JPH1089866A - 複式一体型熱交換器 - Google Patents
複式一体型熱交換器Info
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- JPH1089866A JPH1089866A JP8248194A JP24819496A JPH1089866A JP H1089866 A JPH1089866 A JP H1089866A JP 8248194 A JP8248194 A JP 8248194A JP 24819496 A JP24819496 A JP 24819496A JP H1089866 A JPH1089866 A JP H1089866A
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Abstract
1つの高耐圧が求められる熱交換器につき、皿状成形プ
レートの肉厚を薄いものにしながら、隣り合う帯板状チ
ューブエレメントの対応熱交換媒体流通路同士を内部的
に連通させる部分の耐圧強度を向上することができる複
式一体型熱交換器を提供。 【解決手段】 チューブエレメント1に形成された複数
の熱交換媒体流通路7、9のうちの少なくとも1つの対
応熱交換媒体流通路7同士が、隣り合う帯板状チューブ
エレメント1、1間の両端部に配置された、帯板状チュ
ーブエレメント1とは別体の短筒状の連通パイプ3を通
じて内部的に連通されている。
Description
ンサーとラジエーターなどのように、相互に種類の異な
る複数の熱交換器が一体的に構成された複式一体型熱交
換器に関する。
とカーエアコン用のコンデンサーとが一体的に構成され
た複式一体型熱交換器として、次のような熱交換器が提
案されている。
皿状成形プレートが対向状に重ね合わされて、内部に、
第1及び第2の幅方向に2つの偏平な熱交換媒体流通路
が互いに独立して形成された帯板状チューブエレメント
を複数枚備えており、該帯板状チューブエレメントが、
それらの間に両端部を除いてアウターフィンを介在させ
て、厚さ方向に積層されている。そして、帯板状チュー
ブエレメントを構成する皿状成形プレートの両端部に
は、第1熱交換媒体流通路に対応して外方膨出状の第1
ヘッダー部が絞り加工により一体成形されると共に、第
2熱交換媒体流通路に対応して外方膨出状の第2ヘッダ
ー部が同じく絞り加工により一体成形され、隣り合うチ
ューブエレメントが、第1ヘッダー部同士、第2ヘッダ
ー部同士を連通接続して、互いに独立した第1及び第2
の2つの熱交換器が一体的に形成され、一方の熱交換器
をラジエーターとし、もう一方の熱交換器をコンデンサ
ーとする構成となされている(特願平7−63052
号)。
ような構成の複式一体型熱交換器では、コンデンサーと
して用いられる方の熱交換器に、耐圧強度上の問題を生
じる場合があった。即ち、軽量化等を図る目的におい
て、帯板状チューブエレメントを構成する皿状成形プレ
ートは、可及的薄肉に成形されており、そのため、皿状
成形プレートの両端部に絞り加工によって一体成形され
る膨出状ヘッダー部も成形プレート本体部と同様に非常
に薄肉なものになってしまう。そのため、コンデンサー
として用いる方の熱交換器において、その膨出状ヘッダ
ー部において耐圧強度の不足を生じる場合があった。
減少させるべく膨出状ヘッダー部のサイズを小さくする
ことも考えられるが、それでは、帯板状チューブエレメ
ント内の熱交換媒体流通路の幅方向における熱交換媒体
の分配が十分でなくなったり、また絞り加工が技術的に
非常に難しくなってしまう等の問題を派生する。
キング等により重ね絞り成形することも考えられるが、
それでは、部分的に板厚違いがあるため、金型の製作、
精度確保が難しく、また重ね部分の洗浄ができないなど
の問題を派生する。
で、このような問題を派生させることなく、複数形成さ
れた熱交換器のうちの少なくとも1つの高耐圧が求めら
れる熱交換器について、皿状成形プレートの肉厚を薄い
ものにしながら、隣り合う帯板状チューブエレメントの
対応熱交換媒体流通路同士を内部的に連通させる部分の
