JPH0494785A - 殺菌水製造方法及び装置 - Google Patents
殺菌水製造方法及び装置Info
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- JPH0494785A JPH0494785A JP2213281A JP21328190A JPH0494785A JP H0494785 A JPH0494785 A JP H0494785A JP 2213281 A JP2213281 A JP 2213281A JP 21328190 A JP21328190 A JP 21328190A JP H0494785 A JPH0494785 A JP H0494785A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
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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】
産業上の利用分野
本発明は電解による次亜塩素酸含有殺菌水の新規な製造
方法及びこの方法を実施するための装置に関する。
方法及びこの方法を実施するための装置に関する。
従来の技術
次亜塩素酸水溶液はpH8以上では次亜塩素酸イオン(
CiO−)となり、殺菌力が次亜塩素酸(HCρ0)の
場合に比較して著しく減少する。
CiO−)となり、殺菌力が次亜塩素酸(HCρ0)の
場合に比較して著しく減少する。
しかしpH3〜7の範囲ではHCiOの形で保たれ、殺
菌力が飛躍的に増大することが知られており(第3図参
照)、従って、pH3〜7の次亜塩素耐水は残留塩素濃
度が30〜80 ppm程度の低濃度でもTlH8の残
留塩素濃度200pPIl程度の殺菌水と同等の殺菌効
果が得られる。そこでこの種の殺菌水を得る方法として
、塩化ナトリウム水溶液を電解して陽極室側にp)13
〜70次亜塩素酸水を得ることで次の様に試みた。
菌力が飛躍的に増大することが知られており(第3図参
照)、従って、pH3〜7の次亜塩素耐水は残留塩素濃
度が30〜80 ppm程度の低濃度でもTlH8の残
留塩素濃度200pPIl程度の殺菌水と同等の殺菌効
果が得られる。そこでこの種の殺菌水を得る方法として
、塩化ナトリウム水溶液を電解して陽極室側にp)13
〜70次亜塩素酸水を得ることで次の様に試みた。
すなわち、第2図に示す様に殺菌水製造装置は、電解用
直流電源装置;アノードとカソード及び画電極の間に隔
膜を有し、γノード室とカソード室とに分離された電解
槽:原水導入管から供給される原水と、塩化ナトリウム
水溶液添加手段から供給される塩化ナトリウム水溶液と
を混合して成る被電解水を、該アノード室とカソード室
に供給する導入管;該アノード室とカソード室のそれぞ
れから生成水を取り出す導出管;該アノード室から取り
出された生成水と、該原水導入管から分岐させた希釈用
原水導管から供給される原水及び/または前記カソード
室から取り出される生成水とを混合希釈する手段;を有
することを特徴とし、また、本発明の殺菌水製造方法は
、塩化ナトリウム水溶液と原水導入管から供給される原
水とを混合して成る被電解水を、アノード室とカソード
室とを有する電解槽に供給して電解し、ついで、該アノ
ード室から取り出された生成水を、該原水導入管の中途
で分岐させた希釈用原水導管から供給される原水及び/
またはカソード室から取り出される生成水で混合希釈す
ることを特徴とする。
直流電源装置;アノードとカソード及び画電極の間に隔
膜を有し、γノード室とカソード室とに分離された電解
槽:原水導入管から供給される原水と、塩化ナトリウム
水溶液添加手段から供給される塩化ナトリウム水溶液と
を混合して成る被電解水を、該アノード室とカソード室
に供給する導入管;該アノード室とカソード室のそれぞ
れから生成水を取り出す導出管;該アノード室から取り
出された生成水と、該原水導入管から分岐させた希釈用
原水導管から供給される原水及び/または前記カソード
室から取り出される生成水とを混合希釈する手段;を有
することを特徴とし、また、本発明の殺菌水製造方法は
