JP2001037255A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP2001037255A JP2001037255A JP11200602A JP20060299A JP2001037255A JP 2001037255 A JP2001037255 A JP 2001037255A JP 11200602 A JP11200602 A JP 11200602A JP 20060299 A JP20060299 A JP 20060299A JP 2001037255 A JP2001037255 A JP 2001037255A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気部品を効率的に冷却できるように自然通
風による風路を内部に形成した構成の電源装置を提供す
る。 【解決手段】電源装置１の箱２を、仕切板２５，２６で
中央室３３とその両側の側室３１，３２とに分割すると
共に、中央室３３をさらに仕切を兼ねる基板１３で前後
に分割して前室３４と後室３５を形成し、前室３４に
は、電子回路素子を搭載した制御基板１１と電源基板１
２とを設けると共に、制御基板１１の部品設置側を箱２
の前面側に向け、電源基板１２の部品設置側を箱２の後
面側に向けると共に、この二つの基板１１，１２を略同
一面に設けたことにより、箱内に組み込まれた多数の発
熱する構成部品を、満遍なく、かつ効率的に冷却でき
る。
風による風路を内部に形成した構成の電源装置を提供す
る。 【解決手段】電源装置１の箱２を、仕切板２５，２６で
中央室３３とその両側の側室３１，３２とに分割すると
共に、中央室３３をさらに仕切を兼ねる基板１３で前後
に分割して前室３４と後室３５を形成し、前室３４に
は、電子回路素子を搭載した制御基板１１と電源基板１
２とを設けると共に、制御基板１１の部品設置側を箱２
の前面側に向け、電源基板１２の部品設置側を箱２の後
面側に向けると共に、この二つの基板１１，１２を略同
一面に設けたことにより、箱内に組み込まれた多数の発
熱する構成部品を、満遍なく、かつ効率的に冷却でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムにより発生した直流を交流に変換し、その需要電力の
一部を賄えるようにした電力供給のための電源装置に係
り、特にこの電源装置を構成する様々な電力部品、電子
部品の放熱を促進するための、各構成要素の配置構造に
関する。
ムにより発生した直流を交流に変換し、その需要電力の
一部を賄えるようにした電力供給のための電源装置に係
り、特にこの電源装置を構成する様々な電力部品、電子
部品の放熱を促進するための、各構成要素の配置構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、資源エネルギーの枯渇、環境保全
問題などから、クリーンなエネルギー、たとえば太陽
光、風力、地熱など自然エネルギーを利用した電力シス
テムが積極的に開発されていた。
問題などから、クリーンなエネルギー、たとえば太陽
光、風力、地熱など自然エネルギーを利用した電力シス
テムが積極的に開発されていた。
【０００３】それらのうち、太陽光による発電システム
は、システムが小型で設備コストなどコスト面でも安価
であり、また電力変換率が高い太陽電池など性能の向上
した様々な部品により、一般家庭での電力需要をおおよ
そ賄えるほどの性能を得ることが可能になってきてい
た。
は、システムが小型で設備コストなどコスト面でも安価
であり、また電力変換率が高い太陽電池など性能の向上
した様々な部品により、一般家庭での電力需要をおおよ
そ賄えるほどの性能を得ることが可能になってきてい
た。
【０００４】ところで、この太陽光発電システムを一般
家庭で利用するには、その得た直流電力を交流電力に変
換して給電するための電源装置が必要であった。
家庭で利用するには、その得た直流電力を交流電力に変
換して給電するための電源装置が必要であった。
【０００５】かかる要求に対して、例えば特開平１１−
１２２９３４号公報におけるような電源装置が提案され
ていた。
１２２９３４号公報におけるような電源装置が提案され
ていた。
