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Einsatzgebiet des Gebrauchsmusters
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Dieses Gebrauchsmuster bezieht sich auf Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele, insbesondere deren Gestaltung.
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Stand der Technik
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In den letzten Jahren ist das Interesse an der Reinigung, bzw. Desodorierung der Innenräume gestiegen. Die Wirksamkeit der Luftreinigung und Desodorierung hängt von der Art der Schmutzstoffe und ihrer Konzentration ab. Zur Luftreinigung und Desodorierung werden Materialien mit guten Adsorptionseigenschaften verwendet, eine der bekanntesten dieser Materialien ist Aktivkohle, die verschiedene Formen hat, wie z. B. Kohlepulver, Granulat, bzw. Extrudat.
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Aktivkohle hat wegen ihrer Porosität und ihrer großen spezifischen Oberfläche gute adsorbierende Eigenschaften, deshalb wird sie in der pharmazeutischen Industrie, in der industriellen Reinigung, aber auch in Haushalten und Kosmetikindustrie eingesetzt. Die adsorbierende Eigenschaft von Aktivkohle wird z.B. in der Medizin bei der Verwendung von Kohletabletten genutzt; in der Industrie zur Luft-, Gas- oder Wasserreinigung; in Haushaltsabzugshauben oder Filtersystemen, die an Leitungswasser angeschlossen sind (im Allgemeinen zur Vor- und Nachfiltration verwendet). Weitere Anwendungen im Haushalt sind desodorierende Abfallbehälter, Kühlschränke und Einlegesohlen sowie die Verwendung als Bestandteil von Kosmetika wie Zahnpasta, Peelings und Deodorants.
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Die bekanntesten Komponenten für die Herstellung von Aktivkohle sind im Allgemeinen kohlenstoffreiche Materialien wie z.B. Steinkohle und Holz, aber auch aus Steinobstsamen wie Kokosnuss kann hochwertige Aktivkohle gewonnen werden. Die spezifische Oberfläche von Aktivkohle liegt zwischen ca. 500-1500 m2/g, aber auch Aktivkohle mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 3000 m2/g kann vorkommen. Neben der spezifischen Oberfläche trägt auch die Porengröße zur Adsorptionseffizienz von Aktivkohle bei.
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Nach dem Stand der Technik sind mehrere Filter bzw. Geräte bekannt, bei denen Aktivkohle zur Reinigung der Luft oder des Wasserstroms eingesetzt wird.
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Die Patentanmeldung Nr.
WO18102069A1 beschreibt Filter, die flüchtige organische Verbindungen wie z.B. Formaldehyd aus der strömenden Luft oder Gasen entfernen können. Als Adsorptionsmittel wird z. B. mit Manganoxid imprägnierte Aktivkohle verwendet.
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In der Patentanmeldung Nr.
US2019389740 AA wird ein Wasserreinigungsfilter beschrieben, der Folgendes beinhaltet:
- ein Filtergehäuse mit einem Einlass und Auslass für den Wasserfluss; Filtermodul, das sich im Filtergehäuse befindet und durch das der Strom der zu reinigenden Flüssigkeit fließt. Eine der Komponenten des Materials des Filtermoduls ist Aktivkohle.
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In der Patentanmeldung Nr.
US2011129603 AA geht es um ein luftdurchlässiges Filtermedium, das eine luftdurchlässige Rückplatte und ein Adsorptionsmittel enthält. Das Adsorptionsmittel ist zumindest teilweise in die luftdurchlässige Rückplatte eingebettet. Das hier verwendete Adsorptionsmittel kann zum Beispiel unter anderem aus Aktivkohlefasern, Aktivkohlepartikeln, Gemischen aus Aktivkohlefasern und Aktivkohlepartikeln bestehen.
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Die Patentanmeldung Nr.
US2020360559 AA bezieht sich insbesondere auf eine Aktivkohleplatte zur Luftreinigung, die flüchtige organische Verbindungen (wie z. B. Toluol) im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs entfernen kann. Die Aktivkohlenplatte für die Luftreinigung enthält Aktivkohlefaser, Aktivkohle in körniger oder pulverförmiger Form und fibrillierte Fasern.
