JPS592531B2 - ツ−・ステ−ジ空気清浄器の安全フィルタ汚染防止法及び主フィルタ - Google Patents

ツ−・ステ−ジ空気清浄器の安全フィルタ汚染防止法及び主フィルタ

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JPS592531B2
JPS592531B2 JP53061748A JP6174878A JPS592531B2 JP S592531 B2 JPS592531 B2 JP S592531B2 JP 53061748 A JP53061748 A JP 53061748A JP 6174878 A JP6174878 A JP 6174878A JP S592531 B2 JPS592531 B2 JP S592531B2
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air
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気清浄器の分野、ことに比較的大きい粒子
を除く第1の遠心清浄段すなわち予備清浄器とろ過手段
が、内側の安全フィルタを囲む外側の主フィルタを含む
第2のろ過膜とを備えたツー・ステージ空気清浄器に関
する。
このような空気清浄器においては空気清浄器を通るとき
の圧力降下を定める主な要因は、出口穴の寸法である。
この穴はろ過手段の最小の部品の寸法より大きくないか
ら、所望の低い圧力降下は、空気清浄器全体の増大した
寸法を犠牲にして得られることが多い。
この要因は、遠心清浄段の有効性が、ろ過手段の外側と
、比較的大きい粒子用の収集装置の付近とで利用できる
空気の容積の関数であることによって、さらに複雑にな
る。
本発明は、空気清浄器を通るときの圧力降下と予備清浄
器の有効性とを、主フィルタ及び安全フィルタの形状を
変え、これ等のフィルタを円すい形にし、清浄器出口穴
から遠ざかる向きにテーパを付けることにより、共に改
善する。
この場合出口穴の利用できる直径と、粒子収集装置の付
近の主フィルタ及び清浄器ハウジング間の容積とが、任
意の与えられたハウジング直径に対し共に最大になる。
又この構造では、主フィルタとハウジングの端部との間
に改良した密封部を備え、空気清浄器の入口から出口に
空気が少くとも安全フィルタを通過しなければ流れない
ようにする。
又この新規な密封部は、フィルタが取り出されるときに
、ハウジング壁から汚れを清掃して除く作用をする。
又本発明によれば、安全フィルタのようなろ過手段の挿
入及び取出しが、工具を使用することなく、一層簡単に
、迅速に、かつ確実にできる新規な構造を具体化できる
以下本発明による安全フィルタの汚染を防ぐ汚染防止法
及び主フィルタの実施例を添付図面について詳細に説明
する。
図示のように本発明による空気清浄器10は、軸線12
のまわりにほぼ円筒形であり、閉じた端部13及び開い
た端部14の間に延びるハウジング11を備えている。
ハウジング11は、閉じた端部13の近くに横穴すなわ
ち空気流入用の穴15を備えている。
横穴すなわち空気流入用の穴15に、普通の入口連結部
片16を取付ける。
閉じた端部13は、環状の内向きの段20と、連結管2
2を取付けた軸線方向流出穴21とを形成し恒久的閉鎖
部片1Tを備えている。
支持わく23は、連結管22の内側26に固定するよう
に広がる1対の脚部24.25を備えている。
支持わく23は、軸線12に沿って延び、軸線方向外側
のねじ部片27に終っている。
ねじ部片27は、安全フィルタ30及び主フィルタ31
から成るろ過手段用の外側支持部片として作用する。
安全フィルタ30は、軸線12に合致する対称中心軸線
を持つ穴あき中空体32を備えている。
中空体32は、円筒形でなくて円すい形である。
中空体32は、閉鎖部片17の付近の最大直径から、ね
じ部片27の付近の最小直径までテーパを付けである。
安全フィルタ30の大きい方の端部を、支持わく23の
各脚部にはまるような内径を持つ環状の取付部片33内
に取付ける。
取付部片33は、穴21のまわりを閉鎖部片17に対し
密封するように、弾性環34を支えている。
安全フィルタ30の小さい方の端部を、円板35に取付
ける。
円板35は、ねじ部片27と、ねじ部片27にねじ込ん
