JP2002286389A - 熱交換器の製造方法、及び熱交換器 - Google Patents
熱交換器の製造方法、及び熱交換器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
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-
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
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- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/085—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
Abstract
(57)【要約】
【課題】 防食膜形成時に無駄な材料消費を伴わずに、
均一な防食膜を具備することができる熱交換器の製造方
法及び熱交換器を提供することを課題とする。 【解決手段】 エバポレータ１１は、銅パイプ１３と、
スパイラル状のアルミフィン１５とを備えている。銅パ
イプ１３の外面には防食塗膜１７が形成されている。製
作態様としては、銅パイプの外面に防食塗料を塗布し、
乾燥させて、防食塗膜を形成させる。銅パイプの外面に
防食塗膜が形成された状態で、銅パイプの外面にアルミ
テープをテンションをかけながら同パイプの軸線に対し
てほぼ直角に立ち上がるようにスパイラル状に巻き付け
ていき、アルミフィンを形成する。
均一な防食膜を具備することができる熱交換器の製造方
法及び熱交換器を提供することを課題とする。 【解決手段】 エバポレータ１１は、銅パイプ１３と、
スパイラル状のアルミフィン１５とを備えている。銅パ
イプ１３の外面には防食塗膜１７が形成されている。製
作態様としては、銅パイプの外面に防食塗料を塗布し、
乾燥させて、防食塗膜を形成させる。銅パイプの外面に
防食塗膜が形成された状態で、銅パイプの外面にアルミ
テープをテンションをかけながら同パイプの軸線に対し
てほぼ直角に立ち上がるようにスパイラル状に巻き付け
ていき、アルミフィンを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、防食膜を備えた熱
交換器の製造方法、及び防食膜を備えた熱交換器、に関
するものである。
交換器の製造方法、及び防食膜を備えた熱交換器、に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来のフィンチューブ式の蒸発器
を示す。蒸発器１は、銅パイプ３（図３のもでは２本）
と、銅パイプ３が貫通するように当該パイプ３に取り付
けられる複数枚のアルミフィン５とを備えている。かか
る従来の蒸発器１は、以下のようにして製作されてい
た。アルミフィン５に参照符号７で示すようなバーリン
グをした上で銅パイプ３を貫通させ、その後、銅パイプ
３の内側に型を整えるための部材を挿通して銅パイプ３
を押し広げ（拡管工程）、銅パイプ３と各アルミフィン
５との密着度を高める。また、蒸発器１には、防食対策
を施す必要があり、例えば蒸発器１が冷蔵庫のエバポレ
ータとして用いられた場合ならば、食品により庫内に発
生した腐食性ガスが原因となって孔食が起こる恐れがあ
るため、これを防止する必要があった。具体的な防食対
策としては、銅パイプ３に防食塗料を塗装する態様があ
った。
を示す。蒸発器１は、銅パイプ３（図３のもでは２本）
と、銅パイプ３が貫通するように当該パイプ３に取り付
けられる複数枚のアルミフィン５とを備えている。かか
る従来の蒸発器１は、以下のようにして製作されてい
た。アルミフィン５に参照符号７で示すようなバーリン
グをした上で銅パイプ３を貫通させ、その後、銅パイプ
３の内側に型を整えるための部材を挿通して銅パイプ３
を押し広げ（拡管工程）、銅パイプ３と各アルミフィン
５との密着度を高める。また、蒸発器１には、防食対策
を施す必要があり、例えば蒸発器１が冷蔵庫のエバポレ
ータとして用いられた場合ならば、食品により庫内に発
生した腐食性ガスが原因となって孔食が起こる恐れがあ
るため、これを防止する必要があった。具体的な防食対
策としては、銅パイプ３に防食塗料を塗装する態様があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蒸発器における防食塗装は、上述した拡管工程の後に行
うしかなかった。このため、（１） 塗装の際にアルミ
フィン５が邪魔となり、銅パイプ３に形成される防食塗
膜が不均一になる、（２） 防食対策を必要としないア
ルミフィン５の部分にも防食塗装がなされてしまい、無
駄な塗料の消費がある、（３） 隣接するアルミフィン
５の間隔が狭い場合に塗料の表面張力でフィン間の隙間
に塗料溜りができる、などの問題があった。
