JP2003161296A - 軸流ファン - Google Patents
軸流ファンInfo
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- JP2003161296A JP2003161296A JP2001363536A JP2001363536A JP2003161296A JP 2003161296 A JP2003161296 A JP 2003161296A JP 2001363536 A JP2001363536 A JP 2001363536A JP 2001363536 A JP2001363536 A JP 2001363536A JP 2003161296 A JP2003161296 A JP 2003161296A
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- Japan
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- axial fan
- fibrous
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】軸流ファンは電子機器の冷却装置として広く使
われており、特に静かなオフィス、家庭等で使用する場
合の騒音を低減することが求められている。一方で、機
器実装の高密度化やＣＰＵの発熱量増大により、軸流フ
ァンの効率に対しても、一層の向上が求められている。
これらの要請に応えるべく、騒音を低減し、効率を改善
した軸流ファンを提供する。 【解決手段】軸流ファンを構成する動翼の先端部に、細
く短い毛を配置することにより、翼から発生する剥離渦
が抑制され、騒音が減少すると共に効率が高まる。ま
た、負荷運転時の逆流を抑制できる。
われており、特に静かなオフィス、家庭等で使用する場
合の騒音を低減することが求められている。一方で、機
器実装の高密度化やＣＰＵの発熱量増大により、軸流フ
ァンの効率に対しても、一層の向上が求められている。
これらの要請に応えるべく、騒音を低減し、効率を改善
した軸流ファンを提供する。 【解決手段】軸流ファンを構成する動翼の先端部に、細
く短い毛を配置することにより、翼から発生する剥離渦
が抑制され、騒音が減少すると共に効率が高まる。ま
た、負荷運転時の逆流を抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は装置を冷却するため
の軸流ファンに関し、特に、電子機器冷却に用いられる
軸流ファンに関する。
の軸流ファンに関し、特に、電子機器冷却に用いられる
軸流ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】軸流ファンを回転させた場合、翼前縁部
に衝突した空気は正圧面側と負圧面側に分割され、翼後
縁部にむかって流れていく。このとき翼面近傍を通過す
る空気の流れは、翼面上圧力分布の影響を受けて剥離渦
となる。この剥離渦が、不快な騒音の発生源となってい
た。
に衝突した空気は正圧面側と負圧面側に分割され、翼後
縁部にむかって流れていく。このとき翼面近傍を通過す
る空気の流れは、翼面上圧力分布の影響を受けて剥離渦
となる。この剥離渦が、不快な騒音の発生源となってい
た。
【０００３】また、このような剥離渦はファン後流にお
いても存在しており、ファンにより次々と吐き出される
空気が剥離渦に衝突する。このように、ファンから吹き
出される空気が行き場を失い、ファンの風量特性が低下
していた。
いても存在しており、ファンにより次々と吐き出される
空気が剥離渦に衝突する。このように、ファンから吹き
出される空気が行き場を失い、ファンの風量特性が低下
していた。
【０００４】これに対して、特開平８−４９６９８号公
報は、動翼の弦節比を１。０２〜１。１２とし、且つ動
翼の取付角を４０゜〜５０゜とし、且つファンの最外周
にて弦節比を最大とする方法を提案している。しかし、
このようにファンの翼形状に高い精度を要求する方法
は、コストや生産歩留まりの面で好ましくない。
報は、動翼の弦節比を１。０２〜１。１２とし、且つ動
翼の取付角を４０゜〜５０゜とし、且つファンの最外周
にて弦節比を最大とする方法を提案している。しかし、
このようにファンの翼形状に高い精度を要求する方法
は、コストや生産歩留まりの面で好ましくない。
【０００５】また、特開２００１−３２７９６号公報、
特開２０００−３４５９９５号公報は、ファンの翼の負
圧面に突起を形成する方法を開示している。しかし、こ
の方法では、突起を形成できる場所やサイズが、ファン
の形状により制限されてしまうため、充分な騒音低減効
果を発揮させることが出来ない。
特開２０００−３４５９９５号公報は、ファンの翼の負
圧面に突起を形成する方法を開示している。しかし、こ
の方法では、突起を形成できる場所やサイズが、ファン
の形状により制限されてしまうため、充分な騒音低減効
果を発揮させることが出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に留意してなされたのであり、軸流ファンにお
ける騒音の低減、および、効率の改善を、低コストで実
現することを目的とする。
の問題点に留意してなされたのであり、軸流ファンにお
ける騒音の低減、および、効率の改善を、低コストで実
