JPH08243515A - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents
洗浄装置及び洗浄方法Info
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Abstract
れる蒸気洗浄域で被洗浄物の最終洗浄及び乾燥を行なう
多槽式洗浄装置及び洗浄方法において、前段の洗浄工程
で発生する石油系などの洗浄液蒸気や低沸点汚れ成分が
蒸気洗浄域に含まれず、被洗浄物への再付着の恐れがな
い洗浄装置及び洗浄方法である。 【構成】 加熱槽及び冷却槽を下部に内蔵し、上部に冷
却手段を備えた洗浄装置において、該冷却手段よりも下
方の加熱槽側洗浄装置壁に蒸気凝縮器、該冷却手段より
も下方の冷却槽側洗浄装置壁に蒸気供給部が設置されて
いる。この装置の蒸気供給部からフルオロカーボン(F
C)蒸気を供給して凝縮器方向へのFC蒸気流を形成さ
せると共に洗浄装置の上半部にFC蒸気洗浄域を形成さ
せた状態で被洗浄物を導入して加熱槽、冷却槽の順に浸
漬し、次いで蒸気洗浄域中で蒸気洗浄して取り出す。
Description
浄装置及び洗浄方法に関するものである。更に詳しく
は、機械部品、電子部品、プリント基板等の洗浄作業に
際して被洗浄物に付着した洗浄液を素早く有効に除去す
ると共に、被洗浄物に洗浄液や低沸点の汚れ成分を再付
着させない洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
板等の脱脂洗浄やフラックス洗浄を行なうには、不燃性
で引火の危険がないこと、適度な溶解力を持つこと等か
ら、塩弗化アルカンや塩素系洗浄液が用いられていた。
しかし近年オゾン問題により塩素を含んだ洗浄液の使用
が規制されつつある。代替品の一つであるパーフルオロ
カーボンやハイドロフルオロカーボンは汚れ成分の溶解
力が劣るため、先ず被洗浄物を溶解力に優れた石油系洗
浄液、テルペン系洗浄液、シリコン系洗浄液、又はアル
コール系洗浄液等で浸漬洗浄、超音波洗浄もしくはシャ
ワー洗浄した後、物品に付着した洗浄液をパーフルオロ
カーボン或はハイドロフルオロカーボンもしくはそれら
を主成分とするすすぎ液ですすぎ洗浄を行なうことが提
唱されている。
図3に示すように、加熱槽2、冷却槽3及び蒸気供給部
4を順次隣接した状態で下部に内蔵し、上部壁内周に冷
却手段12を備えたものである。洗浄装置、加熱槽及び
冷却槽はいずれも上部が開口し、その開口部を通じて被
洗浄物の出し入れを行なえるようになっている。符号2
1は加熱槽2の底部に設けた加熱手段、符号41は蒸気
供給部4の底部に設けた加熱手段である。この多槽式洗
浄装置1の加熱槽2に洗浄液、例えば石油系洗浄液、テ
ルペン系洗浄液、シリコン系洗浄液、又はアルコール系
洗浄液などの汚れ成分に対する溶解力が優れた洗浄液を
満たし、冷却槽3及び蒸気供給部4にフルオロカーボ
ン、例えばパーフルオロカーボン又はハイドロフルオロ
カーボンのような低沸点で乾燥性の良好なフルオロカー
ボンを満たし、被洗浄物を洗浄装置1の開口した上部か
ら導入し、加熱槽2、冷却槽3の順に浸漬し、次いで蒸
気供給部4から発生するフルオロカーボン蒸気(細い矢
印で示す)により容器上部空間に形成される蒸気洗浄域
5中に滞留させ蒸気洗浄してから取り出す。加熱槽2に
満たされた洗浄液は、洗浄力を高めるために沸騰状態に
しても良い。冷却槽3に満たされたフルオロカーボンは
その露点以下の温度に保たれていなければならない。被
洗浄物の表面に付着していた油脂やフラックスなどの汚
れ成分は加熱槽2で除去され、被洗浄物の表面に付着し
た石油系等の洗浄液は、冷却槽3に満たされているフル
オロカーボンに溶解して除去される共に被洗浄物は冷却
される。この被洗浄物は装置から取り出される際に蒸気
