JPH0534080A - 熱風炉炉内観察装置 - Google Patents
熱風炉炉内観察装置Info
- Publication number
- JPH0534080A JPH0534080A JP19298391A JP19298391A JPH0534080A JP H0534080 A JPH0534080 A JP H0534080A JP 19298391 A JP19298391 A JP 19298391A JP 19298391 A JP19298391 A JP 19298391A JP H0534080 A JPH0534080 A JP H0534080A
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- Japan
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- cooling box
- furnace
- infrared rays
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製鉄用熱風炉の炉内耐火物の損傷状況を嫁働
状態に近以した条件下で観察するための装置を提供す
る。 【構成】 撮像管または撮像素子の前に光電子倍増管を
設け、該光電子倍増管の前にその分光感度に適した透過
度をもつレンズを有した遠隔操作可能なズ−ム装置を取
付け、該撮像装置全体を波長２μ以上の赤外線を反射す
る窓ガラスを有した冷却箱に内蔵した。また炉内観察装
置の操作杆に、冷却箱部全体を左右に揺動しうるハンド
ルおよび、冷却箱部を前後に傾動させる操作棒を設け
た。
状態に近以した条件下で観察するための装置を提供す
る。 【構成】 撮像管または撮像素子の前に光電子倍増管を
設け、該光電子倍増管の前にその分光感度に適した透過
度をもつレンズを有した遠隔操作可能なズ−ム装置を取
付け、該撮像装置全体を波長２μ以上の赤外線を反射す
る窓ガラスを有した冷却箱に内蔵した。また炉内観察装
置の操作杆に、冷却箱部全体を左右に揺動しうるハンド
ルおよび、冷却箱部を前後に傾動させる操作棒を設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鉄用熱風炉の炉内耐
火物の損傷状況を嫁働状態に近似した条件下で観察する
ための装置に関するものである。
火物の損傷状況を嫁働状態に近似した条件下で観察する
ための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱風炉は、大別すると内燃式と外燃式の
２つに分けられるが、いずれの構造の炉も、地上より約
５０ｍの高さを有している。図５は、内燃式熱風炉の概
要を示しており、熱風炉１はバ−ナ２と熱風管３を備
え、耐火物でライニングした燃焼室４と仕切り壁５で区
切られ、チエッカ−レンガを積層した蓄熱室６と炉頂部
にド−ム７、炉下部に冷風管８を備えている。
２つに分けられるが、いずれの構造の炉も、地上より約
５０ｍの高さを有している。図５は、内燃式熱風炉の概
要を示しており、熱風炉１はバ−ナ２と熱風管３を備
え、耐火物でライニングした燃焼室４と仕切り壁５で区
切られ、チエッカ−レンガを積層した蓄熱室６と炉頂部
にド−ム７、炉下部に冷風管８を備えている。
【０００３】この熱風炉１は、約２０年にも及ぶ長期間
使用されるものであり、かつ大型設備のため建設期間も
約３年近くかかるため、１基でも使用不可能となれば長
期間の高炉減産操業につながる。このため、従来から長
期使用の熱風炉については、炉内診断の一貫として、炉
内耐火物の損傷状況観察が行われてきた。熱風炉の炉内
観察は、通常高炉休風時という限られた時間内に行われ
るため、通風冷却後実施されるが、それでもド−ム部の
温度は１０００〜１２００℃であり、また下部マンホ−
ル近傍でも８００〜１０００℃と高温炉内での撮影とな
る。
使用されるものであり、かつ大型設備のため建設期間も
約３年近くかかるため、１基でも使用不可能となれば長
期間の高炉減産操業につながる。このため、従来から長
期使用の熱風炉については、炉内診断の一貫として、炉
内耐火物の損傷状況観察が行われてきた。熱風炉の炉内
観察は、通常高炉休風時という限られた時間内に行われ
るため、通風冷却後実施されるが、それでもド−ム部の
温度は１０００〜１２００℃であり、また下部マンホ−
ル近傍でも８００〜１０００℃と高温炉内での撮影とな
る。
【０００４】これまでの観察方法としては、小型水冷管
にＣＣＤカメラを内装し数ＫＷの強力な光源をあわせて
挿入し、炉内観察部に光源を照射しながらカメラで撮影
し、炉壁耐火物の亀裂，欠落等を観察する方法があっ
た。
にＣＣＤカメラを内装し数ＫＷの強力な光源をあわせて
挿入し、炉内観察部に光源を照射しながらカメラで撮影
し、炉壁耐火物の亀裂，欠落等を観察する方法があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の撮影方法では、強力な光源を併設しても炉内全
