JP2778561B2 - Air filter with freeze prevention function - Google Patents
Air filter with freeze prevention functionInfo
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- JP2778561B2 JP2778561B2 JP7327288A JP32728895A JP2778561B2 JP 2778561 B2 JP2778561 B2 JP 2778561B2 JP 7327288 A JP7327288 A JP 7327288A JP 32728895 A JP32728895 A JP 32728895A JP 2778561 B2 JP2778561 B2 JP 2778561B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は屋外で使用する空冷
方式の電子装置に関し、特に凍結防止機能付きのエアフ
ィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-cooled electronic device used outdoors, and more particularly to an air filter having an antifreezing function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来用いられていたこの種の屋外で使用
される機器装置の凍結防止機能付きのエアフィルタにつ
いては実開昭６０−１３８３０７号公報に開示された通
気口凍結防止装置がある。図３は実開昭６０−１３８３
０７号公報記載の通気口凍結防止装置の説明図であり、
（ａ）は屋外キュービクルの正面図、（ｂ）は屋外キュ
ービクルの右側面図、（ｃ）はセラミックヒータをつけ
たエアフィルタの斜視図、（ｄ）はエアフィルタのヒー
タ回路図であり、図中符号３１は正面扉、３２はギャラ
リ、３３は風胴、３４は冷却ファン、３５はエアフィル
タ、３５ａはエアフィルタ支え枠、３５ｂはマット、３
５ｃはセラミックヒータ、３５ｄはスイッチ、３５ｅは
温度センサ、３６は支え枠、３７は電源を示す。2. Description of the Related Art A conventional air filter having an anti-freezing function for an outdoor equipment of this type is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-138307. Figure 3 shows the actual opening 60-1383.
FIG. 7 is an explanatory view of a vent freeze prevention device described in Japanese Patent Publication No.
(A) is a front view of an outdoor cubicle, (b) is a right side view of the outdoor cubicle, (c) is a perspective view of an air filter provided with a ceramic heater, and (d) is a heater circuit diagram of the air filter. Reference numeral 31 denotes a front door, 32 denotes a gallery, 33 denotes a wind tunnel, 34 denotes a cooling fan, 35 denotes an air filter, 35a denotes an air filter support frame, 35b denotes a mat,
5c is a ceramic heater, 35d is a switch, 35e is a temperature sensor, 36 is a support frame, and 37 is a power supply.
【０００３】屋外で使用される機器装置では、内部の発
熱と外部からの進入熱によって機器の収納されたキャビ
ネット内部の温度が上昇することがある。この温度上昇
を防止するため冷却ファンにより外気を内部に導入して
換気により冷却を行なう空冷方式が採用されている場
合、外部からの塵埃の進入を防止するため吸気口にエア
フィルタが設けられている。In equipment used outdoors, the temperature inside the cabinet in which the equipment is housed may rise due to internal heat generation and heat entering from the outside. In order to prevent this temperature rise, if an air cooling system is adopted, in which outside air is introduced into the inside by a cooling fan and cooling is performed by ventilation, an air filter is provided at the intake port to prevent dust from entering from outside. I have.
【０００４】しかし、寒冷地で使用する場合、冬期間降
雪による着雪があるとエアフィルタの凍結により必要な
風量が得られないという問題があった。上述の考案はエ
アフィルタの凍結を防止する手段であり、温度センサ３
５ｅで凍結の危険を感知すると、マット３５ｂに近接し
て設けられたセラミックヒータ３５ｃに電源３７から通
電し加熱することにより凍結を防止している。[0004] However, when used in a cold region, there is a problem that a necessary air volume cannot be obtained due to freezing of the air filter if snow accumulates due to snowfall in winter. The above-mentioned invention is a means for preventing the freezing of the air filter, and the temperature sensor 3
When the danger of freezing is detected in 5e, the ceramic heater 35c provided in the vicinity of the mat 35b is energized from the power supply 37 and heated to prevent freezing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法ではセラミックヒータを加熱するための電源、凍結
温度を検知するための温度センサおよびそれらの制御手
段を必要とし、凍結防止のための電力を必要とするとい
う問題点があった。However, the above-mentioned method requires a power supply for heating the ceramic heater, a temperature sensor for detecting the freezing temperature and control means for them, and requires an electric power for preventing freezing. There was a problem that.
