JPH10128040A - コルゲート積層型エアフィルタ - Google Patents
コルゲート積層型エアフィルタInfo
- Publication number
- JPH10128040A JPH10128040A JP8305509A JP30550996A JPH10128040A JP H10128040 A JPH10128040 A JP H10128040A JP 8305509 A JP8305509 A JP 8305509A JP 30550996 A JP30550996 A JP 30550996A JP H10128040 A JPH10128040 A JP H10128040A
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- Japan
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- air filter
- woven fabric
- laminated
- liner
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧力損失、高除去率であり且つ重量軽減も
可能な、イオン物質を吸着するエアフィルタを提供す
る。 【解決手段】 波形状の中しんと平坦なライナから構成
するコルゲートの積層体を用いたイオン物質を吸着する
エアフィルタにおいて、前記積層体を構成する中しん及
びライナの少なくとも一方が、放射線グラフト重合反応
によってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布又
は織布からなることを特徴とするコルゲート積層型エア
フィルタとしたものであり、前記波形状をした中しん
は、高さが２〜６ｍｍであるのがよく、また前記ライナ
及び中しんに用いる不織布又は織布は、それぞれ陽イオ
ン交換繊維又は陰イオン交換繊維の単独又は組み合わ
せ、又はさらにこれらと活性炭素繊維とを組み合わせた
ものがよい。
可能な、イオン物質を吸着するエアフィルタを提供す
る。 【解決手段】 波形状の中しんと平坦なライナから構成
するコルゲートの積層体を用いたイオン物質を吸着する
エアフィルタにおいて、前記積層体を構成する中しん及
びライナの少なくとも一方が、放射線グラフト重合反応
によってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布又
は織布からなることを特徴とするコルゲート積層型エア
フィルタとしたものであり、前記波形状をした中しん
は、高さが２〜６ｍｍであるのがよく、また前記ライナ
及び中しんに用いる不織布又は織布は、それぞれ陽イオ
ン交換繊維又は陰イオン交換繊維の単独又は組み合わ
せ、又はさらにこれらと活性炭素繊維とを組み合わせた
ものがよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアフィルタに係
り、特に、イオン交換物質を吸着することができるコル
ゲート積層型エアフィルタに関する。
り、特に、イオン交換物質を吸着することができるコル
ゲート積層型エアフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】活性炭素繊維やイオン交換繊維が、空気
中に存在するアンモニア等のイオン又はミストに含まれ
るフッ酸や塩酸等のイオン物質を、効率良く吸着、除去
できることは周知の事実である。また、活性炭素繊維
は、例えばトルエン、トリクロルエタン、シクロヘキサ
ン、メタノール等の有機物を高効率で吸着・除去するこ
とが可能である。クリーンルーム等の特定空間を循環し
ている空気中から、ガス状又はミスト状のイオン物質や
有機ガスを除去するフィルタの必要性が高まっている
が、除去対象成分に応じてイオン交換フィルタや活性炭
フィルタを組み合わせて使用しているのが現状である。
一般的なガス除去フィルタの構造としては、膜材をプリ
ーツ状に折り込んだ直交流型と裁断した膜材と流路確保
用のセパレータを積層した平行流型の２種類が存在する
が、どちらも欠点がある。
中に存在するアンモニア等のイオン又はミストに含まれ
るフッ酸や塩酸等のイオン物質を、効率良く吸着、除去
できることは周知の事実である。また、活性炭素繊維
は、例えばトルエン、トリクロルエタン、シクロヘキサ
ン、メタノール等の有機物を高効率で吸着・除去するこ
とが可能である。クリーンルーム等の特定空間を循環し
ている空気中から、ガス状又はミスト状のイオン物質や
有機ガスを除去するフィルタの必要性が高まっている
が、除去対象成分に応じてイオン交換フィルタや活性炭
フィルタを組み合わせて使用しているのが現状である。
一般的なガス除去フィルタの構造としては、膜材をプリ
ーツ状に折り込んだ直交流型と裁断した膜材と流路確保
用のセパレータを積層した平行流型の２種類が存在する
が、どちらも欠点がある。
【０００３】直交流型は、高い除去効率を持つ半面、フ
ィルタの圧力損失が高く、ブロア等の運転費が高くなる
欠点がある。平行流型は、フィルタの圧力損失を低く設
計することは可能であるが、除去効率を高く設計するに
つれて圧力損失が高くなる。また、イオン交換に寄与し
ないアルミ又は樹脂等のセパレータを有するために、フ
ィルタに充填できる膜材の総面積が制限されてしまう。
