DE8231421U1 - DC FAN - Google Patents
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- DE8231421U1 DE8231421U1 DE19828231421 DE8231421U DE8231421U1 DE 8231421 U1 DE8231421 U1 DE 8231421U1 DE 19828231421 DE19828231421 DE 19828231421 DE 8231421 U DE8231421 U DE 8231421U DE 8231421 U1 DE8231421 U1 DE 8231421U1
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Description
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Papst-Mötörert GmbH & Co. KG".*: j "*. * **% s.j« 24,05,1984 7742 St4 Geörgen/SchwariW*.· '··" '*· *·■·' '·· ' DE-458GPapst-Mötörert GmbH & Co. KG ". *: J" *. * **% sj «24.05.1984 7742 St 4 Geörgen / SchwariW *. · '··"' * · * · ■ · '' ·· 'DE-458G
Die Erfindung betrifft einen Gleichstromkleinstventi 1 ator , insbesondere einen solchen zur Belüftung elektronischer oder elektrischer Apparate.The invention relates to a DC small valve 1 ator, especially one for ventilating electronic or electrical apparatus.
Es sind, zahlreiche Gleichstromkleinstventilatoren bekannt geworden, welche im allgemeinen eine polygonale Kontur, meistensc/i« eintfQuadrat/in axialer Draufsicht auf die Rotorachse haben« In einem solchen standardisierten quaderförmigen Gehäuse sind ebenso standardisierte,in quadratischer Distanz angeordnete Befestigungslöcher im Eckbereich der Quadratkontur des Gehäuses vorgesehen und im allgemeinen sind diese Gebläse als Axialgebläse ausgebildet, d.h. die Förderrichtung ist parallel zur Rotorachse des zentral im Gehäusebereich angeordneten Antriebsmotors. Nicht nur die Quadratseitenlänge des Gehäuses, sondern auch die axiale Länge des Quadersä also die Ventilatorgehäuselänge in Förderungsrichtung, ist im allgemeinen standardisiert. Numerous small DC fans have become known which generally have a polygonal contour, mostly a "square" in an axial plan view of the rotor axis and these fans are generally designed as axial fans, ie the conveying direction is parallel to the rotor axis of the drive motor arranged centrally in the housing area. Not only the square side length of the housing, but also the axial length of the cuboid - that is, the fan housing length in the conveying direction, is generally standardized.
Seit etwa 2 Jahrzehnten werden solche Ventilatoren, im allgemeinen Elektroniklüfter genannt und als Axialgebläse ausgebildet, verwendet und zwar werden sie meistens mit Wechselstrom betrieben. In letzter Zeit jedoch macht sich eine verstärkte Erfordernis nach Gleichstrombetrieb dieser Ventilatoren bemerkbar. Wechselstromantriebe für solche Ventilatoren wurden auch bei sehr kleinen Abmessungen schon bekannt, wobei hier durch Erhöhung der Frequenz eine Leistungsverbesserung erzielt wurde. .Ebenso gibt es für sehr kleine Ventilatoren bereits Gleichstromantriebe. Diese bekannten Lösungen haben jedoch eine nachteilige Lebensdauer weil sie mit Bürstenmotorenangetrieben werden oder es ist eine externe und aufwendige Elektronik nötig. ISuch fans, in general, have been around for about two decades Electronic fans called and designed as axial fans, used and they are mostly with alternating current operated. Recently, however, there has been an increasing demand for DC operation of these fans noticeable. AC drives for such fans were already known even with very small dimensions, with an improvement in performance was achieved here by increasing the frequency. There are also already for very small fans DC drives. However, these known solutions have a disadvantageous service life because they are driven by brush motors or external and complex electronics are required. I.