【０００６】本発明の目的は、電源と電力を必要としな
い屋外型空冷方式電子装置用の凍結防止機能付きのエア
フィルタを提供することにある。An object of the present invention is to provide an air filter having a freezing prevention function for an outdoor air-cooled electronic device that does not require a power supply and power.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の凍結防止機能付
きエアフイルタは、屋外で使用される空冷方式の機器装
置の、取り入れ空気の清浄化のために外気吸気口に取り
付けられるエアフィルタにおいて、機器装置より発生す
る熱の一部を機器装置近傍に受熱端部を、エアフィルタ
近傍に放熱端部を有するヒートパイプを介してエアフィ
ルタに伝達し、エアフィルタの凍結を防止する手段を備
えている。SUMMARY OF THE INVENTION An air filter with an antifreeze function according to the present invention is used in an air filter attached to an outside air intake port for purifying intake air of an air-cooled system device used outdoors. Part of the heat generated from the device is received near the
Means are provided for transmitting to the air filter via a heat pipe having a heat radiation end in the vicinity to prevent the air filter from freezing.
【０００８】他の態様では、機器装置より発生する熱の
一部を機器装置近傍に受熱端部を、エアフィルタ近傍に
放熱端部を有する熱伝導率の高い材料で構成された伝導
板を介してエアフィルタに伝達し、エアフィルタの凍結
を防止する手段を備えており、熱伝導率の高い材料が銅
板であってもよい。In another aspect, the heat generated by the equipment is
A part of the heat receiving end near the device and the heat radiating end near the air filter are transmitted to the air filter via a conductive plate made of a material with high thermal conductivity and a freezing end of the air filter.
And a material having a high thermal conductivity may be a copper plate.
【０００９】また、機器装置が電子機器装置であっても
よい。Further, the device may be an electronic device.
【００１０】被冷却体である機器装置の発生する熱が伝
熱媒体によりエアフィルタ部に伝達され、エアフィルタ
を加熱するので電源や電力を必要とせず着雪等の凍結が
防止できる。The heat generated by the equipment, which is the object to be cooled, is transmitted to the air filter by the heat transfer medium and heats the air filter. Therefore, freezing of snow and the like can be prevented without requiring a power source or electric power.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の説明図であり、（ａ）は凍結防止機能付きエア
フィルタを装備した屋外型空冷式電子機器の模式的断面
図、（ｂ）は凍結防止機能付きエアフィルタの模式的斜
視図であり、図中符号１１は電子機器などの被冷却体、
１２は被冷却体１１を収納するキャビネット、１２ａは
キャビネット１２に設けられた吸気口、１２ｂはキャビ
ネット１２に設けられた排気口、１３は外気をキャビネ
ット１２内に導入するための冷却ファンユニット、１４
は外気の塵埃を除去するためのエアフィルタ、１５はル
ープ形のヒートパイプ、１６はヒートパイプ１５へ被冷
却体１１の発生熱を伝達するための伝熱板を示す。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are explanatory diagrams of a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an outdoor air-cooled electronic device equipped with an air filter having a freeze prevention function, and FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view of an air filter provided with a cooling member such as an electronic device,
Reference numeral 12 denotes a cabinet for storing the object to be cooled 11, 12a denotes an intake port provided in the cabinet 12, 12b denotes an exhaust port provided in the cabinet 12, 13 denotes a cooling fan unit for introducing outside air into the cabinet 12, 14
Denotes an air filter for removing dust from the outside air, 15 denotes a loop-shaped heat pipe, and 16 denotes a heat transfer plate for transmitting generated heat of the object to be cooled 11 to the heat pipe 15.
