JP3688864B2 - 自動車用空気清浄器のエアインテーク構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車室内の空気を清浄化するため、車室後部のリヤパーセルシェルフに組付けられる自動車用空気清浄器のエアインテーク構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気清浄器の中には、例えば特開平４−２２２６１５号公報、特開平４−１３１１１５号公報等に示されているように、ケース内にファンと隣接してフィルターを横置きに配置して、ケース高さを極力小さくして車室内の上下方向の設置スペースを可及的に狭められるようにしたものが知られている。
【０００３】
前述のファンとしては、ケース上壁に設けた吸気口から取り入れた空気の軸方向流成分を径方向流成分に変換する周方向に複数枚のブレードを備えた遠心式多翼ファンが用いられ、該遠心式多翼ファンをスクロール室に配設して吸入空気をこのスクロール室の通路断面積の小さなスクロール入口部から、通路断面積の大きなスクロール出口部へ流通させることによって圧力を増大させ、該スクロール出口部から隣接するフィルター室へ流入させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
遠心式多翼ファンの場合、各ブレード間から流出する風速分布がブレードの下側が上側よりも風速が大きくなる分布となることから、ブレードの上側で乱流が発生し、騒音の発生原因となるばかりでなくファン効率が低下してしまう。
【０００５】
このようなことから、図５に示すようにスクロール室３０の上壁内面（３１）をスクロール入口部側からスクロール出口部側に亘って全体的に遠心式多翼ファン３２の各ブレード３３間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の角度θ1 で急傾斜して形成することにより、該空気流Ａの整流作用を行わせるようにしたものが知られている（特開平５−３０２６００号公報参照）。
【０００６】
ところが、このようにスクロール室３０の上壁内面３１をスクロール室３０のスクロール入口部側からスクロール出口部側に亘って全体的に前記角度θ1 で急傾斜して形成した場合、スクロール室３０内には図５の矢印で示すように角運動量保存の法則にもとづいて各ブレード３３間から流出する空気流Ａと逆向きの２次渦ａが発生し、これら空気流Ａと２次渦ａとの衝突によって運動量の損失が生じてしまうことは否めない。
【０００７】
そこで、本発明はファン騒音が少なく、かつ、運動量の損失を可及的に抑制することができる遠心式多翼ファンを備えた自動車用空気清浄器のエアインテーク構造を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、ケースの上壁に形成した吸気口の下側に周方向に複数枚のブレードを有する遠心式多翼ファンを配設したスクロール室を設け、前記遠心式多翼ファンにより吸気口から吸い込んだ空気をスクロール室を経由して、スクロール出口部から該スクロール室に隣設したフィルター室に流入させるようにした自動車用空気清浄器のエアインテーク構造において、前記スクロール室の上壁内面を、スクロール入口部側の上壁内面を前記遠心式多翼ファンの各ブレード間から流出する空気の吹出し角度に略沿って急傾斜して形成すると共に、スクロール出口部側の上壁内面が前記角度よりも緩やかな角度の傾斜面となるように、漸次緩傾斜に徐変させて形成したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
通路断面積が小さくかつファン回転に伴う騒音発生の傾向が高いスクロール室のスクロール入口部側では、該スクロール室の上壁内面を遠心式多翼ファンの各ブレード間から流出する空気の吹出し角度と略同一の角度で急傾斜して形成してあるため、該吹出し空気流の整流作用が得られて騒音を低減することができる。
【００１０】