【０００６】前記公報に記載の電源装置は、電力変換用
のパワーＩＣやコンデンサやリアクタなどの電力回路部
品や、制御用ＩＣやトランジスタや抵抗など多数の電子
回路部品を搭載した制御基板等から構成されたインバー
タ装置を内蔵し、さらに多数の入出力端子やコネクタ等
を有していた。またこれら内部回路部品の放熱を促進す
るように設けた送風機等で、外部から冷却風を送り込ん
でいた。
のパワーＩＣやコンデンサやリアクタなどの電力回路部
品や、制御用ＩＣやトランジスタや抵抗など多数の電子
回路部品を搭載した制御基板等から構成されたインバー
タ装置を内蔵し、さらに多数の入出力端子やコネクタ等
を有していた。またこれら内部回路部品の放熱を促進す
るように設けた送風機等で、外部から冷却風を送り込ん
でいた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した電源装置に
は、多数の電力部品および電子部品が、その箱内の複数
の室に収納され、発熱するこれらの部品を冷却するた
め、外部から冷却風を送り込むための送風機が必要であ
り、電源装置の運転時にこの送風機の運転音が発生する
と言う問題があった。
は、多数の電力部品および電子部品が、その箱内の複数
の室に収納され、発熱するこれらの部品を冷却するた
め、外部から冷却風を送り込むための送風機が必要であ
り、電源装置の運転時にこの送風機の運転音が発生する
と言う問題があった。
【０００８】そこで、本発明は、上述の点に考慮して、
箱内に組み込まれた多数の発熱する構成部品を、満遍な
く、かつ効率的に冷却できる風を自然通風で発生させる
ような風路を内部に形成した構成の音の静かな電源装置
を提供することを目的とする。
箱内に組み込まれた多数の発熱する構成部品を、満遍な
く、かつ効率的に冷却できる風を自然通風で発生させる
ような風路を内部に形成した構成の音の静かな電源装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、箱内に、太陽電池で発生
した直流電力を家庭用の交流電力に変換するインバータ
装置を内蔵し、前記箱を家屋の壁面等に設置して使用す
る電源装置において、前記箱内を、仕切板で中央室とそ
の両側の側室とに分割すると共に、前記中央室をさらに
仕切を兼ねる基板で前後に分割して前室と後室とを形成
し、前記中央室の後室に、前記基板に電気的に接続さ
れ、放熱フィンを有する電力変換素子と、この放熱フィ
ンが配置され、前記箱の天面に設けた孔と底面に設けた
孔の間を底面から上面に向かって空気が流れる風路とを
設け、前記中央室の前室に、電子回路素子や運転操作用
の表示部が取り付けられた制御基板と、前記制御基板に
電源を供給する電源基板とを設け、前記制御基板の部品
設置側を前記箱の前面側に向け、前記電源基板の部品設
置側を前記箱の後面側に向けると共に、前記二つの基板
を略同一面に設けたことを特徴とする。
め、請求項１にかかる発明は、箱内に、太陽電池で発生
した直流電力を家庭用の交流電力に変換するインバータ
装置を内蔵し、前記箱を家屋の壁面等に設置して使用す
る電源装置において、前記箱内を、仕切板で中央室とそ
の両側の側室とに分割すると共に、前記中央室をさらに
仕切を兼ねる基板で前後に分割して前室と後室とを形成
し、前記中央室の後室に、前記基板に電気的に接続さ
れ、放熱フィンを有する電力変換素子と、この放熱フィ
ンが配置され、前記箱の天面に設けた孔と底面に設けた
孔の間を底面から上面に向かって空気が流れる風路とを
設け、前記中央室の前室に、電子回路素子や運転操作用
の表示部が取り付けられた制御基板と、前記制御基板に
電源を供給する電源基板とを設け、前記制御基板の部品
設置側を前記箱の前面側に向け、前記電源基板の部品設
置側を前記箱の後面側に向けると共に、前記二つの基板
を略同一面に設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項２にかかる発明は、前記電源基板を
単一の前記制御基板から分割して成したことを特徴とす
る。
単一の前記制御基板から分割して成したことを特徴とす
る。
【００１１】請求項３にかかる発明は、前記電源基板に
コネクタで接続される子基板を設けると共に、この子基
板と前記仕切を兼ねる基板とを接続するコネクタを設け
