JPH06280678A - スターリングエンジン - Google Patents
スターリングエンジンInfo
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- JPH06280678A JPH06280678A JP5070208A JP7020893A JPH06280678A JP H06280678 A JPH06280678 A JP H06280678A JP 5070208 A JP5070208 A JP 5070208A JP 7020893 A JP7020893 A JP 7020893A JP H06280678 A JPH06280678 A JP H06280678A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- heat
- expansion
- connecting pipes
- cooler
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2244/00—Machines having two pistons
- F02G2244/50—Double acting piston machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2253/00—Seals
- F02G2253/02—Reciprocating piston seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各加熱部の温度分布に合わせて再生部及び冷
却部の諸元を自由に変えること。 【構成】 圧縮空間18と膨張空間13とを連結するよ
うに複数の連結管21が形成され、各連結管21内に圧
縮空間18側から順に冷却部24,再生部23及び加熱
部22を配置したこと。
却部の諸元を自由に変えること。 【構成】 圧縮空間18と膨張空間13とを連結するよ
うに複数の連結管21が形成され、各連結管21内に圧
縮空間18側から順に冷却部24,再生部23及び加熱
部22を配置したこと。
Description
【0001】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、スターリングエンジン
に関するものである。
に関するものである。
【0003】
【従来の技術】従来、この種スターリングエンジンとし
ては、特公昭51−10310号公報に示されるものが
知られている。これは、膨張空間と圧縮空間との間に膨
張空間側から順に複数のヒータチューブ(加熱部),1
つの蓄熱部(再生部)及び1つの冷却部が配置されたも
のであった。つまり、膨張空間を形成する膨張シリンダ
にマニホールドを介して複数のヒータチューブが接続さ
れ、これらのヒータチューブが全てマニホールドを介し
て1つの蓄熱部ハウジングに接続され、蓄熱部が1つの
冷却部に接続されていた。
ては、特公昭51−10310号公報に示されるものが
知られている。これは、膨張空間と圧縮空間との間に膨
張空間側から順に複数のヒータチューブ(加熱部),1
つの蓄熱部(再生部)及び1つの冷却部が配置されたも
のであった。つまり、膨張空間を形成する膨張シリンダ
にマニホールドを介して複数のヒータチューブが接続さ
れ、これらのヒータチューブが全てマニホールドを介し
て1つの蓄熱部ハウジングに接続され、蓄熱部が1つの
冷却部に接続されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】複数のヒータチューブ
はバーナ等により加熱されるので、各ヒータチューブに
火炎が不均一に与えられて各ヒータチューブの温度分布
が異なる場合がしばしばある。しかしながら、そのよう
な場合、上記したスターリングエンジンであると、温度
分布の異なるヒータチューブ内の作動流体が全て1つの
蓄熱部及び1つの冷却部に流れることになる。つまり、
各ヒータチューブの温度分布に最適の蓄熱部及び冷却部
の諸元(例えば、径,長さ等)が存在するにもかかわら
ず、各ヒータチューブの温度分布に合わせて蓄熱部及び
冷却部の諸元を変えることが困難になる。従って、スタ
ーリングエンジンの出力の向上が妨げられる。
はバーナ等により加熱されるので、各ヒータチューブに
火炎が不均一に与えられて各ヒータチューブの温度分布
が異なる場合がしばしばある。しかしながら、そのよう
な場合、上記したスターリングエンジンであると、温度
分布の異なるヒータチューブ内の作動流体が全て1つの
蓄熱部及び1つの冷却部に流れることになる。つまり、
各ヒータチューブの温度分布に最適の蓄熱部及び冷却部
の諸元(例えば、径,長さ等)が存在するにもかかわら
ず、各ヒータチューブの温度分布に合わせて蓄熱部及び
冷却部の諸元を変えることが困難になる。従って、スタ
ーリングエンジンの出力の向上が妨げられる。
【0005】故に、本発明は、加熱部の温度分布に合わ
せて再生部及び冷却部の諸元を自由に変えることを、そ
の技術的課題とするものである。
せて再生部及び冷却部の諸元を自由に変えることを、そ
の技術的課題とするものである。
【0006】
【0007】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた技術的手段は、圧縮空間
と膨張空間とを連結するように複数の連結管が形成さ
れ、各連結管内に圧縮空間側から順に冷却部,再生部及
び加熱部を配置したことである。
