JPH0233574B2 - - Google Patents

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JPH0233574B2
JPH0233574B2 JP58029584A JP2958483A JPH0233574B2 JP H0233574 B2 JPH0233574 B2 JP H0233574B2 JP 58029584 A JP58029584 A JP 58029584A JP 2958483 A JP2958483 A JP 2958483A JP H0233574 B2 JPH0233574 B2 JP H0233574B2
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Misheru Desutoruoo Rui
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MARII BURIZAARU E ROJEERU INTERN SA
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、閉じた容器中の液体（液体又はペ
ースト状の流体たとえばケチヤツプ、ヨーグル
ト）の温度を、これを上昇させるような場合にも
又下降させるような場合にも、急速に変化させる
処理法及び処理装置に関するものである。又この
発明は、処理した流体を、上昇させた温度又は下
降させた温度に保持する方法及び装置にも関する
ものである。この発明は密封したガラスびんへの
使用に特に適している。
よく知られているように、このような急速な温
度変化は、或る業界特に製薬、食料品の分野、例
えばフルーツ及び野菜ジユース、ミルク製品、ビ
ール及びサイダー、即ち一般的に云うならば発酵
を防止しなければならない食品等に於て、極めて
望ましいとされているが、このような場合使われ
る防止法では、温度の上昇から生ずる品物の品質
低下を防止するため、できるだけ速やかに即ち最
長30分の時限内に、その品物を低温殺菌し次いで
これを冷却することが必要である。
ガラスびん（容器）及び低温殺菌された流体
（内容物）から成るユニツトを急速に冷却するた
めに、現在２つの技術又は技法即ち浸漬及びスプ
リンクリング又はスプレイが使われている。極め
て熱い液体を満たしたガラスびんは破損のおそれ
なしに急速に冷水中に浸漬し得ることはよく知ら
れているが、これは、このような場合にはガラス
にかかる応力が容器のすべての点に於て一様であ
るからである。
従つて、低温殺菌した流体／ガラスユニツトを
冷水中に急に浸漬する技法は、それが保証する結
果即ち常温への冷却ができる限りの短時限に得ら
れるということに関しては、満足すべき現状にあ
る。しかし、この技法を実行に移すことは、特に
低温殺菌された品物を連続稼働しているチエーン
に乗せ、密封されたガラス容器に入れて送り出す
ようなときには困難であるので、この技法は使用
されることは極めて稀である。特に周囲の湿気の
ためにチエーンの一部が損傷し易く、この損傷は
たとえ小さいものではあるがチエーンを停める必
要と生じさせるので、この技法は低温殺菌物品の
連続送り出しとは両立し得ないことになる。
浸漬技法に絶対的有効性があるにも拘わらず、
スプリンクリング技法はそれよりも更に多くの場
合に於て好んで選ばれている。
スプリンクリング技法に於ては、ガラスに不整
一な応力がかかるのを防止しこのようにして破損
の恐れを除くために、冷却すべきガラスびんの周
囲及び上下にスプレー用ノズルを分布させ、至る
所に有効にスプレーを行ない、ガラスびんの如何
なる冷却の瞬間に於てもガラスのすべての点に於
て或る１つの同じ温度が保たれるようにする。
それにも拘わらず、このスプリングリング技法
には大きな欠点がある。それは作業が高圧の下に
行なわれるので、ノズルの穴が頻繁に詰まり、ス
プレー作業の一様性を保持するのが困難になるか
らである。
一様性は、連続的に作動しているチエーンにつ
いては、これを得ることがますます困難になる。
その理由はノズルの数が極めて多いのでこれらの
多くのガラスびんをすべてチエーンに沿つて次々
に冷却しなければならず、更に一様なスプレーを
助けるための理論上各ノズルには極めて多数の穴
があけてあるからである。