Papst-Mötoren GmbH & Co. KG DE-45ÖG ρ Papst-Mötoren GmbH & Co. KG DE-45ÖG ρ
St4 Geörgen/SchWärzW, 25,05,1984 ^St 4 Geörgen / SchwarzW, 25.05.1984 ^
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Der Erfindung iifegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem sehr kleinen Lüfter eine wirtschaftlich Vorteilhafte Geblaseeinheit zum Gleichstrombetrieb für sehr größe Lebensdauer, für kleinen Eigenverbrauch, für kompakte Gesamtanordnung (d.hii( daß die gesamte Antriebselektronik für den Ventilator auch im Quaderbereich untergebracht sein muß)s für hohen Gebläsewirkungsgräd, für eihe gute Förderkennlinie (Volumen pro Sekunde bei variablem Druck) und für einen mäßigen Stromverbrauch (vorzugsweise annähernd konstant mit veränderlicher Drehzahl) zu schaffen.The invention is therefore based on the object of providing an economically advantageous blower unit for direct current operation for a very small fan for a very long service life, for low internal consumption, for a compact overall arrangement (i.e. ( that the entire drive electronics for the fan must also be accommodated in the cuboid area) s for high fan efficiency, for a series of good delivery characteristics (volume per second at variable pressure) and for moderate power consumption (preferably approximately constant with variable speed).
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1 oder 2 gelöst*This task is characterized by the characteristics of the Part of claims 1 or 2 solved *
Bei einer Lösung dieser Art machen sich die Vorteile zunehmend stärker bemerkbar, je kleiner ein solches Gebläse, insbesondere ein Axialventi1ator, wird. (Jedoch ist die Anordnung nicht auf Axialgebläse beschränkt, denn der gleiche Vorteil, jedenfalls hinsichtlich der Kompaktheit des anzutreibenden Motors und der Integration der Motorelektronik in den Halterungsflansch des Motors ist in gleicher Weise erfindungsgemäß vorteilhaft anwendbar bei einem Radialgebläse sehr klein werdenden Durchmessers). Insgesamt aber •wirken die beiden Kombinationsmerkmale von Motor und derartiger Gehäusegestaltung bei sehr kleinem Ventilator, zum Beispiel unterhalb eines Quadratbereiches von 70 χ 70 mm und einer axialen Länge von 20 bis 30 mm, überaus vorteilhaft zusammen, und wirken sich stark aus. With a solution of this type, the advantages become increasingly noticeable the smaller such a fan, in particular an axial fan, becomes. (However, the arrangement is not limited to axial fans, because the same advantage, at least with regard to the compactness of the motor to be driven and the integration of the motor electronics in the mounting flange of the motor, can be used advantageously in the same way according to the invention with a radial fan of very small diameter). Overall, however, • the two combination features of the motor and such a housing design work together extremely advantageously with a very small fan, for example below a square area of 70 χ 70 mm and an axial length of 20 to 30 mm, and have a strong effect.
Denn ein derartiger Motor hat eine sehr reduzierte Elektronik, welche im Motorflansch, insbesondere bei Serienproduktion noch wirtschaftlich vorteilhaft unterbringbar ist, so daß vor allem gegenüber den bekannten Lösungen eine externe ElektronikBecause such a motor has a very reduced electronics, which are in the motor flange, especially in series production can still be accommodated in an economically advantageous manner, so that, above all, compared to the known solutions, external electronics nicht benötigt wird.is not needed.
Papst-Motoren GmbH & Co. KG DE-458GPapst-Motoren GmbH & Co. KG DE-458G
77Ί2 St, Geörgen/Schwarzw.., ** «. .... .. .2A.05.198477Ί2 St, Geörgen / Schwarzw .., ** «. .... .. .2A.05.1984
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Außerdem ist die Gehiiusegestäl tung bei einem so kleinen Ven-tilätor und vor ellem im Bereich von einem Verhältnis des Durchmessers der zentralen Antriebseifihei t zürn Laufraddurch"· messer von etwa l:2(grÖßer als 0,5)an besonders vorteilhaft. Letzteres gilt fur Axial^und Radialgebläse in gleicher Weise.In addition, the Gehiiusegestäl processing at such a small Ven-tilätor and before Ellem ranging from a ratio of the diameter of the central Antriebseifihei t Ziirn impeller "· diameter of about l:. 2 (greater than 0.5) to particularly advantageous latter applies for Axial ^ and radial fans in the same way.
