JPH0634696B2 - 温度調節撹拌装置及び同装置を備えた醗酵タンク - Google Patents
温度調節撹拌装置及び同装置を備えた醗酵タンクInfo
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- JPH0634696B2 JPH0634696B2 JP1035642A JP3564289A JPH0634696B2 JP H0634696 B2 JPH0634696 B2 JP H0634696B2 JP 1035642 A JP1035642 A JP 1035642A JP 3564289 A JP3564289 A JP 3564289A JP H0634696 B2 JPH0634696 B2 JP H0634696B2
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- Japan
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- stirring blade
- stirring
- rotating shaft
- heating
- fermentation tank
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/90—Heating or cooling systems
- B01F35/95—Heating or cooling systems using heated or cooled stirrers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタンク内の液体を撹拌すると同時に加熱又は冷
却により温度調節しうる撹拌装置に関し、更に詳しく
は、醗酵槽等の比較的粘稠な液を回転撹拌羽根により撹
拌すると同時に、撹拌羽根の内部に流通せしめた熱媒体
により加熱、冷却する撹拌装置に関するものである。
却により温度調節しうる撹拌装置に関し、更に詳しく
は、醗酵槽等の比較的粘稠な液を回転撹拌羽根により撹
拌すると同時に、撹拌羽根の内部に流通せしめた熱媒体
により加熱、冷却する撹拌装置に関するものである。
従来、タンク内の液体を一定の均一な温度に調節する場
合には、タンクの外側に加熱、冷却用のジャケットを設
け、タンク内の液を回転羽根式の撹拌機により撹拌しつ
つジャケットに通した熱媒体により加熱、冷却して、液
の温度調節を行うのが普通である。
合には、タンクの外側に加熱、冷却用のジャケットを設
け、タンク内の液を回転羽根式の撹拌機により撹拌しつ
つジャケットに通した熱媒体により加熱、冷却して、液
の温度調節を行うのが普通である。
タンク内の液が比較的粘稠な場合には、加熱、冷却速度
を上げるためには、タンク内の液とジャケットに通す熱
媒体の温度差を大きくとり、且つ撹拌羽根の回転速度を
上げて、伝熱係数を大きくする必要がある。
を上げるためには、タンク内の液とジャケットに通す熱
媒体の温度差を大きくとり、且つ撹拌羽根の回転速度を
上げて、伝熱係数を大きくする必要がある。
酒造用の醗酵槽等の微生物の醗酵槽では、醗酵により発
生する熱を充分な速度で冷却除去することにより、常に
醗酵液全体を均一に、狭い最適醗酵温度範囲に正確に調
節する必要がある。醗酵による発熱が大きい割合等に、
加熱、冷却速度を上げるためにジャケットに通す熱媒体
と醗酵液の温度温度差を大きくすると、醗酵液が比較的
粘稠な場合には、ジャケット近傍の液の温度が高温又は
低温になり過ぎて、微生物の活動を阻害する虞がある。
これを防ぐために、撹拌速度を上げると、酒精醗酵のよ
うに好気性醗酵の場合には、醗酵液内に溶解する酸素量
が増え過ぎて、醗酵速度が上昇しすぎる。特に清酒醸造
工程の醪醗酵のごとく、醗酵速度により、製品の品質が
大きく変化する場合には、撹拌速度を大きくすること
は、製品の品質低下を招く。
生する熱を充分な速度で冷却除去することにより、常に
醗酵液全体を均一に、狭い最適醗酵温度範囲に正確に調
節する必要がある。醗酵による発熱が大きい割合等に、
加熱、冷却速度を上げるためにジャケットに通す熱媒体
と醗酵液の温度温度差を大きくすると、醗酵液が比較的
粘稠な場合には、ジャケット近傍の液の温度が高温又は
低温になり過ぎて、微生物の活動を阻害する虞がある。
これを防ぐために、撹拌速度を上げると、酒精醗酵のよ
うに好気性醗酵の場合には、醗酵液内に溶解する酸素量
が増え過ぎて、醗酵速度が上昇しすぎる。特に清酒醸造
工程の醪醗酵のごとく、醗酵速度により、製品の品質が
大きく変化する場合には、撹拌速度を大きくすること
は、製品の品質低下を招く。
従って、本発明は撹拌速度を上げることなく、ゆっくり
とした撹拌速度でタンク内の液を撹拌すると同時に、大
きな加熱冷却速度で液を均一に加熱冷却することがで
き、かつ比較的粘稠な液でも、加熱冷却用の熱媒体とタ