一方、放射線グラフト重合反応を利用して製造されるイ
オン交換不織布を使用した化学吸着フィルタや、セルロ
ース系、アクリル系、リグニン系繊維を炭化賦活した活
性炭素繊維は、製造技術の進歩により、近年実用化され
ている。
ィルタの圧力損失が高く、ブロア等の運転費が高くなる
欠点がある。平行流型は、フィルタの圧力損失を低く設
計することは可能であるが、除去効率を高く設計するに
つれて圧力損失が高くなる。また、イオン交換に寄与し
ないアルミ又は樹脂等のセパレータを有するために、フ
ィルタに充填できる膜材の総面積が制限されてしまう。
一方、放射線グラフト重合反応を利用して製造されるイ
オン交換不織布を使用した化学吸着フィルタや、セルロ
ース系、アクリル系、リグニン系繊維を炭化賦活した活
性炭素繊維は、製造技術の進歩により、近年実用化され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、高い除去効率と低い圧力損失を両立した上
で、より多くの膜材を充填でき、且つ異なる性質の膜材
を一つのユニットに収納したエアフィルタを提供するこ
とを課題とする。
術に鑑み、高い除去効率と低い圧力損失を両立した上
で、より多くの膜材を充填でき、且つ異なる性質の膜材
を一つのユニットに収納したエアフィルタを提供するこ
とを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、波形状の中しんと平坦なライナから構成
するコルゲート積層体を用いたイオン物質を吸着するエ
アフィルタにおいて、前記積層体を構成する中しん及び
ライナの少なくとも一方が、放射線グラフト重合反応に
よってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布又は
織布からなることを特徴とするコルゲート積層型エアフ
ィルタとしたものである。前記エアフィルタにおいて、
コルゲート積層体を構成する波形状をした中しんは、高
さが２〜６ｍｍであるのがよい。
に本発明では、波形状の中しんと平坦なライナから構成
するコルゲート積層体を用いたイオン物質を吸着するエ
アフィルタにおいて、前記積層体を構成する中しん及び
ライナの少なくとも一方が、放射線グラフト重合反応に
よってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布又は
織布からなることを特徴とするコルゲート積層型エアフ
ィルタとしたものである。前記エアフィルタにおいて、
コルゲート積層体を構成する波形状をした中しんは、高
さが２〜６ｍｍであるのがよい。
【０００６】また、前記エアフィルタにおいて、コルゲ
ート積層体を構成するライナ及び中しんに用いる不織布
又は織布は、それぞれ陽イオン交換繊維又は陰イオン交
換繊維の単独又は組み合わせであるか、又は、それぞれ
陽イオン交換繊維又は陰イオン交換繊維と、活性炭素繊
維の組み合わせであるのがよい。本発明のエアフィルタ
でコルゲート積層体は、フィルタの奥行き方向に２〜８
分割し、その各々について中しんの波目に０〜５度の角
度を付けたことにより、高風量時に膜材と流体を接触し
やすくすることができる。このコルゲート積層体は、中
しんとライナを異なる繊維で製造することができ、一つ
のフィルタで例えば酸性ガスとアルカリ性ガスといった
異なるガスの吸着も可能である。
ート積層体を構成するライナ及び中しんに用いる不織布
又は織布は、それぞれ陽イオン交換繊維又は陰イオン交
換繊維の単独又は組み合わせであるか、又は、それぞれ
陽イオン交換繊維又は陰イオン交換繊維と、活性炭素繊
維の組み合わせであるのがよい。本発明のエアフィルタ
でコルゲート積層体は、フィルタの奥行き方向に２〜８
分割し、その各々について中しんの波目に０〜５度の角
度を付けたことにより、高風量時に膜材と流体を接触し
やすくすることができる。このコルゲート積層体は、中
しんとライナを異なる繊維で製造することができ、一つ
のフィルタで例えば酸性ガスとアルカリ性ガスといった
異なるガスの吸着も可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、放射線グラフト重合反
応によってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布
又は織布を、ライナと中しんから構成するコルゲート積
層体にしたイオン交換物質を吸着するエアフィルタであ
る。前記エアフィルタは、図１に示すように、２〜６ｍ
ｍ高さの波形状の中しん２と平坦なライナ１を、熱可塑
性の接着剤３で接着した積層体である。本エアフィルタ
は、セパレータを有さないので、膜材を多く充填でき且
つ直交流型に比べて、低い圧力損失を達成できる。ま
た、ライナと中しんを別々のロールを使用して製造する
ため、２種類の異なる膜材を使用して容易に積層体を製
造することが可能である。次に、放射線グラフト重合に
ついて説明する。有機高分子で構成される基材、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリマーや綿、羊
毛などの天然高分子の繊維や織布、不織布に電子線やガ
ンマ線などの電離放射線を照射して基材に活性点を発生
させる。
応によってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布
又は織布を、ライナと中しんから構成するコルゲート積
