JPS58191012A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS58191012A JPS58191012A JP57074427A JP7442782A JPS58191012A JP S58191012 A JPS58191012 A JP S58191012A JP 57074427 A JP57074427 A JP 57074427A JP 7442782 A JP7442782 A JP 7442782A JP S58191012 A JPS58191012 A JP S58191012A
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- JP
- Japan
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- temperature
- transistor
- heater
- triac
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1912—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (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】
本発明は通電初期や温度設定を高くしたとき等、温度設
定手段と温度検出手段の信号が一定値以上の差を有する
とき、即ち設定温度と検出温度に一定以上の温度差（設
定温度の方が高い）があるとき双方向性スイッチング素
子の導通を双方向としてヒータに余波の電力を印加し、
温度上昇を早くして速熱性をもたせ、検出温度が略設定
温度になったときや設定温度を保持している時はトライ
アックの導通を一方向としてヒータに半波の電力を印加
して節電を図り、また温度設定を低くしたときなどで検
出温度より設定温度の方が低いときや設定温度保持時に
若干設定温度を越した時などはトライアックはオフ状態
になり、温度の下降を早めるようにした温度制御装置に
関する。
定手段と温度検出手段の信号が一定値以上の差を有する
とき、即ち設定温度と検出温度に一定以上の温度差（設
定温度の方が高い）があるとき双方向性スイッチング素
子の導通を双方向としてヒータに余波の電力を印加し、
温度上昇を早くして速熱性をもたせ、検出温度が略設定
温度になったときや設定温度を保持している時はトライ
アックの導通を一方向としてヒータに半波の電力を印加
して節電を図り、また温度設定を低くしたときなどで検
出温度より設定温度の方が低いときや設定温度保持時に
若干設定温度を越した時などはトライアックはオフ状態
になり、温度の下降を早めるようにした温度制御装置に
関する。
以下本発明の温度制御装置の一実施例図面に沿って詳細
に説明する。
に説明する。
第１図に於て交流電源ｌにヒータ（負荷）２゜双方向性
スイッチング素子である例えばトライアック３が直列に
接続されて主回路をなしている。
スイッチング素子である例えばトライアック３が直列に
接続されて主回路をなしている。
該主回路に抵抗４．ダイオード５．ツェナーダイオード
′６の直列回路が並列に接続されていて、上記ツェナー
ダイオード６の両端にダイオード１９を介して平゛滑用
コンデンサ４１が接続されて直流電源を構成している。
′６の直列回路が並列に接続されていて、上記ツェナー
ダイオード６の両端にダイオード１９を介して平゛滑用
コンデンサ４１が接続されて直流電源を構成している。
また、ツェナーダイオード６の両７端に抵抗７，８が接
続され、該抵抗７，８の接続端はトランジスタ１２のベ
ースに接続され、該トランジスタ１２のエミッ！は直流
電源の低側（ツェナーダイオード６のアノードライン）
に接続され、コレクタは抵抗１１を介してツェナーダイ
オード６のカソード側（直流電源の平滑前）に接続され
ている。また上記ダイオード５．ツェナーダイオード６
の直列回路に並列に抵抗１４を介して整流ブリッジ１５
の入力端子（交流側）が接続されていて、該整流ブリッ
ジ１５の出力端子（直流側）にはトランジスタ２１のベ
ース及びエミッタが接続され、該トランジスタ２１のベ
ース−エミッタ間には抵抗Ｉ８が接続されている。また
該トランジスタ２１のコレクタは抵抗２０を介して直流
電源の高側（ダイオード１９のカソードライン）に接続
され、該トランジスタ２１のコレクタは更に抵抗２２を
介してトランジスタ３４のベースに接続される。前述の
トランジスタ１２のコレクタは抵抗１３を介してトラン
ジスタ３５のベースに接続され、該トランジスタ８４．