るために本発明において講じた技術的手段は、圧縮空間
と膨張空間とを連結するように複数の連結管が形成さ
れ、各連結管内に圧縮空間側から順に冷却部,再生部及
び加熱部を配置したことである。
【0008】
【作用】上記技術的手段によれば、圧縮空間と膨張空間
を連結する各連結管内に夫々1つの加熱部,1つの再生
部及び1つの冷却部を配置したので、各加熱部の温度分
布が異なる場合において、各加熱部の温度分布に合わせ
て再生部及び冷却部の諸元を自由に変えることが可能に
なる。その結果、スターリングエンジンの出力が向上す
る。
を連結する各連結管内に夫々1つの加熱部,1つの再生
部及び1つの冷却部を配置したので、各加熱部の温度分
布が異なる場合において、各加熱部の温度分布に合わせ
て再生部及び冷却部の諸元を自由に変えることが可能に
なる。その結果、スターリングエンジンの出力が向上す
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【0010】図1は、本実施例に係るスターリングエン
ジンの概略図である。
ジンの概略図である。
【0011】図1に示す2ピストン式スターリングエン
ジン10において、膨張ピストンシリンダ11内には、
膨張ピストン12が図示左右方向に摺動自在に配設さ
れ、膨張ピストンシリンダ11との間で膨張空間13を
形成している。膨張ピストン12と膨張ピストンシリン
ダ11の側面との間には、ピストンリング14が配設さ
れている。膨張ピストン12は、ロッド15を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結されている。
ジン10において、膨張ピストンシリンダ11内には、
膨張ピストン12が図示左右方向に摺動自在に配設さ
れ、膨張ピストンシリンダ11との間で膨張空間13を
形成している。膨張ピストン12と膨張ピストンシリン
ダ11の側面との間には、ピストンリング14が配設さ
れている。膨張ピストン12は、ロッド15を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結されている。
【0012】一方、圧縮ピストンシリンダ16内には、
圧縮ピストン17が図示左右方向に摺動自在に配設さ
れ、圧縮ピストンシリンダ16との間で圧縮空間18を
形成している。圧縮ピストン17と圧縮ピストンシリン
ダ16の側面との間には、ピストンリング19が配設さ
れている。圧縮ピストン17は、ロッド20を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結され、膨張ピストン
12との間で所定の位相差が維持されている。
圧縮ピストン17が図示左右方向に摺動自在に配設さ
れ、圧縮ピストンシリンダ16との間で圧縮空間18を
形成している。圧縮ピストン17と圧縮ピストンシリン
ダ16の側面との間には、ピストンリング19が配設さ
れている。圧縮ピストン17は、ロッド20を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結され、膨張ピストン
12との間で所定の位相差が維持されている。
【0013】膨張ピストンシリンダ11及び圧縮ピスト
ンシリンダ16には、複数(図1においては4つ)の連
結管21が結合され、膨張空間13と圧縮空間18とが
連通している。各連結管21内には、膨張空間13側か
ら順に1つの加熱器(加熱部)22,1つの蓄熱器(再
生部)23及び1つの冷却器(冷却部)24が配置され
ている。つまり、連結管21a内には、加熱器22a,
蓄熱器23a及び冷却器24aが、連結管21b内に
は、加熱器22b,蓄熱器23b及び冷却器24bが、
連結管21c内には、加熱器22c,蓄熱器23c及び
冷却器24cが、連結管21d内には、加熱器22d,
蓄熱器23d及び冷却器24dが、夫々配置されてい
る。ここで、加熱器22の雰囲気温度に応じて蓄熱器2
3の長さが設定され、つまり、加熱器22の雰囲気温度
が高くなるに連れて蓄熱器23の長さが長く設定されて
いる。即ち、図示上方から連結管21の加熱部22を加
熱する場合においては、図示最上方に位置する加熱器2
2aの雰囲気温度が最も高くなり、加熱器22b,加熱
器22c,加熱器22dの順で雰囲気温度が低くなる。
ンシリンダ16には、複数(図1においては4つ)の連
結管21が結合され、膨張空間13と圧縮空間18とが
連通している。各連結管21内には、膨張空間13側か
ら順に1つの加熱器(加熱部)22,1つの蓄熱器(再
生部)23及び1つの冷却器(冷却部)24が配置され
ている。つまり、連結管21a内には、加熱器22a,
蓄熱器23a及び冷却器24aが、連結管21b内に
は、加熱器22b,蓄熱器23b及び冷却器24bが、
連結管21c内には、加熱器22c,蓄熱器23c及び
冷却器24cが、連結管21d内には、加熱器22d,
蓄熱器23d及び冷却器24dが、夫々配置されてい
る。ここで、加熱器22の雰囲気温度に応じて蓄熱器2
3の長さが設定され、つまり、加熱器22の雰囲気温度
が高くなるに連れて蓄熱器23の長さが長く設定されて
いる。即ち、図示上方から連結管21の加熱部22を加
熱する場合においては、図示最上方に位置する加熱器2
2aの雰囲気温度が最も高くなり、加熱器22b,加熱
器22c,加熱器22dの順で雰囲気温度が低くなる。
【0014】従って、この場合、図示最上方に位置する
蓄熱器23aの長さが最長に設定され、蓄熱器23b,