ンク内の液の温度差をあまり大きくすることなく、液を
急速に加熱冷却して、均一な温度に調節することができ
る温度調節撹拌装置を提供することを目的とする。
とした撹拌速度でタンク内の液を撹拌すると同時に、大
きな加熱冷却速度で液を均一に加熱冷却することがで
き、かつ比較的粘稠な液でも、加熱冷却用の熱媒体とタ
ンク内の液の温度差をあまり大きくすることなく、液を
急速に加熱冷却して、均一な温度に調節することができ
る温度調節撹拌装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、温度調節が容易な酒造用として適
した醗酵槽を提供することを目的とする。
した醗酵槽を提供することを目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明者は鋭意研究を重ねた結
果、撹拌羽根の内部に加熱、冷却用の熱媒体を循環さ
せ、撹拌機を同時に加熱冷却機として用いることによ
り、撹拌速度を上げず、ゆっくりとした撹拌速度でも、
撹拌羽根表面の伝熱面と液との相対速度が大きくなり、
その結果、総括伝熱係数が大きくなり、加熱冷却速度を
上げると共に、撹拌により容易に液全体の温度を均一に
調節しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
果、撹拌羽根の内部に加熱、冷却用の熱媒体を循環さ
せ、撹拌機を同時に加熱冷却機として用いることによ
り、撹拌速度を上げず、ゆっくりとした撹拌速度でも、
撹拌羽根表面の伝熱面と液との相対速度が大きくなり、
その結果、総括伝熱係数が大きくなり、加熱冷却速度を
上げると共に、撹拌により容易に液全体の温度を均一に
調節しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は回転軸と該回転軸に固着した複数の撹拌
羽根よりなる撹拌装置において、該回転軸及び該撹拌羽
根がそれぞれ内管と外管の２重管よりなり、撹拌羽根の
内管の一端は回転軸の内管に連通し他端は撹拌羽根の外
管内の撹拌羽根先端近傍で開放され、且つ撹拌羽根の外
管の一端は回転軸の外管に連通し他端は撹拌羽根先端で
閉塞され、該回転軸の外管及び内管はそれぞれ加熱又は
冷却用熱媒体の流入管又は流出管に接続した、加熱又は
冷却用熱媒体の流通路を有することを特徴とする温度調
節撹拌装置を要旨とする。
羽根よりなる撹拌装置において、該回転軸及び該撹拌羽
根がそれぞれ内管と外管の２重管よりなり、撹拌羽根の
内管の一端は回転軸の内管に連通し他端は撹拌羽根の外
管内の撹拌羽根先端近傍で開放され、且つ撹拌羽根の外
管の一端は回転軸の外管に連通し他端は撹拌羽根先端で
閉塞され、該回転軸の外管及び内管はそれぞれ加熱又は
冷却用熱媒体の流入管又は流出管に接続した、加熱又は
冷却用熱媒体の流通路を有することを特徴とする温度調
節撹拌装置を要旨とする。
次に本発明の内容を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明の温度調節撹拌装置を設けた清酒醸造用
醗酵タンクの一例の一部を切り欠いた正面図、第２図は
同Ａ−Ａ断面図である。(1)は球面状底部(2)を有する醗
酵タンクである。(3)は温度調節撹拌装置であって、回
転軸(4)と回転軸(4)に一端を固着した複数の撹拌羽根
(5)よりなる。回転軸(4)は醗酵タンク(1)の外の軸受(6)
により回転自在に水平に支承され、回転可能にシールさ
れて醗酵タンク(1)の壁を貫通する。
醗酵タンクの一例の一部を切り欠いた正面図、第２図は
同Ａ−Ａ断面図である。(1)は球面状底部(2)を有する醗
酵タンクである。(3)は温度調節撹拌装置であって、回
転軸(4)と回転軸(4)に一端を固着した複数の撹拌羽根
(5)よりなる。回転軸(4)は醗酵タンク(1)の外の軸受(6)
により回転自在に水平に支承され、回転可能にシールさ
れて醗酵タンク(1)の壁を貫通する。
回転軸(4)及び各撹拌羽根(5)はそれぞれ、内管(7)、(8)
及び外管(9)、(10)よりなる。撹拌羽根(5)の内管(8)の
一端は回転軸(4)の内管(7)に連通し、他端は撹拌羽根
(5)の外管(9)内の撹拌羽根(5)先端近傍で開放されてい
る。撹拌羽根(5)の外管(10)の一端は回転軸の外管(9)に
連通し他端は撹拌羽根(5)先端で閉鎖されている。該回
転軸の外管(9)及び内管(7)の一端はそれぞれ醗酵タンク
(1)の対向する側面に設けた回転シールを経て、醗酵タ
ンク(1)の反対側に引き出され、回転ジョイントを介し
て図示しない熱媒体流入管及び熱媒体流出管に接続され
る。回転軸の外管(9)及び内管(7)の他端は閉鎖端(11)、
(12)であり、互いに回転軸(4)の反対側で閉鎖され、外
管(9)の閉鎖端(11)を内管(7)が貫通する。
及び外管(9)、(10)よりなる。撹拌羽根(5)の内管(8)の
一端は回転軸(4)の内管(7)に連通し、他端は撹拌羽根
