JPH07253255A - 外燃機関 - Google Patents
外燃機関Info
- Publication number
- JPH07253255A JPH07253255A JP6070197A JP7019794A JPH07253255A JP H07253255 A JPH07253255 A JP H07253255A JP 6070197 A JP6070197 A JP 6070197A JP 7019794 A JP7019794 A JP 7019794A JP H07253255 A JPH07253255 A JP H07253255A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regenerator
- case
- cylinder
- heat storage
- storage body
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- Pending
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 再生器の組立作業を容易なものとし,かつ,
機関効率の低下を防止することが可能な外燃機関を提供
する。 【構成】 ハウジングと,上記ハウジング内に設置され
作動媒体が封入されたシリンダと,上記シリンダ内に移
動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区画
するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室との間に設置
された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室との間に設置
された熱交換器とを具備してなる外燃機関において,上
記再生器19(25)は蓄熱体19a(19bまたは2
5a,25b)とこの蓄熱体19aを覆う低熱伝導率の
樹脂またはセラミックスなどを素材として成る再生器ケ
ース201または211及び212により構成するよう
にした。この場合,上記再生器を構成する蓄熱体及び再
生器ケースの各形状は夫々円柱状及び円筒状または夫々
リング状に形成することができる。
機関効率の低下を防止することが可能な外燃機関を提供
する。 【構成】 ハウジングと,上記ハウジング内に設置され
作動媒体が封入されたシリンダと,上記シリンダ内に移
動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区画
するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室との間に設置
された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室との間に設置
された熱交換器とを具備してなる外燃機関において,上
記再生器19(25)は蓄熱体19a(19bまたは2
5a,25b)とこの蓄熱体19aを覆う低熱伝導率の
樹脂またはセラミックスなどを素材として成る再生器ケ
ース201または211及び212により構成するよう
にした。この場合,上記再生器を構成する蓄熱体及び再
生器ケースの各形状は夫々円柱状及び円筒状または夫々
リング状に形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,冷暖房,給湯,動力等
に用いる外燃機関に係り,特に,そこに使用されている
再生器の構成を改良することにより,組立作業を容易に
すると共に,機関効率の向上を図ることができるように
工夫したものに関する。
に用いる外燃機関に係り,特に,そこに使用されている
再生器の構成を改良することにより,組立作業を容易に
すると共に,機関効率の向上を図ることができるように
工夫したものに関する。
【0002】
【従来の技術】外燃機関としては,例えば,特開昭62
−118048号公報,特開平3−244968号公報
に示すようなものがある。すなわち,第1の従来例の外
燃機関の再生器は,金網などの蓄熱体と再生器ケースと
から構成されており,この場合,再生器ケースの材質は
金属のものが主であった。また,第2の従来例のものと
して,再生器ケースがなく蓄熱体だけで構成され,金網
を直接一枚ずつハウジンク内に組み込む構成のものがあ
った。さらに,第3の従来例のものとして,再生器ケー
スがなく,蓄熱体の焼結成形品を直接ハウジング内に組
み込むことにより構成されるものがあった。これらの
内,まず,第1の従来例の再生器の構成を図3(A),
(B)に示す。同図(A)に示すものは,蓄熱体が円柱
状のもので,円筒状の再生器ケース101の内側に円板
状の蓄熱体としての金網体102を複数枚だけ積層させ
ることにより再生器を構成している。同図(B)に示す
ものは,蓄熱体がリング状の場合のもので,外側再生器
ケース103と内側再生器ケース104との間に,リン
グ状の蓄熱体としての金網体105を複数枚だけ積層さ
せることにより再生器を構成している。また,第3の従
来例の再生器は,図4(A),(B)に示すように構成
されていた。同図(A)は円板状の複数枚の金網体11
1aを積層して焼結し,円柱状の蓄熱体111を構成し
た例であり,同図(B)はリング状の金網体112aを
積層して焼結し,リング状の蓄熱体112を構成した例
を示すものである。なお,第2の従来例の構成は,外見
上は,第3の従来例の構成と変わらないので図示は省略
した。
−118048号公報,特開平3−244968号公報
に示すようなものがある。すなわち,第1の従来例の外