蓄熱器23c,蓄熱器23dの順でその長さが短く設定
されることになる。
蓄熱器23aの長さが最長に設定され、蓄熱器23b,
蓄熱器23c,蓄熱器23dの順でその長さが短く設定
されることになる。
【0015】尚、膨張空間13,各連結管21及び圧縮
空間18内には、ヘリウムガス等の作動流体が封入され
ている。
空間18内には、ヘリウムガス等の作動流体が封入され
ている。
【0016】尚、本実施例においては、連結管21と膨
張ピストンシリンダ11との間及び連結管21と圧縮ピ
ストンシリンダ16との間にマニホールドを配設してマ
ニホールドを介して接続してもよい。
張ピストンシリンダ11との間及び連結管21と圧縮ピ
ストンシリンダ16との間にマニホールドを配設してマ
ニホールドを介して接続してもよい。
【0017】図2に示されるように、加熱器22内が空
洞になっている。この加熱器22内の作動流体はバーナ
等の加熱源(図示せず)から熱を吸収して高温状態にな
っている。
洞になっている。この加熱器22内の作動流体はバーナ
等の加熱源(図示せず)から熱を吸収して高温状態にな
っている。
【0018】図1及び図3に示されるように、蓄熱器2
3内には、メッシュ23aが密に積層され、これらのメ
ッシュ23aは加熱器22から流れ込んだ高温状態の作
動流体から熱を奪いその熱を蓄熱して冷却器24から流
れ込んだ低温状態の作動流体に伝達するようになってい
る。尚、図5に示されるように、蓄熱器23内にメッシ
ュ23aを用いる代わりに作動流体の移動方向と平行に
なるように細管23aを緻密に設けてもよい。
3内には、メッシュ23aが密に積層され、これらのメ
ッシュ23aは加熱器22から流れ込んだ高温状態の作
動流体から熱を奪いその熱を蓄熱して冷却器24から流
れ込んだ低温状態の作動流体に伝達するようになってい
る。尚、図5に示されるように、蓄熱器23内にメッシ
ュ23aを用いる代わりに作動流体の移動方向と平行に
なるように細管23aを緻密に設けてもよい。
【0019】図4に示されるように、冷却器24内に
は、内部に向かって突出する複数のインナーフィン25
が形成され、作動流体の冷却能力を向上させている。こ
の冷却器24内の作動流体は冷却水等の冷却手段(図示
せず)に熱を奪われて低温状態になっている。
は、内部に向かって突出する複数のインナーフィン25
が形成され、作動流体の冷却能力を向上させている。こ
の冷却器24内の作動流体は冷却水等の冷却手段(図示
せず)に熱を奪われて低温状態になっている。
【0020】図1に示されるように、各連結管21内に
配置された加熱器22が上方から加熱されると、火炎の
強さ等によって各加熱器22の雰囲気温度が異なり、各
加熱器22の温度分布が異なる。そこで、本実施例にお
いては、互いに独立した各連結管21内に夫々1つの加
熱器22,1つの蓄熱器23及び1つの冷却器24が配
置されているので、各蓄熱器23及び各冷却器24を各
加熱器22の温度分布に最適の諸元(径,長さ等)にす
ることが可能になる。そこで、本実施例においては、加
熱器22の雰囲気温度が高くなるに連れて蓄熱器23の
長さを長く設定したので、加熱器22内の作動流体が熱
を吸収してその熱の一部が仕事エネルギーに変換され、
残りの熱が加熱器22の温度に最適な長さの蓄熱器23
を介して冷却器24に伝達されて冷却器24にて外部の
冷却手段に熱が奪われる。従って、スターリングエンジ
ン10の出力向上につながる。
配置された加熱器22が上方から加熱されると、火炎の
強さ等によって各加熱器22の雰囲気温度が異なり、各
加熱器22の温度分布が異なる。そこで、本実施例にお
いては、互いに独立した各連結管21内に夫々1つの加
熱器22,1つの蓄熱器23及び1つの冷却器24が配
置されているので、各蓄熱器23及び各冷却器24を各
加熱器22の温度分布に最適の諸元(径,長さ等)にす
ることが可能になる。そこで、本実施例においては、加
熱器22の雰囲気温度が高くなるに連れて蓄熱器23の
長さを長く設定したので、加熱器22内の作動流体が熱
を吸収してその熱の一部が仕事エネルギーに変換され、
残りの熱が加熱器22の温度に最適な長さの蓄熱器23
を介して冷却器24に伝達されて冷却器24にて外部の
冷却手段に熱が奪われる。従って、スターリングエンジ
ン10の出力向上につながる。
【0021】尚、本実施例においては、2ピストン式ス
ターリングエンジンの例を示したが、これに限定される
必要は全くなく、例えば、ディスプレーサ式,ダブルア
クティング式等のスターリングエンジンにも適用でき
る。
ターリングエンジンの例を示したが、これに限定される
必要は全くなく、例えば、ディスプレーサ式,ダブルア
クティング式等のスターリングエンジンにも適用でき
る。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以下の如く効果を有する。
【0023】各加熱部の温度分布が異なる場合におい
て、各加熱部の温度分布に合わせて再生部及び冷却部の
諸元を自由に変えることが可能になる。その結果、スタ
ーリングエンジンの出力が向上する。
て、各加熱部の温度分布に合わせて再生部及び冷却部の
諸元を自由に変えることが可能になる。その結果、スタ
ーリングエンジンの出力が向上する。
【図1】本実施例に係るスターリングエンジンの概略図
である。
である。
【図2】図1のA−A拡大断面図である。
【図3】図1のB−B拡大断面図である。
【図4】図1のC−C拡大断面図である。
【図5】蓄熱器の変形例の断面図である。