だちょうナツト37の肩部とを通すための中心穴36を
除いて安全フィルタ30の端部を閉じる。
ちょうナツト37は、安全フィルタ30をハウジング1
1内に同軸に密封して固定するように締付ける。
主フィルタ31も、又円すい形であって、閉鎖部片17
の付近の最大直径から、ねじ部片27の付近の最小直径
までテーパを付けである。
便宜上2個のフィルタ30.31は同じ頂角を持つ。
主フィルタ31は、空気を通すように大きい穴を形成し
た内側保護シート42及び外側保護シート43の間のひ
だをつけた紙すなわちひだつけ紙41かう成るフィルタ
・エレメントすなわちろ週休40を備えている。
円すい形の形状のために、軸線12を通る各平面の円す
い表面との交さにより生ずる各直線に沿う各ひだは、主
フィルタ31の大きい方の端部の付近の方が一層開放し
ている。
ろ週休40の小さい方の端部を、円板44に取付ける。
円板44は、ねじ部片27と、ねじ部片27にねじ込ん
だ第2のちょうナツト46の肩部とを通すための中心穴
45を除いてフィルタ端部を閉じる。
ろ週休40の大きい方の端部は、閉鎖部片1T及び段2
0にそれぞれ連関するように、弾性部分51.52を持
つ環状の取付部片50内に成形される。
取付部片50は又、次に述べる目的でハウジング11の
環状壁に弾性的に接触する外向きの唇状部53を備えて
いる。
穴15がら空気清浄器10に入る空気が、多孔のフィル
タ面に直接には当たらないように、円すい形のそらせ板
55は、ろ週休40の大きい方の端部付近のろ週休部分
を囲む。
そらせ板55は、取付部片50を成形する前にろ週休4
0の端部に取付けである。
そらせ板55は、その位置決めに役立つ出張り56と、
成形品を通し良好な支持作用をする穴57とを備えてい
る。
そらせ板55は、ろ週休40より小さい頂角を持ち、空
気がそらせ板55の内側で第1図の右方から軸線方向に
移動できるようにしである。
そしてフィルタの有効な清浄区域は実質的に減小しない
そらせ板55には、その取付部片50から遠い方の端部
において、差込継手60が形成され、別個に成形したフ
ィン組合わせ62内の組合う継手(mating jo
int) 51に連関するようにしである。
フィン組合わせ62は、軸線12に関係的に斜めに延び
る複数の羽根すなわちフィン63を備えている。
フィン63の主な目的は、各フィン63を経てほぼ軸線
方向に流通する空気を渦巻き運動させることである。
この場合、空気に含まれた比較的大きい粒子をハウジン
グ11の内面に外向きに移動させ、次いでハウジング内
面のまわりにその開いた端部14に向いつる巻状に移動
させる遠心力が生ずる。
又各フィン63は、円板44を動かし穴45をねじ部片
2Tに整合させている間に、主フィルタ31をほぼ心合
わせした状態に保持する第2の目的を果す。
次いでちょうナツト46の締付けにより、主フィルタ3
1をハウジング11内に同軸に位置した状態に保持する
ハウジング11の開いた端部14は、端部のまわりにビ
ード71を持つ取りはずし自在な端部キャップ70によ
り閉じである。
第2のビードT2は、ハウジング11の開いた端部14
の付近に形成しである。
締付環73は、ビード72をO半環73aに向って引張
り端部キャップ10をハウジング11に保持する。
締付環73は、別のビード74によりハウジング11に
沿い軸線方向に位置させられ、適当な締付部片75によ
り締められる。
端部キャップ70は環状の仕切76を備えている。
内部杯状体78のリム77の寸法を、仕切76の内側唇
状部80と、円板44の外側リム81との間にはまる大
きさにし、これ等の間に空気が流れないようにしである
仕切76の外側リムの付近に区分穴82を形成し、ハウ
ジング11の内側に沿いつる巻状に移動ず′る粒子が杯
状体10内に入り捕捉されるようにしである。
内部杯状体78のリム71の唇状部83は、フィルタ3
1の一部のまわりに、これから間隔を隔てて軸線方向に
延び、主フィルタ31の小さい端部を通る空気流がキャ
ップ70内への粒子の運動に直接には作用しないように
しである。
第6図、第7図及び第8図に示すように第4図に明示す
る唇状部を備えていない空気清浄器110は、軸線11
2のまわりにほぼ円筒形であり、閉じた端部113及び
