JPH08159566A - 真空式太陽熱集熱器 - Google Patents
真空式太陽熱集熱器Info
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- JPH08159566A JPH08159566A JP6331781A JP33178194A JPH08159566A JP H08159566 A JPH08159566 A JP H08159566A JP 6331781 A JP6331781 A JP 6331781A JP 33178194 A JP33178194 A JP 33178194A JP H08159566 A JPH08159566 A JP H08159566A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- short
- metal fitting
- water storage
- solar heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 短い第２の管を封着金具内に挿入する作業が
容易であり、しかも両者を安定して溶接することが可能
な真空式太陽熱集熱器を提供することを目的とする。 【構成】 短い第２の管２２と封着金具２１の所定箇所
には、各々小口径に絞られたテーパー部２２ａ、２１ａ
が形成されており、短い第２の管２２のテーパー部２２
ａのガラス容器１７の中心線となす角度が、封着金具２
１のテーパー部２１ａの同角度よりも小さくなるように
設定され、封着金具２１のテーパー部２１ａの内側に短
い第２の管２２のテーパー部２２ａの外側が圧接され、
この圧接部が溶接されている。
容易であり、しかも両者を安定して溶接することが可能
な真空式太陽熱集熱器を提供することを目的とする。 【構成】 短い第２の管２２と封着金具２１の所定箇所
には、各々小口径に絞られたテーパー部２２ａ、２１ａ
が形成されており、短い第２の管２２のテーパー部２２
ａのガラス容器１７の中心線となす角度が、封着金具２
１のテーパー部２１ａの同角度よりも小さくなるように
設定され、封着金具２１のテーパー部２１ａの内側に短
い第２の管２２のテーパー部２２ａの外側が圧接され、
この圧接部が溶接されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス容器内部に円筒
状の金属製貯水容器を配置した真空式太陽熱集熱器に関
するものである。
状の金属製貯水容器を配置した真空式太陽熱集熱器に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽光線の持つ熱エネルギーを熱源とし
て利用する太陽熱集熱器は、従来より種々の形態のもの
が開発され、一般に広く利用されている。これらの太陽
熱集熱器の一つとして真空式太陽熱集熱器があり、例え
ば図２に示すような、一端が密封され、他端が小口径に
絞られて開口した透明な長尺円筒状のガラス容器１０
と、一端が密封され、他端が小口径に絞られて開口し、
ガラス容器１０内部に、複数本の支持具１１を介して同
軸状に配置され、外表面に選択吸収膜（図示せず）が被
覆形成された円筒状の金属製貯水容器１２と、ガラス容
器１０及び貯水容器１２の開口端を貫通して貯水容器１
２内の密封端付近まで挿入された長い第１の管１３と、
ガラス容器１０の開口端を貫通して貯水容器１２の開口
端に接続された短い第２の管１４と、ガラス容器１０の
小口径の開口部と短い第２の管１４を封止する封着金具
１５とを備えてなる真空式太陽熱集熱器が実用化されて
いる。
て利用する太陽熱集熱器は、従来より種々の形態のもの
が開発され、一般に広く利用されている。これらの太陽
熱集熱器の一つとして真空式太陽熱集熱器があり、例え
ば図２に示すような、一端が密封され、他端が小口径に
絞られて開口した透明な長尺円筒状のガラス容器１０
と、一端が密封され、他端が小口径に絞られて開口し、
ガラス容器１０内部に、複数本の支持具１１を介して同
軸状に配置され、外表面に選択吸収膜（図示せず）が被
覆形成された円筒状の金属製貯水容器１２と、ガラス容
器１０及び貯水容器１２の開口端を貫通して貯水容器１
２内の密封端付近まで挿入された長い第１の管１３と、
ガラス容器１０の開口端を貫通して貯水容器１２の開口
端に接続された短い第２の管１４と、ガラス容器１０の
小口径の開口部と短い第２の管１４を封止する封着金具
１５とを備えてなる真空式太陽熱集熱器が実用化されて
いる。
【０００３】この真空式太陽熱集熱器の場合、ガラス容
器１０と貯水容器１２の間が真空に保持されており、通
常、長い第１の管１３を介して貯水容器１２内に水を供
給し、太陽熱を一定時間集熱することによって貯水容器
１２内の水を温めた後、長い第１の管１３と短い第２の
管１４の間から温水を取り出すようにする。
器１０と貯水容器１２の間が真空に保持されており、通
常、長い第１の管１３を介して貯水容器１２内に水を供