、塩化ナトリウム水溶液と原水導入管から供給される原
水とを混合して成る被電解水を、アノード室とカソード
室とを有する電解槽に供給して電解し、ついで、該アノ
ード室から取り出された生成水を、該原水導入管の中途
で分岐させた希釈用原水導管から供給される原水及び/
またはカソード室から取り出される生成水で混合希釈す
ることを特徴とする。
原水で希釈する手段を設けると、アノード側に生成する
残留塩素濃度の高い生成水を所定の濃度まで希釈すると
ともに、pHを制御でき、さらに殺菌水の量をアノード
側生成水量の数倍に増加させることが可能となる。
残留塩素濃度の高い生成水を所定の濃度まで希釈すると
ともに、pHを制御でき、さらに殺菌水の量をアノード
側生成水量の数倍に増加させることが可能となる。
一方、カソード側生成水で希釈する手段を設けるのは、
主としてpHを制御するためである。
主としてpHを制御するためである。
以上の様な殺菌水の製造方法及び装置を見い出し、昭和
83年11月20日に昭和83年特許願第3009!9
8号として特許出願した。
83年11月20日に昭和83年特許願第3009!9
8号として特許出願した。
発明が解決しようとする課題
この特許出願の方法は簡単な操作で殺菌水の製造ができ
るので安全性及び操作性の点で優れており、しかも使用
場所で必要量だけ殺菌水を連続的に供給することができ
、さらに、殺菌水の残留塩素濃度及びPHを自動制御す
る回路を設ければ、各流量調整、電流調整等の調整監視
作業が不要となり省力化できる、という種々の優れた、
作用効果を提供するものであるが、これを連続して稼働
させると、陰極にCa付着が生じ、このため電解電圧が
」1昇したり(第4図参照)、又は電解電流が流れにく
くなり、又流水抵抗が大きくなり水量が下がる現象が生
じ、連続運転ができなくなる問題に直面した。
るので安全性及び操作性の点で優れており、しかも使用
場所で必要量だけ殺菌水を連続的に供給することができ
、さらに、殺菌水の残留塩素濃度及びPHを自動制御す
る回路を設ければ、各流量調整、電流調整等の調整監視
作業が不要となり省力化できる、という種々の優れた、
作用効果を提供するものであるが、これを連続して稼働
させると、陰極にCa付着が生じ、このため電解電圧が
」1昇したり(第4図参照)、又は電解電流が流れにく
くなり、又流水抵抗が大きくなり水量が下がる現象が生
じ、連続運転ができなくなる問題に直面した。
従って、本発明の第1の目的は、陰極にCaを付着させ
ないで次亜塩素酸含有殺菌水を製造する方法を提供する
ことである。
ないで次亜塩素酸含有殺菌水を製造する方法を提供する
ことである。
本発明の第2の目的は、従来ドレンへ捨てていた陰極室
側の電解水を上記殺菌水として利用できる様にし、これ
により歩留まりの良い殺菌水製造方法を提供することで
ある。
側の電解水を上記殺菌水として利用できる様にし、これ
により歩留まりの良い殺菌水製造方法を提供することで
ある。
本発明の第3の目的は、上記方法を実施するための装置
を提供することにある。
を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明の上記三つの目的は、次の様にして達成される。
電解用直流電源装置ニアノードとカソード及び画電極の
間に隔膜を有しない、無隔膜電解槽:M水導入管から供
給される原水と、塩化ナトリウム水溶液添加手段から供
給される塩化ナトリウム水溶液と塩酸水溶液添加手段か
ら供給される塩酸水溶液とを混合して成る被電解水を、
該電解槽に供給する導入管;該電解槽から生成水を取り
出す導出管:該電解槽から取り出された生成水と、該原
水導入管から分岐させた希釈用原水導管から供給される
原水とを混合希釈する手段;を有することを特徴とし、
また、本発明の殺菌水製造方法は、塩化ナトリウム水溶
液と塩酸水溶液及び原水導入管から供給される原水とを
混合して成る被電解水を、電解槽に供給して電解し、つ
いで、該電解槽から取り出された生成水を、該原水導入
管の中途で分岐させた希釈用原水導管から供給される原
水で混合希釈することを特徴とする。
間に隔膜を有しない、無隔膜電解槽:M水導入管から供
給される原水と、塩化ナトリウム水溶液添加手段から供
給される塩化ナトリウム水溶液と塩酸水溶液添加手段か