蒸発器における防食塗装は、上述した拡管工程の後に行
うしかなかった。このため、（１） 塗装の際にアルミ
フィン５が邪魔となり、銅パイプ３に形成される防食塗
膜が不均一になる、（２） 防食対策を必要としないア
ルミフィン５の部分にも防食塗装がなされてしまい、無
駄な塗料の消費がある、（３） 隣接するアルミフィン
５の間隔が狭い場合に塗料の表面張力でフィン間の隙間
に塗料溜りができる、などの問題があった。
【０００４】従って、本発明は、防食膜形成時に無駄な
材料消費を伴わずに、均一な防食膜を具備することがで
きる熱交換器の製造方法及び熱交換器を提供することを
目的とする。
材料消費を伴わずに、均一な防食膜を具備することがで
きる熱交換器の製造方法及び熱交換器を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の熱交換器の製造方法は、内部に熱媒体が流
通可能なパイプの外面に防食膜を形成し、前記防食膜の
形成された前記パイプの前記外面にテープ状部材をスパ
イラル状に巻き付けて伝熱フィンを形成したことを特徴
とする。
め、本発明の熱交換器の製造方法は、内部に熱媒体が流
通可能なパイプの外面に防食膜を形成し、前記防食膜の
形成された前記パイプの前記外面にテープ状部材をスパ
イラル状に巻き付けて伝熱フィンを形成したことを特徴
とする。
【０００６】また、同目的を達成するための本発明の熱
交換器は、内部に熱媒体が流通され外面に防食膜が形成
されるパイプと、前記防食膜の形成済みの前記パイプの
前記外面にスパイラル状に巻き付けられた伝熱フィンと
を備えたことを特徴とする。
交換器は、内部に熱媒体が流通され外面に防食膜が形成
されるパイプと、前記防食膜の形成済みの前記パイプの
前記外面にスパイラル状に巻き付けられた伝熱フィンと
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に
係る熱交換器の製造方法及び熱交換器を、冷蔵庫に用い
られるフィンチューブ式のエバポレータの製造方法及び
エバポレータとして実施した場合の実施の形態について
添付図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１
に係るエバポレータの斜視図である。エバポレータ１１
は、銅パイプ１３と、スパイラル状のアルミフィン１５
とを備えている。銅パイプ１３の内部は冷媒が流通され
るようになっており、また、銅パイプ１３の外面には防
食塗膜１７が形成されている。アルミフィン１５は、テ
ープ状のアルミテープからなり、防食塗膜１７が形成済
みの銅パイプ１３の外面に巻き付けられてスパイラル状
に形成される。アルミフィン１５は、留め具１９によっ
て銅パイプ１３に固定される。留め具１９は、銅パイプ
１３及びアルミフィン１５を挟みネジ２１を締め付ける
ことによって、アルミフィン１５を銅パイプ１３に固定
する。また、留め具１９の挟み面におけるネジ２１貫通
部には、隙間１９ａが形成される。
係る熱交換器の製造方法及び熱交換器を、冷蔵庫に用い
られるフィンチューブ式のエバポレータの製造方法及び
エバポレータとして実施した場合の実施の形態について
添付図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１
に係るエバポレータの斜視図である。エバポレータ１１
は、銅パイプ１３と、スパイラル状のアルミフィン１５
とを備えている。銅パイプ１３の内部は冷媒が流通され
るようになっており、また、銅パイプ１３の外面には防
食塗膜１７が形成されている。アルミフィン１５は、テ
ープ状のアルミテープからなり、防食塗膜１７が形成済
みの銅パイプ１３の外面に巻き付けられてスパイラル状
に形成される。アルミフィン１５は、留め具１９によっ
て銅パイプ１３に固定される。留め具１９は、銅パイプ
１３及びアルミフィン１５を挟みネジ２１を締め付ける
ことによって、アルミフィン１５を銅パイプ１３に固定
する。また、留め具１９の挟み面におけるネジ２１貫通
部には、隙間１９ａが形成される。
【０００８】次に、このようなエバポレータ１１の製造
方法について説明する。まず、銅パイプ１３の外面に防
食塗料を塗布し、乾燥させて、防食塗膜１７を形成させ
る。なお、防食塗料として本実施の形態では、アクリル
樹脂をベースとしてこれにメラミン樹脂、エポキシ樹脂
などを混合したものを採用しているが、これに限定され
ず、エポキシ樹脂をベースにしたものでもよい。このよ
うな防食塗料によれば、食品から放出される、アンモニ
アガスや、硫黄分を含むガスなどから銅パイプをバリア
する機能を提供する。防食塗料を乾燥後、銅パイプ１３
の外面に防食塗膜１７が形成された状態で、銅パイプ１
３の外面にアルミテープをテンションをかけながらスパ
イラル状に巻き付けていき、アルミフィン１５を形成す
る。より詳細には、アルミテープの端部を留め具１９に
