JPH11173609A - 透湿膜式加湿エレメント - Google Patents
透湿膜式加湿エレメントInfo
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- JPH11173609A JPH11173609A JP34611497A JP34611497A JPH11173609A JP H11173609 A JPH11173609 A JP H11173609A JP 34611497 A JP34611497 A JP 34611497A JP 34611497 A JP34611497 A JP 34611497A JP H11173609 A JPH11173609 A JP H11173609A
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Abstract
炭酸カルシウム等の不純物は加湿用チューブ状膜体ある
いは三層構造体の内部に堆積する。体積を小型化あるい
は加湿量を高性能化した透湿膜式加湿器においては透湿
膜内面に堆積する不純物は数倍に増加するため、長期使
用中に加湿性能が低下すると言う課題。 【解決手段】 ポリエステル織布2の両面に水を通過さ
せず、水蒸気を通過させ得る透湿膜4を点接着し、端部
を接着部6にて封着した三層構造体1を用い、ポリエス
テル織布2の空孔部に給水しながら透湿膜4の外表面に
乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレメントに
おいて、ポリエステル織布2の空孔部にイオン交換樹脂
3を担持させ、加湿水を軟水化する。
Description
雑菌や炭酸カルシウム等の不純物を室内空気に放出しな
いクリーンな透湿膜式加湿器に関し、特に透湿膜表面に
析出する溶存物質を低減することにより加湿性能の維
持、長寿命化を実現した透湿膜式加湿エレメントに関す
る。
ギー住宅では断熱化と気密化が進んでおり、居住空間の
空気質を維持するためにより高度な空調システムが要求
されてきている。空調システムの要素としては、温度コ
ントロール、湿度コントロール、及び有害空気成分のコ
ントロールが挙げられ、このうち空気質に関連する湿度
コントロール及び有害空気成分のコントロールに関して
は未だ十分に満足できる装置が提案されていない。
自然蒸発式、電熱式、水スプレー式及び超音波式等があ
るが、自然蒸発式は加湿能力が小さく、電熱式はランニ
ングコストがかさむという短所がある。また水スプレー
式や超音波式は加湿水に溶存する雑菌や炭酸カルシウム
等の不純物をエアロゾルとして居住空間に放出し、空気
質を低下させると言う欠点を有する。
菌や炭酸カルシウム等の不純物を放出しないクリーンな
自然蒸発式加湿器に注目し、その短所である低加湿能力
を大幅に向上させることについて検討を重ねてきた。自
然蒸発式加湿器では、水の蒸発面積を極力広くとるため
に、開口部の大きいバット状の容器を用いたり、あるい
は親水性材料の板や布に給水して毛管現象により空気と
接触する構造のものが多いが、空気と水が直接接触する
ため水中の雑菌や炭酸カルシウム微粉末等の飛散が若干
発生するとともに加湿能力も不十分であった。
蒸気を通過させ得る透湿膜を用いて構成した加湿用チュ
ーブ状膜体を図6のようにスパイラル状に積層し、チュ
ーブ状膜体の内部に加湿水を給水し、透湿膜を通過した
水蒸気を外部を流通する乾燥空気に与える透湿膜式加湿
器を発明した。図6は従来の透湿膜式加湿器を示す概略
斜視図であり、図6において、20は加湿用チューブ状
膜体、21は波板状の間隔板で、これらが共にスパイラ
ル状に巻かれて積層されている。22は加湿用水を供給
する給水タンクで、加湿用チューブ膜体20の給水口2
0aに接続される。
ンク22から給水口20aを通して加湿用チューブ状膜
体20に供給される。供給された加湿用水は水圧と温湿
度差により加湿用チューブ状膜体20の外表面から水蒸
気が放出される。一方、加湿用チューブ状膜体20の外
表面即ち間隔板21で形成された空間に、乾燥空気ハを
供給することにより、加湿用チューブ状膜体20を透過
する水蒸気を含んだ加湿空気ニが生成される。
直接接触しないために雑菌や炭酸カルシウム微粉末の飛
散がなく、クリーンな加湿を実現した。これらは例えば
特開昭60−171337号公報、及び特開昭61−1
75421号公報、特開昭61−237942号公報、
特開昭61−250429号公報及び特開平6−505
81号に開示されている。
るために通水性のある三次元多孔質材料の両面に水を通
過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着した
後、端部を熱融着または封着した三層構造体を用い、三
次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の外表面
に乾燥空気を流通して加湿する図5のような透湿膜式加
湿エレメントを発明した。これらは例えば特開平8−2
19505号公報及び特開平8−233315号公報に
開示されている。
ように構成されれいるので、透湿膜式加湿器においては
加湿水に溶存する炭酸カルシウム等の不純物は加湿用チ
ューブ状膜体あるいは三層構造体の内部に堆積する。体
