JP3825857B2 - 熱交換器の継手部構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の継手部構造に関し、とくに、設置スペースの限られた車両用熱交換器等に好適な、熱交換器のタンクに配置される継手部の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出入口側にタンクを有する熱交換器、たとえば車両用熱交換器のタンク部には、出入口配管や他部品を結合するための継手部が設けられている。この継手部は、従来、たとえば図５に示すように構成されている。
【０００３】
図５において、１０１はタンク壁を示しており、その下側がタンク内部を示している。タンク壁１０１を形成する材料は、通常それ程肉厚の板ではないので、タンク壁１０１の外面に別体の継手部形成用部材（フィッテイング部材）１０２が溶接やろう付け等により接合され、この部材１０２に締結用のねじ孔１０３が刻設されている。この継手部形成用部材１０２上に、間にガスケット１０４を介在させて、結合すべき結合部材１０５が配置され、ボルト等の締結部材１０６によって締結されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の継手部構造では、タンクの外面側に継手部形成用部材１０２の分だけ出っ張りが生じてしまうので、その分熱交換器周囲のスペースが狭くなる。とくに車両のエンジンルーム内等に熱交換器を配置する場合には、少しでもスペース効率を向上することが要求される。
【０００５】
そこで本発明の課題は、継手部を有する熱交換器に関し、結合部材結合部の十分な強度を確保しつつ、設置時のスペース効率を可能な限り向上することにあり、それを達成可能な継手部構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器の継手部構造は、熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁に、タンク内に向かって筒状に延びる筒状壁を形成し、該筒状壁の周囲に、補強部材を嵌合するとともに該補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とするものからなる。
【０００７】
また、本発明に係る熱交換器の継手部構造は、熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁内面側に補強部材を配置し、該補強部材のタンク壁側に筒状に延びる筒状壁を立設し、該筒状壁の周囲に、タンク壁の開孔の内縁部を嵌合するとともに該内縁部に補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記熱交換器の継手部構造においては、補強部材は、タンク構成材料よりも高強度の材料からなることが好ましい。この補強部材は、タンク壁内面に対し実質的に直接接合されていてもよいし、シール材を介在させて接合されていてもよい。接合は、たとえば、補強部材とタンク壁内面とをろう付けにより、あるいは接着剤により接合することができる。
【０００９】
補強部材側に筒状壁を形成する場合には、たとえば、タンク壁の開孔の内縁部を段付部に形成しておき、前記筒状壁が該段付部でかしめられ、該かしめられた筒状壁部分がタンク壁の外面に対し突出しない構造とすることが望ましい。
【００１０】
また、上記結合部材は、たとえばフランジ付き配管、それを有する他の機器、あるいはタンク側に設けられた継手部に締結可能な結合部を有する他の機器等からなる。
【００１１】
このような熱交換器の継手部構造においては、タンク壁の外面側には図５に示したような別体の継手部形成用部材（フィッティング部材）は設けられず、タンク壁の内面側に、結合部形成のための補強部材が設けられる。したがって、従来タンク壁外面側に設けていた継手部形成用部材による外面側の出っ張りが無くなり、その分省スペース化される。そして、タンク壁内面側には、高強度の補強部材が設けられるので、結合部形成に必要な強度は十分に確保される。すなわち、結合部に必要な強度を確保しつつ、タンク外面側において省スペース化が達成される。
【００１２】
また、補強部材は、タンク壁側あるいは補強部材側に設けた筒状壁によってかしめ固定されるので、極めて容易に固定されるとともに、タンク壁とは別材料とすることにより、それ程厚肉構成とすることなく、必要な結合部の強度が効率よく確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の熱交換器の継手部構造の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１ないし図３は、本発明の第１実施態様に係る熱交換器の継手部構造を示している。タンク２のタンク壁２ａの内面側には補強部材４が固定され、タンク壁２ａと補強部材４とで、結合部材５を結合するための結合部６が形成されている。
【００１４】
