JPS6147136B2 - - Google Patents
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- JPS6147136B2 JPS6147136B2 JP55103912A JP10391280A JPS6147136B2 JP S6147136 B2 JPS6147136 B2 JP S6147136B2 JP 55103912 A JP55103912 A JP 55103912A JP 10391280 A JP10391280 A JP 10391280A JP S6147136 B2 JPS6147136 B2 JP S6147136B2
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- honeycomb structure
- catalyst
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
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- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
本発明はヂーゼル機関の排気ガス中に含まれる
CO、HC、NOx等の有害ガス成分を除去すると同
時に微粒子状炭素を除去するハニカム型触媒に関
するものである。 ヂーゼル機関は燃料に軽油を使用するため、そ
の排気ガス中にはCO、HC及びNOx等の有害ガス
の他に微粒子状炭素を含有し、これが大気を汚染
するという問題があつた。これには無機質の繊維
や金網等によりなる織布を多層に配して慮過し除
去する方法があつたが、次第に炭素粉末が蓄積
し、排ガスの通気抵抗を増し、出力を低下する難
点があつた。これを防ぐためこの濾過器をヂーゼ
ル機関の直後に設置する方法もあつたが、その部
分は機関部分が混雑し、隙間が小さく、設計の自
由度を害する問題があつた。 本発明はこれを改良するためになされたもので
通気性を有する多孔質の耐熱材料よりなり、細長
な孔路よりなるガス通路を隣接配置したハニカム
構造体の一方の端面において、その孔路を一個お
きに閉鎖し、他方の端面においては、上記閉鎖さ
れた孔路以外の孔路を閉鎖したハニカム構造体の
各孔路壁面にCO、HC、NOxの浄化用触媒を担持
したヂーゼル機関の排気ガス浄化用ハニカム型の
触媒を提供するもので、各孔路の開口より入つた
排ガスはその出口が閉鎖されているために、出口
より出られず、しかもハニカムは多孔質で通気性
であるから、ハニカムの孔路を形成する側壁（以
下略して「孔路壁」と記す）より通化し通過後は
排気ガスの入口部をなす端面においては閉鎖さ
れ、出口部をなす端面が開口しているため開口よ
り放出される。この状態を第２図に示す。第２図
は第１図に示すハニカム構造体の線PPに沿う断
面図で１は孔路、２は孔路壁、３ａは排ガスが矢
印Alの方向に進入する場合の入口閉鎖板、３ｂ
は出口閉鎖板である。矢印の方向Alより入つた
排ガスは入口の閉鎖されない孔路１ａを矢印Ａ２
の方向に進行し、次いで多孔質の孔路壁２をＡ３
の方向へ通過して微粒子炭素を濾過し、次いでＡ
４の方向へ放出されるが、孔路壁１にはCO、
HC、NOx等を除去する触媒が担持されているた
めに、排ガスはこれらの浄化反応のために加熱さ
れ、同時に孔路壁に濾過付着された微粒子状炭素
を燃焼する。排ガスにはこの燃焼に必要な酸素が
余剰空気として含まれていることは勿論である。
よつて排ガスは本発明によるハニカム型触媒を出
る時、CO、HC、三元媒ではNOxも含めて、微粒
子状の炭素と共に除去されて、衛生状無害なのも
のとなる。 このような本発明のハニカム型触媒は例えば次
のように製作することができる。原料としてはセ
ラミツク材料では、コージライト粉末、アルミナ
粉末、スピネル粉末、炭化珪素粉末、窒化珪素粉
末、ムライト粉末や上記物質の繊維状物質を使用
できるし、金属材料ではステンレス粉末や繊維等
も使用できる。これらを成形するには周知のハニ
カム成形法により、押出法や、断面波型の板と平
板との組合せによる積載法により成形し、次いで
入口となる一方の端面において孔路口を１個おき
に孔路口と同形状に切断した同材質の板を同材質
に少量の溶剤を加えた泥漿にて接着し、次に今接
着した孔路以外の孔路の出口を同様の方法で接着
閉鎖する。そのようにしてほゞ第２図の如き形状
のハニカム構造体を得ることができる。尚第２図
では孔路の断面形状を四角形としたが、本発明は
これに拘ることなく三角形、六角形、四角形と八
角形の組合せ等自由に選択できる。次にこれを
800℃以下に加熱して、有機質の結合剤を分解除
去し、次いで各原料の焼結温度よりも100〜500℃
位低い温度に焼成して、多孔質の通気性あるハニ
カム構造体とする。この焼成温度が高過ぎる時は