積を1/2以下に小型化、あるいは加湿量を2倍以上に
高性能化した透湿膜式加湿器においては透湿膜内面に堆
積する不純物は数倍に増加するため、長期使用中に加湿
性能が低下すると言う問題を生じた。
なされたものであり、透湿膜内面に析出する溶存物質を
低減することにより加湿性能の維持、長寿命化を実現し
た透湿膜式加湿エレメントを提供することを目的とす
る。
式加湿エレメントは、通水性のある三次元多孔質材料の
両面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を
点接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料の空孔部にイオン交
換樹脂を担持させ、加湿水を軟水化したものである。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料としてイオン交換繊
維を用い、加湿水を軟水化したものである。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料として親水性繊維を
用い、加湿水に溶存する無機イオンを該親水性繊維に析
出させたものである。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料として表面を親水化
した繊維を用い、加湿水に溶存する無機イオンを該親水
性繊維に析出させたものである。
レメントにおいては、通水性のある三次元多孔質材料の
両面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を
点接着した後端部を熱融着または封着した三層構造体を
用い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜
の外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エ
レメントにおいて、三次元多孔質材料の空孔部にイオン
交換樹脂を担持させることにより加湿水を軟水化し、透
湿膜内面に析出する溶存物質を低減している。
交換繊維を用いることにより加湿水を軟水化し、透湿膜
内面に析出する溶存物質を低減している。
繊維を用いることにより加湿水に溶存する無機イオンを
該親水性繊維に析出させることにより透湿膜内面に析出
する溶存物質を低減している。
親水化した繊維を用いることにより加湿水に溶存する無
機イオンを該親水性繊維に析出させることにより透湿膜
内面に析出する溶存物質を低減している。
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル
等の織布あるいは不織布が用いられる。上記透湿膜とし
てはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリエステルおよびフッ素樹脂等の疎水性高分子の
多孔質膜、上記多孔性透湿膜の表面をフルオロアルキル
基を有する有機ポリマーで被覆した超撥水性の多孔質
膜、あるいは上記多孔性透湿膜に親水性ポリウレタン樹
脂等の親水性高分子をコーティングした無孔性透湿膜が
用いられる。
状のイオン交換樹脂が用いられる。上記イオン交換繊維
としてはイオン交換基を導入した繊維状高分子や微粉砕
したイオン交換樹脂をポリエチレン樹脂と共に繊維状に
成形したものが用いられる。これらは加湿水に溶存する
カルシウムイオンを取り込み、代わりにナトリウムイオ
ンを放出する機能を有するもので、陽イオンを交換する
ことにより「陽イオン交換樹脂」と呼ばれれる。化学名
称としてはポリジビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム
が用いられる。
ン等を繊維状に成形したものが用いられる。上記表面を
親水化した繊維としてはポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリエステル等の表面に親水性
ポリウレタン等を被覆した繊維が用いられる。
脂を担持させるものでは、透湿膜式加湿器において加湿
水と乾燥空気は透湿膜を介して熱交換と物質交換を同時
に行う。加湿水は乾燥空気より顕熱(温度)を貰い、乾
燥空気に潜熱(湿度)を与えるため透湿膜式加湿器の加
湿性能は透湿膜の伝熱性と透湿性に依存する。長期使用
により透湿膜内面に炭酸カルシウム等の溶存物質が堆積
した場合の影響を調べた結果、透湿性は低下するが伝熱
性はほとんど低下しないことが判明した。
量を2倍以上に高性能化した透湿膜式加湿器においては
透湿膜内面に堆積する不純物は数倍に増加するため、上
記メカニズムにより長期使用中に透湿性が低下し、加湿
性能が低下する。加湿水に溶存する主成分である炭酸カ
ルシウムの溶解度は約500mg/リットルであるが、
軟水処理した炭酸ナトリウムの溶解度は約10000m
g/リットルと20倍も大きい。そこで、三次元多孔質
材料の空孔部に陽イオン交換樹脂を担持させ、溶存カル
シウムイオンを除去あるいはナトリウムイオンに交換す
ることにより加湿水を軟水化することにより透湿膜内面
に析出する溶存物質を大幅に低減することができ、加湿
性能の維持、長寿命化を実現できた。
湿エレメントにおいては、上記三次元多孔質材料として
イオン交換繊維を用いることにより加湿水を軟水化し、
