JP3107120B2 - 空調機用熱交換器 - Google Patents
空調機用熱交換器Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05375—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
- F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
- F28F9/0212—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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- F28F9/02—Header boxes; End plates
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヒートポンプ式空気調和
機に組み込む場合に好適なパラレルフロー型の空調機用
熱交換器に係り、特に、複数の伝熱管に分流される冷媒
の分流量の均等化を図った空調機用熱交換器に関する。
機に組み込む場合に好適なパラレルフロー型の空調機用
熱交換器に係り、特に、複数の伝熱管に分流される冷媒
の分流量の均等化を図った空調機用熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の空調機用熱交換器の一例
としては特公平２−４５９４５号公報に掲載されたもの
がある。これは、図４に示すように熱交換器１をパラレ
ルフロー式に構成するものであり、図中左右一対のヘッ
ダ２ａ，２ｂ間に、偏平管状の複数の伝熱管３，３…
を、ヘッダ２ａ，２ｂの軸方向に所要のピッチで連通自
在に架設し、隣り合う伝熱管３，３同士の間には多数の
フィン４，４…を介在している。
としては特公平２−４５９４５号公報に掲載されたもの
がある。これは、図４に示すように熱交換器１をパラレ
ルフロー式に構成するものであり、図中左右一対のヘッ
ダ２ａ，２ｂ間に、偏平管状の複数の伝熱管３，３…
を、ヘッダ２ａ，２ｂの軸方向に所要のピッチで連通自
在に架設し、隣り合う伝熱管３，３同士の間には多数の
フィン４，４…を介在している。
【０００３】一方のヘッダ２ｂはその上下両端部に上下
一対の接続管５ａ，５ｂを接続し、これら接続管５ａ，
５ｂの一方から冷媒を流入させ、蒸発または凝縮作用を
行なってから他方の接続管５ａから冷媒を流出させるよ
うになっている。
一対の接続管５ａ，５ｂを接続し、これら接続管５ａ，
５ｂの一方から冷媒を流入させ、蒸発または凝縮作用を
行なってから他方の接続管５ａから冷媒を流出させるよ
うになっている。
【０００４】そして、一対のヘッダ２ａ，２ｂは、その
内部を複数の仕切板６，６…により軸方向に複数の流路
に仕切る一方、各上下開口両端をヘッダキャップ７によ
り気密かつ液密に閉じている。
内部を複数の仕切板６，６…により軸方向に複数の流路
に仕切る一方、各上下開口両端をヘッダキャップ７によ
り気密かつ液密に閉じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱交換器１をヒートポンプ式空気調和機に組
み込む場合は蒸発器と凝縮器としてそれぞれ作用するの
で、次のような課題がある。
うな従来の熱交換器１をヒートポンプ式空気調和機に組
み込む場合は蒸発器と凝縮器としてそれぞれ作用するの
で、次のような課題がある。
【０００６】つまり、この熱交換器１が蒸発器として作
用する場合は、図４の矢印に示すように気液２相の冷媒
が下部接続管５ｂから一方のヘッダ２ｂの下端部内へ流
入して、複数の伝熱管３，３…をそれぞれ通って一対の
ヘッダ２ａ，２ｂ内を昇流してから上部接続管５ａから
外部へ流出するが、その間に液冷媒が蒸発してガス化す
る。
用する場合は、図４の矢印に示すように気液２相の冷媒
が下部接続管５ｂから一方のヘッダ２ｂの下端部内へ流
入して、複数の伝熱管３，３…をそれぞれ通って一対の
ヘッダ２ａ，２ｂ内を昇流してから上部接続管５ａから
外部へ流出するが、その間に液冷媒が蒸発してガス化す
る。
【０００７】そして、冷媒の小，中流量域ではヘッダ２
ｂ内で下方から昇流してくる気液２相流の液冷媒が複数
の伝熱管３，３内に、これらの間でほぼ均等に分流され
