JPS58214827A - 熱流計の検査方法 - Google Patents
熱流計の検査方法Info
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- JPS58214827A JPS58214827A JP9746882A JP9746882A JPS58214827A JP S58214827 A JPS58214827 A JP S58214827A JP 9746882 A JP9746882 A JP 9746882A JP 9746882 A JP9746882 A JP 9746882A JP S58214827 A JPS58214827 A JP S58214827A
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- JP
- Japan
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- heat
- heat flow
- flow meter
- resistor
- heater plate
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
- G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
- G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
- G01K17/20—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat transmission coefficient
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】
この発明は、信傾性の高い熱流計の検査方法に関する。
物体表面から放散される熱Ｉｆ密！Ｉや物体中を高温ｇ
１１から低温側に向って流れる一流密度を測定するため
に熱流計が便用される。このような熱流計としては、第
１図および第２区に示すようなウェハー型熱流計が却ら
れている。第１図（こ示したウェハー型熱流計１は、熱
抵抗体２の表裏面間の温度燈を差動熱電対群（サーモパ
イル）３で検出する方式のものであり、才な第２図に示
した％ｉ計１は熱抵抗体２の表裏面間のｌｆ差を剣＠抵
抗体やサーミスタなどの＃Ｉ ＠素子４で検出する方式
のものである。なお、第１図および第２７１中符号５は
熱抵抗体２および差動熱電対群３や上記ｙＩｊＩＩ温素
子４を保護するための被覆材である。
１１から低温側に向って流れる一流密度を測定するため
に熱流計が便用される。このような熱流計としては、第
１図および第２区に示すようなウェハー型熱流計が却ら
れている。第１図（こ示したウェハー型熱流計１は、熱
抵抗体２の表裏面間の温度燈を差動熱電対群（サーモパ
イル）３で検出する方式のものであり、才な第２図に示
した％ｉ計１は熱抵抗体２の表裏面間のｌｆ差を剣＠抵
抗体やサーミスタなどの＃Ｉ ＠素子４で検出する方式
のものである。なお、第１図および第２７１中符号５は
熱抵抗体２および差動熱電対群３や上記ｙＩｊＩＩ温素
子４を保護するための被覆材である。
しかし、このような熱流計１を用いて実際Ｓこ一流密度
を４１定する際に、熱流計１を講成する各部材の材質変
化、経時劣化、腐食などによって、熱流計１の感度が徐
々に変化し、測定値が信頌で云るかどうか判断で去なく
なったり、熱流計に外部からノイズが混入したりして測
定１直が正しい真の頃を示しているか否か判断で傘ない
場合や熱流計１の測定値が鐸時的ｔこ、一定値を示しつ
づけ、測定値が本当に一定であるのか、あるいは記録計
（こ故障があるのか、あるいは−＄！流計の出力線ｔこ
＋？ｆ？綱を起しているのか判断で考ない場合かめるな
どの不４ｂ合があった・特（こ、熱流計１の設置場所が
物体内部の場合や部所、高温危険区域などの場合には、
上記不都合が発生しても熱流計を取り外し、その動作を
チェックし、感度を再検定することは極めて困難となる
。
を４１定する際に、熱流計１を講成する各部材の材質変
化、経時劣化、腐食などによって、熱流計１の感度が徐
々に変化し、測定値が信頌で云るかどうか判断で去なく
なったり、熱流計に外部からノイズが混入したりして測
定１直が正しい真の頃を示しているか否か判断で傘ない
場合や熱流計１の測定値が鐸時的ｔこ、一定値を示しつ
づけ、測定値が本当に一定であるのか、あるいは記録計
（こ故障があるのか、あるいは−＄！流計の出力線ｔこ
＋？ｆ？綱を起しているのか判断で考ない場合かめるな
どの不４ｂ合があった・特（こ、熱流計１の設置場所が
物体内部の場合や部所、高温危険区域などの場合には、
上記不都合が発生しても熱流計を取り外し、その動作を
チェックし、感度を再検定することは極めて困難となる
。
この発明は上記事情に鑑みてなさｎたもので、熱流計が
正常動作しているかどうかのチェックとＷＡ度の検定を
その設ｒｊｔ場所の如何を問わず簡単に行うことのでき
る熱流計の検査方法を提供することを目的とし、熱抵抗
体の表憂面間の温度差を測定する測温素子の近傍に発熱
体を設け、該発熱体からパルス約３こ発生する発熱前に
よりて検査を行なうことを特徴とするものである。
正常動作しているかどうかのチェックとＷＡ度の検定を
その設ｒｊｔ場所の如何を問わず簡単に行うことのでき
る熱流計の検査方法を提供することを目的とし、熱抵抗
体の表憂面間の温度差を測定する測温素子の近傍に発熱
体を設け、該発熱体からパルス約３こ発生する発熱前に
よりて検査を行なうことを特徴とするものである。
以下、図面を参照してこの発明を祥しく説明する。
第３図はこの発明に係る熱流計の一例を示すもので、図
中符号１１はマイカ、シリコーンゴム。
中符号１１はマイカ、シリコーンゴム。
プラスチックスなどからなる厚みの均一な薄板状の熱抵
抗体である。この熱抵抗体１１の表面１１１および裏面
１１ｂには、この熱抵抗体１１の表厚面間のＴ！ｊＬ度
差を測定するための差動熱電対群（サーモパイル）１２
が取り付けられている。差動熱電対纒１２は、同種の熱
電対を直列に交互に接続したもので、第４図番こ示した
よう督こ例えば温接点１２；を熱抵抗体１１の表面１１
ａに、冷接点１２ｂを裏面１１ｂに配設してなるもので
ある。
抗体である。この熱抵抗体１１の表面１１１および裏面
１１ｂには、この熱抵抗体１１の表厚面間のＴ！ｊＬ度
差を測定するための差動熱電対群（サーモパイル）１２
が取り付けられている。差動熱電対纒１２は、同種の熱
電対を直列に交互に接続したもので、第４図番こ示した
よう督こ例えば温接点１２；を熱抵抗体１１の表面１１
ａに、冷接点１２ｂを裏面１１ｂに配設してなるもので
ある。
そして、差動熱電対群１２が取り付けられた熱抵抗体１
１の一方の面には、これφこ密層してマイカ。
１の一方の面には、これφこ密層してマイカ。
ポリイミドフィルムなどの・戒気絶縁シート１３が設け
られており、さらにこの゛電気絶縁シート１３の熱抵抗
体１１と反対側の面にはヒータ板１４が同Ｗｅこ密着し
て設けられている。また、上記熱抵抗体１１の電気絶縁
シート１３の反対貞の面、すなわち熱抵抗体１１の裏面
および上記ヒータ板１４の電気Ｐ３縁シート１３の反対
歯の面には、４抵抗体１１、差動熱電対４１２およびヒ
ータ板１４を保護するためのシリコーンゴムなどよりな
る薄板状の被復材１５，１５が設けられている。
られており、さらにこの゛電気絶縁シート１３の熱抵抗
体１１と反対側の面にはヒータ板１４が同Ｗｅこ密着し
て設けられている。また、上記熱抵抗体１１の電気絶縁
シート１３の反対貞の面、すなわち熱抵抗体１１の裏面
および上記ヒータ板１４の電気Ｐ３縁シート１３の反対
歯の面には、４抵抗体１１、差動熱電対４１２およびヒ
ータ板１４を保護するためのシリコーンゴムなどよりな
る薄板状の被復材１５，１５が設けられている。
上記し一夕板１４はニクロム線、コンスタンタン線など
の帯線よりなるヒータ＠１４ａをシリコーンゴムシート
、ポリイミドフィルムなどの支持材１４ｂＧこ、第５図
に示すように、熱抵抗体１１に取り付けられたＭＷｔｌ
熱螺対８Ｐ１２の接点１２ａ。
の帯線よりなるヒータ＠１４ａをシリコーンゴムシート
、ポリイミドフィルムなどの支持材１４ｂＧこ、第５図
に示すように、熱抵抗体１１に取り付けられたＭＷｔｌ
熱螺対８Ｐ１２の接点１２ａ。
１２ｂの配役位置に対応するように略コ字状に貼着した
ものである。ヒータ板１４としてはこれ以外にも、第６
図に示したように支持材１４ｂの全面にヒータ線１４ａ
を配設したものや、第７図のヨウに支持材１４ｂにニク
ロム線、コンスタンタン線などを不定形の形状で貼着し
たものや、あるいはヒータ１ｉ１４ａにニクロム箔から
ホトエツチングにより型抜きした箔状ヒータを用いるこ
ともできるが、いずれもイ更用中にヒータ４１４ ａが
支持材１４ｂから剥れて変形したり、位置ずれを起さな
いように注意する必要がある。
ものである。ヒータ板１４としてはこれ以外にも、第６
図に示したように支持材１４ｂの全面にヒータ線１４ａ
を配設したものや、第７図のヨウに支持材１４ｂにニク
ロム線、コンスタンタン線などを不定形の形状で貼着し
たものや、あるいはヒータ１ｉ１４ａにニクロム箔から
ホトエツチングにより型抜きした箔状ヒータを用いるこ
ともできるが、いずれもイ更用中にヒータ４１４ ａが
支持材１４ｂから剥れて変形したり、位置ずれを起さな
いように注意する必要がある。
なお、上述のヒーター板の構造については、第６図のご
とく一様に発熱する構造が望ましい。これは、熱流計の
検定を行なう場合Ｇこ単位面積当りの発熱ｔＷ／ｍ２が
算定できるため、特に熱流計が埋設されている物体が大
きく、熱流計の表面側。
とく一様に発熱する構造が望ましい。これは、熱流計の
検定を行なう場合Ｇこ単位面積当りの発熱ｔＷ／ｍ２が
算定できるため、特に熱流計が埋設されている物体が大
きく、熱流計の表面側。
裏面１１１１１に各々存在する物体の厚さが各々大きけ
れば熱流計を通過する熱流密Ｉ蜆は投入された熱流密に
の５０９６［となるので、絶対匝検定と同レベルの検定
が可能となるためである。
れば熱流計を通過する熱流密Ｉ蜆は投入された熱流密に
の５０９６［となるので、絶対匝検定と同レベルの検定
が可能となるためである。
他方、第５図、第７図のごときヒーター板においては後
述するように、熱流計が新しくて正常動作することがわ
かっており、そして物体内メ表面に設置された直後１ζ
ヒーター板から既知の熱量をパルス的に発生させそのと
きの、４ｐｆ、計の出力との関係を調べておけば熱流計
の検定定数をベースに熱流計を通過する熱流密度が明ら
かとなり、以後経時Ｃｈｅｃｋでの熱流計の動作確碌は
当然ながら、感度の検定もできるのである。
述するように、熱流計が新しくて正常動作することがわ
かっており、そして物体内メ表面に設置された直後１ζ
ヒーター板から既知の熱量をパルス的に発生させそのと
きの、４ｐｆ、計の出力との関係を調べておけば熱流計
の検定定数をベースに熱流計を通過する熱流密度が明ら
かとなり、以後経時Ｃｈｅｃｋでの熱流計の動作確碌は
当然ながら、感度の検定もできるのである。
このように構成さｎ、た熱流計は、＠８図に示すように
例えばヒータ板１４が設けられた側の、Ｖ覆材１５を被
測定面に密着させられて、熱流密度の測定に供される。
例えばヒータ板１４が設けられた側の、Ｖ覆材１５を被
測定面に密着させられて、熱流密度の測定に供される。
この際、ヒータ板１４のヒータ＠１４ａは、例えば直流
定電流ｔａなどのヒータ板１４への入力電力が正確に求
めうる電φ１１こ接続され、差動熱域対評１２の出力は
、記録計１８に接続される。そして、通常の熱流密度測
定蚤こお−いては、ヒータ板１４には電力は供給されな
い。
定電流ｔａなどのヒータ板１４への入力電力が正確に求
めうる電φ１１こ接続され、差動熱域対評１２の出力は
、記録計１８に接続される。そして、通常の熱流密度測
定蚤こお−いては、ヒータ板１４には電力は供給されな
い。
そして、Ｐ％置計の動作のチェックが必要なときに、ｉ
［４１７からヒータ板１４１こパルス的Φこ′４力を供
給し、発熱させる。すると、記録計１８の記録紙には鷹
９図に示すようなピークが表われる。このピークの発現
憂こよって熱流計が正常に動作していることが判り、さ
らにヒータ板１４の単位時間当りの発熱量は予め求めら
れているので、熱流計出力のピークの高さおよびピーク
面端を求めてこ１より島流密度を求めて、ヒータ板１４
の発熱量と比較することによって、熱流計の感度の検定
を行うことができる。
［４１７からヒータ板１４１こパルス的Φこ′４力を供
給し、発熱させる。すると、記録計１８の記録紙には鷹
９図に示すようなピークが表われる。このピークの発現
憂こよって熱流計が正常に動作していることが判り、さ
らにヒータ板１４の単位時間当りの発熱量は予め求めら
れているので、熱流計出力のピークの高さおよびピーク
面端を求めてこ１より島流密度を求めて、ヒータ板１４
の発熱量と比較することによって、熱流計の感度の検定
を行うことができる。
また、この熱流計をヒータ板１４が投けられていない９
１ｊの皺磯材１５を破唄１１定面昏こ密層して用い、ヒ
ータ板１４を発熱させた時には、ヒータ板１４の発熱に
よるピークは第９図に示したものと逆の負側に我われる
。したがって、これより熱抵抗体１１の表面１１ａ、薬
面１１ｂの両・澗をこ二つのヒータ板１４．１４を設け
、いずれか一方を交互に発熱させてやれば、熱流計の４
性のチェ・！りも併せて行うことができる。
１ｊの皺磯材１５を破唄１１定面昏こ密層して用い、ヒ
ータ板１４を発熱させた時には、ヒータ板１４の発熱に
よるピークは第９図に示したものと逆の負側に我われる
。したがって、これより熱抵抗体１１の表面１１ａ、薬
面１１ｂの両・澗をこ二つのヒータ板１４．１４を設け
、いずれか一方を交互に発熱させてやれば、熱流計の４
性のチェ・！りも併せて行うことができる。
以下、実験例を示して具体的ｆこ説明する。
第５図に示したヒータ板１４を設けた第３区の熱流計を
製作した。ヒータｒｉ １４ ａは巾０．５車暴。
製作した。ヒータｒｉ １４ ａは巾０．５車暴。
厚さＱ、 １ ｔａ 、抵抗値９．８Ω／ｍのコンスタ
ンタン機の帯線を用い、支持材１４ｂは５０ｘＬＯＯｘ
３．５絹のシリコーンゴムシートを用いた。この熱流計
を熱流密度９ Ｑ Ｑ Ｋｔｓｌ ／ ｍ”・ｈ１表面
温度約８２℃のｐｌ流密度装置の熱量上番こヒータ板１
４が熱盤側に米るよう暑こ虚いて、その性能を４４２し
た・ヒータ板１４１こは直流定を流嶋掠から１人の電流
分１秒間、３８間、１０秒間、それぞれパルス的に供給
した。この時の記録計１８のチャートを第１０函に示す
。定常状揉１こある熱流計の出力は７．１ ｒｎ Ｖで
あって、熱流計の検定定数１２６ （ｃａｌ／７Ｈ’
−ｈ ・ｍ −Ｖを用いて黙ｒｌｌ＠度；こ候木すると
８９５ Ｃｃａｌ／Ｉｎ”・ｈとなり、検定装置の熱量
から放熱している熱量ぢ度、９００−／ｒＩＬ２・ｈと
よ（一致する。また、ヒータ板１４を発熱させた４侍、
逃胤時茜１秒で１２６一メｍ’・ｈｆこ、３抄て３０９
Ｗ／Ｈ２・ｈ、ｌｏｓで８２０ｋｘＪ／ｒｒＬ”・ｈ
相当のピークが侍られ、これらピークの面積、（ｃａｌ
／ ＦＷ’を求めると１秒ではＯ−４２に−ａｌ／、
２．３秒では１．２ ｋｍ ／ ７Ｆｌ”、１０秒では
４． ｌ Ｋｃａｌ ／ ７Ｆｌ”となる。一方、ヒー
タ板１４の発熱量は計真によって、４゜１秒では０．４
７ （ｃ＋ｄ ／ −、３秒では１．４ Ｅｅｍ ／
７ＦＩ２． ｌ Ｑ秒では４．７ Ｅｔａｉ ／ ７Ｆ
！’と求められるので、発熱量とピーク面積との比、す
なわちヒータ板１４の発熱量に対する熱流計を通過して
外方Ｇこ移動する熱量の比は、１秒では８９チ、３秒で
は８５％、１０秒では８７チとほぼ一定の８７％となる
。このよう昏こ、最初に実際の被測定面において上記比
率を求めておけば、以後の熱流計の感度の検定が可能と
なる。
ンタン機の帯線を用い、支持材１４ｂは５０ｘＬＯＯｘ
３．５絹のシリコーンゴムシートを用いた。この熱流計
を熱流密度９ Ｑ Ｑ Ｋｔｓｌ ／ ｍ”・ｈ１表面
温度約８２℃のｐｌ流密度装置の熱量上番こヒータ板１
４が熱盤側に米るよう暑こ虚いて、その性能を４４２し
た・ヒータ板１４１こは直流定を流嶋掠から１人の電流
分１秒間、３８間、１０秒間、それぞれパルス的に供給
した。この時の記録計１８のチャートを第１０函に示す
。定常状揉１こある熱流計の出力は７．１ ｒｎ Ｖで
あって、熱流計の検定定数１２６ （ｃａｌ／７Ｈ’
−ｈ ・ｍ −Ｖを用いて黙ｒｌｌ＠度；こ候木すると
８９５ Ｃｃａｌ／Ｉｎ”・ｈとなり、検定装置の熱量
から放熱している熱量ぢ度、９００−／ｒＩＬ２・ｈと
よ（一致する。また、ヒータ板１４を発熱させた４侍、
逃胤時茜１秒で１２６一メｍ’・ｈｆこ、３抄て３０９
Ｗ／Ｈ２・ｈ、ｌｏｓで８２０ｋｘＪ／ｒｒＬ”・ｈ
相当のピークが侍られ、これらピークの面積、（ｃａｌ
／ ＦＷ’を求めると１秒ではＯ−４２に−ａｌ／、
２．３秒では１．２ ｋｍ ／ ７Ｆｌ”、１０秒では
４． ｌ Ｋｃａｌ ／ ７Ｆｌ”となる。一方、ヒー
タ板１４の発熱量は計真によって、４゜１秒では０．４
７ （ｃ＋ｄ ／ −、３秒では１．４ Ｅｅｍ ／
７ＦＩ２． ｌ Ｑ秒では４．７ Ｅｔａｉ ／ ７Ｆ
！’と求められるので、発熱量とピーク面積との比、す
なわちヒータ板１４の発熱量に対する熱流計を通過して
外方Ｇこ移動する熱量の比は、１秒では８９チ、３秒で
は８５％、１０秒では８７チとほぼ一定の８７％となる
。このよう昏こ、最初に実際の被測定面において上記比
率を求めておけば、以後の熱流計の感度の検定が可能と
なる。
なお、以上の例（こおいては差動熱電対群１２を測温素
子としたものについて説明したが、これイこ限らず、サ
ーミスタや測温抵抗体を用いるタイプの熱流計において
も同様の作用効果が得られる。
子としたものについて説明したが、これイこ限らず、サ
ーミスタや測温抵抗体を用いるタイプの熱流計において