【００１２】電子機器などの被冷却体１１は、吸気口１
２ａ、排気口１２ｂを備えたキャビネット１２に収納さ
れ、吸気口１２ａには冷却ファンユニット１３が配設さ
れ、冷却ファンユニット１３の吸入口には外気の塵埃を
除去するためのエアフィルタ１４が設けられている。二
相凝縮性作動液を自然循環して伝熱を行なうループ形蛇
行細管式のヒートパイプ１５は、一端が被冷却体１１の
発生熱の一部が伝達される伝熱板１６に接して受熱し、
他端はエアフィルタ１４のフィルタに近接して配管され
て放熱し、エアフィルタの着雪等による凍結を防止す
る。An object to be cooled 11 such as an electronic device is
2a, housed in a cabinet 12 having an exhaust port 12b, a cooling fan unit 13 is provided in the intake port 12a, and an air filter 14 for removing outside dust is provided in an intake port of the cooling fan unit 13. Have been. The loop-shaped meandering thin-tube heat pipe 15 that performs heat transfer by naturally circulating the two-phase condensable hydraulic fluid has one end in contact with a heat transfer plate 16 to which a part of the heat generated by the cooled body 11 is transmitted. And
The other end is piped close to the filter of the air filter 14 to dissipate heat and prevent the air filter from freezing due to snow accumulation or the like.
【００１３】本実施の形態のではループ形のヒートパイ
プの使用例について説明したが、その他の形態のヒート
パイプによって伝熱しても当然同様の効果が得られる。In this embodiment, an example of using a loop-shaped heat pipe has been described. However, the same effect can be naturally obtained by transferring heat using another form of heat pipe.
【００１４】被冷却体１１より発生する熱量Ｑ（ｗ）
は、その一部ｑ1 （ｗ）が伝熱板１６に伝えられ、残り
の熱量ｑ2 （ｗ）は、強制対流により排気口１２ｂから
外部へ放熱される。伝熱板１６へ伝えられた熱量ｑ1
（ｗ）は、ヒートパイプ１５を通してエアフィルタ１４
へ伝えられ、エアフィルタ１４に付着する氷雪があれば
これを融解する。The amount of heat Q (w) generated from the object to be cooled 11
Is partially q 1 (w) is transferred to the heat transfer plate 16, the remaining heat q 2 (w) is dissipated from the exhaust port 12b to the outside by forced convection. Heat quantity q 1 transmitted to heat transfer plate 16
(W) shows the air filter 14 through the heat pipe 15.
If there is ice and snow adhering to the air filter 14, it is melted.
【００１５】次に、被冷却体１１の温度上昇について示
す。冷却ファンユニット１３の風量をＶ（ｍ3 ／ｓ）と
すると、エアフィルタ１４に伝えられた熱量ｑ1 （ｗ）
によりエアフィルタ１４内にてΔｔ1 の空気の温度上昇
が生ずる。Next, an increase in the temperature of the object to be cooled 11 will be described. Assuming that the air flow rate of the cooling fan unit 13 is V (m 3 / s), the heat quantity q 1 (w) transmitted to the air filter 14
As a result, the temperature of the air increases by Δt 1 in the air filter 14.
【００１６】[0016]
【数１】 但し、ρ：空気密度（ｋｇ／ｍ3 ） ｃ：比熱 （Ｊ／ｋｇ・ｋ） 次に、被冷却体１１より発生する残りの熱量ｑ2 （ｗ）
にて、Δｔ2 の空気の温度上昇が生ずる。(Equation 1) Here, ρ: air density (kg / m 3 ) c: specific heat (J / kg · k) Next, the remaining heat quantity q 2 (w) generated from the cooled body 11
, A temperature rise of the air of Δt 2 occurs.
【００１７】[0017]
【数２】 従って、被冷却体冷却後における温度上昇ΔＴは、Δｔ
1 とΔｔ2 の和であるため、(Equation 2) Therefore, the temperature rise ΔT after cooling the cooled object is Δt
Since it is the sum of 1 and Δt 2 ,
【００１８】[0018]
【数３】 と示すことができる。(Equation 3) It can be shown.
