JPH11264688A - 多段型熱交換器 - Google Patents
多段型熱交換器Info
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- JPH11264688A JPH11264688A JP10089270A JP8927098A JPH11264688A JP H11264688 A JPH11264688 A JP H11264688A JP 10089270 A JP10089270 A JP 10089270A JP 8927098 A JP8927098 A JP 8927098A JP H11264688 A JPH11264688 A JP H11264688A
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- exchanger unit
- heat exchange
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
- F28D1/0435—Combination of units extending one behind the other
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッダーパイプ１と熱交換用フィン３との間
に隙間５を残した構成のＰＦ型熱交換器ユニットを２台
以上組み合わせた多段型熱交換器において、隙間５が空
気の素通り通路となるのを阻止し、熱交換率を向上させ
る。 【解決手段】 隣り合う熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の
一方Ｕ１における熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１
との間の隙間５を、他方の熱交換器ユニットＵ２のヘッ
ダーパイプ１が覆うように、各熱交換器ユニットＵ１、
Ｕ２を重ね合わせて多段型熱交換器を構成する。
に隙間５を残した構成のＰＦ型熱交換器ユニットを２台
以上組み合わせた多段型熱交換器において、隙間５が空
気の素通り通路となるのを阻止し、熱交換率を向上させ
る。 【解決手段】 隣り合う熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の
一方Ｕ１における熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１
との間の隙間５を、他方の熱交換器ユニットＵ２のヘッ
ダーパイプ１が覆うように、各熱交換器ユニットＵ１、
Ｕ２を重ね合わせて多段型熱交換器を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、多段型熱交換器
に関するもので、更に詳細には、ヘッダーパイプ、熱交
換管、熱交換用フィンをろう付けした熱交換器（パラレ
ルフロー型熱交換器）を２台以上組み合わせた多段の熱
交換器に関するものである。
に関するもので、更に詳細には、ヘッダーパイプ、熱交
換管、熱交換用フィンをろう付けした熱交換器（パラレ
ルフロー型熱交換器）を２台以上組み合わせた多段の熱
交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用あるいは家庭用の空気調
和機に使用される熱交換器として、いわゆるパラレルフ
ロー（ＰＦ）型熱交換器が知られている。このＰＦ型熱
交換器は、図７に示すように、一対のヘッダーパイプ
１、１と、これらヘッダーパイプ１、１間に連結される
複数の偏平状の熱交換管２、２…と、熱交換管２、２間
に配設される熱交換用フィン３とで主に構成されてい
る。
和機に使用される熱交換器として、いわゆるパラレルフ
ロー（ＰＦ）型熱交換器が知られている。このＰＦ型熱
交換器は、図７に示すように、一対のヘッダーパイプ
１、１と、これらヘッダーパイプ１、１間に連結される
複数の偏平状の熱交換管２、２…と、熱交換管２、２間
に配設される熱交換用フィン３とで主に構成されてい
る。
【０００３】ヘッダーパイプ１に熱交換管２を組み付け
るには、図８に示すように、ヘッダーパイプ１に偏平状
の熱交換管挿入用孔４を穿設し、この孔４内に熱交換管
２を挿入し、熱交換用フィン３と共にろう付けしてい
る。図９（ａ），（ｂ），（ｃ）にろう付けされた後の
ＰＦ型熱交換器の正面図、平面図、側面図を示す。ただ
し、ＰＦ型熱交換器においては、製造上の安定性、即
ち、ろう付け時に熱交換用フィン３が溶けないようにす