現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するためになされたものであり、モータにより回転
するハブと、ハブの外周面に複数の動翼を設けてなる羽
根車、を有する軸流ファンにおいて、動翼の縁の内、回
転中心からの距離が最大になる動翼先端部、およびその
近傍に、細柱状或いは繊維状の複数の物体が配置され、
かつ、それら物体は、長さ０．５mm以上１０mm以下、長
さが直径の２倍以上２００倍未満である、点に特徴を有
する軸流ファン、をその方法の１とし、モータにより回
転するハブと、ハブの外周面に複数の動翼を設けてなる
羽根車が、ハウジングの開口部に回転自在に収容されて
構成される軸流ファンにおいて、動翼の縁の内、ハウジ
ング内周面に対向する部位に、回転中心からの距離が最
大になる動翼先端部、およびその近傍に、細柱状或いは
繊維状の複数の物体が配置され、かつ、それら物体は、
長さ０．５mm以上１０mm以下、長さが直径の２倍以上２
００倍未満である、点に特徴を有する軸流ファン、をそ
の方法の２とし、細柱状物体、或いは繊維状物体が、そ
の取り付け部分において、０度超９０度未満の角度で取
り付けられている点に特徴を有する、請求項１、２に記
載の軸流ファン、その方法の３とし、細柱状、或いは繊
維状の物体が、下地に対して接着固定されている、請求
項１、２、３に記載の軸流ファン、をその方法の４と
し、細柱状、或いは繊維状の物体をあらかじめ固定した
シートを、動翼、ハウジングに貼り付け固定して構成さ
れる、請求項１，２，３に記載の軸流ファン、をその方
法の５とする。
達成するためになされたものであり、モータにより回転
するハブと、ハブの外周面に複数の動翼を設けてなる羽
根車、を有する軸流ファンにおいて、動翼の縁の内、回
転中心からの距離が最大になる動翼先端部、およびその
近傍に、細柱状或いは繊維状の複数の物体が配置され、
かつ、それら物体は、長さ０．５mm以上１０mm以下、長
さが直径の２倍以上２００倍未満である、点に特徴を有
する軸流ファン、をその方法の１とし、モータにより回
転するハブと、ハブの外周面に複数の動翼を設けてなる
羽根車が、ハウジングの開口部に回転自在に収容されて
構成される軸流ファンにおいて、動翼の縁の内、ハウジ
ング内周面に対向する部位に、回転中心からの距離が最
大になる動翼先端部、およびその近傍に、細柱状或いは
繊維状の複数の物体が配置され、かつ、それら物体は、
長さ０．５mm以上１０mm以下、長さが直径の２倍以上２
００倍未満である、点に特徴を有する軸流ファン、をそ
の方法の２とし、細柱状物体、或いは繊維状物体が、そ
の取り付け部分において、０度超９０度未満の角度で取
り付けられている点に特徴を有する、請求項１、２に記
載の軸流ファン、その方法の３とし、細柱状、或いは繊
維状の物体が、下地に対して接着固定されている、請求
項１、２、３に記載の軸流ファン、をその方法の４と
し、細柱状、或いは繊維状の物体をあらかじめ固定した
シートを、動翼、ハウジングに貼り付け固定して構成さ
れる、請求項１，２，３に記載の軸流ファン、をその方
法の５とする。
【０００８】軸流ファンの動翼、ハウジングは、一般に
プラスチック成形、あるいは、板金加工で作られてお
り、表面の凹凸は極めて少ない。このような場合、翼面
やハウジング部からは、容易に剥離渦が発生する。本発
明では、動翼外縁部に複数の、細柱状物体、或いは繊維
状物体を設けることで意図的に乱流を形成し、その乱流
によって、翼中央から外縁部に空気が流れて行く際に発
生する渦流を低減する。
プラスチック成形、あるいは、板金加工で作られてお
り、表面の凹凸は極めて少ない。このような場合、翼面
やハウジング部からは、容易に剥離渦が発生する。本発
明では、動翼外縁部に複数の、細柱状物体、或いは繊維
状物体を設けることで意図的に乱流を形成し、その乱流
によって、翼中央から外縁部に空気が流れて行く際に発
生する渦流を低減する。
【０００９】翼外縁部に設けるのは突起であっても効果
はあるが、騒音を抑制とファン効率の向上のためには、
細柱状の物体とする事で、より高い効果が得られる。可
撓性を備えた繊維状の物体を設けた場合は、個々の物体
の効果は弱まるが、ファンの運転状況が変化しても、騒
音抑制とファン効率の改善について、より安定した効果
が得られる。これは、運転状況が変わって空気の流れが
変化しても、空気の流れに応じて常に風下側になびいた
状況が保たれ、物体の形状と空気の当たる方向との関係
が比較的一定に保たれるためだと考えられる。また、こ
れら設置物によって、軸流ファンの負荷を高めた場合に
生ずる、逆流も抑制されるこれら細柱状、或いは繊維状
の物体個々のサイズについては、満足すべき範囲があ
る。すなわち、０．５mm未満の太さでは、乱流層を形成
する効果が小さすぎるため、これ以上の太さでなくては
ならない。長さが太さの２倍未満では、乱流層の形成が
不均一になるため、２以上の物体を配置する必要があ
る。望ましくは４以上である。逆にこの比が２００を越
えると、径が細すぎて効果が失われるか、或いは、繊維
状の物体が互いに絡み合うといった好ましくない現象を
招くため、この値を上限とする。
はあるが、騒音を抑制とファン効率の向上のためには、
細柱状の物体とする事で、より高い効果が得られる。可
撓性を備えた繊維状の物体を設けた場合は、個々の物体
の効果は弱まるが、ファンの運転状況が変化しても、騒
音抑制とファン効率の改善について、より安定した効果
が得られる。これは、運転状況が変わって空気の流れが