８５は並列に接続されている。また温度感知素子を含む
（以下コンパレータ１と称す）２５の入力に接続されて
、該コンパレータ、２５の出力は積分回路２７及び反転
回路（インバータ）２６の入力に接続されている。該反
転回路２６の出力はダイオード１０．抵抗９を介してト
ランジスタ１２のベースに接続されている。上記積分回
路２７の出力及び基準信号発生回路２８の出力は比較器
。（コンパレータ。）２９の入力に接続されている。該
比較器２９の出力はトランジスタ３０のベースに接続さ
れている。該トランジスタ３０は直流電源に接続された
抵抗３１．３２のうち抵抗３２に並設されている。上記
抵抗８１．８２の接続端はトランジスタ３３のベースに
接続され、該トランジスタ３３はトランジスタ３４のベ
ース−エミッタ間に接続されている。そして、トランジ
スタ３４゜３５のコレクタは抵抗３６を介してトランジ
スタ３８のベースに接続せられ、該トランジスタ３８の
エミッタは直流電源の高側にコレクタはトランジスタ３
９のベースに夫々接続され、ベース−エミッタ間には抵
抗３７が接続されている。該トランジスタ８９のコレク
タは直流電源の高側に、エミッタは抵抗４０を介してト
ライアック３のゲートに接続されている。
続され、該抵抗７，８の接続端はトランジスタ１２のベ
ースに接続され、該トランジスタ１２のエミッ！は直流
電源の低側（ツェナーダイオード６のアノードライン）
に接続され、コレクタは抵抗１１を介してツェナーダイ
オード６のカソード側（直流電源の平滑前）に接続され
ている。また上記ダイオード５．ツェナーダイオード６
の直列回路に並列に抵抗１４を介して整流ブリッジ１５
の入力端子（交流側）が接続されていて、該整流ブリッ
ジ１５の出力端子（直流側）にはトランジスタ２１のベ
ース及びエミッタが接続され、該トランジスタ２１のベ
ース−エミッタ間には抵抗Ｉ８が接続されている。また
該トランジスタ２１のコレクタは抵抗２０を介して直流
電源の高側（ダイオード１９のカソードライン）に接続
され、該トランジスタ２１のコレクタは更に抵抗２２を
介してトランジスタ３４のベースに接続される。前述の
トランジスタ１２のコレクタは抵抗１３を介してトラン
ジスタ３５のベースに接続され、該トランジスタ８４．
８５は並列に接続されている。また温度感知素子を含む
（以下コンパレータ１と称す）２５の入力に接続されて
、該コンパレータ、２５の出力は積分回路２７及び反転
回路（インバータ）２６の入力に接続されている。該反
転回路２６の出力はダイオード１０．抵抗９を介してト
ランジスタ１２のベースに接続されている。上記積分回
路２７の出力及び基準信号発生回路２８の出力は比較器
。（コンパレータ。）２９の入力に接続されている。該
比較器２９の出力はトランジスタ３０のベースに接続さ
れている。該トランジスタ３０は直流電源に接続された
抵抗３１．３２のうち抵抗３２に並設されている。上記
抵抗８１．８２の接続端はトランジスタ３３のベースに
接続され、該トランジスタ３３はトランジスタ３４のベ
ース−エミッタ間に接続されている。そして、トランジ
スタ３４゜３５のコレクタは抵抗３６を介してトランジ
スタ３８のベースに接続せられ、該トランジスタ３８の
エミッタは直流電源の高側にコレクタはトランジスタ３
９のベースに夫々接続され、ベース−エミッタ間には抵
抗３７が接続されている。該トランジスタ８９のコレク
タは直流電源の高側に、エミッタは抵抗４０を介してト
ライアック３のゲートに接続されている。
ｇ４２図に於て、（イ）はコンパレータ。２９の信号波
形、（ロ）はトライアック８のゲート信号波形、ｅ）は
トライアック３の導通波形（ヒータ２の通電波形）で、
コンパレータ、２９の出力が高レベルのときトライアッ
ク３のゲート信号（ロ）は交流電源１の各半サイクル毎
のゼロクロス時に高し・ベルのパルス信号となり、この
とき、トライアック３は（ハ）の如く双方向に導通ずる
。コンパレータ。２９の出力が低レベルのときトライア
ック３のゲート信号（ロ）は交流電源１の１サイクル毎
のゼロクロス時（立上り時）に高レベルのパルス信号と
なり（但し、交流電源１の１サイクル毎の立下り時にも
高レベルのパルス信号が導出されるがここでは不要な為
省略）このときトライアック３は（ハ）の如く一方向に
のみ導通となる。
形、（ロ）はトライアック８のゲート信号波形、ｅ）は
トライアック３の導通波形（ヒータ２の通電波形）で、
コンパレータ、２９の出力が高レベルのときトライアッ
ク３のゲート信号（ロ）は交流電源１の各半サイクル毎
のゼロクロス時に高し・ベルのパルス信号となり、この
とき、トライアック３は（ハ）の如く双方向に導通ずる
。コンパレータ。２９の出力が低レベルのときトライア