開いた端部114の間に延びるハウジング111を備え
ている。
ハウジング111はその閉じた端部113の付近に、普
通の入口連結部片116を取付けた横穴115を備えて
いる。
閉じた端部113は、環状の内向きの段120と連結管
122を固定した軸線方向の穴121とを持つ恒久的閉
鎖部片117を備えている。
支持わく123は、連結管122の内側126に固定す
るように広がる1対の脚部124,125を備えている
支持わく123は、軸線112に沿って延び、軸線方向
部片127に終っている。
軸線方向部片127はその外端部12Bに外ねじを切っ
である。
外端部128は安全フィルタ130及び主フィルタ13
1の外側支持体として作用する。
安全フィルタ130は、軸線112に合致する対称中心
軸線を持つ中空の多孔体132から成っている。
多孔体132は、円すい形であり、閉鎖部片117の付
近の最大直径から軸線方向部片127の付近の最小直径
までテーパを付けである。
安全フィルタ130の大きい方の端部は、支持わく12
3の各脚部のまわりにはまる内径を持つ第1の弾性の環
状取付部片133内に成形されている。
環状取付部片133の半径方向内向きのおう入面は、中
間の内向きに開放した形の円周方向に走るみぞすなわち
円周方向みぞ133aを持ち、連結管122の内端部の
ビード122aに取りはずし自在に連関する。
斜切部133bにより、ビード122aに対するフィル
タの位置決めを簡単にする。
環状取付部片133の軸線方向外側端部は、扁平な表面
133Cを持ち、円周方向みぞ133a及びビード12
2aが互に連関したときに、穴121のまわりで端部閉
鎖部片117に密封作用を伴って連関し、又半径方向外
向きに延びる唇状部134を備えている。
多孔体132の小さい方の端部は、円板135内に成形
されている。
円板135は、軸線方向部片127を通すための中心穴
136を除いて安全フィルタ130の端部を閉じ、弾性
締付部片137により軸線方向部片127に対し密封し
た軸線方向に延びる弾性唇状・部138を備えている。
主フィルタ131も又円すい形であり、閉鎖部片117
の付近の最大直径から軸線方向部片127の付近の最小
直径までテーパを付けである。
通常2個のフィルタ130,131が同じ頂角を持つ。
主フィルタ131は、空気を通すように大きい穴を持つ
内側保護シート142及び外側保護シート143の間の
ひだつけ紙141から作った本体140を備えている。
円すい形の形状のために軸線112を通る各平面の円す
い表面との交さにより生ずる直線に沿うひだは主フィル
タ131の大きい方の端部の付近の方が一層間いている
本体140はその小さい方の端部は、第1及び第2の弾
性部分147a、148を持つ第1の取付部片147内
に成形されている。
又取付部片147内に、通常同じ頂角を持ち表面142
から半径方向に間隔を隔てた軸線方向に短い円すい形し
やべ)部片149が成形されている。
本体140の大きい方の端部は、端部閉鎖部片111に
連関する弾性部分151と、それぞれ端部閉鎖部片11
7の環状の段120及び環状取付部片133の唇状部1
34に連関する別の各弾性部分152a。
152bとを持つ第2の環状の取付部片150内に成形
されている。
空気清浄器110に穴115から入る空気が多孔のフィ
ルタ面に直接には衝突しないように円すい形そらせ板1
55が本体140の大きい方の端部付近の部分を囲んで
いる。
そらせ板155は、取付部片150内に成形され、本体
140より小さい頂角を持ち、空気がそらせ板155の
内側を第6図の右方から軸線方向に流動できるようにし
である。
そして主フィルタ131の有効清浄面積は実質的に減少
しない。
そらせ板155の取付部片150から遠い方の端部に、
軸線112に関係的に斜めに延びる複数のフィン163
を設けである。
フィン163の主な目的は、これ等を経てほぼ軸線方向
に流通する空気を渦巻き運動させることである。
この場合、比較的大きい空気含有粒子がハウジング11
1の内面まで外向きに移動し、次いでこの内面のまわり
につる巻状にその開いた端部に向って移動するようにす
る遠心力を生ずる。
又各フィン163は、主フィルタ131をハウジング1
11内にその開いた端部を閉じる間にほぼ心合わせして
保持する第2の目的にも役立つ。