燃機関の再生器は,金網などの蓄熱体と再生器ケースと
から構成されており,この場合,再生器ケースの材質は
金属のものが主であった。また,第2の従来例のものと
して,再生器ケースがなく蓄熱体だけで構成され,金網
を直接一枚ずつハウジンク内に組み込む構成のものがあ
った。さらに,第3の従来例のものとして,再生器ケー
スがなく,蓄熱体の焼結成形品を直接ハウジング内に組
み込むことにより構成されるものがあった。これらの
内,まず,第1の従来例の再生器の構成を図3(A),
(B)に示す。同図(A)に示すものは,蓄熱体が円柱
状のもので,円筒状の再生器ケース101の内側に円板
状の蓄熱体としての金網体102を複数枚だけ積層させ
ることにより再生器を構成している。同図(B)に示す
ものは,蓄熱体がリング状の場合のもので,外側再生器
ケース103と内側再生器ケース104との間に,リン
グ状の蓄熱体としての金網体105を複数枚だけ積層さ
せることにより再生器を構成している。また,第3の従
来例の再生器は,図4(A),(B)に示すように構成
されていた。同図(A)は円板状の複数枚の金網体11
1aを積層して焼結し,円柱状の蓄熱体111を構成し
た例であり,同図(B)はリング状の金網体112aを
積層して焼結し,リング状の蓄熱体112を構成した例
を示すものである。なお,第2の従来例の構成は,外見
上は,第3の従来例の構成と変わらないので図示は省略
した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記従来の
構成によると次のような問題点があった。 第1の従来例のように,金属ケースを取り付けるもの
では,組み立て,部品交換は容易に行えるという利点は
あるが,金属ケースの熱伝導率は蓄熱体部の有効熱伝導
率に比べて大きいから,再生器の高温端から低温端へ再
生器ケースを伝わっての熱伝導及びシリンダと再生器,
再生器とハウジング間の伝熱が大きく,結局,機関効率
を低下させることになる。 第2の従来例のように,蓄熱体としての金網体を一枚
ずつハウジング内に組み込んでいく構成の場合には,そ
の組立作業が困難であるという問題があると同時に,機
関効率への影響が大である金網体の充填率の調整が困難
である。 第3の従来例のように蓄熱体焼結成形品をハウジング
に組み込むものでは,組み立て,部品交換は容易に行
え,再生器の高温端から低温端へ再生器ケースを伝わっ
ての熱伝導が無いなどの利点はあるが,シリンダと再生
器,再生器とハウジング間での熱伝達が大きく,結局,
機関効率を低下させる。
構成によると次のような問題点があった。 第1の従来例のように,金属ケースを取り付けるもの
では,組み立て,部品交換は容易に行えるという利点は
あるが,金属ケースの熱伝導率は蓄熱体部の有効熱伝導
率に比べて大きいから,再生器の高温端から低温端へ再
生器ケースを伝わっての熱伝導及びシリンダと再生器,
再生器とハウジング間の伝熱が大きく,結局,機関効率
を低下させることになる。 第2の従来例のように,蓄熱体としての金網体を一枚
ずつハウジング内に組み込んでいく構成の場合には,そ
の組立作業が困難であるという問題があると同時に,機
関効率への影響が大である金網体の充填率の調整が困難
である。 第3の従来例のように蓄熱体焼結成形品をハウジング
に組み込むものでは,組み立て,部品交換は容易に行
え,再生器の高温端から低温端へ再生器ケースを伝わっ
ての熱伝導が無いなどの利点はあるが,シリンダと再生
器,再生器とハウジング間での熱伝達が大きく,結局,
機関効率を低下させる。
【0004】本発明は従来のものの上記課題(問題点)
を解決し,再生器の組立作業を容易なものとし,かつ,
機関効率の低下を防止することが可能な外燃機関を提供
することを目的とするものである。
を解決し,再生器の組立作業を容易なものとし,かつ,
機関効率の低下を防止することが可能な外燃機関を提供
することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の外燃機関は上記
課題を解決するために,ハウジングと,上記ハウジング
内に設置され作動媒体が封入されたシリンダと,上記シ
リンダ内に移動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧
縮室とに区画するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室
との間に設置された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室
との間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関
において,上記再生器は蓄熱体とこの蓄熱体を覆う低熱
伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素材より成る再
生器ケースとにより構成した。この場合,上記再生器を
構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形状を夫々円柱状
及び円筒状または夫々リング状に形成することができ
る。
課題を解決するために,ハウジングと,上記ハウジング
内に設置され作動媒体が封入されたシリンダと,上記シ
リンダ内に移動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧
縮室とに区画するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室