たことを特徴とする。
コネクタで接続される子基板を設けると共に、この子基
板と前記仕切を兼ねる基板とを接続するコネクタを設け
たことを特徴とする。
【００１２】請求項４にかかる発明は、前記子基板を単
一の前記制御基板から分割して成したことを特徴とす
る。
一の前記制御基板から分割して成したことを特徴とす
る。
【００１３】請求項５にかかる発明は、前記電力変換素
子を前記仕切を兼ねる基板の配線パターンに直接接続し
たことを特徴とする。
子を前記仕切を兼ねる基板の配線パターンに直接接続し
たことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図１乃至図６
を参照して説明する。電源装置１は、図１に示すよう
に、外側を金属製の箱２で覆われて成る。箱２は、前板
３と左右の側板及び底板を兼ねる側面板４と天板５と端
子板カバー６と裏板７とから成る。前板３の中央下部に
は長穴４２が空いていて、運転操作部８を操作できるよ
うになっている。側面板４の右側面下部には長方形の開
口４３が空いていて、その奥の運転切替部９を操作でき
るようになっている。天板５には、多数の放熱用の孔４
１が空いている。更に、側面板４の底面には、天板５と
同様に多数の放熱用の孔（図示せず）が空いている。
を参照して説明する。電源装置１は、図１に示すよう
に、外側を金属製の箱２で覆われて成る。箱２は、前板
３と左右の側板及び底板を兼ねる側面板４と天板５と端
子板カバー６と裏板７とから成る。前板３の中央下部に
は長穴４２が空いていて、運転操作部８を操作できるよ
うになっている。側面板４の右側面下部には長方形の開
口４３が空いていて、その奥の運転切替部９を操作でき
るようになっている。天板５には、多数の放熱用の孔４
１が空いている。更に、側面板４の底面には、天板５と
同様に多数の放熱用の孔（図示せず）が空いている。
【００１５】前板３は、図２に示すように、上側の爪４
６を天板５の角孔（図示せず）に引っ掛けると共に、下
側を側面板４にビス４５にて固定する。端子板カバー６
は、その両端部の爪（図示せず）を天板５と側面板４の
角孔（図示せず）に引っ掛けて固定する。
６を天板５の角孔（図示せず）に引っ掛けると共に、下
側を側面板４にビス４５にて固定する。端子板カバー６
は、その両端部の爪（図示せず）を天板５と側面板４の
角孔（図示せず）に引っ掛けて固定する。
【００１６】次に電源装置１の内部構造を、図２，３に
基づいて、説明する。箱２の内部は、正面から見て、左
右の側室３１，３２とそれより広い中央室３３とに仕切
板２５，２６で分割されると共に、中央室３３をさらに
仕切を兼ねる基板（以後パワー基板と書く）１３で前後
に分割して前室３４と後室３５とを形成している。
基づいて、説明する。箱２の内部は、正面から見て、左
右の側室３１，３２とそれより広い中央室３３とに仕切
板２５，２６で分割されると共に、中央室３３をさらに
仕切を兼ねる基板（以後パワー基板と書く）１３で前後
に分割して前室３４と後室３５とを形成している。
【００１７】図３，４，５に示すように、中央室３３の
後室３５には、パワー基板１３に、放熱フィン１８を有
する電力変換素子１４を設け、中央室３３の前室３４に
は、電子回路素子が取り付けられた制御基板１１と制御
基板１１に電源を供給する電源基板１２とを設ける。
後室３５には、パワー基板１３に、放熱フィン１８を有
する電力変換素子１４を設け、中央室３３の前室３４に
は、電子回路素子が取り付けられた制御基板１１と制御
基板１１に電源を供給する電源基板１２とを設ける。
【００１８】制御基板１１は、運転操作部８が前面から
操作できるように、制御基板１１の部品設置側を箱２の
前面側に向け、電源基板１２は、電源基板１２に設置さ
れるコンデンサやコイル等の背の高い部品が前板３に当
らないように、電源基板１２の部品設置側を箱２の後面
側に向けると共に、この二つの基板１１，１２を略同一
面に設ける。
操作できるように、制御基板１１の部品設置側を箱２の
前面側に向け、電源基板１２は、電源基板１２に設置さ
れるコンデンサやコイル等の背の高い部品が前板３に当
らないように、電源基板１２の部品設置側を箱２の後面
側に向けると共に、この二つの基板１１，１２を略同一
面に設ける。