In Anspruch 2 ist eine nebengeordnete Losung beschrieben, • , iWerngs.tens anqenähgrtv . . . ,In claim 2 a secondary solution is described, •, iW erng s.tens anqenähgrtv. . . ,
wobei der Strbmungskanalrdie Form einer"TerTEuridüse aufweist. Auch hier kommt die erfindungsgemäße Lösung bei Geha'useab^ Messungen unterhalb von 70 mm χ 70 mm χ 30 mm besonders Vorteilhaft zum Tragen.wherein the flow channel has the shape of a "TerTEuri nozzle. Here, too, the solution according to the invention comes from Geha'useab ^ Measurements below 70 mm 70 mm 30 mm are particularly advantageous to carry.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. It demonstrate:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Ventilator in axialer Draufsieht auf die Ausströmseite.1 shows the fan according to the invention in an axial plan view on the outflow side.
Fig. 2 den Schnitt gemäß Linie H-II in Fig. 1;FIG. 2 shows the section along line H-II in FIG. 1;
Fig. 3 den Schnitt gemäß Linie H-II in Fig. 1 durch einen erfindungsgemäßen Ventilator mit einem anderen Strömungskanalverlauf;Fig. 3 shows the section along line H-II in Fig. 1 through a fan according to the invention with another Flow channel course;
Fig. 4 ein Diagramm der Förderkennlinie eines erfindurcgsgemäßen Ventilators.4 shows a diagram of the delivery characteristic of an inventive Fan.
' Papst-Motoren GmbH & Co. KG DE-438G'Papst-Motoren GmbH & Co. KG DE-438G
7742 St. Georgen/Schwärz,^.. ,·■>.:·*· ,··,; 24.05.19847742 St. Georgen / Schwärz, ^ .., · ■> .: · * ·, ·· ,; 05/24/1984
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Ein Ventilator 1 (Fig. 1 und 2) besteht aus einem Gehäuse 2, Indessen Stege 3 über einen Flansch 4 einen zentral angeordneten f Motor 5 mit dem Gehäuse 2 verbinden. Die Stege 3 sind ausström- f seitig angeordnet, womit eine Verringerung der durch die Luft- |ϊ bewegung erzeugten Geräusche erreicht wird. Das Gebläse 2, die Stege 3 und der Flansch 4 sind vorzugsweise einstückig hergestellt. s Der Mo'tor 5 ist ein Außenläufermotor, der weiter unten noch näher beschrieben wird. Auf dem Außenmantel des Motors 5 ist | ein Laufrad 6 befestigt (geklebt oder aufgeschrumpft). Das ι Laufrad 6 hat vorzugsweise sieben Lüfterflügel 7, die ungleich- jk| mäßig über dem Umfang verteilt sind, wodurch lästige Einzel- ä-? töne gedämpft werden. !■A fan 1 (FIGS. 1 and 2) consists of a housing 2, while webs 3 connect a centrally arranged motor 5 to the housing 2 via a flange 4. The webs 3 are arranged on the outflow side, thereby reducing the noise generated by the air movement. The fan 2, the webs 3 and the flange 4 are preferably made in one piece. s Motor 5 is an external rotor motor, which is described in more detail below. On the outer jacket of the motor 5 is | an impeller 6 attached (glued or shrunk). The ι impeller 6 preferably has seven fan blades 7, which are not equal to jk | are moderately distributed over the circumference, which makes annoying individual ä- ? sounds are muffled. ! ■
Zwischen den Lüfterflügeln 7 und der Innenwand 8 des Gehäuses §Between the fan blades 7 and the inner wall 8 of the housing §
2 wird ein im wesentlichen zylindrischer Strömungskanal ge- θ bildet, wobei der äußere Durchmesser des Laufrades 6 (äußerer Lüfterflügeldurchmesser) nur geringfügig kleiner sein sollte2, an essentially cylindrical flow channel becomes θ forms, the outer diameter of the impeller 6 (outer fan blade diameter) should be only slightly smaller