給し、太陽熱を一定時間集熱することによって貯水容器
１２内の水を温めた後、長い第１の管１３と短い第２の
管１４の間から温水を取り出すようにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３は、図２の真空式
太陽熱集熱器における短い第２の管１４と封着金具１５
の接続部を示す拡大断面図であるが、この真空式太陽熱
集熱器においては、ガラス容器１０内を真空に保つ上
で、短い第２の管１４と封着金具１５とを気密状態で接
続することが重要である。そのため通常は、封着金具１
５の材質として４２％Ｎｉ−６％Ｃｒ鋼を使用し、また
短い第２の管１４の材質としてＳＵＳ３１６等のステン
レスを使用し、封着金具１５の一端を、短い第２の管１
４の外表面と面接触するように円筒状に形成し、両者の
接触部を溶接している。
太陽熱集熱器における短い第２の管１４と封着金具１５
の接続部を示す拡大断面図であるが、この真空式太陽熱
集熱器においては、ガラス容器１０内を真空に保つ上
で、短い第２の管１４と封着金具１５とを気密状態で接
続することが重要である。そのため通常は、封着金具１
５の材質として４２％Ｎｉ−６％Ｃｒ鋼を使用し、また
短い第２の管１４の材質としてＳＵＳ３１６等のステン
レスを使用し、封着金具１５の一端を、短い第２の管１
４の外表面と面接触するように円筒状に形成し、両者の
接触部を溶接している。
【０００５】このように短い第２の管１４と、封着金具
１５を溶接するには、短い第２の管１４を封着金具１５
内に挿入した時、両者の間隔ができるだけ小さく、でき
れば圧接状態にあることが望ましいが、一方、この間隔
が小さくなる程、短い第２の管１４を封着金具１５内に
挿入するのが困難になりやすいという問題が生じる。
１５を溶接するには、短い第２の管１４を封着金具１５
内に挿入した時、両者の間隔ができるだけ小さく、でき
れば圧接状態にあることが望ましいが、一方、この間隔
が小さくなる程、短い第２の管１４を封着金具１５内に
挿入するのが困難になりやすいという問題が生じる。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、上記したような真空式太陽熱集熱器において、短
い第２の管を封着金具内に挿入する作業が容易であり、
しかも両者を安定して溶接することが可能な真空式太陽
熱集熱器を提供することを目的とするものである。
あり、上記したような真空式太陽熱集熱器において、短
い第２の管を封着金具内に挿入する作業が容易であり、
しかも両者を安定して溶接することが可能な真空式太陽
熱集熱器を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の真空式太陽熱集
熱器は、一端が密封され、他端が小口径に絞られて開口
した透明な長尺円筒状のガラス容器と、一端が密封さ
れ、他端が小口径に絞られて開口し、ガラス容器内部に
支持具を介して同軸状に配置され、外表面に選択吸収膜
が被覆形成された円筒状の金属製貯水容器と、ガラス容
器及び貯水容器の開口端を貫通して貯水容器内の密封端
付近まで挿入された長い第１の管と、ガラス容器の開口
端を貫通して貯水容器の開口端に接続された短い第２の
管と、ガラス容器の小口径の開口部と短い第２の管とを
封止する封着金具とを備えてなる真空式太陽熱集熱器に
おいて、短い第２の管と封着金具には、小口径に絞られ
たテーパー部が形成されており、短い第２の管のテーパ
ー部のガラス容器の中心線となす角度が、封着金具のテ
ーパー部の同角度よりも小さくなるように設定され、封
着金具のテーパー部の内側に短い第２の管のテーパー部
の外側が圧接され、この圧接部が溶接されてなることを
特徴とする。
熱器は、一端が密封され、他端が小口径に絞られて開口
した透明な長尺円筒状のガラス容器と、一端が密封さ
れ、他端が小口径に絞られて開口し、ガラス容器内部に
支持具を介して同軸状に配置され、外表面に選択吸収膜
が被覆形成された円筒状の金属製貯水容器と、ガラス容
器及び貯水容器の開口端を貫通して貯水容器内の密封端
付近まで挿入された長い第１の管と、ガラス容器の開口
端を貫通して貯水容器の開口端に接続された短い第２の
管と、ガラス容器の小口径の開口部と短い第２の管とを
封止する封着金具とを備えてなる真空式太陽熱集熱器に
おいて、短い第２の管と封着金具には、小口径に絞られ
たテーパー部が形成されており、短い第２の管のテーパ
ー部のガラス容器の中心線となす角度が、封着金具のテ
ーパー部の同角度よりも小さくなるように設定され、封
着金具のテーパー部の内側に短い第２の管のテーパー部
の外側が圧接され、この圧接部が溶接されてなることを
特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の真空式太陽熱集熱器の短い第２の管と
封着金具には、小口径に絞られたテーパー部が形成され
ており、短い第２の管のテーパー部のガラス容器の中心
線となす角度が、封着金具のテーパー部の同角度よりも