体、特に高所の撮影に必要な照度を確保することは困難
であるため、熱風炉の高さ方向に撮影補助デッキ９を設
け、順次位置を移動して観察する必要があった。またカ
メラ内蔵水冷管と照明の両方を下部マンホ−ルから挿入
するため作業性が悪い。さらには照明設備が高温とな
り、また衝撃等で破損しやすい等の問題点があった。従
って、約５０ｍの高さを有し、高温条件下の熱風炉の炉
内全体を地上マンホ−ル位置から一度に観察できれば極
めて効率的であり、観察のための休風時間が短縮でき
る。
従来の撮影方法では、強力な光源を併設しても炉内全
体、特に高所の撮影に必要な照度を確保することは困難
であるため、熱風炉の高さ方向に撮影補助デッキ９を設
け、順次位置を移動して観察する必要があった。またカ
メラ内蔵水冷管と照明の両方を下部マンホ−ルから挿入
するため作業性が悪い。さらには照明設備が高温とな
り、また衝撃等で破損しやすい等の問題点があった。従
って、約５０ｍの高さを有し、高温条件下の熱風炉の炉
内全体を地上マンホ−ル位置から一度に観察できれば極
めて効率的であり、観察のための休風時間が短縮でき
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像管または
撮像素子(10)の前に光電子倍増管(11)を設け、該光電子
倍増管(11)の前にその分光感度に適した透過度をもつレ
ンズ(12)を有した遠隔操作可能なズ−ム装置(13)を取付
け、該撮像装置(14:10〜13)全体を波長２μ以上の赤外
線を反射する窓ガラス(20)を有した冷却箱(16)に内蔵し
たこと、および、炉内観察装置の操作杆(17)に、冷却箱
部全体を左右に揺動しうるハンドル(18)および、冷却箱
部を前後に傾動させる操作棒(19)を設けたことを特徴と
する熱風炉炉内観察装置である。なお、カッコ内の記号
は、図面に示す実施例の対応要素を示す。
撮像素子(10)の前に光電子倍増管(11)を設け、該光電子
倍増管(11)の前にその分光感度に適した透過度をもつレ
ンズ(12)を有した遠隔操作可能なズ−ム装置(13)を取付
け、該撮像装置(14:10〜13)全体を波長２μ以上の赤外
線を反射する窓ガラス(20)を有した冷却箱(16)に内蔵し
たこと、および、炉内観察装置の操作杆(17)に、冷却箱
部全体を左右に揺動しうるハンドル(18)および、冷却箱
部を前後に傾動させる操作棒(19)を設けたことを特徴と
する熱風炉炉内観察装置である。なお、カッコ内の記号
は、図面に示す実施例の対応要素を示す。
【０００７】
【作用】撮像管または撮像素子(10)の前に光電子倍増管
(11)を設け、該光電子倍増管(11)の前にその分光感度に
適した透過度をもつレンズ(12)を有した遠隔操作可能な
ズ−ム装置(13)を取付け、該撮像装置(14:10〜13)全体
を波長２μ以上の赤外線を反射する窓ガラス(15)を有し
た冷却箱(16)に内蔵したので、過剰な赤外線を遮断した
状態で炉内耐火物壁面からの赤外線を光量として、別途
照明装置を設置することなく、また距離の遠近に影響さ
れずに観察することができる。
(11)を設け、該光電子倍増管(11)の前にその分光感度に
適した透過度をもつレンズ(12)を有した遠隔操作可能な
ズ−ム装置(13)を取付け、該撮像装置(14:10〜13)全体
を波長２μ以上の赤外線を反射する窓ガラス(15)を有し
た冷却箱(16)に内蔵したので、過剰な赤外線を遮断した
状態で炉内耐火物壁面からの赤外線を光量として、別途
照明装置を設置することなく、また距離の遠近に影響さ
れずに観察することができる。
【０００８】また、上記炉内観察装置(14:10〜13)の操
作杆(17)に、水冷箱(16)全体を左右に揺動しうるハンド
ル(18)および水冷箱(16)部を前後に傾動させる操作棒(1
9)を設けたので、熱風炉内側壁，炉内仕切壁，ド−ム構
成壁等の任意の部位を、炉外から選択して観察できる。
作杆(17)に、水冷箱(16)全体を左右に揺動しうるハンド
ル(18)および水冷箱(16)部を前後に傾動させる操作棒(1
9)を設けたので、熱風炉内側壁，炉内仕切壁，ド−ム構
成壁等の任意の部位を、炉外から選択して観察できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明装置を図に示す実施例にもとず
いて説明する。
いて説明する。
【００１０】図１は、本発明の装置における撮影部の基
本構成を示したものであり、特定波長の赤外線を反射す
る熱線カット用耐熱ガラス１５、この耐熱ガラス１５の
後方にはマルチコ−トレンズ使用の遠隔ズ−ム装置１
３、対物レンズ１２、光電子倍増管１１及び撮像管ある
いは撮像素子１０、例えば小型ＣＣＤカメラ、を配置し
て撮影装置１４が構成されており、この撮影装置１４
は、図６に示すようにほぼ水平に配置される操作杆１７
の先端部に可動自在に設置する冷却箱１６内に収納され
ている。
本構成を示したものであり、特定波長の赤外線を反射す