als der Durchmesser der Innenwand 8 des Gehäuses 2 zur ,than the diameter of the inner wall 8 of the housing 2 for,
Optimierung der Luftströmung (Fig. 2). Sehr gute Ergebnisse '< Optimizing the air flow (Fig. 2). Very good results '<
werden hier erreicht, wenn man das Gehäuse 2 und das Laufrad 6, ; einschließlich seiner Lüfterflügel 7, aus glasfaserverstärktemare achieved here if you have the housing 2 and the impeller 6,; including its fan blades 7, made of glass fiber reinforced
Kunststoff im Spritzgußverfahren fertigt, '■ Plastic manufactured by injection molding, '■
Die Förderleistung des Ventilators wird noch erhöht, wenn wenigstens ausströmsei tig der Strömungskanal in die Konturen- ί ecken 9 des Gehäuses 2 derart erweitert wird, daß die Er- ] Weiterungen 10 wesentlich über den Durchmesser des Laufrades 6, 7 hinausgehen. Diese Eckenerweiterung kommt bezüglich Leistungserhöhung besonders bei Lüftern dieser Art (Grundfläche 62 mm χ 62 mm , axiale Länge 25 mm) zum Tragen. In den Konturecken 9 sind außerdem einströrn-und/oder aiisströmseitig Befestigungslöcher 11 vorgesehen.The delivery rate of the fan is further increased if the flow channel is at least outflow side into the contour ί corners 9 of the housing 2 is expanded in such a way that the extensions 10 substantially over the diameter of the impeller 6, 7 go out. This corner extension is especially important for fans of this type (base area 62 mm χ 62 mm, axial length 25 mm) for carrying. In the contour corners 9 are also inflow and / or Fastening holes 11 are provided on the outflow side.
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tapst-Motoren GnibH & Co. KG DE-458G 7 ίtapst-Motoren GnibH & Co. KG DE-458G 7 ί
7742 St. Georgen/Schwarzw, 24.05.1984 f\ 7742 St. Georgen / Schwarzw, May 24th, 1984 f \
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Zur Lagerung des Rotors des Motors 5, der mit einer Druhzahl von etwa 5000 1/min läuft, werden Kugellager 12 verwendet. Die billigeren Gleitlager, die "bei größeren Lüftern eingesetzt werden, sind hier vor allem wegen der hohen Drehziahlen nicht geeignet.For storage of the rotor of the motor 5, which has a speed runs from about 5000 1 / min, ball bearings 12 are used. The cheaper plain bearings that are "used in larger fans are here mainly because of the high turning numbers not suitable.
Die Kugellager 12 sind in einem Lagerrohr 18 eingesetzt. Das
Lagerroh'r 18 ist auf seinem Außendurchmesser im Bereich des
Statorblechpakets abgesetzt, d.h. im Durchmesser kleiner, um über dem möglichst nahe an der Rotorwelle 19
liegenden Nutengrund im Stator trotzdem einen ausreichenden Eisenquerschnitt für den magnetischen Kreis dort zu gewinnen.
Das Lagerrohr 18 wird an einem Ende mit dem Flansch 4, 24 durch Rollieren fest verbunden. Diese Maßnahme erbringt eine weitere
Platzersparnis.
Pfeile 13 und 14 geben die Strömungsrichtung an.The ball bearings 12 are inserted in a bearing tube 18. The bearing tube 18 is set down on its outer diameter in the area of the laminated stator core, ie smaller in diameter, in order to still gain a sufficient iron cross-section for the magnetic circuit over the groove base in the stator which is as close as possible to the rotor shaft 19. The bearing tube 18 is firmly connected at one end to the flange 4, 24 by roller burnishing. This measure saves further space.