【００１９】パワー基板１３と放熱フィン１８は、電力
変換素子１４と数本のスペーサ２３を介して、各々垂直
に対面しており、それらの間の空間は冷却用の風路３６
を形成している。放熱フィン１８と電力変換素子１４と
はビスで固定されている。さらに電力変換素子１４とパ
ワー基板１３とは、数本のビスで、電力変換素子１４の
端子と基板の配線パターンとが直接電気的に接続される
と共に、機械的にも固定されている。
変換素子１４と数本のスペーサ２３を介して、各々垂直
に対面しており、それらの間の空間は冷却用の風路３６
を形成している。放熱フィン１８と電力変換素子１４と
はビスで固定されている。さらに電力変換素子１４とパ
ワー基板１３とは、数本のビスで、電力変換素子１４の
端子と基板の配線パターンとが直接電気的に接続される
と共に、機械的にも固定されている。
【００２０】また、パワー基板１３と制御基板１１及び
電源基板１２は、数本のスペーサ２３を介して各々垂直
に対面しており、それらの間の空間は冷却用の風路３７
を形成している。さらに電源基板１２に、コネクタ２１
で接続された子基板２０を設け、その子基板２０がパワ
ー基板１３とも、コネクタ２１で接続する構成とする。
上述したように、各基板を配置することにより、部品の
実装密度を上げると共に、電源基板１２とパワー基板１
３との間の配線を簡素化することが出来、かつ、冷却用
の風路３７を邪魔することもない。さらに、図６に示す
ように、制御基板１１と電源基板１２と子基板２０とを
一枚の制御基板１１として製造し、その基板を制御基板
１１と電源基板１２と子基板２０に分割して、設けるこ
とにより、基板の製造コストを削減できる。
電源基板１２は、数本のスペーサ２３を介して各々垂直
に対面しており、それらの間の空間は冷却用の風路３７
を形成している。さらに電源基板１２に、コネクタ２１
で接続された子基板２０を設け、その子基板２０がパワ
ー基板１３とも、コネクタ２１で接続する構成とする。
上述したように、各基板を配置することにより、部品の
実装密度を上げると共に、電源基板１２とパワー基板１
３との間の配線を簡素化することが出来、かつ、冷却用
の風路３７を邪魔することもない。さらに、図６に示す
ように、制御基板１１と電源基板１２と子基板２０とを
一枚の制御基板１１として製造し、その基板を制御基板
１１と電源基板１２と子基板２０に分割して、設けるこ
とにより、基板の製造コストを削減できる。
【００２１】左側の側室３１には、背面側に放熱フィン
１９が取り付けられた、直流用と交流用の二種類のリア
クタ１７を設ける。また、左側の側室３１と中央室３３
の境界には、左側の仕切板２５を設け、両者の間の空気
の流通を防ぐと共に、その壁面にコンデンサ１６を固定
している。放熱フィン１９と左側の仕切板２５と前板３
と側面板４の左側部とに囲まれた空間は、リアクタ１７
の冷却用の風路３８を形成している。
１９が取り付けられた、直流用と交流用の二種類のリア
クタ１７を設ける。また、左側の側室３１と中央室３３
の境界には、左側の仕切板２５を設け、両者の間の空気
の流通を防ぐと共に、その壁面にコンデンサ１６を固定
している。放熱フィン１９と左側の仕切板２５と前板３
と側面板４の左側部とに囲まれた空間は、リアクタ１７
の冷却用の風路３８を形成している。
【００２２】右側の側室３２には、端子板１５を設け
る。右側の側室３２は、裏板７と一体の仕切板２６で中
央室３３と仕切られ、外部と、前板３および端子板カバ
ー６で仕切られている。なお、電源装置１の据付時に
は、前板３と端子板カバー６を外せば、端子板１５に各
種の配線を容易に接続することができる。
る。右側の側室３２は、裏板７と一体の仕切板２６で中
央室３３と仕切られ、外部と、前板３および端子板カバ
ー６で仕切られている。なお、電源装置１の据付時に
は、前板３と端子板カバー６を外せば、端子板１５に各
種の配線を容易に接続することができる。
【００２３】前記の風路３６、３７、３８は、各々、前
後左右を仕切となる部品で囲われて略筒状を形成し、箱
の底面に設けた孔から箱の天面に設けた孔へと流れる、
箱の内部の部品の発熱による上昇気流を生み、自然通風
による電源装置１の冷却を促進する。また、中央室３３
の冷却用の風路３６，３７と左側の側室３１の冷却用の