る。しかし、冷媒流量が増加すると、ヘッダ２ａ，２ｂ
内の冷媒の上昇速度が増大する。このために、図５に示
すように例えばヘッダ２ａの上部にある仕切板６やヘッ
ダキャップ７に液分が衝当すると、その下方へ液冷媒が
跳ね返されるために、この仕切板６の近傍にある伝熱管
３ａへ分流される液冷媒の流入量が他の伝熱管３ｂ，３
ｃ，３ｄへ分流される分流量に対し、非常に減少し、こ
れら伝熱管３ａ〜３ｄ間の液冷媒の分流に大きな不均等
が生ずる。その結果、熱交換作用が遍在するうえに、熱
交換器１の全体に流れる冷媒流量が減少するので、その
分、熱交換性能が低下し、ひいては空調能力が低下す
る。
ｂ内で下方から昇流してくる気液２相流の液冷媒が複数
の伝熱管３，３内に、これらの間でほぼ均等に分流され
る。しかし、冷媒流量が増加すると、ヘッダ２ａ，２ｂ
内の冷媒の上昇速度が増大する。このために、図５に示
すように例えばヘッダ２ａの上部にある仕切板６やヘッ
ダキャップ７に液分が衝当すると、その下方へ液冷媒が
跳ね返されるために、この仕切板６の近傍にある伝熱管
３ａへ分流される液冷媒の流入量が他の伝熱管３ｂ，３
ｃ，３ｄへ分流される分流量に対し、非常に減少し、こ
れら伝熱管３ａ〜３ｄ間の液冷媒の分流に大きな不均等
が生ずる。その結果、熱交換作用が遍在するうえに、熱
交換器１の全体に流れる冷媒流量が減少するので、その
分、熱交換性能が低下し、ひいては空調能力が低下す
る。
【０００８】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は各伝熱管での冷媒の分流を
均等化することによって熱交換作用を全体でほぼ均等化
するうえに、全体の冷媒流量を増大させることにより、
熱交換性能を高め、ひいては空調能力を高めることがで
きる空調機用熱交換器を提供することにある。
なされたもので、その目的は各伝熱管での冷媒の分流を
均等化することによって熱交換作用を全体でほぼ均等化
するうえに、全体の冷媒流量を増大させることにより、
熱交換性能を高め、ひいては空調能力を高めることがで
きる空調機用熱交換器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。
するために次のように構成される。
【００１０】つまり本発明は、相互に間隔をおいて対向
配置された一対のヘッダ間に、複数本の伝熱管を連通自
在に架設し、これらヘッダ内を仕切板により軸方向に複
数の流路に仕切る空調機用熱交換器において、前記仕切
板と少なくとも一方の前記ヘッダの軸方向端部とを、こ
れらヘッダの軸直角方向に対して傾斜させたことを特徴
とする。
配置された一対のヘッダ間に、複数本の伝熱管を連通自
在に架設し、これらヘッダ内を仕切板により軸方向に複
数の流路に仕切る空調機用熱交換器において、前記仕切
板と少なくとも一方の前記ヘッダの軸方向端部とを、こ
れらヘッダの軸直角方向に対して傾斜させたことを特徴
とする。
【００１１】
【作用】ヘッダ内の仕切板と軸方向端部とがヘッダの軸
直角方向に対して所要角傾斜しているので、仮に冷媒流
量が増大した場合でも、これら仕切板や軸方向両端に衝
当する冷媒の流路抵抗と跳返りを低減することができ
る。
直角方向に対して所要角傾斜しているので、仮に冷媒流
量が増大した場合でも、これら仕切板や軸方向両端に衝
当する冷媒の流路抵抗と跳返りを低減することができ
る。
【００１２】このために、ヘッダの仕切板と軸方向端部
の近傍にある伝熱管へ分流される冷媒等の流体の分流量
が増大して、他の伝熱管へ分流される分流量とほぼ均等
化するうえに、熱交換器全体としての冷媒流量が増大す
る。
の近傍にある伝熱管へ分流される冷媒等の流体の分流量
が増大して、他の伝熱管へ分流される分流量とほぼ均等
化するうえに、熱交換器全体としての冷媒流量が増大す
る。
【００１３】したがって、複数の伝熱管にそれぞれ分流
される分流量がほぼ均等化するので、熱交換作用を熱交
換器全体でほぼ均等化するうえに、全体の冷媒流量が増
大するので、熱交換性能を高めることができ、ひいては
これを組み込む空気調和機の空調能力を高めることがで
きる。
される分流量がほぼ均等化するので、熱交換作用を熱交
換器全体でほぼ均等化するうえに、全体の冷媒流量が増
大するので、熱交換性能を高めることができ、ひいては
これを組み込む空気調和機の空調能力を高めることがで