との間に設置された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室
との間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関
において,上記再生器は蓄熱体とこの蓄熱体を覆う低熱
伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素材より成る再
生器ケースとにより構成した。この場合,上記再生器を
構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形状を夫々円柱状
及び円筒状または夫々リング状に形成することができ
る。
【0006】
【作用】本発明の場合には,再生器を蓄熱体とこの蓄熱
体を覆う低熱伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素
材より成る再生器ケースとにより構成したから,組み立
ては従来のものと同様容易に行えると共に,再生器ケー
スが低伝導率のケースのため,高温端から低温端への熱
伝導損失及びシリンダと再生器とハウジングでの伝熱に
よる熱損失が低減され,機関効率が向上する。なお,上
記再生器を構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形状は
外燃機関の再生器の機能,設置条件等に対応した形状で
ある円柱状または円筒状あるいはリング状に夫々形成す
れば良い。
体を覆う低熱伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素
材より成る再生器ケースとにより構成したから,組み立
ては従来のものと同様容易に行えると共に,再生器ケー
スが低伝導率のケースのため,高温端から低温端への熱
伝導損失及びシリンダと再生器とハウジングでの伝熱に
よる熱損失が低減され,機関効率が向上する。なお,上
記再生器を構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形状は
外燃機関の再生器の機能,設置条件等に対応した形状で
ある円柱状または円筒状あるいはリング状に夫々形成す
れば良い。
【0007】
【実施例】以下,図1及び図2を参照して本発明の第
1,第2の各実施例を説明する。図1は本発明を適用す
る外燃機関の全体構成を示す縦断正面図である。同図に
おいて,まず,ハウジング1があり,このハウジング1
内には,高温側ピストン3と,低温側ピストン5が収容
・配置されている。高温側ピストン3は,ハウジング1
内に収容・配置された高温側シリンダ7内を図中上下方
向に摺動する。また,低温側ピストン5は,ハウジング
1内に収容・配置された低温側シリンダ9内を図中左右
方向に摺動する。高温側シリンダ7及び低温側シリンダ
9内には作動媒体が封入されている。高温側ピストン3
はピストンロッド11に連結されており,また,低温側
ピストン5はピストンロッド13に連結されている。そ
して,上記ピストンロッド11,13は,クランク機構
15に連結されている。なお,17は回転軸で,例え
ば,図示しない電動機をスタータとして駆動される。高
温側ピストン3の外周側には,高温側再生器19と中温
用熱交換器21が連続して設置されている。また,低温
側ピストン5の外周側には,低温用熱交換器23,低温
側再生器25,中温用熱交換器27が連続して設置され
ている。また,高温側ピストン3側には高温用熱交換器
29が設置されている。この高温用熱交換器29は,例
えば,多管式チューブで,加熱源に燃焼器あるいは電気
ヒータを使用したものである。そして,上記クランク機
構15の回転により,90°だけずれた高温側ピストン
3と低温側ピストン5とが往復直線運動を行う。それに
よって,封入されている作動媒体に圧力変動が発生し,
圧力上昇時には中温用熱交換器21,27を介して熱を
与え,また,圧力降下時には低温用熱交換器23を介し
て熱を汲み上げることになり,それによって,適宜冷暖
房運転を行うものである。
1,第2の各実施例を説明する。図1は本発明を適用す
る外燃機関の全体構成を示す縦断正面図である。同図に
おいて,まず,ハウジング1があり,このハウジング1
内には,高温側ピストン3と,低温側ピストン5が収容
・配置されている。高温側ピストン3は,ハウジング1
内に収容・配置された高温側シリンダ7内を図中上下方
向に摺動する。また,低温側ピストン5は,ハウジング
1内に収容・配置された低温側シリンダ9内を図中左右
方向に摺動する。高温側シリンダ7及び低温側シリンダ
9内には作動媒体が封入されている。高温側ピストン3
はピストンロッド11に連結されており,また,低温側
ピストン5はピストンロッド13に連結されている。そ
して,上記ピストンロッド11,13は,クランク機構
15に連結されている。なお,17は回転軸で,例え
ば,図示しない電動機をスタータとして駆動される。高
温側ピストン3の外周側には,高温側再生器19と中温
用熱交換器21が連続して設置されている。また,低温
側ピストン5の外周側には,低温用熱交換器23,低温
側再生器25,中温用熱交換器27が連続して設置され
ている。また,高温側ピストン3側には高温用熱交換器
29が設置されている。この高温用熱交換器29は,例
えば,多管式チューブで,加熱源に燃焼器あるいは電気
ヒータを使用したものである。そして,上記クランク機
構15の回転により,90°だけずれた高温側ピストン
3と低温側ピストン5とが往復直線運動を行う。それに
よって,封入されている作動媒体に圧力変動が発生し,
圧力上昇時には中温用熱交換器21,27を介して熱を
与え,また,圧力降下時には低温用熱交換器23を介し