Arrows 13 and 14 indicate the direction of flow.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. Ein Ventilator 21 besteht aus einem Gehäuse 22, das Stege 23 aufweist, die in einem mittig zur quadratischen Grundfläche des Gehäuses 22 vorgesehenen Flansch 24 übergehen (entsprechend Fig. 1). Das Gehäuse 22, die Stege 23 und der Flansch 24 bestehen aus einem Stück. Ein Motor 25 ist am Flansch 24 befestigt. Auf seinem Außenmantel ist ein Laufrad 26 mit Lüfterflügeln 27 angebracht. Der Strömungskanal 28 ist hier in Form einer Venturidüse ausgebildet, wobei ausströmsei tig entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 der StrÖrouhgskanal 28 in die Konturenecken 29 des Gehäuses 22 hinein Erweiterungen 30 vorgesehen sind. In den Konturenecken 29 befinden sich Befestigungslöcher 31 einström-und ausström- · sei tig·(Abstand 50 mm χ 50 mm).A further exemplary embodiment according to the invention is shown in FIG. A fan 21 consists of a housing 22, the webs 23 which merge into a flange 24 provided in the center of the square base surface of the housing 22 (corresponding to Fig. 1). The housing 22, the webs 23 and the flange 24 consist of one piece. A motor 25 is attached to the flange 24. On its outer shell is an impeller 26 with fan blades 27 attached. The flow channel 28 is designed here in the form of a Venturi nozzle, with ausströmsei tig accordingly In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the flow channel 28 into the contour corners 29 of the housing 22 Extensions 30 are provided therein. In the contour corners 29 there are fastening holes 31 inflow and outflow side (distance 50 mm χ 50 mm).
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Papst-Motoren GmbH & Co KG DE-45BGPapst-Motoren GmbH & Co KG DE-45BG
7742 St. Georgen/Schwarz.^...;; .". I" .'\ I 24.05.19847742 St. Georgen / Schwarz. ^ ... ;; . ". I". '\ I May 24, 1984
Der Motor 5, 25 ist ein kollektorloser Gleichstrommotor für ein- oder zweipulsigen Betrieb mit einem sogenannten Reluktanzhilfsmoment, welches dadurch zustande kommt, daß das elektrodynamische Moment won der Statorwicklung her nur ein Wechselfeld aufweist und der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises im Statorbereich so über der Drehrotationsstellung des Läuferrades verändert ist, daß magnetische Energie gespeichert wird, solange das elektrodynamische Moment pulsweise antreibt und in den Pulslücken die gespeicherte magnetische Energie durch Zusammenwirken des Rotorpermanentmagneten mit dem Statoreisen wieder frei wird unter Drehmomentbildung. Solche Motoren sind in der DE-AS 22 25 442 und in der DE-PS 23 46 380 (= CH-PS 597 715) u. a. im einzelnen beschrieben. Die Elektronik zur Regelung eines solchen Motors (beschrieben in DE-OS 30 10 435.9) benötigt wesentlich weniger Bauteile als übliche Gleichstrommotoren dieser Art. Daher ist es möglich, auch die Elektronik für die Kommutierung des Motors innerhalb der Außenmaße des Gehäuses 2, 22 des Ventilators 1, 21 unterzubringen. The motor 5, 25 is a brushless DC motor for one- or two-pulse operation with a so-called reluctance auxiliary torque, which comes about because the electrodynamic moment of the stator winding is only an alternating field and the magnetic resistance of the magnetic circuit in the stator area so above the rotational rotation position of the impeller is changed so that magnetic energy is stored as long as the electrodynamic moment is pulsed drives and the stored magnetic energy in the pulse gaps through the interaction of the rotor permanent magnet the stator iron is released again with torque generation. Such motors are in DE-AS 22 25 442 and in DE-PS 23 46 380 (= CH-PS 597 715) and others. described in detail. The electronics for controlling such a motor (described in DE-OS 30 10 435.9) requires significantly fewer components than usual DC motors of this type. Therefore it is possible to also use the electronics for the commutation of the motor within the external dimensions of the housing 2, 22 of the fan 1, 21 to accommodate.
