JPH06198135A - 自動車排気浄化装置 - Google Patents
自動車排気浄化装置Info
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- JPH06198135A JPH06198135A JP4348905A JP34890592A JPH06198135A JP H06198135 A JPH06198135 A JP H06198135A JP 4348905 A JP4348905 A JP 4348905A JP 34890592 A JP34890592 A JP 34890592A JP H06198135 A JPH06198135 A JP H06198135A
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 理論空燃比がストイキ近傍の領域条件とリー
ン領域の条件の両条件下でNOx浄化活性に優れた自動
車のエンジンからの排気ガス浄化装置を得る。 【構成】 上流側にZSM−5,フェリエライトあるい
はこれらをNi,Znでイオン交換したゼオライトをハ
ニカム担体にコーティングとなる、パラフィン系炭化水
素をオレフィン系炭化水素に変換する触媒1、下流側に
パラジウムとロジウムのうちの1種以上を含む活性アル
ミナを主成分とする無機物をハニカム担体に1層あるい
は2層にコーティングしたのち、その上に白金を担持し
た活性アルミナを主成分とする無機物をコーティングし
てなる、理論空燃比近傍では炭化水素、一酸化炭素、窒
素酸化物を同時に浄化し、さらに空燃比がうすいいわゆ
るリーン領域で窒素酸化物を還元する両機能を有する触
媒2を配設して成る。
ン領域の条件の両条件下でNOx浄化活性に優れた自動
車のエンジンからの排気ガス浄化装置を得る。 【構成】 上流側にZSM−5,フェリエライトあるい
はこれらをNi,Znでイオン交換したゼオライトをハ
ニカム担体にコーティングとなる、パラフィン系炭化水
素をオレフィン系炭化水素に変換する触媒1、下流側に
パラジウムとロジウムのうちの1種以上を含む活性アル
ミナを主成分とする無機物をハニカム担体に1層あるい
は2層にコーティングしたのち、その上に白金を担持し
た活性アルミナを主成分とする無機物をコーティングし
てなる、理論空燃比近傍では炭化水素、一酸化炭素、窒
素酸化物を同時に浄化し、さらに空燃比がうすいいわゆ
るリーン領域で窒素酸化物を還元する両機能を有する触
媒2を配設して成る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、理論空燃比よりも低燃
料比率の混合気体を使用する自動車エンジンであるリー
ンバーンエンジン用の自動車排気浄化装置に関する。
料比率の混合気体を使用する自動車エンジンであるリー
ンバーンエンジン用の自動車排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリーンバーンエンジン用自動車排
気浄化装置としては、排気通路において、上流側にパラ
フィン系炭化水素をオレフィン系炭化水素に変換する触
媒1、下流側にCu−ZSM−5等のいわゆるリーンN
Ox触媒2を配設したものがある(特開平1−2477
10等)。
気浄化装置としては、排気通路において、上流側にパラ
フィン系炭化水素をオレフィン系炭化水素に変換する触
媒1、下流側にCu−ZSM−5等のいわゆるリーンN
Ox触媒2を配設したものがある(特開平1−2477
10等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなリーンバー
ンエンジンの排気通路にCu−ZSM−5等のリーンN
Ox触媒を用いた自動車排気浄化装置では、空燃比(A
/F)がストイキ近傍の領域条件とリーン領域の条件の
両方を有するリーンバーンエンジンの場合、ストイキ近
傍の条件では急速にNOxの転化活性が低下する。ま
た、触媒としてCu−ZSM−5等の金属イオン交換ゼ
オライトを主成分とした無機物をコーティングしている
ため、このような触媒ではゼオライト上の触媒活性成分
の耐熱性が低く、耐久後の性能低下が大きい。
ンエンジンの排気通路にCu−ZSM−5等のリーンN
Ox触媒を用いた自動車排気浄化装置では、空燃比(A
/F)がストイキ近傍の領域条件とリーン領域の条件の
両方を有するリーンバーンエンジンの場合、ストイキ近
傍の条件では急速にNOxの転化活性が低下する。ま
た、触媒としてCu−ZSM−5等の金属イオン交換ゼ
オライトを主成分とした無機物をコーティングしている
ため、このような触媒ではゼオライト上の触媒活性成分
の耐熱性が低く、耐久後の性能低下が大きい。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来のリーンバーンエンジン用自動車排気浄化装置に対し
て、排気通路にA/Fがストイキ近傍の領域条件とリー
ン領域の条件の両方においてNOx浄化活性を有する多
層型コート層触媒を配し、かつ多層型コート層のうちリ
ーンNOx触媒コート層に比較的耐熱性の高いPt/ア
ルミナ触媒を用いたことにより、上記問題点を解決した
ものである。
来のリーンバーンエンジン用自動車排気浄化装置に対し
て、排気通路にA/Fがストイキ近傍の領域条件とリー
ン領域の条件の両方においてNOx浄化活性を有する多
層型コート層触媒を配し、かつ多層型コート層のうちリ
ーンNOx触媒コート層に比較的耐熱性の高いPt/ア
ルミナ触媒を用いたことにより、上記問題点を解決した
ものである。
【0005】従って本発明の自動車の排気浄化装置は、
リーンバーンエンジンの排気通路において、上流側にZ
SM−5,フェリエライトあるいはこれらをニツケル