きる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１５】図１は本発明の一実施例の縦断面図であ
り、図において、熱交換器１１はパラレルフロー型に構
成されており、例えばヒートポンプ式空気調和機に組み
込まれて、冷媒を蒸発し、または凝縮するようになって
おり、図中左右一対のヘッダ１２ａ，１２ｂを相互に所
要の間隔を置いて対向配置している。
り、図において、熱交換器１１はパラレルフロー型に構
成されており、例えばヒートポンプ式空気調和機に組み
込まれて、冷媒を蒸発し、または凝縮するようになって
おり、図中左右一対のヘッダ１２ａ，１２ｂを相互に所
要の間隔を置いて対向配置している。
【００１６】一対のヘッダ１２ａ，１２ｂは、その両者
間に、図中水平方向に延びる偏平管状の複数の伝熱管１
３，１３，１３…を、ヘッダ１２ａ，１２ｂの軸方向に
所要のピッチで連通自在に架設し、隣り合う伝熱管１
３，１３間にはフィン１４をそれぞれ介在させている。
間に、図中水平方向に延びる偏平管状の複数の伝熱管１
３，１３，１３…を、ヘッダ１２ａ，１２ｂの軸方向に
所要のピッチで連通自在に架設し、隣り合う伝熱管１
３，１３間にはフィン１４をそれぞれ介在させている。
【００１７】一方のヘッダ１２ｂは、その上，下両端部
の外側面に、上下一対の接続管１５ａ，１５ｂを設け、
これらの接続管１５ａ，１５ｂを、冷凍サイクルの冷媒
流路の一部に介在させるようになっている。
の外側面に、上下一対の接続管１５ａ，１５ｂを設け、
これらの接続管１５ａ，１５ｂを、冷凍サイクルの冷媒
流路の一部に介在させるようになっている。
【００１８】そして、一対のヘッダ１２ａ，１２ｂはそ
の内部を、複数の仕切板１６，１６により軸方向に複数
の流路に仕切る一方、その軸方向両開口端をヘッダキャ
ップ１７により液密かつ気密に閉じている。
の内部を、複数の仕切板１６，１６により軸方向に複数
の流路に仕切る一方、その軸方向両開口端をヘッダキャ
ップ１７により液密かつ気密に閉じている。
【００１９】また、これら各仕切板１６と各ヘッダキャ
ップ１７とを、一対のヘッダ１２ａ，１２ｂの軸直角方
向、つまり図中水平方向に対して例えば外方に向けて所
要角度で若干下がるように傾斜させており、ヘッダ１２
ａ，１２ｂ内の流体の流路抵抗の低減を図っている。
ップ１７とを、一対のヘッダ１２ａ，１２ｂの軸直角方
向、つまり図中水平方向に対して例えば外方に向けて所
要角度で若干下がるように傾斜させており、ヘッダ１２
ａ，１２ｂ内の流体の流路抵抗の低減を図っている。
【００２０】次に、このように構成された熱交換器１１
を空気調和機に組み込み、蒸発作用を行なう場合につい
て説明する。
を空気調和機に組み込み、蒸発作用を行なう場合につい
て説明する。
【００２１】この場合は、まず気液２相流の冷媒が図１
中矢印に示すように下部接続管１５ｂから一方のヘッダ
１２ｂの下端部内に流入する。
中矢印に示すように下部接続管１５ｂから一方のヘッダ
１２ｂの下端部内に流入する。
【００２２】さらに、この冷媒は下段の複数の伝熱管１
３，１３内をほぼ平行に通って図中左側のヘッダ１２ａ
の下端部内へ流入し、ここで昇流して斜めに傾斜した仕
切板１６に衝当して反転し、再び中段の複数の伝熱管１
３，１３を通って右ヘッダ１２ｂの中間部内に流入す
る。
３，１３内をほぼ平行に通って図中左側のヘッダ１２ａ
の下端部内へ流入し、ここで昇流して斜めに傾斜した仕
切板１６に衝当して反転し、再び中段の複数の伝熱管１
３，１３を通って右ヘッダ１２ｂの中間部内に流入す
る。
【００２３】そして、この冷媒は右ヘッダ１２ｂ内でさ
らに昇流して斜めに傾斜した仕切板１６に衝当して反転
し、複数の伝熱管１３，１３を通って再び左ヘッダ１２
ａの上端部内に流入し、ここでさらに昇流して斜めに傾
斜したヘッダキャップ１７の内面に衝当して反転し、上
端部の複数の伝熱管１３，１３を通って右ヘッダキャッ
プ１７の上端部内に流入して上部接続管１５ａから流出
する。
らに昇流して斜めに傾斜した仕切板１６に衝当して反転
し、複数の伝熱管１３，１３を通って再び左ヘッダ１２
ａの上端部内に流入し、ここでさらに昇流して斜めに傾
斜したヘッダキャップ１７の内面に衝当して反転し、上
端部の複数の伝熱管１３，１３を通って右ヘッダキャッ
プ１７の上端部内に流入して上部接続管１５ａから流出