透湿膜内面に析出する溶存物質を低減することができ、
加湿性能の維持、長寿命化を実現できた。
レメントにおいては、上記三次元多孔質材料として親水
性繊維を用いることにより加湿水に溶存する無機イオン
を該親水性繊維に析出させることにより透湿膜内面に析
出する溶存物質を低減することができ、加湿性能の維
持、長寿命化を実現できた。
膜式加湿エレメントにおいては、上記三次元多孔質材料
として表面を親水化した繊維を用いることにより加湿水
に溶存する無機イオンを該親水性繊維に析出させること
により透湿膜内面に析出する溶存物質を低減することが
でき、加湿性能の維持、長寿命化を実現できた。
して厚さ2mmのポリエステル製織布を用い、三次元多
孔質材料の空孔部にポリジビニルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムより成るビーズ状の陽イオン交換樹脂を担持さ
せた。水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜と
して厚さ40μの多孔質ポリテトラフルオロエチレンシ
−トを三次元多孔質材料の両面に重ねて点接着した後、
端部を接着剤で封着した三層構造体を製作した。
す概要図である。図1において、1は中空の三層構造体
で、ポリエステル製織布2とその両面に点接着された透
湿膜4との層状構造を成し、一端側に給水口5を有し、
各端部が接着部6で接着されている。3はポリエステル
製織布2の空孔部に担持されたビーズ状イオン交換樹脂
である。
チック枠を示す概要図である。図4において、10はプ
ラスチック枠で、格子状に風路成形用のリブ11が設け
られている。12は三層構造体1の給水口5と連通する
給水口である。図5は図1の三層構造体及び図4のプラ
スチック枠を用いた透湿膜式加湿エレメントを示す概要
図である。図4のプラスチック枠10を50枚積層する
ことにより図5に示すような透湿膜式加湿エレメントを
製作した。
メントに給水用のタンクを接続して給水したところ、給
水圧力0.05kg/cm2の場合でも10分以内に満
水となった。この透湿膜式加湿器に空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で供給したとこ
ろ、加湿量は0.52kg/h、静圧損失は1.9mm
水柱であった。
として微粉砕した上記実施例1のポリジビニルベンゼン
スルホン酸ナトリウムより成るビーズ状イオン交換樹脂
をポリエチレン樹脂と共に繊維状のイオン交換繊維に成
形し、厚さ2mmの不織布に成形したものを用いた。水
を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜として厚さ
40μの多孔質ポリテトラフルオロエチレンシ−トを三
次元多孔質材料の両面に重ね、点接着した後端部を熱融
着により封着した三層構造体を製作した。
す概要図である。図2において、1は中空の三層構造体
で、イオン交換繊維7とその両面に点接着された透湿膜
4との層状構造を成し、一端側に給水口5を有し、各端
部が熱融着部8で熱融着されている。
チック枠を示す概要図である。図4において、10はプ
ラスチック枠で、格子状に風路成形用のリブ11が設け
られている。12は三層構造体1の給水口5と連通する
給水口である。図5は図2の三層構造体及び図4のプラ
スチック枠を用いた透湿膜式加湿エレメントを示す概要
図である。図4のプラスチック枠10を50枚積層する
ことにより図5に示すような透湿膜式加湿エレメントを
製作した。
メントに給水用のタンクを接続して給水したところ、給
水圧力0.05kg/cm2の場合でも10分以内に満
水となった。この透湿膜式加湿器に空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で供給したとこ
ろ、加湿量は0.52kg/h、静圧損失は1.9mm
水柱であった。
として親水性繊維より成る厚さ2mmのポリウレタン製
親水性織布を用いた。水を通過させず、水蒸気を通過さ
せ得る透湿膜として厚さ40μの多孔質ポリテトラフル
オロエチレンシ−トを三次元多孔質材料の両面に重ね、
点接着した後端部を接着剤で封着した三層構造体を製作
した。
す概要図である。図3において、1は中空の三層構造体
で、親水性織布9とその両面に点接着された透湿膜4と
の層状構造を成し、一端側に給水口5を有し、各端部が
熱融着部8で熱融着されている。
チック枠を示す概要図である。図4において、10はプ
ラスチック枠で、格子状に風路成形用のリブ11が設け
られている。12は三層構造体1の給水口5と連通する
給水口である。図5は図3の三層構造体及び図4のプラ
スチック枠を用いた透湿膜式加湿エレメントを示す概要
図である。図4のプラスチック枠10を50枚積層する
ことにより図5に示すような透湿膜式加湿エレメントを
製作した。
メントに給水用のタンクを接続して給水したところ、給
水圧力0.05kg/cm2の場合でも10分以内に満
水となった。この透湿膜式加湿器に空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で供給したとこ
ろ、加湿量は0.52kg/h、静圧損失は1.9mm
水柱であった。
