JPH08205442A - 通風式車両用誘導主電動機の固定子コイル - Google Patents
通風式車両用誘導主電動機の固定子コイルInfo
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- JPH08205442A JPH08205442A JP3299295A JP3299295A JPH08205442A JP H08205442 A JPH08205442 A JP H08205442A JP 3299295 A JP3299295 A JP 3299295A JP 3299295 A JP3299295 A JP 3299295A JP H08205442 A JPH08205442 A JP H08205442A
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- Japan
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- coil
- stator coil
- loop
- small hole
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】通風式車両用誘導主電動機の固定子コイルにル
ープ状ヒートパイプを構成し固定子コイルの温度上昇を
下げ均一化させる。かくして電動機の小型、軽量、パワ
ーアップ化し、車両の重量を軽減し、高速化を図るのが
目的。 【構成】中空小穴11ｂを有する絶縁銅線の素線11ａで形
成される亀の甲型固定コイルの巻はじめと巻終わりの素
線の対向する側面に小穴11ｂを設ける。該小穴部耐熱，
絶縁性の絶縁連絡パイプ具12を取り付けループ状中空小
穴通路を形成する。素線の両端面を塞ぐ。コイル内のル
ープ状通路に２相凝縮性作動液ＬＱを注入し、密閉す
る。以上のように構成されてなるコイル。
ープ状ヒートパイプを構成し固定子コイルの温度上昇を
下げ均一化させる。かくして電動機の小型、軽量、パワ
ーアップ化し、車両の重量を軽減し、高速化を図るのが
目的。 【構成】中空小穴11ｂを有する絶縁銅線の素線11ａで形
成される亀の甲型固定コイルの巻はじめと巻終わりの素
線の対向する側面に小穴11ｂを設ける。該小穴部耐熱，
絶縁性の絶縁連絡パイプ具12を取り付けループ状中空小
穴通路を形成する。素線の両端面を塞ぐ。コイル内のル
ープ状通路に２相凝縮性作動液ＬＱを注入し、密閉す
る。以上のように構成されてなるコイル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機の固定子コ
イルにループ状ヒートパイプを構成してなる通風式車両
用誘導主電動機の固定子コイルに関するものである。
イルにループ状ヒートパイプを構成してなる通風式車両
用誘導主電動機の固定子コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の通風式車両用誘導主電動機の固定
子コイルについて、図11, 12を参照して説明する。図11
は従来の固定子コイル装着の誘導電動機の縦断面図、図
12は固定子コイル装着の固定子鉄心スロット部の断面図
である。素線１ａて亀の甲型に形成された固定子コイル
１は、外枠４の内径部に積層された鉄心２のスロット３
に挿入され、複数個のコイルが連結されてスター，或は
デルタに結線される。そして、全体の固定子コイルは、
スロットの空隙ＳＧ及び固定子鉄心２と回転子鉄心５の
間の空隙Ｇを通る冷却風Ｑにより、入気側コイルエンド
部，スロット内の直線部，排気側のコイルエンド部と冷
却される。なお、素線１ａは平角又は丸の絶縁銅線が一
般的に使用されている。
子コイルについて、図11, 12を参照して説明する。図11
は従来の固定子コイル装着の誘導電動機の縦断面図、図
12は固定子コイル装着の固定子鉄心スロット部の断面図
である。素線１ａて亀の甲型に形成された固定子コイル
１は、外枠４の内径部に積層された鉄心２のスロット３
に挿入され、複数個のコイルが連結されてスター，或は
デルタに結線される。そして、全体の固定子コイルは、
スロットの空隙ＳＧ及び固定子鉄心２と回転子鉄心５の
間の空隙Ｇを通る冷却風Ｑにより、入気側コイルエンド
部，スロット内の直線部，排気側のコイルエンド部と冷
却される。なお、素線１ａは平角又は丸の絶縁銅線が一
般的に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】固定子の主な熱発生源
は、固定子コイルである。そして固定子コイルに発生し
た熱は、鉄心部ては主に素線１ａ，絶縁層１ｂ，鉄心２
の順に伝わって、冷却風Ｑにより放出される。またコイ
ルエンド部では、素線１ａ，絶縁層と伝わって放出され