洗浄域5を通過することになり、その際冷却された表面
にフルオロカーボン蒸気が凝縮して滴下分離するので、
最終的に蒸気洗浄と乾燥が行なわれることになる。なお
容器上部の内周に備えられた冷却手段12は、蒸気洗浄
域5を越えて外部へ流出しようとするフルオロカーボン
蒸気を冷却して装置内へ還流(下向き矢印)させるため
のものである。冷却手段12で冷却され液化したフルオ
ロカーボンの一部は冷却手段12の直下に設けられた堰
13などで捕集され、冷却槽3に還流される。このよう
にして冷却槽3は低温に維持される。
は、最終的には蒸気供給部4より発生するフルオロカー
ボンの蒸気によって物品のすすぎ洗浄及び乾燥を行なっ
ている。しかし上記従来構造の洗浄装置を用いて石油系
などの洗浄液で洗浄した被洗浄物の最終洗浄及び乾燥を
行なうと、加熱槽2から発生する石油系などの洗浄液蒸
気や低沸点の汚れ成分などの蒸気(太い矢印で示す)が
蒸気洗浄域5に混入し、この汚れたフルオロカーボン蒸
気に被洗浄物が曝され、石油系などの洗浄液や低沸点の
汚れ成分が再付着するので完全には浄化されないという
欠点がある。洗浄装置外の洗浄装置を用いて、被洗浄物
を石油系などの洗浄液で予備洗浄してからフルオロカー
ボンを満たした加熱槽に導入しても、石油系洗浄液が被
洗浄物に付着して加熱槽に持ち込まれるので、石油系な
どの洗浄液蒸気や低沸点の汚れ成分が蒸気洗浄域に混入
することは避けられなかった。そこで蒸気洗浄域5に石
油系などの洗浄液蒸気や低沸点汚れ成分の蒸気が含まれ
ず被洗浄物への再付着の恐れがない洗浄装置及び洗浄方
法が望まれている。
置は、上記のごとき問題点を解決するためのもので、加
熱槽及び冷却槽を下部に内蔵し、上部に冷却手段を備え
た洗浄装置において、該冷却手段よりも下方の加熱槽側
洗浄装置壁に蒸気凝縮器、該冷却手段よりも下方の冷却
槽側洗浄装置壁に蒸気供給部が設置されていることを特
徴とする。洗浄装置、加熱槽及び冷却槽はいずれも上部
が開口し、その開口部を通じて被洗浄物の出し入れを行
なえるタイプのものであることは、先に説明した従来の
多槽式洗浄装置と同様である。加熱槽及び冷却槽は、そ
れぞれ複数個の槽から構成されていても良い。
と、加熱槽2及び冷却槽3を下部に内蔵し、上部に冷却
手段12を備えた洗浄装置1において、該冷却手段12
よりも下方の加熱槽側洗浄装置壁に蒸気凝縮器6、該冷
却手段よりも下方の冷却槽側洗浄装置壁に蒸気供給部4
が設置されている。蒸気供給部4は、図1に示すように
洗浄装置1の内壁側に設けられていても良いし、後述の
図2に示すように洗浄装置1の外壁側に設けられていて
も良い。凝縮器6には冷却手段62が設けられている。
洗浄装置1上部に備えられた冷却手段12としては、被
洗浄物の出し入れの邪魔にならないよう、洗浄装置1上
部壁の内周を巡るように設置された冷却配管が好ましく
用いられる。加熱槽2には、洗浄液となる溶剤を高温又
は沸騰状態に維持するため、底部に加熱手段21を備え
ている。溶剤の蒸気が加熱槽2から大量に上部空間に流
出しないよう、加熱槽2上部の内周に冷却手段22を備
えていることが好ましい。この冷却手段22も、被洗浄
物の出し入れの邪魔にならないよう、加熱槽2上部壁の
内周を巡るように設置された冷却配管が好ましく用いら
れる。また冷却槽3中の溶剤(フルオロカーボン使用)
はその露点以下の温度に保つ必要があるので、必要に応
じて冷却手段を設けても良いが、通常は洗浄装置上部壁
の内周に備えられた冷却手段12での凝縮液を堰13な
どで捕集して還流することにより冷却槽中の溶剤をその
露点以下の温度に保つことができる。蒸気凝縮器6と加
熱槽側洗浄装置壁との連通部分は、蒸気供給部4から供
給される蒸気(フルオロカーボン蒸気)の流れが幅広く
加熱槽2及び冷却槽3の表面を覆うよう、横方向のスリ
ット状又は連続孔状に構成されていることが好ましい。