把持させた後、アルミテープを銅パイプ１３の外面から
同パイプの軸線に対してほぼ直角に立ち上がるように巻
き付けていく。
方法について説明する。まず、銅パイプ１３の外面に防
食塗料を塗布し、乾燥させて、防食塗膜１７を形成させ
る。なお、防食塗料として本実施の形態では、アクリル
樹脂をベースとしてこれにメラミン樹脂、エポキシ樹脂
などを混合したものを採用しているが、これに限定され
ず、エポキシ樹脂をベースにしたものでもよい。このよ
うな防食塗料によれば、食品から放出される、アンモニ
アガスや、硫黄分を含むガスなどから銅パイプをバリア
する機能を提供する。防食塗料を乾燥後、銅パイプ１３
の外面に防食塗膜１７が形成された状態で、銅パイプ１
３の外面にアルミテープをテンションをかけながらスパ
イラル状に巻き付けていき、アルミフィン１５を形成す
る。より詳細には、アルミテープの端部を留め具１９に
把持させた後、アルミテープを銅パイプ１３の外面から
同パイプの軸線に対してほぼ直角に立ち上がるように巻
き付けていく。
【０００９】以上のようにして製作されたエバポレータ
１１においては、防食塗装はアルミフィン１５を取り付
ける前の銅パイプ１３単体状態で行われるため、本来必
要な銅パイプ１３部分のみに塗装できることで無駄な塗
料の消費を抑えることができ、また、塗装作業や設備を
簡略することができる。
１１においては、防食塗装はアルミフィン１５を取り付
ける前の銅パイプ１３単体状態で行われるため、本来必
要な銅パイプ１３部分のみに塗装できることで無駄な塗
料の消費を抑えることができ、また、塗装作業や設備を
簡略することができる。
【００１０】さらに、銅パイプ１３単体状態で防食塗装
を行えるため、防食機能を保持するための塗膜を均一に
作り出すことができる（薄い塗膜が生じない）。また、
従来のフィンチューブ式エバポレータでは、フィンのバ
ーリングのある部分に塗料が入り込まなかったり、ある
いは入り込んだとしても薄い膜となってしまったりし、
事実上、防食塗膜が殆ど存在しない部分が生じる場合が
あり、このような問題を解消するために、エバポレータ
構成部品の材料を変更したり、組み上がったエバポレー
タを丸ごと防食コーティングするなどの方策をとること
もあった。しかしながら、本実施の形態では、そのよう
な方策によることなく、銅パイプ１３とアルミフィン１
５との境目部分にも防食塗膜１７を形成することができ
る。
を行えるため、防食機能を保持するための塗膜を均一に
作り出すことができる（薄い塗膜が生じない）。また、
従来のフィンチューブ式エバポレータでは、フィンのバ
ーリングのある部分に塗料が入り込まなかったり、ある
いは入り込んだとしても薄い膜となってしまったりし、
事実上、防食塗膜が殆ど存在しない部分が生じる場合が
あり、このような問題を解消するために、エバポレータ
構成部品の材料を変更したり、組み上がったエバポレー
タを丸ごと防食コーティングするなどの方策をとること
もあった。しかしながら、本実施の形態では、そのよう
な方策によることなく、銅パイプ１３とアルミフィン１
５との境目部分にも防食塗膜１７を形成することができ
る。
【００１１】さらに、アルミフィン１５が取り付けられ
ていない状態で防食塗装がなされるため、アルミフィン
１５に余分な防食塗膜１７が形成されない。よって、塗
膜が、アルミフィン１５とその周囲空気との間における
熱伝導時の抵抗や周囲空気の流れる際の抵抗となること
が無く、熱交換の効率が良好となる。
ていない状態で防食塗装がなされるため、アルミフィン
１５に余分な防食塗膜１７が形成されない。よって、塗
膜が、アルミフィン１５とその周囲空気との間における
熱伝導時の抵抗や周囲空気の流れる際の抵抗となること
が無く、熱交換の効率が良好となる。
【００１２】また、上述の実施の形態と異なり、例え
ば、予めスパイラル状に形成しておいたアルミフィン
を、防食塗装済みの銅パイプにその長手方向に沿ってス
ライドさせてエバポレータを構成するような態様である
場合には、アルミフィンのスライド時に銅パイプの塗膜
が削れて広範囲に亙って剥がれてしまう可能性がある。
しかし、本実施の形態では、アルミフィン１５はスライ
ドさせるのではなく巻き付けることによって銅パイプ１
３に取り付けるので、塗膜が広範囲に亙って剥がれるこ
とを回避することができる。また、アルミフィンは当
初、テープ状の部材であり、巻き付け時には、銅パイプ
１３の軸線から放射状に延びる複数のしわ２３の発生が
許容されているため、それにより、防食塗装後に巻き付
け形成することが可能となった。具体的には巻き付け位
置をパイプ長手方向に少しずつずらしていくことで、結
果的にスパイラル状のフィンを構成することができる。
なお、複数のしわ２３は、塗装後の巻き付け形成を可能
とするだけでなく、フィンをコンパクトにしながらも熱
交換面積を増大させて熱交換効率の増加にも貢献してい