従つて、スプリンクリング技法を実施する場
合、破損による損失は残念ながら頻発している。
この発明の目的は、前述のような欠点を少なく
することである。この発明は、湿つたふん囲気を
避けて連続作業と両立することができ、又効率、
一様で規則正しい冷却及びこれによる破損の危険
性の除去に関して高い信頼性を持つ、急速冷却技
法を提案するものである。
この発明の前述の事柄と反対の用途即ち容器／
内容物ユニツトの温度の急速な上昇を得ようとす
ることを目的とする用途に於て、この発明は更に
進んで従来なんらの実際的解決策も提案されたこ
とのない需要にも答えるものである。
低温殺菌しようとする発酵性の流体内に大きな
熱衝撃が起り得るように、発酵性の流体の温度上
昇が急速に生じた場合に、かつこの流体が充分な
長時間に亘つてこの上昇した温度に保たれるなら
ば、沸点よりもずつと低い温度で、この発酵性の
流体の低温殺菌を満足に行なうことができるとい
うことはよく知られている。
容易にモニターし得る或る基準特に酸性度によ
れば、例えば70℃ないし75℃間に於ける果物及び
野菜の良好な低温殺菌は、周囲温度から低温殺菌
温度への転移が最長４分間以内に起り又処理され
た流体がこの70℃ないし75℃の温度に更に４分間
保たれるという不可欠の条件を充した上で、行な
うことができる。
この発明は、前述した急速冷却技法と同様に、
容器ガラス及び含有流体から成るユニツトの温度
を、急速な温度上昇範囲内で、破損の危険を生ず
ることなく急速に変化させる作業を、連続作動し
ているチエーンによる連続作業と両立させる方法
を提供するものである。
この発明には、すべての低温殺菌操作に於て２
種又は２重の使用法がある。即ち、急速な温度上
昇を行ない次いでこの高温度を維持することによ
り発酵性の流体を70℃ないし75℃間の低温殺菌を
することができ、又急速な温度降下を行なうこと
により処理された流体をこの理想的な無菌化状態
に「ブロツク」して品質低下を防止することがで
きる。
この発明は、その第１の態様として、閉鎖され
た容器内の流体の温度を急激に変化させる処理方
法を提供するものであるが、この処理方法では容
器内の流体の温度とは相当大きな温度差のある例
えば水などのような液体を容器の外壁と永い接触
状態に置く必要があり、この処理方法の特徴は、
容器全体を包む又は取囲む液体のフイルムを形成
するために容器の上部に液体の流れを供給すると
共にこの流れの速さ及び圧力を調整してこのフイ
ルムを容器の全周に密着状態に保つことにある。
この処理方法を実施に移す好適な方法に於て
は、液体の流れは環状の断面形を持つジエツトの
形で供給されるが、このジエツトは円錐形であつ
て容器の方向に向つて下方に細まるようにするの
がよい。
又別の好適な方法に於ては、液体の流れは低圧
で供給されるが、この低圧は、液体ジエツトが薄
層状態になるためには充分に低い圧力ではある
が、しかしジエツトが表面張力によつて破壊され
るのを防止するのに充分に高い圧力であるように
定められる。
そして液体ジエツトの液体フイルムが容器の回
りに密着状態で保持されるためには、液体の流れ
は、10cmないし30cm（15cmないし20cmが最適であ
る）の高さの液体の溜めから、得られる前記低圧
で、ノズルの出口において1.5mmないし2.5mmの流
れの幅すなわちジエツトの厚さにして0.2ｍ／秒
ないし0.6ｍ／秒の速度で供給するのがよい。
更に、処理方法を実施に移す別法に於ては、特
に連続作業用の方法に於ては、液体は加熱又は冷
却に使つた後回収され再循環される。
この発明は、その第２の態様として、閉鎖され
た容器内の流体の温度を急激に変化させる装置を
提供するものであるが、この装置は加熱用又は冷
却用の液体を容器の外壁と接触させる装置を備え
ており、その特徴は、環状の断面形を持つジエツ
トの形で液体の流れを供給するノズルを容器の上
方に設け、このノズルをこの流れの流量及び速度
を調整する装置と組み合わせて容器の回りに容器
全体を密着状態で包み込むフイルムができるよう
にすることにある。通常加熱又は冷却に使う液体
は水である。
本発明によれば、各容器に対応するノズルを配
置し、ノズルと容器との軸線を堅方向にし、すな
わち垂直にし互いに整合させることによつて、加
熱又は冷却用の液体によつて容器を完全に均等に