し、図1により説明した加熱槽2の後に第2の加熱槽2
Aを設けたものである。そして冷却槽3には超音波発振
器9を備えている。前段の加熱槽2に充填する溶剤と後
段の加熱槽2Aに満たす溶剤は同じものであっても良い
し、異なる種類のものであってもよい。例えば、最初の
加熱槽2及び次の加熱槽2Aの両方に溶解力に優れた石
油系洗浄液、テルペン系洗浄液、シリコン系洗浄液、又
はアルコール系洗浄液等を満たし、高温で2段階の汚れ
除去を行っても良いし、或いは最初の加熱槽2で高温の
溶解力に優れた石油系洗浄液、テルペン系洗浄液、シリ
コン系洗浄液、またはアルコール系洗浄液等による高温
洗浄した後、次の加熱槽2Aで高温のフルオロカーボン
を用いて前記洗浄液のすすぎ洗浄を行なっても良い。い
ずれの場合も、冷却槽3で低温のフルオロカーボンすす
ぎ洗浄と被洗浄物の冷却を行なう。また図2では蒸気供
給部4を洗浄装置1の外壁側に設けた実施態様を示して
いる。蒸気供給部4と冷却槽側洗浄装置壁との連通部分
及び蒸気凝縮器6と加熱槽側洗浄装置壁との連通部分
は、蒸気供給部4から供給される蒸気(フルオロカーボ
ン蒸気)の流れが幅広く加熱槽2及び冷却槽3の表面を
覆うよう、横方向の帯状又は連続孔状に構成されている
ことが好ましい。
及び蒸気供給部にフルオロカーボンを満たし、蒸気供給
部4の加熱手段41及び洗浄装置1の冷却手段12を稼
働させると、蒸気供給部4で加熱されて発生したフルオ
ロカーボン蒸気(細い矢印で示す)は洗浄装置1内部の
空間に充満して洗浄装置上部に蒸気洗浄のための蒸気洗
浄域5を形成する。洗浄装置1上部の開口部から外部へ
流出しようとするフルオロカーボン蒸気は冷却手段12
で冷却され液化して洗浄装置1内へ還流(下向き矢印で
示す)し、蒸気洗浄域5を湿り蒸気とする。冷却手段1
2で冷却され液化したフルオロカーボンの一部は冷却手
段12の直下に設けられた堰13などで捕集され、冷却
槽3に還流される。更に、本発明の特徴である加熱槽2
側[即ち蒸気供給部4とは反対側]の洗浄装置壁に設け
られた凝縮器6の冷却手段62を稼働させると、ここで
フルオロカーボン蒸気の凝縮が活発に行なわれ、蒸気供
給部4で発生したフルオロカーボン蒸気は図1及び図2
に横矢印で示すようにフルオロカーボン蒸気の凝縮器6
の方向への流れを生じる。この横方向へのフルオロカー
ボン蒸気の流れが、加熱槽2から蒸発する微量の洗浄剤
成分及び汚れ成分を含む蒸気(太い矢印で示す)が蒸気
洗浄域5まで拡散するのを防止する。洗浄装置1の冷却
手段12と、凝縮器6との間の空間が、実質的に溶剤成
分や汚れ成分を含まないフルオロカーボン蒸気のみから
なる蒸気洗浄域5となる。この蒸気洗浄域の高さは、下
方の横方向の流れの影響を避けるために、50cm以上
とすることが好ましい。
装置を使用して、蒸気供給部4からフルオロカーボン蒸
気を供給して凝縮器6方向へのフルオロカーボン蒸気流
を形成させると共に洗浄装置の上半部にフルオロカーボ
ン蒸気洗浄域5を形成させた状態で、被洗浄物を洗浄装
置の上部から導入して加熱槽2、冷却槽3の順に浸漬
し、次いで前記蒸気洗浄域5中で蒸気洗浄してから取り
出すことを特徴とする。被洗浄物の表面に付着している
油脂やフラックスなどの汚れ成分は加熱槽2で除去さ
れ、被洗浄物の表面に付着した石油系などの溶剤は、冷
却槽3に満たされているフルオロカーボンに溶解して除
去される共に被洗浄物は冷却される。この被洗浄物は蒸
気洗浄域5を通過して取り出される際にその冷却された
表面にフルオロカーボン蒸気が凝縮して滴下分離するの
で、最終的に蒸気洗浄と乾燥が行なわれる。この洗浄メ
カニズムは従来装置と同様であるが、加熱槽2から発生
する石油系などの溶剤蒸気や汚れ成分などの蒸気(太い
矢印で示す)は、蒸気供給部4で発生し加熱槽2側の洗
浄装置壁に配置された蒸気凝縮器6に向かう横方向のフ