ック３のゲート信号（ロ）は交流電源１の１サイクル毎
のゼロクロス時（立上り時）に高レベルのパルス信号と
なり（但し、交流電源１の１サイクル毎の立下り時にも
高レベルのパルス信号が導出されるがここでは不要な為
省略）このときトライアック３は（ハ）の如く一方向に
のみ導通となる。
第３図に於て、（Ａｌは本発明に依るヒータ２の温度特
性で、通電初期設定温度をθ１に設定したときや設定温
度をθ から０２（但し、θ２〉θ１）に変更した特等
ヒータ２に温度上昇を要求した時は、ヒータ２は交流全
波で通電されて温度は急激に」−昇する。（８）は設定
温度保持中と同様にトライアック３を一方向通電でヒー
タを温度上昇せしめたときである。
性で、通電初期設定温度をθ１に設定したときや設定温
度をθ から０２（但し、θ２〉θ１）に変更した特等
ヒータ２に温度上昇を要求した時は、ヒータ２は交流全
波で通電されて温度は急激に」−昇する。（８）は設定
温度保持中と同様にトライアック３を一方向通電でヒー
タを温度上昇せしめたときである。
以上構成の温度制御装置に於て、例えば通電初期、設定
温度輸より検出温度の方が低いとき、温度検出回路２３
の出力信号と温度設定回路２４の出力信号に差があり、
該二つの出力信号がコンパレータ、２５に入力されてコ
ンパレータ、２５の出力は高レベル信号を導出し、該コ
ンパレータ１２５の出力信号は積分回路２７により積分
されるか、該積分回路２７の出力信号のレベルは比較的
高レベルでコンパレータ。２９の一方の入力に入力され
、他方基準信号発生回路２８により生成された基準信号
もコンパレータ。２９の他方の入力に入力されるが、該
基準信号よりも上記積分回路２７の出力信号のレベルの
方が高レベルて、コンパレータ。２９の出力は高レベル
信号を導出する。従ってトランジスタ３０はＯＮ状態に
あり、トランジスタ３３のベース信号はバイパスされる
為該トランジスタ３３はＯＦＦ状態にある。そしてこの
ときトランジスタ２１のベースには抵抗４゜１４を介し
て全波整流ブリッジ１５により全波整流された脈流信号
が印加される為、トランジスタ２１は交流電源１の各ゼ
ロクロス時の短期間以外はＯＮ状態にある。従ってトラ
ンジスタ２１のコレクタには交流電源１の各ゼロクロス
時にパルス状の高レベル信ＩＪ−か導出される。該パル
ス信号は抵抗２２を介してトランジスタ３４のベースに
印加される為、該トランジスタ３４は交流電源１の各ゼ
ロクロス時に短期間導通する。従ってトランジスタ３８
のベース電流は抵抗３６を介してトランジスタ３４の動
作に追随して流れる為、トランジスタ８８．８９もトラ
ンジスタ３４に追随して動作し、トライアック３にはト
ランジスタ３９゜抵抗４０を介して交流電源の各ゼロク
ロス時パルス状のゲート信りが印加される為トライアッ
ク３は双方向に導通しヒータ２は交流全波の電力が印加
される為、ヒータ２は急激に温度上昇をする。
温度輸より検出温度の方が低いとき、温度検出回路２３
の出力信号と温度設定回路２４の出力信号に差があり、
該二つの出力信号がコンパレータ、２５に入力されてコ
ンパレータ、２５の出力は高レベル信号を導出し、該コ
ンパレータ１２５の出力信号は積分回路２７により積分
されるか、該積分回路２７の出力信号のレベルは比較的
高レベルでコンパレータ。２９の一方の入力に入力され
、他方基準信号発生回路２８により生成された基準信号
もコンパレータ。２９の他方の入力に入力されるが、該
基準信号よりも上記積分回路２７の出力信号のレベルの
方が高レベルて、コンパレータ。２９の出力は高レベル
信号を導出する。従ってトランジスタ３０はＯＮ状態に
あり、トランジスタ３３のベース信号はバイパスされる
為該トランジスタ３３はＯＦＦ状態にある。そしてこの
ときトランジスタ２１のベースには抵抗４゜１４を介し
て全波整流ブリッジ１５により全波整流された脈流信号
が印加される為、トランジスタ２１は交流電源１の各ゼ
ロクロス時の短期間以外はＯＮ状態にある。従ってトラ
ンジスタ２１のコレクタには交流電源１の各ゼロクロス
時にパルス状の高レベル信ＩＪ−か導出される。該パル
ス信号は抵抗２２を介してトランジスタ３４のベースに
印加される為、該トランジスタ３４は交流電源１の各ゼ
ロクロス時に短期間導通する。従ってトランジスタ３８
のベース電流は抵抗３６を介してトランジスタ３４の動
作に追随して流れる為、トランジスタ８８．８９もトラ
ンジスタ３４に追随して動作し、トライアック３にはト
ランジスタ３９゜抵抗４０を介して交流電源の各ゼロク
ロス時パルス状のゲート信りが印加される為トライアッ
ク３は双方向に導通しヒータ２は交流全波の電力が印加
される為、ヒータ２は急激に温度上昇をする。
