| 【発明の名称】 |
部品洗浄乾燥装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】土屋 武司
【住所又は居所】静岡県田方郡大仁町神島字日之前２４４番地 東静電気株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】洗浄乾燥槽の開閉蓋に加熱手段を附設することなく、その天井面から結露が落下することを防止して、真空乾燥工程において被処理物への輪シミの付着を防止する。
【解決手段】洗浄乾燥槽３内に被処理物２を収容すると共に、洗浄乾燥槽３内を減圧し、洗浄溶剤の加熱蒸気を導入して被処理物２を蒸気洗浄し、蒸気洗浄の完了後に被処理物２の乾燥を行う部品洗浄乾燥装置１であって、洗浄乾燥槽３の上部開口部５を覆う開閉蓋７の少なくとも天井面７ａを下り傾斜させて設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 洗浄乾燥槽内に被処理物を収容すると共に、該洗浄乾燥槽内を減圧し、洗浄溶剤の加熱蒸気を導入して被処理物を蒸気洗浄し、蒸気洗浄の完了後に被処理物の乾燥を行う部品洗浄乾燥装置において、上記洗浄乾燥槽の上部開口部を覆う開閉蓋の少なくとも天井面を傾斜させて設けることを特徴とする部品洗浄乾燥装置。
【請求項２】 前記洗浄乾燥槽の底部が傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の部品洗浄乾燥装置。
【請求項３】 前記洗浄乾燥槽の傾斜底部の最下部に、排液系が接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品洗浄乾燥装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油脂系の汚れ等が付着した機械部品やメッキ部品等を洗浄し乾燥する部品洗浄乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属製機械部品、メッキ部品、電子部品等の各種部品には、その製造工程や組立工程等において、切削油等の工作油脂、フラックス、塵埃等をはじめとして様々な汚れが付着する。このような汚れが付着した機械部品や電子部品等の被処理物の清浄は、従来、例えば炭化水素系、塩素系等の金属洗浄溶剤を使用して、被処理物を洗浄溶剤に浸漬して超音波による振動を与えて洗浄する浸漬洗浄工程を行ない、次に、洗浄溶剤の蒸気を噴霧して洗浄を行う蒸気洗浄工程を行なうことにより成されている。そして、真空乾燥工程を行うことにより、蒸気洗浄後の被処理物を乾燥している。
【０００３】洗浄に使用した洗浄溶剤には被処理物に付着していた各種汚れが混入するが、これらの汚れ成分は洗浄装置に設けてあるフィルタ等を通しただけでは除去しきれない。このため、従来は、汚れた洗浄溶剤はそのまま廃棄することも少なくなかったが、省資源および環境保護の観点から洗浄溶剤の使用量の低減および再生利用が求められており、実際、再生装置により再生して使用することも行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の浸漬洗浄工程、蒸気洗浄工程、及び真空乾燥工程は、図４に示すように、被処理物５１を洗浄乾燥槽５２内に収容し、該洗浄乾燥槽５２内を真空ポンプ５３により炭化水素等の可燃性洗浄溶剤の爆発下限界以下まで減圧して行われる。
【０００５】しかし、従来の洗浄乾燥槽５２は、その上部開口部５４及びこれを覆う開閉蓋５５が水平に形成されているため、洗浄溶剤が付着した被処理物５１を真空乾燥すると、気化した溶剤ガスが開閉蓋５５の天井面に付着して結露し、液滴５６として被処理物５１上に滴下し、そのまま乾燥すると、折角洗浄した被処理物５１に輪シミとして痕跡が残ってしまう。
【０００６】そのため、従来は洗浄乾燥槽５２の開閉蓋５５に電気プレートヒータ等の加熱手段を附設して、開閉蓋５５の天井面に溶剤蒸気が結露しないような工夫をしているが、結露を防止するには７０℃〜８０℃に保持しなければならず、省エネルギーの観点から得策とはいえない。