(Ni)または亜鉛(Zn)でイオン交換したゼオライ
トをハニカム担体にコーティングしてなる、パラフィン
系炭化水素をオレフィン系炭化水素に変換する触媒1、
下流側にパラジウムとロジウムのうちの1種以上を含む
活性アルミナを主成分とする無機物をハニカム担体に1
層あるいは2層にコーティングしたのち、その上に白金
を担持した活性アルミナを主成分とする無機物をコーテ
ィングしてなる、理論空燃比近傍では炭化水素、一酸化
炭素、窒素酸化物を同時に浄化し、さらに空燃比がうす
いいわゆるリーン領域で窒素酸化物を還元する両機能を
有する触媒2を配設したことを特徴とする。
リーンバーンエンジンの排気通路において、上流側にZ
SM−5,フェリエライトあるいはこれらをニツケル
(Ni)または亜鉛(Zn)でイオン交換したゼオライ
トをハニカム担体にコーティングしてなる、パラフィン
系炭化水素をオレフィン系炭化水素に変換する触媒1、
下流側にパラジウムとロジウムのうちの1種以上を含む
活性アルミナを主成分とする無機物をハニカム担体に1
層あるいは2層にコーティングしたのち、その上に白金
を担持した活性アルミナを主成分とする無機物をコーテ
ィングしてなる、理論空燃比近傍では炭化水素、一酸化
炭素、窒素酸化物を同時に浄化し、さらに空燃比がうす
いいわゆるリーン領域で窒素酸化物を還元する両機能を
有する触媒2を配設したことを特徴とする。
【0006】
【作用】次に作用を説明する。排気ガス中にはパラフィ
ン系炭化水素とオレフィン系炭化水素が多く含まれる
が、本発明においては触媒1により排気ガス炭化水素中
に含まれるパラフィン系炭化水素がオレフィン系炭化水
素に変換され、触媒2においてA/Fがストイキ近傍の
領域条件とリーン領域の条件の両方においてNOx転換
が促進される。また、触媒2における多層型コート層の
うちリーンNOx触媒コート層にCuZSM−5ではな
く比較的耐熱性の高いPt/アルミナ触媒を用いている
ので耐久性も向上している。
ン系炭化水素とオレフィン系炭化水素が多く含まれる
が、本発明においては触媒1により排気ガス炭化水素中
に含まれるパラフィン系炭化水素がオレフィン系炭化水
素に変換され、触媒2においてA/Fがストイキ近傍の
領域条件とリーン領域の条件の両方においてNOx転換
が促進される。また、触媒2における多層型コート層の
うちリーンNOx触媒コート層にCuZSM−5ではな
く比較的耐熱性の高いPt/アルミナ触媒を用いている
ので耐久性も向上している。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例および試験例
により説明する。 実施例1 ZSM−5 1800g、シリカゾル(固形分20%)
1170gおよび水1170gを磁性ボールミルに投入
し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/個になる
ようにコーディエライト製モノリス担体に塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間空気中で焼成し、触媒Aとし
た。なお、触媒容量は1.3Lとした。
により説明する。 実施例1 ZSM−5 1800g、シリカゾル(固形分20%)
1170gおよび水1170gを磁性ボールミルに投入
し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/個になる
ようにコーディエライト製モノリス担体に塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間空気中で焼成し、触媒Aとし
た。なお、触媒容量は1.3Lとした。
【0008】次に、γ−アルミナを主たる成分とする活
性アルミナ粉末1000gに対して硝酸ロジウム溶液を
Rhl重量%となるように加えよく攪拌した後、オーブ
ン中150℃で3時間乾燥し、400℃で2時間空気気
流中で焼成を行いロジウム担持アルミナ粉末を作った。
次いでγ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉
末1000gに対してジニトロジアンミンPd溶液を用
いてPd1.5重量%になるように加え同様に乾燥し、
400℃で2時間空気気流中で焼成を行った。このPd
担持活性アルミナ1400g、γ−アルミナを主たる成
分とする活性アルミナ320g、硝酸酸性ベーマイトゾ
ル(ベーマイトアルミナ10重量%けん濁液に10重量
%HNO3 を添加することによって得られたゾル)22
21gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕してス
ラリーを得た。得られたスラリーをモノリス担体基材
(1.3L,400セル)に塗布し乾燥した後、400
℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。この時の塗布量
は、160g/個に設定した。さらに上記ロジウム担持
アルミナ粉末500g、硝酸酸性ベーマイトゾル637
g、γ−アルミナを主成分とする活性アルミナ粉末26
5gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して得た
スラリーを塗布量40g/個になるように塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。
性アルミナ粉末1000gに対して硝酸ロジウム溶液を
Rhl重量%となるように加えよく攪拌した後、オーブ
ン中150℃で3時間乾燥し、400℃で2時間空気気
流中で焼成を行いロジウム担持アルミナ粉末を作った。