耐圧強度を向上することができる複式一体型熱交換器を
提供することを課題とする。
成形プレートが対向状に重ね合わされて、内部に、偏平
な熱交換媒体流通路が幅方向に複数、互いに独立して形
成された帯板状チューブエレメントを複数枚備え、該帯
板状チューブエレメントが、それらの間に両端部を除い
てアウターフィンを介在させて、厚さ方向に積層され、
前記帯板状チューブエレメント間の両端部において、帯
板状チューブエレメントの各熱交換媒体流通路が、隣り
合う帯板状チューブエレメントの対応熱交換媒体流通路
にそれぞれ内部的に連通されることにより、互いに独立
した複数の熱交換器が一体的に形成された複式一体型熱
交換器であって、前記各帯板状チューブエレメントに形
成された複数の熱交換媒体流通路のうちの少なくとも1
つの対応熱交換媒体流通路同士が、隣り合う帯板状チュ
ーブエレメント間の両端部に配置された、帯板状チュー
ブエレメントとは別体の短筒状の連通パイプを通じて内
部的に連通されてなることを特徴とする複式一体型熱交
換器によって解決される。
レメントに形成された複数の熱交換媒体流通路のうちの
少なくとも1つの対応熱交換媒体流通路同士が、隣り合
う帯板状チューブエレメント間の両端部に配置された、
帯板状チューブエレメントとは別体の短筒状の連通パイ
プを通じて、内部的に連通されたものであることによ
り、帯板状チューブエレメントを構成する皿状成形プレ
ートの肉厚を薄くしつつ、短筒状の連通パイプを厚肉に
設計することができ、このパイプ連通された熱交換媒体
流通路郡から構成される熱交換器については、隣り合う
帯板状チューブエレメントの熱交換媒体流通路同士を内
部的に連通させる部分の耐圧強度が向上され、高い耐圧
性能が発揮される。
器の実施形態を図面に基づいて説明する。
ジン冷却用のラジエーターと、カーエアコン用のコンデ
ンサーとを一体的に備えたものである。
る複式一体型熱交換器において、(1)…は帯板状チュ
ーブエレメント、(2)はアウターフィン、(3)は短
筒状連通パイプである。
交換器において、帯板状チューブエレメント(1)…は
複数枚備えられ、それらの間に両端部を除いてアウター
フィン(2)を介在させて、厚さ方向に積層されてい
る。
対の皿状成形プレート(4)(4)が対向状に重ね合わ
されて構成されたものである。各皿状成形プレート
(4)は、芯材の両面にろう材層がクラッドされた薄板
状のアルミニウムブレージングシートのプレス成形品か
らなり、このろう材によって全体が一括ろう付けにより
接合一体化されている。
ト(4)の内面部には、幅方向の一方の側にコンデンサ
ー用の第1熱交換媒体通路を形成する凹部(5)が長手
方向に延びて形成されると共に、幅方向のもう一方の側
にはラジエーター用の第2熱交換媒体通路を形成する凹
部(6)が、前記コンデンサー用凹部(5)とは独立し
て長手方向に延びて形成され、両皿状成形プレート
(4)(4)が重ね合わされて上記ブレージングシート
のろう材にて一括ろう付け接合されることにより、図2
に示されるように、幅方向に2つの互いに独立したコン
デンサー用の第1の熱交換媒体流通路(7)とラジエー
ター用の第2の熱交換媒体流通路(9)がそれぞれ形成
されている。なお、(27)は断熱用のスリット開口部で
ある。
いて、その両端部には、ラジエーター用の第2熱交換媒
体流通路(9)に対応して、この第2熱交換媒体流通路
(9)と内部連通する外方膨出状のヘッダー部(11)
(11)が絞り加工にて一体成形されている。各膨出状ヘ
ッダー部(11)は、図6に示されるように、帯板状チュ
ーブエレメント(1)を構成する各皿状成形プレート
(4)(4)の第2熱交換媒体通路を形成する凹部
(6)に対応して、その両端部に該凹部(6)と連続し
て該凹部(6)よりも深い凹部(12)が絞り加工にて一
体成形され、両皿状成形プレート(4)(4)が重ね合
わされて形成されたものである。該膨出状ヘッダー部
(11)(11)の両面には、第2熱交換媒体流通孔(13)
(13)が形成され、隣り合う帯板状チューブエレメント
(1)(1)の膨出状ヘッダー部(11)(11)同士が上
記ブレージングシートのろう材にて一括ろう付けされて