る。また、巻き付け時にアルミフィン１５にはテンショ
ンがかけられるが、アルミフィン１５は留め具１９によ
って銅パイプ１３に固定されているため、このテンショ
ンは留め具１９で受けることができる。さらに、留め具
１９は、その挟み面におけるネジ２１貫通部に隙間１９
ａを備えることでバネ性を有し、ネジ２１を締め込むに
従って弾性力による固定力をもたらし、アルミフィン１
５の確実な固定を実現する。
ば、予めスパイラル状に形成しておいたアルミフィン
を、防食塗装済みの銅パイプにその長手方向に沿ってス
ライドさせてエバポレータを構成するような態様である
場合には、アルミフィンのスライド時に銅パイプの塗膜
が削れて広範囲に亙って剥がれてしまう可能性がある。
しかし、本実施の形態では、アルミフィン１５はスライ
ドさせるのではなく巻き付けることによって銅パイプ１
３に取り付けるので、塗膜が広範囲に亙って剥がれるこ
とを回避することができる。また、アルミフィンは当
初、テープ状の部材であり、巻き付け時には、銅パイプ
１３の軸線から放射状に延びる複数のしわ２３の発生が
許容されているため、それにより、防食塗装後に巻き付
け形成することが可能となった。具体的には巻き付け位
置をパイプ長手方向に少しずつずらしていくことで、結
果的にスパイラル状のフィンを構成することができる。
なお、複数のしわ２３は、塗装後の巻き付け形成を可能
とするだけでなく、フィンをコンパクトにしながらも熱
交換面積を増大させて熱交換効率の増加にも貢献してい
る。また、巻き付け時にアルミフィン１５にはテンショ
ンがかけられるが、アルミフィン１５は留め具１９によ
って銅パイプ１３に固定されているため、このテンショ
ンは留め具１９で受けることができる。さらに、留め具
１９は、その挟み面におけるネジ２１貫通部に隙間１９
ａを備えることでバネ性を有し、ネジ２１を締め込むに
従って弾性力による固定力をもたらし、アルミフィン１
５の確実な固定を実現する。
【００１３】実施の形態２．本発明の実施の形態２とし
て、実施の形態１におけるアルミフィン１５の固定態様
を次のように改変することも可能である。図４に示され
るように、実施の形態１では、アルミフィン１５は、留
め具１９により挟み込まれるだけであったが、本実施の
形態２では、アルミフィン１５に貫通穴を設け、ネジ２
１がこの貫通穴を貫通するようにアルミフィン１５を留
め具１９に挟み込ませて固定する。かかる態様によれ
ば、アルミフィン１５は留め具１９からの摩擦力だけで
なくネジ２１からも直接、支持力を受けることができる
ので、より強固にアルミフィンを固定することが可能と
なる。なお、留め具は実施の形態１及び２において説明
した態様に限定されるものではなく、例えば、挟み面に
隙間を持たない留め具を用いてもよい。
て、実施の形態１におけるアルミフィン１５の固定態様
を次のように改変することも可能である。図４に示され
るように、実施の形態１では、アルミフィン１５は、留
め具１９により挟み込まれるだけであったが、本実施の
形態２では、アルミフィン１５に貫通穴を設け、ネジ２
１がこの貫通穴を貫通するようにアルミフィン１５を留
め具１９に挟み込ませて固定する。かかる態様によれ
ば、アルミフィン１５は留め具１９からの摩擦力だけで
なくネジ２１からも直接、支持力を受けることができる
ので、より強固にアルミフィンを固定することが可能と
なる。なお、留め具は実施の形態１及び２において説明
した態様に限定されるものではなく、例えば、挟み面に
隙間を持たない留め具を用いてもよい。
【００１４】実施の形態３．さらに、本発明の実施の形
態３として、上記実施の形態におけるアルミフィンの固
定態様を以下のようにしてもよい。すなわち、実施の形
態１及び２では、板状のアルミフィン１５は、留め具１
９によって固定される部分においても同パイプ１３に対
して立ち上がっているが、本実施の形態３では、図５に
示されるように、アルミフィン１５の端部１５ａを銅パ
イプ１３に対して立ち上がらせずに寝かせた状態ですな
わち銅パイプ１３に沿って絡み付くように銅パイプ１３
に巻き付ける。かかる態様によれば、アルミフィン１５
自体が銅パイプ１３に係止されるので、留め具１９のよ
うな固定専用の手段を用いなくてもアルミフィンの固定
を行うことができる。
態３として、上記実施の形態におけるアルミフィンの固
定態様を以下のようにしてもよい。すなわち、実施の形
態１及び２では、板状のアルミフィン１５は、留め具１
９によって固定される部分においても同パイプ１３に対
して立ち上がっているが、本実施の形態３では、図５に
示されるように、アルミフィン１５の端部１５ａを銅パ
イプ１３に対して立ち上がらせずに寝かせた状態ですな
わち銅パイプ１３に沿って絡み付くように銅パイプ１３
に巻き付ける。かかる態様によれば、アルミフィン１５
自体が銅パイプ１３に係止されるので、留め具１９のよ
うな固定専用の手段を用いなくてもアルミフィンの固定
