JP3250324B2 - 食品の加熱殺菌処理方法および装置 - Google Patents
食品の加熱殺菌処理方法および装置Info
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- JP3250324B2 JP3250324B2 JP16521293A JP16521293A JP3250324B2 JP 3250324 B2 JP3250324 B2 JP 3250324B2 JP 16521293 A JP16521293 A JP 16521293A JP 16521293 A JP16521293 A JP 16521293A JP 3250324 B2 JP3250324 B2 JP 3250324B2
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- Japan
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- food
- chamber
- sterilization
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- processing chamber
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- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包装米飯、包装惣菜物
等の食品の短時間加熱殺菌に適した、食品の加熱殺菌処
理方法および装置に関する。
等の食品の短時間加熱殺菌に適した、食品の加熱殺菌処
理方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来包装食品の加熱殺菌は主として、湯
殺菌またはレトルト殺菌によって行なわれたいた。この
場合食品内の熱伝達は熱伝導によって行なわれるので、
中心部が所定の殺菌温度に達するまでの昇温に長時間
(例えば約1時間)を要し、そのため食品の風味が損な
われるという問題があった。これに対して加熱時間短縮
のためマイクロ波による内部加熱を利用する方法が提案
されている。しかしこの場合は、食品内部に加熱むらが
生じ易く、不完全殺菌部分が生じたり、あるいは過熱に
よる焦げ部分が生じたりするという問題があった。
殺菌またはレトルト殺菌によって行なわれたいた。この
場合食品内の熱伝達は熱伝導によって行なわれるので、
中心部が所定の殺菌温度に達するまでの昇温に長時間
(例えば約1時間)を要し、そのため食品の風味が損な
われるという問題があった。これに対して加熱時間短縮
のためマイクロ波による内部加熱を利用する方法が提案
されている。しかしこの場合は、食品内部に加熱むらが
生じ易く、不完全殺菌部分が生じたり、あるいは過熱に
よる焦げ部分が生じたりするという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、食品の風味
の劣化が少なく、かつ実質的に均一な商業的完全殺菌が
可能な、食品の加熱殺菌処理方法および装置を提供する
ことを目的とする。
の劣化が少なく、かつ実質的に均一な商業的完全殺菌が
可能な、食品の加熱殺菌処理方法および装置を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】 本発明の食品の加熱殺
菌処理方法は、チャンバー内に設けられ、マイクロ波透
過性壁により包囲された処理室に、殺菌温度以上の温度
に加熱された加熱媒体を冷却開始まで直接流しながら、
昇温期間にのみ、処理室内の食品をマイクロ波誘電加熱
することを特徴とする。食品はマイクロ波透過性材料に
より形成された密封容器に収納されていることが好まし
い。殺菌温度が100℃を越える場合は、加熱媒体が、
加圧状態にあることが好ましい。
菌処理方法は、チャンバー内に設けられ、マイクロ波透
過性壁により包囲された処理室に、殺菌温度以上の温度
に加熱された加熱媒体を冷却開始まで直接流しながら、
昇温期間にのみ、処理室内の食品をマイクロ波誘電加熱
することを特徴とする。食品はマイクロ波透過性材料に