(5)の外管(9)内の撹拌羽根(5)先端近傍で開放されてい
る。撹拌羽根(5)の外管(10)の一端は回転軸の外管(9)に
連通し他端は撹拌羽根(5)先端で閉鎖されている。該回
転軸の外管(9)及び内管(7)の一端はそれぞれ醗酵タンク
(1)の対向する側面に設けた回転シールを経て、醗酵タ
ンク(1)の反対側に引き出され、回転ジョイントを介し
て図示しない熱媒体流入管及び熱媒体流出管に接続され
る。回転軸の外管(9)及び内管(7)の他端は閉鎖端(11)、
(12)であり、互いに回転軸(4)の反対側で閉鎖され、外
管(9)の閉鎖端(11)を内管(7)が貫通する。
撹拌羽根(5)の長さは撹拌装置(3)が回転したときに第２
図に示すように撹拌羽根(5)の先端が醗酵タンク(1)の円
筒状側壁(13)及び球面状の底部(2)に接触せず、且つで
きるだけその内面近くを通るように、それぞれの長さを
調節する。即ち回転軸(4)の中央部の撹拌羽根(5)は長
く、両端部の撹拌羽根(5)は短くする。
図に示すように撹拌羽根(5)の先端が醗酵タンク(1)の円
筒状側壁(13)及び球面状の底部(2)に接触せず、且つで
きるだけその内面近くを通るように、それぞれの長さを
調節する。即ち回転軸(4)の中央部の撹拌羽根(5)は長
く、両端部の撹拌羽根(5)は短くする。
各撹拌羽根(5)にそれぞれ必要な加熱、冷却用の熱媒体
が適量ずつ分配されて流通するように、各撹拌羽根(5)
の内管(8)の太さを変えて、或いは各撹拌羽根(5)の流路
に絞り部を設けて、各撹拌羽根(5)に分配される熱媒体
の流量を調節する。
が適量ずつ分配されて流通するように、各撹拌羽根(5)
の内管(8)の太さを変えて、或いは各撹拌羽根(5)の流路
に絞り部を設けて、各撹拌羽根(5)に分配される熱媒体
の流量を調節する。
撹拌羽根(5)は回転軸(4)に垂直な平面内で回転方向に若
干湾曲して設けるのが、醗酵タンク(1)内の液を静かに
撹拌するために好ましい。特に醗酵液量が少ないときに
は液を泡立たせないように静かに撹拌するために、湾曲
した撹拌羽根(5)は有効である。この湾曲方向は撹拌羽
根(5)の回転方向と逆方向であってもよい。
干湾曲して設けるのが、醗酵タンク(1)内の液を静かに
撹拌するために好ましい。特に醗酵液量が少ないときに
は液を泡立たせないように静かに撹拌するために、湾曲
した撹拌羽根(5)は有効である。この湾曲方向は撹拌羽
根(5)の回転方向と逆方向であってもよい。
撹拌羽根(5)の外形の断面形状は特に制限はなく、円
形、楕円形、三角形、四角形、多角形その他任意の断面
形状とすることができるが、第３図に示すように湾曲し
た撹拌羽根(5)の湾曲外側に稜線(15)を有し、湾曲内側
が湾曲面(16)をなす断面三角形の外形を有するのが、静
かな撹拌で撹拌効率を上げるのに適している。
形、楕円形、三角形、四角形、多角形その他任意の断面
形状とすることができるが、第３図に示すように湾曲し
た撹拌羽根(5)の湾曲外側に稜線(15)を有し、湾曲内側
が湾曲面(16)をなす断面三角形の外形を有するのが、静
かな撹拌で撹拌効率を上げるのに適している。
醗酵タンク(1)の外側には、第１図に示すように加熱、
冷却用のジャケット(14)を設ける。ジャケット(14)はタ
ンクの高さ毎に複数に分割して設ける。第１図の例で
は、醗酵タンク(1)の球面状底部(2)に、球面状及び環状
の２つのジャケット(14a)、(14b)を、円筒状側壁(13)に
３つの環状ジャケット(14c)、(14d)、(14e)をそれぞれ
設けてある。醗酵タンク(1)内の醗酵液の量に応じて、
必要な高さのジャケット(14)まで加熱、冷却熱媒体を流
す。また醗酵液の温度分布を均一にするために、必要に
応じて各ジャケット(14)に流す熱媒体の温度及び流量を
調節することができる。
冷却用のジャケット(14)を設ける。ジャケット(14)はタ
ンクの高さ毎に複数に分割して設ける。第１図の例で
は、醗酵タンク(1)の球面状底部(2)に、球面状及び環状
の２つのジャケット(14a)、(14b)を、円筒状側壁(13)に
３つの環状ジャケット(14c)、(14d)、(14e)をそれぞれ
設けてある。醗酵タンク(1)内の醗酵液の量に応じて、
必要な高さのジャケット(14)まで加熱、冷却熱媒体を流
す。また醗酵液の温度分布を均一にするために、必要に
応じて各ジャケット(14)に流す熱媒体の温度及び流量を
調節することができる。
上記説明では、温度調節撹拌装置の回転軸(4)及び撹拌
羽根(5)はそれぞれ２重管を用いているが、必ずしも２
重管とする必要はない。例えば撹拌羽根(5)としてＵ字
管を用い、そのＵ字管の一端を回転軸(4)の２重管の内
管(7)に他端を外管(9)にそれぞれ連通するように結合す
ることもできる。回転軸(4)は２重管とする代わりに２
本の管を平行に配設してもよい。
羽根(5)はそれぞれ２重管を用いているが、必ずしも２