【０００７】また、開閉蓋５５は、被処理物５１の搬入搬出時に、通常手の触れる場所であり、上記加熱手段により高温になっている開閉蓋５５を接触可能な温度にまで低下させるには、厚い断熱材が必要となる。
【０００８】さらに、洗浄溶剤として石油系溶剤等の可燃性洗浄溶剤を使用する場合には、電気プレートヒータ等の裸火の加熱手段を附設することは、引火を防止するという安全上の観点から好ましくない。
【０００９】そこで、本発明は、洗浄乾燥槽の開閉蓋に加熱手段を附設することなく、その天井面からの結露の落下を防止して、真空乾燥工程において被処理物への輪シミの付着を防止することができる部品洗浄乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提案されたもので、請求項１に記載のものは、洗浄乾燥槽内に被処理物を収容すると共に、該洗浄乾燥槽内を減圧し、洗浄溶剤の加熱蒸気を導入して被処理物を蒸気洗浄し、蒸気洗浄の完了後に被処理物の乾燥を行う部品洗浄乾燥装置において、上記洗浄乾燥槽の上部開口部を覆う開閉蓋の少なくとも天井面を傾斜させて設けることを特徴とする部品洗浄乾燥装置である。
【００１１】請求項２に記載のものは、前記洗浄乾燥槽の底部が傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の部品洗浄乾燥装置である。
【００１２】請求項３に記載のものは、前記洗浄乾燥槽の傾斜底部の最下部に、排液系が接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品洗浄乾燥装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施形態の部品洗浄乾燥装置１における洗浄乾燥槽３を示す斜視図、図２はその側面形状を示す概略図、図３は本発明に係る部品洗浄乾燥装置１の系統構成を示す概略図である。
【００１４】図３に示すように、工作油脂等の汚れが付着した機械部品や電子部品等の被処理物２の洗浄及び乾燥は、洗浄乾燥槽３内にバスケット４に入れた複数の被処理物２を収容して行われる。この洗浄乾燥槽３内では、例えば石油系溶剤を洗浄溶剤として使用し、被処理物２を洗浄溶剤に浸漬して超音波による振動を与えて洗浄する浸漬洗浄工程を行ない、浸漬洗浄工程が終了すると、洗浄溶剤を排液してから洗浄溶剤の蒸気を導入して被処理物２の仕上げ洗浄を行う蒸気洗浄工程を行ない、さらに蒸気洗浄後の被処理物２を真空乾燥工程を行って乾燥する。
【００１５】洗浄溶剤としては、炭化水素系溶剤（パラフィン、ナフテン）、塩素系溶剤（トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン）、臭素系溶剤（ノルマルプロピルブロマイド）、フッ素系溶剤（ＨＦＣ、ＨＦＥ、ＨＣＦＣ）等が挙げられるが、環境保護の観点から炭化水素系が好ましく、その内でも石油系溶剤が最適である。
【００１６】図１及び図２において、洗浄乾燥槽３は上部が開閉可能な中空箱体状の耐圧容器であり、上部開口部５に形成されたフランジ部５ａにはシール材６を介して、該開口部５を密閉して覆う開閉蓋７が設けられている。この開閉蓋７は、少なくともその天井面７ａ（即ち、下面）が傾斜するように洗浄乾燥槽３の上部開口部５に開閉自在に設けられる。開閉蓋７の天井面７ａを傾斜させて設ける理由は、この開閉蓋７の天井面７ａに溶剤ガスが結露した場合に、結露した溶剤液滴を該天井面７ａを伝わらせて傾斜下端側へと流下させるためであり、傾斜下端側に集められた溶剤液滴は洗浄乾燥槽３の内側側壁面３ｂを伝って流下し、底面３ａへと流下することになる。