る。そのため、図８のＴ１に示すような均一化していな
い温度分布となる。固定子コイルは、大地との絶縁に絶
縁物が使用されることから絶縁物の種類により、それぞ
れ温度上昇限度が規定されている。従って、図８のＴ１
に示すような温度上昇分布を有する場合は、最も高いと
ころを考慮しなければならない。そのため、電動機の構
造を大きくしたり、冷却風量を増やさないければならな
い等の欠点があった。特に車両用の主電動機では、車両
の高速化に伴って小型，パワーアップ化が至上命令とさ
れている。
は、固定子コイルである。そして固定子コイルに発生し
た熱は、鉄心部ては主に素線１ａ，絶縁層１ｂ，鉄心２
の順に伝わって、冷却風Ｑにより放出される。またコイ
ルエンド部では、素線１ａ，絶縁層と伝わって放出され
る。そのため、図８のＴ１に示すような均一化していな
い温度分布となる。固定子コイルは、大地との絶縁に絶
縁物が使用されることから絶縁物の種類により、それぞ
れ温度上昇限度が規定されている。従って、図８のＴ１
に示すような温度上昇分布を有する場合は、最も高いと
ころを考慮しなければならない。そのため、電動機の構
造を大きくしたり、冷却風量を増やさないければならな
い等の欠点があった。特に車両用の主電動機では、車両
の高速化に伴って小型，パワーアップ化が至上命令とさ
れている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】固定子コイルにループ状
ヒートパイプを設ける。すなわち、下記の手段による。
中空小穴を有する絶縁銅線の素線で亀の甲型コイルを形
成する。該コイルの巻き始めと巻き終りの素線の端部の
相対向する側面に各々小穴を設ける。耐熱，絶縁性の絶
縁連結パイプ具を該小穴部に取り付けループ状中空小穴
通路を形成する。素線の両端面の中空小穴を塞ぐ。コイ
ル内のループ状中空小穴通路に２相凝縮性作動液を注入
し密封する。
ヒートパイプを設ける。すなわち、下記の手段による。
中空小穴を有する絶縁銅線の素線で亀の甲型コイルを形
成する。該コイルの巻き始めと巻き終りの素線の端部の
相対向する側面に各々小穴を設ける。耐熱，絶縁性の絶
縁連結パイプ具を該小穴部に取り付けループ状中空小穴
通路を形成する。素線の両端面の中空小穴を塞ぐ。コイ
ル内のループ状中空小穴通路に２相凝縮性作動液を注入
し密封する。
【０００５】誘導電動機の固定子コイルのスター結線又
はデルタ結線において、各相の各極部分の亀の甲コイル
を複数個連結する。最初のコイルの巻き始めと最後のコ
イルの巻き終りの素線の端部の相対向する側面に各々小
穴を設ける。絶縁連結パイプ具を該小穴部に取り付け、
複数個のコイルからなるループ状中空小穴通路を形成す
る。素線の両端面の中空小穴を塞ぐ。ループ状中空小穴
通路に２相凝縮性作動液を注入し密封する。なお、各相
各極部分をＮＳの２極部分としてもよい。
はデルタ結線において、各相の各極部分の亀の甲コイル
を複数個連結する。最初のコイルの巻き始めと最後のコ
イルの巻き終りの素線の端部の相対向する側面に各々小
穴を設ける。絶縁連結パイプ具を該小穴部に取り付け、
複数個のコイルからなるループ状中空小穴通路を形成す
る。素線の両端面の中空小穴を塞ぐ。ループ状中空小穴
通路に２相凝縮性作動液を注入し密封する。なお、各相
各極部分をＮＳの２極部分としてもよい。
【０００６】前記の各相部分の複数個の亀の甲コイルを
連結し、同様にしループ状中空小穴通路を形成する。同
様に該通路に２相凝縮性作動液を注入し密封する。上記
２相凝縮性作動液として、フロン，純水等を用いる。ま
た、小穴を連結するのに耐熱，絶縁性の絶縁連結パイプ
具を用いるのは、素線の銅線で形成されるコイルの両端
を電気的にショートさせないためである。
連結し、同様にしループ状中空小穴通路を形成する。同
様に該通路に２相凝縮性作動液を注入し密封する。上記
２相凝縮性作動液として、フロン，純水等を用いる。ま
た、小穴を連結するのに耐熱，絶縁性の絶縁連結パイプ
具を用いるのは、素線の銅線で形成されるコイルの両端
を電気的にショートさせないためである。
【０００７】
【作用】固定子コイルは、コイル自体に設けられたルー
プ状ヒートパイプにより熱交換作用が行われ、固定子コ
イルの各部の温度上昇を均一化する。
プ状ヒートパイプにより熱交換作用が行われ、固定子コ
イルの各部の温度上昇を均一化する。
【０００８】
【実施例】実施例について図面１〜７を参照して説明す
る。ます、図３の各相各極の単位固定子コイルについて
述べる。亀の甲型の単位固定子コイルは、小穴11ｂを有
する中空の絶縁銅線の素線11ａで形成されている。そし
て、該コイルの巻始め、巻終りの両端の対向する素線の
側面に小穴11ｂを設ける。該小穴11ｂ，11ｂを連結絶縁