層体にしたイオン交換物質を吸着するエアフィルタであ
る。前記エアフィルタは、図１に示すように、２〜６ｍ
ｍ高さの波形状の中しん２と平坦なライナ１を、熱可塑
性の接着剤３で接着した積層体である。本エアフィルタ
は、セパレータを有さないので、膜材を多く充填でき且
つ直交流型に比べて、低い圧力損失を達成できる。ま
た、ライナと中しんを別々のロールを使用して製造する
ため、２種類の異なる膜材を使用して容易に積層体を製
造することが可能である。次に、放射線グラフト重合に
ついて説明する。有機高分子で構成される基材、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリマーや綿、羊
毛などの天然高分子の繊維や織布、不織布に電子線やガ
ンマ線などの電離放射線を照射して基材に活性点を発生
させる。
【０００８】この活性点は非常に反応しやすくラジカル
と呼ばれるが、このラジカルに単量体を化学結合させる
ことによって、基材の性質とは別の単量体の持つ性質を
付与することができる。この技術は、基材に単量体を接
ぎ足すようになるため、グラフト（接ぎ木）重合と呼ば
れる。放射線グラフト重合によって、ポリエチレン不織
布基材にイオン交換基であるスルホン基、カルボキシル
基、アミノ基などを持つ単量体、例えばスチレンスルホ
ン酸ナトリウム、アクリル酸、アリールアミンなどを結
合させると、通常イオン交換樹脂と呼ばれるイオン交換
ビーズよりも格段にイオン交換速度の速い不織布のイオ
ン交換体を得ることができる。同様にイオン交換基を導
入可能な単量体であるスチレン、クロルメチルスチレ
ン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ア
クロレインなどを基材に放射線グラフト重合させた後、
イオン交換基を導入しても同様に基材の形状のままでイ
オン交換体とすることができる。
と呼ばれるが、このラジカルに単量体を化学結合させる
ことによって、基材の性質とは別の単量体の持つ性質を
付与することができる。この技術は、基材に単量体を接
ぎ足すようになるため、グラフト（接ぎ木）重合と呼ば
れる。放射線グラフト重合によって、ポリエチレン不織
布基材にイオン交換基であるスルホン基、カルボキシル
基、アミノ基などを持つ単量体、例えばスチレンスルホ
ン酸ナトリウム、アクリル酸、アリールアミンなどを結
合させると、通常イオン交換樹脂と呼ばれるイオン交換
ビーズよりも格段にイオン交換速度の速い不織布のイオ
ン交換体を得ることができる。同様にイオン交換基を導
入可能な単量体であるスチレン、クロルメチルスチレ
ン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ア
クロレインなどを基材に放射線グラフト重合させた後、
イオン交換基を導入しても同様に基材の形状のままでイ
オン交換体とすることができる。
【０００９】次に、活性炭素繊維について説明する。活
性炭には、賦活の過程で未組織炭素等が除去されること
により、基本結晶子間に多数の細孔を有している。この
細孔と大きな比表面積により、活性炭は大きな物理吸着
性を持つ。気相吸着における活性炭の除去可能なガス
は、例えば有機、無機のイオウ化合物、油分、臭気成分
等が挙げられる。一方、エアフィルタ用膜剤として使用
する場合は、発塵が少なく、加工性が良く、粒状活性炭
よりも細孔が微小で、比表面積の大きな活性炭素繊維が
有利である。活性炭素繊維としては、セルロース系繊維
等を焼結賦活したものが市販されている。放射線グラフ
ト重合によって製造したイオン交換不織布を用いて、波
形形状に加工した中しんと平坦なライナを少量の熱可塑
性の接着剤を用いて接着し、コルゲート積層体を製造す
る。中しんとライナは別々のロールから製造するため、
例えば中しんを陰イオン交換不織布に、ライナを陽イオ
ン交換不織布にして２種類のイオン交換不織布を用いて
コルゲート積層体を製造することも可能である。
性炭には、賦活の過程で未組織炭素等が除去されること
により、基本結晶子間に多数の細孔を有している。この
細孔と大きな比表面積により、活性炭は大きな物理吸着
性を持つ。気相吸着における活性炭の除去可能なガス
は、例えば有機、無機のイオウ化合物、油分、臭気成分
等が挙げられる。一方、エアフィルタ用膜剤として使用
する場合は、発塵が少なく、加工性が良く、粒状活性炭
よりも細孔が微小で、比表面積の大きな活性炭素繊維が
有利である。活性炭素繊維としては、セルロース系繊維
等を焼結賦活したものが市販されている。放射線グラフ
ト重合によって製造したイオン交換不織布を用いて、波
形形状に加工した中しんと平坦なライナを少量の熱可塑
性の接着剤を用いて接着し、コルゲート積層体を製造す
る。中しんとライナは別々のロールから製造するため、
例えば中しんを陰イオン交換不織布に、ライナを陽イオ
ン交換不織布にして２種類のイオン交換不織布を用いて
コルゲート積層体を製造することも可能である。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
する。 実施例１ 放射線グラフト重合反応によって、陽イオン交換基を導
入した強酸性カチオン不織布を用いて、中しん高さ約
３．８ｍｍ、奥行１４０ｍｍのコルゲート積層体を製作
した。その部分拡大図を図２に示す。このコルゲート積
