JPH0460387A - 積層形熱交換器 - Google Patents
積層形熱交換器Info
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- JPH0460387A JPH0460387A JP17000690A JP17000690A JPH0460387A JP H0460387 A JPH0460387 A JP H0460387A JP 17000690 A JP17000690 A JP 17000690A JP 17000690 A JP17000690 A JP 17000690A JP H0460387 A JPH0460387 A JP H0460387A
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- Japan
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- refrigerant
- heat exchanger
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- fin
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 79
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
- F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
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、空調機等に用いられる積層形熱交換器に係り
、特に、カーエアコン用蒸発器として好適な積層形熱交
換器に関する。
、特に、カーエアコン用蒸発器として好適な積層形熱交
換器に関する。
蒸発器として用いられている従来の積層形熱交換器は、
特開昭６３−２１４９号公報に記載のように冷媒流路内
に突出したリブをもつ二枚の伝熱管板を突出したリブが
Ｘ字状に交差するように組合わせてジグザグ状の冷媒流
路を形成した偏平伝熱管と被冷却空気側伝熱フィンとを
交互に多数積層した構造となっており、冷媒流路の両端
部には隣接する伝熱管を相互に連通させるように冷媒入
口、出口タンク部が設けられている。
特開昭６３−２１４９号公報に記載のように冷媒流路内
に突出したリブをもつ二枚の伝熱管板を突出したリブが
Ｘ字状に交差するように組合わせてジグザグ状の冷媒流
路を形成した偏平伝熱管と被冷却空気側伝熱フィンとを
交互に多数積層した構造となっており、冷媒流路の両端
部には隣接する伝熱管を相互に連通させるように冷媒入
口、出口タンク部が設けられている。
入口タンク部を介して各偏平伝熱管内に分岐して流入し
た冷媒は管内を通る間に空気と熱交換して液冷媒が蒸発
する。蒸発気化したガス冷媒は。
た冷媒は管内を通る間に空気と熱交換して液冷媒が蒸発
する。蒸発気化したガス冷媒は。
出口タンク部で、再び、合流し外部に流出する。
ところが、従来の熱交換器では突出したリブを流路全体
にわたりＸ字状に交差したジグザグな流路構造となって
いるため、流路が狭められて縮小拡大やジグザグに蛇行
した流れとなり冷媒流路の圧力損失が大きくなるという
問題点があった。これに対して特願平１−２７５８７２
号明細書に示すように、管内にインナフィンを配置した
熱交換器によれば冷媒はインナフィンに沿って真直ぐに
流れるので圧力損失は大幅に低減する。しかし、冷媒通
路抵抗が小さいために冷媒が重力方向に向って下降流と
なる伝熱管内では密度の大きい液冷媒が重力の作用によ
って瞬時に落下するためインナフィンとの接触時間が少
なく、また周囲への拡散も殆んど行なわれないため液冷
媒のもつ冷却能力が充分発揮されないという問題があっ
た。
にわたりＸ字状に交差したジグザグな流路構造となって
いるため、流路が狭められて縮小拡大やジグザグに蛇行
した流れとなり冷媒流路の圧力損失が大きくなるという
問題点があった。これに対して特願平１−２７５８７２
号明細書に示すように、管内にインナフィンを配置した
熱交換器によれば冷媒はインナフィンに沿って真直ぐに
流れるので圧力損失は大幅に低減する。しかし、冷媒通
路抵抗が小さいために冷媒が重力方向に向って下降流と
なる伝熱管内では密度の大きい液冷媒が重力の作用によ
って瞬時に落下するためインナフィンとの接触時間が少
なく、また周囲への拡散も殆んど行なわれないため液冷
媒のもつ冷却能力が充分発揮されないという問題があっ
た。