重管とする必要はない。例えば撹拌羽根(5)としてＵ字
管を用い、そのＵ字管の一端を回転軸(4)の２重管の内
管(7)に他端を外管(9)にそれぞれ連通するように結合す
ることもできる。回転軸(4)は２重管とする代わりに２
本の管を平行に配設してもよい。
本発明の温度調節撹拌装置において、撹拌装置に通す熱
媒体は冷水、熱水、水蒸気、塩類水溶液その他公知の任
意の液状又はガス状の熱媒体を用いることができる。
媒体は冷水、熱水、水蒸気、塩類水溶液その他公知の任
意の液状又はガス状の熱媒体を用いることができる。
本発明の温度調節撹拌装置によれば、撹拌羽根をゆっく
りと回転しても、撹拌羽根と液の相対速度を大きくとる
ことができ、伝熱係数を大きくすることができる。撹拌
すべき液が比較的粘稠な場合でも、液を静かに撹拌する
だけで効率よく加熱、冷却を行うことができる。液の撹
拌と加熱又は冷却を同時に行うため、液の温度分布を均
一に保つことができる。各撹拌羽根にそれぞれ、一定の
温度の加熱液又は冷却液を流すことができ、各撹拌羽根
ごとに独立して、加熱液又は冷却液の流量を調節するこ
とができ、醗酵タンク内の温度を均一に保つために必要
な各部の加熱、冷却速度を任意に調節することができ
る。
りと回転しても、撹拌羽根と液の相対速度を大きくとる
ことができ、伝熱係数を大きくすることができる。撹拌
すべき液が比較的粘稠な場合でも、液を静かに撹拌する
だけで効率よく加熱、冷却を行うことができる。液の撹
拌と加熱又は冷却を同時に行うため、液の温度分布を均
一に保つことができる。各撹拌羽根にそれぞれ、一定の
温度の加熱液又は冷却液を流すことができ、各撹拌羽根
ごとに独立して、加熱液又は冷却液の流量を調節するこ
とができ、醗酵タンク内の温度を均一に保つために必要
な各部の加熱、冷却速度を任意に調節することができ
る。
本発明の温度調節撹拌装置によれば、加熱冷却用の熱媒
体の温度と液の調節温度との温度差をあまり大きくする
ことなく、静かに撹拌するだけで大きな加熱、冷却速度
を得ることができる。
体の温度と液の調節温度との温度差をあまり大きくする
ことなく、静かに撹拌するだけで大きな加熱、冷却速度
を得ることができる。
本発明の温度調節撹拌装置を備えた醗酵タンクによば、
タンク内の醗酵液の温度分布、濃度分布を均一に保つこ
とができる。ゆっくりと静かに撹拌するため、醗酵液に
泡立てて空気を余分に溶解したりすることなく、希望す
る時期に、速やかに微生物の活動を適した温度、濃度条
件に醗酵液を調節することができる。醗酵による発熱量
が大きい場合にも、その発熱を速やかに冷却して、常に
最適温度に保持することができる。
タンク内の醗酵液の温度分布、濃度分布を均一に保つこ
とができる。ゆっくりと静かに撹拌するため、醗酵液に
泡立てて空気を余分に溶解したりすることなく、希望す
る時期に、速やかに微生物の活動を適した温度、濃度条
件に醗酵液を調節することができる。醗酵による発熱量
が大きい場合にも、その発熱を速やかに冷却して、常に
最適温度に保持することができる。
第１図は本発明の温度調節撹拌装置を設けた清酒醸造用
醗酵タンクの一例の一部を切り欠いた正面図、第２図は
同Ａ−Ａ断面図、第３図は第２図におけるＢ−Ｂ断面図
である。 (1)…醗酵タンク、(2)…底部、 (3)…温度調節撹拌装置、(4)…回転軸、 (5)…撹拌羽根、(6)…軸受、 (7)、(8)…内管、(9)、(10)…外管、 (11)、(12)…閉鎖端、(13)…側壁、 (14)…ジャケット、(15)…稜線、 (16)…湾曲面。
醗酵タンクの一例の一部を切り欠いた正面図、第２図は
同Ａ−Ａ断面図、第３図は第２図におけるＢ−Ｂ断面図
である。 (1)…醗酵タンク、(2)…底部、 (3)…温度調節撹拌装置、(4)…回転軸、 (5)…撹拌羽根、(6)…軸受、 (7)、(8)…内管、(9)、(10)…外管、 (11)、(12)…閉鎖端、(13)…側壁、 (14)…ジャケット、(15)…稜線、 (16)…湾曲面。
Claims (2)
- 【請求項１】回転軸と該回転軸に固着した複数の撹拌羽
根よりなる撹拌装置において、該回転軸及び該撹拌羽根
がそれぞれ内管と外管の２重管よりなり、撹拌羽根の内
管の一端は回転軸の内管に連通し他端は撹拌羽根の外管
内の撹拌羽根先端近傍で開放され、且つ撹拌羽根の外管
の一端は回転軸の外管に連通し他端は撹拌羽根先端で閉
鎖され、該回転軸の外管及び内管はそれぞれ加熱又は冷
却用熱媒体の流入管又は流出管に接続した、加熱又は冷
却用熱媒体の流通路を有することを特徴とする温度調節
撹拌装置。 - 【請求項２】撹拌装置及び加熱、冷却用ジャケットを有
する醗酵タンクにおいて、該撹拌装置が請求項１項記載
の記載の撹拌装置であり、該回転軸を水平に設けると共
に、該ジャケットが醗酵タンクの高さ毎に分割した複数