小さくなるように設定されてなるため、短い第２の管を
封着金具内に容易に挿入することが可能であり、しかも
封着金具のテーパー部に短い第２の管のテーパー部が当
接するまで挿入することによって両者を圧接状態で溶接
することが可能となる。
封着金具には、小口径に絞られたテーパー部が形成され
ており、短い第２の管のテーパー部のガラス容器の中心
線となす角度が、封着金具のテーパー部の同角度よりも
小さくなるように設定されてなるため、短い第２の管を
封着金具内に容易に挿入することが可能であり、しかも
封着金具のテーパー部に短い第２の管のテーパー部が当
接するまで挿入することによって両者を圧接状態で溶接
することが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の真空式太陽熱集熱器を実施例
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明の真空式太陽熱集熱器の縦
断面図である。
断面図である。
【００１１】図中、真空式太陽熱集熱器１６のガラス容
器１７内は真空に保たれ、その内部には、３本の支持具
１８によって貯水容器１９が同軸状に保持されている。
このガラス容器１７は、ソーダ石灰ガラスから形成され
ており、予め成形された開口部を有するガラスキャップ
１７ａ及び排気管１７ｂを有するガラスキャップ１７ｃ
の端部が、透明な長尺円筒状のガラス管１７ｄの両端と
溶着されることによって作製されている。ガラス容器１
７内部は、排気管１７ｂから排気することによって所定
の真空度（例えば１０-4Ｔｏｒｒ）にされており、排気
管１７ｂの上には、これを保護するゴム製のキャップ２
０が装着されている。
器１７内は真空に保たれ、その内部には、３本の支持具
１８によって貯水容器１９が同軸状に保持されている。
このガラス容器１７は、ソーダ石灰ガラスから形成され
ており、予め成形された開口部を有するガラスキャップ
１７ａ及び排気管１７ｂを有するガラスキャップ１７ｃ
の端部が、透明な長尺円筒状のガラス管１７ｄの両端と
溶着されることによって作製されている。ガラス容器１
７内部は、排気管１７ｂから排気することによって所定
の真空度（例えば１０-4Ｔｏｒｒ）にされており、排気
管１７ｂの上には、これを保護するゴム製のキャップ２
０が装着されている。
【００１２】貯水容器１９は、ＳＵＳ３１６から形成さ
れ、その外表面には選択吸収膜（図示せず）が被着され
ている。貯水容器１９は、ガラス容器１７の内径に近い
外径を有しており、ガラス容器１７の内容積の少なくと
も６０％以上を占める程大きな容積を有している。貯水
容器１９は、両端に開口を有する円筒体１９ａと、この
円筒体１９ａの両端に接合されたキャップ体１９ｂ、１
９ｃから構成され、一方のキャップ体１９ｂには、開口
部が形成されている。
れ、その外表面には選択吸収膜（図示せず）が被着され
ている。貯水容器１９は、ガラス容器１７の内径に近い
外径を有しており、ガラス容器１７の内容積の少なくと
も６０％以上を占める程大きな容積を有している。貯水
容器１９は、両端に開口を有する円筒体１９ａと、この
円筒体１９ａの両端に接合されたキャップ体１９ｂ、１
９ｃから構成され、一方のキャップ体１９ｂには、開口
部が形成されている。
【００１３】ガラス容器１７の開口部には、封着金具２
１の一端が溶着され、封着金具２１の他端は、短い第２
の管２２に溶接されている。封着金具２１は、４２％Ｎ
ｉ−６％Ｃｒ鋼から形成され、短い第２の管２２は、貯
水容器１９と同様、ＳＵＳ３１６から形成されている。
１の一端が溶着され、封着金具２１の他端は、短い第２
の管２２に溶接されている。封着金具２１は、４２％Ｎ
ｉ−６％Ｃｒ鋼から形成され、短い第２の管２２は、貯
水容器１９と同様、ＳＵＳ３１６から形成されている。
【００１４】貯水容器１９の両端を構成する各キャップ
体１９ｂ、１９ｃと、円筒体１９ａの中央部には、各々
小径外周部１９ｂ’、１９ｃ’、１９ａ’が形成され、
この部分に３本の支持具１８が装着されている。これら
の支持具１８は、貯水容器１９をガラス容器１７内に熱
伸縮を許容しつつ同軸状に支持することを可能にするも
のであり、弾性金属線条を適宜の形状に成形して使用す
れば良い。貯水容器１９の両端及び中央部に小径外周部
１９ｂ’、１９ｃ’、１９ａ’を設けることは、各支持
具１８による貯水容器１９のガラス容器１７内部におけ
る安定支持を確保すると共に、支持具１８の装着部以外
の部分の貯水容器１９の貯水容積を増加させることを可
能にする。
体１９ｂ、１９ｃと、円筒体１９ａの中央部には、各々
小径外周部１９ｂ’、１９ｃ’、１９ａ’が形成され、
この部分に３本の支持具１８が装着されている。これら
の支持具１８は、貯水容器１９をガラス容器１７内に熱
伸縮を許容しつつ同軸状に支持することを可能にするも
のであり、弾性金属線条を適宜の形状に成形して使用す
れば良い。貯水容器１９の両端及び中央部に小径外周部
１９ｂ’、１９ｃ’、１９ａ’を設けることは、各支持