接続されることにより、隣り合うチューブエレメント
(1)(1)の第2熱交換媒体流通路(9)(9)が互
いに該熱交換媒体流通孔(13)を通じて内部連通され、
ラジエーター用の第2熱交換器(14)が形成されてい
る。
(1)を構成する各皿状成形プレート(4)において、
その内面に形成されたコンデンサー用凹部(5)の底壁
部(5a)は、図7に示されるように、両端を半円弧状と
する平面視長円状をなし、該底壁部(5a)の両端部に、
円形の第1熱交換媒体流通孔(15)が形成されている。
なお、図4に示されるように、第1熱交換媒体流通孔
(15)の周縁部には外方突出状のパイプ位置決め用バー
リング部(15a )が形成されている。そして、隣り合う
帯板状チューブエレメント(1)(1)の第1熱交換媒
体流通路(7)(7)同士が該第1熱交換媒体流通孔
(15)(15)を通して内部的に連通されることにより、
第1熱交換媒体流通路(7)…の郡からなるコンデンサ
ー用の第1熱交換器(16)が形成されるが、この連通の
ため、帯板状チューブエレメント(1)とは別体の短筒
状連通パイプ(3)が用いられている。
に示されるように、帯板状板状チューブエレメント
(1)…間の間隔距離に対応する長さの円形パイプ材に
よるもので、アルミニウム製の中空押出型材を所定長さ
に切断して製作されたものである。該短筒状連通パイプ
(3)の周壁の肉厚は、熱交換中に該短筒状連通パイプ
(3)にかかる圧力を考慮し、皿状成形プレートの肉厚
よりも厚肉に設定され、それ単独で内部圧力に耐え得る
耐圧強度を備えたものに設計されている。
部が、隣り合う帯板状チューブエレメント(1)(1)
の対向する皿状成形プレート(4)(4)の位置決め用
バーリング部(15a )(15a )に外嵌め状態に適合して
嵌合され、上記ブレージングシートのろう材にて接合一
体化され、それによって、隣り合う帯板状チューブエレ
メント(1)(1)の第1熱交換媒体流通路(7)
(7)を内部的に連通している。そしてそれにより、第
1熱交換媒体流通路(7)…の群からなるコンデンサー
用の第1熱交換器(16)を形成している。
ント(1)内の第1熱交換媒体流通路(7)内に、イン
ナーフィン(17)が配置されている。このインナーフィ
ン(17)は、図5に示されるように、アルミニウム製の
薄板材を横断面矩形波形状にプレス成形して製作された
もので、その幅は、第1熱交換媒体流通路(7)の幅と
ほぼ一致するものに設計されており、帯板状チューブ
(1)内に幅方向に合致状態に配置されて、その各波形
頂部において、皿状成形プレート(4)の第1熱交換媒
体流通路(7)を形成する凹部(5)の底壁部(5a)の
内面に上記ブレージングシートのろう材にて一括ろう付
け接合され、両皿状成形プレート(4)(4)を連結し
ている。これにより、帯板状チューブ(1)の第1熱交
換媒体流通路(7)側の耐圧強度が高められると共に、
該第1熱交換媒体流通路(7)を幅方向に複数の単位通
路(7a)…に区画して熱交換媒体流通路(7)の流体直
径を小さくし熱交換効率を向上している。
2及び図3に示されるように、第1熱交換媒体流通孔
(15)(15)と同じサイズの円形の熱交換媒体流通孔
(19)が形成されており、該熱交換媒体流通孔(19)が
皿状成形プレート(4)の第1熱交換媒体流通路(7)
側の熱交換媒体流通孔(15)と同芯状に配置されてい
る。
は、図3に示されるように、第1熱交換媒体流通路
(7)の両端部周囲を囲む半円弧状内端部よりも径小な
半円弧状突出部(17a )を有するものに形成されてお
り、該半円弧状突出部(17a )が第1熱交換媒体流通路
(7)の両端部周囲を囲む半円弧状内端部から離間され
て、それらの間にインナーフィン(17)の存在しない半
円弧状の空間部(20)が形成され、該空間部(20)を介
して、第1熱交換媒体流通路(7)の各単位通路(7a)
…が相互に連通されるようになされている。
ューブエレメント(1)内のラジエーター用第2熱交換
媒体流通路(9)内にも、インナーフィン(21)が配置
され、同様に、帯板状チューブ(1)の第2熱交換媒体
流通路(9)側の耐圧強度を高めると共に、該第2熱交