包むことができるのである。この結果容器を冷却
できるだけでなく、加熱することもでき、しかも
選択された温度に容器を保つこともできるのであ
る。さらに、容器の方向に下向きに細まる円錐形
のジエツトの形にして流体の流れを容器に供給す
ることによつて容器全体を包む液体のフイルムを
形成できる。
ノズルは、特に有利な構造として、下方に向つ
て細まつた截頭円錐体の形状の壁を持つ導管と、
この導管と同じ角度を頭部に持ち導管から均等に
間隔を隔てられたコアであつてこのコアで液体の
ジエツトの流れる先の細まつた円錐形の溝又は流
通路を形成する円錐形中心コアとで形成されてお
り、この場合このコアは液体の流れの状態を乱さ
ないように出口オリフイスからできるだけ離れた
個所で導管に固定されている。
ジエツトのその出口に於ける厚さは、約２mm程
度であることが望ましい。
各種の形状の容器があるけれども、その形状の
うちの次の２点はいずれの容器においてもあまり
変化がない。すなわち、容器の壁の表面（cm2）
と、容器に入れられた流体（温度を変えなければ
ならない）の容積（cm3）との比は約１ないし1.5
であり、容器を閉じるキヤツプの外径は約３cm±
10％である。このような形状で容器の容積が250
cm3ないし1500cm3である普通の容器内の流体の温度
を変えるには、ジエツトの前記厚さ約２mmが最適
である。
以下この発明を、その実施例について添付図面
を使つて詳細に説明する。
任意の形状のガラスびん１を、その長さ方向の
対称軸線２が精確に鉛直線に沿つて延びるよう
に、水平な平面上に置く。びん１には液体３が入
れてあり、その上端部は例えばプレスキヤツプ又
は単にねじで締め付けたキヤツプ４で密封してあ
る。
びん１に入つている流体３は、(i)急速に冷却さ
れるか、(ii)急速に加熱されるか、又は(iii)急速に加
熱され、しかもこの比較的高い温度に数分間保た
れて低温殺菌され、次いで急速に冷却されて全体
的無菌状態に保たれる。
前述のいずれの場合にも第１図に示したと同一
の設備を使うことができ、ただこの設備によつて
配分され、流体３の温度の変更を目的とする液体
だけが、それが冷却用に使われるか加熱用に使わ
れるかによつてその温度に関して選択又は変更が
行なわれるに過ぎない。
この発明を実施する設備は、主としてびんの数
と同様の１個又はそれ以上のノズル６があるため
に下方に長く延びた水の溜め５から成り、ガラス
びんは溜め５の下方に位置し所要の急速な温度変
化を受ける。ノズル６はすべて同じものであり、
環状の外壁７及び固体の中心コア８から成つてい
る。
外壁７の下部７ａは、下向きに細まつた截頭円
錐形にし、この部分は適当と考えられる場合には
円筒部７ｂの溜め５のところまで上方に向つて長
く延ばす。
中心コア８は外壁７と精確に同一の形状にす
る。即ち、中心コア８の下部８ａを円錐形にし、
中心コア８の上部８ｂを円筒形にするのが適当で
ある。
外壁７及び中心コア８のそれぞれの下部７ａ，
８ａは同じ角度とし、共通の垂直軸線９に沿つて
配置し、外壁７とノズル６の下部の中心コア８と
の間に形成される流通路１０がすべての個所で一
定の幅を持ち截頭円錐形を持つ約２mmの幅の下向
きに細まつた室を形成するようにする。
外壁７及び中心コア８が、これらの上部７ｂ，
８ｂにおいて円筒形にされている場合には、これ
らの構成物は云うまでもなく同様に共通の垂直軸
線９を持つよう配置され、流通路１０によつて一
定の幅の環状円筒室が溜め５と流通路の円錐形下
部との間に形成される。
中心コア８の外壁７内に於ける心出しを良好な
らしめるために、これらのものの組合わせの上方
部にしかも出口オリフイスからできる限り距離を
隔てられた区域に、互に120゜の角度を持たせて配
置した３個の締付部１１を設ける。これらの締付
部はすべて例えばピンで形成され、外壁７の内側
に溶接され、流通路１０の幅と同じ長さを与えら
れ、中心コア８が自動的に心出しされるようにし
てあり、更にこれらのピンは中心コア８に溶接さ
れた逆Ｕ字形の留め材１２と組合つている。留め
材１２はピン１１上に載つた状態になり、これに
よつて中心コア８を外壁７に対し安定させると共
に位置決めをすることができる。
このような装置を円滑に作動させるためには、
びん１はノズル６の下方に垂直に配置し、びんの
縦向きの対称軸２が精確にノズル６の対称軸線９