る熱線カット用耐熱ガラス１５、この耐熱ガラス１５の
後方にはマルチコ−トレンズ使用の遠隔ズ−ム装置１
３、対物レンズ１２、光電子倍増管１１及び撮像管ある
いは撮像素子１０、例えば小型ＣＣＤカメラ、を配置し
て撮影装置１４が構成されており、この撮影装置１４
は、図６に示すようにほぼ水平に配置される操作杆１７
の先端部に可動自在に設置する冷却箱１６内に収納され
ている。
【００１１】図５に示す熱風炉１のド−ム部７は、炉内
観察を実施する休風時でも１０００〜１２００℃の高温
であり、図２に示すように種々な波長の可視光線および
赤外線を多く発している。本発明の観察装置は、上記耐
火物壁から放射されている電磁波を光源として観察する
ものであるが、過剰な赤外線入射軽減を図ることによっ
て撮影装置１４への熱負荷を軽減するために、２μを超
える波長の赤外線を反射する熱線カット用耐熱ガラス１
５が、冷却箱１６の撮影用窓２０に装着されている。
観察を実施する休風時でも１０００〜１２００℃の高温
であり、図２に示すように種々な波長の可視光線および
赤外線を多く発している。本発明の観察装置は、上記耐
火物壁から放射されている電磁波を光源として観察する
ものであるが、過剰な赤外線入射軽減を図ることによっ
て撮影装置１４への熱負荷を軽減するために、２μを超
える波長の赤外線を反射する熱線カット用耐熱ガラス１
５が、冷却箱１６の撮影用窓２０に装着されている。
【００１２】また、図６に示すように、上記観察装置の
撮影装置１４は、高温かつダストの飛散している雰囲気
内に挿入するので、冷却箱１６の構成壁はジャケット構
造にして、操作杆１７に沿って配置した冷却水供給管２
１からの冷却水が循環して冷却し、排出管２２に到る。
また、撮影装置１４で撮影された結果を炉外の記録器２
３、例えばＶＴＲデッキとかモニタ−２４に印加するリ
−ド線２５あるいは遠隔ズ−ム装置１３のコントロ−ラ
２６のケ−ブル２７を内装した操作杆１７内には、窒素
ガス供給管２８を配置し、その先端は遠隔ズ−ム装置１
３の前面部に臨ませてある。従って、窒素ガス供給管２
８を介して窒素ガスを供給するとズ−ム装置１３のレン
ズ部分を洗浄し、冷却箱１６内に充填する。この冷却箱
１６内に充満した窒素ガスの一部は上記撮影用窓２０の
周囲に所定間隔に穿設したスリット（図示せず）から流
出することによって、耐熱ガラス１５の前面を洗浄する
ことに寄与する。また冷却箱１６内の窒素ガスは、操作
杆１７と冷却箱１６との間の、可動部間隙を覆うジャバ
ラ（図示せず）部分から侵入するかも知れないダスト等
を排除する。
撮影装置１４は、高温かつダストの飛散している雰囲気
内に挿入するので、冷却箱１６の構成壁はジャケット構
造にして、操作杆１７に沿って配置した冷却水供給管２
１からの冷却水が循環して冷却し、排出管２２に到る。
また、撮影装置１４で撮影された結果を炉外の記録器２
３、例えばＶＴＲデッキとかモニタ−２４に印加するリ
−ド線２５あるいは遠隔ズ−ム装置１３のコントロ−ラ
２６のケ−ブル２７を内装した操作杆１７内には、窒素
ガス供給管２８を配置し、その先端は遠隔ズ−ム装置１
３の前面部に臨ませてある。従って、窒素ガス供給管２
８を介して窒素ガスを供給するとズ−ム装置１３のレン
ズ部分を洗浄し、冷却箱１６内に充填する。この冷却箱
１６内に充満した窒素ガスの一部は上記撮影用窓２０の
周囲に所定間隔に穿設したスリット（図示せず）から流
出することによって、耐熱ガラス１５の前面を洗浄する
ことに寄与する。また冷却箱１６内の窒素ガスは、操作
杆１７と冷却箱１６との間の、可動部間隙を覆うジャバ
ラ（図示せず）部分から侵入するかも知れないダスト等
を排除する。
【００１３】上記観察装置の撮影装置１４は、数ｍから
約５０ｍも先といった距離の炉壁を観察対象とするため
に２〜４倍の対物レンズ１２と遠隔ズ−ム機構１３を装
備している。また、熱風炉炉壁の地上近くにに設けられ
ているマンホ−ル２９近傍でも数百度程度の表面温度が
あり、通常の撮影装置の場合には照明が必要であるが、
図３に示すような分光感度をもつ光電子倍増管１１を採
用することにより外部照明を使用することなく、可視域
を超えた近赤外の光をも倍幅し、ＣＣＤカメラ１０等に
よる撮像を可能とする。この光電子倍増管１１は前述の
耐熱ガラス１５によるフィルタリングによる入射光量の
減少に対する対策としても有効である。また、前記理由
より、遠隔ズ−ム機構１３内のレンズは、光電子倍増管
１１の分光感度に近い光透過特性をもつものが望まし
い。
約５０ｍも先といった距離の炉壁を観察対象とするため
に２〜４倍の対物レンズ１２と遠隔ズ−ム機構１３を装
備している。また、熱風炉炉壁の地上近くにに設けられ
ているマンホ−ル２９近傍でも数百度程度の表面温度が
あり、通常の撮影装置の場合には照明が必要であるが、
図３に示すような分光感度をもつ光電子倍増管１１を採
用することにより外部照明を使用することなく、可視域
を超えた近赤外の光をも倍幅し、ＣＣＤカメラ１０等に