緻密に焼結し、通気性を失い本発明の作用効果を
失う。次にCO、HC、NOx等を除去し得る公知の
触媒を被覆して本発明品とする。 実施例 １ 粒径平均10μのコージライト粉末に触水硬化型
ポリウレタン樹脂をコージライの50重量％混合
し、混練して杯土とし、第１図に示す如き形状の
ハニカム構造体を周知の方法にて押出し、同じ杯
土にて成形して孔路口と同一形状の１mm厚の平板
を第２図に示す如く１個おきにアセトンにて接着
し、本発明品の未焼成ハニカム構造体を製作し
た。これを還元雰囲気にて800℃で10時間焼成し
て結合剤を分解除去し、次いで1200℃に１時間焼
成して多孔質ハニカム構造体とした。ハニカムの
端面形状は１辺150mmの正方形で孔路口は１辺1.6
mmの正方形、孔路壁は厚さ0.2mm気孔率50％で開
口気孔を多く含み、通気性の大きなものである。
これをコロイダダルアルミナを水に分散した泥漿
に浸漬して乾燥することによりγ−Al2O3の被覆
層を形成し、ついで塩化白金酸の水溶液に浸漬し
て、乾燥し、水素中で500℃で１時間焼成するこ
とにより、ハニカム体積の１に対して1.5ｇの
割合で白金触媒を担持した。これを排気量３の
ヂーゼル機関の消音マフラーの後部へ取り付け、
100時間運転し、その前記のCO、HC、NOxの浄
化率と微粒子状炭素の除去率を第一表に示す。
CO、HC、NOx等の有害ガス成分を除去すると同
時に微粒子状炭素を除去するハニカム型触媒に関
するものである。 ヂーゼル機関は燃料に軽油を使用するため、そ
の排気ガス中にはCO、HC及びNOx等の有害ガス
の他に微粒子状炭素を含有し、これが大気を汚染
するという問題があつた。これには無機質の繊維
や金網等によりなる織布を多層に配して慮過し除
去する方法があつたが、次第に炭素粉末が蓄積
し、排ガスの通気抵抗を増し、出力を低下する難
点があつた。これを防ぐためこの濾過器をヂーゼ
ル機関の直後に設置する方法もあつたが、その部
分は機関部分が混雑し、隙間が小さく、設計の自
由度を害する問題があつた。 本発明はこれを改良するためになされたもので
通気性を有する多孔質の耐熱材料よりなり、細長
な孔路よりなるガス通路を隣接配置したハニカム
構造体の一方の端面において、その孔路を一個お
きに閉鎖し、他方の端面においては、上記閉鎖さ
れた孔路以外の孔路を閉鎖したハニカム構造体の
各孔路壁面にCO、HC、NOxの浄化用触媒を担持
したヂーゼル機関の排気ガス浄化用ハニカム型の
触媒を提供するもので、各孔路の開口より入つた
排ガスはその出口が閉鎖されているために、出口
より出られず、しかもハニカムは多孔質で通気性
であるから、ハニカムの孔路を形成する側壁（以
下略して「孔路壁」と記す）より通化し通過後は
排気ガスの入口部をなす端面においては閉鎖さ
れ、出口部をなす端面が開口しているため開口よ
り放出される。この状態を第２図に示す。第２図
は第１図に示すハニカム構造体の線PPに沿う断
面図で１は孔路、２は孔路壁、３ａは排ガスが矢
印Alの方向に進入する場合の入口閉鎖板、３ｂ
は出口閉鎖板である。矢印の方向Alより入つた
排ガスは入口の閉鎖されない孔路１ａを矢印Ａ２
の方向に進行し、次いで多孔質の孔路壁２をＡ３
の方向へ通過して微粒子炭素を濾過し、次いでＡ
４の方向へ放出されるが、孔路壁１にはCO、
HC、NOx等を除去する触媒が担持されているた
めに、排ガスはこれらの浄化反応のために加熱さ
れ、同時に孔路壁に濾過付着された微粒子状炭素
を燃焼する。排ガスにはこの燃焼に必要な酸素が
余剰空気として含まれていることは勿論である。
よつて排ガスは本発明によるハニカム型触媒を出
る時、CO、HC、三元媒ではNOxも含めて、微粒
子状の炭素と共に除去されて、衛生状無害なのも
のとなる。 このような本発明のハニカム型触媒は例えば次
のように製作することができる。原料としてはセ
ラミツク材料では、コージライト粉末、アルミナ
粉末、スピネル粉末、炭化珪素粉末、窒化珪素粉
末、ムライト粉末や上記物質の繊維状物質を使用
できるし、金属材料ではステンレス粉末や繊維等
も使用できる。これらを成形するには周知のハニ
カム成形法により、押出法や、断面波型の板と平
板との組合せによる積載法により成形し、次いで
入口となる一方の端面において孔路口を１個おき
に孔路口と同形状に切断した同材質の板を同材質
に少量の溶剤を加えた泥漿にて接着し、次に今接
着した孔路以外の孔路の出口を同様の方法で接着
閉鎖する。そのようにしてほゞ第２図の如き形状
のハニカム構造体を得ることができる。尚第２図
では孔路の断面形状を四角形としたが、本発明は
これに拘ることなく三角形、六角形、四角形と八
角形の組合せ等自由に選択できる。次にこれを
800℃以下に加熱して、有機質の結合剤を分解除
去し、次いで各原料の焼結温度よりも100〜500℃
位低い温度に焼成して、多孔質の通気性あるハニ
カム構造体とする。この焼成温度が高過ぎる時は
