JPH10109022A - ろ過モジュール - Google Patents
ろ過モジュールInfo
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- JPH10109022A JPH10109022A JP8281701A JP28170196A JPH10109022A JP H10109022 A JPH10109022 A JP H10109022A JP 8281701 A JP8281701 A JP 8281701A JP 28170196 A JP28170196 A JP 28170196A JP H10109022 A JPH10109022 A JP H10109022A
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- casing
- cap
- ceramic filters
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Links
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプ圧力と運転動力を適正な値とし得るろ
過モジュールを提供する。 【解決手段】 金属からなる筒状のケーシング１内に管
状の多数のセラミックフィルター１４をケーシングの軸
線と平行に収容したろ過モジュールにおいて、前記多数
のセラミックフィルターが複数本ずつ複数のブロックに
分割され、ブロック毎の原液通路がケーシングの両端の
キャップ３，６内で直列接続されている。
過モジュールを提供する。 【解決手段】 金属からなる筒状のケーシング１内に管
状の多数のセラミックフィルター１４をケーシングの軸
線と平行に収容したろ過モジュールにおいて、前記多数
のセラミックフィルターが複数本ずつ複数のブロックに
分割され、ブロック毎の原液通路がケーシングの両端の
キャップ３，６内で直列接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大容量化を図るた
め、金属からなる筒状のケーシング内に管状の多数のセ
ラミックフィルターをケーシングの軸線と平行に収容
し、原液をクロスフローろ過するろ過モジュールに関す
る。
め、金属からなる筒状のケーシング内に管状の多数のセ
ラミックフィルターをケーシングの軸線と平行に収容
し、原液をクロスフローろ過するろ過モジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のろ過モジュールとして
は、例えば実開昭５６−６２１０４号公報記載の管状膜
分離装置及び特開昭６３−２１８２２２号公報記載のろ
過装置が知られている。前者は、金属からなる筒状のケ
ーシング内に管状の多数のセラミックフィルターをケー
シングの軸線と平行に収容し、かつこれらのセラミック
フィルターをケーシングの両端のヘッダーのＵ字形通路
を介して順次接続した、いわゆるフィルター直列接続型
のろ過モジュールである。一方、後者は、同様に金属か
らなる筒状のケーシング内に管状の多数のセラミックフ
ィルターをケーシングの軸線と平行に収容し、かつこれ
らのセラミックフィルターへの原液の導入をケーシング
の一端のキャップの原液供給口から、又、これらのセラ
ミックフィルターからの減損原液の排出をケーシングの
他端のキャップの減損原液出口から行うようにした、い
わゆるフィルター並列接続型のろ過モジュールである。
なお、セラミックフィルターによってろ過されたろ過液
の排出口は、いずれもケーシングの筒体に設けられてい
るものである。
は、例えば実開昭５６−６２１０４号公報記載の管状膜
分離装置及び特開昭６３−２１８２２２号公報記載のろ
過装置が知られている。前者は、金属からなる筒状のケ
ーシング内に管状の多数のセラミックフィルターをケー
シングの軸線と平行に収容し、かつこれらのセラミック
フィルターをケーシングの両端のヘッダーのＵ字形通路
を介して順次接続した、いわゆるフィルター直列接続型
のろ過モジュールである。一方、後者は、同様に金属か
らなる筒状のケーシング内に管状の多数のセラミックフ
ィルターをケーシングの軸線と平行に収容し、かつこれ
らのセラミックフィルターへの原液の導入をケーシング
の一端のキャップの原液供給口から、又、これらのセラ