一方、このようにスクロール室の上壁内面を各ブレード間から流出する空気の吹出し角度と略同一の傾斜角度とした場合でも、角運動量保存の法則にもとづいて該吹出し空気流と逆向きの２次渦が発生し、吹出し空気流との衝突により運動量の損失が生じるが、スクロール室の上壁内面はスクロール入口部側からスクロール出口部側に至るに従って漸次緩傾斜面となるように傾斜角度を徐変して形成してあるため、スクロール出口部側をスクロール入口部側と同じ急傾斜の上壁内面としたものと較べて、該スクロール出口部側のスクロール室断面積が大きくなって内圧が高められ、前記２次渦との衝突による運動量の損失を可及的に小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１〜３において、１は平面略長方形に形成した樹脂製のケースで、アッパケース２とロアケース３とで構成され、これらアッパケース２とロアケース３とをそれらの４隅部でビス等の止着手段で着脱自在に締結固定するようにしてある。
【００１３】
アッパケース２の上壁２ａには吸気口４と排気口５とを隣接して形成してある。
【００１４】
ケース１の前記吸気口４の下側には遠心式多翼ファン１１を配設したスクロール室６を形成してある一方、排気口５の下側にはスクロール室６のスクロール出口部８で連通したフィルター室９を形成して、該フィルター室９にフィルター１５を横置きに配置し、前記ファン１１により吸気口４から吸い込んだ空気をスクロール室６を経由してスクロール出口部８からフィルター室９のフィルター１５の下側に流入させ、該フィルター１５を通過させて排気口５より排出することにより空気の清浄化作用を行わせるようにしてある。
【００１５】
遠心式多翼ファン１１は、周方向に列設した複数枚のブレード１２と、ブレード上端側に設けられて各ブレード間から流出する空気流Ａの吹出し角度に略沿った角度θ1 で傾斜成形したシュラウド１３と、該ブレード１２の下端側に設けた底部プレート１４とを備えている。
【００１６】
ケース１の内側にはその一側壁から内側に向けて突出成形されて、前記スクロール室６のスクロール出口部８の一側を構成すると共に、該スクロール室６のスクロール巻き初めとなるスクロール入口部７と、前記フィルター室９とを隔成するノーズ部１０を形成してある。
【００１７】
ノーズ部１０には、その先端からスクロール入口部７の周壁６ａの曲面の略延長上に延出するスロープ部１６を形成してある。
【００１８】
このスロープ部１６は漸次高さが低くなる円弧状に形成されて先端がスクロール室６の底面に連なっている。
【００１９】
また、該スロープ部１６の背面、即ち、フィルター室９側の側面を、弯曲して膨んだ通風ガイド面１７として形成してある。
【００２０】
更に、ノーズ部１０のフィルター室９側の側面には、スロープ部１６の通風ガイド面１７に連なって棚部１８をフィルター室９内に張り出して形成してあり、前記フィルター１５の一側部を該棚部１８上に載置して、フィルター１５をフィルター室９に斜状に載置固定できるようにしてある。
【００２１】
一方、前記吸気口４の口縁部は、遠心式多翼ファン１１のシュラウド１３の内周縁に立上がり形成したフランジ１３ａを囲繞するベルマウス４ａとして形成してあり、このベルマウス４ａに続くスクロール室６の上壁内面１９は、スクロール入口部７側の上壁内面１９ａをシュラウド１３と略同じ角度θ1 で急傾斜して形成すると共に、スクロール出口部８側の上壁内面１９ｂの傾斜角度θ2 が緩やかになるように、該上壁内面１９ｂに至るに従って漸次緩斜面に徐変させて形成してある。
【００２２】
図中、２０はフィルター室１５の一側に設けたフィルター挿入口で、常態にあっては図外の着脱自在なリッドで閉塞されるもので、該挿入口２０の一側部には前記棚部１８と共働してフィルター１５の一側部を定置する支持座２１を形成してある。
【００２３】
以上の実施形態の構造によれば、ノーズ部１０の先端に延設したスロープ部１６は、スクロール入口部７の周壁６ａの曲面の略延長上に延出してあって、漸次高さが低くなる円弧状に形成されて先端がスクロール室６の底面に連なるように形成してあるため、スクロール出口部８は実質的に該円弧状のスロープ部１６によってスクロール室６のスクロール出口部８の近傍の奥部から徐々に開口が絞られるようになり、該スクロール出口部８とフィルター室９との連通部分で圧力の急激な変化が抑制される。
【００２４】
しかも、スロープ部１６のフィルター室９側の側面は弯曲して膨んだ通風ガイド面１７として形成してあるため、スクロール出口部８の一側では該スクロール出口部８からフィルター室９に流入する空気流が、図１の矢印で示すようにこの通風ガイド面１７の弯曲面に沿って流れるようになって、ノーズ部１０の背面の下流側で乱流が発生することがなく、従って、この乱流の発生に起因する空気流の剥離現象が生じるのを回避することができる。