より形成された密封容器に収納されていることが好まし
い。殺菌温度が100℃を越える場合は、加熱媒体が、
加圧状態にあることが好ましい。
【0005】 本発明の食品の加熱殺菌処理装置は、チ
ャンバー、チャンバー内に設けられたマイクロ波透過性
壁により包囲された処理室、昇温期間にのみ、処理室内
の食品にマイクロ波を照射するための導波管、および昇
温期間ならびに殺菌期間に処理室内に直接加熱媒体を流
すための装置を備えることを特徴とする。殺菌温度が1
00℃を越える場合は、チャンバーが耐圧チャンバーで
あることが好ましい。
ャンバー、チャンバー内に設けられたマイクロ波透過性
壁により包囲された処理室、昇温期間にのみ、処理室内
の食品にマイクロ波を照射するための導波管、および昇
温期間ならびに殺菌期間に処理室内に直接加熱媒体を流
すための装置を備えることを特徴とする。殺菌温度が1
00℃を越える場合は、チャンバーが耐圧チャンバーで
あることが好ましい。
【0006】
【作用】 昇温期間のにみ、マイクロ波透過性壁により
包囲された処理室内の食品をマイクロ波誘電加熱するの
で、食品は内部加熱により急速に殺菌温度まで加熱され
るため、全体としての加熱時間が短縮され、従って食品
の風味の劣化が少ない。マイクロ波誘電加熱は、殺菌温
度までの昇温期間にのみ行われる、すなわち予熱期や殺
菌期には行われない。従って殺菌温度まで加熱された食
品は、処理室に直接流される、殺菌温度以上の温度に加
熱された加熱媒体のみによって、殺菌温度に保たれるの
で、内部の温度むらが消失して、実質的に均一に商業的
完全殺菌されることが可能である。なお処理室を流れる
加熱媒体の温度は、殺菌温度もしくはそれより若干高い
(例えば約10〜20℃高い)ことが好ましい。何とな
れば、後記の予熱期を短かくするためには、殺菌温度よ
り高いことが望ましいが、包装食品の場合、殺菌温度よ
り余り高いと、包装体が熱変形するおそれがあるからで
ある。
包囲された処理室内の食品をマイクロ波誘電加熱するの
で、食品は内部加熱により急速に殺菌温度まで加熱され
るため、全体としての加熱時間が短縮され、従って食品
の風味の劣化が少ない。マイクロ波誘電加熱は、殺菌温
度までの昇温期間にのみ行われる、すなわち予熱期や殺
菌期には行われない。従って殺菌温度まで加熱された食
品は、処理室に直接流される、殺菌温度以上の温度に加
熱された加熱媒体のみによって、殺菌温度に保たれるの
で、内部の温度むらが消失して、実質的に均一に商業的
完全殺菌されることが可能である。なお処理室を流れる
加熱媒体の温度は、殺菌温度もしくはそれより若干高い
(例えば約10〜20℃高い)ことが好ましい。何とな
れば、後記の予熱期を短かくするためには、殺菌温度よ
り高いことが望ましいが、包装食品の場合、殺菌温度よ
り余り高いと、包装体が熱変形するおそれがあるからで
ある。
【0007】処理室は、食品のサイズ、数量に合わせて
容積を比較的小さくすることができ、しかもマイクロ波
透過性壁(通常テフロンのような断熱性材料よりなって
いる)によって包囲されているので、加熱媒体が加圧加
熱エアのように、比熱が小さく、かつ加圧によって風量
が減少していまう媒体の場合であっても、処理室内に直
接吹き出した媒体の温度低下は僅かである。一方チャン
バーは通常、不銹鋼のような熱伝導性の高い材料よりな
っており、さらにマイクロ波の反射ロスを小さくするた
め、比較的サイズが大きく、従って熱容量が大きい。そ
のため加熱媒体が加圧加熱エアの場合には、処理室を設
けることなく、チャンバー内に直接加熱媒体を吹き出す
と、加熱媒体の温度低下が著しく、例えば120℃の加
圧加熱エアを送入した場合、約10分後以降のチャンバ
ー内温度は約50℃であって、食品を殺菌温度に保持す
ることができない。
容積を比較的小さくすることができ、しかもマイクロ波
透過性壁(通常テフロンのような断熱性材料よりなって
いる)によって包囲されているので、加熱媒体が加圧加
熱エアのように、比熱が小さく、かつ加圧によって風量
が減少していまう媒体の場合であっても、処理室内に直
接吹き出した媒体の温度低下は僅かである。一方チャン
バーは通常、不銹鋼のような熱伝導性の高い材料よりな
っており、さらにマイクロ波の反射ロスを小さくするた