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも冷媒
流路を密封するための接合リブ部を残して冷媒流路とな
るべきくぼみ部とこれに連なる入口、出口タンク部を押
し出して成形した伝熱板を二枚組合わせて形成される上
、下に複数回蛇行した冷媒流路内にインナフィンを介挿
固着して偏平伝熱管を構成し、偏平伝熱管の入口、出口
タンク部がそれぞれ連通するように偏平伝熱管と空気側
伝熱フィンとを交互に多数積層してなる積層形熱交換器
において、管内を流れる冷媒が重力方向に流下する通路
内に配置されたインナフィンのフィンピッチを上昇して
流れる流路内に配置されたインナフィンのフィンピッチ
よりも小さく設定したものである。
流路を密封するための接合リブ部を残して冷媒流路とな
るべきくぼみ部とこれに連なる入口、出口タンク部を押
し出して成形した伝熱板を二枚組合わせて形成される上
、下に複数回蛇行した冷媒流路内にインナフィンを介挿
固着して偏平伝熱管を構成し、偏平伝熱管の入口、出口
タンク部がそれぞれ連通するように偏平伝熱管と空気側
伝熱フィンとを交互に多数積層してなる積層形熱交換器
において、管内を流れる冷媒が重力方向に流下する通路
内に配置されたインナフィンのフィンピッチを上昇して
流れる流路内に配置されたインナフィンのフィンピッチ
よりも小さく設定したものである。
また、伝熱性能を向上させるため、管内に配置するイン
ナフィンとして、長手方向に沿って所定のピッチで断続
した切り欠き部をもつインナフィンとしたものである。
ナフィンとして、長手方向に沿って所定のピッチで断続
した切り欠き部をもつインナフィンとしたものである。
重力の方向と同じ方向に冷媒が流下する伝熱管内に配置
されたインナフィンのピッチを小さく設定しであるので
、重力の作用によって冷媒の液滴がインナフィンの間を
瞬時に落下するのが妨げられ、液滴がインナフィンと接
触する時間を長く保持できるので液冷媒のもつ冷却能力
を充分発揮できる。また、インナフィンの長手方向に断
続的に設けた切り欠き部を介して液冷媒が・流路を横切
る方向へも拡散できるようになるので、−層冷却能力が
向上する。
されたインナフィンのピッチを小さく設定しであるので
、重力の作用によって冷媒の液滴がインナフィンの間を
瞬時に落下するのが妨げられ、液滴がインナフィンと接
触する時間を長く保持できるので液冷媒のもつ冷却能力
を充分発揮できる。また、インナフィンの長手方向に断
続的に設けた切り欠き部を介して液冷媒が・流路を横切
る方向へも拡散できるようになるので、−層冷却能力が
向上する。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図により説
明する。
明する。
第１図は本発明に係る積層形熱交換器の偏平伝熱管１を
構成する伝熱管板１ａの流路くぼみ部２内にインナフィ
ン３を配置した平面図、第２図は偏平伝熱管板１ａの斜
視図、第３図はインナフィン３の斜視図、第４図は偏伝
熱管板１ｂの斜視図、第５図はインナフィン３の要部斜
視図、第６図は積層形熱交換器の全体構成図、第７図は
冷媒の流し方を模式的に示す全体図である。
構成する伝熱管板１ａの流路くぼみ部２内にインナフィ
ン３を配置した平面図、第２図は偏平伝熱管板１ａの斜
視図、第３図はインナフィン３の斜視図、第４図は偏伝
熱管板１ｂの斜視図、第５図はインナフィン３の要部斜
視図、第６図は積層形熱交換器の全体構成図、第７図は
冷媒の流し方を模式的に示す全体図である。
伝熱管板１ａは、密閉された流路を形成するための接合
リブ部４０を素材平板の全周にわたって残して冷媒流路
となるべきＵ字形のくぼみ部２を押し出し、さらにこれ
より深く入口タンク部４゜出口タンク部５を押し出し成
形した構造となっている。Ｕ字形流路の中間部には接合
リブ４に連なる流路仕切り部６が設けられている。Ｕ字
形流路の入口、出口・タンク部にはそれぞれ連通孔ａ、
ｂが打ち抜か九でおり１反タンク側端部には積層して組
立てたときに偏平伝熱管１の間隔を保持するための折り
返し部７が設けられている。入口タンク部４に連なる入
口側冷媒流路２ａ内に配置されているインナフィン３ａ
のフィンピッチＰＤは、出口側冷媒流路２ｂ内に配置さ
れているインナフィン３ｂのフィンピッチＰｕよりも小
さく、Ｐｏ＜Ｐ’ｕとなるように設定されている。通常
、Ｐｕ＝２、Ｏｍｎに対してＰｐ＝１．０〜１．５ｍｎ
程度に設定するのが好ましい。また、インナフィン３に
は、第５図に示すように、フィンの長手方向に沿う所定
のピンチの断続的な切り欠き部Ｃが設けられており、こ
の切り欠き部を介してフィンを横切る方向へ冷媒を流す
ことも可能である。伝熱管板１ａに組合わされる伝熱管