する。
【００２４】そして、下部接続管１５ｂから流入した液
冷媒が熱交換器１１内を流通している際に蒸発して気化
し、ガス状冷媒になって上部接続管１５ａから流出され
る。したがって本実施例によれば、液冷媒が一対のヘッ
ダ１２ａ，１２ｂ内を昇流する際は、図２、図３に示す
ように仕切板１６またはヘッダキャップ１７内の内面に
衝当するが、仕切板１６がヘッダ１２ａ，１２ｂの軸直
角方向（図１中水平方向）に対して所要角度傾斜してい
るので、冷媒流量が増大した場合でも、これら仕切板１
６の流路抵抗が低減して跳返りも小さくなる。
冷媒が熱交換器１１内を流通している際に蒸発して気化
し、ガス状冷媒になって上部接続管１５ａから流出され
る。したがって本実施例によれば、液冷媒が一対のヘッ
ダ１２ａ，１２ｂ内を昇流する際は、図２、図３に示す
ように仕切板１６またはヘッダキャップ１７内の内面に
衝当するが、仕切板１６がヘッダ１２ａ，１２ｂの軸直
角方向（図１中水平方向）に対して所要角度傾斜してい
るので、冷媒流量が増大した場合でも、これら仕切板１
６の流路抵抗が低減して跳返りも小さくなる。
【００２５】このために、図２に示すように仕切板１６
の近傍の伝熱管１３ａへ分流される冷媒流量が増大し
て、これより図中下方の伝熱管１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
に分流される分流量にほぼ均等化されると共に、熱交換
器１１全体としての冷媒流量も増大する。
の近傍の伝熱管１３ａへ分流される冷媒流量が増大し
て、これより図中下方の伝熱管１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
に分流される分流量にほぼ均等化されると共に、熱交換
器１１全体としての冷媒流量も増大する。
【００２６】これとほぼ同様に、図３に示すようにヘッ
ダキャップ１７がヘッダ１２ａの軸直角方向に対して傾
斜しているので、このヘッダキャップ１７に衝当する冷
媒の流路抵抗と跳返りが低減する。
ダキャップ１７がヘッダ１２ａの軸直角方向に対して傾
斜しているので、このヘッダキャップ１７に衝当する冷
媒の流路抵抗と跳返りが低減する。
【００２７】このために、ヘッダキャップ１７の近傍に
ある伝熱管１７ｅへ分流される分流量が増大して、これ
より図中下方の伝熱管１７ｆ，１７ｇへ分流される分流
量とほぼ均等化される。
ある伝熱管１７ｅへ分流される分流量が増大して、これ
より図中下方の伝熱管１７ｆ，１７ｇへ分流される分流
量とほぼ均等化される。
【００２８】したがって本実施例によれば、各伝熱管１
３へそれぞれ分流される冷媒の分流量が各伝熱管１３相
互間で均等化されるので、各伝熱管１３での熱交換作用
が均等化されるうえに、熱交換器１１全体としての冷媒
流量が増大するので、熱交換性能が向上する。その結
果、このように構成された熱交換器１１を空気調和機に
組み込む場合には、空調能力を高めることができる。
３へそれぞれ分流される冷媒の分流量が各伝熱管１３相
互間で均等化されるので、各伝熱管１３での熱交換作用
が均等化されるうえに、熱交換器１１全体としての冷媒
流量が増大するので、熱交換性能が向上する。その結
果、このように構成された熱交換器１１を空気調和機に
組み込む場合には、空調能力を高めることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ヘッダの
仕切板と少なくとも一方のヘッダの軸方向端部とを軸直
角方向に対して傾斜させたので、これら仕切板と軸方向
端部とに衝当する冷媒の流路抵抗と跳返りを低減するこ
とができる。
仕切板と少なくとも一方のヘッダの軸方向端部とを軸直
角方向に対して傾斜させたので、これら仕切板と軸方向
端部とに衝当する冷媒の流路抵抗と跳返りを低減するこ
とができる。
【００３０】したがって本発明によれば、これら仕切板
とヘッダの軸方向端部の近傍にある伝熱管へ分流される
冷媒の分流量を増大させて、他の伝熱管に分流される分
流量とほぼ均等化することができるうえに、熱交換器全
体としての冷媒流量も増大できるので、熱交換器全体と
しての熱交換能力を高めることができ、これを組み込む
空気調和機の空調能力を高めることができる。
とヘッダの軸方向端部の近傍にある伝熱管へ分流される
冷媒の分流量を増大させて、他の伝熱管に分流される分