の延長を形成するようにする。
又同じようにこの装置の作動を円滑にするため
には、溜め５中の水を10cmないし30cm望ましい値
としては15cmないし20cm程度の一定のレベルに保
つようにするが、このレベルは流量と圧力との関
数として調整されるものであり、これは水のフイ
ルムによりびん１が全体的に又密着した状態で連
続して確実に包まれるようにするために必要なこ
とである。
前述したように、液体フイルムたとえば水のフ
イルムが容易の回りに密着状態で保持されるため
には、水の流れは、10cmないし30cmなるべくは15
cmないし20cmの高さの水の溜めから得られる低圧
で、ノズルの出口において1.5mmないし2.5mmの流
れの幅すなわちジエツトの厚さにして0.2mm／秒
ないし0.6ｍ／秒の速度で供給するのがよい。
このような目的を達成するために、溜め５は、
あふれ管１３又は水を溜め５に送る管１６に取付
けた弁１５を制御するフロート１４のいずれかと
組合わされている。
この発明の提案による方法に従えば、溜め内の
水圧は低圧にしておいて、ノズル６の流通路１０
によつて配分される液体ジエツトを薄層状態に保
つようにするが同時に表面張力によつてこのジエ
ツトが破壊されるのを防止するのに充分であるよ
うにしなければならない。
びんの極めて接近した各部分の間の実質的温度
差を避け、すなわちびん全体にわたつて温度が均
等に保持されるようにして、ガラスのひび割れさ
せ又は破壊させる原因となる応力がびんに生じる
のを防止するために、水のフイルムを、びんに対
して密着した状態で配分することが極めて重要で
ある。
びん１はノズル６を通つて溜め５から配分され
る水の環状円錐形ジエツト１７の下に置かれ、キ
ヤツプ４はこのジエツトによつて完全に囲まれて
しまう。
このような状態の下で、水はキヤツプの上縁を
打ち、次いで水の円錐形ジエツトの内部は部分真
空の状態にあるので水はキヤツプの頂部を通り、
続いてびん１の側壁に沿つて流れここで付着力が
かかつて水が薄い密着フイルム１８になる。
従つて、水の流れはびんの輪郭を正確にその底
部まで追つて流れ、従つてびんは常時密着フイル
ム内に全体が包まれ、このために作動中の如何な
る瞬間に於てでもびんのすべての個所が浸漬処理
法によつて得られるのと同じ条件のもとで全く同
一の温度になる。
びん１が載つている平面はグリル２０又は細メ
ツシユの格子にするのが有利であり、従つて水の
フイルムはびんの底部の中心に集まり、そこから
棒状のジエツト１９になつて流れる。
びんが水の密着フイルム１８内に恒久的に包ま
れるという事実即ちびんを浸漬法と同じ状態に置
くという事から離れて考えるならば、前述のよう
な処理方法を実際に移すことの利点は、使用操作
が開始されるとすぐびん１内の液体３の温度と処
理水の温度との間にかなり大きな差が生ずるとい
うことである。
冷却操作に於てはこの大きな温度差の結果は、
それが対流移動を起させることである。びん内の
液体は、底部に於けるよりも頂部に於てより速や
かに冷却し、びんの中心に於けるよりも壁の近く
の区域に於てより速やかに冷却し、又この対流移
動は更に冷却を助け処理時間を短かくするが、こ
れは対流移動が処理すべき液体の本質に個有な熱
伝達の問題を軽減するからである。
既に低温殺菌された果物ジユースのびんについ
て行なわれた１つの実験に於ては、73℃から20℃
にするのに僅か４分間しか要らなかつたが、この
時間は果物ジユースの温度上昇から起るであろう
と思われる該果物ジユースの品質低下を防止する
のに充分な時間のほぼ1/7であつた。
前述のような装置は、云うまでもなく連続して
使用しようとするどのようなチエーンに対しても
容易に適用することができる。たとえば第１の温
度に於て液体のジエツトを供給するノズル６の第
１の列を、第１の溜め５の下に配置し、さらにこ
の第１の溜めに入つている液体の温度よりも僅か
に低いか又は僅かに高い第２の温度に於て液体の
ジエツトを供給するノズル６の第２の列を備えた
第２の溜めを、第１の溜めの後に設けた場合にも
前述のような装置を使用できる。
溜めの数及びノズルの列の数は、云うまでもな
く、冷却又は加熱の計画時限の関数である。
このような連続処理に於ては、有利なこととし
て、使用後グリル２０の下方を流れる液体の回収
及び供給管１６を通してのこの液体の設備内に於
