JP4403598B2 - 自吸式ポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯暖房機器等に組み込まれて使用される自吸式ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングと、ケーシングの羽根車収容部内に水を充満させておくための呼び水用のケーシングカバーを有している。特に、ケーシングとケーシングカバーとが一体になった型のポンプとして、図４、図５に示されるように構成されたものがある。図４は従来の自吸式ポンプの断面図、図５は同自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図である。
【０００３】
図４において、モータ１には防錆された鉄板よりなるブラケット２が取り付けられ、このブラケット２に、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品よりなり、かつ、モータ１と反対側端が開口したケーシング３を取り付けている。
ケーシング３内には、モータ１と接続され、かつ、鋼丸材を切削して作られたシャフト４を挿入してあり、シャフト４の先端にはネジを形成している。また、ケーシング３は、偶数枚の羽根５と前面シュラウド６を有する密閉式の羽根車７を収容しているポンプ室８と送水室９を形成している。
【０００４】
羽根車７は耐食性、耐錆性、軽量化するために、また、溶着の相性のよい熱可塑性の樹脂成形品よりなっている。そして黄銅丸棒切削材または、黄銅のローレット材のネジ加工品をインサートし、このネジ加工品をシャフト４のネジに螺合して羽根車７をシャフト４に結合している。さらに羽根車７の筒状となっている回転部の外周部には、カーボンとバネおよびゴムパッキンよりなる回転側メカニカルシール１０を設けてあり、この回転側メカニカルシール１０をケーシング３のポンプ室８のシャフト４の貫通部に装着されたセラミックとゴムパッキンよりなる固定側メカニカルシール１１に摺動させて水漏れを防止するようにしている。
【０００５】
ケーシング３の開口側には、所定の位置に通水口を有する仕切板１２とパッキン１３を介在させてケーシングカバー１４の開口側を結合させている。仕切板１２は耐食性、耐錆性、軽量化するために、ＳＵＳ板のプレス品で形成され、ケーシングカバー１４は内部に呼び水用タンク１５を形成し、また、吸込口１６、吐出口１７を持ち、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品で構成されている。
【０００６】
次に、上記のように構成された自吸式ポンプの動作を説明する。まず、あらかじめケーシングカバー１４内に呼び水を注入する。ケーシングカバー１４内に注入された水は、呼び水用タンク１５およびケーシング３内のポンプ室８と送水室９を充満する。まず、始動時ではモータ１の回転がシャフト４により羽根車７に伝達され、ケーシング３内のポンプ室８に収容された羽根車７が回転する。するとポンプ室８内の水が羽根車７によってかき回され、水中に空気が混入する。水と空気の混合水は図５の矢印ａで示すように、羽根車７の外周に沿ってポンプ室８、送水室９から押し出され、ケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５に流れ込み、水と一緒に押し出された空気のみが吐出口１７より外部へ流出する。そして、この状態が続くとケーシング３内のポンプ室８の空気圧が徐々に低くなり、外部との圧力差によりケーシングカバー１４の吸込口１６から水が流入し、本格的な水送出状態に入るとケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５には水が充満し、あふれた水が吐出口１７より外部へ流出する。
【０００７】
このとき、羽根車７の回転は水に遠心力を与え、前面シュラウド６は羽根車７内へ導水された水流の昇圧をする作用をする。また、ポンプ室８および送水室９は羽根車７から流出した水流をケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５へ吐出する作用を行う。また、ケーシングカバー１４においては、吸込口１６よりケーシング３のポンプ室８への導水とケーシング３の送水室９からケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５への吐出および吐出口１７より外部への吐出する作用を行う。さらに、通水口を持つ仕切板１２は、羽根車７の水流の昇圧作用を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の自吸式ポンプにおいては、始動から本格的な水送出状態になるまで、数十秒かかり、この間はポンプ室８内は水と空気の混合状態となり、この混合水は遠心力の作用で図５に示すように、羽根車７の外周部のみ循環し、羽根車７の裏面へ水が回らないため、回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分は空運転状態（流体膜が形成されない状態）となっている。
【０００９】
このメカニカルシールのシール構造は、高速で回転しながらシールするため、回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に流体膜ができるようにして潤滑状態を良好にし、長期のシール機能を保つように構成されているものであるが、前述のように摺動部分が空運転状態となった場合、摺動部の焼き付き、材料の劣化による水漏れや、摩擦音（メカ鳴きと呼ばれる音）による異常音の発生等、自吸式ポンプとしての品質を低下させる原因となる。
【００１０】
本発明は以上の問題点を解決するものであり、メカニカルシールに関する品質の優れた自吸式ポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するため、本発明の自吸式ポンプは、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる凸起を形成し、該凸起により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るとともに、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給するものである。
【００１２】
この構成により、メカニカルシールに関する品質の優れた自吸式ポンプを実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るように、ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる凸起を形成し、該凸起により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るとともに、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給する自吸式ポンプであり、ポンプ内への呼び水での運転時でも羽根車外周部の循環水の一部をメカニカルシールの摺動部分に供給できるので、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制できる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図、図２は同自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図である。なお、先に説明した従来の技術の自吸式ポンプと同一構成部材には同じ符号を付与し、その構成および動作の説明は省略する。
【００１６】
本実施の形態１の自吸式ポンプの特徴はケーシングにある。すなわち、図１および図２に示すように、ケーシング３のポンプ室８と羽根車７の外周部及び裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るようにポンプ室８の側壁に凸起１８を形成している。