流量とほぼ均等化することができるうえに、熱交換器全
体としての冷媒流量も増大できるので、熱交換器全体と
しての熱交換能力を高めることができ、これを組み込む
空気調和機の空調能力を高めることができる。
【図１】本発明に係る空調機用熱交換器の一実施例の縦
断面図。
断面図。
【図２】図１で示す下段の複数の伝熱管等とこれらに分
流される冷媒流量とを対応して示す図。
流される冷媒流量とを対応して示す図。
【図３】図１で示す左側ヘッダと上段の複数の伝熱管の
一部をそれぞれ拡大して示す図。
一部をそれぞれ拡大して示す図。
【図４】従来の空調機用熱交換器の縦断面図。
【図５】図４で示す複数の伝熱管とこれらに分流される
冷媒流量とを対比して示す図。
冷媒流量とを対比して示す図。
１１ 熱交換器 １２ａ，１２ｂ 一対のヘッダ １３，１３ａ〜１３ｇ 伝熱管 １４ フィン １５ａ，１５ｂ 上下一対の接続管 １６ 仕切板 １７ ヘッダキャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 39/00
Claims (1)
- 【請求項１】 相互に間隔をおいて対向配置された一対
のヘッダ間に、複数本の伝熱管を連通自在に架設し、こ
れらヘッダ内を仕切板により軸方向に複数の流路に仕切
る空調機用熱交換器において、前記仕切板と少なくとも
一方の前記ヘッダの軸方向端部とを、これらヘッダの軸
直角方向に対して傾斜させたことを特徴とする空調機用
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04323459A JP3107120B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 空調機用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04323459A JP3107120B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 空調機用熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174335A JPH06174335A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3107120B2 true JP3107120B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=18154917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04323459A Expired - Fee Related JP3107120B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 空調機用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107120B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7477646B2 (ja) | 2020-11-30 | 2024-05-01 | オーエスジー株式会社 | エンドミル |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101819003A (zh) * | 2010-04-22 | 2010-09-01 | 鑫田集团有限公司 | 平形流冷凝器的扣合切样集流管及其加工工艺 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP04323459A patent/JP3107120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7477646B2 (ja) | 2020-11-30 | 2024-05-01 | オーエスジー株式会社 | エンドミル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174335A (ja) | 1994-06-24 |
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