ミックフィルターからの減損原液の排出をケーシングの
他端のキャップの減損原液出口から行うようにした、い
わゆるフィルター並列接続型のろ過モジュールである。
なお、セラミックフィルターによってろ過されたろ過液
の排出口は、いずれもケーシングの筒体に設けられてい
るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ろ過モジュールのうち、前者のフィルター直列接続型の
ものでは、入口と出口での圧力損失が大となってポンプ
圧力が過大となるので、セラミックフィルターの本数に
制限があり実用に適していない。又、直列接続されたセ
ラミックフィルターの上流側と下流側ではろ過圧力が大
幅に違ってくる不具合がある。一方、後者のフィルター
並列接続型のものでは、セラミックフィルターの本数が
増加するにつれて運転動力が増大する不具合がある。そ
こで、本発明は、ポンプ圧力と運転動力を適正な値とし
得、ひいては経済的なろ過モジュールを提供することを
目的とする。
ろ過モジュールのうち、前者のフィルター直列接続型の
ものでは、入口と出口での圧力損失が大となってポンプ
圧力が過大となるので、セラミックフィルターの本数に
制限があり実用に適していない。又、直列接続されたセ
ラミックフィルターの上流側と下流側ではろ過圧力が大
幅に違ってくる不具合がある。一方、後者のフィルター
並列接続型のものでは、セラミックフィルターの本数が
増加するにつれて運転動力が増大する不具合がある。そ
こで、本発明は、ポンプ圧力と運転動力を適正な値とし
得、ひいては経済的なろ過モジュールを提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のろ過モジュールは、金属からなる筒状のケ
ーシング内に管状の多数のセラミックフィルターをケー
シングの軸線と平行に収容したろ過モジュールにおい
て、前記多数のセラミックフィルターが複数本ずつ複数
のブロックに分割され、ブロック毎の原液通路がケーシ
ングの両端に付設したキャップ内で直列接続されている
ことを特徴とする。前記各ブロックのセラミックフィル
ターの本数は、ブロック毎の原液循環流速が等しくなる
ように上流側より下流側のブロックが少なくされている
ことが好ましい。
め、本発明のろ過モジュールは、金属からなる筒状のケ
ーシング内に管状の多数のセラミックフィルターをケー
シングの軸線と平行に収容したろ過モジュールにおい
て、前記多数のセラミックフィルターが複数本ずつ複数
のブロックに分割され、ブロック毎の原液通路がケーシ
ングの両端に付設したキャップ内で直列接続されている
ことを特徴とする。前記各ブロックのセラミックフィル
ターの本数は、ブロック毎の原液循環流速が等しくなる
ように上流側より下流側のブロックが少なくされている
ことが好ましい。
【０００５】例えば７．６ｍ2 モジュール（セラミック
フィルター１９本の２段積み）において、各ブロックの
セラミックフィルターの本数は、４〜１０本が好まし
い。３本未満であると、直列数が大きく、ポンプ圧力が
高くなり、１１本を超えると、運転動力が高くなる。
又、ブロック数は、２〜５が好ましい。６を超えると、
ポンプ圧力が高くなる。一方、各ブロックのセラミック
フィルターの本数は、上記範囲内で上流側と下流側のブ
ロックの原液循環流速が等しくなるように調整すること
が一層好ましい。
フィルター１９本の２段積み）において、各ブロックの
セラミックフィルターの本数は、４〜１０本が好まし
い。３本未満であると、直列数が大きく、ポンプ圧力が
高くなり、１１本を超えると、運転動力が高くなる。
又、ブロック数は、２〜５が好ましい。６を超えると、
ポンプ圧力が高くなる。一方、各ブロックのセラミック
フィルターの本数は、上記範囲内で上流側と下流側のブ
ロックの原液循環流速が等しくなるように調整すること
が一層好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１、図２、図３、図４、
図５及び図６は本発明に係るろ過モジュールの実施の形
態の一例を示す縦断面図、図１におけるII−II線矢視半
截平面図、図１におけるIII −III 線半截断面図、図１
におけるIV−IV線断面図、図１におけるＶ−Ｖ線半截断
面図及び図１におけるVI−VI線矢視半截底面図である。
図中１はステンレス鋼等の金属からなる筒状のケーシン