て熱を汲み上げることになり,それによって,適宜冷暖
房運転を行うものである。
【0008】ところで,本発明の高温側再生器19と低
温側再生器25は,図2(A)または(B)に示す第1
の実施例または第2の実施例のように構成される。 第1の実施例:本実施例のものは,蓄熱体が円柱状の形
状の場合で,図2(A)に示すように,円筒状の再生器
ケース201の内側に円板状の蓄熱体としての金網体1
9aまたは25aを複数枚だけ積層させることにより円
柱状に形成し,高温側再生器19または低温側再生器2
5を構成するが,この場合,再生器ケース201を低熱
伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素材により製作
した点に本発明の構成上の特徴がある。なお,蓄熱体と
しては図示した積層された金網体のほか,金属球,金属
繊維などを素材として,これを焼結状態または非焼結の
状態で蓄熱体を構成し,この蓄熱体を覆うように再生器
ケース201を圧入等の方法で組み立て,一体構造の高
温側再生器19及び低温側再生器25を構成するように
すれば良い。
温側再生器25は,図2(A)または(B)に示す第1
の実施例または第2の実施例のように構成される。 第1の実施例:本実施例のものは,蓄熱体が円柱状の形
状の場合で,図2(A)に示すように,円筒状の再生器
ケース201の内側に円板状の蓄熱体としての金網体1
9aまたは25aを複数枚だけ積層させることにより円
柱状に形成し,高温側再生器19または低温側再生器2
5を構成するが,この場合,再生器ケース201を低熱
伝導率の樹脂またはセラミックスなどの素材により製作
した点に本発明の構成上の特徴がある。なお,蓄熱体と
しては図示した積層された金網体のほか,金属球,金属
繊維などを素材として,これを焼結状態または非焼結の
状態で蓄熱体を構成し,この蓄熱体を覆うように再生器
ケース201を圧入等の方法で組み立て,一体構造の高
温側再生器19及び低温側再生器25を構成するように
すれば良い。
【0009】第2の実施例:本実施例のものは,蓄熱体
がリング状の形状の場合で,図2(B)に示すように,
外側再生器ケース211と内側再生器ケース212との
間に,リング状の蓄熱体としての金網体19bまたは2
5bを複数枚だけ積層させることにより高温側再生器1
9または低温側再生器25を構成するが,この場合,外
側再生器ケース,内側再生器ケースとでリング状の再生
器ケースを形成することになる各再生器ケース203及
び204を低熱伝導率の樹脂またはセラミックスなどを
素材として製作した点に,本発明の構成上の特徴があ
る。なお,蓄熱体の構成及び再生器ケースと一体構造に
組み立てる方法は第1の実施例と同様に行えば良い。
がリング状の形状の場合で,図2(B)に示すように,
外側再生器ケース211と内側再生器ケース212との
間に,リング状の蓄熱体としての金網体19bまたは2
5bを複数枚だけ積層させることにより高温側再生器1
9または低温側再生器25を構成するが,この場合,外
側再生器ケース,内側再生器ケースとでリング状の再生
器ケースを形成することになる各再生器ケース203及
び204を低熱伝導率の樹脂またはセラミックスなどを
素材として製作した点に,本発明の構成上の特徴があ
る。なお,蓄熱体の構成及び再生器ケースと一体構造に
組み立てる方法は第1の実施例と同様に行えば良い。
【0010】本発明では上記の各実施例に示すように,
再生器を蓄熱体と低熱伝導率の樹脂またはセラミックス
などを素材として成る再生器ケースとにより構成したか
ら,高温端から低温端への熱伝導損失及びシリンダと再
生器とハウジングでの伝熱による熱損失が低減され,機
関効率は大幅に向上される。
再生器を蓄熱体と低熱伝導率の樹脂またはセラミックス
などを素材として成る再生器ケースとにより構成したか
ら,高温端から低温端への熱伝導損失及びシリンダと再
生器とハウジングでの伝熱による熱損失が低減され,機
関効率は大幅に向上される。
【0011】
【発明の効果】上記のように本発明の外燃機関では,再
生器を蓄熱体とこの蓄熱体を覆う低熱伝導率の樹脂また
はセラミックスなどの素材より成る再生器ケースとによ
り構成したから,次のような優れた効果を有する。 組み立ては従来の焼結成型品や金属ケース付きの再生
器ケースの場合と同様,容易に行える。 再生器ケースが低伝導率のケースのため,高温端から
低温端への熱伝導損失及びシリンダと再生器とハウジン
グでの伝熱による熱損失が低減され,機関効率は大幅に
向上される。 上記再生器を構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形
状を夫々円柱状及び円筒状または夫々リング状に選択す
ることにより外燃機関の再生器の機能,設置条件等に好
適な形状とすることができる。
生器を蓄熱体とこの蓄熱体を覆う低熱伝導率の樹脂また
はセラミックスなどの素材より成る再生器ケースとによ
り構成したから,次のような優れた効果を有する。 組み立ては従来の焼結成型品や金属ケース付きの再生
器ケースの場合と同様,容易に行える。 再生器ケースが低伝導率のケースのため,高温端から
低温端への熱伝導損失及びシリンダと再生器とハウジン
グでの伝熱による熱損失が低減され,機関効率は大幅に
向上される。 上記再生器を構成する蓄熱体及び再生器ケースの各形
状を夫々円柱状及び円筒状または夫々リング状に選択す
ることにより外燃機関の再生器の機能,設置条件等に好
適な形状とすることができる。
【図1】本発明が適用される外燃機関の構成を示す縦断
正面図である。
正面図である。
【図2】本発明の実施例を示す再生器の斜視断面図で,
