JP4161764B2 - 通信基地局用冷却システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの通信基地局用の冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信基地局用の熱交換器として、図２に示すような、内気と外気の対向流によって排熱を行なう熱交換器５０が知られている。この熱交換器５０は、内部が防水、防塵の見地から室内側と室外側とに分離独立した構造となっており、通信機（比較的高温な約８０°Ｃにまで発熱するアンプなどからなる高温側通信機２、及び、高温側通信機の発熱温度に比べ低温ではあるが約４０°Ｃにまで発熱するモデムなどからなる低温側通信機３）の発熱によって高温になった室内空気を室内ファン５１によって取り込み、フィン５２に熱を伝えるとともに、室内空気よりも低温の外気を室外ファン５３によって取り込み、フィン５４に送風することによって、室内側のフィン５２の熱を奪い、冷却された空気を室内に吹出すよう構成される。なお、通信基地局用冷却システムの先行技術には、特許文献１などがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４１５０３公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の熱交換器は、夏の日中など外気温の高い時間帯では、冷却性能を確保するために外気を大風量で流す必要があり、ファンモータの回転音、風切音による騒音が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる通信基地局用冷却システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る通信基地局用冷却システムは、高温側通信機を冷却する水冷式システム部と低温側通信機を冷却する沸騰冷却式システム部とからなる通信基地局用冷却システムであって、前記水冷式システム部のラジエタ及び前記沸騰冷却式システム部のコアをそれぞれ室外に配置するとともに、前記ラジエタ内を流れる冷却水及び前記コア内を流れる冷媒を室外ファンの送風によって冷却するよう構成され、かつ、前記ファンによって生じる送風空気流れ方向において、前記コアは前記ラジエタよりも上流側に配置されることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る通信基地局用冷却システムによると、水冷式システム部と沸騰冷却式システム部とを組み合わせた新冷却方式を採用し、水冷式システム部のラジエタ内を流れる冷却水及び沸騰冷却式システム部のコア内を流れる冷媒を室外ファンの送風によって冷却するようにしたため、外気温の高い時間帯に大風量の外気を流さなくても室内を十分に冷却することが可能となり、したがって、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【０００９】
さらに、請求項１に係る通信基地局用冷却システムによると、ラジエタの温度とコアの温度とを比べたとき、コアの方が低温となるため、上記のように先にコア、その後ラジエタに風が流れるような位置関係でラジエタ、コア、室外ファンを配置する。これにより、低温側から高温側に向かって外気が流れるようになり、このため、コア内を流れる冷媒及びラジエタ内を流れる冷却水を高い温度効率で冷却することができる。
【００１０】
請求項２に係る通信基地局用冷却システムは、請求項１において、前記水冷式システム部は、前記高温側通信機の基板に密着された水冷ユニットを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る通信基地局用冷却システムによると、水冷ユニットを基板に密着させたため、基板を直に冷却することができ、高温側通信機に対して十分な冷却効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図を示す。
【００１４】
図１において、通信基地局１の室内には、比較的高温な約８０°Ｃにまで発熱するアンプなどからなる高温側通信機２、及び、高温側通信機２の発熱温度に比べ低温ではあるが約４０°Ｃにまで発熱するモデムなどからなる低温側通信機３が設置されている。
【００１５】
通信基地局用冷却システム１０は、高温側通信機２に対する水冷式システム部１１と、低温側通信機３に対する沸騰冷却式システム部１２とを組み合わせて構成される。
【００１６】
水冷式システム部１１は、高温側通信機２の基板２ａに密着された水冷ユニット１１ａと、室外に配置されたラジエタ１１ｂと、ラジエタ１１ｂに送風する室外ファン１３と、水冷ユニット１１ａとラジエタ１１ｂとの間をそれぞれ接続する行配管１１ｃ及び戻配管１１ｄと、水冷ユニット１１ａ、行配管１１ｃ、ラジエタ１１ｂ及び戻配管１１ｄによって形成される閉流路に充填された冷却水と、閉流路内で冷却水を循環させるポンプ１１ｅとにより構成される。
【００１７】
沸騰冷却式システム部１２は、低温側通信機３の近傍に配置された室内コア１２ａと、室内コア１２ａに送風する室内ファン１２ｂと、室外に配置された室外コア１２ｃと、室外コア１２ｃに送風する室外ファン１３（上記水冷式システム部１１のファンを兼用している。）と、室内コア１２ａと室外コア１２ｃとの間をそれぞれ接続する行配管１２ｄ及び戻配管１２ｅと、室内コア１２ａ、行配管１２ｄ、室外コア１２ｃ及び戻配管１２ｅによって形成される閉流路に充填された冷媒（例えばフロン）とにより構成される。
【００１８】
室外において、室外ファン１３、ラジエタ１１ｂ、室外コア１２ｃの配置は、室外の最も外側が室外ファン１３、室外ファン１３の隣が室外コア１２ｃ、室外の最も内側がラジエタ１１ｂである。
【００１９】
次に、水冷式システム部１１及び沸騰冷却式システム部１２の各動作を順に説明する。
【００２０】
水冷式システム部１１において、ポンプ１１ｅによって閉流路を循環する冷却水のうち水冷ユニット１１ａ内の低温の冷却水は、高温側通信機２から熱を奪うことによって高温側通信機２を冷却するとともに発熱する。発熱した冷却水（高温の冷却水）は行配管１１ｃを経てラジエタ１１ｂへ送られる。ラジエタ１１ｂに送られてきた冷却水は、室外ファン１３により送風されてくる低温の外気により冷却される。冷却され低温となった冷却水は、戻配管１１ｄを経て水冷ユニット１１ａに戻り、再び高温側通信機２から熱を奪い、高温側通信機２を冷却するとともに発熱する。以後、上記のような動作が繰り返され、高温側通信機２が冷却される。
【００２１】
沸騰冷却式システム部１２において、室内ファン１２ｂは、低温側通信機３の発熱による高温の内気を室内コア１２ａに送風する。室内コア１２ａ内の液化している冷媒は、高温の内気から熱を奪うことによって内気を冷却するとともに沸騰し蒸気となる。この内気の冷却によって低温側通信機３は冷却される。蒸気となった冷媒は室内コア１２ａ内を上昇し行配管１２ｄを経て室外コア１２ｃへ移動する。室外コア１２ｃに移動した冷媒は、室外ファン１３によって送風されてくる低温の外気により冷却され、液化する。液化した冷媒は、戻配管１２ｅを経て室内コア１２ａに戻り、再び内気から熱を奪い低温側通信機３を冷却するとともに沸騰し蒸気となる。以後、上記のような動作が繰り返され、低温側通信機３が冷却される。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態に係る通信基地局用冷却システム１０は、高温側通信機２を冷却する水冷式システム部１１と低温側通信機３を冷却する沸騰冷却式システム部１２とからなる通信基地局用冷却システムであって、水冷式システム部１１のラジエタ１１ｂ及び沸騰冷却式システム部１２のコア（室外コア）１２ｃをそれぞれ室外に配置するとともに、ラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水及びコア（室外コア）１２ｃ内を流れる冷媒を室外ファン１３の送風によって冷却するよう構成される。
【００２３】
この通信基地局用冷却システム１０によると、水冷式システム部１１と沸騰冷却式システム部１２とを組み合わせた新冷却方式を採用し、水冷式システム部１１のラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水及び沸騰冷却式システム部１２のコア１２ｃ内を流れる冷媒を室外ファン１３の送風によって冷却するようにしたため、外気温の高い時間帯に大風量の外気を流さなくても室内を十分に冷却することが可能となり、したがって、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【００２４】
また、ラジエタ１１ｂ、コア１２ｃの配置は、ラジエタ１１ｂの温度とコア１２ｃの温度とを比べたとき、コア１２ｃの方が低温となるため、先にコア１２ｃ、その後ラジエタ１１ｂに風が流れるようにラジエタ１１ｂ、コア１２ｃ、室外ファン１３を配置する。これにより、低温側から高温側に向かって外気が流れるようになり、このため、コア１２ｃ内を流れる冷媒及びラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水を高い温度効率で冷却することができる。図１の他には、図３，４，５，６，７のような配置が考えられる。
【００２５】
また、水冷式システム部１１は、高温側通信機２の基板２ａに密着された水冷ユニット１１ａを有する。このように水冷ユニット１１ａを基板２ａに密着させたため、基板２ａを直に冷却することができ、高温側通信機２に対して十分な冷却効果が得られる。
【００２６】
なお、室外ファン１３は、軸流式プロペラファン、シロッコファン、ターボファンなどいずれのファンであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の通信基地局用冷却システムによると、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図２】従来の通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【符号の説明】
１ 通信基地局
２ 高温側通信機
２ａ 基板
３ 低温側通信機
１０ 通信基地局用冷却システム
１１ 水冷式システム部
１１ａ 冷却ユニット
１１ｂ ラジエタ
１２ 沸騰冷却式システム部
１２ｃ コア（室外コア）
１３ 室外ファン
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの通信基地局用の冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信基地局用の熱交換器として、図２に示すような、内気と外気の対向流によって排熱を行なう熱交換器５０が知られている。この熱交換器５０は、内部が防水、防塵の見地から室内側と室外側とに分離独立した構造となっており、通信機（比較的高温な約８０°Ｃにまで発熱するアンプなどからなる高温側通信機２、及び、高温側通信機の発熱温度に比べ低温ではあるが約４０°Ｃにまで発熱するモデムなどからなる低温側通信機３）の発熱によって高温になった室内空気を室内ファン５１によって取り込み、フィン５２に熱を伝えるとともに、室内空気よりも低温の外気を室外ファン５３によって取り込み、フィン５４に送風することによって、室内側のフィン５２の熱を奪い、冷却された空気を室内に吹出すよう構成される。なお、通信基地局用冷却システムの先行技術には、特許文献１などがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４１５０３公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の熱交換器は、夏の日中など外気温の高い時間帯では、冷却性能を確保するために外気を大風量で流す必要があり、ファンモータの回転音、風切音による騒音が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる通信基地局用冷却システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る通信基地局用冷却システムは、高温側通信機を冷却する水冷式システム部と低温側通信機を冷却する沸騰冷却式システム部とからなる通信基地局用冷却システムであって、前記水冷式システム部のラジエタ及び前記沸騰冷却式システム部のコアをそれぞれ室外に配置するとともに、前記ラジエタ内を流れる冷却水及び前記コア内を流れる冷媒を室外ファンの送風によって冷却するよう構成され、かつ、前記ファンによって生じる送風空気流れ方向において、前記コアは前記ラジエタよりも上流側に配置されることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る通信基地局用冷却システムによると、水冷式システム部と沸騰冷却式システム部とを組み合わせた新冷却方式を採用し、水冷式システム部のラジエタ内を流れる冷却水及び沸騰冷却式システム部のコア内を流れる冷媒を室外ファンの送風によって冷却するようにしたため、外気温の高い時間帯に大風量の外気を流さなくても室内を十分に冷却することが可能となり、したがって、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【０００９】
さらに、請求項１に係る通信基地局用冷却システムによると、ラジエタの温度とコアの温度とを比べたとき、コアの方が低温となるため、上記のように先にコア、その後ラジエタに風が流れるような位置関係でラジエタ、コア、室外ファンを配置する。これにより、低温側から高温側に向かって外気が流れるようになり、このため、コア内を流れる冷媒及びラジエタ内を流れる冷却水を高い温度効率で冷却することができる。
【００１０】
請求項２に係る通信基地局用冷却システムは、請求項１において、前記水冷式システム部は、前記高温側通信機の基板に密着された水冷ユニットを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る通信基地局用冷却システムによると、水冷ユニットを基板に密着させたため、基板を直に冷却することができ、高温側通信機に対して十分な冷却効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図を示す。
【００１４】
図１において、通信基地局１の室内には、比較的高温な約８０°Ｃにまで発熱するアンプなどからなる高温側通信機２、及び、高温側通信機２の発熱温度に比べ低温ではあるが約４０°Ｃにまで発熱するモデムなどからなる低温側通信機３が設置されている。
【００１５】
通信基地局用冷却システム１０は、高温側通信機２に対する水冷式システム部１１と、低温側通信機３に対する沸騰冷却式システム部１２とを組み合わせて構成される。
【００１６】
水冷式システム部１１は、高温側通信機２の基板２ａに密着された水冷ユニット１１ａと、室外に配置されたラジエタ１１ｂと、ラジエタ１１ｂに送風する室外ファン１３と、水冷ユニット１１ａとラジエタ１１ｂとの間をそれぞれ接続する行配管１１ｃ及び戻配管１１ｄと、水冷ユニット１１ａ、行配管１１ｃ、ラジエタ１１ｂ及び戻配管１１ｄによって形成される閉流路に充填された冷却水と、閉流路内で冷却水を循環させるポンプ１１ｅとにより構成される。
【００１７】
沸騰冷却式システム部１２は、低温側通信機３の近傍に配置された室内コア１２ａと、室内コア１２ａに送風する室内ファン１２ｂと、室外に配置された室外コア１２ｃと、室外コア１２ｃに送風する室外ファン１３（上記水冷式システム部１１のファンを兼用している。）と、室内コア１２ａと室外コア１２ｃとの間をそれぞれ接続する行配管１２ｄ及び戻配管１２ｅと、室内コア１２ａ、行配管１２ｄ、室外コア１２ｃ及び戻配管１２ｅによって形成される閉流路に充填された冷媒（例えばフロン）とにより構成される。
【００１８】
室外において、室外ファン１３、ラジエタ１１ｂ、室外コア１２ｃの配置は、室外の最も外側が室外ファン１３、室外ファン１３の隣が室外コア１２ｃ、室外の最も内側がラジエタ１１ｂである。
【００１９】
次に、水冷式システム部１１及び沸騰冷却式システム部１２の各動作を順に説明する。
【００２０】
水冷式システム部１１において、ポンプ１１ｅによって閉流路を循環する冷却水のうち水冷ユニット１１ａ内の低温の冷却水は、高温側通信機２から熱を奪うことによって高温側通信機２を冷却するとともに発熱する。発熱した冷却水（高温の冷却水）は行配管１１ｃを経てラジエタ１１ｂへ送られる。ラジエタ１１ｂに送られてきた冷却水は、室外ファン１３により送風されてくる低温の外気により冷却される。冷却され低温となった冷却水は、戻配管１１ｄを経て水冷ユニット１１ａに戻り、再び高温側通信機２から熱を奪い、高温側通信機２を冷却するとともに発熱する。以後、上記のような動作が繰り返され、高温側通信機２が冷却される。
【００２１】
沸騰冷却式システム部１２において、室内ファン１２ｂは、低温側通信機３の発熱による高温の内気を室内コア１２ａに送風する。室内コア１２ａ内の液化している冷媒は、高温の内気から熱を奪うことによって内気を冷却するとともに沸騰し蒸気となる。この内気の冷却によって低温側通信機３は冷却される。蒸気となった冷媒は室内コア１２ａ内を上昇し行配管１２ｄを経て室外コア１２ｃへ移動する。室外コア１２ｃに移動した冷媒は、室外ファン１３によって送風されてくる低温の外気により冷却され、液化する。液化した冷媒は、戻配管１２ｅを経て室内コア１２ａに戻り、再び内気から熱を奪い低温側通信機３を冷却するとともに沸騰し蒸気となる。以後、上記のような動作が繰り返され、低温側通信機３が冷却される。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態に係る通信基地局用冷却システム１０は、高温側通信機２を冷却する水冷式システム部１１と低温側通信機３を冷却する沸騰冷却式システム部１２とからなる通信基地局用冷却システムであって、水冷式システム部１１のラジエタ１１ｂ及び沸騰冷却式システム部１２のコア（室外コア）１２ｃをそれぞれ室外に配置するとともに、ラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水及びコア（室外コア）１２ｃ内を流れる冷媒を室外ファン１３の送風によって冷却するよう構成される。
【００２３】
この通信基地局用冷却システム１０によると、水冷式システム部１１と沸騰冷却式システム部１２とを組み合わせた新冷却方式を採用し、水冷式システム部１１のラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水及び沸騰冷却式システム部１２のコア１２ｃ内を流れる冷媒を室外ファン１３の送風によって冷却するようにしたため、外気温の高い時間帯に大風量の外気を流さなくても室内を十分に冷却することが可能となり、したがって、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【００２４】
また、ラジエタ１１ｂ、コア１２ｃの配置は、ラジエタ１１ｂの温度とコア１２ｃの温度とを比べたとき、コア１２ｃの方が低温となるため、先にコア１２ｃ、その後ラジエタ１１ｂに風が流れるようにラジエタ１１ｂ、コア１２ｃ、室外ファン１３を配置する。これにより、低温側から高温側に向かって外気が流れるようになり、このため、コア１２ｃ内を流れる冷媒及びラジエタ１１ｂ内を流れる冷却水を高い温度効率で冷却することができる。図１の他には、図３，４，５，６，７のような配置が考えられる。
【００２５】
また、水冷式システム部１１は、高温側通信機２の基板２ａに密着された水冷ユニット１１ａを有する。このように水冷ユニット１１ａを基板２ａに密着させたため、基板２ａを直に冷却することができ、高温側通信機２に対して十分な冷却効果が得られる。
【００２６】
なお、室外ファン１３は、軸流式プロペラファン、シロッコファン、ターボファンなどいずれのファンであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の通信基地局用冷却システムによると、室外側の風量を抑え騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図２】従来の通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る通信基地局用冷却システムの構成図である。
【符号の説明】
１ 通信基地局
２ 高温側通信機
２ａ 基板
３ 低温側通信機