ルオロカーボン蒸気の流れ(図1及び図2に横矢印で示
す)に遮られ、その流れと合流して凝縮器6で凝縮され
るので、加熱槽2から蒸発する洗浄剤成分及び低沸点汚
れ成分を含む蒸気が蒸気洗浄域5まで拡散するのを防止
する。従って蒸気洗浄域5のフルオロカーボン蒸気は高
純度に保たれ、被洗浄物へ洗浄剤成分や汚れ成分が再付
着する恐れがない。
的なすすぎ洗浄を行なうものであるから、蒸気洗浄域5
をできるだけ高純度に保つことが重要で、そのためには
蒸気供給部4中のフルオロカーボンをできるだけ高純度
に保つ必要があり、その点を考慮して装置内のフルオロ
カーボンの循環経路を設定するのが良い。一例として図
1に示すように、洗浄装置1上部壁の内周に備えられた
冷却手段12により凝縮した純度の高いフルオロカーボ
ンを冷却槽3に供給(ライン91)し、冷却槽3のオー
バーフロー液(ライン92)及び凝縮器6の凝縮液(ラ
イン95)をフルオロカーボン分離器7で高純度化して
蒸気供給部に供給(ライン94)する経路が考えられ
る。
成分が蓄積するので、加熱槽2内の液の一部を抜き出
し、分離器8で汚れ成分を分離して加熱槽2に循環する
のが良い。
た被洗浄物は、そのまま加熱槽に導入しても良いし、或
は本装置外の洗浄装置で予備洗浄してから加熱槽に導入
しても良い。加熱槽に当初石油系洗浄液、テルペン系洗
浄液、シリコン系洗浄液、又はアルコール系洗浄液のみ
を満たしても、加熱槽の上部空間にはフルオロカーボン
の湿り蒸気が充満しているので、時間の経過とともに、
フルオロカーボンの湿り蒸気が凝縮して加熱槽中に混入
し、加熱槽内部の液は石油系洗浄液、テルペン系洗浄
液、シリコン系洗浄液、又はアルコール系洗浄液とパー
フルオロカーボン又はハイドロフルオロカーボンなどの
フルオロカーボンとの混合物になる。また前記の如く被
洗浄物を本装置外の洗浄装置で予備洗浄してから加熱槽
に導入した場合には、溶剤が被洗浄物に付着して加熱槽
に持ち込まれるので、仮に加熱槽に当初フルオロカーボ
ンのみを満たしてあったとしても、時間の経過と共に、
加熱槽内部の液は石油系洗浄液、テルペン系洗浄液、シ
リコン系洗浄液、又はアルコール系洗浄液などの溶剤と
パーフルオロカーボン又はハイドロフルオロカーボンな
どのフルオロカーボンとの混合物になる。必要に応じて
適宜分離操作を行う。被洗浄物を本装置外の洗浄装置で
予備洗浄してからフルオロカーボンを満たした加熱槽に
導入する場合は、加熱槽での石油系洗浄液、テルペン系
洗浄液の溶解性を増加させるために、ジイソブチル二塩
基酸エステル(DBE−IB)やその他の液体を含んだ
フルオロカーボンであっても良い。
化合物溶剤又は水が挙げられ、揮発性有機化合物溶剤と
しては脂肪族化合物、炭素環式化合物又は複素環式化合
物の少なくとも一種、或いはこれらとフルオロカーボン
との混合物が挙げられる。例えば石油系溶剤、テルペン
系溶剤、シリコン系溶剤、又はアルコール系溶剤などの
中から、被洗浄物に付着している油脂、フラックスなど
の汚れ成分に対する溶解力が優れているものを選択すれ
ば良いが、凝縮器6で凝縮される溶剤成分を含んだフル
オロカーボンから溶剤成分とフルオロカーボン成分を分
離して循環使用することを考慮すれば、沸点差などによ
りフルオロカーボンと容易に分離できるものが好まし
い。
より塩素を含んだフロンの使用が規制されているので、
パーフルオロカーボン又はハイドロフルオロカーボンが
好ましい。これらは主鎖が炭素であるものに限られるも
のではなく、一部エーテル結合のように酸素を含むもの
や、窒素や珪素を含むものを用いることもできる。また
それらは鎖状のものでも、環状のものでも良い。パーフ
ルオロカーボンとしては、ドデカフルオロペンタン、テ
トラデカフルオロヘキサン、ヘキサデカフルオロヘプタ
ン、オクタデカフルオロオクタンや1,2−(トリフル
オロメチル)−1,2,3,3,4,4−ヘキサフルオ