【００１９】また、ｑ1 ＋ｑ2 ＝Ｑ（ｗ）であるため、Since q 1 + q 2 = Q (w),
【００２０】[0020]
【数４】 と示される。このことは、発生熱の一部をエアフィルタ
３に伝えない従来の場合と温度上昇は同じであること示
すので、本発明による被冷却体１１の温度上昇には問題
がない。(Equation 4) Is shown. This indicates that the temperature rise is the same as the conventional case in which part of the generated heat is not transmitted to the air filter 3, and there is no problem in the temperature rise of the cooled body 11 according to the present invention.
【００２１】氷雪を溶かすために必要な熱量は、伝熱板
１６の面積とヒートパイプ１５の容量を変えることによ
り、設計段階で調節可能である。The amount of heat required to melt ice and snow can be adjusted at the design stage by changing the area of the heat transfer plate 16 and the capacity of the heat pipe 15.
【００２２】以上のように、被冷却物の冷却効果を損ね
ることなく、加熱するための電源、凍結温度を検知する
ための温度センサおよびそれらの制御手段を必要とせ
ず、電力も使用しないでエアフイルタの凍結防止の目的
が達成できる。As described above, the air filter does not require the power supply for heating, the temperature sensor for detecting the freezing temperature and the control means for them without impairing the cooling effect of the object to be cooled, and does not use electric power. The purpose of preventing freezing can be achieved.
【００２３】図２は本発明の第２の実施の形態の説明図
であり（ａ）は凍結防止機能付きエアフィルタを装備し
た屋外型空冷式電子機器の模式的断面図、（ｂ）は凍結
防止機能付きエアフィルタを下面から見た模式的斜視図
であり、図中符号２１は電子機器などの被冷却体、２２
は被冷却体２１を収納するキャビネット、２２ａはキャ
ビネット２２に設けられた吸気口、２２ｂはキャビネッ
ト２２に設けられた排気口、２３は外気をキャビネット
２２内に導入するための冷却ファンユニット、２４は外
気の塵埃を除去するためのエアフィルタ、２４ａはフィ
ルタマット、２４ｂはフイルタ枠、２６は被冷却体２１
の発生熱を受ける受熱板、２７ａ、２７ｂ、２７ｃは受
熱板２６で受けた被冷却体２１の発生熱を熱伝導するた
めの銅板製の伝導板、２８はフィルタ枠２４ｂに接続し
て設けられ伝導板２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよびフイル
タ枠２４ｂを経由して熱伝導された被冷却体２１の発生
熱をフイルタマット２４ａに伝熱するための放熱桟を示
す。FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a second embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of an outdoor type air-cooled electronic device equipped with an air filter having an antifreezing function, and FIG. It is the typical perspective view which looked at the air filter with a prevention function from the lower surface, The code | symbol 21 in a figure is a cooled body, such as an electronic device, 22.
Is a cabinet for storing the object to be cooled 21, 22a is an intake port provided in the cabinet 22, 22b is an exhaust port provided in the cabinet 22, 23 is a cooling fan unit for introducing outside air into the cabinet 22, and 24 is a cooling fan unit. An air filter for removing dust from the outside air, 24a is a filter mat, 24b is a filter frame, 26 is a cooling object 21.
The heat receiving plates 27a, 27b, and 27c receive heat generated by the heat receiving plate 26. The conductive plates 27a, 27b, and 27c are formed of a copper plate for conducting heat generated by the cooled body 21 received by the heat receiving plate 26. A radiating beam for transferring the generated heat of the cooled body 21 that has been thermally conducted via the conductive plates 27a, 27b, 27c and the filter frame 24b to the filter mat 24a is shown.