としてポリエステル繊維の表面に親水性ポリウレタンを
被覆して成る表面を親水化した繊維を用いた厚さ2mm
のポリエステル製の親水性織布を用いた。水を通過させ
ず、水蒸気を通過させ得る透湿膜として厚さ40μの多
孔質ポリテトラフルオロエチレンシ−トを三次元多孔質
材料の両面に重ね、点接着した後端部を接着剤で封着し
た三層構造体を製作した。
す概要図である。図3において、1は中空の三層構造体
で、親水性織布9とその両面に点接着された透湿膜4と
の層状構造を成し、一端側に給水口5を有し、各端部が
熱融着部8で熱融着されている。
チック枠を示す概要図である。図4において、10はプ
ラスチック枠で、格子状に風路成形用のリブ11が設け
られている。12は三層構造体1の給水口5と連通する
給水口である。図5は図3の三層構造体及び図4のプラ
スチック枠を用いた透湿膜式加湿エレメントを示す概要
図である。図4のプラスチック枠10を50枚積層する
ことにより図5に示すような透湿膜式加湿エレメントを
製作した。
メントに給水用のタンクを接続して給水したところ、給
水圧力0.05kg/cm2の場合でも10分以内に満
水となった。この透湿膜式加湿器に空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で供給したとこ
ろ、加湿量は0.52kg/h、静圧損失は1.9mm
水柱であった。
して厚さ2mmのポリエステル製織布を用いた。水を通
過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜として厚さ40
μの多孔質ポリテトラフルオロエチレンシ−トを三次元
多孔質材料の両面に重ね、点接着した後端部を接着剤で
封着した三層構造体を製作した。三層構造体の構造の概
要を図3に示す。三層構造体を図4に示すプラスチック
枠に固定し、50枚積層することにより図5に示すよう
な透湿膜式加湿エレメントを製作した。
メントに給水用のタンクを接続して給水したところ、給
水圧力0.05kg/cm2の場合でも10分以内に満
水となった。この透湿膜式加湿器に空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で供給したとこ
ろ、加湿量は0.52kg/h、静圧損失は1.9mm
水柱であった。
加湿エレメントの寿命を評価するため、空気温度60
℃、湿度20%の空気を300m3/hの割合で供給し
て加速ライフテストを実施した。加湿量は表1中段のよ
うに3.0kg/hと従来のものの約6倍に増加した。
10シーズン相当の加速ライフテストを実施した後、空
気温度20℃、湿度50%の空気を300m3/hの割
合で送風した時の加湿量を測定し、加湿量の低下率を測
定した結果を表1下段に纏めて示す。
の加速ライフテストを実施した後、空気温度20℃、湿
度50%の空気を300m3/hの割合で送風した時の
加湿量低下率は比較例では40%であったのに対し、実
施例1では10%、実施例2では15%、実施例3およ
び4では20%と改善され、長寿命化がなされた。
性のある三次元多孔質材料の両面に水を通過させず、水
蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着し、端部を熱融着ま
たは封着した三層構造体を用い、三次元多孔質材料の空
孔部に給水しながら透湿膜の外表面に乾燥空気を流通し
て加湿する透湿膜式加湿エレメントにおいて、三次元多
孔質材料の空孔部にイオン交換樹脂を担持させ、加湿水
を軟水化するので、溶存カルシウムイオンを除去あるい
はナトリウムイオンに交換することにより加湿水を軟水
化して、透湿膜内面に析出する溶存物質を低減すること
ができ、加湿性能の維持、長寿命化を実現でる効果が得
られる。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料としてイオン交換繊
維を用い、加湿水を軟水化するので、透湿膜内面に析出
する溶存物質を低減することができ、加湿性能の維持、
長寿命化を実現できる効果が得られる。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料として親水性繊維を
用い、加湿水に溶存する無機イオンを該親水性繊維に析
出させるので、透湿膜内面に析出する溶存物質を低減す
ることができ、加湿性能の維持、長寿命化を実現できる
効果が得られる。
面に水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点
接着し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用
い、三次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の
外表面に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレ
メントにおいて、三次元多孔質材料として表面を親水化
した繊維を用い、加湿水に溶存する無機イオンを該親水
性繊維に析出させるので、透湿膜内面に析出する溶存物
質を低減することができ、加湿性能の維持、長寿命化を
実現できる効果が得られる。
レメントの三層構造体を示す概要図である。
レメントの三層構造体を示す概要図である。