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Lösungen entsprechend dem Stand der Technik gelten für Aktivkohlefilter, bzw. Filtergeräte, die die Adsorption von organischen oder anorganischen Verbindungen erzielen, die in der Luft und/oder im Wasserstrom vorhanden sind. Der Nachteil solcher Geräte und der darin verwendeten Filter besteht darin, dass sie teurer hergestellt und betrieben werden können und ihre Platzierung und ihr Austausch auch schwieriger sind.
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Das oben beschriebene Paneel eignet sich zur Luftreinigung und/oder Desodorierung, das frei von Nachteilen gemäß dem Stand der Technik ist und in Innenräumen eingesetzt werden kann.
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Kurze Beschreibung des Gebrauchsmusters
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Der Zweck dieses Gebrauchsmusters ist ein Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel bereitzustellen, die für die Luftreinigung und/oder Desodorierung auch in statischen Umgebungen geeignet ist.
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Dieses Gebrauchsmuster beruht auf der Erkenntnis, dass die auf einer Platte fixierte Aktivkohle in geringem Umfang zur Reinigung und/oder Desodorierung der Raumluft geeignet ist, ohne dass sie in komplexe Geräte integriert oder Luftströmungshilfe eingesetzt werden müssen.
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Gemäß der obigen Erkenntnis bezieht sich dieses Muster auf ein Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel, die Aktivkohle als Adsorptionsmittel enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Platte und auf der Oberfläche der Platte befestigte Aktivkohle enthält.
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Einige vorteilhafte Modelle des Musters sind in den Unteransprüchen definiert.
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Ausführliche Beschreibung des Gebrauchsmusters
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Das Gebrauchsmuster wird im Folgenden laut den beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, die die vorteilhaften Modelle des Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels entsprechend dem Muster zeigen.
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In den Zeichnungen
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- in wird eine axonometrische Darstellung des Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels gemäß dem Muster gezeigt, wo auf die Holzplatte Aktivkohle als Granulat fixiert wurde;
- in wird eine axonometrische Darstellung des Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels gemäß dem Muster gezeigt, wo auf die Metallplatte Aktivkohle in Pulverform fixiert wurde;
- in wird eine axonometrische Darstellung des Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels gemäß dem Muster gezeigt, wo auf die Keramikplatte Aktivkohle als Extrudat fixiert wurde;
- in wird eine axonometrische Darstellung des Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels gemäß dem Muster gezeigt, wo auf die Holzplatte Aktivkohle in Pulverform, als Granulat und Extrudat fixiert wurde;
- in wird auf das Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel gemäß dem Muster befestigtes Aktivkohleextrudat aus der Nähe gezeigt.
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Die zeigen das 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel gemäß dem Muster in axonometrischer Ansicht. Das 100 Reinigungs- und/oder Desodorierungspaneel enthält 1 Platte, auf der Aktivkohle befestigt ist. Die unterscheiden sich unter anderem in der Form der auf Platte 1 fixierten Aktivkohle. Aktivkohle kann in Form von Aktivkohlepulver 2 ( ), Aktivkohlegranulaten 3 ( ), Aktivkohleextrudat 4 ( ) oder Aktivkohle in Pulver-, Granulat- und Extrudatform auf Platte 1 gemischt befestigt werden ( ). Die 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele unterscheiden sich von den Modellen nach dem Stand der Technik dadurch, dass sie weder eine Luftströmungshilfe (z.B. Ventilator) enthalten, noch in einem Luftreinigungs- oder Desodorierungsgerät eingebaut sind. Die 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele funktionieren also am besten in statischen Umgebungen, wenn eine lange Kontaktzeit, bzw. eine begrenzte Menge an zu behandelnder Luft (z. B. in Innenräumen) vorhanden ist. Die 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele eignen sich zur Reduzierung von Zigarettenrauch, Lebensmittelgerüchen im Haushalt, bzw. in Abfallbehälter in der Küche und eignen sich auch zur Reduzierung chemischer Gerüche außerhalb des Haushalts, z. B. in Laboratorien oder zur Verbesserung der Luftqualität in anderen Einrichtungen.