風路３８とを各々別々に設けることにより、使用時の温
度のより高いリアクタ１７からの熱による電力変換素子
１４の劣化を防ぐと共に、リアクタ１７の放熱フィン１
９をより高温に保ってこの放熱フィン１９の小型化を図
っている。
後左右を仕切となる部品で囲われて略筒状を形成し、箱
の底面に設けた孔から箱の天面に設けた孔へと流れる、
箱の内部の部品の発熱による上昇気流を生み、自然通風
による電源装置１の冷却を促進する。また、中央室３３
の冷却用の風路３６，３７と左側の側室３１の冷却用の
風路３８とを各々別々に設けることにより、使用時の温
度のより高いリアクタ１７からの熱による電力変換素子
１４の劣化を防ぐと共に、リアクタ１７の放熱フィン１
９をより高温に保ってこの放熱フィン１９の小型化を図
っている。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１にかかる
発明によれば、箱内に、太陽電池で発生した直流電力を
家庭用の交流電力に変換するインバータ装置を内蔵し、
箱を家屋の壁面等に設置して使用する電源装置におい
て、箱内を、仕切板で中央室とその両側の側室とに分割
すると共に、中央室をさらに仕切を兼ねる基板で前後に
分割して前室と後室とを形成し、中央室の後室に、仕切
を兼ねる基板に電気的に接続され、放熱フィンを有する
電力変換素子と、この放熱フィンが配置され、箱の天面
に設けた孔と底面に設けた孔の間を底面から上面に向か
って空気が流れる風路とを設け、中央室の前室に、電子
回路素子や運転操作用の表示部が取り付けられた制御基
板と、制御基板に電源を供給する電源基板とを設け、制
御基板の部品設置側を箱の前面側に向け、電源基板の部
品設置側を箱の後面側に向けると共に、この二つの基板
を略同一面に設けたことにより、箱内に組み込まれた多
数の発熱する構成部品を、満遍なく、かつ効率的に冷却
できる。
発明によれば、箱内に、太陽電池で発生した直流電力を
家庭用の交流電力に変換するインバータ装置を内蔵し、
箱を家屋の壁面等に設置して使用する電源装置におい
て、箱内を、仕切板で中央室とその両側の側室とに分割
すると共に、中央室をさらに仕切を兼ねる基板で前後に
分割して前室と後室とを形成し、中央室の後室に、仕切
を兼ねる基板に電気的に接続され、放熱フィンを有する
電力変換素子と、この放熱フィンが配置され、箱の天面
に設けた孔と底面に設けた孔の間を底面から上面に向か
って空気が流れる風路とを設け、中央室の前室に、電子
回路素子や運転操作用の表示部が取り付けられた制御基
板と、制御基板に電源を供給する電源基板とを設け、制
御基板の部品設置側を箱の前面側に向け、電源基板の部
品設置側を箱の後面側に向けると共に、この二つの基板
を略同一面に設けたことにより、箱内に組み込まれた多
数の発熱する構成部品を、満遍なく、かつ効率的に冷却
できる。
【００２５】請求項２にかかる発明は、電源基板を単一
の制御基板から分割して成したことにより、基板の製造
コストを削減できる。
の制御基板から分割して成したことにより、基板の製造
コストを削減できる。
【００２６】請求項３にかかる発明によれば、電源基板
にコネクタで接続される子基板を設け、この子基板と仕
切を兼ねる基板とを接続するコネクタを設けたことによ
り、部品の実装密度を上げると共に、電源基板と仕切を
兼ねる基板の間の配線を簡素化することができる。
にコネクタで接続される子基板を設け、この子基板と仕
切を兼ねる基板とを接続するコネクタを設けたことによ
り、部品の実装密度を上げると共に、電源基板と仕切を
兼ねる基板の間の配線を簡素化することができる。
【００２７】請求項４にかかる発明によれば、子基板を
単一の制御基板から分割して成したことにより、基板の
製造コストを削減できる。
単一の制御基板から分割して成したことにより、基板の
製造コストを削減できる。
【００２８】請求項５にかかる発明によれば、電力変換
素子をパワー基板の配線パターンに直接接続したことに
より、部品の実装密度を上げると共に、電力変換素子と
パワー基板の間の配線を簡素化することができる。
素子をパワー基板の配線パターンに直接接続したことに
より、部品の実装密度を上げると共に、電力変換素子と
パワー基板の間の配線を簡素化することができる。
【図１】本発明の実施例を示す電源装置の外形図で、図