緻密に焼結し、通気性を失い本発明の作用効果を
失う。次にCO、HC、NOx等を除去し得る公知の
触媒を被覆して本発明品とする。 実施例 １ 粒径平均10μのコージライト粉末に触水硬化型
ポリウレタン樹脂をコージライの50重量％混合
し、混練して杯土とし、第１図に示す如き形状の
ハニカム構造体を周知の方法にて押出し、同じ杯
土にて成形して孔路口と同一形状の１mm厚の平板
を第２図に示す如く１個おきにアセトンにて接着
し、本発明品の未焼成ハニカム構造体を製作し
た。これを還元雰囲気にて800℃で10時間焼成し
て結合剤を分解除去し、次いで1200℃に１時間焼
成して多孔質ハニカム構造体とした。ハニカムの
端面形状は１辺150mmの正方形で孔路口は１辺1.6
mmの正方形、孔路壁は厚さ0.2mm気孔率50％で開
口気孔を多く含み、通気性の大きなものである。
これをコロイダダルアルミナを水に分散した泥漿
に浸漬して乾燥することによりγ−Al2O3の被覆
層を形成し、ついで塩化白金酸の水溶液に浸漬し
て、乾燥し、水素中で500℃で１時間焼成するこ
とにより、ハニカム体積の１に対して1.5ｇの
割合で白金触媒を担持した。これを排気量３の
ヂーゼル機関の消音マフラーの後部へ取り付け、
100時間運転し、その前記のCO、HC、NOxの浄
化率と微粒子状炭素の除去率を第一表に示す。
【表】
第１表に示す如くCO、HC、NOxが除去される
他微粒状炭素も多孔質な孔路壁によつて濾過され
るが、これは触媒の温度がCO、HC、の酸化と
NOxの還元反応によつて、700℃以上に達するた
め酸化され、CO2となつて放出されるため、ハニ
カム触媒の孔路壁に残り通気を妨げることがなか
つた。尚、白金触媒を担持しない他はすべて前記
実施例と同様に行つた比較品は濾過された微粒状
炭素が除去されず孔路壁に蓄積し、エンジンの出
力が次第に低下し、使用不能となつた。 尚本実施例では孔路口形状を正方形としたが、
本発明はこれに拘ることなく、正三角形、六角
形、波型でもよく、特に正三角形では強度が高
く、濾過面となる孔路壁の面積が大となり、良好
な性能を発揮する。又本実施例ではハニカムの原
料にコージライトを用いたが、本発明はこれに拘
ることなく、ステンレスウールによるマツト等を
用い、波型の板と平板とを積み重ねた型式のハニ
カム型触媒にも利用できるものである。 実施例 ２ 線径0.1mmのステンレスウールよりなる厚さ0.5
mmの不織布を一部第３図にその一部を示す如くピ
ツチ５mmの波型の板４にプレス加工し、一部はそ
のまゝ第４図の如き長方形の平板５に切断し、次
に厚さ0.3mmのステンレス板に一辺3.5mmの正三角
形を上辺一辺のみ残して、1.5mmの間隔で打抜
き、上記残した一辺を直角に折り曲げて第５図の
如き窓明き板６ａとした。これには窓孔７ａと平
板５を受けるための平板受８ａを有し、これらは
波型の板４の波のピツチ４と等しいピツチを有す
るから、波型の板は窓孔をふさぐことなく当接す
ることができる。更に別のステンレス板を第６図
に示す如き形状に加工し、別の窓明き板６ｂとし
た。これは孔の形状、大きさ、ピツチ共６ａと同
じであるが、平板受け８ｂが正三角形の窓孔７ｂ
の底辺に付いている。今ステンレス板６ａと６ｂ
を平板受け８ａ，８ｂが向かい合うように平行に
立て、平板受けの上に平板５を設置し、更にその
上に波型の板４を設置し、これを繰り返せば、第
７図に示す如きステンレス不織布よりなるハニカ
ム構造体９を得た。この大きさは実施例１と同じ
である。しかして窓孔８ａと８ｂとは入れ違いに
なるので、８ａより入つた排気は、８ｂに直接抜
けることなく行き止り、波型の板４及び平板５を
通過する時微粒状炭素を濾過され、気体のみ通過
し窓孔８ｂより排出される。ステンレス不織布に
は、実施例１と同様の方法でCO、HC等を酸化す
る触媒を担持する。よつて、実施例１と同様にス
テンレス不織布は700℃前後となり、濾過沈積し
た微粒状炭素は過剰空気中の酸素で酸化し、無害
なCO2となつて放出された。この時の排ガス中の
有害成分の除去を第２表に示す。実験状件は実施
例１と同じ
他微粒状炭素も多孔質な孔路壁によつて濾過され
るが、これは触媒の温度がCO、HC、の酸化と
NOxの還元反応によつて、700℃以上に達するた
め酸化され、CO2となつて放出されるため、ハニ
カム触媒の孔路壁に残り通気を妨げることがなか
つた。尚、白金触媒を担持しない他はすべて前記
実施例と同様に行つた比較品は濾過された微粒状
炭素が除去されず孔路壁に蓄積し、エンジンの出
力が次第に低下し、使用不能となつた。 尚本実施例では孔路口形状を正方形としたが、
本発明はこれに拘ることなく、正三角形、六角
形、波型でもよく、特に正三角形では強度が高
く、濾過面となる孔路壁の面積が大となり、良好
な性能を発揮する。又本実施例ではハニカムの原
料にコージライトを用いたが、本発明はこれに拘