タンク２のタンク壁２ａには、タンク内に向かって筒状に延びる筒状壁７が形成されている。この筒状壁７の周囲には、タンク構成材料（たとえば、３０００系アルミニウム合金）よりも高強度の材料（たとえば、７０００系アルミニウム合金）からなる補強部材４が嵌合され、筒状壁７の先端部（図２の下端部）７ａが拡径方向にかしめられることにより、補強部材４がタンク壁２ａの内面側に当接するようにかしめ固定されている。
【００１５】
かしめ固定された補強部材４の内部、より正確には、かしめられた筒状壁７の内縁側には、タンク内に連通する開孔（連通孔）８が形成されている。
【００１６】
タンク壁２ａと、上記かしめ固定された補強部材４とによって、結合部材５用の結合部６が形成され、該結合部６には、タンク外面側から、締結部材締結用のねじ孔９が所定数刻設されている。
【００１７】
補強部材４とタンク壁２ａの内面とは、実質的に直接接合してもよいし、間にシール材１０を介在させて接合してもよい。直接接合は、たとえばろう付けにより行うことができる他、接着剤による接合としてもよい。
【００１８】
この接合部６には、たとえば、配管５ａとフランジ部５ｂとを有する結合部材５が、ガスケット１１を介在させて結合される。結合部材５には、締結部材１２（たとえばボルト）挿通用の孔１３が設けられており、孔１３を挿通された締結部材１２が前記ねじ孔９にねじ込まれて、結合部材５が締結部材１２を介してタンク２に締結される。
【００１９】
結合部材５が結合された状態で、結合部材５内の通路１４と結合部６の開孔８とが連通され、該開孔８を介してタンク内に連通される。
【００２０】
補強部材４と筒状壁７の平面形状はとくに限定されないが、たとえば図３に示すような、トラック形状、あるいは、略矩形形状に形成することができる。
【００２１】
上記のように構成された熱交換器の継手部構造においては、タンク２のタンク壁２ａ外面側には、従来設けられていたフィッティング部材を設ける必要がなくなるので、該フィッティング部材によって生じていたタンク壁外面側の出っ張りが無くなり、この分省スペース化される。
【００２２】
この省スペース化は、とくに設置スペースの限られた車両用熱交換器、中でもエンジンルーム内等に配置される熱交換器にとって極めて有効なものであり、その熱交換器の周囲に他部品を配置する場合のスペースを拡大したり、あるいは、熱交換器自身のコア部の面積を拡大して熱交換器の性能を向上したりすることに寄与できる。
【００２３】
そして、従来のフィッティング部材の代わりに、タンク壁２ａの内面側に補強部材４がかしめ固定される。補強部材４は、タンク壁２ａの内面側に設けられるのであるから、上述の如くタンク壁２ａの外面側には出っ張りを生じることがない。また、補強部材４はタンク壁２ａとは別部材として形成されるので、容易に高強度材料から構成できる。したがって、この補強部材４とタンク壁２ａとで形成される結合部６の強度は、容易に所望の高強度に確保される。
【００２４】
また、補強部材４は基本的には筒状壁７周囲に嵌合された後筒状壁７をかしめて固定されるので、容易に所定の位置決めが行われるとともに、固定も極めて容易に行われる。また、補強部材４とタンク壁２ａとを異種材料とする場合にも、何ら問題は生じない。
【００２５】
このように、タンク外面に出っ張りを生じることなく、極めて強靱な結合部６が効率よく構成される。
【００２６】
図４は、本発明の第２実施態様に係る熱交換器の継手部構造を示している。
本実施態様では、タンク２１のタンク壁２１ａの内面側に設けられる補強部材２２側に筒状壁２３が形成されている。この筒状壁２３の周囲に、タンク壁２１ａの開孔２４の内縁部２５が嵌合され、筒状壁２３の先端部（図４の上端部）２３ａが拡径方向にかしめられ、筒状壁２３と開孔２４の内縁部２５とが固定されている。
【００２７】
本実施態様では、開孔２４の内縁部２５が段付部２６に形成され、筒状壁２３の先端部２３ａがこの段付部２６上にかしめられて、該かしめ部２３ａがタンク壁２１ａの上面側（外面側）には出ないように、つまり、かしめ部２３ａがタンク壁２１ａの上面と面一かそれよりも沈んだ位置にくるようになっている。また、タンク壁２１ａの開孔２４の周縁部は、タンク内側に部分的に突出した段部２７に形成されて、この部分の肉厚が確保されるようになっている。この段部２７の内周側に筒状壁２３が嵌合され、外周側に補強部材２２が嵌着されている。その他の構成は、前記第１実施態様に準じる。
【００２８】
このように構成された第２実施態様に係る構造においても、タンク壁２１ａの外面側には従来のフィッティング部材による出っ張りは無くなり、スペース効率が向上されるとともに、補強部材２２の存在により結合部の十分な強度が確保される。
【００２９】
なお、本発明は、タンク部に継手部を有する熱交換器であれば、あらゆるタイプの熱交換器に適用できる。また、熱交換器の用途や種類もとくに限定されず、ヒータ、凝縮器、蒸発器、ラジエータ、インタークーラ等の熱交換器に適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器の継手部構造によれば、タンク壁の内面側に補強部材を設け、タンク壁あるいは補強部材に筒状壁を設けて該筒状壁によって補強部材をタンク壁にかしめ固定し結合部を形成するようにしたので、結合部の十分な強度を確保しつつ、熱交換器周りの省スペース化、あるいは熱交換器のコア部の面積の拡大をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る継手部構造を有する熱交換器の部分側面図である。