次いでγ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉
末1000gに対してジニトロジアンミンPd溶液を用
いてPd1.5重量%になるように加え同様に乾燥し、
400℃で2時間空気気流中で焼成を行った。このPd
担持活性アルミナ1400g、γ−アルミナを主たる成
分とする活性アルミナ320g、硝酸酸性ベーマイトゾ
ル(ベーマイトアルミナ10重量%けん濁液に10重量
%HNO3 を添加することによって得られたゾル)22
21gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕してス
ラリーを得た。得られたスラリーをモノリス担体基材
(1.3L,400セル)に塗布し乾燥した後、400
℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。この時の塗布量
は、160g/個に設定した。さらに上記ロジウム担持
アルミナ粉末500g、硝酸酸性ベーマイトゾル637
g、γ−アルミナを主成分とする活性アルミナ粉末26
5gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して得た
スラリーを塗布量40g/個になるように塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。
【0009】さらに、γ−アルミナを主たる成分とする
活性アルミナ粉末1000gに対してジニトロアンミン
白金溶液を用いてPt1.5重量%になるように加え同
様に乾燥し、400℃で2時間空気気流中で焼成を行っ
た。このPt担持活性アルミナ1400gを磁性ボール
ミルに投入し、上記のPd塗布と同様に硝酸酸性ベーマ
イトゾル等を粉砕して得たスラリーを塗布量65g/個
になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空気
中で焼成し、触媒Bを調製した。よって触媒Bは3層の
コート層となった。また、触媒容量は1.3Lとした。
活性アルミナ粉末1000gに対してジニトロアンミン
白金溶液を用いてPt1.5重量%になるように加え同
様に乾燥し、400℃で2時間空気気流中で焼成を行っ
た。このPt担持活性アルミナ1400gを磁性ボール
ミルに投入し、上記のPd塗布と同様に硝酸酸性ベーマ
イトゾル等を粉砕して得たスラリーを塗布量65g/個
になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空気
中で焼成し、触媒Bを調製した。よって触媒Bは3層の
コート層となった。また、触媒容量は1.3Lとした。
【0010】得られたモノリス型触媒A,Bを排気上流
側にA,下流側にBを装填した触媒コンバーター1を得
た。したがって触媒容量はトータル2.6Lとなった。
側にA,下流側にBを装填した触媒コンバーター1を得
た。したがって触媒容量はトータル2.6Lとなった。
【0011】実施例2 実施例1においてZSM−5をNiイオン交換ZSM−
5にした以外は触媒Aと同様にして触媒Cを試作した。
この触媒Cと触媒Bを実施例1と同様に組合せることに
より、触媒コンバータ2を得た。なお、Niイオン交換
ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸ニッケルを用いて
Niをイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分
20%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミ
ルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/
個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空
気中で焼成した。
5にした以外は触媒Aと同様にして触媒Cを試作した。
この触媒Cと触媒Bを実施例1と同様に組合せることに
より、触媒コンバータ2を得た。なお、Niイオン交換
ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸ニッケルを用いて
Niをイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分
20%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミ
ルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/
個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空
気中で焼成した。
【0012】実施例3 実施例1においてZSM−5をZnイオン交換ZSM−
5にした以外は触媒Aと同様にして触媒Dを試作した。
この触媒Dと触媒Bを実施例1と同様に組合せることに
より、触媒コンバータ3を得た。なお、Znイオン交換
ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸亜鉛を用いてNi
をイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分20
%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミルに
投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/個に
なるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空気中