ロシクロブタン等が例示される。ハイドロフルオロカー
ボンとしては、デカフルオロペンタンやオクタフルオロ
ブタン等が例示される。特に好ましくはHFC43-10mee(1,
1,1,2,3,4,4,5,5,5-デカフルオロペンタン)、HFC338pc
c (1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブタン)が挙げら
れる。またオゾン破壊係数の小さなハイドロフルオロカ
ーボン、例えばHCFC-225ca(3,3-ジクロロ−1,1,1,2,2-
ペンタフルオロプロパン)も好ましい。
に、溶剤(米国デュポン社製:“アクサレル”9100:脂
肪族炭化水素系洗浄剤:沸点221〜295℃)を10
%含有させたフルオロカーボン (米国デュポン社製“バ
ートレル”XF:HFC43-10mee:沸点54℃)を入れ、
また第2段の加熱槽2A、冷却槽3および蒸気供給部4
にフルオロカーボン (HFC43-10mee)を入れ、加熱槽2の
ヒーター21、第2段の加熱槽2Aのヒーター21Aお
よび蒸気供給部4のヒーター41を加熱して加熱槽2、
第2段の加熱槽2A及び蒸気供給部4の液を沸騰させ
た。また洗浄装置1上部の内周に備えられた冷却管1
2、加熱槽2の冷却管22、及び凝縮器6の冷却管62
に冷水を通した。5時間運転後、蒸気洗浄域5における
アクサレル9100の濃度をガスクロマトグラフィーにて分
析した。結果を表1に示す。
ン蒸気の凝縮器6の入口を閉鎖した以外は、実施例1と
同様にして5時間運転後、蒸気洗浄域5におけるアクサ
レル9100の濃度をガスクロマトグラフィーにて分析し
た。結果を表1に示す。
鉄製テストピースを研磨しアクサレル9100に浸漬後、実
施例1の状態にある洗浄装置で以下の条件で洗浄した。 加熱槽2への浸漬 1分 第2の加熱槽2Aへ振動しながら浸漬 1分 冷却槽3への浸漬 1分 蒸気洗浄域5でのすすぎ洗浄 1分 洗浄後のテストピースの洗浄度を目視にて評価した。結
果を表2に示す。
した以外は実施例1と同様にして鉄製テストピースの洗
浄を行なった。結果を表2に示す。
の最終洗浄及び乾燥を行なう多槽式洗浄装置において、
前段の洗浄工程で発生する溶剤蒸気や低沸点汚れ成分の
蒸気が蒸気洗浄域に拡散し滞留するのを抑制できるた
め、被洗浄物品への溶剤や汚れ成分の再付着を防止する
ことが可能となり、特に石油系などの有機溶剤で洗浄し
た後のすすぎ洗浄がより効果的に行なわれる。
る。
ある。
Claims (13)
- 【請求項1】 加熱槽及び冷却槽を下部に内蔵し、上部
に冷却手段を備えた洗浄装置において、該冷却手段より
も下方の加熱槽側洗浄装置壁に蒸気凝縮器、該冷却手段
よりも下方の冷却槽側洗浄装置壁に蒸気供給部が設置さ
れていることを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項2】 加熱槽が複数個の槽から構成されている
請求項1に記載の洗浄装置。 - 【請求項3】 冷却槽が複数個の槽から構成されている
請求項1又は請求項2に記載の洗浄装置。 - 【請求項4】 加熱槽及び冷却槽を下部に内蔵し、上部
に冷却手段、該冷却手段よりも下方の加熱槽側洗浄装置
壁に蒸気凝縮器、該冷却手段よりも下方の冷却槽側洗浄
装置壁に蒸気供給部が設置されている洗浄装置の蒸気供
給部からフルオロカーボン蒸気を供給して凝縮器方向へ
のフルオロカーボン蒸気流を形成させると共に洗浄装置
の上半部にフルオロカーボン蒸気洗浄域を形成させ、被
洗浄物を洗浄装置の上部から導入して加熱槽、冷却槽の
順に浸漬し、次いで前記蒸気洗浄域中で蒸気洗浄してか
ら取り出すことを特徴とする洗浄方法。 - 【請求項5】 フルオロカーボンが、パーフルオロカー
ボン、ハイドロフルオロカーボン及びハイドロクロロフ
ルオロカーボンのうちのいずれかである請求項4に記載
