圧力Pが大気圧未満であって、すな
わち負であって、かつその圧力Pの絶対値が、正の予め
定める第2の値22以上であるとき、すなわち、 P2 ≦ IP+ ・・(2)P
≦ −P2 ・・・(2a)であるとき
には、ステップn4からステップn5に移る。ステップ
n5では、開閉弁v1を閉じたままとしておき、流量制
御弁V2を開く。この流量制御弁v2の開度と、それが
開いている時間は、この流量制御弁V2を介して管路1
oがら容器2内に供給されるガスの総量が、この気相部
6の圧力が大気圧となる値に定められる。流量が大きす
ぎると、気相部6の温度、さらには温度の変動による圧
力が変動し、また液体ヘリウム5が突沸するおそれがあ
り、このような状態が生じないようにして、液体ヘリウ
ム5の温度が一定に保たれるようにする。
わち負であって、かつその圧力Pの絶対値が、正の予め
定める第2の値22以上であるとき、すなわち、 P2 ≦ IP+ ・・(2)P
≦ −P2 ・・・(2a)であるとき
には、ステップn4からステップn5に移る。ステップ
n5では、開閉弁v1を閉じたままとしておき、流量制
御弁V2を開く。この流量制御弁v2の開度と、それが
開いている時間は、この流量制御弁V2を介して管路1
oがら容器2内に供給されるガスの総量が、この気相部
6の圧力が大気圧となる値に定められる。流量が大きす
ぎると、気相部6の温度、さらには温度の変動による圧
力が変動し、また液体ヘリウム5が突沸するおそれがあ
り、このような状態が生じないようにして、液体ヘリウ
ム5の温度が一定に保たれるようにする。
圧力検出手段12によって検出される圧力Pが、−P2
≦ P ≦ Pl ・・・(3)であると
き、ステップn4がらステップn7に移り、開閉弁v1
を閉じ、tた流量制御弁V2を閉じる。
≦ P ≦ Pl ・・・(3)であると
き、ステップn4がらステップn7に移り、開閉弁v1
を閉じ、tた流量制御弁V2を閉じる。
処理回路27は温度検出手段13の出力に応答して、容
器2内の気相部6の温度が、予め定める一定の温度とな
るように、冷凍機本体7aを制御し、これによって再凝
縮器8に供給される熱媒体の温度が制御される。
器2内の気相部6の温度が、予め定める一定の温度とな
るように、冷凍機本体7aを制御し、これによって再凝
縮器8に供給される熱媒体の温度が制御される。
冷凍機7は、たとえばGM(Gifford−McMa
hon)冷凍機である。このGM冷凍機は、熱媒体であ
るヘリウムガスをエキスパンダにおけるバルブモータに
よって駆動されるバルブディスクで高圧/低圧を切換え
、またサージボリウムによる圧力調整で、ディスプレー
サを上下動させることによって、ヘリウムガスを断熱自
由膨張させ、そのディスプレーサに備えられているヒー
トステーションを冷却する構成となっている。ヒートス
テーションには、電気ヒータが設けられており、このヒ
ータを電力付勢することによって、再凝縮器8に供給さ
れる液体ヘリウムの温度を制御することができる。
hon)冷凍機である。このGM冷凍機は、熱媒体であ
るヘリウムガスをエキスパンダにおけるバルブモータに
よって駆動されるバルブディスクで高圧/低圧を切換え
、またサージボリウムによる圧力調整で、ディスプレー
サを上下動させることによって、ヘリウムガスを断熱自
由膨張させ、そのディスプレーサに備えられているヒー
トステーションを冷却する構成となっている。ヒートス
テーションには、電気ヒータが設けられており、このヒ
ータを電力付勢することによって、再凝縮器8に供給さ
れる液体ヘリウムの温度を制御することができる。
冷凍機7は、その他の構成であってもよい。
負圧ガバナ18の具体的な構成は、第3図に示されてい
る。ケース27内にはダイヤフラム28が設けられてお
り、ばね29によって第3図の上方に弾発的に引張られ
ている0部屋30は、大気に開放されている。ダイヤフ
ラム室31は、クツションタンク16に接続された管路
32に連通される。弁体33は、ダイヤフラム28に弁
棒34によって連結されており、弁座35に着座するこ
とができる。管路19の圧力が、前述のように3mmH
,0未満になると、ダイヤフラム28がばね29のばね
力に抗して第3図の下方に変位して弁体33が弁座35
から離間して開く。
る。ケース27内にはダイヤフラム28が設けられてお
り、ばね29によって第3図の上方に弾発的に引張られ
ている0部屋30は、大気に開放されている。ダイヤフ
ラム室31は、クツションタンク16に接続された管路
32に連通される。弁体33は、ダイヤフラム28に弁
棒34によって連結されており、弁座35に着座するこ
とができる。管路19の圧力が、前述のように3mmH
,0未満になると、ダイヤフラム28がばね29のばね
力に抗して第3図の下方に変位して弁体33が弁座35
から離間して開く。
本発明は液体ヘリウムに関連して実施されるだけでなく
、その他の液化ガスに関連して広範囲に実施することが
できる。
、その他の液化ガスに関連して広範囲に実施することが
できる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、液化ガスが貯留されてい
る容器内のガスが冷凍機の凝縮器によって凝縮されて再
液化され、この冷凍機の凝縮能力が小さいときには、容
器内のガス圧力が上昇し、そのガス圧力が予め定める正
の第1の値以上になったときには開閉弁を開く、これと
は逆に、容器内のガス圧力が負に低下したときには、ガ
ス圧力の負の絶対値が予め定める第2の値以上であると
きには、流量制御弁を介してガス源から、容器内の液化
ガスを同一組成を有するガスを供給し、この流量制御弁
の開度と、それが開いている時間は、容器の気相部のガ
ス圧力が、たとえば大気圧程度となる値に定められる。
る容器内のガスが冷凍機の凝縮器によって凝縮されて再
液化され、この冷凍機の凝縮能力が小さいときには、容