【図２】図１の熱交換器の継手部の拡大分解側面図である。
【図３】図２の継手部の底面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係る継手部の分解側面図である。
【図５】従来の継手部の分解側面図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器
２、２１ タンク
２ａ、２１ａ タンク壁
３ コア部
４、２２ 補強部材
５ 結合部材
６ 結合部
７、２３ 筒状壁
７ａ、２３ａ かしめ部
８、２４ 開孔
９ ねじ孔
１０ シール材
１１ ガスケット
１２ 締結部材
１３ 締結部材挿通用孔
１４ 結合部材内通路
２５ 内縁部
２６ 段付部
２７ 段部
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の継手部構造に関し、とくに、設置スペースの限られた車両用熱交換器等に好適な、熱交換器のタンクに配置される継手部の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出入口側にタンクを有する熱交換器、たとえば車両用熱交換器のタンク部には、出入口配管や他部品を結合するための継手部が設けられている。この継手部は、従来、たとえば図５に示すように構成されている。
【０００３】
図５において、１０１はタンク壁を示しており、その下側がタンク内部を示している。タンク壁１０１を形成する材料は、通常それ程肉厚の板ではないので、タンク壁１０１の外面に別体の継手部形成用部材（フィッテイング部材）１０２が溶接やろう付け等により接合され、この部材１０２に締結用のねじ孔１０３が刻設されている。この継手部形成用部材１０２上に、間にガスケット１０４を介在させて、結合すべき結合部材１０５が配置され、ボルト等の締結部材１０６によって締結されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の継手部構造では、タンクの外面側に継手部形成用部材１０２の分だけ出っ張りが生じてしまうので、その分熱交換器周囲のスペースが狭くなる。とくに車両のエンジンルーム内等に熱交換器を配置する場合には、少しでもスペース効率を向上することが要求される。
【０００５】
そこで本発明の課題は、継手部を有する熱交換器に関し、結合部材結合部の十分な強度を確保しつつ、設置時のスペース効率を可能な限り向上することにあり、それを達成可能な継手部構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器の継手部構造は、熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁に、タンク内に向かって筒状に延びる筒状壁を形成し、該筒状壁の周囲に、補強部材を嵌合するとともに該補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とするものからなる。
【０００７】
また、本発明に係る熱交換器の継手部構造は、熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁内面側に補強部材を配置し、該補強部材のタンク壁側に筒状に延びる筒状壁を立設し、該筒状壁の周囲に、タンク壁の開孔の内縁部を嵌合するとともに該内縁部に補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記熱交換器の継手部構造においては、補強部材は、タンク構成材料よりも高強度の材料からなることが好ましい。この補強部材は、タンク壁内面に対し実質的に直接接合されていてもよいし、シール材を介在させて接合されていてもよい。接合は、たとえば、補強部材とタンク壁内面とをろう付けにより、あるいは接着剤により接合することができる。
【０００９】
補強部材側に筒状壁を形成する場合には、たとえば、タンク壁の開孔の内縁部を段付部に形成しておき、前記筒状壁が該段付部でかしめられ、該かしめられた筒状壁部分がタンク壁の外面に対し突出しない構造とすることが望ましい。
【００１０】
また、上記結合部材は、たとえばフランジ付き配管、それを有する他の機器、あるいはタンク側に設けられた継手部に締結可能な結合部を有する他の機器等からなる。
【００１１】
このような熱交換器の継手部構造においては、タンク壁の外面側には図５に示したような別体の継手部形成用部材（フィッティング部材）は設けられず、タンク壁の内面側に、結合部形成のための補強部材が設けられる。したがって、従来タンク壁外面側に設けていた継手部形成用部材による外面側の出っ張りが無くなり、その分省スペース化される。そして、タンク壁内面側には、高強度の補強部材が設けられるので、結合部形成に必要な強度は十分に確保される。すなわち、結合部に必要な強度を確保しつつ、タンク外面側において省スペース化が達成される。
【００１２】