ける再循環の可能性がある。
第１の溜め５内にある液体が、熱くなければな
らない場合には、再循環路には加熱装置が設けら
れ、第２の溜め５内にある液体が冷たくなければ
ならない場合には、再循環路に冷凍装置が設けら
れる。そして熱い液体によつて、容器内の流体３
の温度を急速に上昇させることができる（低温殺
菌）。又冷たい液体によつて、容器内の流体３の
温度を急速に降下させることができる（低温殺菌
状態の安定化）。
この発明は、以上述べたところによれば、密封
されたびん内に閉じ込められた液体又はケチヤツ
プ、ヨーグルトのようなペースト状の流体の加熱
又は冷却に利用されるものとして説明されてい
る。しかしこの発明が流体温度を急速上昇させた
後同様にこれを急速冷却させる以前にこの流体を
この比較的高い温度に数分間保たなければならな
いという低温殺菌の過程に於て、或いは又流体を
周囲温度と著しい差のある温度に冷却して保持し
なければならないという冷凍又はこれに類する操
作の過程中に、なんらの変更をも伴なうことなく
流体の温度を常温以外の温度に保つのに適用し得
ることは明らかである。
この発明については各種のこれに代る形式の方
法が可能である。
水の流れの配分ジエツトは、例えば、円筒形の
環状断面を持つようにすることができる。
しかし、円錐形ジエツトの配分が望ましい。そ
の理由は、ノズル６の軸線がびん１の軸線２と完
全に整合していない場合及び／又はこの発明によ
る設備が連続作動チエーン上に配置されているよ
うなときに、グリル２０の前進の結果びんが僅か
に移動する場合にはジエツトの形状が円錐形であ
るのが、円筒形の場合よりもジエツトの遊動する
のを有効に補正できるからである。
同様に、截頭円錐の形を持つ環状室の幅従つて
円筒形環状ジエツト１７の厚さは、前記に例示し
た２mmが最適であるが、1.5mmないし2.5mmの範囲
でよく、このジエツト１７の厚さは主として処理
すべき流体を入れたびんの直径及び形状の関数で
ある。
更にこのことを考慮すれば、処理用の液体を配
分する室の幅の調節を、中心コア８の高さをノズ
ルの外壁７に対して相対的に調節することによつ
て、容易に行なうことが可能である。
例えば、それぞれ異なる厚さを持つ１組の楔を
使つてこれをピン１１と留め材１２との間に挿入
することができる。
以上この発明を実施例について詳細に説明した
が、この実施例は、この発明の精神を逸脱するこ
となく、種々の変化変型を行ない得ることは云う
までもない。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施する装置の作動状態に
於ける竪方向の軸断面図、第２図は環状断面形の
ジエツト形液体の流れを供給するノズルの第１図
の−線に沿う断面図である。 １……ガラスびん、２……１の対称軸線、３…
…流体（液体又はペースト状の流体）、４……キ
ヤツプ、５……水の溜め、６……ノズル、７……
６の環状外壁、８……６の中心コア、９……７，
８の共通軸線、１０……流通路、１１……７の締
付部、１２……８の留め材、１３……あふれ管、
１４……フロート、１５……弁、１６……管、１
７……円錐形環状ジエツト、１８……液体フイル
ム、１９……棒状ジエツト、２０……グリル、格
子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) キヤツプにより閉じた容器のそれぞれの
    上方に配置されると共に溜めの下方に配置され
    た前記容器と対応するノズルを経て、前記閉じ
    た容器内の流体の初期温度と実質的に異なる温
    度の液体の流れを、前記容器の全体を包む液体
    フイルムが形成されるように、環状の断面形を
    持ち、前記容器の方向に下向きに細まる円錐形
    のジエツトの形にして前記溜めから下向きに前
    記容器に供給し、 (ロ) 前記液体フイルムが前記容器の回りに密着状
    態で保持されるように、前記溜め内の液体の高
    さを調整して前記液体の流れの流量及び圧力を
    制御して成り、 前記容器を囲む前記液体の完全な均等性が得ら
    れるように、前記ノズルと前記容器との軸線を垂
    直にし互いに整合させ、前記容器のキヤツプを前
    記ジエツトにより囲むことができるように前記容
    器を前記ジエツトの下方に配置して成る、閉じた