【００１７】本実施形態では、開閉蓋７が等厚の矩形平板状によって形成されているため、洗浄乾燥槽３の上部開口部５及びフランジ部５ａが、例えば前面下方（図２において、左側下方）へ下り傾斜するように形成されており、該フランジ部５ａ上に平板状の開閉蓋７を載置することにより、その天井面７ａが前面下方へ傾斜するように構成されている。このように洗浄乾燥槽３の上部開口部５及びフランジ部５ａの前面側（作業者の立つ側）が奥側よりも低くなるように形成したのは、被処理物２を入れたバスケット４の洗浄乾燥槽３内への搬入搬出作業が容易になるようにするためであり、具体的には開閉蓋７の天井面７ａの傾斜角θが３°以上３０°以下の範囲となるように設定することが好ましい。開閉蓋７の天井面７ａの傾斜角を３°以上に設定するのは、３°未満であると、結露した溶剤液滴が傾斜側へ流下し難くいからであり、傾斜角を３０°以下に設定するのは、３０°を超えると開閉蓋７が上部開口部５のフランジ部５ａ上からずれ易くなるからである。
【００１８】なお、本実施形態では、開閉蓋７が等厚の矩形平板状に形成されているため、洗浄乾燥槽３の上部開口部５及びフランジ部５ａを傾斜させて形成したが、これに限るものではなく、開閉蓋７の板厚を順次変化させたり断面楔形のプレートを付加するなど、開閉蓋７に改造を施して、その天井面７ａを傾斜させてもよい。
【００１９】また、洗浄乾燥槽３の底部３ａは、開閉蓋７の天井面７ａの傾斜方向に合わせて傾斜するように形成されている。本実施形態では、開閉蓋７の天井面７ａが前面下方へ傾斜するように設けられるので、この傾斜方向に合わせて洗浄乾燥槽３の底部３ａも前面下方へ傾斜するように形成されている。上述したように、開閉蓋７の天井面７ａに結露した溶剤液滴は、該天井面７ａを伝わって傾斜側である前面側へと流下して集まり、集まった溶剤液滴は前面側において洗浄乾燥槽３の側壁面３ｂから底面３ａへと流下し、洗浄乾燥槽３の底部３ａの前面側が奥側よりも低くなっているので、当該底部３ａの前面側に溜まることになる。なお、この洗浄乾燥槽３の本体に加熱手段（図示せず）を附設すると、該加熱手段の加熱により、洗浄乾燥槽３の底部３ａに滴下した溶剤液滴を再度気化することができる。
【００２０】また、洗浄乾燥槽３の底部３ａの傾斜は、必ずしも天井面７ａの傾斜方向に合わせる必要はないが、いずれかに向けて傾斜させると、被処理物２を洗浄溶剤に浸漬して超音波による振動を与えて洗浄する浸漬洗浄工程の完了後における排液操作に有効であり、したがって、洗浄乾燥槽３の傾斜底部３ａの最下部には、後述する溶剤タンクに至る排液系８を接続し、該排液系８にはこれを開閉する排液弁９を介設する。
【００２１】上述の浸漬洗浄工程、蒸気洗浄工程、及び真空乾燥工程は、被処理物２を収容する洗浄乾燥槽３内を炭化水素等の可燃性洗浄溶剤の爆発下限界以下まで減圧して行われる。したがって、洗浄乾燥槽３には、真空ポンプ１０に至る排気系１１が接続されており、該排気系１１にはこれを開閉する洗浄乾燥槽真空弁１２が介設されている。
【００２２】また、図３に示すように、上記洗浄乾燥槽３には、その内部に洗浄溶剤を供給して被処理物２を浸漬洗浄するために、溶剤タンク１３に至る浸漬洗浄系１４が接続されており、該浸漬洗浄系１４にはこれを開閉する浸漬洗浄弁１５が介設されている。洗浄乾燥槽３には、その内部に流入された洗浄溶剤のレベルを検出するためのレベルスイッチ１６が備えられている。浸漬洗浄工程は、前述したように被処理物２を洗浄溶剤に浸漬して超音波による振動を与えて洗浄する工程であり、したがって、本実施形態の洗浄乾燥槽３には、超音波振動装置３ｃが備えられている。なお、溶剤タンク１３は、上部が覆われた密閉容器であり、後述する分岐排気系を介して真空ポンプ１０により減圧される。
【００２３】浸漬洗浄工程の完了後、洗浄乾燥槽３内の洗浄溶剤は、前述したように、上記排液弁９を開放することにより、洗浄乾燥槽３の傾斜底部３ａの最下部に接続された排液系８を通じて溶剤タンク１３へと排液される。