板１ｂは、第４図に示すように、１ａに対して鏡に映し
たように対称な形状となっている。
リブ部４０を素材平板の全周にわたって残して冷媒流路
となるべきＵ字形のくぼみ部２を押し出し、さらにこれ
より深く入口タンク部４゜出口タンク部５を押し出し成
形した構造となっている。Ｕ字形流路の中間部には接合
リブ４に連なる流路仕切り部６が設けられている。Ｕ字
形流路の入口、出口・タンク部にはそれぞれ連通孔ａ、
ｂが打ち抜か九でおり１反タンク側端部には積層して組
立てたときに偏平伝熱管１の間隔を保持するための折り
返し部７が設けられている。入口タンク部４に連なる入
口側冷媒流路２ａ内に配置されているインナフィン３ａ
のフィンピッチＰＤは、出口側冷媒流路２ｂ内に配置さ
れているインナフィン３ｂのフィンピッチＰｕよりも小
さく、Ｐｏ＜Ｐ’ｕとなるように設定されている。通常
、Ｐｕ＝２、Ｏｍｎに対してＰｐ＝１．０〜１．５ｍｎ
程度に設定するのが好ましい。また、インナフィン３に
は、第５図に示すように、フィンの長手方向に沿う所定
のピンチの断続的な切り欠き部Ｃが設けられており、こ
の切り欠き部を介してフィンを横切る方向へ冷媒を流す
ことも可能である。伝熱管板１ａに組合わされる伝熱管
板１ｂは、第４図に示すように、１ａに対して鏡に映し
たように対称な形状となっている。
第６図は本発明に係る積層形熱交換器の全体構成を示す
。伝熱管板１ａ、ｌｂを組合わせて形成されるＵ字形冷
媒流路内にインサートフィンを介挿固着して偏平伝熱管
１を構成する。、この偏平伝熱管１の入ロタンク部４ａ
、出ロタンク部５が各各連通孔ａ、ｂを介して連通する
ように偏平伝熱管１を多数積層し、隣接する偏平管１の
間にできる空間部に被冷却空気側伝熱フィン８を介挿固
着し、左右両端に位置する偏平管にはサイトフィン８ａ
を介してサイドプレート９を固着した構造となっている
。被冷却空気Ａの下流側には入口ヘッダタンク４ａが、
上流側には出口ヘッダタンク５ａが配置されており、各
々入口バイブ１０．出ロバイブ１１が接続されている。
。伝熱管板１ａ、ｌｂを組合わせて形成されるＵ字形冷
媒流路内にインサートフィンを介挿固着して偏平伝熱管
１を構成する。、この偏平伝熱管１の入ロタンク部４ａ
、出ロタンク部５が各各連通孔ａ、ｂを介して連通する
ように偏平伝熱管１を多数積層し、隣接する偏平管１の
間にできる空間部に被冷却空気側伝熱フィン８を介挿固
着し、左右両端に位置する偏平管にはサイトフィン８ａ
を介してサイドプレート９を固着した構造となっている
。被冷却空気Ａの下流側には入口ヘッダタンク４ａが、
上流側には出口ヘッダタンク５ａが配置されており、各
々入口バイブ１０．出ロバイブ１１が接続されている。
入口バイブ１０より入口ヘッダタンク４ａ内に流入した
冷媒は、第７図に示すように、これに連なる偏平伝熱管
内へ入口バイブに近いものから、順次、分岐して重力方
向に冷媒が矢印りのように流下する入口側冷媒流路２ａ
内に流入する。冷媒流路２ａ内にはフィンピッチがＰｏ
＝１．０〜１．５■程度と目が詰ったインナフィンが介
挿されているので液冷媒は表面張力に基づく毛細管現象
によりフィン間に液滴となって良く接触しながらガス冷
媒に伴って流下するので液冷媒のもつ冷却能力を発揮す
ることができる。また、インナフィンには断続的な切り
欠き部Ｃが設けられているので冷媒液滴との接触が断続
的となり、伝熱性能がさらに向上すると共に切り欠き部
を介して液冷媒が流路幅方向に拡散するので液冷媒のも
つ冷却能力が一層よく発揮できる。流下した冷媒は流路
下端のＵターン部で屈曲反転して下流側冷媒流路２ｂ内
に流入する。下流側冷媒流路２ｂ内では、冷媒は矢印Ｕ
に示すように上昇流となっており、密度の大きい液冷媒
は重力に逆らうようにガス冷媒によって下から吹き上げ
られる。従って重力に逆らって液冷媒を吹き上げる分だ
け流動抵抗が大きくなってしまうが、ここに配置されて
いるインナフィン３ｂのフィンピッチＰｕは約２１１Ｉ
！ｌと上流側流路２ａ内のインナフィン３ａのフィンピ
ッチＰａよりも大きく設定されているので流動抵抗の増
加が抑えられる。また、冷媒ガスによって吹き上げられ
る冷媒液滴の挙動は不安定であり、インナフィンに設け
られた切り入部Ｃを介して冷媒流路を横方向に拡散する
のでインナフィンとの接触が満偏無くおこなわれ液冷媒
のもつ冷却能力が一層効率良く発揮される。
冷媒は、第７図に示すように、これに連なる偏平伝熱管
内へ入口バイブに近いものから、順次、分岐して重力方
向に冷媒が矢印りのように流下する入口側冷媒流路２ａ
内に流入する。冷媒流路２ａ内にはフィンピッチがＰｏ
＝１．０〜１．５■程度と目が詰ったインナフィンが介