の独立のジャケットであることを特徴とする醗酵タン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035642A JPH0634696B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 温度調節撹拌装置及び同装置を備えた醗酵タンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035642A JPH0634696B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 温度調節撹拌装置及び同装置を備えた醗酵タンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215376A JPH02215376A (ja) | 1990-08-28 |
| JPH0634696B2 true JPH0634696B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=12447527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035642A Expired - Fee Related JPH0634696B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 温度調節撹拌装置及び同装置を備えた醗酵タンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634696B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
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| CA2872918C (en) | 2012-10-24 | 2016-07-12 | Phoenix Innovation Technology Inc. | Temperature-controlled thermokinetic mixer |
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| CN108148735A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 苏州艾捷尔斯生物科技有限公司 | 一种便于降温的微生物发酵装置 |
| FI128217B (en) * | 2018-03-01 | 2019-12-31 | Doranova Oy | Refractory reactor and plant |
| CN108295692A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-07-20 | 青岛科技大学 | 一种强化传热式搅拌桨及其固定端盖 |
| CN108620015A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-10-09 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种液态富硒营养螯合肥反应釜 |
| CN109592724A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 贝嘉美(天津)生物技术研发股份有限公司 | 一种水质改良试剂生产装置 |
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| CN112391250A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-02-23 | 安徽管仲酒业有限公司 | 一种具有温度调控功能的白酒酿造用发酵罐 |
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| CN114214174A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-22 | 江门市金力氮肥机械有限公司 | 一种旋转式发酵装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2609578B2 (ja) * | 1988-02-26 | 1997-05-14 | 呉羽化学工業株式会社 | 粉粒体等撹拌装置 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1035642A patent/JPH0634696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH02215376A (ja) | 1990-08-28 |
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