換媒体流通路(9)を幅方向に複数の単位通路(9a)…
に区画して熱交換媒体流通路(9)の流体直径を小さく
し熱交換効率を向上するようにしている。
換器(14)とコンデンサー用の第1熱交換器(16)とが
一体的に備えられた複式一体型熱交換器において、図1
及び図3に示されるように、隣り合う帯板状チューブエ
レメント(1)(1)間の両端部に、帯板状チューブエ
レメント(1)とは別体の短筒状連通パイプ(3)を配
置し、該短筒状連通パイプ(3)を通じて、高い耐圧性
能が要求されるコンデンサー用第1熱交換器(16)の第
1熱交換媒体流通路(7)…郡を内部連通状態に接続し
た構造であるから、帯板状チューブエレメント(1)を
構成する皿状成形プレート(4)(4)の肉厚を薄くし
つつ、短筒状の連通パイプ(3)を厚肉に設計すること
ができ、これにより、隣り合う帯板状チューブエレメン
ト(1)…のコンデンサー用第1熱交換媒体流通路
(7)(7)同士を内部的に連通させる部分の耐圧強度
を向上することができ、耐圧強度的に優れたコンデンサ
ーを形成することができる。
第1熱交換媒体流通路(7)内にはインナーフィン(1
7)が配置され、該インナーフィン(17)の端部には熱
交換媒体流通孔(19)が形成され、該熱交換媒体流通孔
(19)が帯板状チューブエレメント(1)を構成する皿
状成形プレート(4)の第1熱交換媒体流通孔(15)、
ひいては短筒状連通パイプ(3)と同芯状に配置されて
いるから、短筒状連通パイプ(3)が帯板状チューブエ
レメント(1)内からインナーフィン(17)の熱交換媒
体流通孔(19)を囲む周囲部分にて支えられ、従って、
とりわけ、熱交換器構成部材の相互仮組後の一括ろう付
け中の高温下で、短筒状連通パイプ(3)の自重によっ
て生じやすい帯板状チューブ(1)の第1熱交換媒体流
通路(7)の端部の潰れを防止することができる。
(17)のこの熱交換媒体流通孔(19)を囲む周囲部分
が、第1熱交換媒体流通路(7)内で、短筒状連通パイ
プ(3)の端部周壁の直下領域に配置された構成となさ
れているから、インナーフィン(17)が短筒状連通パイ
プ(3)を安定良く強固に支えることができ、短筒状連
通パイプ(3)の自重による帯板状チューブエレメント
(1)の潰れを非常に効果的に防止することができる。
第1熱交換媒体流通路(7)の端部内面から離間され、
それらの間にインナーフィンの存在しない空間部(20)
が形成されているから、短筒状連通パイプ(3)を通じ
て第1熱交換媒体流通路(7)内に流入した熱交換媒体
は、その一部が該流通路(7)の端部側に流通してイン
ナーフィン(17)の存在しない空間部(20)に流入し、
そこで、流れを幅方向に広げながらUターンして、第1
熱交換媒体流通路(7)の幅方向の両外側の単位通路
(7a)…にも分配されて流れ込むことができ、第1熱交
換媒体流通路(7)内に流入された熱交換媒体を該流通
路(7)の幅方向に広く分配しえて、高い熱交換性能を
発揮することができる。
は半円弧状に形成されると共に、インナーフィン(17)
の端部は、第1熱交換媒体流通路(7)の半円弧状端部
内面よりも径小な半円弧状突出部(17a )(17a )を有
するものに形成され、該半円弧状突出部(17a )が第1
熱交換媒体流通路(7)の半円弧状端部内面から離間さ
れて、それらの間にインナーフィン(17)の存在しない
半円弧状の空間部(20)が形成されたものであるから、
該空間部(20)に流れ込んだ熱交換媒体が、スムーズ
に、その流れを幅方向に広げながらUターンして第1熱
交換媒体流通路(7)内の幅方向の両外側の単位通路
(7a)…に分配され、熱交換媒体の流れによる圧力損失
を小さく抑えることができる。
に示される変形例は、第1熱交換媒体流通路(7)内に
配置されるインナーフィン(17)の両端部に、熱交換媒
体流通孔を省略されて、半円状の凹部(23)が形成さ
れ、該半円状凹部(23)が熱交換媒体流通孔(15)と同
芯状に配置されている。そして、第1熱交換媒体流通路
(7)を形成する長円状凹部(5)の両端部の半円状の
周壁から第1熱交換媒体流通孔(15)側に隆起状の三角
形状リブ(24)が突出して形成され、該リブ(24)がも