器内のガス圧力が上昇し、そのガス圧力が予め定める正
の第1の値以上になったときには開閉弁を開く、これと
は逆に、容器内のガス圧力が負に低下したときには、ガ
ス圧力の負の絶対値が予め定める第2の値以上であると
きには、流量制御弁を介してガス源から、容器内の液化
ガスを同一組成を有するガスを供給し、この流量制御弁
の開度と、それが開いている時間は、容器の気相部のガ
ス圧力が、たとえば大気圧程度となる値に定められる。
このようにして、容器内の液化ガスの温度を一定に保つ
ことが可能となる。
ことが可能となる。
しかも本発明によれば、容器内の気相部のガス温度が、
予め定める値となるように、冷凍機を制御し、このこと
によってもまた液化ガスの温度をさらに高精度に一定に
保つことが可能となる。
予め定める値となるように、冷凍機を制御し、このこと
によってもまた液化ガスの温度をさらに高精度に一定に
保つことが可能となる。
第1図は本発明の一実施例の全体の系統図、第2r:j
Jは処理回iff!27の動作を説明するためのフロー
チャート、第3図は負圧ガバナ18付近の具体的な構成
を示す系統図である。 1・・・低温恒温槽、2・・・容器、3・・・断熱材、
4・・・天板、5・・・液体ヘリウム、6・・・気相部
、7・・・圧縮式冷凍機、8・・・凝縮器、12・・・
圧力検出手段、13・・・温度検出手段、17・・・ガ
ス源、18・・・負圧ガバナ、21・・・冷却槽、■1
・・・開閉弁、■2・・・流量制御弁 第2図 代理人 弁理士 西教 圭一部
Jは処理回iff!27の動作を説明するためのフロー
チャート、第3図は負圧ガバナ18付近の具体的な構成
を示す系統図である。 1・・・低温恒温槽、2・・・容器、3・・・断熱材、
4・・・天板、5・・・液体ヘリウム、6・・・気相部
、7・・・圧縮式冷凍機、8・・・凝縮器、12・・・
圧力検出手段、13・・・温度検出手段、17・・・ガ
ス源、18・・・負圧ガバナ、21・・・冷却槽、■1
・・・開閉弁、■2・・・流量制御弁 第2図 代理人 弁理士 西教 圭一部
Claims (2)
- (1)液化ガスを貯留する容器内のガスを冷凍機の再凝
縮器によつて凝縮するように構成し、 容器内のガス圧力を検出する圧力検出手段と、容器内の
ガスを排出する開閉弁と、 容器に貯留される液化ガスと同一組成を有するガスを供
給するガス源と、 ガス源からのガスを容器の気相部に導き、そのガスの流
量が可変である流量制御弁と、 圧力検出手段の出力に応答して、ガス圧力が予め定める
正の第1の値以上になつたとき、開閉弁を開き、ガス圧
力が負であつて、かつその圧力の絶対値が予め定める第
2の値以上であるとき、流量制御弁を予め定める開度で
予め定める時間、開く制御手段とを含むことを特徴とす
る液化ガス容器の制御装置。 - (2)容器内のガス温度を検出する温度検出手段を備え
、 前記制御手段は、温度検出手段の出力に応答して、検出
温度が予め定める値となるように冷凍機を制御すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液化ガス容器
の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14407690A JP2685630B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 液化ガス容器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14407690A JP2685630B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 液化ガス容器の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0439500A true JPH0439500A (ja) | 1992-02-10 |
JP2685630B2 JP2685630B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=15353718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP14407690A Expired - Fee Related JP2685630B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 液化ガス容器の制御装置 |
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JP (1) | JP2685630B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013531773A (ja) * | 2010-05-03 | 2013-08-08 | コンセホ・スペリオル・デ・インベスティガシオネス・シエンティフィカス(Csic) | ガス液化システム及び方法 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14407690A patent/JP2685630B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013531773A (ja) * | 2010-05-03 | 2013-08-08 | コンセホ・スペリオル・デ・インベスティガシオネス・シエンティフィカス(Csic) | ガス液化システム及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2685630B2 (ja) | 1997-12-03 |
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