る必要から、熱交換用フィン３はヘッダーパイプ１の手
前までに止め、図１０に示すようにヘッダーパイプ１と
熱交換用フィン３は接触させずに両者間に距離Ｄを開
け、隙間５を残す配置にしている。
るには、図８に示すように、ヘッダーパイプ１に偏平状
の熱交換管挿入用孔４を穿設し、この孔４内に熱交換管
２を挿入し、熱交換用フィン３と共にろう付けしてい
る。図９（ａ），（ｂ），（ｃ）にろう付けされた後の
ＰＦ型熱交換器の正面図、平面図、側面図を示す。ただ
し、ＰＦ型熱交換器においては、製造上の安定性、即
ち、ろう付け時に熱交換用フィン３が溶けないようにす
る必要から、熱交換用フィン３はヘッダーパイプ１の手
前までに止め、図１０に示すようにヘッダーパイプ１と
熱交換用フィン３は接触させずに両者間に距離Ｄを開
け、隙間５を残す配置にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッダ
ーパイプ、熱交換管、熱交換用フィンをろう付けしたＰ
Ｆ型熱交換器においては、上記のようにヘッダーパイプ
１と熱交換用フィン３との間に隙間５を残した構成にし
ていることから、同熱交換器の使用時には、その隙間を
空気が素通りすることとなり、その分だけ熱交換率が低
下し、熱交換器の性能面でマイナス要因になっている。
従って、この構成のＰＦ型熱交換器ユニットを図１１の
ように２台以上組み合わせて目的とする多段型の熱交換
器を構成した場合においても、それぞれの熱交換器ユニ
ットＵ１、Ｕ２を単に同じ位置関係で重ねて組み合わせ
ただけでは、それぞれの熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の
隙間５を空気が素通りしてしまい、ＰＦ型の熱交換器ユ
ニットが１台の場合と同様に熱交換率の低下が生じ、多
段に組合せた熱交換器の熱交換率に関し性能面のマイナ
ス要因として作用する。
ーパイプ、熱交換管、熱交換用フィンをろう付けしたＰ
Ｆ型熱交換器においては、上記のようにヘッダーパイプ
１と熱交換用フィン３との間に隙間５を残した構成にし
ていることから、同熱交換器の使用時には、その隙間を
空気が素通りすることとなり、その分だけ熱交換率が低
下し、熱交換器の性能面でマイナス要因になっている。
従って、この構成のＰＦ型熱交換器ユニットを図１１の
ように２台以上組み合わせて目的とする多段型の熱交換
器を構成した場合においても、それぞれの熱交換器ユニ
ットＵ１、Ｕ２を単に同じ位置関係で重ねて組み合わせ
ただけでは、それぞれの熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の
隙間５を空気が素通りしてしまい、ＰＦ型の熱交換器ユ
ニットが１台の場合と同様に熱交換率の低下が生じ、多
段に組合せた熱交換器の熱交換率に関し性能面のマイナ
ス要因として作用する。
【０００５】そこで、この発明の目的は、上記課題を解
決し、ヘッダーパイプと熱交換用フィンとの間に隙間を
残した構成のＰＦ型熱交換器ユニットを２台以上組み合
わせた多段型熱交換器において、上記隙間が空気の素通
り通路となるのを阻止し、熱交換率を向上させるように
した多段型の熱交換器を提供することにある。
決し、ヘッダーパイプと熱交換用フィンとの間に隙間を
残した構成のＰＦ型熱交換器ユニットを２台以上組み合
わせた多段型熱交換器において、上記隙間が空気の素通
り通路となるのを阻止し、熱交換率を向上させるように
した多段型の熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、次のように構成したものである。
め、この発明は、次のように構成したものである。
【０００７】請求項１に記載の発明は、一対のヘッダー
パイプと、これらヘッダーパイプ間に連結される複数の
偏平状の熱交換管と、熱交換管間に配設された熱交換用
フィンであって、ヘッダーパイプとの間に隙間を残して
配設された熱交換用フィンとで熱交換器ユニットを構成
し、この熱交換器ユニットを２台以上多段に組み合わせ
た多段型熱交換器において、隣り合う熱交換器ユニット
の一方における熱交換用フィンとヘッダーパイプとの間
の隙間を、他方の熱交換器ユニットのヘッダーパイプが
覆うように、各熱交換器ユニットを重ね合わせたことを
特徴とする。
パイプと、これらヘッダーパイプ間に連結される複数の
偏平状の熱交換管と、熱交換管間に配設された熱交換用
フィンであって、ヘッダーパイプとの間に隙間を残して
配設された熱交換用フィンとで熱交換器ユニットを構成
し、この熱交換器ユニットを２台以上多段に組み合わせ