る透湿膜式加湿エレメントの三層構造体を示す概要図で
ある。
定するプラスチック枠を示す概要図である。
示す概略図である。
概略図である。
ズ状イオン交換樹脂、4 透湿膜、 5 給水口、 6
接着部、 7 イオン交換繊維、 8 熱融着部、
9 親水性織布、 10 プラスチック枠、 11 リ
ブ。
Claims (4)
- 【請求項1】 通水性のある三次元多孔質材料の両面に
水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着
し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用い、三
次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の外表面
に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレメント
において、三次元多孔質材料の空孔部にイオン交換樹脂
を担持させ、加湿水を軟水化することを特徴とする透湿
膜式加湿エレメント。 - 【請求項2】 通水性のある三次元多孔質材料の両面に
水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着
し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用い、三
次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の外表面
に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレメント
において、三次元多孔質材料としてイオン交換繊維を用
い、加湿水を軟水化することを特徴とする透湿膜式加湿
エレメント。 - 【請求項3】 通水性のある三次元多孔質材料の両面に
水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着
し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用い、三
次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の外表面
に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレメント
において、三次元多孔質材料として親水性繊維を用い、
加湿水に溶存する無機イオンを該親水性繊維に析出させ
ることを特徴とする透湿膜式加湿エレメント。 - 【請求項4】 通水性のある三次元多孔質材料の両面に
水を通過させず、水蒸気を通過させ得る透湿膜を点接着
し、端部を熱融着または封着した三層構造体を用い、三
次元多孔質材料の空孔部に給水しながら透湿膜の外表面
に乾燥空気を流通して加湿する透湿膜式加湿エレメント
において、三次元多孔質材料として表面を親水化した繊
維を用い、加湿水に溶存する無機イオンを該親水性繊維
に析出させることを特徴とする透湿膜式加湿エレメン
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34611497A JPH11173609A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 透湿膜式加湿エレメント |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34611497A JPH11173609A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 透湿膜式加湿エレメント |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11173609A true JPH11173609A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18381239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34611497A Pending JPH11173609A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 透湿膜式加湿エレメント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11173609A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR101671164B1 (ko) * | 2015-06-24 | 2016-11-02 | 엠아이엠 세라믹스(주) | 과압방지부재를 구비한 유체 순환식 난방장치 |
CN115628491A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种湿帘组件和加湿装置 |
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1997
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