【００２４】電子機器などの被冷却体２１は、吸気口２
２ａ、排気口２２ｂを備えたキャビネット２２に収納さ
れ、吸気口２２ａには冷却ファンユニット２３が配設さ
れ、冷却ユニット２３の吸入口には外気の塵埃を除去す
るためのエアフィルタ２４が設けられている。被冷却体
２１の発生熱の一部が被冷却体２１に接触する受熱板２
６に伝達され、受熱板２６から銅板等の熱伝導率の高い
材料で構成された伝導板２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび
フイルタ枠２４ｂを経由してフィルタ枠２４ｂに接続し
フィルタマット２４ａに接触する放熱桟２８からフイル
タマット２４ａに放熱される。フイルタ枠２４ｂおよび
放熱桟２８も当然熱伝導率の高い材質で構成され、使用
条件によっては途中での放熱を避けるため受放熱部を除
いて断熱構造としてもよい。The object to be cooled 21 such as an electronic device is
2a, housed in a cabinet 22 having an exhaust port 22b, a cooling fan unit 23 is provided in the intake port 22a, and an air filter 24 for removing outside dust is provided in the intake port of the cooling unit 23. ing. Heat receiving plate 2 in which a part of the heat generated from cooled object 21 contacts cooled object 21
6 and is connected to the filter frame 24b from the heat receiving plate 26 via the conductive plates 27a, 27b, 27c and the filter frame 24b made of a material having a high thermal conductivity such as a copper plate, and the heat dissipating in contact with the filter mat 24a. Heat is radiated from the bar 28 to the filter mat 24a. The filter frame 24b and the heat radiation bar 28 are naturally made of a material having a high thermal conductivity, and may have a heat insulating structure except for a heat receiving / radiating portion in order to avoid heat radiation on the way depending on use conditions.
【００２５】第１の実施の形態ではループ形ヒートパイ
プによる伝熱を利用してエアフィルタの凍結防止をおこ
なったが、第２の実施の形態では銅板等の熱伝導率の高
い材料を用いて被冷却体の発生熱をエアフィルタに伝達
して第１の実施の形態と同様の効果を得られた。In the first embodiment, the air filter is prevented from freezing by utilizing the heat transfer by the loop-type heat pipe. In the second embodiment, however, a material having a high thermal conductivity such as a copper plate is used. By transferring the heat generated by the object to be cooled to the air filter, the same effect as in the first embodiment was obtained.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、被冷却体
の発生する熱をヒートパイプや高熱伝導率の材料を用い
てエアフィルタに伝達して凍結防止を行なっているの
で、被冷却物の冷却効果を損ねることなく、加熱するた
めの電源、凍結温度を検知するための温度センサおよび
それらの制御手段を必要とせず、電力も使用しないで、
自動的にエアフイルタの凍結防止の目的が達成できると
いう効果がある。As described above, according to the present invention, the heat generated by the object to be cooled is transmitted to the air filter by using a heat pipe or a material having a high thermal conductivity to prevent freezing. Without impairing the cooling effect of the power supply, without the need for a power supply for heating, a temperature sensor for detecting the freezing temperature and their control means, and without using electric power,
This has the effect of automatically achieving the purpose of preventing the air filter from freezing.
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
（ａ）は凍結防止機能付きエアフィルタを装備した屋外
型空冷式電子機器の模式的断面図である。（ｂ）は凍結
防止機能付きエアフィルタの模式的斜視図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
(A) is a schematic cross-sectional view of an outdoor type air-cooled electronic device equipped with an air filter with a freeze prevention function. (B) is a schematic perspective view of the air filter with a freeze prevention function.
【図２】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
（ａ）は凍結防止機能付きエアフィルタを装備した屋外
型空冷式電子機器の模式的断面図である。（ｂ）は凍結
防止機能付きエアフィルタを下面から見た模式的斜視図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
(A) is a schematic cross-sectional view of an outdoor type air-cooled electronic device equipped with an air filter with a freeze prevention function. (B) is the typical perspective view which looked at the air filter with a freeze prevention function from the lower surface.
【図３】実開昭６０−１３８３０７号公報記載の通気口
凍結防止装置の説明図である。（ａ）は屋外キュービク
ルの正面図である。（ｂ）は屋外キュービクルの右側面
図である。（ｃ）はセラミックヒータをつけたエアフィ
ルタの斜視図である。（ｄ）はエアフィルタのヒータ回
路図である。FIG. 3 is an explanatory view of an air vent freezing prevention device described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 60-138307. (A) is a front view of an outdoor cubicle. (B) is a right side view of the outdoor cubicle. (C) is a perspective view of an air filter provided with a ceramic heater. (D) is a heater circuit diagram of the air filter.