よる撮像を可能とする。この光電子倍増管１１は前述の
耐熱ガラス１５によるフィルタリングによる入射光量の
減少に対する対策としても有効である。また、前記理由
より、遠隔ズ−ム機構１３内のレンズは、光電子倍増管
１１の分光感度に近い光透過特性をもつものが望まし
い。
【００１４】光電子倍増管１１の光増幅の原理は図４の
（ａ），（ｂ）に示す通りであり、対物レンズ１２をへ
て入射した光が光電面３０で光電子に変換され、その光
電子が電子レンズ３１をへてマルチチャンネルプレ−ト
３２の、多数のチャンネル壁３３のそれぞれのキャピラ
リ−（図示せず）内で衝突毎に２次電子を発生すること
により光電子量を増幅する（図４のｂ）。このキャピラ
リ−はマルチチャンネルプレ−ト３２内に約２００万個
あり、結果として入射した光は、光電子として数万倍に
増幅され、蛍光面３４に衝突し光を発する。この光をＣ
ＣＤカメラ１０に取り込むことにより照明なしの撮影が
可能となる。
（ａ），（ｂ）に示す通りであり、対物レンズ１２をへ
て入射した光が光電面３０で光電子に変換され、その光
電子が電子レンズ３１をへてマルチチャンネルプレ−ト
３２の、多数のチャンネル壁３３のそれぞれのキャピラ
リ−（図示せず）内で衝突毎に２次電子を発生すること
により光電子量を増幅する（図４のｂ）。このキャピラ
リ−はマルチチャンネルプレ−ト３２内に約２００万個
あり、結果として入射した光は、光電子として数万倍に
増幅され、蛍光面３４に衝突し光を発する。この光をＣ
ＣＤカメラ１０に取り込むことにより照明なしの撮影が
可能となる。
【００１５】また、前記撮影装置１４に加え、図６にあ
るような操作杆１７に取付けたハンドル１８及び冷却箱
１６に係止した操作棒１９による遠隔傾動機構により、
撮影装置１４を任意の方向に傾動させたり、下向きにし
たりすることができるので、炉床部落下物及び地上レベ
ルから約５０ｍレベルまでの内壁，仕切壁，ド−ム部の
耐火物の損傷状況を選択的にしかも短時間で観察するこ
とが可能となる。
るような操作杆１７に取付けたハンドル１８及び冷却箱
１６に係止した操作棒１９による遠隔傾動機構により、
撮影装置１４を任意の方向に傾動させたり、下向きにし
たりすることができるので、炉床部落下物及び地上レベ
ルから約５０ｍレベルまでの内壁，仕切壁，ド−ム部の
耐火物の損傷状況を選択的にしかも短時間で観察するこ
とが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の観察装置は嫁働
状態に近似した条件下の熱風炉を観測対象とし、しかも
別途照明装置を併用することがないので、取扱が簡単で
あり、短時間で撮影できるようになった。次の表１に本
発明（新法）と従来法の比較を示す。
状態に近似した条件下の熱風炉を観測対象とし、しかも
別途照明装置を併用することがないので、取扱が簡単で
あり、短時間で撮影できるようになった。次の表１に本
発明（新法）と従来法の比較を示す。
【００１７】
【表１】
【図１】 本発明の一実施例の、撮影装置の外観を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 熱風炉の内壁面の放射電波波の波長特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】 図１に示す光電子倍増管１１の分光感度等を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】 （ａ）は光電子倍増管１１の内部構造の概要
を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すマルチチ
ャンネルプレ−ト３２の、多数のチャンネル壁３３の中
の１つの拡大縦断面図である。
を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すマルチチ
ャンネルプレ−ト３２の、多数のチャンネル壁３３の中
の１つの拡大縦断面図である。
【図５】 熱風炉の構造概要を示す断面図である。
【図６】 本発明の一実施例の全体概要を示すブロック
図である。
図である。
【図７】 （ａ）は図６に示す冷却箱１６と操作杆１７
の平面図、（ｂ）は外観を示す斜視図である。
の平面図、（ｂ）は外観を示す斜視図である。
１：熱風炉 ２：バ−ナ
３：熱風管 ４：燃焼室
５：仕切り壁 ６：蓄熱室
７：ド−ム部 ８：冷風管
９：撮影補助デッキ １０：撮像管あるいは撮
像素子 １１：光電子倍増管 １２：対物レンズ １３：遠隔ズ−ム装置 １４：撮影装置 １５：耐熱ガラス １６：冷却箱 １７：操作杆 １８：ハンドル １９：操作棒 ２０：撮影用窓 ２１：冷却水供給管 ２２：排水管 ２３：記録器 ２４：モニタ− ２５：リ−ド線 ２６：コントロ−ラ ２７：ケ−ブル ２８：窒素ガス供給管 ２９：マンホ−ル ３０：光電面 ３１：電子レンズ ３２：マルチチャンネ
ルプレ−ト ３３：チャンネル壁 ３４：蛍光面