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Unter 1 Platte versteht man vorzugsweise eine massive Platte mit einer Dicke von mindestens ca. 1 cm aus bearbeitbarem Material. Aktivkohle kann an beiden oder nur an einer Seite der Platte 1 angebracht werden, die nicht mit einer Abdeck- oder Schutzschicht bedeckt ist, d.h. Aktivkohle steht in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft. Wenn Aktivkohle nur auf eine Seite der Platte 1 befestigt wird, kann das Paneel z.B. durch Aufhängen an der Wand verwendet werden. Wenn Aktivkohle auf beide Seiten der Platte 1 aufgetragen wird, bleiben beide Seiten der Platte im Innenraum frei, z. B. von der Decke abgehängt (siehe ).
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Aktivkohle kann an 1 Platte befestigt werden, wodurch verschiedene Formen, Muster und/oder Texte gezeichnet werden, d.h. die 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele können auch als Designelemente funktionieren. In einem solchen Fall wird die Farbe von Platte 1 bewusst unter Berücksichtigung der Tatsache ausgewählt, dass Aktivkohle eine schwarze Farbe hat. Die richtige Auswahl der Textur von Platte 1 gibt auch viele Möglichkeiten für Kreativität, die Platte 1 kann z.B. aus Kork, Beton bestehen oder eine Spiegeloberfläche enthalten, sie kann auch aus Trockennudeln (z.B. Lasagne-Teigblatt), gepressten Pflanzen (Feldblumen), Kokosbast hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Oberfläche der Platte eine Darstellung (Foto, Grafik) enthalten, die sich dem Aktivkohlemuster anpasst.
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Paneel 100 nach dem Muster können optional mit einem Rahmen, einer Vorrichtung zum Aufhängen, Beleuchtung ausgestattet werden.
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Die im Muster verwendete Aktivkohle kann z.B. aus Kokosnuss, Holz oder Steinkohle stammen. Man spricht über Aktivkohlepulver 2, wenn der Durchmesser des Korns der Aktivkohle ca. 20 µm beträgt oder in diese Größenordnung fällt, die durch Mahlen hergestellt wird. Unter Aktivkohlegranulaten 3 verstehen wir körnige Aktivkohle mit einem Partikeldurchmesser von ca. 1-3 mm, die durch Trockengranulation hergestellt wird. Aktivkohle-Extrudat 4 wird durch Pressen des Aktivkohlepulvers hergestellt, nach dem vorliegenden Muster ist seine Form zylindrisch, sein Durchmesser beträgt ca. 4 mm und seine Länge beträgt ca. 5-10 mm. In gemischter Aktivkohle kommen mindestens zwei von Aktivkohlen in Form von Pulver, Granulat und Extrudat in beliebigen Mengen vor. Für einen Fachmann ist klar, dass die für die Zwecke dieses Musters verwendete Aktivkohle auch in anderen Formen vorliegen oder von den oben genannten Abmessungen abweichen kann. Wenn im Rahmen dieses Musters ein Zahlwert erwähnt wird, wird darunter verstanden, dass die letzte Ziffer der gegebenen Zahl die Genauigkeit dieses Wertes gemäß den Rundungsregeln angibt. So meinen wir zum Beispiel für 20 µm den Bereich von 19,5 - 20,4 µm.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform enthalten 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele Aktivkohle auf nur einer Seite von Platte 1, die Aktivkohle in Pulver-, Granulat-, Extrudatform hat oder gemischt sein kann. In diesem Fall können die 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele sogar an die Wand gehängt werden.