【００２４】溶剤タンク１３から洗浄乾燥槽３への洗浄溶剤の注入、及び洗浄乾燥槽３から溶剤タンク１３への排液は、溶剤タンク１３と洗浄乾燥槽３との圧力差により行われる。したがって、洗浄乾燥槽３には、前述したように、真空ポンプ１０に至る排気系１１が接続されている。洗浄乾燥槽３にはその内部圧力を表示する洗浄乾燥槽内圧力計１７が備えられており、排気系１１の洗浄乾燥槽真空弁１２の上流側（洗浄乾燥槽側）には洗浄乾燥槽３の内部圧力を大気開放して調整する洗浄乾燥槽大気開放弁１８が分岐介設されている。
【００２５】また、洗浄乾燥槽３との相対関係において溶剤タンク１３の内部圧力を調整する必要があるため、排気系１１の洗浄乾燥槽真空弁１２の下流側（真空ポンプ側）は分岐され、溶剤タンク１３に至る分岐排気系１９が接続され、この分岐排気系１９には溶剤タンク減圧弁２０が介設されている。さらに溶剤タンク１３には、その内部圧力を表示する溶剤タンク圧力計２１が備えられており、その内部圧力を大気開放して調整する溶剤タンク大気開放弁２２が備えられている。
【００２６】浸漬洗浄工程の完了後、排液弁９を開放することにより、洗浄乾燥槽３内の使用済み洗浄溶剤が排液系８を通じて溶剤タンク１３へと排液されるが、洗浄に使用した洗浄溶剤には被処理物２に付着していた各種の汚れが混入している。これらの汚れ成分は洗浄乾燥槽３や排液系８に設けるフィルタ等を通しただけでは除去しきれず、省資源および環境保護の観点から洗浄溶剤を再生して使用する。したがって、溶剤タンク１３には、使用済み溶剤を蒸留して凝縮し、再生溶剤として貯留するリザーブタンク２３に至る再生処理系２４が接続されており、この再生処理系２４には蒸留器２５及びコンデンサ２６が順次介設されている。
【００２７】蒸留器２５は、例えば耐熱・耐圧性を有する概略円筒体状の竪型容器であり、本実施形態では蒸留器２５の下部を収納する状態で、加熱機構２５ａが備えられている。この加熱機構２５ａは、例えばオイル加熱ユニットであり、熱源として電気ヒータを備えており、該ヒータにより加熱媒体としての耐熱オイルを加熱し、この加熱オイルを介して蒸留器２５を加熱することにより、この蒸留器２５内を流通する汚れ成分を含む洗浄溶剤を加熱して蒸発する。
【００２８】再生処理系２４の蒸留器２５よりも下流側には、この蒸留器２５によって蒸留した溶剤蒸気を凝縮して液化するためのコンデンサ２６が介設されている。このコンデンサ２６の本体は、例えば概略円筒体状の竪型または横型の容器であり、その内部に冷却水を通す冷却細管２６ａを収納した熱交換器である。コンデンサ２６を通過する溶剤蒸気は冷却細管２６ａに接触して凝縮され、液化した再生溶剤としてリザーブタンク２３内へ貯溜されることになる。コンデンサ２６とリザーブタンク２３との間の再生処理系２４には、循環ポンプ２７ａにより再生溶剤を循環させて水分分離器２７ｂに通して水分を分離してからリザーブタンク２３に供給すると共に、コンデンサ２６からの再生溶剤をエゼクタ２７ｃにより循環流路内に吸引合流する水分分離機構が介設されており、リザーブタンク２３には再生溶剤の貯溜量を検出するレベルスイッチ２８が備えられている。なお、上記エゼクタ２７ｃは、蒸留器２５内を減圧して蒸留効率を高めている。
【００２９】また、リザーブタンク２３には、上記洗浄乾燥槽３へ溶剤蒸気を導入して、該洗浄乾燥槽３内に収容された被処理物２の蒸気洗浄工程を行うために、該洗浄乾燥槽３に至る蒸気洗浄系２９が接続されている。この蒸気洗浄系２９には、リザーブタンク２３から導入される再生溶剤を溶剤蒸気として気化させるための熱交換器３０が介設されており、リザーブタンク２３から熱交換器３０への再生溶剤の導入、熱交換器３０から洗浄乾燥槽３への溶剤蒸気の導入は、リザーブタンク２３と洗浄乾燥槽３との圧力差により行われ、熱交換器３０よりも上流側の蒸気洗浄系２９にはこれを開閉するための蒸気洗浄補助弁３１が介設され、熱交換器３０よりも下流側の蒸気洗浄系２９にはこれを開閉するための蒸気洗浄弁３２が介設されている。