像素子 １１：光電子倍増管 １２：対物レンズ １３：遠隔ズ−ム装置 １４：撮影装置 １５：耐熱ガラス １６：冷却箱 １７：操作杆 １８：ハンドル １９：操作棒 ２０：撮影用窓 ２１：冷却水供給管 ２２：排水管 ２３：記録器 ２４：モニタ− ２５：リ−ド線 ２６：コントロ−ラ ２７：ケ−ブル ２８：窒素ガス供給管 ２９：マンホ−ル ３０：光電面 ３１：電子レンズ ３２：マルチチャンネ
ルプレ−ト ３３：チャンネル壁 ３４：蛍光面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 筒 井 直 樹
東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社
名古屋製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】撮像管または撮像素子の前に光電子倍増管
を設け、該光電子倍増管の前にその分光感度に適した透
過度をもつレンズを有した遠隔操作可能なズ−ム装置を
取付け、該撮影装置全体を波長２μ以上の赤外線を反射
する窓ガラスを有した冷却箱に内蔵したことを特徴とす
る熱風炉炉内観察装置。 - 【請求項２】上記炉内観察装置の操作杆に、冷却箱部全
体を左右に揺動しうるハンドルおよび、冷却箱部を前後
に傾動させる操作棒を設けたことを特徴とする請求項１
の熱風炉炉内観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298391A JPH0799312B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 熱風炉炉内観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298391A JPH0799312B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 熱風炉炉内観察装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534080A true JPH0534080A (ja) | 1993-02-09 |
| JPH0799312B2 JPH0799312B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16300286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19298391A Expired - Lifetime JPH0799312B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 熱風炉炉内観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799312B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157559A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | 高温炉壁撮像装置 |
| KR101309649B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-09-17 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 전로 출강구 슬리브의 내화물 손모량 측정장치 및 그 방법 |
| KR101360389B1 (ko) * | 2011-05-03 | 2014-02-07 | 예코텍(주) | 고로 관측 장치 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP19298391A patent/JPH0799312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157559A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | 高温炉壁撮像装置 |
| KR101360389B1 (ko) * | 2011-05-03 | 2014-02-07 | 예코텍(주) | 고로 관측 장치 |
| KR101309649B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-09-17 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 전로 출강구 슬리브의 내화물 손모량 측정장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799312B2 (ja) | 1995-10-25 |
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