その内,同図(A)は蓄熱体が円柱状の場合である第1
の実施例を示すもの,同図(B)は蓄熱体がリング状の
場合である第2の実施例を示すものである。
その内,同図(A)は蓄熱体が円柱状の場合である第1
の実施例を示すもの,同図(B)は蓄熱体がリング状の
場合である第2の実施例を示すものである。
【図3】第1の従来例を示す再生器の斜視断面図で,同
図(A)は蓄熱体が円柱状の場合のもの,同図(B)は
蓄熱体がリング状の場合のものを示す。
図(A)は蓄熱体が円柱状の場合のもの,同図(B)は
蓄熱体がリング状の場合のものを示す。
【図4】第3の従来例を示す再生器の斜視断面図で,同
図(A)は蓄熱体が円柱状の場合のもの,同図(B)は
蓄熱体がリング状の場合のものを示す。
図(A)は蓄熱体が円柱状の場合のもの,同図(B)は
蓄熱体がリング状の場合のものを示す。
1:ハウジング 3:高温側ピストン 5:低温側ピストン 7:高温側シリンダ 9:低温側シリンダ 19:高温側再生器 21:中温用熱交換器 23:低温用熱交換器 25:低温側再生器 27:中温用熱交換器 29:高温用熱交換器 19a,19b:金網体(蓄熱体) 25a,25b:金網体(蓄熱体) 201,211,212:ケース
Claims (3)
- 【請求項1】 ハウジングと,上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと,上記シリンダ内
に移動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに
区画するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関におい
て,上記再生器は蓄熱体とこの蓄熱体を覆う低熱伝導率
の樹脂またはセラミックスなどの素材より成る再生器ケ
ースとにより構成するようにしたことを特徴とする外燃
機関。 - 【請求項2】 ハウジングと,上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと,上記シリンダ内
に移動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに
区画するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関におい
て,上記再生器を構成する蓄熱体とこの蓄熱体を覆う再
生器ケースの各形状を夫々円柱状及び円筒状に形成する
ようにしたことを特徴とする外燃機関。 - 【請求項3】 ハウジングと,上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと,上記シリンダ内
に移動可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに
区画するピストンと,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された再生器と,上記膨張室と上記圧縮室との間に
設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関におい
て,上記再生器を構成する蓄熱体とこの蓄熱体を覆う再
生器ケースの各形状を夫々リング状に形成するようにし
たことを特徴とする外燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070197A JPH07253255A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 外燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070197A JPH07253255A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 外燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253255A true JPH07253255A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13424557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6070197A Pending JPH07253255A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 外燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07253255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2024127515A1 (ja) * | 2022-12-13 | 2024-06-20 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP6070197A patent/JPH07253255A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2024127515A1 (ja) * | 2022-12-13 | 2024-06-20 | ||
| WO2024127515A1 (ja) * | 2022-12-13 | 2024-06-20 | 中央精機株式会社 | 蓄熱器の製造方法、および蓄熱器 |
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