ることなく、ステンレスウールによるマツト等を
用い、波型の板と平板とを積み重ねた型式のハニ
カム型触媒にも利用できるものである。 実施例 ２ 線径0.1mmのステンレスウールよりなる厚さ0.5
mmの不織布を一部第３図にその一部を示す如くピ
ツチ５mmの波型の板４にプレス加工し、一部はそ
のまゝ第４図の如き長方形の平板５に切断し、次
に厚さ0.3mmのステンレス板に一辺3.5mmの正三角
形を上辺一辺のみ残して、1.5mmの間隔で打抜
き、上記残した一辺を直角に折り曲げて第５図の
如き窓明き板６ａとした。これには窓孔７ａと平
板５を受けるための平板受８ａを有し、これらは
波型の板４の波のピツチ４と等しいピツチを有す
るから、波型の板は窓孔をふさぐことなく当接す
ることができる。更に別のステンレス板を第６図
に示す如き形状に加工し、別の窓明き板６ｂとし
た。これは孔の形状、大きさ、ピツチ共６ａと同
じであるが、平板受け８ｂが正三角形の窓孔７ｂ
の底辺に付いている。今ステンレス板６ａと６ｂ
を平板受け８ａ，８ｂが向かい合うように平行に
立て、平板受けの上に平板５を設置し、更にその
上に波型の板４を設置し、これを繰り返せば、第
７図に示す如きステンレス不織布よりなるハニカ
ム構造体９を得た。この大きさは実施例１と同じ
である。しかして窓孔８ａと８ｂとは入れ違いに
なるので、８ａより入つた排気は、８ｂに直接抜
けることなく行き止り、波型の板４及び平板５を
通過する時微粒状炭素を濾過され、気体のみ通過
し窓孔８ｂより排出される。ステンレス不織布に
は、実施例１と同様の方法でCO、HC等を酸化す
る触媒を担持する。よつて、実施例１と同様にス
テンレス不織布は700℃前後となり、濾過沈積し
た微粒状炭素は過剰空気中の酸素で酸化し、無害
なCO2となつて放出された。この時の排ガス中の
有害成分の除去を第２表に示す。実験状件は実施
例１と同じ
【表】
第２表の如く、濾過された微粒状炭素はCO、
HC等と共に燃焼し、ステンレス不織布は目詰り
することなく長時間使用できた。
HC等と共に燃焼し、ステンレス不織布は目詰り
することなく長時間使用できた。
第１図は本発明による排気ガス浄化用ハニカム
型触媒の斜視図、第２図は該ハニカム型触媒の線
PP′に沿う縦断面図、第３〜７図は実施例２を説
明するために孔路数を実施例２の本発明品よりも
減少したものの図で、第３図はステンレス不織布
の波型の板の斜視図、第４図はステンレス不織布
平板の斜視図、第５図、第６図は窓明き板、第７
図は上記部品を組立てたハニカム型触媒の側面図
である。
型触媒の斜視図、第２図は該ハニカム型触媒の線
PP′に沿う縦断面図、第３〜７図は実施例２を説
明するために孔路数を実施例２の本発明品よりも
減少したものの図で、第３図はステンレス不織布
の波型の板の斜視図、第４図はステンレス不織布
平板の斜視図、第５図、第６図は窓明き板、第７
図は上記部品を組立てたハニカム型触媒の側面図
である。
Claims (1)
- １ 通気性を有する多孔質の耐熱材料よりなり、
細長な孔路よりなるガス通路を隣接配置したハニ
カム構造体の一方の端面において、その孔路を１
個おきに閉鎖し、他方の端面においては、上記閉
鎖された孔路以外の孔路を閉鎖したハニカム構造
体の各孔路壁面にCO、HC、NOxの浄化用触媒を
担持したヂーゼル機関の排気ガス浄化用ハニカム
型の触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10391280A JPS5730551A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Honeycomb-type catalyst for cleaning exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10391280A JPS5730551A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Honeycomb-type catalyst for cleaning exhaust gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5730551A JPS5730551A (en) | 1982-02-18 |
| JPS6147136B2 true JPS6147136B2 (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=14366633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10391280A Granted JPS5730551A (en) | 1980-07-29 | 1980-07-29 | Honeycomb-type catalyst for cleaning exhaust gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5730551A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194048A (en) * | 1981-05-23 | 1982-11-29 | Toyota Motor Corp | Waste gas filter |