Auf diese genannten Druckschriften (DE-AS 22 25 443, DE-PS 23 46 380 und DE-OS 30 10 435) wird zur Vermeidung unnötiger Längen ausdrücklich Bezug genommen. Insbesondere wird auf die Figuren 6 und 7 der DE-OS 30 10 435 verwiesen. Aus Platzmangel werden die zur Blocksicherung eingesetzten relativ großen Kondensatoren 67 und 74 (Fig. 6 DE-OS 30 10 435) entfernt und statt dieser ein PTC-Widerstand 78 in die Plusleitung 33 eingesetzt.On these mentioned publications (DE-AS 22 25 443, DE-PS 23 46 380 and DE-OS 30 10 435) is expressly referred to to avoid unnecessary lengths. In particular, the Figures 6 and 7 of DE-OS 30 10 435 referenced. Due to a lack of space, those used for securing blocks are relative large capacitors 67 and 74 (Fig. 6 DE-OS 30 10 435) removed and instead of this a PTC resistor 78 in the positive line 33 used.
Solche Schaltungen stellen eine wirtschaftlich vorteilhafte Lösung für einen solchen Kleinstventilator dar, da insgesamt relativ wenige Bauelemente noch raumintegrativ im Flansch desSuch circuits represent an economically advantageous one The solution for such a miniature fan is that, overall, relatively few components are still integrated in the flange of the
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Papst-Motoren GmbH & Co Kj5 , lt , DE-45BGPapst-Motoren GmbH & Co Kj5, lt , DE-45BG
7742 St. Georgen/Schwarzw. : ;.. ,: ; :.. .·.,·;. 24.05.19847742 St. Georgen / Schwarzw. :; ..,:; : ... ·., · ;. 05/24/1984
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sehr kleinen Antriebsmotors untergebracht werden können, obwohl auch die Forderungen: Blockierschutz und Falschpolsicherung (beides mittels des am Eingang liegenden PTC-Widerstandes 78S der ebenfalls mit in diesem Flansch untergebracht -ist) erfüllt sind.very small drive motor can be accommodated, although the requirements: blocking protection and reverse polarity protection (both by means of the PTC resistor 78 S at the input, which is also housed in this flange) are met.
Eine paralleldrähtige Wicklung (sogenannte "bifilare" Wicklunq) erlaubt die Verwendung kleinerer Kondensatoren, und die Anzahl der Kondensatoren kann verringert werden. Durch den Finsatz des PTC-Widerstandes 78 und "bifilarer" Wicklungen (W ' VJ ') können die in der DE-OS 30 10 435 (Fig. 6) verwendeten Kondensatoren 45, 47, 68, 74 entfallen.A parallel-wire winding (so-called "bifilar" winding) allows smaller capacitors to be used, and the number of capacitors can be reduced. By the Finsatz of the PTC resistor 78 and "bifilar" windings (W 'VJ') the capacitors 45, 47, 68, 74 used in DE-OS 30 10 435 (Fig. 6) can be omitted.
Fig. 4 zeigt die Förderkennlinie eines erfindungsgemäßen Lüfters von 62 χ 62 χ 25 mm Außenabmessungen mit einer Drehzahl von 5000/6000 U/min für 12/13 W DC.Fig. 4 shows the delivery characteristic of an inventive Fan of 62 χ 62 χ 25 mm external dimensions with a speed of 5000/6000 rpm for 12/13 W DC.
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Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828231421 DE8231421U1 (en) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | DC FAN |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828231421 DE8231421U1 (en) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | DC FAN |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8231421U1 true DE8231421U1 (en) | 1984-08-16 |
Family
ID=6745385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19828231421 Expired DE8231421U1 (en) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | DC FAN |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8231421U1 (en) |
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1982
- 1982-11-09 DE DE19828231421 patent/DE8231421U1/en not_active Expired
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