このことは、ハウジング111の端部のビード172に
連関するように外側環状みぞ171を持つ取りはずし自
在な閉鎖部片170によってできる。
この接合部を、ガスケツN73aにより密封する。
閉鎖部片170に、段185を持つ環状みぞ184を形
成し、取付部片147の部分148゜147aのそれぞ
れに閉鎖部片170が密封状態で連関するようにしであ
る。
又閉鎖部片110に、軸線方向部片127とちょうナツ
ト188の肩部181とを通すように中心穴186を形
成する。
ハウジング111の開いた端部の付近に、遠心作用によ
り分離した粒状物を受けるように横方向流出管190を
設けである。
当業界にはよく知られているように、流出管190には
、ハウジング111内にあまり空気を流入させないでた
とえば振動により、流出管190内に集まる粒状物の重
力による放出のできる排出弁192を設けである。
以下本発明空気清浄器の作用について述べる。
使用に当たり、第1図、第2図、第3図、第4図及び第
5図に示した空気清浄器10は、空気流管路内に挿入さ
れ、成る粒度範囲の望ましくない粒状物を含む空気が空
気清浄器10に対し入口連結部片16から入り、連結管
22から出るようにしである。
安全フィルタ30の弾性環34が端部閉鎖部片11に当
たり安全フィルタ30の穴36がねじ部片27に沿って
通るように安全フィルタ30を支持わく23に沿いハウ
ジング11内に挿入し、そしてちょうナツト37を締付
ける。
唇状部53及びフィン63がハウジング11の内側に連
関して取付部片50の弾性部分51.52がそれぞれ閉
鎖部片17及び段20に衝合するまで、主フィルタ31
をハウジング11内にすべり込ませ、主フィルタ31の
穴45が部片21に沿って通るようにする。
そしてちょうナツト46を締付ける。
端部キャップ10から粒状物をからにすることができる
ように取りはずしておいた内部杯状体18を、端部キャ
ップ70内の仕切76内にふたたび挿入する。
そして端部キャップ70をハウジング11に当てがい、
フィルタ端部の空間を密封し、環73及び締付部片15
により固定する。
このようにして各フィルタ30.31を通る以外には、
入口連結部片16から連結管22に空気が流れなくなる
リム77、唇状部80及び外側リム81で2重の密封が
行われ、又ハウジング11及び唇状部53と、弾性部分
52及び段20と、弾性部分51及び閉鎖部片17と、
弾性環34及び閉鎖部片17とで4重の密封ができる。
このようにして空気清浄器10は、これを経て空気を吸
引することにより行われる動作を始めることができる。
入口連結部片16に入る空気は、そらせ板55に当たり
、したがって各粒子はろ過回内には押込まれない。
空気は、第1図の右方に流れ、フィン63により円周方
向の運動成分が生ずる。
この運動成分により比較的大きい粒子は、外向きにハウ
ジング11まで進み、これ等の粒子が仕切76に達し、
穴82を経て端部キャップ70内にはいるまで、ハウジ
ング11のまわりにつる巻状に流れる。
比較的小さい粒子を含む空気は、主フィルタ31の軸線
方向の中央部分を経て半径方向に進み、又そらせ板55
及び杯状体唇状部83の下側を軸線方向に流れ、実際上
主フィルタ31の全表面が動作するようになる。
空気は、主フィルタ31を通過後に、安全フィルタ30
を通り、次いで出口連結管22を流通する。
新しい主フィルタ31を取付けると、粒状物は安全フィ
ルタ30にほとんど達しない。
使用時限の増すのに伴って、主フィルタ31の多数の孔
には、粒状物が次々に詰まるようになり、空気清浄器1
0内の圧力降下が望ましくないレベルに達する。
この場合には、空気清浄器10を通る空気の流れをしゃ
断し、締付環73を釈放し、端部キャップ70を取りは
ずし、ちょうナツト46をはずして主フィルタ31を取
換える必要がある。
使用した主フィルタをハウジング11から引出す際に、
唇状部53は内壁にたまった粒子を内壁からかき取り、
これ等の粒子をハウジング11から押出す。
安全フィルタ30を検査すると通常良好な状態にあるこ
とが分る。
良好でなければちょうナツト37をはずして、安全フィ
ルタ30を交換する。
安全フィルタ30が満足できる通常の場合には、出口連
結管22が大気に開放されるときがなくて、安全フィル
タ30により保護され従ってフィルタ30が安全フィル