パイプ具12で連結する。また、素線の端部の中空小穴11
ｂ，11ｂを止め栓13で塞ぐ。次に、ループ状に形成され
た中空小穴に２相凝縮性作動液ＬＱを注入し密封する。
すなわち、単位固定子コイルにループ状ヒートパイプを
設けてなる固定子コイル11である。該コイルが各相全部
に使用される。
る。ます、図３の各相各極の単位固定子コイルについて
述べる。亀の甲型の単位固定子コイルは、小穴11ｂを有
する中空の絶縁銅線の素線11ａで形成されている。そし
て、該コイルの巻始め、巻終りの両端の対向する素線の
側面に小穴11ｂを設ける。該小穴11ｂ，11ｂを連結絶縁
パイプ具12で連結する。また、素線の端部の中空小穴11
ｂ，11ｂを止め栓13で塞ぐ。次に、ループ状に形成され
た中空小穴に２相凝縮性作動液ＬＱを注入し密封する。
すなわち、単位固定子コイルにループ状ヒートパイプを
設けてなる固定子コイル11である。該コイルが各相全部
に使用される。
【０００９】次に、他の実施例について図４，図５につ
い説明する。図は４極の誘導電動機のスター結線の図
で、図４（ａ）は各相、各極単位の固定子コイルにルー
プ状中空小穴通路を形成し、前記同様に２相疑縮性作動
液ＬＱを注入密封する。すなわち、各極毎の固定子コイ
ルでループ状ヒートパイプを設けてなる固定子コイルで
ある。
い説明する。図は４極の誘導電動機のスター結線の図
で、図４（ａ）は各相、各極単位の固定子コイルにルー
プ状中空小穴通路を形成し、前記同様に２相疑縮性作動
液ＬＱを注入密封する。すなわち、各極毎の固定子コイ
ルでループ状ヒートパイプを設けてなる固定子コイルで
ある。
【００１０】図４（ｂ）は、各沿いのＮＳの２極部のコ
イルを連結して、最初のコイルの巻き始めの素線端部と
最後のコイルの巻き終りの素線端部の対向する側面に小
穴11ｂを設け絶縁連結パイプ具12を取り付けループ状の
小穴通路を形成し、前記同様２相凝縮性作動液ＬＱを注
入密封したものである。
イルを連結して、最初のコイルの巻き始めの素線端部と
最後のコイルの巻き終りの素線端部の対向する側面に小
穴11ｂを設け絶縁連結パイプ具12を取り付けループ状の
小穴通路を形成し、前記同様２相凝縮性作動液ＬＱを注
入密封したものである。
【００１１】図５は、各相毎の連結コイルにループ状中
空小穴通路を形成し、同様に２相凝縮性作動液を注入密
封する。すなわち、各相の固定子コイル全体でループ状
ヒートパイプを設けてなる固定子コイルである。
空小穴通路を形成し、同様に２相凝縮性作動液を注入密
封する。すなわち、各相の固定子コイル全体でループ状
ヒートパイプを設けてなる固定子コイルである。
【００１２】図６，図７はテルタ結線の場合におけるル
ープ状ヒートパイプを設けてなる固定子コイルで、構成
はスター結線の場合と同様である。
ープ状ヒートパイプを設けてなる固定子コイルで、構成
はスター結線の場合と同様である。
【００１３】次に図１，２について説明する。図１は、
本発明のループ状ヒートパイプ付の固定子コイルを固定
子鉄心のスロット３に装着した通風式誘導主電動機の縦
断面図で、該固定子コイル装着以外は従来の技術の場合
と同じである。図２の固定子鉄心スロット部の断面図に
おいても、素線に中空小穴11ｂが設けられている以外は
同じである。すなわち、本発明のループ状ヒートパイプ
付の固定子コイルが、固定子のスロット部に装着され、
所定のスター或いはデルタ結線され、通風式誘導電動機
が負荷運転されるとループ状ヒートパイプの作用により
固定子コイルの入気側コイルエンド部，固定子鉄心スロ
ット内の直線部，排気側コイルエンド部の温度上昇は図
８のＴ２のグラフに示されるように温度上昇が各部均一
化される。従って、コイルの対大地絶縁物の温度上昇限
度を下げることができる。なお、本発明のループ状ヒー
トパイプ付固定子コイルは車両用誘導主電動機に応用し
たものであるが、一般産業用の大型誘導電動機にも応用
できる。そして、小型，軽量、パワーアップ化が可能と
なる。
本発明のループ状ヒートパイプ付の固定子コイルを固定
子鉄心のスロット３に装着した通風式誘導主電動機の縦
断面図で、該固定子コイル装着以外は従来の技術の場合
と同じである。図２の固定子鉄心スロット部の断面図に
おいても、素線に中空小穴11ｂが設けられている以外は
同じである。すなわち、本発明のループ状ヒートパイプ
付の固定子コイルが、固定子のスロット部に装着され、
所定のスター或いはデルタ結線され、通風式誘導電動機
が負荷運転されるとループ状ヒートパイプの作用により
固定子コイルの入気側コイルエンド部，固定子鉄心スロ
ット内の直線部，排気側コイルエンド部の温度上昇は図
８のＴ２のグラフに示されるように温度上昇が各部均一
化される。従って、コイルの対大地絶縁物の温度上昇限