変化しても、空気の流れに応じて常に風下側になびいた
状況が保たれ、物体の形状と空気の当たる方向との関係
が比較的一定に保たれるためだと考えられる。また、こ
れら設置物によって、軸流ファンの負荷を高めた場合に
生ずる、逆流も抑制されるこれら細柱状、或いは繊維状
の物体個々のサイズについては、満足すべき範囲があ
る。すなわち、０．５mm未満の太さでは、乱流層を形成
する効果が小さすぎるため、これ以上の太さでなくては
ならない。長さが太さの２倍未満では、乱流層の形成が
不均一になるため、２以上の物体を配置する必要があ
る。望ましくは４以上である。逆にこの比が２００を越
えると、径が細すぎて効果が失われるか、或いは、繊維
状の物体が互いに絡み合うといった好ましくない現象を
招くため、この値を上限とする。
【００１０】なお、これら細柱状或いは繊維状の物体に
ついて、発明範囲外のサイズのものが同時に設置される
ことを必ずしも排除しない。例えば、０．３mm径の物体
が配置されていても同時に太さ０．５mm以上の物体が配
置されていれば、０．５mm以上の物体の寄与により、発
明の効果は得られる。しかし、太さが発明範囲を超えて
太い場合や、長さが長い物体については、悪影響を引き
起こすため、翼面やハウジング上に存在しないようにし
なければならない。長さが太さの２００倍を越える物体
は、絡み合い等の悪影響を排除できない場合が多いの
で、実施に当たっては避けることが望ましい。
ついて、発明範囲外のサイズのものが同時に設置される
ことを必ずしも排除しない。例えば、０．３mm径の物体
が配置されていても同時に太さ０．５mm以上の物体が配
置されていれば、０．５mm以上の物体の寄与により、発
明の効果は得られる。しかし、太さが発明範囲を超えて
太い場合や、長さが長い物体については、悪影響を引き
起こすため、翼面やハウジング上に存在しないようにし
なければならない。長さが太さの２００倍を越える物体
は、絡み合い等の悪影響を排除できない場合が多いの
で、実施に当たっては避けることが望ましい。
【００１１】これら細柱状物体、或いは繊維状の物体
は、取り付け面に側面を接する形で設置しても、効果は
得られる。しかし、望ましくは、図３に示すように、０
度より大きい一定の角度を持って下地に植え付けられる
べきである。物体が細柱の場合、この植え付け角度Ｂ又
はＣは、１０度以上９０度以下である事が望ましい。繊
維状物体については、この取り付け角度Ａは、略垂直で
あることがより望ましい。また、設置した細柱状物体や
繊維状物体は、軸流ファンの作動時には、ハウジングに
接触しないようにサイズを決めなければならない。
は、取り付け面に側面を接する形で設置しても、効果は
得られる。しかし、望ましくは、図３に示すように、０
度より大きい一定の角度を持って下地に植え付けられる
べきである。物体が細柱の場合、この植え付け角度Ｂ又
はＣは、１０度以上９０度以下である事が望ましい。繊
維状物体については、この取り付け角度Ａは、略垂直で
あることがより望ましい。また、設置した細柱状物体や
繊維状物体は、軸流ファンの作動時には、ハウジングに
接触しないようにサイズを決めなければならない。
【００１２】物体の取り付け角度についても、サイズの
場合と同じく、発明範囲から外れたものが混在すること
を排除しない。また、物体の取り付け角度には、ばらつ
きがあっても発明の効果は得られる。
場合と同じく、発明範囲から外れたものが混在すること
を排除しない。また、物体の取り付け角度には、ばらつ
きがあっても発明の効果は得られる。
【００１３】細柱状物体または繊維状の物体を設置する
方法としては、直接プレスにて成型する方法、下地に接
着固定する方法がある。あるいは、図４に示すように、
あらかじめシートの上に細柱状物体や繊維状物体４４を
設置しておき、シート４５ごと張り付けても良い。
方法としては、直接プレスにて成型する方法、下地に接
着固定する方法がある。あるいは、図４に示すように、
あらかじめシートの上に細柱状物体や繊維状物体４４を
設置しておき、シート４５ごと張り付けても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図１，図２，図３，
図４を用いて、本発明の実施例について説明する。理解
を容易にするため、これらの図では、説明に必要な構成
要素以外は省いて描いている。
図４を用いて、本発明の実施例について説明する。理解
を容易にするため、これらの図では、説明に必要な構成
要素以外は省いて描いている。
【００１５】図１に第１の実施の形態を示す。ハウジン
グ開口部１０に羽根車１１が収められている。ハブ部１
２に取り付けられた動翼１３の先端部には、繊維状の物
体１４が配置されている。図は、空気を吸い込む負圧面
側から見た、運転中の状態を示している。繊維状物体の
下地への取り付け角度はほぼ垂直であるが、空気の抵抗
によってたなびき、遠心力と釣り合う程度に、やや風下
側に倒れた状態が保たれている。図２は、図１の動翼の
一つを取り出して、側面方向から見た図である。配置す
る物体は、繊維状の他、細柱状であっても構わない。
グ開口部１０に羽根車１１が収められている。ハブ部１
２に取り付けられた動翼１３の先端部には、繊維状の物
体１４が配置されている。図は、空気を吸い込む負圧面
側から見た、運転中の状態を示している。繊維状物体の
下地への取り付け角度はほぼ垂直であるが、空気の抵抗
によってたなびき、遠心力と釣り合う程度に、やや風下