そして、設定温度θ１に達すると、温度検出回路２３と
温度設定回路２４の出力信号が反転し、コンパレータ、
２５の出力信号は低レベルである。
温度設定回路２４の出力信号が反転し、コンパレータ、
２５の出力信号は低レベルである。
そして積分回路２７の出力信号も低レベルとなり、基準
信号発生回路２８の出力信号のレベルと反転し、コンパ
レータ。２９の出力信号も低レベルとなりトランジスタ
３０はＯＦＦ状態になる。従って抵抗３１を介してトラ
ンジスタ３３はＯＮ状態になり、従ってトランジスタ２
１のコレクタに導出されたパルス信号はトランジスタ３
３によりバイパスされる為、トランジスタ３４はＯＦＦ
状態になる。このとき、反転回路２６の入力は（前述の
如く）低レベルである為反転回路２６の出力は高レベル
信号となり、ダイオード１０．抵抗９を介してトランジ
スタ１２のベースにベース信号か印加される為トランジ
スタ１２はＯＮとなり、トランジスタ１２のコレクタ電
位は低レベルになり従ってトランジスタ３５もＯＦＦ状
態にある。従ってトランジスタ３８，８９も０ＦＦＬ、
トライアック３にはゲート信号が印加されずにトライア
ック３はＯＦＦする。そしてヒータ温度の若干設定値よ
り下ると、温度検出回路２３と温度設定回路２４の信号
が反転しコンパレータ、２５は高レベル信号と導出し、
反転回路２６の出力は低レベルとなり、ダイオード１０
．抵抗９を介してトランジスタ１２にベース信号を供給
しない。このときトランジスタ１２のベースにはダイオ
ード５ｊこより半波整流された脈流が印加されるのでト
ランジスタ１２は交流電源１の１サイクル毎の立上り（
ゼロクロス）時に短期間ＯＦＦ”Ｌ、そのときトランジ
スタ１２のコレクタにパルス状の高レベル信号が生成さ
れる。（交流電源１の負の半サイクル時にはコレクタに
亮レベル信号は生成されない）そして該パルス信号が抵
抗１３を介してトランジスタ３５のベースに印加される
為トランジスタ３５は交流電源の１サイクル毎の立上り
時に短期間導通する。すると、トランジスタ３８．３９
もトランジスタ３５に追随して動作するので、トライア
ック３のゲートには交流電源１の１サイクル毎の立上り
時にパルス状ゲート信号が印加されてトライアック３は
一方向にのみ導通しヒータ２は半波通電される。そして
設定温度を越すとまたコンパレータ、２５の出力が低レ
ベル、反転回路２６の出力が高レベルとなってトライア
ック３はＯＦＦする。
信号発生回路２８の出力信号のレベルと反転し、コンパ
レータ。２９の出力信号も低レベルとなりトランジスタ
３０はＯＦＦ状態になる。従って抵抗３１を介してトラ
ンジスタ３３はＯＮ状態になり、従ってトランジスタ２
１のコレクタに導出されたパルス信号はトランジスタ３
３によりバイパスされる為、トランジスタ３４はＯＦＦ
状態になる。このとき、反転回路２６の入力は（前述の
如く）低レベルである為反転回路２６の出力は高レベル
信号となり、ダイオード１０．抵抗９を介してトランジ
スタ１２のベースにベース信号か印加される為トランジ
スタ１２はＯＮとなり、トランジスタ１２のコレクタ電
位は低レベルになり従ってトランジスタ３５もＯＦＦ状
態にある。従ってトランジスタ３８，８９も０ＦＦＬ、
トライアック３にはゲート信号が印加されずにトライア
ック３はＯＦＦする。そしてヒータ温度の若干設定値よ
り下ると、温度検出回路２３と温度設定回路２４の信号
が反転しコンパレータ、２５は高レベル信号と導出し、
反転回路２６の出力は低レベルとなり、ダイオード１０
．抵抗９を介してトランジスタ１２にベース信号を供給
しない。このときトランジスタ１２のベースにはダイオ
ード５ｊこより半波整流された脈流が印加されるのでト
ランジスタ１２は交流電源１の１サイクル毎の立上り（
ゼロクロス）時に短期間ＯＦＦ”Ｌ、そのときトランジ
スタ１２のコレクタにパルス状の高レベル信号が生成さ
れる。（交流電源１の負の半サイクル時にはコレクタに
亮レベル信号は生成されない）そして該パルス信号が抵
抗１３を介してトランジスタ３５のベースに印加される
為トランジスタ３５は交流電源の１サイクル毎の立上り
時に短期間導通する。すると、トランジスタ３８．３９
もトランジスタ３５に追随して動作するので、トライア
ック３のゲートには交流電源１の１サイクル毎の立上り
時にパルス状ゲート信号が印加されてトライアック３は
一方向にのみ導通しヒータ２は半波通電される。そして
設定温度を越すとまたコンパレータ、２５の出力が低レ
ベル、反転回路２６の出力が高レベルとなってトライア
ック３はＯＦＦする。
そしてこの様にして設定温度保持中はこのトライアック
３のＯＮ、ＯＦＦのデユーティ比の関係で積分回路２７