グで、このケーシング１は、端部のフランジ２ａを介し
て連設した２本の筒体２と、この連設した筒体２の一端
（図１においては下端）部のフランジ２ａにフランジ３
ａを介して液密に接続され、原液供給口４及び後述する
減損原液排出管の挿通孔５を設けた第１のキャップ３
と、連設した筒体２の他端（図１においては上端）部の
フランジ２ａにフランジ６ａを介して液密に接続され、
エアー抜き口７を設けた第２のキャップ６とから構成さ
れており、一方（図１においては下方）の筒体２には、
逆洗液供給口８が、又、他方（図１においては上方）の
筒体２には、ろ過液排出口９が設けられている。
て図面を参照して説明する。図１、図２、図３、図４、
図５及び図６は本発明に係るろ過モジュールの実施の形
態の一例を示す縦断面図、図１におけるII−II線矢視半
截平面図、図１におけるIII −III 線半截断面図、図１
におけるIV−IV線断面図、図１におけるＶ−Ｖ線半截断
面図及び図１におけるVI−VI線矢視半截底面図である。
図中１はステンレス鋼等の金属からなる筒状のケーシン
グで、このケーシング１は、端部のフランジ２ａを介し
て連設した２本の筒体２と、この連設した筒体２の一端
（図１においては下端）部のフランジ２ａにフランジ３
ａを介して液密に接続され、原液供給口４及び後述する
減損原液排出管の挿通孔５を設けた第１のキャップ３
と、連設した筒体２の他端（図１においては上端）部の
フランジ２ａにフランジ６ａを介して液密に接続され、
エアー抜き口７を設けた第２のキャップ６とから構成さ
れており、一方（図１においては下方）の筒体２には、
逆洗液供給口８が、又、他方（図１においては上方）の
筒体２には、ろ過液排出口９が設けられている。
【０００７】上記ケーシング１の連設した筒体２内に
は、２つのフィルターアッセンブリー１０が連設して収
容されている。フィルターアッセンブリー１０は、筒体
２の内径より適宜に小さい外径を有する円板状に形成さ
れ、多数の貫通孔１１ａ、段付き貫通孔１２ａを有する
金属製の２枚の端板１１，１２を複数のタイロッド１３
により互いに平行にかつ各貫通孔１１ａ，１２ａが互い
に対向するように連結し、両端板１１，１２の各貫通孔
１１ａ，１２ａにそれらより適宜小外径の管状のセラミ
ックフィルター１４をシリコーンゴム等からなる断面Ｌ
字形の環状をなすパッキン１５を介在し挿通して構成さ
れており、貫通孔１１ａを有する一方の端板１１の外面
には、筒体２の外径より適宜に大きい外径を有する円板
状に形成され、各セラミックフィルター１４の原液通路
と対応する原液流通孔１６ａ及び複数のろ過液流通孔１
６ｂを有するパッキン押え１６が、六角穴付きボルト等
の締結具（図示せず）により接合されている。そして、
両フィルターアッセンブリー１０は、各原液流通孔１６
ａ及びろ過液流通孔１６ｂの周辺部にＯリング１７，１
８を介在させてパッキン押え１６を重ね合わせると共
に、筒体２同志を連結するフランジ２ａにＯリング１９
を介在させてそれぞれのパッキン押え１６を締結具（図
示せず）により個別に接合し、又、段付き貫通孔１２ａ
を有する他方の端板１２を第１、第２のキャップ３，６
のフランジ３ａ，６ａの段付き内周面にＯリング２０を
介在して軸方向（図１においては上下方向）へ摺動可能
に嵌合することによって、ケーシング１の連設した筒体
２内に連設して収容されている。
は、２つのフィルターアッセンブリー１０が連設して収
容されている。フィルターアッセンブリー１０は、筒体
２の内径より適宜に小さい外径を有する円板状に形成さ
れ、多数の貫通孔１１ａ、段付き貫通孔１２ａを有する
金属製の２枚の端板１１，１２を複数のタイロッド１３
により互いに平行にかつ各貫通孔１１ａ，１２ａが互い
に対向するように連結し、両端板１１，１２の各貫通孔
１１ａ，１２ａにそれらより適宜小外径の管状のセラミ
ックフィルター１４をシリコーンゴム等からなる断面Ｌ
字形の環状をなすパッキン１５を介在し挿通して構成さ
れており、貫通孔１１ａを有する一方の端板１１の外面
には、筒体２の外径より適宜に大きい外径を有する円板
状に形成され、各セラミックフィルター１４の原液通路
と対応する原液流通孔１６ａ及び複数のろ過液流通孔１
６ｂを有するパッキン押え１６が、六角穴付きボルト等
の締結具（図示せず）により接合されている。そして、