で焼成した。
5にした以外は触媒Aと同様にして触媒Dを試作した。
この触媒Dと触媒Bを実施例1と同様に組合せることに
より、触媒コンバータ3を得た。なお、Znイオン交換
ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸亜鉛を用いてNi
をイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分20
%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミルに
投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/個に
なるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空気中
で焼成した。
【0013】実施例4 実施例1においてZSM−5をフェリエライトにした以
外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作した。この触媒E
と触媒Bを実施例1と同様に組合せることにより、触媒
コンバータ4を得た。
外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作した。この触媒E
と触媒Bを実施例1と同様に組合せることにより、触媒
コンバータ4を得た。
【0014】実施例5 実施例1においてZSM−5をNiイオン交換フェリエ
ライトにした以外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作し
た。この触媒Eと触媒Bを実施例1と同様に組合せるこ
とにより、触媒コンバータ5を得た。なお、Niイオン
交換ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸ニッケルを用
いてNiをイオン交換した1800g、シリカゾル(固
形分20%)1170gおよび水1170gを磁性ボー
ルミルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200
g/個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時
間空気中で焼成した。
ライトにした以外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作し
た。この触媒Eと触媒Bを実施例1と同様に組合せるこ
とにより、触媒コンバータ5を得た。なお、Niイオン
交換ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸ニッケルを用
いてNiをイオン交換した1800g、シリカゾル(固
形分20%)1170gおよび水1170gを磁性ボー
ルミルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200
g/個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時
間空気中で焼成した。
【0015】実施例6 実施例1においてZSM−5をZnイオン交換フェリエ
ライトにした以外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作し
た。この触媒Eと触媒Bを実施例1と同様に組合せるこ
とにより、触媒コンバータ6を得た。なお、Znイオン
交換ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸亜鉛を用いて
Znをイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分
20%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミ
ルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/
個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空
気中で焼成した。
ライトにした以外は触媒Aと同様にして触媒Eを試作し
た。この触媒Eと触媒Bを実施例1と同様に組合せるこ
とにより、触媒コンバータ6を得た。なお、Znイオン
交換ゼオライト層は0.2モル/Lの硝酸亜鉛を用いて
Znをイオン交換した1800g、シリカゾル(固形分
20%)1170gおよび水1170gを磁性ボールミ
ルに投入し、粉砕して得たスラリーを塗布量200g/
個になるように塗布し乾燥した後、400℃で2時間空
気中で焼成した。
【0016】比較例1 比較例として実施例1において触媒Aに触媒Bと同仕様
の触媒(容量1.3L)を用いた以外は同様に触媒コン
バータ(イ)を得た。
の触媒(容量1.3L)を用いた以外は同様に触媒コン
バータ(イ)を得た。
【0017】比較例2 比較例として比較例1の触媒BにおけるPt/アルミナ
層(最表面層)をCu−ZSM−5にかえた以外は同様
にして触媒コンバータ(ロ)を得た。各実施例、比較例
の触媒コンバータについて下記表1の条件で、性能評価
試験を行い、平均A/F=14.6での評価結果を表2
に、平均A/F=18.0での評価結果を表3に示す。
層(最表面層)をCu−ZSM−5にかえた以外は同様
にして触媒コンバータ(ロ)を得た。各実施例、比較例
の触媒コンバータについて下記表1の条件で、性能評価
試験を行い、平均A/F=14.6での評価結果を表2
に、平均A/F=18.0での評価結果を表3に示す。
【0018】