を行うことができる。
【００１５】以上に説明してきた本発明は、エバポレー
タ（蒸発器）に限定されるものではなく、熱交換作用を
有する熱交換器に広く実施することができる。従って、
例えば、空気調和器や除湿器、あるいは、エンジンの排
ガス濃度の高い所で空気を冷却する必要がある機器、さ
らに、周囲空気を冷却する作用の機器に実施することに
限られず逆に周囲空気の加熱作用を生じる加熱器や凝縮
器などに実施することもできる。
タ（蒸発器）に限定されるものではなく、熱交換作用を
有する熱交換器に広く実施することができる。従って、
例えば、空気調和器や除湿器、あるいは、エンジンの排
ガス濃度の高い所で空気を冷却する必要がある機器、さ
らに、周囲空気を冷却する作用の機器に実施することに
限られず逆に周囲空気の加熱作用を生じる加熱器や凝縮
器などに実施することもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱交換器
の製造方法、及び熱交換器によれば、防食膜形成時に無
駄な材料消費を伴わずに、均一な防食膜を形成すること
ができる。
の製造方法、及び熱交換器によれば、防食膜形成時に無
駄な材料消費を伴わずに、均一な防食膜を形成すること
ができる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係るエバポレータの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】 従来のエバポレータの斜視図である。
【図４】 本発明の実施の形態２に係るエバポレータに
関し、図２に相当する図である。
関し、図２に相当する図である。
【図５】 本発明の実施の形態３に係るエバポレータに
関する端面図である。
関する端面図である。
１１…エバポレータ、１３…銅パイプ、１５…アルミフ
ィン、１７…防食塗膜、１９…留め具。
ィン、１７…防食塗膜、１９…留め具。
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に熱媒体が流通可能なパイプの外面
に防食膜を形成し、 前記防食膜の形成された前記パイプの前記外面にテープ
状部材をスパイラル状に巻き付けて伝熱フィンを形成し
たことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 【請求項２】 内部に熱媒体が流通され外面に防食膜が
形成されるパイプと、 前記防食膜の形成済みの前記パイプの前記外面にスパイ
ラル状に巻き付けられた伝熱フィンとを備えたことを特
徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084891A JP2002286389A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 熱交換器の製造方法、及び熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084891A JP2002286389A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 熱交換器の製造方法、及び熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002286389A true JP2002286389A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18940497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001084891A Pending JP2002286389A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 熱交換器の製造方法、及び熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002286389A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006138520A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加温システムとそれを用いた自動販売機 |
| JP2012137216A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Hoshizaki Electric Co Ltd | フィン固定部材およびスパイラルフィンチューブの製造方法 |
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2001
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