10 2ピストン式スターリングエンジン 13 膨張空間 18 圧縮空間 21 連結管 22 加熱器(加熱部) 23 蓄熱器(再生部) 24 冷却器(冷却部)
Claims (1)
- 【請求項1】 圧縮空間と膨張空間とを連結するように
複数の連結管が形成され、前記各連結管内に前記圧縮空
間側から順に冷却部,再生部及び加熱部を配置したこと
を特徴とするスターリングエンジン。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5070208A JPH06280678A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | スターリングエンジン |
US08/217,547 US5388410A (en) | 1993-03-29 | 1994-03-25 | Stirling engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5070208A JPH06280678A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | スターリングエンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06280678A true JPH06280678A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13424884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5070208A Pending JPH06280678A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | スターリングエンジン |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5388410A (ja) |
JP (1) | JPH06280678A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005042958A1 (ja) | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Japan Aerospace Exploration Agency | スターリングエンジン |
CN103111784A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-05-22 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 斯特林机加热头部件的钎焊定位装置及真空钎焊工艺 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07139425A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Aisin Seiki Co Ltd | スターリング機関 |
US6093504A (en) | 1996-12-03 | 2000-07-25 | Bliesner; Wayne Thomas | Electro-chemical-thermal rechargeable energy storage cell (ECT cell) |
US6526750B2 (en) | 1997-11-15 | 2003-03-04 | Adi Thermal Power Corp. | Regenerator for a heat engine |
US6263671B1 (en) | 1997-11-15 | 2001-07-24 | Wayne T Bliesner | High efficiency dual shell stirling engine |
US6041598A (en) * | 1997-11-15 | 2000-03-28 | Bliesner; Wayne Thomas | High efficiency dual shell stirling engine |
US6311490B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-11-06 | Fantom Technologies Inc. | Apparatus for heat transfer within a heat engine |
US6345666B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-02-12 | Fantom Technologies, Inc. | Sublouvred fins and a heat engine and a heat exchanger having same |
US6279318B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-08-28 | Fantom Technologies Inc. | Heat exchanger for a heat engine |
US6332319B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-12-25 | Fantom Technologies Inc. | Exterior cooling for a heat engine |