【表1】エンジン耐久条件 触媒入口650℃、25時間エンジン性能評価 平均A/F=14.6相当のエンジン排気ガス HC=1600ppm NO=1000ppm CO= 600ppm O2 =0.6% CO2 =14.0% H2 =0.2% N2 =残部平均A/F=18.0相当のエンジン排気ガス HC=1600ppm NO=1000ppm CO=1200ppm O2 =4.5% CO2 =14.0% N2 =残部
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の自
動車用排気浄化装置においては、排気通路にA/Fがス
トイキ近傍の領域条件とリーン領域の条件とにおいてN
Ox浄化活性を有する多層型コート層触媒を配し、かつ
多層型コート層のうちリーンNOx触媒コート層に比較
的耐熱性の高いPt/アルミナ触媒を用いたことにより
リーン領域におけるNOx浄化率が向上し、耐久後の排
ガス浄化性能が優れている。
動車用排気浄化装置においては、排気通路にA/Fがス
トイキ近傍の領域条件とリーン領域の条件とにおいてN
Ox浄化活性を有する多層型コート層触媒を配し、かつ
多層型コート層のうちリーンNOx触媒コート層に比較
的耐熱性の高いPt/アルミナ触媒を用いたことにより
リーン領域におけるNOx浄化率が向上し、耐久後の排
ガス浄化性能が優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/20 ZAB H F02D 35/00 ZAB 9038−3G 301 G 9038−3G (72)発明者 可知 直樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 リーンバーンエンジンの排気通路におい
て、上流側にZSM−5,フェリエライトあるいはこれ
らをニッケルまたは亜鉛でイオン交換したゼオライトを
ハニカム担体にコーティングしてなる、パラフィン系炭
化水素をオレフィン系炭化水素に変換する触媒1、下流
側にパラジウムとロジウムのうちの1種以上を含む活性
アルミナを主成分とする無機物をハニカム担体に1層あ
るいは2層にコーティングしたのち、その上に白金を担
持した活性アルミナを主成分とする無機物をコーティン
グしてなる、理論空燃比近傍では炭化水素、一酸化炭
素、窒素酸化物を同時に浄化し、さらに空燃比がうすい
いわゆるリーン領域で窒素酸化物を還元する両機能を有
する触媒2を配設したことを特徴とする自動車排気浄化
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4348905A JP2848175B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 自動車排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4348905A JP2848175B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 自動車排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06198135A true JPH06198135A (ja) | 1994-07-19 |
JP2848175B2 JP2848175B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=18400180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4348905A Expired - Fee Related JP2848175B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 自動車排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2848175B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5702675A (en) * | 1994-12-16 | 1997-12-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gases and process for producing the same |
CN106762041A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 中船动力研究院有限公司 | 具有NOx捕集功能的船舶柴油机催化还原装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348905A patent/JP2848175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5702675A (en) * | 1994-12-16 | 1997-12-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gases and process for producing the same |
CN106762041A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 中船动力研究院有限公司 | 具有NOx捕集功能的船舶柴油机催化还原装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2848175B2 (ja) | 1999-01-20 |
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