両フィルターアッセンブリー１０は、各原液流通孔１６
ａ及びろ過液流通孔１６ｂの周辺部にＯリング１７，１
８を介在させてパッキン押え１６を重ね合わせると共
に、筒体２同志を連結するフランジ２ａにＯリング１９
を介在させてそれぞれのパッキン押え１６を締結具（図
示せず）により個別に接合し、又、段付き貫通孔１２ａ
を有する他方の端板１２を第１、第２のキャップ３，６
のフランジ３ａ，６ａの段付き内周面にＯリング２０を
介在して軸方向（図１においては上下方向）へ摺動可能
に嵌合することによって、ケーシング１の連設した筒体
２内に連設して収容されている。
【０００８】一方、前記ケーシング１の第１のキャップ
３内には、このキャップ３内に連通したフィルターアッ
センブリー１０の多数のセラミックフィルター１４の原
液通路を中心部と周辺部とで同数の２つのブロックに分
割し、かつ中心部のブロックの原液通路を液密に囲む截
頭円錐筒状のヘッダーキャップ２１がフィルターアッセ
ンブリー１０の端板１２に取り付けて配置されており、
このヘッダーキャップ２１には、減損原液をケーシング
１外へ排出するＬ字形の減損原液排出管２２の一端が接
続され、かつ他端が前記挿通孔５を液密に挿通してケー
シング１外に突出されている。他方、前記ケーシング１
の第２のキャップ６内には、フィルターアッセンブリー
１０の多数のセラミックフィルター１４における周辺部
のブロックの原液通路から排出された原液を整流しなが
ら中心部のブロックに案内する短円筒状のガイド筒２３
が、基端部をフィルターアッセンブリー１０の端板１２
に当接させ、第２のキャップ６の内周面に取り付けて配
置されている。そして、２つのブロックのセラミックフ
ィルターの本数は、両ブロックの原液循環流速を等しく
するため、上流側より下流側のブロックを少なくしてあ
る。
３内には、このキャップ３内に連通したフィルターアッ
センブリー１０の多数のセラミックフィルター１４の原
液通路を中心部と周辺部とで同数の２つのブロックに分
割し、かつ中心部のブロックの原液通路を液密に囲む截
頭円錐筒状のヘッダーキャップ２１がフィルターアッセ
ンブリー１０の端板１２に取り付けて配置されており、
このヘッダーキャップ２１には、減損原液をケーシング
１外へ排出するＬ字形の減損原液排出管２２の一端が接
続され、かつ他端が前記挿通孔５を液密に挿通してケー
シング１外に突出されている。他方、前記ケーシング１
の第２のキャップ６内には、フィルターアッセンブリー
１０の多数のセラミックフィルター１４における周辺部
のブロックの原液通路から排出された原液を整流しなが
ら中心部のブロックに案内する短円筒状のガイド筒２３
が、基端部をフィルターアッセンブリー１０の端板１２
に当接させ、第２のキャップ６の内周面に取り付けて配
置されている。そして、２つのブロックのセラミックフ
ィルターの本数は、両ブロックの原液循環流速を等しく
するため、上流側より下流側のブロックを少なくしてあ
る。
【０００９】上記構成のろ過モジュールにおいて、原液
供給口４から第１のキャップ３内に供給された原液は、
図１において矢印Ａで示すように、フィルターアッセン
ブリー１０の多数のセラミックフィルター１４における
周辺部のブロックの原液通路に流入してクロスフローろ
過された後第２のキャップ６内に排出され、図１におい
て矢印Ｂで示すように、ガイド筒２３によって整流され
つつ中心部のブロックの原液通路に流入して更にクロス
フローろ過された後第１のキャップ３内のヘッダーキャ
ップ２１に至り、減損原液排出管２２を経てケーシング
１外へ減損原液として排出される。一方、原液がケーシ
ング１内で１往復してフィルターアッセンブリー１０に
よりクロスフローろ過されることによって生成したろ過
液は、ろ過液排出口９からケーシング１外へ排出される
ものである。
供給口４から第１のキャップ３内に供給された原液は、
図１において矢印Ａで示すように、フィルターアッセン
ブリー１０の多数のセラミックフィルター１４における
周辺部のブロックの原液通路に流入してクロスフローろ
過された後第２のキャップ６内に排出され、図１におい
て矢印Ｂで示すように、ガイド筒２３によって整流され
つつ中心部のブロックの原液通路に流入して更にクロス
フローろ過された後第１のキャップ３内のヘッダーキャ
ップ２１に至り、減損原液排出管２２を経てケーシング
１外へ減損原液として排出される。一方、原液がケーシ