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Aktivkohle wird auf Platte 1 der 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneelen geklebt, der dafür benötigte Klebstoff kann auf Stärke-, Saccharose- und Wasserbasis sein (z.B. Bastelkleber (perfect ideaz)). Bei der Gestaltung, bzw. Herstellung von 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneelen bevorzugen wir nachhaltige und umweltfreundliche Materialien, wie es bei Klebstoff der Fall ist. Während der Befestigung der Aktivkohle wird unter Berücksichtigung der zu bildenden Form Klebstoff auf Platte 1 aufgetragen. Darüber wird Aktivkohle gesprüht (z.B. 2 Aktivkohlepulver und 3 Aktivkohlegranulate) oder, wie bei 4 Aktivkohleextrudaten, kann sie gestreut, gestellt und/oder gelegt werden.
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Die spezifische Oberfläche der Aktivkohle, die an Platte 1 der 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele befestigt werden soll, liegt zwischen 500 und 1500 m2/g, vorzugsweise zwischen 800 und 1300 m2/g, besonders bevorzugt zwischen 950 und 1050 m2/g, am besten 1000 m2/g. Für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass je größer die spezifische Oberfläche der Aktivkohle ist, die bei der Herstellung von 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneelen gemäß diesem Muster verwendet wird, desto effizienter 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele zur Luftreinigung und/oder Desodorierung sind. Neben der spezifischen Oberfläche trägt auch die Porengröße zur Adsorptionseffizienz von Aktivkohle bei. Abhängig von der Größe der zu adsorbierenden Substanz wird das Ausgangsmaterial für die Aktivkohle entsprechend ausgewählt. Die Poren von Aktivkohle kann mikro-, meso- bzw. makroporös sein. So ist Aktivkohle aus Kokosnüssen reich an Mikroporen, Aktivkohle aus Holz ist meist mesoporös, und Aktivkohle aus Steinkohle im Allgemeinen reich an Makroporen. Es ist zu beachten, dass die vorstehende Aussage nicht ausschließt, dass aus Kokosnüssen hergestellte Aktivkohle keine Makroporen enthält und daher keine Makromoleküle adsorbiert. Die Porengröße von Aktivkohle bestimmt die Größe von Molekülen, die potenzielle Adsorptionswechselwirkungen mit Aktivkohle aufweisen, daher lohnt es sich, die Art der zu verwendenden Aktivkohle laut der Verunreinigung am Einsatzort auszuwählen. So eignet sich makroporöse Aktivkohle zum Beispiel für die Adsorption von Zigarettenrauch, während bei den 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneelen die Luft in der Küche eine Vielzahl von Substanzen mit unterschiedlichen Porengrößen enthalten können, so dass es ratsam ist, Aktivkohle mit einem breiten Porenbereich zu verwenden. Neben dem oben genannten physikalischen Grund (Porengröße, spezifische Oberfläche) ist es auch der heterogenen Zusammensetzung der Aktivkohle zu danken, dass Aktivkohle gute adsorbierende Eigenschaften aufweist.
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Die Größe von Platte 1 der 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele liegt zwischen 1-4 m x 1-3 m. Dieses Muster beschränkt sich aber nicht auf streng regelmäßige geometrische Formen es kann auch die Form von Kreis, Dreieck oder Amöbe haben. Laut unserer Erfahrung ist es im Allgemeinen möglich, auf einer Platte dieser Größe eine ästhetische Darstellung von Aktivkohle zu erstellen, so dass eine angemessene Menge an Aktivkohle unter Berücksichtigung der Luftmenge eines durchschnittlichen Wohnraums aufgetragen werden kann. In größeren Räumen können natürlich auch mehr und/oder größere Paneele platziert werden.
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Wenn Platte 1 des 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels eine Oberfläche von 1 m2 hat, werden 2,5 kg 4 Aktivkohleextrudat benötigt, um die Oberfläche von Platte 1 zu bedecken. Dieses Muster ist jedoch nicht streng auf 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel mit einer Oberfläche von 1 m2 beschränkt, da die Größe von Platte 1 zum Beispiel 3 m x 4 m betragen kann, d. h. die Oberfläche von 1 Platte beträgt in diesem Fall 12 m2. In einem solchen Fall können 2,5 kg von 4 Aktivkohleextrudat pro Quadratmeter auf die Oberfläche von 1 Platte gelegt werden, d.h. für eine Oberfläche von 12 m2 beträgt diese Menge 30 kg. Für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass die Art der verwendeten Aktivkohle neben dem Extrudat auch Pulver, Granulat oder eine Kombination davon sein kann.