ら供給される塩酸水溶液とを混合して成る被電解水を、
該電解槽に供給する導入管;該電解槽から生成水を取り
出す導出管:該電解槽から取り出された生成水と、該原
水導入管から分岐させた希釈用原水導管から供給される
原水とを混合希釈する手段;を有することを特徴とし、
また、本発明の殺菌水製造方法は、塩化ナトリウム水溶
液と塩酸水溶液及び原水導入管から供給される原水とを
混合して成る被電解水を、電解槽に供給して電解し、つ
いで、該電解槽から取り出された生成水を、該原水導入
管の中途で分岐させた希釈用原水導管から供給される原
水で混合希釈することを特徴とする。
原水で希釈する手段を設けると、電解槽に生成する残留
塩素濃度の高い生成水を所定の濃度まで希釈するととも
に、pHを制御でき、さらに殺菌水の量を電解生成水量
の数倍〜士数倍に増加させることが可能となる。
塩素濃度の高い生成水を所定の濃度まで希釈するととも
に、pHを制御でき、さらに殺菌水の量を電解生成水量
の数倍〜士数倍に増加させることが可能となる。
ここで、塩酸HCuを添加する手段を設けるのは、陰極
へのGa付着を防止するため及びpHを制御するためで
ある。
へのGa付着を防止するため及びpHを制御するためで
ある。
作用
本発明の装置によれば、塩化ナトリウム水溶液を右隅膜
電解することにより殺菌水を製造することができるが、
電解槽における反応は以下のとおりである。
電解することにより殺菌水を製造することができるが、
電解槽における反応は以下のとおりである。
被電解水は、直流電流により電解される。アノード側で
は塩素イオンが次の反応により次亜塩素酸となり、カソ
ード側ではナトリウムイオンと水の反応で苛性ソーダと
水素ガスが生じる。また、この反応で、アノード側は酸
性になりカソード側はアルカリ性になる。
は塩素イオンが次の反応により次亜塩素酸となり、カソ
ード側ではナトリウムイオンと水の反応で苛性ソーダと
水素ガスが生じる。また、この反応で、アノード側は酸
性になりカソード側はアルカリ性になる。
アノード側:
2CQ−→ (9j7+2e
C9,2+H20→ H”+C2+HC込Oカソード側
: 2Na++2H20+2e−−+ 2NaOH+H2
↑なお1次亜塩素酸(HCiO)の存在比は前述した如
<pHによって変化する。
: 2Na++2H20+2e−−+ 2NaOH+H2
↑なお1次亜塩素酸(HCiO)の存在比は前述した如
<pHによって変化する。
また、アノード側生成水の残留塩素濃度及びpHは被電
解水量と電解電流により(以下、「Ox比電電流という
)変化し、Ox比電電流大きくすれば残留塩素濃度は大
きくなり、pHは低くなる。0X比電流を小さくすれば
残留塩素濃度は小さくなり、pHは中性に近づく。
解水量と電解電流により(以下、「Ox比電電流という
)変化し、Ox比電電流大きくすれば残留塩素濃度は大
きくなり、pHは低くなる。0X比電流を小さくすれば
残留塩素濃度は小さくなり、pHは中性に近づく。
ところが、アノードとカソードを仕切る隔膜がないため
、電解槽全体のpHはほとんど変化しない。
、電解槽全体のpHはほとんど変化しない。
ここで、所定のpH(酸性側)にするために塩酸HC9
,を添加し、カソード側で生成されるNaOHを中和し
て、 液中: NaOH+ HCJJ X Na C’l
+ H20の反応で液全体を酸性側にする。このp)を
値は、HCi添加量で調整できる。
,を添加し、カソード側で生成されるNaOHを中和し
て、 液中: NaOH+ HCJJ X Na C’l
+ H20の反応で液全体を酸性側にする。このp)を
値は、HCi添加量で調整できる。
電解で生成した残留塩素濃度の高い水は、原水分岐部で
分岐された希釈用原水と合流し混合希釈されて、残留塩
素濃度及びpHが設定範囲内に制御され殺菌水として装
置より吐出される。
分岐された希釈用原水と合流し混合希釈されて、残留塩
素濃度及びpHが設定範囲内に制御され殺菌水として装
置より吐出される。
次にカソード(陰極)に付着するCaの作用を述べる。
原水中には主に重炭酸カルシウムCa(HCO3)2の
形でCaが溶は込んでいる。これが電気分解されると カソード側: Ca(HCO3)2 −+ GaCO3↓+2H20