ング１内で１往復してフィルターアッセンブリー１０に
よりクロスフローろ過されることによって生成したろ過
液は、ろ過液排出口９からケーシング１外へ排出される
ものである。
【００１０】上記構成のろ過モジュールにおいては、ケ
ーシング１内の多数のセラミックフィルター１４が直並
列接続されて原液がケーシング１内を１往復するので、
全部のセラミックフィルター１４を直列接続又は並列接
続した場合に比べてポンプ圧力と運転動力を両者のほぼ
中間程度の適正な値とすることができ、ひいては経済的
なものとすることができる。又、各ブロックの原液循環
流速が等しくなるので、ろ過性能の向上及び少スペース
化を可能とすることができる。
ーシング１内の多数のセラミックフィルター１４が直並
列接続されて原液がケーシング１内を１往復するので、
全部のセラミックフィルター１４を直列接続又は並列接
続した場合に比べてポンプ圧力と運転動力を両者のほぼ
中間程度の適正な値とすることができ、ひいては経済的
なものとすることができる。又、各ブロックの原液循環
流速が等しくなるので、ろ過性能の向上及び少スペース
化を可能とすることができる。
【００１１】なお、上述した実施の形態においては、ケ
ーシング１内で原液を１往復させる場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、原液の性状によ
り原液を１往復半又は２往復以上させるようにしてもよ
い。
ーシング１内で原液を１往復させる場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、原液の性状によ
り原液を１往復半又は２往復以上させるようにしてもよ
い。
【００１２】ここで、膜面積０．２ｍ2 、流路断面積
２．３９×１０-4ｍ2 のセラミックフィルター４本又は
８本を単一のケーシング内にその軸線と平行に収容し、
セラミックフィルターを直並列接続（２本並列、２本直
列又は２本並列、４本直列）、直列接続及び並列接続
し、原液（比重γ：１０００ｋｇ／ｍ3 、液温：２５
℃）を膜面流速５ｍ／ｓ、平均ろ過圧力２．５ｋｇｆ／
ｃｍ2 としてクロスフローろ過したところ、循環流路ポ
ンプ圧力、運転動力及びろ過流束（ろ過性能）は、それ
ぞれ表１に示すようになった。なお、セラミックフィル
ターを８本直列接続した場合は、平均ろ過圧力が２．５
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上となり、計測不可能であった。
２．３９×１０-4ｍ2 のセラミックフィルター４本又は
８本を単一のケーシング内にその軸線と平行に収容し、
セラミックフィルターを直並列接続（２本並列、２本直
列又は２本並列、４本直列）、直列接続及び並列接続
し、原液（比重γ：１０００ｋｇ／ｍ3 、液温：２５
℃）を膜面流速５ｍ／ｓ、平均ろ過圧力２．５ｋｇｆ／
ｃｍ2 としてクロスフローろ過したところ、循環流路ポ
ンプ圧力、運転動力及びろ過流束（ろ過性能）は、それ
ぞれ表１に示すようになった。なお、セラミックフィル
ターを８本直列接続した場合は、平均ろ過圧力が２．５
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上となり、計測不可能であった。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から、直並列接続とすることにより、
ポンプ圧力及び運転動力を直列接続と並列接続の場合の
ほぼ中間程度とし得、又、ろ過流束を並列接続の場合よ
りは勿論、直列接続の場合よりも高め得ることがわか
る。
ポンプ圧力及び運転動力を直列接続と並列接続の場合の
ほぼ中間程度とし得、又、ろ過流束を並列接続の場合よ
りは勿論、直列接続の場合よりも高め得ることがわか
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のろ過モジ
ュールによれば、単一のケーシング内で多数のセラミッ
クフィルターが直並列接続されて原液が１往復以上する
ので、全部のセラミックフィルターを直列接続又は並列
接続した従来のものに比べてポンプ圧力と運転動力を両
者のほぼ中間程度の適正な値とすることができると共に
透過流束を両者の値以上とすることができ、ひいては経
済的なろ過モジュールとすることができる。一方、上流