【００２５】
この結果、前述のスクロール出口部８での急激な圧力変化を抑制できることと相俟って騒音を著しく低減することができて、品質感および信頼性を一段と高めることができる。
【００２６】
また、この実施形態によれば、フィルター１５の一側部を定置する棚部１８は、スロープ部１６の通風ガイド面１７に連なってフィルター室９内に張り出して形成してあるため、専用のフィルターサポート部材をフィルター室９に設けるものと異なり、前記棚部１８がスクロール出口部８からフィルター室９に流入してくる空気流の通気抵抗および乱流発生源となることがなく、従って、風量の低下や騒音の発生を伴うことなくフィルター１５を確実に定置固定することができる。
【００２７】
ここで、前述の遠心式多翼ファン１１を配設したエアインテーク部分では、通路断面積が小さくファン回転に伴う騒音発生の傾向が高いスクロール室６のスクロール入口部７は、その上壁内面１９ａを遠心式多翼ファン１１の各ブレード１２間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の傾斜角度θ1 で急傾斜して形成してあるため、該吹出し空気流の整流作用が得られて騒音を低減することができる。
【００２８】
一方、このようにスクロール室６のスクロール入口部７側の上壁内面１９ａを各ブレード１２間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の傾斜角度θ1 とした場合でも、角運動量保存の法則にもとづいて該吹出し空気流Ａと逆向きの２次渦ａが発生し、吹出し空気流Ａとの衝突により運動量の損失が生じるが、スクロール室６の上壁内面１９はスクロール入口部７側からスクロール出口部８側に至るに従って漸次緩傾斜面となるように傾斜角度θ1 からθ2 へと徐変させて形成してあるため、図３の鎖線で示すようにスクロール出口部８側をスクロール入口部７側と同じ急傾斜の上壁内面１９ｂとしたものと較べて、該スクロール出口部８側のスクロール室断面積が大きくなって内圧が高められるから、前記２次渦ａとの衝突による運動量の損失を可及的に小さくすることができる。
【００２９】
なお、図４に示すようにスクロール出口部８側の上壁内面１９ｂを傾斜の途中から平坦に、即ち、傾斜角度を０にするようにしても騒音の上昇を伴うことなく前述と等価の効果を奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】同実施形態のアッパケースを下側から見た斜視図。
【図３】同実施形態のエアインテーク部分の断面図。
【図４】本発明の第２実施形態のエアインテーク部分の断面図。
【図５】従来のエアインテーク構造を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ ケース
４ 吸気口
６ スクロール室
７ スクロール入口部
８ スクロール出口部
９ フィルター室
１１ 遠心式多翼ファン
１２ ブレード
１９ スクロール室の上壁内面
１９ａ スクロール入口部側の上壁内面
１９ｂ スクロール出口部側の上壁内面
【発明の属する技術分野】
本発明は車室内の空気を清浄化するため、車室後部のリヤパーセルシェルフに組付けられる自動車用空気清浄器のエアインテーク構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気清浄器の中には、例えば特開平４−２２２６１５号公報、特開平４−１３１１１５号公報等に示されているように、ケース内にファンと隣接してフィルターを横置きに配置して、ケース高さを極力小さくして車室内の上下方向の設置スペースを可及的に狭められるようにしたものが知られている。
【０００３】
前述のファンとしては、ケース上壁に設けた吸気口から取り入れた空気の軸方向流成分を径方向流成分に変換する周方向に複数枚のブレードを備えた遠心式多翼ファンが用いられ、該遠心式多翼ファンをスクロール室に配設して吸入空気をこのスクロール室の通路断面積の小さなスクロール入口部から、通路断面積の大きなスクロール出口部へ流通させることによって圧力を増大させ、該スクロール出口部から隣接するフィルター室へ流入させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