度を下げることができる。なお、本発明のループ状ヒー
トパイプ付固定子コイルは車両用誘導主電動機に応用し
たものであるが、一般産業用の大型誘導電動機にも応用
できる。そして、小型，軽量、パワーアップ化が可能と
なる。
【００１４】また、別の実施例として、図９，10を参照
し説明する。まず図10の各相各極の単位固定子コイルに
ついて述べる。亀の甲型の単位固定子コイルは、他のコ
イルと接続するためのＬＥ部と亀の甲型部のＬＣ部に分
けられる。そこで、この亀の甲型に成形する前の素線11
ａに対し、前似って図９（ａ），（ｂ）に示すように、
小穴11ｃを例えば図示のように素線の両端でループさせ
るように設ける。次にこのループ状に形成された中空小
穴に２相凝縮性作動液ＬＱを注入すべく小穴を明けて注
入し密封する。すなわちこの素線により製作した図10に
示す亀の甲型コイルはその受熱部Ｌとその両端の放熱部
により前記実施例と同様の効果を得る事が可能である。
し説明する。まず図10の各相各極の単位固定子コイルに
ついて述べる。亀の甲型の単位固定子コイルは、他のコ
イルと接続するためのＬＥ部と亀の甲型部のＬＣ部に分
けられる。そこで、この亀の甲型に成形する前の素線11
ａに対し、前似って図９（ａ），（ｂ）に示すように、
小穴11ｃを例えば図示のように素線の両端でループさせ
るように設ける。次にこのループ状に形成された中空小
穴に２相凝縮性作動液ＬＱを注入すべく小穴を明けて注
入し密封する。すなわちこの素線により製作した図10に
示す亀の甲型コイルはその受熱部Ｌとその両端の放熱部
により前記実施例と同様の効果を得る事が可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係るループ状ヒートパイプ付固
定子コイルは、以上説明したように構成されているの
で、誘導電動機の小型軽量，パワーアップ化が可能とな
り、該電動機を電気車両に使用すると、車両の重量の低
減に寄与し、車両の高速化が図られる等の効果を奏す
る。
定子コイルは、以上説明したように構成されているの
で、誘導電動機の小型軽量，パワーアップ化が可能とな
り、該電動機を電気車両に使用すると、車両の重量の低
減に寄与し、車両の高速化が図られる等の効果を奏す
る。
【図１】本発明のループ状ヒートパイプ付固定子コイル
装着の誘導電動機の縦断面図である。
装着の誘導電動機の縦断面図である。
【図２】固定子鉄心スロット部の断面図である。
【図３】ループ状ヒートパイプ構成の亀の甲型固定子コ
イル図である。
イル図である。
【図４】スター結線におけるループ状ヒートパイプ構成
図である。
図である。
【図５】他の実施例のスター結線におけるループ状ヒー
トパイプ構成図である。
トパイプ構成図である。
【図６】デルタ結線におけるループ状ヒートパイプ構成
図である。
図である。
【図７】他の実施例のデルタにおけるループ状ヒートパ
イプ構成図である。
イプ構成図である。
【図８】固定子コイル温度分布の従来と本発明の場合の
比較図である。
比較図である。
【図９】更に他の実施例を示す説明図である。
【図１０】亀の甲型固定子コイル図である。
【図１１】従来の固定子コイル装着の誘導主電動機の縦
断面図である。
断面図である。
【図１２】従来の固定子コイル装着の固定子鉄心スロッ
ト部の断面図である。
ト部の断面図である。
１ 従来の固定コイル １ａ 従来コイルの素線 １ｂ コイルの絶縁層 ２ 固定子鉄心 ３ スロット ４ 外枠 ５ 回転子 ６ 軸 11 ループ型ヒートパイプ取付の固定子コイル 11ａ 中空コイル素線 11ｂ 小穴 12 絶縁連結パイプ具 13 止め栓 Ｑ 入気，排気 Ｇ 空隙 ＳＧ スロット内空隙 Ｌ 固定子鉄心長さ Ｐ スロットピッチ Ｕ ３相端子 Ｖ ３相端子 Ｗ ３相端子 Ｎ 各相の極 Ｓ 各相の極 Ｔ１ 従来の固定子コイル温度上昇 Ｔ２ 本発明の固定子コイル温度上昇 ＬＱ 作動液
Claims (5)
- 【請求項１】 中空小穴（11ｂ）を有する絶縁銅線の素
線（11ａ）で亀の甲型コイルを形成する。該コイルの巻
き始めと巻き終りの素線（11ａ）の端部の相対向する側
面に各々小穴（11ｂ）を設ける。耐熱，絶縁性の絶縁連
結パイプ具（12）を該小穴部に取り付け、ループ状中空
小穴通路を形成する。素線の両端面の中空小穴（11ｂ）
を塞ぐ。コイル内のループ状中空小穴通路に２相凝縮性
作動液（ＬＱ）を注入し密封する。以上のように構成さ
れてなる通風式車両用誘導主電動機の固定子コイル。 - 【請求項２】 誘導電動機の固定子のスター結線におい
て、各相の各極部分の亀の甲型コイルを複数個連結す
る。最初のコイルの巻き始めと最後のコイルの巻き終り
の素線（11ａ）の端部の相対向する側面に各々小穴（11
ｂ）を設ける。耐熱，絶縁性絶縁連結パイプ具（12）を