具１８による貯水容器１９のガラス容器１７内部におけ
る安定支持を確保すると共に、支持具１８の装着部以外
の部分の貯水容器１９の貯水容積を増加させることを可
能にする。
【００１５】貯水容器１９の開口部には、短い第２の管
２２の一端が接続され、短い第２の管２２の他端は、出
口側ヘッダー管２３に接続されている。また貯水容器１
９の内部には、短い第２の管２２の内部を貫通して長い
第１の管２４が貯水容器１９の密封端付近まで挿入され
ており、長い第１の管２４の一端は、入口側ヘッダー管
２５に接続されている。短い第２の管２２と出口側ヘッ
ダー管２３及び長い第１の管２４と入口側ヘッダー管２
５との接続は、ロウ付け、差し込み或いは接続具を用い
て行われる。
２２の一端が接続され、短い第２の管２２の他端は、出
口側ヘッダー管２３に接続されている。また貯水容器１
９の内部には、短い第２の管２２の内部を貫通して長い
第１の管２４が貯水容器１９の密封端付近まで挿入され
ており、長い第１の管２４の一端は、入口側ヘッダー管
２５に接続されている。短い第２の管２２と出口側ヘッ
ダー管２３及び長い第１の管２４と入口側ヘッダー管２
５との接続は、ロウ付け、差し込み或いは接続具を用い
て行われる。
【００１６】図４は、この真空式太陽熱集熱器１６の短
い第２の管２２と封着金具２１の接続部を示す拡大断面
図であるが、短い第２の管２２と封着金具２１の所定箇
所には、各々小口径に絞られたテーパー部２２ａ、２１
ａが形成されており、短い第２の管２２のテーパー部２
２ａのガラス容器１７の中心線となす角度が、封着金具
２１のテーパー部２１ａの同角度よりも小さくなるよう
に設定され、封着金具２１のテーパー部２１ａの内側に
短い第２の管２２のテーパー部２２ａの外側が圧接さ
れ、この圧接部が溶接されている。尚、本発明の封着金
具２１には、熱衝撃を吸収するためのベローズを形成す
ることも可能である。
い第２の管２２と封着金具２１の接続部を示す拡大断面
図であるが、短い第２の管２２と封着金具２１の所定箇
所には、各々小口径に絞られたテーパー部２２ａ、２１
ａが形成されており、短い第２の管２２のテーパー部２
２ａのガラス容器１７の中心線となす角度が、封着金具
２１のテーパー部２１ａの同角度よりも小さくなるよう
に設定され、封着金具２１のテーパー部２１ａの内側に
短い第２の管２２のテーパー部２２ａの外側が圧接さ
れ、この圧接部が溶接されている。尚、本発明の封着金
具２１には、熱衝撃を吸収するためのベローズを形成す
ることも可能である。
【００１７】このような構成において、短い第２の管２
２と封着金具２１を溶接する場合、封着金具２１のガラ
ス容器１７との封着部側から、短い第２の管２２を挿入
し、封着金具２１のテーパー部２１ａと短い第２の管２
２のテーパー部２２ａを圧接状態にしてから、溶接する
方法が採られる。
２と封着金具２１を溶接する場合、封着金具２１のガラ
ス容器１７との封着部側から、短い第２の管２２を挿入
し、封着金具２１のテーパー部２１ａと短い第２の管２
２のテーパー部２２ａを圧接状態にしてから、溶接する
方法が採られる。
【００１８】上記構成の真空式太陽熱集熱器１６は、通
常４本１組で１ユニットとし、２〜３ユニットを直列あ
るいは並列に接続して使用され、水道等の給水圧力源に
接続された入口側ヘッダー管２５内に水が流入すると、
各真空式太陽熱集熱器１６の長い第１の管２４を経て貯
水容器１９内に送り込まれ、貯水容器１９内に入った水
は、温まるまで一定時間汲み置きされる。その後、例え
ば浴室や炊事場の給湯栓（図示せず）を開放すると、貯
水容器１９内の水は、長い第１の管２４と短い第２の管
２２の間から出口側ヘッダー管２３に流出され、出口側
ヘッダー管２３の一端から外部に取り出される。そして
取り出された湯と同量の水が入口側ヘッダー管２５内に
水道等の給水圧力源から供給される。
常４本１組で１ユニットとし、２〜３ユニットを直列あ
るいは並列に接続して使用され、水道等の給水圧力源に
接続された入口側ヘッダー管２５内に水が流入すると、
各真空式太陽熱集熱器１６の長い第１の管２４を経て貯
水容器１９内に送り込まれ、貯水容器１９内に入った水
は、温まるまで一定時間汲み置きされる。その後、例え
ば浴室や炊事場の給湯栓（図示せず）を開放すると、貯
水容器１９内の水は、長い第１の管２４と短い第２の管
２２の間から出口側ヘッダー管２３に流出され、出口側
ヘッダー管２３の一端から外部に取り出される。そして
取り出された湯と同量の水が入口側ヘッダー管２５内に
水道等の給水圧力源から供給される。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明の真空式太陽熱集熱
器によると、短い第２の管を封着金具内に容易に挿入す
ることが可能であり、しかも封着金具のテーパー部に短
い第２の管のテーパー部が当接するまで挿入することに
よって両者を圧接状態で溶接することが可能となる。
器によると、短い第２の管を封着金具内に容易に挿入す