遠心式多翼ファンの場合、各ブレード間から流出する風速分布がブレードの下側が上側よりも風速が大きくなる分布となることから、ブレードの上側で乱流が発生し、騒音の発生原因となるばかりでなくファン効率が低下してしまう。
【０００５】
このようなことから、図５に示すようにスクロール室３０の上壁内面（３１）をスクロール入口部側からスクロール出口部側に亘って全体的に遠心式多翼ファン３２の各ブレード３３間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の角度θ1 で急傾斜して形成することにより、該空気流Ａの整流作用を行わせるようにしたものが知られている（特開平５−３０２６００号公報参照）。
【０００６】
ところが、このようにスクロール室３０の上壁内面３１をスクロール室３０のスクロール入口部側からスクロール出口部側に亘って全体的に前記角度θ1 で急傾斜して形成した場合、スクロール室３０内には図５の矢印で示すように角運動量保存の法則にもとづいて各ブレード３３間から流出する空気流Ａと逆向きの２次渦ａが発生し、これら空気流Ａと２次渦ａとの衝突によって運動量の損失が生じてしまうことは否めない。
【０００７】
そこで、本発明はファン騒音が少なく、かつ、運動量の損失を可及的に抑制することができる遠心式多翼ファンを備えた自動車用空気清浄器のエアインテーク構造を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、ケースの上壁に形成した吸気口の下側に周方向に複数枚のブレードを有する遠心式多翼ファンを配設したスクロール室を設け、前記遠心式多翼ファンにより吸気口から吸い込んだ空気をスクロール室を経由して、スクロール出口部から該スクロール室に隣設したフィルター室に流入させるようにした自動車用空気清浄器のエアインテーク構造において、前記スクロール室の上壁内面を、スクロール入口部側の上壁内面を前記遠心式多翼ファンの各ブレード間から流出する空気の吹出し角度に略沿って急傾斜して形成すると共に、スクロール出口部側の上壁内面が前記角度よりも緩やかな角度の傾斜面となるように、漸次緩傾斜に徐変させて形成したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
通路断面積が小さくかつファン回転に伴う騒音発生の傾向が高いスクロール室のスクロール入口部側では、該スクロール室の上壁内面を遠心式多翼ファンの各ブレード間から流出する空気の吹出し角度と略同一の角度で急傾斜して形成してあるため、該吹出し空気流の整流作用が得られて騒音を低減することができる。
【００１０】
一方、このようにスクロール室の上壁内面を各ブレード間から流出する空気の吹出し角度と略同一の傾斜角度とした場合でも、角運動量保存の法則にもとづいて該吹出し空気流と逆向きの２次渦が発生し、吹出し空気流との衝突により運動量の損失が生じるが、スクロール室の上壁内面はスクロール入口部側からスクロール出口部側に至るに従って漸次緩傾斜面となるように傾斜角度を徐変して形成してあるため、スクロール出口部側をスクロール入口部側と同じ急傾斜の上壁内面としたものと較べて、該スクロール出口部側のスクロール室断面積が大きくなって内圧が高められ、前記２次渦との衝突による運動量の損失を可及的に小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１〜３において、１は平面略長方形に形成した樹脂製のケースで、アッパケース２とロアケース３とで構成され、これらアッパケース２とロアケース３とをそれらの４隅部でビス等の止着手段で着脱自在に締結固定するようにしてある。
【００１３】
アッパケース２の上壁２ａには吸気口４と排気口５とを隣接して形成してある。
【００１４】
ケース１の前記吸気口４の下側には遠心式多翼ファン１１を配設したスクロール室６を形成してある一方、排気口５の下側にはスクロール室６のスクロール出口部８で連通したフィルター室９を形成して、該フィルター室９にフィルター１５を横置きに配置し、前記ファン１１により吸気口４から吸い込んだ空気をスクロール室６を経由してスクロール出口部８からフィルター室９のフィルター１５の下側に流入させ、該フィルター１５を通過させて排気口５より排出することにより空気の清浄化作用を行わせるようにしてある。
【００１５】