タと呼ばれるわけである。
空気清浄器10を再組立てする前に、内部杯状体78を
端部キャップ70から取りはずし、たまった粒状物をか
らにする。
再組立ては分解の逆であり、端部キャップ70内に杯状
体78をふたたび入れることにより始まり、締付環73
の締付部片75の締付けによって終り、空気をふたたび
流通させる。
空気清浄器110を、空気流路内に挿入することにより
、成る粒度範囲の望ましくない粒状物を含む空気が、清
浄器110に入口連結部片116から入り、連結管12
2から出る。
軸線方向部片127が穴136を貫通し、斜切部133
bによりビー西22aをみぞ133a内に案内するよう
に、安全フィルタ130をハウジング111内に支持わ
く123に沿って挿入する。
安全フィルタ130を強く所定の場所に押付け、クラン
プ137を広げ、唇状部138に沿って通し収縮させる
フィン163を作動の案内に役立てながら取付部片15
0がもはや挿入されなくなるまで、主フィルタ131を
このようにしてハウジング111内にすべり込ませる。
この場合フィルタを通る以外には入口連結部片116か
ら出口連結管122への流通が生じない。
弾性部分147a及び段185と、弾性部分148及び
環状みぞ184と、締付部片137及び唇状部138と
で3重の密封が行われ、又弾性部分152a及び段12
0と、弾性部分151及び閉鎖部片117と、弾性部分
152b及び唇状部134と、表面133c及び閉鎖部
片117と、円周方向みぞ133a及びビード122a
とで5重の密封が行われる。
取付部片150が唇状部134を閉鎖部片117に押付
ける構造はとくに望ましい。
その理由は、この構造が弾性部分152b及び唇状部1
34間の密封を保つと共に、みぞ133a及びビード1
22a間のはまりあいを、安全フィルタ130の取りは
ずし及び交換が容易にできるように充分にゆるめること
ができるからである。
空気清浄器110はこのようにして、空気清浄器110
を経て空気を吸引することにより行われる動作を始める
ことができる。
入口連結部片116に入る空気は、そらせ部片155に
当たり、したがって粒子はフィルタ面には押込まれない
空気は、第6図の右方に流れ、フィン163により円周
方向の運動成分を生ずる。
この運動成分により比較的大きい粒子を外向きにハウジ
ング111に進ませ、これ等の粒子が穴189を経て横
方向流出管190内に入るまで、ハウジング111のま
わりにつる巻状に流れる。
比較的小さい粒子を含む空気は、フィルタ121の軸線
方向中央部分を経て半径方向に進み、又そらせ板155
及びしやへい部片149の下側を軸線方向に流れ、実際
上主フィルタ131の全表面が作用するようになる。
空気は、主フィルタ131を通過後に安全フィルタ13
0を通り、次いで出口連結管122に流れる。
新しい主フィルタ131を取付けると、粒状物゛は安全
フィルタ130にほとんど達しない。
使用時限が増すに伴い、主フィルタ131の多数の孔が
粒状物で次々に詰まるようになり、空気清浄器110内
の圧力降下が望ましくないレベルになる。
この状態になると、空気清浄器110への空気の流れを
しゃ断し、ちょうナツト188及び閉鎖部片170をは
ずし、次いで主フィルタ131を交換のために取出すこ
とが必要である。
安全フィルタ130を検査し、通常は満足の得られる状
態にあることが認められる。
このような状態になければ、クランプ131をはずし安
全フィルタ130を取換える。
安全フィルタ130が満足の得られる状態にある普通の
場合には、出口連結管122は大気に開放されるときが
なくて、安全フィルタ130により保護され、従ってフ
ィルタ130は安全フィルタと呼ばれるわけである。
空気清浄器110をふたたび組立てる前に、横方向流出
管190を検査し、その中にたまったものを取出す。
再組立ては分解の逆であり、安全フィルタの取換えで始
まりちょうナツト188の締付けに終り、空気の流れを
ふたたび生じさせる。
以上述べた所から明らかなように本発明は、任゛意のハ
ウジング全直径に対し、最低の圧力降下と最高の予備浄
化効率とが、各フィルタエレメントを円筒形形状でなく
て円すい形の形状に形成することにより得られ、主フィ
ルタを変えるときはつねにハウジングの内面を自動的に