１１、２１ 被冷却体 １２、２２ キャビネット １２ａ、２２ａ キャビネットに設けられた吸気口 １２ｂ、２２ｂ キャビネットに設けられた排気口 １３、２３ 冷却ファンユニット １４、２４ エアフィルタ １５ ヒートパイプ １６ 伝熱板 ２４ａ フィルタマット ２４ｂ フイルタ枠 ２６ 受熱板 ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 伝導板 ２８ 放熱桟 ３１ 正面扉 ３２ ギャラリ ３３ 風胴 ３４ 冷却ファン ３５ エアフィルタ ３５ａ エアフィルタ支え枠 ３５ｂ マット ３５ｃ セラミックヒータ ３５ｄ スイッチ ３５ｅ 温度センサ ３６ 支え枠 ３７ 電源 11, 21 Body to be cooled 12, 22 Cabinet 12a, 22a Inlet 12b, 22b Provided in cabinet Exhaust, provided in cabinet 13, 23 Cooling fan unit 14, 24 Air filter 15 Heat pipe 16 Heat transfer plate 24a Filter Mat 24b Filter frame 26 Heat receiving plate 27a, 27b, 27c Conducting plate 28 Heat radiation bar 31 Front door 32 Gallery 33 Wind tunnel 34 Cooling fan 35 Air filter 35a Air filter support frame 35b Mat 35c Ceramic heater 35d Switch 35e Temperature sensor 36 Support frame 37 Power supply
Claims (4)
の、取り入れ空気の清浄化のために外気吸気口に取り付
けられるエアフィルタにおいて、 前記機器装置より発生する熱の一部を前記機器装置近傍
に受熱端部を、前記エアフィルタ近傍に放熱端部を有す
るヒートパイプを介して前記エアフィルタに伝達し、前
記エアフィルタの凍結を防止する手段を備えたことを特
徴とする凍結防止機能付きエアフィルタ。1. An air filter attached to an outside air intake port for purifying intake air of an air-cooled equipment used outdoors, wherein a part of heat generated from the equipment is removed in the vicinity of the equipment.
Has a heat receiving end and a heat dissipating end near the air filter.
A means for transmitting the air filter to the air filter through a heat pipe to prevent freezing of the air filter.
の、取り入れ空気の清浄化のために外気吸気口に取り付
けられるエアフィルタにおいて、 前記機器装置より発生する熱の一部を 前記機器装置近傍
に受熱端部を、前記エアフィルタ近傍に放熱端部を有す
る熱伝導率の高い材料で構成された伝導板を介して前記
エアフィルタに伝達し、前記エアフィルタの凍結を防止
する手段を備えたことを特徴とする凍結防止機能付きエ
アフィルタ。2. An air-cooled device used outdoors.
Installed on the outside air intake to clean the intake air
An air filter kicked, the heat receiving end portions in the vicinity of the equipment device of the heat generated from the equipment device, the conductive plate made of a high thermal conductivity having a radiating end portion near the air filter material Through the
Transmit to the air filter to prevent the air filter from freezing
An air filter with an anti-freezing function, comprising:
ィルタにおいて、 前記熱伝導率の高い材料が銅板であることを特徴とする
凍結防止機能付きエアフィルタ。3. The air filter with a freezing prevention function according to claim 2 , wherein the material having a high thermal conductivity is a copper plate.
記載の凍結防止機能付きエアフィルタにおいて、 前記機器装置が電子機器装置であることを特徴とする凍
結防止機能付きエアフィルタ。4. The air filter with antifreeze function as claimed in any one of claims 2, anti-freezing function air filter, characterized in that the equipment device is an electronic apparatus.
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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Family Cites Families (1)
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-
1995
- 1995-12-15 JP JP7327288A patent/JP2778561B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09164316A (en) | 1997-06-24 |
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