【００１７】
このように本実施の形態１の自吸式ポンプにおけるポンプ室８の側壁の凸起１８は、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車７の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起１８を伝って回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図である。この実施の形態２の特徴は、実施の形態１のケーシング３のポンプ室８において、図３に示すように、ケーシング３のポンプ室８と羽根車７の外周及び裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るように、ケーシング３のポンプ室８の中心より上の位置に、中心から外周に向かって、幅、高さ、長さを任意に設定した凸起を、ケーシング３のポンプ室８の側壁の任意の位置にかつ、中心に向かって伸びる凸起１８の端部を回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部の真上に形成したことにある。
【００１９】
この構成によれば、ポンプ室８の側壁の凸起１８は、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車７の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起１８を伝って回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングにおいて、そのポンプ室の側壁に羽根車外周部の循環水の流れを遮るように凸起を形成しているので、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができ、したがって自吸式ポンプとしての品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図
【図２】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図３】本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図４】従来の自吸式ポンプの断面図
【図５】従来の自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図
【符号の説明】
１ モータ
２ ブラケット
３ ケーシング
４ シャフト
５ 羽根
６ 前面シュラウド
７ 羽根車
８ ポンプ室
９ 送水室
１０ 回転側メカニカルシール
１１ 固定側メカニカルシール
１２ 仕切板
１３ パッキン
１４ ケーシングカバー
１５ 呼び水用タンク
１６ 吸込口
１７ 吐出口
１８ 凸起
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯暖房機器等に組み込まれて使用される自吸式ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングと、ケーシングの羽根車収容部内に水を充満させておくための呼び水用のケーシングカバーを有している。特に、ケーシングとケーシングカバーとが一体になった型のポンプとして、図４、図５に示されるように構成されたものがある。図４は従来の自吸式ポンプの断面図、図５は同自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図である。
【０００３】
図４において、モータ１には防錆された鉄板よりなるブラケット２が取り付けられ、このブラケット２に、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品よりなり、かつ、モータ１と反対側端が開口したケーシング３を取り付けている。
ケーシング３内には、モータ１と接続され、かつ、鋼丸材を切削して作られたシャフト４を挿入してあり、シャフト４の先端にはネジを形成している。また、ケーシング３は、偶数枚の羽根５と前面シュラウド６を有する密閉式の羽根車７を収容しているポンプ室８と送水室９を形成している。
【０００４】
羽根車７は耐食性、耐錆性、軽量化するために、また、溶着の相性のよい熱可塑性の樹脂成形品よりなっている。そして黄銅丸棒切削材または、黄銅のローレット材のネジ加工品をインサートし、このネジ加工品をシャフト４のネジに螺合して羽根車７をシャフト４に結合している。さらに羽根車７の筒状となっている回転部の外周部には、カーボンとバネおよびゴムパッキンよりなる回転側メカニカルシール１０を設けてあり、この回転側メカニカルシール１０をケーシング３のポンプ室８のシャフト４の貫通部に装着されたセラミックとゴムパッキンよりなる固定側メカニカルシール１１に摺動させて水漏れを防止するようにしている。
【０００５】
ケーシング３の開口側には、所定の位置に通水口を有する仕切板１２とパッキン１３を介在させてケーシングカバー１４の開口側を結合させている。仕切板１２は耐食性、耐錆性、軽量化するために、ＳＵＳ板のプレス品で形成され、ケーシングカバー１４は内部に呼び水用タンク１５を形成し、また、吸込口１６、吐出口１７を持ち、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品で構成されている。
【０００６】
次に、上記のように構成された自吸式ポンプの動作を説明する。まず、あらかじめケーシングカバー１４内に呼び水を注入する。ケーシングカバー１４内に注入された水は、呼び水用タンク１５およびケーシング３内のポンプ室８と送水室９を充満する。まず、始動時ではモータ１の回転がシャフト４により羽根車７に伝達され、ケーシング３内のポンプ室８に収容された羽根車７が回転する。するとポンプ室８内の水が羽根車７によってかき回され、水中に空気が混入する。水と空気の混合水は図５の矢印ａで示すように、羽根車７の外周に沿ってポンプ室８、送水室９から押し出され、ケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５に流れ込み、水と一緒に押し出された空気のみが吐出口１７より外部へ流出する。そして、この状態が続くとケーシング３内のポンプ室８の空気圧が徐々に低くなり、外部との圧力差によりケーシングカバー１４の吸込口１６から水が流入し、本格的な水送出状態に入るとケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５には水が充満し、あふれた水が吐出口１７より外部へ流出する。
【０００７】
このとき、羽根車７の回転は水に遠心力を与え、前面シュラウド６は羽根車７内へ導水された水流の昇圧をする作用をする。また、ポンプ室８および送水室９は羽根車７から流出した水流をケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５へ吐出する作用を行う。また、ケーシングカバー１４においては、吸込口１６よりケーシング３のポンプ室８への導水とケーシング３の送水室９からケーシングカバー１４の呼び水用タンク１５への吐出および吐出口１７より外部への吐出する作用を行う。さらに、通水口を持つ仕切板１２は、羽根車７の水流の昇圧作用を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の自吸式ポンプにおいては、始動から本格的な水送出状態になるまで、数十秒かかり、この間はポンプ室８内は水と空気の混合状態となり、この混合水は遠心力の作用で図５に示すように、羽根車７の外周部のみ循環し、羽根車７の裏面へ水が回らないため、回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分は空運転状態（流体膜が形成されない状態）となっている。