【００３０】熱交換器３０の本体は、例えば概略円筒体状の竪型または横型の容器であり、その内部に加熱媒体を通す加熱細管３０ａを収納しており、該熱交換器３０を通過する再生溶剤は加熱細管３０ａに接触して気化され、溶剤蒸気として洗浄乾燥槽３に導入されることになる。熱交換器３０の加熱細管３０ａに通す加熱媒体としては、電気ヒータ等の加熱手段により加熱したオイルが挙げられる。また、熱交換器３０の導入口には、この熱交換器３０内へ再生溶剤を霧状にして噴出させるためのスプレーノズル３３が設けられており、該熱交換器３０内へ再生溶剤を噴霧することにより発生する溶剤蒸気を確実にガス化することができる。
【００３１】次に、本発明の部品洗浄乾燥装置１の操作を説明する。準備段階として、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放した後、洗浄乾燥槽３の開閉蓋７を開放して、機械部品等の被処理物２を複数個入れたバスケット４を載置部上に載置し、開閉蓋７をシール部材６を介して密閉状態で閉成すると共に、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成する。
【００３２】このような準備が整ったら、まず、洗浄乾燥槽３へ洗浄溶剤の給液を行う。給液操作は、溶剤タンク大気開放弁２２を開放して溶剤タンク１３の内部圧力を溶剤タンク圧力計２１が爆発下限界以下の５００Ｐａを指示するまで大気方向へと戻して、溶剤タンク大気開放弁２２を閉成し、浸漬洗浄系１４の浸漬洗浄弁１５、及び排気系１１の洗浄乾燥槽真空弁１２を開放すると共に、真空ポンプ１０を駆動する。すると、洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３との圧力差により、ヒータ１３ａを備えた溶剤タンク１３内から加熱された洗浄溶剤が洗浄乾燥槽３へと給液される。このとき、溶剤タンク減圧弁２０、蒸気洗浄弁３２、蒸気洗浄補助弁３１、及び排液弁９は閉成されている。そして、洗浄乾燥槽３のレベルスイッチ１６の上限レベル検出により、浸漬洗浄弁１５及び洗浄乾燥槽真空弁１２を閉成する。
【００３３】そして、真空浸漬洗浄工程を行う。この浸漬洗浄工程では被処理物２が加熱溶剤内に浸漬している状態で、超音波発生装置３ｃにより超音波振動を与えて浸漬洗浄（超音波洗浄）を行う。
【００３４】浸漬洗浄の完了後に、洗浄乾燥槽３内の汚れ成分を含む溶剤を排液する。排液操作は、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放し、洗浄乾燥槽３の内部圧力を洗浄乾燥槽圧力計１７が爆発下限界以下の５００Ｐａを指示するまで大気方向へと戻して、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成し、排液系８の排液弁、及び分岐排気系１９の溶剤タンク減圧弁２０を開放すると共に、真空ポンプ１０を駆動する。すると、洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３との圧力差により、洗浄乾燥槽３内から汚れ成分を含む溶剤が溶剤タンク１３へと排液される。
【００３５】排液操作の完了後、仕上げ蒸気洗浄工程に移行する。蒸気洗浄工程では、真空ポンプ１０は既に駆動状態にあり、排気系１１の洗浄乾燥槽真空弁１２を開放した後、蒸気洗浄系２９の蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１を開放する。蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１の開放タイミングは、洗浄乾燥槽３の洗浄乾燥槽圧力計１７が１００Ｐａ以下の減圧状態を指示したときである。すると、洗浄乾燥槽３とリザーブタンク２３との圧力差により、リザーブタンク２３から熱交換器３０を介して加熱された溶剤蒸気が洗浄乾燥槽３へと導入され、被洗浄物処理物２の蒸気洗浄を行う。この蒸気洗浄において、洗浄乾燥槽３内に溶剤蒸気が導入され、この溶剤蒸気が開閉蓋７の天井面７ａに接触して冷却され、これにより結露となったとしても、天井面７ａの傾斜により落下することなく側壁面３ｂに導かれる。したがって、被処理物２上に結露が落下してシミとなる不都合を確実に防止できる。