該小穴部に取り付け、複数個のコイルからなるループ状
中空小穴通路を形成する。素線の両端面の中空小穴（11
ｂ）を塞ぐ。コイル内のループ状中空小穴通路に２相凝
縮性作動液（ＬＱ）を注入し、密封する。以上のように
構成されてなる通風式車両用誘導主電動機の固定子コイ
ル。 - 【請求項３】 請求項２記載の各相の各極部分を各相の
ＮＳ２極部分とした請求項２記載の通風式車両用誘導主
電動機の固定子コイル。 - 【請求項４】 請求項２記載の各相の各極部分を各相の
全ＮＳ極部分とした請求項２記載の通風式車両用誘導主
電動機の固定子コイル。 - 【請求項５】 中空小穴（11ｃ）を有する絶縁銅線の素
線（11ａ）で亀の甲型コイルを形成する。このコイル内
のループ状の中空小穴通路には２相凝縮性作動液（Ｌ
Ｑ）を注入し密封する。以上のように構成されてなる通
風式車両用誘導主電動機の固定子コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299295A JPH08205442A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 通風式車両用誘導主電動機の固定子コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299295A JPH08205442A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 通風式車両用誘導主電動機の固定子コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08205442A true JPH08205442A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12374359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3299295A Pending JPH08205442A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 通風式車両用誘導主電動機の固定子コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08205442A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103618394A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-03-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种采用热管绕组的盘式电机定子 |
| EP3550702A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-09 | General Electric Company | Electrical winding topologies comprising heatpipes |
| CN110582927A (zh) * | 2017-05-03 | 2019-12-17 | 赛峰直升机发动机公司 | 用于涡轮机启动器/发电机的具有相变材料的电机 |
| EP3032704B1 (en) * | 2012-08-31 | 2021-01-20 | Lappeenranta-Lahti University of Technology LUT | Electrical machine |
| DE102019120835A1 (de) * | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Stator für eine elektrische Maschine mit einer Hochleistungskühlung, elektrische Maschine, Kraftfahrzeug |
| WO2024117592A1 (ko) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | 한국전자기술연구원 | 방열 성능 향상을 위한 히트 파이프 구조를 적용한 고정자 각 동선 형 권선 및 이를 적용한 모터 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP3299295A patent/JPH08205442A/ja active Pending
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