清浄する作用と共に向上した密封作用が得られ、この向
上した密封作用と共にフィルタの容易かつ便宜な交換の
できるようにした新規な空気清浄器にある。
ビード及びみぞの原理は単に安全フィルタだけでなくて
一般的に空気清浄器構造に使うのに適合している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明空気清浄器の1実施例を一部を軸断面に
して示す側面図、第2図は第1図の清浄器を一部を横断
面にして示す端面図、第3図は第1図の清浄器のそらせ
板を拡大して示す部分斜視図、第4図及び第5図は第1
図のそれぞれ異なる要部の拡大縦断面図である。 第6図は第4図に明示する唇状部を備えていない空気清
浄器を一部を軸断面にして示す側面図、第1図は第6図
の清浄器を一部を横断面にして示す端面図、第8図は第
6図の清浄器のフィルタの斜視図である。 10・・・・・・空気清浄器、11・・・・・・ハウジ
ング、12・・・・・・軸線、13・・・・・・閉じた
端部、14・・・・・・開いた端部、15・・・・・・
横穴、16・・・・・・入口連結部片、21・・・・・
・流出穴、22・・・・・・連結管、23・・・・・・
支持わく、30・・・・・・安全フィルタ、31・・・
・・・主フィルタ、34・・・・・・弾性環、44・・
・・・・円板、50・・・・・・取付部片、51,52
・・・・・・弾性部分、53・・・・・・唇状部、55
・・・・・・そらせ板、63・・・・・・フィン、77
・・・・・・リム、80・・・・・・内側唇状部、81
・・・・・・外側リム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内側の安全フィルタを囲む主フィルタを交換のため
    に取出すのに付随して、(イ)ハウジングの内面を軸線
    方向にかき取り、(0)このハウジングの壁からこのよ
    うにして取除いた物質を、軸線方向に移動させることか
    ら成る、ツー・ステージ空気清浄器のハウジング内の内
    側の安全フィルタの汚染を防ぐ汚染防止法。 2 空気流入用の穴を持つハウジングを備えたツー・ス
    テージ空気清浄器用主フィルタにおいて、(イ)半径方
    向対称軸線を持つ円すい台の形を持ち、前記軸線を通る
    各平面により前記円すい台上に定められる各直線に整合
    するようにひだをつけられ、これ等のひだが小さい方の
    端部におけるよりも大きい方の端部において一層開くよ
    うにした多孔性の紙により構成したフィルタ・エレメン
    トと、(0)このフィルタ・エレメントの大きい方の端
    部ヲ囲み、この大きい方の端部から軸線方向内向きにテ
    ーパを付けたそらせ板と、(ハ)前記空気流入用の穴か
    ら軸線方向に間隔を置いて、前記そらせ板の小さい方の
    端部付近において、このそらせ板に取り付けられ、前記
    ハウジングの軸線に対して斜めにかつ前記ハウジングの
    方に向って外向きに延びる複数の羽根と、に)半径方向
    に外向きに延び前記ハウジングの内面に弾性的に接触す
    る唇状部を持ち、前記フィルタ・エレメントの大きい方
    の端部に形成され、前記そらせ板の大きい方の端部を埋
    め込んでいる環状の弾性部片と、(羽前記フィルタ・エ
    レメントの小さい方の端部をふさぎ、軸線方向取付部片
    として作用するように中心に穴を形成した円板を含む手
    段とを包含する、ツー・ステージ空気清浄器用主フィル
    タ。
JP53061748A 1977-05-25 1978-05-25 ツ−・ステ−ジ空気清浄器の安全フィルタ汚染防止法及び主フィルタ Expired JPS592531B2 (ja)

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US000000800232 1977-05-25
US05/800,192 US4135899A (en) 1977-05-25 1977-05-25 Safety filter for air cleaner
US000000800192 1977-05-25

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