め、比較的サイズが大きく、従って熱容量が大きい。そ
のため加熱媒体が加圧加熱エアの場合には、処理室を設
けることなく、チャンバー内に直接加熱媒体を吹き出す
と、加熱媒体の温度低下が著しく、例えば120℃の加
圧加熱エアを送入した場合、約10分後以降のチャンバ
ー内温度は約50℃であって、食品を殺菌温度に保持す
ることができない。
【0008】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1,図2において、加熱殺菌装置1は、圧力チャ
ンバー2、およびその内部に保持枠4によって固設され
た、扁平箱形の処理室3を備えている。圧力チャンバー
2は、不銹鋼よりなる本体2aと開閉扉2bを備えてい
る。処理室3は、マイクロ波透過性で、かつ耐熱強度が
比較的大きい材料(加熱殺菌時に変形しない程度に)よ
りなる壁部3aによって6面を包囲されている。本明細
書においては、ε”=ε’x tanδ(ε’は比誘電率、
tanδは誘電正接)で定義されるε”が、1500x1
0-4(当該マイクロ波の周波数における)より小さい、
より好ましくは500x10-4より小さい材料を、マイ
クロ波透過性材料とよぶ。このような材料として、ポリ
カーボネート、ポリオレフィン、弗素樹脂(例えばテフ
ロン)等の極性が無いか、もしくは極めて小さいプラス
チック、およびこれらとガラス繊維との強化複合材料、
もしくはガラス、石英等が例示される。本実施例では、
壁部3aはテフロンよりなっている。
る。図1,図2において、加熱殺菌装置1は、圧力チャ
ンバー2、およびその内部に保持枠4によって固設され
た、扁平箱形の処理室3を備えている。圧力チャンバー
2は、不銹鋼よりなる本体2aと開閉扉2bを備えてい
る。処理室3は、マイクロ波透過性で、かつ耐熱強度が
比較的大きい材料(加熱殺菌時に変形しない程度に)よ
りなる壁部3aによって6面を包囲されている。本明細
書においては、ε”=ε’x tanδ(ε’は比誘電率、
tanδは誘電正接)で定義されるε”が、1500x1
0-4(当該マイクロ波の周波数における)より小さい、
より好ましくは500x10-4より小さい材料を、マイ
クロ波透過性材料とよぶ。このような材料として、ポリ
カーボネート、ポリオレフィン、弗素樹脂(例えばテフ
ロン)等の極性が無いか、もしくは極めて小さいプラス
チック、およびこれらとガラス繊維との強化複合材料、
もしくはガラス、石英等が例示される。本実施例では、
壁部3aはテフロンよりなっている。
【0009】チャンバー本体2aには、マグネトロン
(図示されない)で発生したマイクロ波5を伝送する複
数の導波管6が、それぞれ窓孔7を介して接続してい
る。各窓孔7は、テフロン(石英)よりなる窓板7aに
より密封されている。処理室3は、加圧加熱エアパイプ
8および加圧冷却エアパイプ9を介してそれぞれ、エア
加熱器(図示されない)およびエア冷却器(図示されな
い)に接続している。処理室3の壁部3aには、送入さ
れた加圧加熱エア20および加圧冷却エア21をチャン
バー2内に送出するための複数の排出孔10が設けられ
ている。そのため処理室3内部の圧力とチャンバー2内
部の圧力は常時実質的に平衡に保たれる。さらにチャン
バー2には内部圧力を所定値に保持するためのリリーフ
弁11、および処理終了後エアを排出するための排気弁
12が着設されている。
(図示されない)で発生したマイクロ波5を伝送する複
数の導波管6が、それぞれ窓孔7を介して接続してい
る。各窓孔7は、テフロン(石英)よりなる窓板7aに
より密封されている。処理室3は、加圧加熱エアパイプ
8および加圧冷却エアパイプ9を介してそれぞれ、エア
加熱器(図示されない)およびエア冷却器(図示されな
い)に接続している。処理室3の壁部3aには、送入さ
れた加圧加熱エア20および加圧冷却エア21をチャン
バー2内に送出するための複数の排出孔10が設けられ
ている。そのため処理室3内部の圧力とチャンバー2内
部の圧力は常時実質的に平衡に保たれる。さらにチャン
バー2には内部圧力を所定値に保持するためのリリーフ
弁11、および処理終了後エアを排出するための排気弁
12が着設されている。