    容器内の流体の温度を急速に変えると共にこの流
    体を所定温度に保つ方法。 ２ 前記液体の流れを、この液体の前記ジエツト
    が薄層状態になるためには充分に低い圧力である
    が、表面張力によつて前記液体のジエツトが破壊
    されるのを防止するためには充分に高い圧力で供
    給するために、10cmないし30cmの高さを持つ液体
    の溜めから得られる圧力で供給する特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 ３ 使用後の前記液体の流れを回収し再循環する
    段階をさらに包含する特許請求の範囲第１項記載
    の方法。 ４ 前記溜め内の液体の高さを15cmないし20cmに
    する特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ (イ) 使用中は、キヤツプにより閉じた容器の
    上方に置かれた溜めの下方に配置され、加熱液
    体又は冷却液体の流れを、環状の断面形を持
    ち、前記容器の方向に下向きに細まる円錐形の
    ジエツトの形で供給するためのノズルと、 (ロ) このノズルと組合わされ、前記流れによつて
    前記容器を全体的にかつ密着状態で包む液体フ
    イルムが前記容器の回りに形成され、かつ保持
    されるように、前記溜め内の液体の高さを調整
    して前記液体の流れの流量及び圧力を制御する
    手段〔１３又は１４，１５〕とを備え、 前記容器にの上方に、前記容器と対応するよう
    に前記ノズルを配置し、 前記容器を囲む前記液体の完全な均等性が得ら
    れるように、前記ノズルと前記容器との軸線を垂
    直にし互いに整合させ、前記容器のキヤツプを前
    記ジエツトにより囲むことができるように、前記
    容器を前記ジエツトの下方に配置して成る、閉じ
    た容器内の流体の温度を急速に変えると共にこの
    流体を所定温度に保つ装置。 ６ 前記ノズルに、下向きに細まる截頭円錐形の
    壁と、この壁と同じ角度をなし、この壁から均等
    に間隔を隔てられ、この壁内に置かれてこの壁と
    一緒になつて前記液体のジエツトの流れる先細ま
    りの円錐形の流通路の境界を定めると共に、前記
    ノズルの出口オリフイスから遠く離れた箇所にお
    いて前記壁に取付けられた円錐形の中心コアとを
    設けた特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 前記中心コアの位置を、前記ノズルの側部の
    壁に対して相対的に垂直方向に調節可能にし、こ
    れにより前記ノズルを通過して供給される前記液
    体のジエツトの厚さを調節するようにした特許請
    求の範囲第６項記載の装置。 ８ 前記容器の下方に配置したグリルを備え、こ
    のグリルの下方において、前記液体を使用後に回
    収し再循環させるようにした特許請求の範囲第５
    項記載の装置。 ９ 前記液体のジエツトの厚さを、前記ノズルか
    らの出口において約２mmになるようにした特許請
    求の範囲第５項記載の装置。
JP58029584A 1982-02-26 1983-02-25 閉じた容器内の流体の温度を急速に変える方法及び装置 Granted JPS58160228A (ja)

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FR8203302 1982-02-26
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JPH0233574B2 true JPH0233574B2 (ja) 1990-07-27

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DE (1) DE3306545A1 (ja)
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IT (1) IT1168769B (ja)

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