側に倒れた状態が保たれている。図２は、図１の動翼の
一つを取り出して、側面方向から見た図である。配置す
る物体は、繊維状の他、細柱状であっても構わない。
【００１６】図３は、細柱状物体、或いは、繊維状物体
を翼やハウジングに取り付ける際の取り付け状況を説明
する図である。繊維状物体３４や、細柱状物体３５，３
６は、下地３８に対して、０度以上の角度を持って取り
付けられると効果が高まる。特に、繊維状物体では、そ
の根本部分においては、下地に対して垂直に近い角度Ａ
で取り付けられることが好ましい。その場合でも、ファ
ン作動中は空気の流れに押されて、３４の様に風下側に
撓む。細柱状物体の場合も同様であるが、３６の様に、
角度Ｂで傾いて取り付けられていても、効果は得られ
る。
を翼やハウジングに取り付ける際の取り付け状況を説明
する図である。繊維状物体３４や、細柱状物体３５，３
６は、下地３８に対して、０度以上の角度を持って取り
付けられると効果が高まる。特に、繊維状物体では、そ
の根本部分においては、下地に対して垂直に近い角度Ａ
で取り付けられることが好ましい。その場合でも、ファ
ン作動中は空気の流れに押されて、３４の様に風下側に
撓む。細柱状物体の場合も同様であるが、３６の様に、
角度Ｂで傾いて取り付けられていても、効果は得られ
る。
【００１７】図４は、繊維状物体、細柱状物体の、下地
表面への取り付け方法の一例を示している。本発明の製
品は、動翼先端部に直接プレスで成形しても良いし、或
いは、一個一個、取り付けていっても良い。図４の方法
は、あらかじめフィルムにこれら設置物を取り付けてお
き、フィルムごと張り付ける方法を示しており、生産性
向上に寄与する。
表面への取り付け方法の一例を示している。本発明の製
品は、動翼先端部に直接プレスで成形しても良いし、或
いは、一個一個、取り付けていっても良い。図４の方法
は、あらかじめフィルムにこれら設置物を取り付けてお
き、フィルムごと張り付ける方法を示しており、生産性
向上に寄与する。
【００１８】以上のような方法によって、軸流ファンの
運転時に発生する、翼から外縁部に空気が流れる際に発
生する渦流が低減され、負荷を高めた場合に生ずる、逆
流も抑制される。
運転時に発生する、翼から外縁部に空気が流れる際に発
生する渦流が低減され、負荷を高めた場合に生ずる、逆
流も抑制される。
【００１９】
【発明の効果】本発明によると、軸流ファンにおいて、
騒音の低減と効率の改善が達成される。また、広い運転
条件に対して、この好ましい効果が得られる。更に、負
荷を高めた場合に生ずる逆流も抑制される。
騒音の低減と効率の改善が達成される。また、広い運転
条件に対して、この好ましい効果が得られる。更に、負
荷を高めた場合に生ずる逆流も抑制される。
【図１】本発明に係わる実施の形態の例を示す斜視説明
図
図
【図２】本発明に係わる実施の形態における、動翼の先
端部を示す斜視説明図
端部を示す斜視説明図
【図３】細柱状物体、或いは繊維状物体の下地への取り
付け状況を示す説明図
付け状況を示す説明図
【図４】細柱状物体、或いは繊維状物体の下地への取り
付け方法の例を示す説明図
付け方法の例を示す説明図
【符号の説明】
１０ ハウジング開口部
１１ 羽根車
１２ ハブ部
１３，３３ 動翼
１４，３４，４４ 繊維状物体
３６，３７ 細柱状物体
３８ 物体を取り付ける下地
Ａ ３４の取り付け角度
Ｂ ３６の取り付け角度
Ｃ ３７の取り付け角度
４３ 動翼先端部
４５ シート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 玉川 徹
鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電
産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発
センター内
(72)発明者 岸 高行
鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電
産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発
センター内
(72)発明者 横谷 裕嗣
鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電
産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発
センター内
(72)発明者 吉田 裕亮
鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電
産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発
センター内
(72)発明者 黒田 寛人
千葉県柏市柏の葉５−１−５ 東京大学物
性研究所 先端分光部門内
(72)発明者 青木 尊之
東京都目黒区大岡山２−12−１ 東京工業
大学 学術国際情報センター内
Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB08 CC01 DD03
EE06 EE08 EE19
Claims (5)
- 【請求項１】 モータにより回転するハブと、ハブの外
周面に複数の動翼を設けてなる羽根車、を有する軸流フ
ァンにおいて、動翼の縁の内、回転中心からの距離が最
大になる動翼先端部、およびその近傍に、細柱状或いは