も同様の作用効果が得られる。
以上説明したよう）こ、この発明は熱抵抗体の表裏面間
の温度差を測温する素子の近傍１こ発熱体を設け、この
発熱体を適宜発熱させることをこより、熱流計の動作の
チェックおよびその感度の検定を行なうので設産湯所の
如何を間ず間単に行うことができ、−流計の信頌性が著
るしく向上する。
の温度差を測温する素子の近傍１こ発熱体を設け、この
発熱体を適宜発熱させることをこより、熱流計の動作の
チェックおよびその感度の検定を行なうので設産湯所の
如何を間ず間単に行うことができ、−流計の信頌性が著
るしく向上する。
第１図および第２図はいす口も従来の熱流計を示すｅ烙
構獲図、第３図はこの発明に係る熱凡計の一例を示す概
賂ｍ成図、第４図は第３図の熱流計に用られる差′４Ｊ
抵醒対牌が投けられた熱抵抗体の正面図、４５図は第３
図の熱流計に用いられるヒータ板の例を示す正面図、再
６図および第７２Ｌまそれぞれヒータ板の列の例を示す
正面図、第８図はこの発明に係る熱流計の便用方法を示
すｅ略宿成図、第９図および檎１０図はいずれもこの発
明（こ係る熱流計のヒータ板を発熱させた寺の記録計の
チャートである。 １１・・・・・・熱抵抗体、１２・・・・・・差動偽成
対群（サーモパイル）、１４・・・・・・ヒータ板。 第３図 第５図 第６図 第７図
構獲図、第３図はこの発明に係る熱凡計の一例を示す概
賂ｍ成図、第４図は第３図の熱流計に用られる差′４Ｊ
抵醒対牌が投けられた熱抵抗体の正面図、４５図は第３
図の熱流計に用いられるヒータ板の例を示す正面図、再
６図および第７２Ｌまそれぞれヒータ板の列の例を示す
正面図、第８図はこの発明に係る熱流計の便用方法を示
すｅ略宿成図、第９図および檎１０図はいずれもこの発
明（こ係る熱流計のヒータ板を発熱させた寺の記録計の
チャートである。 １１・・・・・・熱抵抗体、１２・・・・・・差動偽成
対群（サーモパイル）、１４・・・・・・ヒータ板。 第３図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 熱抵抗体の表裏面間の＠妃差を検出して熱流密度を測定
する熱流計に、上記は（差を検出する素子の近傍に発熱
体を設け、上記発熱体からパルス的◆こ発熱させること
を特徴とする熱流計の検査方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9746882A JPS58214827A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 熱流計の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9746882A JPS58214827A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 熱流計の検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214827A true JPS58214827A (ja) | 1983-12-14 |
Family
ID=14193133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9746882A Pending JPS58214827A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 熱流計の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214827A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011102652A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | 冷媒状態判定装置及び冷媒状態判定システム及び冷媒液面位置の検出方法 |
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Citations (1)
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-
1982
- 1982-06-07 JP JP9746882A patent/JPS58214827A/ja active Pending
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