【0010】処理室3には、包装食品13を載置する、
テフロンよりなる支持板14が、対向する垂直壁部3a
1の内面に形成された水平案内溝17に沿って往復動可
能に着設されている。支持板14の開閉扉2bと反対側
の端部14aは、チャンバー本体2aに着設された電磁
トラップ16の透孔16aを挿通するロッド15の端部
に固着されている。ロッド15の図1の左側部分15a
はテフロンよりなり、その右側部分15bは鋼製であ
る。部分15bに、揺動ギヤ(図示されない)と歯合す
るラック(図示されない)が形成されていて、ロッド1
5、従って支持板14は一定の周期で往復動して、包装
食品13を処理室3内の左端と右端の間を往復動するよ
うになっている。
テフロンよりなる支持板14が、対向する垂直壁部3a
1の内面に形成された水平案内溝17に沿って往復動可
能に着設されている。支持板14の開閉扉2bと反対側
の端部14aは、チャンバー本体2aに着設された電磁
トラップ16の透孔16aを挿通するロッド15の端部
に固着されている。ロッド15の図1の左側部分15a
はテフロンよりなり、その右側部分15bは鋼製であ
る。部分15bに、揺動ギヤ(図示されない)と歯合す
るラック(図示されない)が形成されていて、ロッド1
5、従って支持板14は一定の周期で往復動して、包装
食品13を処理室3内の左端と右端の間を往復動するよ
うになっている。
【0011】次に加熱殺菌装置1による、包装食品13
の殺菌法の例について述べる。米飯のような食品(図示
されない)をマイクロ波透過性材料よりなる容器本体に
充填後、マイクロ波透過性材料よりなる蓋によって密封
して包装食品13を作製する。チャンバー2の開閉扉2
bおよび処理室3の前面壁3a2が開き、支持板14が
前進した状態で、支持板14に室温の包装食品13を載
置する。次いで支持板14を図1の位置まで後退させ、
前面壁3a2を閉じ、開閉扉2bによりチャンバー2を
密閉する。直ちに電磁弁(図示されない)を開いて、エ
ア加熱器から130℃,2.7気圧の加圧加熱エア20
を加圧加熱エアパイプ8を通って処理室3に送入する
(図3)。数分(図3の予熱期)後、マグネトロン
を発振させて、導波管6を通ってマイクロ波5(2.4
5GHzまたは915MHzの)をチャンバー2に伝送
し、窓孔7より包装食品13に照射する(図3)。そ
の間支持板14は図1の左右方向に往復動して、比較的
均一な照射を受ける。照射により包装食品13内の食品
は急速に加熱され、数分の照射時間後に平均温度が12
0℃に達する(図3の昇温期)。直ちにマグネトロン
の発振を停止し、照射を止める(図3)。
の殺菌法の例について述べる。米飯のような食品(図示
されない)をマイクロ波透過性材料よりなる容器本体に
充填後、マイクロ波透過性材料よりなる蓋によって密封
して包装食品13を作製する。チャンバー2の開閉扉2
bおよび処理室3の前面壁3a2が開き、支持板14が
前進した状態で、支持板14に室温の包装食品13を載
置する。次いで支持板14を図1の位置まで後退させ、
前面壁3a2を閉じ、開閉扉2bによりチャンバー2を
密閉する。直ちに電磁弁(図示されない)を開いて、エ
ア加熱器から130℃,2.7気圧の加圧加熱エア20
を加圧加熱エアパイプ8を通って処理室3に送入する
(図3)。数分(図3の予熱期)後、マグネトロン
を発振させて、導波管6を通ってマイクロ波5(2.4
5GHzまたは915MHzの)をチャンバー2に伝送
し、窓孔7より包装食品13に照射する(図3)。そ
の間支持板14は図1の左右方向に往復動して、比較的
均一な照射を受ける。照射により包装食品13内の食品
は急速に加熱され、数分の照射時間後に平均温度が12
0℃に達する(図3の昇温期)。直ちにマグネトロン
の発振を停止し、照射を止める(図3)。
【0012】以後数分間包装食品13は加熱エア20に
より、内容食品の殺菌価F0が満たされるまでの時間
(図3の殺菌期)、120℃の殺菌温度に保持され
る。その後直ちに加熱エアパイプ8の電磁弁が閉じら
れ、同時に加圧冷却エアパイプ9の電磁弁(図示されな
い)が開いて、2.7気圧、0℃の加圧冷却エア21が
処理室3に送入されて、包装食品13は急速に室温近く
まで冷却される(図3:図3の冷却期)。その後電