【００３６】蒸気洗浄を所定の時間行った後、蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１を閉成して蒸気洗浄工程を完了し、真空乾燥工程へと移行する。真空ポンプ１０は継続して駆動状態であり、排気系１１の洗浄乾燥槽真空弁１２を開放したままであるが、所定時間ごとに洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放して洗浄乾燥槽圧力計１７が爆発下限界以下の５００Ｐａを指示するまで大気方向へと戻し、再度洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成して真空ポンプ限界値まで減圧する操作を複数回繰り返す。
【００３７】真空乾燥を行うと、被処理物２に付着した溶剤が気化するときに、気化熱を奪い、被処理物２の表面温度が低下し、乾燥効率が低下する。そこで、洗浄乾燥槽３の内部圧力を所定時間ごとに爆発下限界以下の５００Ｐａまで大気方向へと戻して（復圧して）、被処理物２が保有する芯熱を表面に呼び戻すことができ、再び真空方向へと減圧することにより乾燥効率を向上させる。
【００３８】真空乾燥工程が完了したら、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放して、洗浄乾燥槽３の内部圧力を大気開放し、全工程の終了を報知する。そして、洗浄乾燥槽３の開閉蓋７を開放すれば、バスケット４と共に洗浄乾燥された複数の被処理物２を取り出すことができる。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の部品洗浄乾燥装置によれば、以下の効果を奏する。請求項１の発明によれば、洗浄乾燥槽の上部開口部を覆う開閉蓋の少なくとも天井面を傾斜させて設けるので、開閉蓋の天井面に溶剤ガスが結露した場合に、結露した溶剤液滴を該天井面を伝わらせて傾斜側へと流下させ、傾斜側に集められた溶剤液滴を洗浄乾燥槽の底面へと流下させることにより、洗浄乾燥槽の開閉蓋に加熱手段を附設することなく、その天井面への結露を防止して、真空乾燥工程において被処理物への輪シミの付着を防止することができる。
【００４０】請求項２の発明によれば、洗浄乾燥槽の底部が傾斜しているので、浸漬洗浄工程において使用した汚れ成分を含む溶剤を洗浄乾燥槽の底部における傾斜側に導入することができる。
【００４１】請求項３の発明によれば、洗浄乾燥槽の傾斜底部の最下部に、排液系が接続されているので、浸漬洗浄工程の完了後に、洗浄乾燥槽内に汚れ成分を含む溶剤を残溜させることなく、確実に排液することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２１４５４
【氏名又は名称】東静電気株式会社
【住所又は居所】静岡県田方郡大仁町神島字日之前２４４番地
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| 【出願日】 |
平成１３年９月１１日（２００１．９．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８０７３
【弁理士】
【氏名又は名称】津久井 照保
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８０１８２（Ｐ２００３−８０１８２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月１８日（２００３．３．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７５５６１（Ｐ２００１−２７５５６１） |
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