+C02↑の反応により炭酸カルシウムGaCO3がカ
ソード表面に付着、成長し電解抵抗を上げ、電解電流が
流れにくくなり、連続的な電解が不可能になる。
形でCaが溶は込んでいる。これが電気分解されると カソード側: Ca(HCO3)2 −+ GaCO3↓+2H20
+C02↑の反応により炭酸カルシウムGaCO3がカ
ソード表面に付着、成長し電解抵抗を上げ、電解電流が
流れにくくなり、連続的な電解が不可能になる。
これをHC9を添加することにより
カソード側:
CaGO3↓+2 HCi + CaCu2 +
[2003CaCO3はCaCJjzの形で液中に溶解
しGa付着は解決できる。
[2003CaCO3はCaCJjzの形で液中に溶解
しGa付着は解決できる。
以下、本発明の作用を第1図に基づきさらに詳細に説明
する。
する。
まず、塩化すI・リウム水溶液は、例えば5〜10%濃
度とし、貯蔵タンク10から添加ポンプ11により被電
解水導入管5に所定の濃度になるように添加される。
度とし、貯蔵タンク10から添加ポンプ11により被電
解水導入管5に所定の濃度になるように添加される。
塩酸水溶液は、例えばlO%濃度とし貯蔵タンク28か
ら添加ポンプ29により被電解水導入管5に所定の濃度
になるように添加される。
ら添加ポンプ29により被電解水導入管5に所定の濃度
になるように添加される。
被電解水は、被電解水導入管8、電解槽2に供給され、
直流電源装置17により印加電解される。
直流電源装置17により印加電解される。
そして、生成水導出管18から排出される。被電解水量
の調節は、調節弁6で行ない、電解電流は直流電源装置
17によって調整する。この直流電源装置17は、原水
の電気伝導率等の変化に対応できるように定電流制御装
置を有しており、設定した電解電流に保持することがで
きる。
の調節は、調節弁6で行ない、電解電流は直流電源装置
17によって調整する。この直流電源装置17は、原水
の電気伝導率等の変化に対応できるように定電流制御装
置を有しており、設定した電解電流に保持することがで
きる。
原水分岐部4で分かれた希釈用原水は、塩化すトリウム
水溶液や塩酸を添加せず、かつ電解槽2を通過させずに
希釈用原水導管24を経由させ、混合希釈部2Bで電解
槽で生成した残留塩素濃度の高い水を混合希釈する。
水溶液や塩酸を添加せず、かつ電解槽2を通過させずに
希釈用原水導管24を経由させ、混合希釈部2Bで電解
槽で生成した残留塩素濃度の高い水を混合希釈する。
希釈用原水の流量は、流量調節弁25により、殺菌水が
所定の残留塩素濃度及びpHの範囲になるように調整す
る。
所定の残留塩素濃度及びpHの範囲になるように調整す
る。
pHの調整は、HCu添加ポンプで所定の濃度になって
いるが、殺菌水のpHの値を調整する時は、HCu添加
ポンプで調整できる。
いるが、殺菌水のpHの値を調整する時は、HCu添加
ポンプで調整できる。
その結果、残留塩素濃度とpHが所定の範囲内即ち残留
塩素濃度1.0〜200pp組pH3〜7に調整された
殺菌水が製造され、殺菌水吐出管27から排出される。
塩素濃度1.0〜200pp組pH3〜7に調整された
殺菌水が製造され、殺菌水吐出管27から排出される。
この場合、残留塩素濃度1 ppmでは殺菌効果が小さ
くなり、200pP11以上では人間の皮膚表面を酸化
する現象が生じてくる。
くなり、200pP11以上では人間の皮膚表面を酸化
する現象が生じてくる。
pHについては、pHが7より大きいと090−が増大
して殺菌効果が低下し、不安定となる。一方3より小さ
いとHCl0の存在が不安定となる。
して殺菌効果が低下し、不安定となる。一方3より小さ
いとHCl0の存在が不安定となる。
実施例
以下、第1表に示す仕様を有する本発明の製造装置によ
り製造された殺菌水の例を説明する。
り製造された殺菌水の例を説明する。
第1表
電気伝導率139pS/cm、 pH7,4、残留塩素
濃度0、lppmの原水に5%濃度の塩化ナトリウム水
溶液を、被電解水量21 /winに50cc/win
添加し、塩化ナトリウム濃度を1250 ppmとした
。
濃度0、lppmの原水に5%濃度の塩化ナトリウム水
溶液を、被電解水量21 /winに50cc/win
添加し、塩化ナトリウム濃度を1250 ppmとした