繊維状の複数の物体が配置され、かつ、それら物体は、
長さ０．５mm以上１０mm以下、長さが直径の２倍以上２
００倍未満である、点に特徴を有する軸流ファン。 - 【請求項２】 モータにより回転するハブと、ハブの外
周面に複数の動翼を設けてなる羽根車が、ハウジングの
開口部に回転自在に収容されて構成される軸流ファンに
おいて、動翼の縁の内、ハウジング内周面に対向する部
位に、細柱状或いは繊維状の複数の物体が配置され、か
つ、それら物体は、長さ０．５mm以上１０mm以下、長さ
が直径の２倍以上２００倍未満である、点に特徴を有す
る軸流ファン。 - 【請求項３】 細柱状物体、或いは繊維状物体が、その
取り付け部分において、０度超９０度未満の角度で取り
付けられている点に特徴を有する、請求項１、２に記載
の軸流ファン。 - 【請求項４】 細柱状、或いは繊維状の物体が、下地に
対して接着固定されている、請求項１、２、３に記載の
軸流ファン。 - 【請求項５】 細柱状、或いは繊維状の物体をあらかじ
め固定したシートを、動翼、ハウジングに貼り付け固定
して構成される、請求項１，２，３に記載の軸流ファ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363536A JP2003161296A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 軸流ファン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363536A JP2003161296A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 軸流ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161296A true JP2003161296A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19173860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001363536A Withdrawn JP2003161296A (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 軸流ファン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003161296A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014079864A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Multi-Wing International A/S | A cooling system and an axial fan for a cooling system |
| CN105179316A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-23 | 莫迪温集团有限公司 | 冷却系统和该冷却系统的轴流风扇 |
| WO2016202974A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Multi-Wing International A/S | A cooling system and an axial fan for a cooling system |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001363536A patent/JP2003161296A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014079864A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Multi-Wing International A/S | A cooling system and an axial fan for a cooling system |
| WO2016202974A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Multi-Wing International A/S | A cooling system and an axial fan for a cooling system |
| US10704561B2 (en) | 2015-06-17 | 2020-07-07 | Multi-Wing International A/S | Cooling system and an axial fan for a cooling system |
| CN105179316A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-23 | 莫迪温集团有限公司 | 冷却系统和该冷却系统的轴流风扇 |
| CN105179316B (zh) * | 2015-09-07 | 2018-06-29 | 莫迪温集团有限公司 | 冷却系统和该冷却系统的轴流风扇 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |