JPH0273698A - 電源回路基板用冷却装置 - Google Patents
電源回路基板用冷却装置Info
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- JPH0273698A JPH0273698A JP22472688A JP22472688A JPH0273698A JP H0273698 A JPH0273698 A JP H0273698A JP 22472688 A JP22472688 A JP 22472688A JP 22472688 A JP22472688 A JP 22472688A JP H0273698 A JPH0273698 A JP H0273698A
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子計算機等の電源回路基板を冷却する電源回
路基板用冷却装置に関するものである。
路基板用冷却装置に関するものである。
従来、電源回路を冷却するには電源回路用基板の下方に
配置されたファンによって強制的に冷却させる方法が採
られていた。ところが近年、電子回路の高集積化が進む
につれて消費電力が増大し大容量の電源回路が必要にな
ってきており、この大容量の電源回路を強制空冷によっ
て冷却するためにはヒートシンクを大型化させ、しかも
ファンの風量を増大させなければならない。このヒート
シンクために装置を小型化できず、また、ファンの容量
を増大させると騒音が大きくなり、騒音規制を満足させ
ることができなくなるため防音構造を採用しなければな
らなくなる。このため、強制空冷方式に代わり液冷方式
が採用されるようになってきた。この種の冷却構造は第
５図に示すように構成されている。
配置されたファンによって強制的に冷却させる方法が採
られていた。ところが近年、電子回路の高集積化が進む
につれて消費電力が増大し大容量の電源回路が必要にな
ってきており、この大容量の電源回路を強制空冷によっ
て冷却するためにはヒートシンクを大型化させ、しかも
ファンの風量を増大させなければならない。このヒート
シンクために装置を小型化できず、また、ファンの容量
を増大させると騒音が大きくなり、騒音規制を満足させ
ることができなくなるため防音構造を採用しなければな
らなくなる。このため、強制空冷方式に代わり液冷方式
が採用されるようになってきた。この種の冷却構造は第
５図に示すように構成されている。
第５図は従来の冷却装置を示す側断面図で、同図におい
て、１は電源回路基板としての電源回路部実装モジュー
ルで、この電源回路部実装モジュール１は収納容３２の
底部に設けられたコネクタ３に挿着されている。前記収
納容器２は金属によって形成され、その内部には非腐食
性、非解離性の溶液であるフルオロカーボン等からなる
冷媒液４が封入されている。５は前記冷媒液４を冷却す
るための熱交換器で、この熱交換器５は水もしくはその
他の冷媒が流され冷却されるように構成されており、冷
却部５ａが収納容器２内における前記冷媒液４で満たさ
れていない上部空間に配置され、前記収納容器２の上部
に収納容器２と一体的に取付Ｌｊられている。すなわち
、前記電源回路部実装モジュール１が発する熱は冷媒液
４に伝わり、これによって加熱された冷媒液４が収納容
器２内で気化される。この気化された冷媒液４は前記熱
交換器５によって吸熱され凝縮されて再び液体に戻る。
て、１は電源回路基板としての電源回路部実装モジュー
ルで、この電源回路部実装モジュール１は収納容３２の
底部に設けられたコネクタ３に挿着されている。前記収
納容器２は金属によって形成され、その内部には非腐食
性、非解離性の溶液であるフルオロカーボン等からなる
冷媒液４が封入されている。５は前記冷媒液４を冷却す
るための熱交換器で、この熱交換器５は水もしくはその
他の冷媒が流され冷却されるように構成されており、冷
却部５ａが収納容器２内における前記冷媒液４で満たさ
れていない上部空間に配置され、前記収納容器２の上部
に収納容器２と一体的に取付Ｌｊられている。すなわち
、前記電源回路部実装モジュール１が発する熱は冷媒液
４に伝わり、これによって加熱された冷媒液４が収納容
器２内で気化される。この気化された冷媒液４は前記熱
交換器５によって吸熱され凝縮されて再び液体に戻る。
この動作を繰り返して電源回路部実装モジ１−ル１が冷
却されることになる。
却されることになる。
しかるに、このように構成された従来の電源回路用冷却
装置においては、収納容器２の蓋体く図示せず）等のパ
ツキン部から侵入した外気等の非凝縮性ガスや、収納容
器２内に挿着される各部材から発する非凝縮性ガスが熱
交換器５の周囲に濃縮されて溜り易く、この非凝縮性ガ
スが冷媒液４の凝縮を妨げるため時間と共に冷却効率が
低下されるという欠点があった。また、熱交換器５を冷
媒液４中に浸漬させれば、冷媒液４中の不純物含有量に
依存せずに冷却能力を安定させることができるが、冷却
部５ａの表面積が小さく冷媒液４全体を冷却することが
できないために、冷媒液４の上方に配置した場合に較べ
て冷却効率が劣るという問題があった。また、収納容器
２と熱交換器５とが一体型となっているため、保守時に
は熱交換器５内に流す冷媒液を一旦停止させ冷媒配管等
を取り外さなければならず、作業が複雑で時間が多くか
かり過ぎるゆ 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る電源回路基板用冷却装置は、電源回路用基
板が回路面を水平にして内蔵されかつ冷却液が封入され
る冷却容器の上部に容器内へ臨み冷却液と接する冷却用
フィンを設け、前記冷却容器の上部内面に電源回路の高
発熱部材を密接させて取付けると共に、冷媒流路を有し
冷媒によって冷却される冷却板を前記容器の上面に密接
させて取付けたものである。また、電源回路用基板が回
路面を垂直にして内蔵されかつ冷却液が封入される冷却
容器の上部に容器内へ臨み冷却液と接する冷却用フィン
を設け、前記冷却容器の側部内面に電源回路の高発熱部
材を密接させて取付けると共に、冷媒流路を有し冷媒に
よって冷却される冷却板を前記容器の上面および前記高
発熱部材と対応する外側面にそれぞれ密接させて取付け
たものである。
装置においては、収納容器２の蓋体く図示せず）等のパ
ツキン部から侵入した外気等の非凝縮性ガスや、収納容
器２内に挿着される各部材から発する非凝縮性ガスが熱
交換器５の周囲に濃縮されて溜り易く、この非凝縮性ガ
スが冷媒液４の凝縮を妨げるため時間と共に冷却効率が
低下されるという欠点があった。また、熱交換器５を冷
媒液４中に浸漬させれば、冷媒液４中の不純物含有量に
依存せずに冷却能力を安定させることができるが、冷却
部５ａの表面積が小さく冷媒液４全体を冷却することが
できないために、冷媒液４の上方に配置した場合に較べ
て冷却効率が劣るという問題があった。また、収納容器
２と熱交換器５とが一体型となっているため、保守時に
は熱交換器５内に流す冷媒液を一旦停止させ冷媒配管等
を取り外さなければならず、作業が複雑で時間が多くか
かり過ぎるゆ 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る電源回路基板用冷却装置は、電源回路用基
板が回路面を水平にして内蔵されかつ冷却液が封入され
る冷却容器の上部に容器内へ臨み冷却液と接する冷却用
フィンを設け、前記冷却容器の上部内面に電源回路の高
発熱部材を密接させて取付けると共に、冷媒流路を有し
冷媒によって冷却される冷却板を前記容器の上面に密接
させて取付けたものである。また、電源回路用基板が回
路面を垂直にして内蔵されかつ冷却液が封入される冷却
容器の上部に容器内へ臨み冷却液と接する冷却用フィン
を設け、前記冷却容器の側部内面に電源回路の高発熱部
材を密接させて取付けると共に、冷媒流路を有し冷媒に
よって冷却される冷却板を前記容器の上面および前記高
発熱部材と対応する外側面にそれぞれ密接させて取付け
たものである。
電源回路基板はその熱が冷却液を介して冷却用フィンに
伝わり、冷却用フィンから冷却板を介して冷却板内の冷
媒に伝導され冷却されるゆまた、冷却容器における冷却
板により冷却される部位に高発熱部材が密接されるから
、高発熱部材を冷却するにあたり熱抵抗が低減される。
伝わり、冷却用フィンから冷却板を介して冷却板内の冷
媒に伝導され冷却されるゆまた、冷却容器における冷却
板により冷却される部位に高発熱部材が密接されるから
、高発熱部材を冷却するにあたり熱抵抗が低減される。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図によって詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の第１の発明に係る電源回路基板用冷却
装置を示す断面図、第２図は第１図中■■線断面図であ
る。これらの図において前記第５図で説明したものと同
一もしくは同等部材については同一符号を付し、ここに
おいて詳細な説明は省略する。これらの図において、ｔ
ｉは冷却容器としての密封容器で、この密封容器１１は
金属によって形成されており、上部には容器内に突出さ
れた冷却フィンｌｌａが一体に設けられ、上面には後述
する冷却板が密接される平坦面（図示せず）が形成され
ている。また、この密封容器ｌｌ内には電源回路基板と
してのＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２が密封容器
１１の内側部に設けられたコネクタ３に挿着されて回路
面を水平にして配置され、冷媒液４が前記冷却フィンｌ
ｌａと接する量をもって封入されている。１３は前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンハークモジュール１２の高発熱部材たる二
次整流ダイオードで、この二次整流ダイオード１３はそ
の熱伝達面１３ａを前記密封容器１１の上部内面に密接
させて取付けられている。１４は密封容器１１の上部を
冷却し冷媒液４から熱伝達された冷却フィンｌｌａを冷
却するためのコールドプレートで、黄銅等の熱伝導性の
高い金属によって形成されている。また、このコールド
プレー目４の内部には水等の冷媒１５が流される冷媒流
路１４ａが一体に形成され、かつ下面には密封容器１１
と密接される平坦面（図示せず）が形成されており、取
付けねじ１６によって密封容器１１上に固定されている
。
装置を示す断面図、第２図は第１図中■■線断面図であ
る。これらの図において前記第５図で説明したものと同
一もしくは同等部材については同一符号を付し、ここに
おいて詳細な説明は省略する。これらの図において、ｔ
ｉは冷却容器としての密封容器で、この密封容器１１は
金属によって形成されており、上部には容器内に突出さ
れた冷却フィンｌｌａが一体に設けられ、上面には後述
する冷却板が密接される平坦面（図示せず）が形成され
ている。また、この密封容器ｌｌ内には電源回路基板と
してのＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２が密封容器
１１の内側部に設けられたコネクタ３に挿着されて回路
面を水平にして配置され、冷媒液４が前記冷却フィンｌ
ｌａと接する量をもって封入されている。１３は前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンハークモジュール１２の高発熱部材たる二
次整流ダイオードで、この二次整流ダイオード１３はそ
の熱伝達面１３ａを前記密封容器１１の上部内面に密接
させて取付けられている。１４は密封容器１１の上部を
冷却し冷媒液４から熱伝達された冷却フィンｌｌａを冷
却するためのコールドプレートで、黄銅等の熱伝導性の
高い金属によって形成されている。また、このコールド
プレー目４の内部には水等の冷媒１５が流される冷媒流
路１４ａが一体に形成され、かつ下面には密封容器１１
と密接される平坦面（図示せず）が形成されており、取
付けねじ１６によって密封容器１１上に固定されている
。
このように構成された電源回路基板用冷却装置において
はＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２の熱は冷媒液４
に伝わり、冷媒液４から冷却フィン１１ａおよびコール
ドプレート１４を介してコールドプレー目４内を流れる
冷媒１５に伝達されることになり、ＤＣ−ＤＣコンバー
タモジュール１２が冷却されることになる。また、前記
二次整流ダイオード１３はその熱が熱伝達面１３ａから
密封容器１１の上部およびコールドプレート１４に伝導
されることになり、冷媒液４を介すことなく直接冷却さ
れる。
はＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２の熱は冷媒液４
に伝わり、冷媒液４から冷却フィン１１ａおよびコール
ドプレート１４を介してコールドプレー目４内を流れる
冷媒１５に伝達されることになり、ＤＣ−ＤＣコンバー
タモジュール１２が冷却されることになる。また、前記
二次整流ダイオード１３はその熱が熱伝達面１３ａから
密封容器１１の上部およびコールドプレート１４に伝導
されることになり、冷媒液４を介すことなく直接冷却さ
れる。
また、第３図は本発明の第２の発明に係る電源回路基板
用冷却装置を示す断面図、第４図は第３図中■−■線断
面図で、これらの図において前記第１図および第２図で
説明したものと同一もしくは同等部材については同一符
号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。これら
の図においてはＤＣ−ＤＣコンバータモジュールＩ２は
密封容器１１内に回路面を垂直にして配置されており、
二次整流ダイオード１３はその熱伝達面１３ａを密封容
器１１の側部内面に密接させて取付けられている。１７
は前記二次整流ダイオード１３が取付けられた密封容器
１１の側部を冷却するための第二のコールドプレートで
、この第二のコールドプレート１７は前記コールドプレ
ート１４と同様にして黄銅等の金属からなり、内部に冷
媒流路（図示せず）が一体に形成され、かつ下面には密
封容器１１の側面と密接される平坦面（図示せず）が形
成されており、取付けねじ１８によって密封容器１１の
側部に固定されている。また、この第二のコールドプレ
ート１７はｌ容器１１の上部に配置されたコールドプレ
ート１４にホース１９を介して直列に接続されている。
用冷却装置を示す断面図、第４図は第３図中■−■線断
面図で、これらの図において前記第１図および第２図で
説明したものと同一もしくは同等部材については同一符
号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。これら
の図においてはＤＣ−ＤＣコンバータモジュールＩ２は
密封容器１１内に回路面を垂直にして配置されており、
二次整流ダイオード１３はその熱伝達面１３ａを密封容
器１１の側部内面に密接させて取付けられている。１７
は前記二次整流ダイオード１３が取付けられた密封容器
１１の側部を冷却するための第二のコールドプレートで
、この第二のコールドプレート１７は前記コールドプレ
ート１４と同様にして黄銅等の金属からなり、内部に冷
媒流路（図示せず）が一体に形成され、かつ下面には密
封容器１１の側面と密接される平坦面（図示せず）が形
成されており、取付けねじ１８によって密封容器１１の
側部に固定されている。また、この第二のコールドプレ
ート１７はｌ容器１１の上部に配置されたコールドプレ
ート１４にホース１９を介して直列に接続されている。
このように構成された電源回路基板用冷却装置において
も前記第１図および第２図に示した電源回路基板用冷却
装置と同様にしてＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２
の熱は冷媒液４に伝わり、冷媒液４から主に冷却フィン
ｌｌａおよびコールドプレート１４を介してコールドプ
レート１４内を流れる冷媒１５に伝達されることになり
、ＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２が冷却されるこ
とになる。また、二次整流ダイオード１３はその熱が熱
伝達面１３ａから密封容器１１の側部および第二のコー
ルドプレート１７に伝導されることになり、冷媒液４を
介すことなく直接冷却される。
も前記第１図および第２図に示した電源回路基板用冷却
装置と同様にしてＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２
の熱は冷媒液４に伝わり、冷媒液４から主に冷却フィン
ｌｌａおよびコールドプレート１４を介してコールドプ
レート１４内を流れる冷媒１５に伝達されることになり
、ＤＣ−ＤＣコンバータモジュール１２が冷却されるこ
とになる。また、二次整流ダイオード１３はその熱が熱
伝達面１３ａから密封容器１１の側部および第二のコー
ルドプレート１７に伝導されることになり、冷媒液４を
介すことなく直接冷却される。
したがって、二次整流ダイオード１３は密封容器１１に
おけるコールドプレート１４および第二のコールドプレ
ート１７によって冷却される部位に密接されるため、熱
抵抗が低減され効率よく冷却され、かつ冷却フィンｌｌ
ａによって冷媒液４が直接冷却されるから安定した冷却
を行なうことができる。
おけるコールドプレート１４および第二のコールドプレ
ート１７によって冷却される部位に密接されるため、熱
抵抗が低減され効率よく冷却され、かつ冷却フィンｌｌ
ａによって冷媒液４が直接冷却されるから安定した冷却
を行なうことができる。
また、冷却フィンｌｌａを冷媒液４との接触面積が電源
容量に応じた適正な面積となるよう形成することができ
るから、効率よく冷却を行なうことができる。
容量に応じた適正な面積となるよう形成することができ
るから、効率よく冷却を行なうことができる。
以上説明したように本発明の第１の発明に係る電源回路
基板用冷却装置は、電源回路用基板が回路面を水平にし
て内蔵されかつ冷却液が封入される冷却容器の上部に容
器内へ臨み冷却液と接する冷却用フィンを設け、前記冷
却容器の上部内面に電源回路の高発熱部材を密接させて
取付けると共に、冷媒流路を有し冷媒によって冷却され
る冷却板を前記容器の上面に密接させて取付け、また、
本発明の第２の発明に係る電源回路基板用冷却装置は、
電源回路用基板が回路面を垂直にして内蔵されかつ冷却
液が封入される冷却容器の上部に容器内へ臨み冷却液と
接する冷却用フィンを設け、前記冷却容器の側部内面に
電源回路の高発熱部材を密接させて取付けると共に、冷
媒流路を有し冷媒によって冷却される冷却板を前記容器
の上面および前記高発熱部材と対応する外側面にそれぞ
れ密接させて取付けたため、電源回路基板はその熱が冷
却液を介して冷却用フィンに伝わり、冷却用フィンから
冷却板を介して冷却板内の冷媒に伝導され冷却される。
基板用冷却装置は、電源回路用基板が回路面を水平にし
て内蔵されかつ冷却液が封入される冷却容器の上部に容
器内へ臨み冷却液と接する冷却用フィンを設け、前記冷
却容器の上部内面に電源回路の高発熱部材を密接させて
取付けると共に、冷媒流路を有し冷媒によって冷却され
る冷却板を前記容器の上面に密接させて取付け、また、
本発明の第２の発明に係る電源回路基板用冷却装置は、
電源回路用基板が回路面を垂直にして内蔵されかつ冷却
液が封入される冷却容器の上部に容器内へ臨み冷却液と
接する冷却用フィンを設け、前記冷却容器の側部内面に
電源回路の高発熱部材を密接させて取付けると共に、冷
媒流路を有し冷媒によって冷却される冷却板を前記容器
の上面および前記高発熱部材と対応する外側面にそれぞ
れ密接させて取付けたため、電源回路基板はその熱が冷
却液を介して冷却用フィンに伝わり、冷却用フィンから
冷却板を介して冷却板内の冷媒に伝導され冷却される。
また、冷却容器における冷却板により冷却される部位に
高発熱部材が密接されるから、高発熱部材を冷却するに
あたり熱抵抗が低減される。したがって、高発熱部材が
効率よく冷却されることになり、かつ冷却用フィンによ
って冷媒液が直接冷却されるから安定した冷却を行なう
ことができる。また、冷却用フィンと冷媒液との接触面
積を電源容量からの熱解析計算に基づいて冷却能力に合
致した適正な面積に設計し得るから、効率のよい冷却装
置を得ることができる。さらにまた、冷却容器と冷却板
とが別体に形成されているため、冷却板に流される冷媒
を一旦停止させたり、冷却板の配管を取り外すことなく
着脱することができるから保守作業が簡略化される。
高発熱部材が密接されるから、高発熱部材を冷却するに
あたり熱抵抗が低減される。したがって、高発熱部材が
効率よく冷却されることになり、かつ冷却用フィンによ
って冷媒液が直接冷却されるから安定した冷却を行なう
ことができる。また、冷却用フィンと冷媒液との接触面
積を電源容量からの熱解析計算に基づいて冷却能力に合
致した適正な面積に設計し得るから、効率のよい冷却装
置を得ることができる。さらにまた、冷却容器と冷却板
とが別体に形成されているため、冷却板に流される冷媒
を一旦停止させたり、冷却板の配管を取り外すことなく
着脱することができるから保守作業が簡略化される。
第１図は本発明の第１の発明に係る電源回路基板用冷却
装置を示す断面図、第２図は第１図中■■線断面図、第
３図は本発明の第２の発明に係る電源回路基板用冷却装
置を示す断面図、第４図は第３図中ＩＶ−■線断面図、
第５図は従来の冷却装置を示す側断面図である。 ４・・・・冷媒液、１１・・・・密封容器、ｌｌａ・・
・・冷却フィン、１２・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータモ
ジュール、１３・・・・二次整流ダイオード、１４・・
・・コールドプレート、１４ａ・・・・冷媒流路、１５
・・・・冷媒、１７・・・・第二のコールドプレート。
装置を示す断面図、第２図は第１図中■■線断面図、第
３図は本発明の第２の発明に係る電源回路基板用冷却装
置を示す断面図、第４図は第３図中ＩＶ−■線断面図、
第５図は従来の冷却装置を示す側断面図である。 ４・・・・冷媒液、１１・・・・密封容器、ｌｌａ・・
・・冷却フィン、１２・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータモ
ジュール、１３・・・・二次整流ダイオード、１４・・
・・コールドプレート、１４ａ・・・・冷媒流路、１５
・・・・冷媒、１７・・・・第二のコールドプレート。
Claims (2)
- （１）電源回路用基板が回路面を水平にして内蔵されか
つ冷却液が封入される冷却容器の上部に容器内へ臨み冷
却液と接する冷却用フィンを設け、前記冷却容器の上部
内面に電源回路の高発熱部材を密接させて取付けると共
に、冷媒流路を有し冷媒によって冷却される冷却板を前
記容器の上面に密接させて取付けたことを特徴とする電
源回路基板用冷却装置。 - （２）電源回路用基板が回路面を垂直にして内蔵されか
つ冷却液が封入される冷却容器の上部に容器内へ臨み冷
却液と接する冷却用フィンを設け、前記冷却容器の側部
内面に電源回路の高発熱部材を密接させて取付けると共
に、冷媒流路を有し冷媒によって冷却される冷却板を前
記容器の上面および前記高発熱部材と対応する外側面に
それぞれ密接させて取付けたことを特徴とする電源回路
基板用冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22472688A JP2746938B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 電源回路基板用冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22472688A JP2746938B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 電源回路基板用冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273698A true JPH0273698A (ja) | 1990-03-13 |
| JP2746938B2 JP2746938B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=16818285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22472688A Expired - Lifetime JP2746938B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 電源回路基板用冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746938B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000055887A2 (de) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Continental Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Ohg | Gehäuse für elektronische schaltungen |
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-
1988
- 1988-09-09 JP JP22472688A patent/JP2746938B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2000055887A2 (de) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Continental Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Ohg | Gehäuse für elektronische schaltungen |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2746938B2 (ja) | 1998-05-06 |
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