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Das Material für 1 Platte der 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneele wird aus der folgenden Liste ausgewählt: Hartholz, Kork, Metall, Bambus, Keramik, Stein. Bei der Wahl des Materials von 1 Platte war es wichtig, dass das Material der 1 Platte auch aus nachhaltigen Quellen stammt, umweltfreundlich, tragfähig und gleichzeitig dauerhaft ist. Die Dauerhaftigkeit von Platte 1 ist auch unter dem Gesichtspunkt wichtig, dass die Aktivkohle nach einer Zeit sättigt (letzteres hängt von der Konzentration der adsorbierten Moleküle ab), so dass sich ihre luftreinigende und desodorierende Wirkung reduziert, so dass die Aktivkohle nach einer Zeit reaktiviert werden muss. Die Erschöpfungszeit kann vor der Verwendung abgeschätzt werden: Sie hängt von der Größe des Paneels, der Menge an Aktivkohle, der Qualität und Konzentration der zu adsorbierenden Substanzen ab, es kann durch Berechnung oder empirisch von einem Fachmann bestimmt werden. Die erschöpfte Aktivkohle kann leicht von Platte 1 entfernt werden, die nach der Reaktivierung (Entfernung von Verunreinigungen und flüchtigen Komponenten von der Oberfläche der Aktivkohle) wieder verwendet werden kann, d.h. die Herstellung von 100 Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneelen ist nachhaltig.
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1. Beispiel
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Eine Massivholzplatte 1 m x 1 m und einer Dicke von 1 cm wird zugeschnitten. Anschließend werden 1,0 kg Aktivkohleextrudat (Durchmesser: 4 mm, Länge: 1 cm) oder 1,0 kg Aktivkohlegranulat (durchschnittlicher Durchmesser der Partikel: 1-3 mm) gemischt auf die Oberfläche der Holzplatte befestigt, die Befestigungsmethode ist das Verkleben. Zum Verkleben werden 20 g Bastellkleber (perfect ideaz) verwendet. Beim Kleben wird mit Aktivkohle eine Herzform gezeichnet. Die Trocknungszeit des Klebers dauert 15 Minuten. Nach dem Trocknen kann das im Gebrauchsmuster beschriebene Luftreiniger- und/oder Desodorierungspaneel z.B. an der Wand einer Küche angebracht werden.
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Die Erschöpfungszeit des oben genannten Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels hängt von der Konzentration der zu adsorbierenden Moleküle, der Größe des gegebenen Raumes und der zu reinigenden Luftmenge ab. Das Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel kann nach der Erschöpfung zurückgesammelt werden, und die aufgetragene Aktivkohle kann nach der Entfernung von der Platte reaktiviert werden. Die Platte kann nach der Reinigung wieder verwendet werden.
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Der Vorteil der Lösung gemäß dem Muster besteht darin, dass es in der Lage ist, die Luft zu reinigen und/oder zu desodorieren, ohne dass eine elektrisch betriebene Einheit den Luftstrom erleichtert, außerdem ist ihre Konstruktion im Vergleich zu Geräten, die derzeit für ähnliche Zwecke verwendet werden, einfacher, sie kann leicht vergrößert werden und ihre Herstellung ist billiger und umweltfreundlicher.
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Durch die Reaktivierung von Aktivkohle ist die Herstellung eines Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneels nachhaltig.
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Neben seinen gesundheitlichen Vorteilen funktioniert das Luftreiniger und/oder das Desodorierungspaneel auch als Designelement des Raumes.
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Markierungsliste:
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- 1
- Platte
- 2
- Aktivkohlepulver
- 3
- Aktivkohle-Granulat
- 4
- Aktivkohle-Extrudat
- 100
- Luftreinigungs- und/oder Desodorierungspaneel.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 18102069A1 [0006]
- US 2019389740 [0007]
- US 2011129603 [0008]
- US 2020360559 [0009]