側より下流側のブロック程セラミックフィルターの本数
を少なくすることにより、ブロック毎の原液循環流速が
等しくなるので、ろ過性能の向上及び少スペース化を可
能とすることができる。
ュールによれば、単一のケーシング内で多数のセラミッ
クフィルターが直並列接続されて原液が１往復以上する
ので、全部のセラミックフィルターを直列接続又は並列
接続した従来のものに比べてポンプ圧力と運転動力を両
者のほぼ中間程度の適正な値とすることができると共に
透過流束を両者の値以上とすることができ、ひいては経
済的なろ過モジュールとすることができる。一方、上流
側より下流側のブロック程セラミックフィルターの本数
を少なくすることにより、ブロック毎の原液循環流速が
等しくなるので、ろ過性能の向上及び少スペース化を可
能とすることができる。
【図１】本発明に係るろ過モジュールの実施の形態の一
例を示す縦断面図である。
例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるII−II線矢視半截平面図である。
【図３】図１におけるIII −III 線半截断面図である。
【図４】図１におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図１におけるＶ−Ｖ線半截断面図である。
【図６】図１におけるVI−VI線矢視半截底面図である。
１ ケーシング ２ 筒体 ３ 第１のキャップ ４ 原液供給口 ６ 第２のキャップ ９ ろ過液排出口 １０ フィルターアッセンブリー １１ 端板 １２ 端板 １３ タイロット １４ セラミックフィルター １６ パッキン押え ２１ ヘッダーキャップ ２２ 減損原液排出管 ２３ ガイド筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横谷 雄二 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属からなる筒状のケーシング内に管状
の多数のセラミックフィルターをケーシングの軸線と平
行に収容したろ過モジュールにおいて、前記多数のセラ
ミックフィルターが複数本ずつの複数のブロックに分割
され、ブロック毎の原液通路がケーシングの両端のキャ
ップ内で直列接続されていることを特徴とするろ過モジ
ュール。 - 【請求項２】 前記各ブロックのセラミックフィルター
の本数が、ブロック毎の原液循環流速が等しくなるよう
に上流側より下流側のブロックが少なくされていること
を特徴とする請求項１記載のろ過モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281701A JPH10109022A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | ろ過モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281701A JPH10109022A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | ろ過モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10109022A true JPH10109022A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17642781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8281701A Pending JPH10109022A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | ろ過モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10109022A (ja) |
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-
1996
- 1996-10-03 JP JP8281701A patent/JPH10109022A/ja active Pending
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