挿されているので液冷媒は表面張力に基づく毛細管現象
によりフィン間に液滴となって良く接触しながらガス冷
媒に伴って流下するので液冷媒のもつ冷却能力を発揮す
ることができる。また、インナフィンには断続的な切り
欠き部Ｃが設けられているので冷媒液滴との接触が断続
的となり、伝熱性能がさらに向上すると共に切り欠き部
を介して液冷媒が流路幅方向に拡散するので液冷媒のも
つ冷却能力が一層よく発揮できる。流下した冷媒は流路
下端のＵターン部で屈曲反転して下流側冷媒流路２ｂ内
に流入する。下流側冷媒流路２ｂ内では、冷媒は矢印Ｕ
に示すように上昇流となっており、密度の大きい液冷媒
は重力に逆らうようにガス冷媒によって下から吹き上げ
られる。従って重力に逆らって液冷媒を吹き上げる分だ
け流動抵抗が大きくなってしまうが、ここに配置されて
いるインナフィン３ｂのフィンピッチＰｕは約２１１Ｉ
！ｌと上流側流路２ａ内のインナフィン３ａのフィンピ
ッチＰａよりも大きく設定されているので流動抵抗の増
加が抑えられる。また、冷媒ガスによって吹き上げられ
る冷媒液滴の挙動は不安定であり、インナフィンに設け
られた切り入部Ｃを介して冷媒流路を横方向に拡散する
のでインナフィンとの接触が満偏無くおこなわれ液冷媒
のもつ冷却能力が一層効率良く発揮される。
第一の実施例の熱交換器における冷媒の流し方は第７図
に示すように、積層されている全ての偏平管内を流れる
冷媒が一様に空気流Ａに対して直交対向流を形成してい
るが、本発明による作動効果は、第８図に示すように、
偏平管を複数個の管群に区画し、少なくとも、出口バイ
ブ１１に連接されている最下流の管群内を流れる冷媒が
空気流に対して直交対向流となるように冷媒パスを構成
しても変らない。
に示すように、積層されている全ての偏平管内を流れる
冷媒が一様に空気流Ａに対して直交対向流を形成してい
るが、本発明による作動効果は、第８図に示すように、
偏平管を複数個の管群に区画し、少なくとも、出口バイ
ブ１１に連接されている最下流の管群内を流れる冷媒が
空気流に対して直交対向流となるように冷媒パスを構成
しても変らない。
前述の実施例は冷媒流路内に流路仕切り部６を一個所設
けＵ字形の冷媒流路を構成しているが、例えば、第９図
、第１０図に示すように並行して二箇所以上に仕切り部
を設けることによりＷ字形に蛇行した冷媒流路を構成し
た熱交換器についても、本発明による作用効果は変らな
い。
けＵ字形の冷媒流路を構成しているが、例えば、第９図
、第１０図に示すように並行して二箇所以上に仕切り部
を設けることによりＷ字形に蛇行した冷媒流路を構成し
た熱交換器についても、本発明による作用効果は変らな
い。
また、この実施例ではヘッダタンクを上方に配置してい
るが、下方に配置した熱交換器についても本発明による
作用効果は変らない。
るが、下方に配置した熱交換器についても本発明による
作用効果は変らない。
本発明によれば、重力の方向と同じ方向に冷媒が流下す
る伝熱管内に配置されたインナフィンのピンチを小さく
設定しであるので、冷媒液滴の表面張力に基づく毛細管
作用によってフィン間に液滴が保持されて、重力の作用
によって冷媒の液滴がインナフィン間を瞬時に落下する
のが妨げられ、液滴がインナフィンと接触する時間を長
く保持できるので液冷媒のもつ冷却能力を充分発揮でき
る。
る伝熱管内に配置されたインナフィンのピンチを小さく
設定しであるので、冷媒液滴の表面張力に基づく毛細管
作用によってフィン間に液滴が保持されて、重力の作用
によって冷媒の液滴がインナフィン間を瞬時に落下する
のが妨げられ、液滴がインナフィンと接触する時間を長
く保持できるので液冷媒のもつ冷却能力を充分発揮でき
る。
また、インナフィンの長手方向に断続的に設けた切り欠
き部を介して液冷媒が流路を横切る方向へも拡散できる
ようになるので、−層冷却能力が向上する。
き部を介して液冷媒が流路を横切る方向へも拡散できる
ようになるので、−層冷却能力が向上する。
第１図は本発明の一実施例の積層形熱交換器の平面図、
第２図は偏平伝熱管板の斜視図、第３図はインナフィン
の斜視図、第４図は偏平伝熱管板の斜視図、第５図はイ
ンナフィンの要部斜視図。 第６図は積層形態交換器の斜視図５第７図は冷媒の流し
方を模式的に示す説明図、第８図は本発明の第二の実施
例の冷媒の流し方の説明図、第９図は本発明に係る第三
の実施例の偏平伝熱管の平面図、第１０図は本発明の第
三の実施例の熱交換器を示す斜視図である。 范１ 応牛圀 応６図 出口へ・、フフン２ 【ｎ 冑５（８） 内ヒ エ虱 ｃＬ 第８図 佑ｑ図
第２図は偏平伝熱管板の斜視図、第３図はインナフィン