US6336326B1 (en) | 1999-12-17 | 2002-01-08 | Fantom Technologies Inc. | Apparatus for cooling a heat engine |
US6269640B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-08-07 | Fantom Technologies Inc. | Heat engine |
US6269639B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-08-07 | Fantom Technologies Inc. | Heat engine |
US6286310B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-09-11 | Fantom Technologies Inc. | Heat engine |
US6226990B1 (en) | 2000-02-11 | 2001-05-08 | Fantom Technologies Inc. | Heat engine |
US6293101B1 (en) | 2000-02-11 | 2001-09-25 | Fantom Technologies Inc. | Heat exchanger in the burner cup of a heat engine |
US6279319B1 (en) | 2000-02-11 | 2001-08-28 | Fantom Technologies Inc. | Heat engine |
AU740050B3 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-25 | Samuel Arthur Thomas Woodbridge | Reciprocating externally heated two stroke hot air piston engine with many cylinder etc |
WO2003006812A1 (en) | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Wayne Thomas Bliesner | Dual shell stirling engine with gas backup |
JP2014500420A (ja) | 2010-12-10 | 2014-01-09 | グローバル カーボン ソリューションズ インコーポレイテッド | パッシブ熱抽出および発電 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB618266A (en) * | 1945-07-30 | 1949-02-18 | Philips Nv | Improvements in or relating to hot-gas reciprocating engines |
US2616248A (en) * | 1949-01-27 | 1952-11-04 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Hot-gas reciprocating engine |
JPS5110310A (ja) * | 1974-07-17 | 1976-01-27 | Hitachi Ltd | |
US4753072A (en) * | 1987-02-11 | 1988-06-28 | Stirling Power Systems Corporation | Stirling engine heating system |
US5329768A (en) * | 1991-06-18 | 1994-07-19 | Gordon A. Wilkins, Trustee | Magnoelectric resonance engine |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5070208A patent/JPH06280678A/ja active Pending
-
1994
- 1994-03-25 US US08/217,547 patent/US5388410A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005042958A1 (ja) | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Japan Aerospace Exploration Agency | スターリングエンジン |
CN103111784A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-05-22 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 斯特林机加热头部件的钎焊定位装置及真空钎焊工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5388410A (en) | 1995-02-14 |
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