遠心式多翼ファン１１は、周方向に列設した複数枚のブレード１２と、ブレード上端側に設けられて各ブレード間から流出する空気流Ａの吹出し角度に略沿った角度θ1 で傾斜成形したシュラウド１３と、該ブレード１２の下端側に設けた底部プレート１４とを備えている。
【００１６】
ケース１の内側にはその一側壁から内側に向けて突出成形されて、前記スクロール室６のスクロール出口部８の一側を構成すると共に、該スクロール室６のスクロール巻き初めとなるスクロール入口部７と、前記フィルター室９とを隔成するノーズ部１０を形成してある。
【００１７】
ノーズ部１０には、その先端からスクロール入口部７の周壁６ａの曲面の略延長上に延出するスロープ部１６を形成してある。
【００１８】
このスロープ部１６は漸次高さが低くなる円弧状に形成されて先端がスクロール室６の底面に連なっている。
【００１９】
また、該スロープ部１６の背面、即ち、フィルター室９側の側面を、弯曲して膨んだ通風ガイド面１７として形成してある。
【００２０】
更に、ノーズ部１０のフィルター室９側の側面には、スロープ部１６の通風ガイド面１７に連なって棚部１８をフィルター室９内に張り出して形成してあり、前記フィルター１５の一側部を該棚部１８上に載置して、フィルター１５をフィルター室９に斜状に載置固定できるようにしてある。
【００２１】
一方、前記吸気口４の口縁部は、遠心式多翼ファン１１のシュラウド１３の内周縁に立上がり形成したフランジ１３ａを囲繞するベルマウス４ａとして形成してあり、このベルマウス４ａに続くスクロール室６の上壁内面１９は、スクロール入口部７側の上壁内面１９ａをシュラウド１３と略同じ角度θ1 で急傾斜して形成すると共に、スクロール出口部８側の上壁内面１９ｂの傾斜角度θ2 が緩やかになるように、該上壁内面１９ｂに至るに従って漸次緩斜面に徐変させて形成してある。
【００２２】
図中、２０はフィルター室１５の一側に設けたフィルター挿入口で、常態にあっては図外の着脱自在なリッドで閉塞されるもので、該挿入口２０の一側部には前記棚部１８と共働してフィルター１５の一側部を定置する支持座２１を形成してある。
【００２３】
以上の実施形態の構造によれば、ノーズ部１０の先端に延設したスロープ部１６は、スクロール入口部７の周壁６ａの曲面の略延長上に延出してあって、漸次高さが低くなる円弧状に形成されて先端がスクロール室６の底面に連なるように形成してあるため、スクロール出口部８は実質的に該円弧状のスロープ部１６によってスクロール室６のスクロール出口部８の近傍の奥部から徐々に開口が絞られるようになり、該スクロール出口部８とフィルター室９との連通部分で圧力の急激な変化が抑制される。
【００２４】
しかも、スロープ部１６のフィルター室９側の側面は弯曲して膨んだ通風ガイド面１７として形成してあるため、スクロール出口部８の一側では該スクロール出口部８からフィルター室９に流入する空気流が、図１の矢印で示すようにこの通風ガイド面１７の弯曲面に沿って流れるようになって、ノーズ部１０の背面の下流側で乱流が発生することがなく、従って、この乱流の発生に起因する空気流の剥離現象が生じるのを回避することができる。
【００２５】
この結果、前述のスクロール出口部８での急激な圧力変化を抑制できることと相俟って騒音を著しく低減することができて、品質感および信頼性を一段と高めることができる。
【００２６】
また、この実施形態によれば、フィルター１５の一側部を定置する棚部１８は、スロープ部１６の通風ガイド面１７に連なってフィルター室９内に張り出して形成してあるため、専用のフィルターサポート部材をフィルター室９に設けるものと異なり、前記棚部１８がスクロール出口部８からフィルター室９に流入してくる空気流の通気抵抗および乱流発生源となることがなく、従って、風量の低下や騒音の発生を伴うことなくフィルター１５を確実に定置固定することができる。
【００２７】
ここで、前述の遠心式多翼ファン１１を配設したエアインテーク部分では、通路断面積が小さくファン回転に伴う騒音発生の傾向が高いスクロール室６のスクロール入口部７は、その上壁内面１９ａを遠心式多翼ファン１１の各ブレード１２間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の傾斜角度θ1 で急傾斜して形成してあるため、該吹出し空気流の整流作用が得られて騒音を低減することができる。
【００２８】