。
次に1%濃度のHCi水溶液を被電解水量1文/min
に17cc/v1in添加した。
に17cc/v1in添加した。
これにより被電解水の電気伝導率は約2800pLS/
Cmまで上昇した。
Cmまで上昇した。
この被電解水を電圧12V、電解型yi、12Aで電解
すると生成水は、pn 5.0、残留塩素濃度180p
pmであった。
すると生成水は、pn 5.0、残留塩素濃度180p
pmであった。
このアノード側生成水21に、希釈水として原水を4文
理合したところ、pH8,0、残留塩素濃度30 pp
Hの殺菌水5文が得られた。
理合したところ、pH8,0、残留塩素濃度30 pp
Hの殺菌水5文が得られた。
この時の、電解電圧の経時変化は第5図の通りでほとん
ど変化していない。
ど変化していない。
発明の効果
本発明の装置によれば、塩化ナトリウム水溶液と塩酸を
無隔膜電解し、電解槽に残留塩素濃度の高い水を生成さ
せ、それを希釈用原水で混合希釈することにより、残留
塩素濃度及びpHを所定の範囲にコントロールした殺菌
水を連続的に製造できる。殺菌効果の大きい次亜塩素酸
の存在比の高いpH4〜6で使用できるため次亜塩素酸
希釈水溶液よりも低い残留塩素濃度でも従来と同等の殺
菌効果を発揮できる。又、塩酸を電解槽に添加している
ため、カソードにGaの付着が生ぜず、電極メンテが不
要になり、また、無駄に排水する水が無い。
無隔膜電解し、電解槽に残留塩素濃度の高い水を生成さ
せ、それを希釈用原水で混合希釈することにより、残留
塩素濃度及びpHを所定の範囲にコントロールした殺菌
水を連続的に製造できる。殺菌効果の大きい次亜塩素酸
の存在比の高いpH4〜6で使用できるため次亜塩素酸
希釈水溶液よりも低い残留塩素濃度でも従来と同等の殺
菌効果を発揮できる。又、塩酸を電解槽に添加している
ため、カソードにGaの付着が生ぜず、電極メンテが不
要になり、また、無駄に排水する水が無い。
また、簡単な操作で殺菌水の製造ができるので安全性及
び操作性の点で優れており、しかも使用場所で必要量だ
け殺菌水を連続的に供給することができるという点でも
非常に優れている。したがって、調理環境衛生用、手洗
い用、食品材料用、おしぼり用等の殺菌水を始め、食品
加工流通分野、飲用水、プール用水、医療分野等、広範
囲の分野に適用可能な殺菌水を低コストで供給可能であ
る。
び操作性の点で優れており、しかも使用場所で必要量だ
け殺菌水を連続的に供給することができるという点でも
非常に優れている。したがって、調理環境衛生用、手洗
い用、食品材料用、おしぼり用等の殺菌水を始め、食品
加工流通分野、飲用水、プール用水、医療分野等、広範
囲の分野に適用可能な殺菌水を低コストで供給可能であ
る。
第1図は本発明の殺菌水製造装置の概略系統図であり、
第2図は従来方法の装置である。第3図は疏離塩素濃度
存在比とpHの関係を表わす図である。第4〜5図は5
41/win機連続耐久テスト状況を示す図である。 1・・・殺菌水製造装置、2・・・電解槽、3・・・原
水導入管、4・・・原水分岐部、5・・・被電解水導入
管、6φ・拳電解水流量調節弁、8・・・被電解水導入
管、lO・・・塩化ナトリウム水溶液貯蔵タンク、11
・・・塩化ナトリウム水溶液添加ポンプ、12a、12
b・・・電解槽ケーシング、13・・・アノード、14
・・・カソード、15a、15b−−−スペーサー、1
B−−−隔膜、17・・・直流電解装置、18・・・ア
ノード側生成水導出管、18・・・カソード側生成水導
出管、20・・・カソード側生成水排水流量調節弁、2
1・・・カソード側生成水流量調節弁、22・・・カソ
ード側生成水排水管、23・・・カソード側生成水混合
管、24・・・希釈用原水導管、25・・・希釈用原水
流量調節弁、26・・−混合希釈部、27争會・殺菌水
吐出管、28・・・塩酸水溶液貯蔵タンク、28・・・
塩酸水溶液添加ポンプ。
第2図は従来方法の装置である。第3図は疏離塩素濃度
存在比とpHの関係を表わす図である。第4〜5図は5
41/win機連続耐久テスト状況を示す図である。 1・・・殺菌水製造装置、2・・・電解槽、3・・・原
水導入管、4・・・原水分岐部、5・・・被電解水導入
管、6φ・拳電解水流量調節弁、8・・・被電解水導入