| JPS62130725U (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-18 | ||
| JPH0422812Y2 (ja) * | 1986-02-05 | 1992-05-26 | ||
| JPH01171626A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-06 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | ディーゼルエンジン排ガス浄化方法 |
| DE3836131A1 (de) * | 1988-10-22 | 1990-04-26 | Linde Ag | Reaktor zur durchfuehrung von verbrennungsprozessen |
| JPH0372916A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-28 | Sakai Chem Ind Co Ltd | 排ガス処理方法 |
| KR100765118B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2007-10-08 | 주식회사 포스코 | 저온산화촉매를 이용한 일산화탄소 제거장치 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1515158A (fr) * | 1967-01-17 | 1968-03-01 | Sfec | Perfectionnements aux supports des catalyseurs |
| US3533753A (en) * | 1965-10-29 | 1970-10-13 | Heinz Berger | Catalyst for engine exhaust-gas reformation |
| JPS4938266A (ja) * | 1972-08-16 | 1974-04-09 | ||
| US4054417A (en) * | 1976-12-23 | 1977-10-18 | General Motors Corporation | Regenerative-filter-incinerator device |
| JPS55114324A (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-03 | Noritake Co Ltd | Filter unit |
| JPS5697518A (en) * | 1979-12-20 | 1981-08-06 | Degussa | Netted filter device and exhaust purifier with said device |
| JPS56148607A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-18 | Enukoa:Kk | Exhaust gas filter for diesel engine |
| JPS6147136A (ja) * | 1984-08-09 | 1986-03-07 | ミルヒホフ‐アイスクレム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ゲシユレンクテル・ハフツンク・ウント・コンパニー・カー・ゲー | ウエーフアー |
-
1980
- 1980-07-29 JP JP10391280A patent/JPS5730551A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6147136A (ja) * | 1984-08-09 | 1986-03-07 | ミルヒホフ‐アイスクレム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ゲシユレンクテル・ハフツンク・ウント・コンパニー・カー・ゲー | ウエーフアー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5730551A (en) | 1982-02-18 |
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