磁弁を閉じ、冷却エアの送入を停止した後、開閉扉2b
を開いて、殺菌処理済みの包装食品13を加熱殺菌装置
1から取り出す。
より、内容食品の殺菌価F0が満たされるまでの時間
(図3の殺菌期)、120℃の殺菌温度に保持され
る。その後直ちに加熱エアパイプ8の電磁弁が閉じら
れ、同時に加圧冷却エアパイプ9の電磁弁(図示されな
い)が開いて、2.7気圧、0℃の加圧冷却エア21が
処理室3に送入されて、包装食品13は急速に室温近く
まで冷却される(図3:図3の冷却期)。その後電
磁弁を閉じ、冷却エアの送入を停止した後、開閉扉2b
を開いて、殺菌処理済みの包装食品13を加熱殺菌装置
1から取り出す。
【0013】食品が包装米飯で、チャンバー2の内容積
が50L、処理室3の内容積が4L、加圧加熱エア20
の温度が130℃、圧力2.7気圧、吹き出し口が2個
で、各開口部の面積が120mm2、加圧冷却エア20
の温度が0℃、圧力2.5気圧、吹き出し口が2個で、
各開口部の面積が120mm2、排出孔10が1個、各
排出孔10の開口面積が120mm2、マイクロ波5の
総出力2kwの場合、予熱期が3分、昇温期が3分、殺
菌期が6分、冷却期が20分であった。
が50L、処理室3の内容積が4L、加圧加熱エア20
の温度が130℃、圧力2.7気圧、吹き出し口が2個
で、各開口部の面積が120mm2、加圧冷却エア20
の温度が0℃、圧力2.5気圧、吹き出し口が2個で、
各開口部の面積が120mm2、排出孔10が1個、各
排出孔10の開口面積が120mm2、マイクロ波5の
総出力2kwの場合、予熱期が3分、昇温期が3分、殺
菌期が6分、冷却期が20分であった。
【0014】比較のため、処理室3を設けない点以外
は、前記と同様にして処理を行なった場合は、チャンバ
ー2内部の温度が、6分後(昇温期終了直後;図3、
参照)も52℃であって、殺菌温度保持が不可能であ
った。
は、前記と同様にして処理を行なった場合は、チャンバ
ー2内部の温度が、6分後(昇温期終了直後;図3、
参照)も52℃であって、殺菌温度保持が不可能であ
った。
【0015】 本発明は、以上の実施例によって制約さ
れるものでなく、例えば食品はパウチ包装食品、あるい
は包装されない裸の状態でもよい。食品の種類によって
は殺菌温度は100℃以下でもよい。さらに装置は、密
閉された細長いチャンバー内を連続的に包装食品がコン
ペアに載置されて搬送される連続式タイプのものであっ
てもよい。加熱媒体は、スチーム、熱水シャワー、熱水
であってもよい。また冷却媒体は冷水、冷水シャワーで
あってもよい。さらに食品の種類によっては予熱期を設
けなくてもよい。処理中に、食品を回転装置により回転
してもよい。
れるものでなく、例えば食品はパウチ包装食品、あるい
は包装されない裸の状態でもよい。食品の種類によって
は殺菌温度は100℃以下でもよい。さらに装置は、密
閉された細長いチャンバー内を連続的に包装食品がコン
ペアに載置されて搬送される連続式タイプのものであっ
てもよい。加熱媒体は、スチーム、熱水シャワー、熱水
であってもよい。また冷却媒体は冷水、冷水シャワーで
あってもよい。さらに食品の種類によっては予熱期を設
けなくてもよい。処理中に、食品を回転装置により回転
してもよい。
【0016】
【発明の効果】本発明の食品の加熱殺菌処理方法および
装置は、食品の風味の劣化が少なく、かつ実質的に均一
な商業的完全殺菌が可能であるという効果を奏する。そ
して比較的取扱いが容易な加熱エアを使用できるという
利点を有する。
装置は、食品の風味の劣化が少なく、かつ実質的に均一
な商業的完全殺菌が可能であるという効果を奏する。そ
して比較的取扱いが容易な加熱エアを使用できるという
利点を有する。
【図1】本発明の実施例である装置の概略縦断面図であ
る。
る。
【図2】図1の装置のII線に沿う縦断面図である。
【図3】,およびはそれぞれ、本発明の方法を実
施する場合の、加圧加熱エアの送入、マイクロ波照射お
よび加圧冷却エア送入のタイミングの例を示す線図、
は上記タイミングに対応する食品温度の変化の例を示す
線図である。
施する場合の、加圧加熱エアの送入、マイクロ波照射お
よび加圧冷却エア送入のタイミングの例を示す線図、