ることが可能であり、しかも封着金具のテーパー部に短
い第２の管のテーパー部が当接するまで挿入することに
よって両者を圧接状態で溶接することが可能となる。
【図１】本発明の真空式太陽熱集熱器を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の真空式太陽熱集熱器を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３】従来の真空式太陽熱集熱器における短い第２の
管と封着金具の接続部を示す拡大断面図である。
管と封着金具の接続部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の真空式太陽熱集熱器における短い第２
の管と封着金具の接続部を示す拡大断面図である。
の管と封着金具の接続部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】 １０、１７ ガラス容器 １１、１８ 支持具 １２、１９ 貯水容器 １３、２４ 長い第１の管 １４、２２ 短い第２の管 １５、２１ 封着金具 １６ 真空式太陽熱集熱器 ２１ａ 封着金具のテーパー部 ２２ａ 短い第２の管のテーパー部 ２３ 出口側ヘッダー管 ２５ 入口側ヘッダー管
Claims (1)
- 【請求項１】 一端が密封され、他端が小口径に絞られ
て開口した透明な長尺円筒状のガラス容器と、一端が密
封され、他端が小口径に絞られて開口し、ガラス容器内
部に支持具を介して同軸状に配置され、外表面に選択吸
収膜が被覆形成された円筒状の金属製貯水容器と、ガラ
ス容器及び貯水容器の開口端を貫通して貯水容器内の密
封端付近まで挿入された長い第１の管と、ガラス容器の
開口端を貫通して貯水容器の開口端に接続された短い第
２の管と、ガラス容器の小口径の開口部と短い第２の管
とを封止する封着金具とを備えてなる真空式太陽熱集熱
器において、短い第２の管と封着金具には、小口径に絞
られたテーパー部が形成されており、短い第２の管のテ
ーパー部のガラス容器の中心線となす角度が、封着金具
のテーパー部の同角度よりも小さくなるように設定さ
れ、封着金具のテーパー部の内側に短い第２の管のテー
パー部の外側が圧接し、この圧接部が溶接されてなるこ
とを特徴とする真空式太陽熱集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33178194A JP3663604B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 真空式太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33178194A JP3663604B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 真空式太陽熱集熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159566A true JPH08159566A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3663604B2 JP3663604B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18247568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33178194A Expired - Fee Related JP3663604B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 真空式太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663604B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374686A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 李佳雪 | 高密排集热器及其专用变径玻璃真空集热管 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP33178194A patent/JP3663604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374686A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 李佳雪 | 高密排集热器及其专用变径玻璃真空集热管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663604B2 (ja) | 2005-06-22 |
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