また、補強部材は、タンク壁側あるいは補強部材側に設けた筒状壁によってかしめ固定されるので、極めて容易に固定されるとともに、タンク壁とは別材料とすることにより、それ程厚肉構成とすることなく、必要な結合部の強度が効率よく確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の熱交換器の継手部構造の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１ないし図３は、本発明の第１実施態様に係る熱交換器の継手部構造を示している。タンク２のタンク壁２ａの内面側には補強部材４が固定され、タンク壁２ａと補強部材４とで、結合部材５を結合するための結合部６が形成されている。
【００１４】
タンク２のタンク壁２ａには、タンク内に向かって筒状に延びる筒状壁７が形成されている。この筒状壁７の周囲には、タンク構成材料（たとえば、３０００系アルミニウム合金）よりも高強度の材料（たとえば、７０００系アルミニウム合金）からなる補強部材４が嵌合され、筒状壁７の先端部（図２の下端部）７ａが拡径方向にかしめられることにより、補強部材４がタンク壁２ａの内面側に当接するようにかしめ固定されている。
【００１５】
かしめ固定された補強部材４の内部、より正確には、かしめられた筒状壁７の内縁側には、タンク内に連通する開孔（連通孔）８が形成されている。
【００１６】
タンク壁２ａと、上記かしめ固定された補強部材４とによって、結合部材５用の結合部６が形成され、該結合部６には、タンク外面側から、締結部材締結用のねじ孔９が所定数刻設されている。
【００１７】
補強部材４とタンク壁２ａの内面とは、実質的に直接接合してもよいし、間にシール材１０を介在させて接合してもよい。直接接合は、たとえばろう付けにより行うことができる他、接着剤による接合としてもよい。
【００１８】
この接合部６には、たとえば、配管５ａとフランジ部５ｂとを有する結合部材５が、ガスケット１１を介在させて結合される。結合部材５には、締結部材１２（たとえばボルト）挿通用の孔１３が設けられており、孔１３を挿通された締結部材１２が前記ねじ孔９にねじ込まれて、結合部材５が締結部材１２を介してタンク２に締結される。
【００１９】
結合部材５が結合された状態で、結合部材５内の通路１４と結合部６の開孔８とが連通され、該開孔８を介してタンク内に連通される。
【００２０】
補強部材４と筒状壁７の平面形状はとくに限定されないが、たとえば図３に示すような、トラック形状、あるいは、略矩形形状に形成することができる。
【００２１】
上記のように構成された熱交換器の継手部構造においては、タンク２のタンク壁２ａ外面側には、従来設けられていたフィッティング部材を設ける必要がなくなるので、該フィッティング部材によって生じていたタンク壁外面側の出っ張りが無くなり、この分省スペース化される。
【００２２】
この省スペース化は、とくに設置スペースの限られた車両用熱交換器、中でもエンジンルーム内等に配置される熱交換器にとって極めて有効なものであり、その熱交換器の周囲に他部品を配置する場合のスペースを拡大したり、あるいは、熱交換器自身のコア部の面積を拡大して熱交換器の性能を向上したりすることに寄与できる。
【００２３】
そして、従来のフィッティング部材の代わりに、タンク壁２ａの内面側に補強部材４がかしめ固定される。補強部材４は、タンク壁２ａの内面側に設けられるのであるから、上述の如くタンク壁２ａの外面側には出っ張りを生じることがない。また、補強部材４はタンク壁２ａとは別部材として形成されるので、容易に高強度材料から構成できる。したがって、この補強部材４とタンク壁２ａとで形成される結合部６の強度は、容易に所望の高強度に確保される。
【００２４】
また、補強部材４は基本的には筒状壁７周囲に嵌合された後筒状壁７をかしめて固定されるので、容易に所定の位置決めが行われるとともに、固定も極めて容易に行われる。また、補強部材４とタンク壁２ａとを異種材料とする場合にも、何ら問題は生じない。
【００２５】
このように、タンク外面に出っ張りを生じることなく、極めて強靱な結合部６が効率よく構成される。
【００２６】
図４は、本発明の第２実施態様に係る熱交換器の継手部構造を示している。
本実施態様では、タンク２１のタンク壁２１ａの内面側に設けられる補強部材２２側に筒状壁２３が形成されている。この筒状壁２３の周囲に、タンク壁２１ａの開孔２４の内縁部２５が嵌合され、筒状壁２３の先端部（図４の上端部）２３ａが拡径方向にかしめられ、筒状壁２３と開孔２４の内縁部２５とが固定されている。
【００２７】
本実施態様では、開孔２４の内縁部２５が段付部２６に形成され、筒状壁２３の先端部２３ａがこの段付部２６上にかしめられて、該かしめ部２３ａがタンク壁２１ａの上面側（外面側）には出ないように、つまり、かしめ部２３ａがタンク壁２１ａの上面と面一かそれよりも沈んだ位置にくるようになっている。また、タンク壁２１ａの開孔２４の周縁部は、タンク内側に部分的に突出した段部２７に形成されて、この部分の肉厚が確保されるようになっている。この段部２７の内周側に筒状壁２３が嵌合され、外周側に補強部材２２が嵌着されている。その他の構成は、前記第１実施態様に準じる。
【００２８】