【０００９】
このメカニカルシールのシール構造は、高速で回転しながらシールするため、回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に流体膜ができるようにして潤滑状態を良好にし、長期のシール機能を保つように構成されているものであるが、前述のように摺動部分が空運転状態となった場合、摺動部の焼き付き、材料の劣化による水漏れや、摩擦音（メカ鳴きと呼ばれる音）による異常音の発生等、自吸式ポンプとしての品質を低下させる原因となる。
【００１０】
本発明は以上の問題点を解決するものであり、メカニカルシールに関する品質の優れた自吸式ポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するため、本発明の自吸式ポンプは、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる凸起を形成し、該凸起により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るとともに、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給するものである。
【００１２】
この構成により、メカニカルシールに関する品質の優れた自吸式ポンプを実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るように、ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる凸起を形成し、該凸起により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るとともに、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給する自吸式ポンプであり、ポンプ内への呼び水での運転時でも羽根車外周部の循環水の一部をメカニカルシールの摺動部分に供給できるので、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制できる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図、図２は同自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図である。なお、先に説明した従来の技術の自吸式ポンプと同一構成部材には同じ符号を付与し、その構成および動作の説明は省略する。
【００１６】
本実施の形態１の自吸式ポンプの特徴はケーシングにある。すなわち、図１および図２に示すように、ケーシング３のポンプ室８と羽根車７の外周部及び裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るようにポンプ室８の側壁に凸起１８を形成している。
【００１７】
このように本実施の形態１の自吸式ポンプにおけるポンプ室８の側壁の凸起１８は、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車７の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起１８を伝って回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図である。この実施の形態２の特徴は、実施の形態１のケーシング３のポンプ室８において、図３に示すように、ケーシング３のポンプ室８と羽根車７の外周及び裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るように、ケーシング３のポンプ室８の中心より上の位置に、中心から外周に向かって、幅、高さ、長さを任意に設定した凸起を、ケーシング３のポンプ室８の側壁の任意の位置にかつ、中心に向かって伸びる凸起１８の端部を回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部の真上に形成したことにある。
【００１９】
この構成によれば、ポンプ室８の側壁の凸起１８は、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車７の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起１８を伝って回転側メカニカルシール１０と固定側メカニカルシール１１の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングにおいて、そのポンプ室の側壁に羽根車外周部の循環水の流れを遮るように凸起を形成しているので、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制することができ、したがって自吸式ポンプとしての品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図
【図２】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図３】本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図４】従来の自吸式ポンプの断面図
【図５】従来の自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図
【符号の説明】
１ モータ
２ ブラケット
３ ケーシング
４ シャフト
５ 羽根
６ 前面シュラウド
７ 羽根車
８ ポンプ室
９ 送水室
１０ 回転側メカニカルシール
１１ 固定側メカニカルシール
１２ 仕切板
１３ パッキン
１４ ケーシングカバー
１５ 呼び水用タンク
１６ 吸込口
１７ 吐出口
１８ 凸起
Claims (1)
- モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、前記ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる凸起を形成し、該凸起により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るとともに、凸起を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給することを特徴とする自吸式ポンプ。
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| JP10516499A JP4403598B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 自吸式ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP10516499A JP4403598B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 自吸式ポンプ |
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| JP10516499A Expired - Fee Related JP4403598B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 自吸式ポンプ |
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-
1999
- 1999-04-13 JP JP10516499A patent/JP4403598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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