う一方の皿状成形プレート(4)の対応リブ(24)にブ
レージングシートのろう材にて接合一体化されている。
本変形例では、インナーフィン(17)及びリブ(24)の
両者の存在によって短筒状連通パイプ(3)の自重によ
る第1熱交換媒体流通路(7)の両端部の潰れが防止さ
れ、また同様に第1熱交換媒体流通路(7)の両端部の
耐圧性能も向上される。更に、短筒状連通パイプ(3)
を通じて第1熱交換媒体流通路(7)内に流入した熱交
換媒体の、各単位通路(7a)…への幅広い分配もより一
層スムーズなものになる。
流通路(7)内に配置されるインナーフィン(17)の両
端部に同じく半円状の凹部(23)が形成され、該半円状
凹部(23)が熱交換媒体流通孔(15)と同芯状に配置さ
れている。そして、第1熱交換媒体流通路(7)を形成
する長円状凹部(5)の両端部底壁(5a)の、インナー
フィン(17)の存在しない部分に、複数ないしは多数の
小突起状のリブ(22)…が分散状態に形成され、これら
のリブ(22)…の先端部がもう一方の皿状成形プレート
(4)の対応リブ(22)又は底壁部(5a)にブレージン
グシートのろう材にて接合一体化されている。本変形例
では、インナーフィン(17)とリブ(22)…の両者の存
在により、短筒状連通パイプ(3)の自重による第1熱
交換媒体流通路(7)の両端部の潰れが防止され、ま
た、該第1熱交換媒体流通路(7)の両端部の耐圧性能
が向上される。また、短筒状連通パイプ(3)を通じて
第1熱交換媒体流通路(7)内に流入した熱交換媒体
の、各単位通路(7a)…への幅広い分配も実現される。
体流通路(7)内に配置されるインナーフィン(17)
が、その両端部の熱交換媒体流通孔や半円状の凹部を省
略されて、端部が長さ方向と直角に切断され、該端部が
第1熱交換媒体流通孔(15)の手前に位置するものとな
されている。そして、第1熱交換媒体流通路(7)を形
成する長円状凹部(5)の両端部底壁(5a)の、インナ
ーフィン(17)の存在しない部分において、第1熱交換
媒体流通孔(15)の周囲部分を含めて、複数ないしは多
数の小突起状のリブ(22)…が分散状態に形成され、こ
れらのリブ(22)の先端部がもう一方の皿状成形プレー
ト(4)の対応リブ(22)又は底壁部(5a)に上記ブレ
ージングシートのろう材にて接合一体化されている。こ
のリブ(22)…によって短筒状連通パイプ(3)の自重
による第1熱交換媒体流通路(7)の両端部の潰れを防
止し得ると共に、該第1熱交換媒体流通路(7)の両端
部の耐圧性能も向上され、かつ、短筒状連通パイプ
(3)を通じて第1熱交換媒体流通路 (7)内に流入
した熱交換媒体の、各単位通路(7a)…への分配も行わ
れて高い熱交換性能が発揮される。加えてインナーフィ
ン(7)の端部処理が容易である。
明はこれに限定されるものではなく、各種変形が可能で
ある。例えば、上記実施形態では、第1及び第2の2つ
の熱交換器を備え、そのうちの一方の熱交換器について
短筒状連通パイプを採用してコンデンサーとして高い耐
圧性能を発揮し得る構成としたが、3つ以上の熱交換器
を備えた複式一体型熱交換器に構成されてもよい。ま
た、すべての熱交換器について短筒状連通パイプを採用
しすべての熱交換器が高い耐圧性能を発揮し得るものに
構成されてもよい。例えばコンデンサーとコンデンサー
の複式一体型熱交換器であってもよい。また、熱交換器
の組み合わせも、コンデンサーとラジエーターの他、上
記のようにコンデンサーとコンデンサー、コンデンサー
とインタークーラー、コンデンサーとエンジンオイルク
ーラーなど各種の組み合わせが可能である。また、短筒
状連通パイプを採用した熱交換器はコンデンサーに限定
されるものではなく、その他の熱交換器であってもよ
い。また、上記実施形態では、インナーフィン(17)と
して、帯板状チューブエレメント(1)内の偏平な第1
熱交換媒体流通路(7)をその幅方向に液密状態ないし
気密状態に区画する仕切り壁(17b )が第1熱交換媒体
流通路(7)の長さ方向に連続して延びるようにしたも
のを用いているが、これに代えて、仕切り壁(17b )の