層体を、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ×１５０ｍｍのアルミ
外枠に収納して試験体を製作し、アンモニアを約１０ｐ
ｐｍ含む空気を通過させた。風量別のインピンジャ法に
よる初期除去効率を表１に、また同一膜材を用い、ほぼ
同一膜量を充填した直交流型フィルタとの圧力損失を比
較したデータを図３に示す。本結果によると、コルゲー
ト積層体型エアフィルタは高除去率、低圧力損失を達成
できた。
する。 実施例１ 放射線グラフト重合反応によって、陽イオン交換基を導
入した強酸性カチオン不織布を用いて、中しん高さ約
３．８ｍｍ、奥行１４０ｍｍのコルゲート積層体を製作
した。その部分拡大図を図２に示す。このコルゲート積
層体を、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ×１５０ｍｍのアルミ
外枠に収納して試験体を製作し、アンモニアを約１０ｐ
ｐｍ含む空気を通過させた。風量別のインピンジャ法に
よる初期除去効率を表１に、また同一膜材を用い、ほぼ
同一膜量を充填した直交流型フィルタとの圧力損失を比
較したデータを図３に示す。本結果によると、コルゲー
ト積層体型エアフィルタは高除去率、低圧力損失を達成
できた。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例２ 放射線グラフト重合反応によって陽イオン交換基を導入
した強酸性カチオン不織布を中しんに、同じく陰イオン
交換基を導入した弱塩基性アニオン不織布をライナに用
いて、中しん高さ約３．８ｍｍ、奥行１４０ｍｍのコル
ゲート積層体を製作した。その部分拡大図を図２に示
す。このコルゲート積層体を、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ
×１５０ｍｍのアルミ外枠に収納して試験体を２個製作
し、１個はアンモニアを約１０ｐｐｍ含む空気を通過さ
せ、残りの１個は塩化水素を約１０ｐｐｍ含む空気を通
過させた。
した強酸性カチオン不織布を中しんに、同じく陰イオン
交換基を導入した弱塩基性アニオン不織布をライナに用
いて、中しん高さ約３．８ｍｍ、奥行１４０ｍｍのコル
ゲート積層体を製作した。その部分拡大図を図２に示
す。このコルゲート積層体を、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ
×１５０ｍｍのアルミ外枠に収納して試験体を２個製作
し、１個はアンモニアを約１０ｐｐｍ含む空気を通過さ
せ、残りの１個は塩化水素を約１０ｐｐｍ含む空気を通
過させた。
【００１３】まず、アンモニアの風量別のインピンジャ
法による初期除去効率を表２に示す。本結果によると、
中しんのみに強酸性カチオン不織布を使用したコルゲー
ト積層型フィルタは高除去率を達成できた。
法による初期除去効率を表２に示す。本結果によると、
中しんのみに強酸性カチオン不織布を使用したコルゲー
ト積層型フィルタは高除去率を達成できた。
【表２】
【００１４】次に、塩化水素の風量別のインピンジャ法
による初期除去効率を表３に示す。本結果によると、ラ
イナのみに弱塩基性アニオン不織布を使用したコルゲー
ト積層型フィルタも高除去率を達成できた。
による初期除去効率を表３に示す。本結果によると、ラ
イナのみに弱塩基性アニオン不織布を使用したコルゲー
ト積層型フィルタも高除去率を達成できた。
【表３】 ＊ 初期除去効率（％）＝（入口濃度−出口濃度）／入口濃度×１００
【００１５】
【発明の効果】本発明によると、イオン交換繊維の不織
布に空気を通過させるのではなく、コルゲート積層体の
不織布の隙間に空気を流し、空気との接触によってイオ
ン交換物質を吸着するため、低圧力損失と高除去率のフ
ィルタとすることができた。そして、本発明のエアフィ
ルタは、例えば半導体工場における外気取入口に設置す
るフィルタや、同工場の内部循環系に用いるフィルタと
して使用でき、空調設備の運転費を低減できる。
布に空気を通過させるのではなく、コルゲート積層体の
不織布の隙間に空気を流し、空気との接触によってイオ
ン交換物質を吸着するため、低圧力損失と高除去率のフ
ィルタとすることができた。そして、本発明のエアフィ
ルタは、例えば半導体工場における外気取入口に設置す
るフィルタや、同工場の内部循環系に用いるフィルタと
して使用でき、空調設備の運転費を低減できる。
【図１】本発明のエアフィルタに用いるコルゲート積層
体の概要説明図。
体の概要説明図。
【図２】実施例に用いたコルゲート積層体の斜視図。
【図３】直交流型とコルゲート積層型の風量と圧力損失
を示すグラフ。
を示すグラフ。
１：ライナ、２：中しん、３：接着剤
Claims (5)
- 【請求項１】 波形状の中しんと平坦なライナから構成
するコルゲートの積層体を用いたイオン物質を吸着する
エアフィルタにおいて、前記積層体を構成する中しん及
びライナの少なくとも一方が、放射線グラフト重合反応
によってイオン交換基を導入した高分子繊維の不織布又
は織布からなることを特徴とするコルゲート積層型エア
フィルタ。 - 【請求項２】 前記コルゲート積層体を構成する波形状
をした中しんは、高さが２〜６ｍｍであることを特徴と
する請求項１記載のコルゲート積層型エアフィルタ。 - 【請求項３】 前記コルゲート積層体を構成するライナ
及び中しんに用いる不織布又は織布が、それぞれ陽イオ