１（Ａ）は左側面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）
は天面図、図１（Ｄ）は上面図である。
１（Ａ）は左側面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）
は天面図、図１（Ｄ）は上面図である。
【図２】電源装置の前板と端子板カバーを外した正面図
である。
である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施例を示す分解斜視図である。
【図５】制御基板と電源基板等を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図６】制御基板と電源基板と子基板とを単一の基板と
して製造する場合の制御基板の正面図である。
して製造する場合の制御基板の正面図である。
１ 電源装置 ２ 箱 １１ 制御基板 １２ 電源基板 １３ パワー基板 １５ 端子板 ２１ コネクタ ３１、３２ 側室 ３３ 中央室 ３６、３７、３８ 風路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 不動 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H007 AA00 BB07 HA01 HA03 HA05 HA07
Claims (5)
- 【請求項１】箱内に、太陽電池で発生した直流電力を家
庭用の交流電力に変換するインバータ装置を内蔵し、前
記箱を家屋の壁面等に設置して使用する電源装置におい
て、 前記箱内を、仕切板で中央室とその両側の側室とに分割
すると共に、前記中央室をさらに仕切を兼ねる基板で前
後に分割して前室と後室とを形成し、前記中央室の後室
に、前記基板に電気的に接続され、放熱フィンを有する
電力変換素子と、この放熱フィンが配置され、前記箱の
天面に設けた孔と底面に設けた孔の間を底面から上面に
向かって空気が流れる風路とを設け、 前記中央室の前室に、電子回路素子や運転操作用の表示
部が取り付けられた制御基板と、前記制御基板に電源を
供給する電源基板とを設け、前記制御基板の部品設置側
を前記箱の前面側に向け、前記電源基板の部品設置側を
前記箱の後面側に向けると共に、前記二つの基板を略同
一面に設けたことを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】前記電源基板を単一の前記制御基板から分
割して成したことを特徴とする請求項１に記載の電源装
置。 - 【請求項３】前記電源基板にコネクタで接続される子基
板を設けると共に、この子基板と前記仕切を兼ねる基板
とを接続するコネクタを設けたことを特徴とする請求項
１及び２に記載の電源装置。 - 【請求項４】前記子基板を単一の前記制御基板から分割
して成したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の電
源装置。 - 【請求項５】前記電力変換素子を前記仕切を兼ねる基板
の配線パターンに直接接続したことを特徴とする請求項
１乃至４に記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200602A JP2001037255A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200602A JP2001037255A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001037255A true JP2001037255A (ja) | 2001-02-09 |
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-
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- 1999-07-14 JP JP11200602A patent/JP2001037255A/ja active Pending
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