適宜箇所に孔、スリット、ルーバー等を形成したパーフ
ォレートタイプ、あるいは、仕切り壁(17b )を所定長
毎に帯板状チューブの幅方向に位相を異にした状態で設
けたいわゆるオフセットタイプのように、熱交換媒体が
各単位流通路(7a)…を自由にあるいは蛇行して流通し
得るようにしたタイプのインナーフィンを採用してもよ
い。
換器は、各帯板状チューブエレメントに形成された複数
の熱交換媒体流通路のうちの少なくとも1つの対応熱交
換媒体流通路同士が、隣り合う帯板状チューブエレメン
ト間の両端部に配置された、帯板状チューブエレメント
とは別体の短筒状の連通パイプを通じて、内部的に連通
されたものであるから、少なくともこの熱交換媒体流通
路によって構成される熱交換器については、帯板状チュ
ーブエレメントを構成する皿状成形プレートの肉厚を薄
くしつつ、短筒状の連通パイプを厚肉に設計することが
でき、これにより、隣り合う帯板状チューブエレメント
の前記対応熱交換媒体流通路同士を内部的に連通させる
部分の耐圧強度を向上することができ、耐圧強度的に優
れた熱交換器を備えさせることができる。
面図である。
体流通路の端部断面図である。
却媒体流通路の端部断面図である。
側の冷却媒体流通路の端部断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 一対の皿状成形プレート(4)(4)が
対向状に重ね合わされて、内部に、偏平な熱交換媒体流
通路(7)(9)が幅方向に複数、互いに独立して形成
された帯板状チューブエレメント(1)を複数枚備え、 該帯板状チューブエレメント(1)が、それらの間に両
端部を除いてアウターフィン(2)を介在させて、厚さ
方向に積層され、 前記帯板状チューブエレメント(1)(1)間の両端部
において、帯板状チューブエレメント(1)の各熱交換
媒体流通路(7)(9)が、隣り合う帯板状チューブエ
レメント(1)の対応熱交換媒体流通路(7)(9)に
それぞれ内部的に連通されることにより、互いに独立し
た複数の熱交換器(16)(14)が一体的に形成された複
式一体型熱交換器であって、 前記各帯板状チューブエレメント(1)に形成された複
数の熱交換媒体流通路(7)(9)のうちの少なくとも
1つの対応熱交換媒体流通路(7)同士が、隣り合う帯
板状チューブエレメント(1)(1)間の両端部に配置
された、帯板状チューブエレメント(1)とは別体の短
筒状の連通パイプ(3)を通じて内部的に連通されてな
ることを特徴とする複式一体型熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24819496A JP3785230B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 複式一体型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24819496A JP3785230B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 複式一体型熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1089866A true JPH1089866A (ja) | 1998-04-10 |
JP3785230B2 JP3785230B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=17174607
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24819496A Expired - Fee Related JP3785230B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 複式一体型熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3785230B2 (ja) |
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