の斜視図、第４図は偏平伝熱管板の斜視図、第５図はイ
ンナフィンの要部斜視図。 第６図は積層形態交換器の斜視図５第７図は冷媒の流し
方を模式的に示す説明図、第８図は本発明の第二の実施
例の冷媒の流し方の説明図、第９図は本発明に係る第三
の実施例の偏平伝熱管の平面図、第１０図は本発明の第
三の実施例の熱交換器を示す斜視図である。 范１ 応牛圀 応６図 出口へ・、フフン２ 【ｎ 冑５（８） 内ヒ エ虱 ｃＬ 第８図 佑ｑ図
Claims (1)
- １．少なくとも冷媒流路を密封するための接合リブ部
を残して冷媒流路となるべきくぼみ部とこれに連なる入
口，出口タンク部を押し出し成形した伝熱板を二枚組合
わせて形成される上下に複数回蛇行した冷媒流路内にイ
ンナフインを介挿固着して偏平伝熱管を構成し、前記偏
平伝熱管の前記入口，出口タンク部がそれぞれ連動する
ように前記偏平伝熱管と空気側伝熱フインとを交互に多
数積層してなる積層形熱交換器において、 管内を流れる前記冷媒が重力方向に流下する通路内に配
置された前記インナフインのフインピツチを上昇して流
れる冷媒流路内に配置されたインナフインのフインピツ
チよりも小さく設定したことを特徴とする積層形熱交換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170006A JP2704451B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 積層形熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170006A JP2704451B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 積層形熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460387A true JPH0460387A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2704451B2 JP2704451B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=15896844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170006A Expired - Lifetime JP2704451B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 積層形熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704451B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5735343A (en) * | 1995-12-20 | 1998-04-07 | Denso Corporation | Refrigerant evaporator |
| JPH10332224A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Showa Alum Corp | 積層型蒸発器 |
| EP0862035A3 (en) * | 1997-02-28 | 1999-11-17 | Denso Corporation | Refrigerant evaporator having a plurality of tubes |
| CN102032830A (zh) * | 2010-11-27 | 2011-04-27 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种用于板翅式换热器的混合型锯齿形错列翅片 |
| JP2013508657A (ja) * | 2009-10-23 | 2013-03-07 | フォイト パテント ゲーエムベーハー | 熱交換器プレートおよびそれを有する蒸発器 |
| JP2018084194A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社デンソー | 冷却回路 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2170006A patent/JP2704451B2/ja not_active Expired - Lifetime
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