ン交換繊維又は陰イオン交換繊維の単独又は組み合わせ
であることを特徴とする請求項１記載のコルゲート積層
型エアフィルタ。 - 【請求項４】 前記コルゲート積層体を構成するライナ
及び中しんに用いる不織布又は織布が、それぞれ陽イオ
ン交換繊維又は陰イオン交換繊維と活性炭素繊維の組み
合わせであることを特徴とする請求項１記載のコルゲー
ト積層型エアフィルタ。 - 【請求項５】 前記コルゲート積層体は、フィルタの奥
行き方向に２〜８分割し、その各々について中しんの波
目に０〜５度の角度を付けたことを特徴とする請求項１
記載のコルゲート積層型エアフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305509A JPH10128040A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | コルゲート積層型エアフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305509A JPH10128040A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | コルゲート積層型エアフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128040A true JPH10128040A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17946019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305509A Pending JPH10128040A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | コルゲート積層型エアフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10128040A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001170423A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-26 | Shinwa Corp | フィルターユニット |
| JP2002114854A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-04-16 | Asahi Glass Co Ltd | 陰イオン交換膜、その製造方法、および溶液処理装置 |
| KR100514380B1 (ko) * | 2002-07-24 | 2005-09-30 | 충남대학교산학협력단 | 재생가능한 가스 스크러버용 유·무기 복합 이온교환 필터제조방법 |
| JP2008055247A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス除去フィルタ |
| CN102818344A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-12-12 | 马志成 | 一种负离子纤维空调网格的制作方法 |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP8305509A patent/JPH10128040A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001170423A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-26 | Shinwa Corp | フィルターユニット |
| JP2002114854A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-04-16 | Asahi Glass Co Ltd | 陰イオン交換膜、その製造方法、および溶液処理装置 |
| JP4724971B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2011-07-13 | 旭硝子株式会社 | 陰イオン交換膜、その製造方法、および溶液処理装置 |
| KR100514380B1 (ko) * | 2002-07-24 | 2005-09-30 | 충남대학교산학협력단 | 재생가능한 가스 스크러버용 유·무기 복합 이온교환 필터제조방법 |
| JP2008055247A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス除去フィルタ |
| CN102818344A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-12-12 | 马志成 | 一种负离子纤维空调网格的制作方法 |
| CN102818344B (zh) * | 2012-07-20 | 2017-07-21 | 东莞市华研环保科技有限公司 | 一种负离子纤维空调网格的制作方法 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040915 |