このように構成された第２実施態様に係る構造においても、タンク壁２１ａの外面側には従来のフィッティング部材による出っ張りは無くなり、スペース効率が向上されるとともに、補強部材２２の存在により結合部の十分な強度が確保される。
【００２９】
なお、本発明は、タンク部に継手部を有する熱交換器であれば、あらゆるタイプの熱交換器に適用できる。また、熱交換器の用途や種類もとくに限定されず、ヒータ、凝縮器、蒸発器、ラジエータ、インタークーラ等の熱交換器に適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器の継手部構造によれば、タンク壁の内面側に補強部材を設け、タンク壁あるいは補強部材に筒状壁を設けて該筒状壁によって補強部材をタンク壁にかしめ固定し結合部を形成するようにしたので、結合部の十分な強度を確保しつつ、熱交換器周りの省スペース化、あるいは熱交換器のコア部の面積の拡大をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る継手部構造を有する熱交換器の部分側面図である。
【図２】図１の熱交換器の継手部の拡大分解側面図である。
【図３】図２の継手部の底面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係る継手部の分解側面図である。
【図５】従来の継手部の分解側面図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器
２、２１ タンク
２ａ、２１ａ タンク壁
３ コア部
４、２２ 補強部材
５ 結合部材
６ 結合部
７、２３ 筒状壁
７ａ、２３ａ かしめ部
８、２４ 開孔
９ ねじ孔
１０ シール材
１１ ガスケット
１２ 締結部材
１３ 締結部材挿通用孔
１４ 結合部材内通路
２５ 内縁部
２６ 段付部
２７ 段部
Claims (8)
- 熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁に、タンク内に向かって筒状に延びる筒状壁を形成し、該筒状壁の周囲に、補強部材を嵌合するとともに該補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とする熱交換器の継手部構造。
- 熱交換器のタンクに配置される継手部において、タンクのタンク壁内面側に補強部材を配置し、該補強部材のタンク壁側に筒状に延びる筒状壁を立設し、該筒状壁の周囲に、タンク壁の開孔の内縁部を嵌合するとともに該内縁部に補強部材を筒状壁によりかしめ固定し、固定された補強部材およびタンク壁に、タンクに結合すべき結合部材を結合するための結合部を形成したことを特徴とする熱交換器の継手部構造。
- 補強部材がタンク構成材料よりも高強度の材料からなる、請求項１または２の熱交換器の継手部構造。
- 補強部材とタンク壁内面とが直接接合されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器の継手部構造。
- 補強部材とタンク壁内面とがろう付けにより接合されている、請求項４の熱交換器の継手部構造。
- 補強部材とタンク壁内面とが接着剤により接合されている、請求項４の熱交換器の継手部構造。
- 補強部材とタンク壁内面との間にシール材が介装されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器の継手部構造。
- タンク壁の開孔の内縁部が段付部に形成されており、前記筒状壁が該段付部でかしめられ、該かしめられた筒状壁部分がタンク壁の外面に対し突出しない、請求項２ないし７のいずれかに記載の熱交換器の継手部構造。
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10206082A JPH10206082A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3825857B2 true JP3825857B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP02425897A Expired - Fee Related JP3825857B2 (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 熱交換器の継手部構造 |
Country Status (1)
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| WO2020230267A1 (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
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1997
- 1997-01-22 JP JP02425897A patent/JP3825857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10206082A (ja) | 1998-08-07 |
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