は上記タイミングに対応する食品温度の変化の例を示す
線図である。
1 加圧加熱処理装置 2 チャンバー 3 処理室 3a 壁部 5 マイクロ波 6 導波管 8 加圧加熱エアパイプ(加熱媒体を流すための装
置) 13 包装食品 20 加圧加熱エア(加熱媒体)
置) 13 包装食品 20 加圧加熱エア(加熱媒体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23L 3/00 - 3/3598
Claims (6)
- 【請求項1】 チャンバー内に設けられ、マイクロ波透
性壁により包囲された処理室に、殺菌温度以上の温度に
加熱された加熱媒体を冷却開始まで直接流しながら、昇
温期間にのみ、処理室内の食品をマイクロ波誘電加熱す
ることを特徴とする食品の加熱殺菌方法。 - 【請求項2】食品がマイクロ波透過性材料により形成さ
れた密封容器に収納されている請求項1記載の食品の加
熱殺菌処理方法。 - 【請求項3】加熱媒体が、加圧状態にある請求項1記載
の食品の加熱殺菌処理方法。 - 【請求項4】 チャンバー、チャンバー内に設けられた
マイクロ波透過性壁により包囲された処理室、昇温期間
にのみ、処理室内の食品にマイクロ波を照射するための
導波管、および昇温期間ならびに殺菌期間に処理室内に
直接加熱媒体を流すための装置を備えることを特徴とす
る食品の加熱殺菌処理装置。 - 【請求項5】食品がマイクロ波透過性材料により形成さ
れた密封容器に収納されている請求項4記載の食品の加
熱殺菌処理装置。 - 【請求項6】チャンバーが耐圧チャンバーである請求項
4記載の食品の加熱殺菌処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16521293A JP3250324B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 食品の加熱殺菌処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16521293A JP3250324B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 食品の加熱殺菌処理方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06343436A JPH06343436A (ja) | 1994-12-20 |
JP3250324B2 true JP3250324B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=15807983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16521293A Expired - Fee Related JP3250324B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 食品の加熱殺菌処理方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010054176A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Sharp Corp | 加熱調理器 |
JP5884982B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-03-15 | 清經 志野 | 連続加熱方法 |
JP5858340B2 (ja) * | 2012-10-09 | 2016-02-10 | 清經 志野 | マイクロ波高温加熱装置 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16521293A patent/JP3250324B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06343436A (ja) | 1994-12-20 |
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