の出力信号レベルは、基準信号発生回路２８の出力レベ
ルを越さない為コンパレータ２２９の出力レベルは低レ
ベルで、従ってトランジスタ３０がＯＦＦトランジスタ
３３がＯＮ状態を保持しトライアック３は双方向に導通
しない。
３のＯＮ、ＯＦＦのデユーティ比の関係で積分回路２７
の出力信号レベルは、基準信号発生回路２８の出力レベ
ルを越さない為コンパレータ２２９の出力レベルは低レ
ベルで、従ってトランジスタ３０がＯＦＦトランジスタ
３３がＯＮ状態を保持しトライアック３は双方向に導通
しない。
そして設定温度保持中はトライアック３は一方向にのみ
導通ずる。
導通ずる。
そしてまた設定温度を検出温度よりも下げると、上述の
如く反転回路２６の出力は高レベル、コンパレータ、２
９の出力レベルは低レベルで、トライアック３はＯＦＦ
する。
如く反転回路２６の出力は高レベル、コンパレータ、２
９の出力レベルは低レベルで、トライアック３はＯＦＦ
する。
以上説明の如く、温度検出回路と温度設定回路の信号に
一定値以−１−の差があるとき、即ち通電初期や、設定
温度を高めに変更したときヒータは交流電波で通電され
急激に温度上昇をし、設定温度に達すると自動的に、ヒ
ータの通電を半波通電に切り替えて、設定温度を保持す
る。また、設定温度を低めに変更したときヒータの通電
は停止されヒータ温度は急激に低下する。
一定値以−１−の差があるとき、即ち通電初期や、設定
温度を高めに変更したときヒータは交流電波で通電され
急激に温度上昇をし、設定温度に達すると自動的に、ヒ
ータの通電を半波通電に切り替えて、設定温度を保持す
る。また、設定温度を低めに変更したときヒータの通電
は停止されヒータ温度は急激に低下する。
この様にヒータは設定温度と検出温度に一定値以上の差
があるとき１００襲の通電又は・ＯＦＦで、短時間に設
定温度になろうとし、設定温度に到達すると通電時は５
０％の電力で通電され余計な電力を消費しない。
があるとき１００襲の通電又は・ＯＦＦで、短時間に設
定温度になろうとし、設定温度に到達すると通電時は５
０％の電力で通電され余計な電力を消費しない。
本発明は温度センサを使用した温度制御装置について説
明したが、センサを他の種類のものを使用することによ
り幅広く、一般的な電力制御装置として使用可能である
。
明したが、センサを他の種類のものを使用することによ
り幅広く、一般的な電力制御装置として使用可能である
。
第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示すｆ懸〜
りを含んだ回路図、第２図は第１図の主因である。 図面中、２はヒータ、３はトライアック、２３は温度検
出手段、２４は温度設定手段を示す。
りを含んだ回路図、第２図は第１図の主因である。 図面中、２はヒータ、３はトライアック、２３は温度検
出手段、２４は温度設定手段を示す。
Claims (1)
- １、温度検出手段、温度設定手段及び該温度検出手段と
温度設定手段の信号によりヒータの通電を制御する双方
向性スイッチング素子を有する温度制御装置に於て、上
記温度検出手段と温度設定手段の信り−に一定値以上の
差を有するとき上記双方向性スイッチング素子を双方、
向に導通（又はオフ状態）せしめるとともに一定値以下
のときは双方向性スイッチング素子を一方向に導通（又
はオフ状態）せしめる手段を具備してなることを特徴と
する温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074427A JPS58191012A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074427A JPS58191012A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191012A true JPS58191012A (ja) | 1983-11-08 |
Family
ID=13546895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57074427A Pending JPS58191012A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191012A (ja) |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP57074427A patent/JPS58191012A/ja active Pending
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