の洗浄方法。 - 【請求項6】 ハイドロフルオロカーボンが、デカフル
オロペンタン又はオクタフルオロブタンである請求項5
に記載の洗浄方法。 - 【請求項7】 ハイドロクロロフルオロカーボンが、ジ
クロロペンタフルオロブタンである請求項5に記載の洗
浄方法。 - 【請求項8】 ハイドロフルオロカーボンが、1,1,2,2,
3,3,4,4-オクタフルオロブタンである請求項5に記載の
洗浄方法。 - 【請求項9】 ハイドロフルオロカーボンが、1,1,1,2,
3,4,4,5,5,5-デカフルオロペンタンである請求項5に記
載の洗浄方法。 - 【請求項10】 加熱槽に揮発性有機化合物溶剤又は水
が存在する状態で実施する請求項4に記載の洗浄方法。 - 【請求項11】 揮発性有機化合物溶剤が脂肪族化合
物、炭素環式化合物又は複素環式化合物である請求項9
に記載の洗浄方法。 - 【請求項12】 揮発性有機化合物溶剤が脂肪族化合
物、炭素環式化合物又は複素環式化合物の少なくとも一
種とフルオロカーボンとの混合物である請求項10に記
載の洗浄方法。 - 【請求項13】 冷却槽にフルオロカーボンが存在する
状態で実施する請求項4に記載の洗浄方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05381395A JP4049828B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05381395A JP4049828B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
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JPH08243515A true JPH08243515A (ja) | 1996-09-24 |
JP4049828B2 JP4049828B2 (ja) | 2008-02-20 |
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ID=12953245
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---|---|---|---|
JP05381395A Expired - Fee Related JP4049828B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
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JP (1) | JP4049828B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2006289173A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Shin Ootsuka Kk | 被洗浄物洗浄方法 |
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WO2021131836A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ジャパン・フィールド株式会社 | 洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法 |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP05381395A patent/JP4049828B2/ja not_active Expired - Fee Related
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