一方、このようにスクロール室６のスクロール入口部７側の上壁内面１９ａを各ブレード１２間から流出する空気流Ａの吹出し角度と略同一の傾斜角度θ1 とした場合でも、角運動量保存の法則にもとづいて該吹出し空気流Ａと逆向きの２次渦ａが発生し、吹出し空気流Ａとの衝突により運動量の損失が生じるが、スクロール室６の上壁内面１９はスクロール入口部７側からスクロール出口部８側に至るに従って漸次緩傾斜面となるように傾斜角度θ1 からθ2 へと徐変させて形成してあるため、図３の鎖線で示すようにスクロール出口部８側をスクロール入口部７側と同じ急傾斜の上壁内面１９ｂとしたものと較べて、該スクロール出口部８側のスクロール室断面積が大きくなって内圧が高められるから、前記２次渦ａとの衝突による運動量の損失を可及的に小さくすることができる。
【００２９】
なお、図４に示すようにスクロール出口部８側の上壁内面１９ｂを傾斜の途中から平坦に、即ち、傾斜角度を０にするようにしても騒音の上昇を伴うことなく前述と等価の効果を奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】同実施形態のアッパケースを下側から見た斜視図。
【図３】同実施形態のエアインテーク部分の断面図。
【図４】本発明の第２実施形態のエアインテーク部分の断面図。
【図５】従来のエアインテーク構造を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ ケース
４ 吸気口
６ スクロール室
７ スクロール入口部
８ スクロール出口部
９ フィルター室
１１ 遠心式多翼ファン
１２ ブレード
１９ スクロール室の上壁内面
１９ａ スクロール入口部側の上壁内面
１９ｂ スクロール出口部側の上壁内面
Claims (1)
- ケース（１）の上壁（２ａ）に形成した吸気口（４）の下側に周方向に複数枚のブレード（１２）を有する遠心式多翼ファン（１１）を配設したスクロール室（６）を設け、前記遠心式多翼ファン（１１）により吸気口（４）から吸い込んだ空気をスクロール室（６）を経由して、スクロール出口部（８）から該スクロール室（６）に隣設したフィルター室（９）に流入させるようにした自動車用空気清浄器のエアインテーク構造において、前記スクロール室（６）の上壁内面（１９）を、スクロール入口部（７）側の上壁内面（１９ａ）を前記遠心式多翼ファン（１１）の各ブレード（１２）間から流出する空気の吹出し角度に略沿った角度θ1 で急傾斜して形成すると共に、スクロール出口部（８）側の上壁内面（１９ｂ）が前記角度（θ1 ）よりも緩やかな角度（θ2 ）の傾斜面となるように、漸次緩傾斜に徐変させて形成したことを特徴とする自動車用空気清浄器のエアインテーク構造。
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| JP25397697A JP3688864B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 自動車用空気清浄器のエアインテーク構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP25397697A JP3688864B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 自動車用空気清浄器のエアインテーク構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1190149A JPH1190149A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3688864B2 true JP3688864B2 (ja) | 2005-08-31 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25397697A Expired - Fee Related JP3688864B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 自動車用空気清浄器のエアインテーク構造 |
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| JP (1) | JP3688864B2 (ja) |
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