１０ 通信基地局用冷却システム
１１ 水冷式システム部
１１ａ 冷却ユニット
１１ｂ ラジエタ
１２ 沸騰冷却式システム部
１２ｃ コア（室外コア）
１３ 室外ファン
Claims (2)
- 高温側通信機を冷却する水冷式システム部と低温側通信機を冷却する沸騰冷却式システム部とからなる通信基地局用冷却システムであって、
前記水冷式システム部のラジエタ及び前記沸騰冷却式システム部のコアをそれぞれ室外に配置するとともに、前記ラジエタ内を流れる冷却水及び前記コア内を流れる冷媒を室外ファンの送風によって冷却するよう構成され、かつ、
前記ファンによって生じる送風空気流れ方向において、前記コアは前記ラジエタよりも上流側に配置されることを特徴とする通信基地局用冷却システム。 - 前記水冷式システム部は、前記高温側通信機の基板に密着された水冷ユニットを有することを特徴とする請求項１記載の通信基地局用冷却システム。
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|---|---|---|---|
| JP2003085747A JP4161764B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 通信基地局用冷却システム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003085747A JP4161764B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 通信基地局用冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004293894A JP2004293894A (ja) | 2004-10-21 |
| JP4161764B2 true JP4161764B2 (ja) | 2008-10-08 |
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ID=33400586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003085747A Expired - Fee Related JP4161764B2 (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 通信基地局用冷却システム |
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| JP (1) | JP4161764B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106152422A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-23 | 杉实环境科技（上海）有限公司 | 一种交互式通信机房节能型电能计量装置及方法 |
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| KR100823655B1 (ko) * | 2006-09-01 | 2008-04-18 | 주식회사 창조이십일 | 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법 |
| KR100823653B1 (ko) | 2006-09-01 | 2008-04-21 | 주식회사 창조이십일 | 통신장비용 냉방장치 |
| WO2010026840A1 (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-11 | 株式会社ラスコ | 熱交換装置 |
| CN108024480B (zh) * | 2017-12-07 | 2024-04-30 | 广东西江数据科技有限公司 | 液冷式机柜、整机柜及整机柜服务器 |
| CN110895018A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-03-20 | 福建省南鸿通讯科技有限公司 | 基于通信机房空调节能控制的供电诊断和告警方法与装置 |
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2003
- 2003-03-26 JP JP2003085747A patent/JP4161764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106152422A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-23 | 杉实环境科技（上海）有限公司 | 一种交互式通信机房节能型电能计量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004293894A (ja) | 2004-10-21 |
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