管、lO・・・塩化ナトリウム水溶液貯蔵タンク、11
・・・塩化ナトリウム水溶液添加ポンプ、12a、12
b・・・電解槽ケーシング、13・・・アノード、14
・・・カソード、15a、15b−−−スペーサー、1
B−−−隔膜、17・・・直流電解装置、18・・・ア
ノード側生成水導出管、18・・・カソード側生成水導
出管、20・・・カソード側生成水排水流量調節弁、2
1・・・カソード側生成水流量調節弁、22・・・カソ
ード側生成水排水管、23・・・カソード側生成水混合
管、24・・・希釈用原水導管、25・・・希釈用原水
流量調節弁、26・・−混合希釈部、27争會・殺菌水
吐出管、28・・・塩酸水溶液貯蔵タンク、28・・・
塩酸水溶液添加ポンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、塩化ナトリウム(NaCl)を添加した水と、塩酸
(HCl)を添加した水を混合し、これを無隔膜電解槽
で電気分解し、得られた電解水を水で希釈して得られる
殺菌水製造方法。 2、陽電極と陰電極間に隔膜を有しない電解槽の一方に
原水と塩化ナトリウム水溶液添加手段から供給される塩
化ナトリウム水溶液及び塩酸水溶液添加手段から供給さ
れる塩酸水溶液とを混合して成る被電解水を電解槽に供
給する導入管を接続し該電解槽の他方に生成水を取り出
す導出管を設け、上記の生成水と原水を混合可能になる
ように該導入管と該導出管とを接続して構成する殺菌水
製造装置。 3、残留塩素濃度が1.0〜200ppmの範囲にある
ことを特徴とする請求項1記載の殺菌水製造方法。 4、pH値がほぼ3〜7である請求項1記載の殺菌水製
造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2213281A JP2627100B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 殺菌水製造方法及び装置 |
KR1019910013728A KR0156000B1 (ko) | 1990-08-10 | 1991-08-08 | 살균수 제조방법 및 장치 |
EP19910307285 EP0470841A3 (en) | 1990-08-10 | 1991-08-08 | Method of and apparatus for producing sterilized water |
TW080106311A TW270921B (ja) | 1990-08-10 | 1991-08-10 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2213281A JP2627100B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 殺菌水製造方法及び装置 |
JP3091140A JP2587731B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 殺菌水製造用電解反応ユニット |
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JP2627100B2 JP2627100B2 (ja) | 1997-07-02 |
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ID=51397015
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---|---|---|---|
JP2213281A Expired - Lifetime JP2627100B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 殺菌水製造方法及び装置 |
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KR (1) | KR0156000B1 (ja) |
TW (1) | TW270921B (ja) |
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