た多段型熱交換器において、隣り合う熱交換器ユニット
の一方における熱交換用フィンとヘッダーパイプとの間
の隙間を、他方の熱交換器ユニットのヘッダーパイプが
覆うように、各熱交換器ユニットを重ね合わせたことを
特徴とする。
【０００８】上記多段型熱交換器の各熱交換器ユニット
に同一寸法形状のものを使用することができる（請求項
２）。この場合、各熱交換器ユニットの具体的配置は、
千鳥状又は階段状の配列となる。
に同一寸法形状のものを使用することができる（請求項
２）。この場合、各熱交換器ユニットの具体的配置は、
千鳥状又は階段状の配列となる。
【０００９】しかし、上記多段型熱交換器の他方の熱交
換器ユニットとして、上記一方の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプ間隔よりもヘッダーパイプ間隔の短い熱交
換器ユニットを用い、上記一方の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプ間に上記隙間を覆って上記他方の熱交換器
ユニットのヘッダーパイプが位置するようにすることも
できる（請求項３）。
換器ユニットとして、上記一方の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプ間隔よりもヘッダーパイプ間隔の短い熱交
換器ユニットを用い、上記一方の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプ間に上記隙間を覆って上記他方の熱交換器
ユニットのヘッダーパイプが位置するようにすることも
できる（請求項３）。
【００１０】また、この発明の他の形態では、一対のヘ
ッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に連結される
複数の偏平状の熱交換管と、熱交換管間に配設された熱
交換用フィンであって、ヘッダーパイプとの間に隙間を
残して配設された熱交換用フィンとで熱交換器ユニット
を構成し、この熱交換器ユニットを２台以上多段に組み
合わせた多段型熱交換器において、上記熱交換器ユニッ
トとして、所定長さのヘッダーパイプ間隔を有する第１
の熱交換器ユニットと、この第１の熱交換器ユニットよ
りもヘッダーパイプ間隔が短い第２の熱交換器ユニット
とを具備し、上記第１の熱交換器ユニットと第２の熱交
換器ユニットとを交互に重ね合わせて２段以上に配置
し、その隣り合う熱交換器ユニットの相互において、第
１の熱交換器ユニットにおける熱交換用フィンとヘッダ
ーパイプとの間の隙間を、第２の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプが覆うように、第１の熱交換器ユニットと
第２の熱交換器ユニットとを重ね合わせたことを特徴と
する（請求項４）。
ッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に連結される
複数の偏平状の熱交換管と、熱交換管間に配設された熱
交換用フィンであって、ヘッダーパイプとの間に隙間を
残して配設された熱交換用フィンとで熱交換器ユニット
を構成し、この熱交換器ユニットを２台以上多段に組み
合わせた多段型熱交換器において、上記熱交換器ユニッ
トとして、所定長さのヘッダーパイプ間隔を有する第１
の熱交換器ユニットと、この第１の熱交換器ユニットよ
りもヘッダーパイプ間隔が短い第２の熱交換器ユニット
とを具備し、上記第１の熱交換器ユニットと第２の熱交
換器ユニットとを交互に重ね合わせて２段以上に配置
し、その隣り合う熱交換器ユニットの相互において、第
１の熱交換器ユニットにおける熱交換用フィンとヘッダ
ーパイプとの間の隙間を、第２の熱交換器ユニットのヘ
ッダーパイプが覆うように、第１の熱交換器ユニットと
第２の熱交換器ユニットとを重ね合わせたことを特徴と
する（請求項４）。
【００１１】上記のように、この発明は、いわゆるパラ
レルフロー（ＰＦ）型熱交換器ユニットを２台以上組み
合わせた多段型熱交換器において、風上側、風下側の各
熱交換器ユニットのヘッダーパイプ方向の位置関係をず
らして配置したものであり、これにより、上記隙間部が
風上から風下にかけて連通しないようにし、空気が熱交
換器内を素通りするのを防止する。
レルフロー（ＰＦ）型熱交換器ユニットを２台以上組み
合わせた多段型熱交換器において、風上側、風下側の各
熱交換器ユニットのヘッダーパイプ方向の位置関係をず
らして配置したものであり、これにより、上記隙間部が
風上から風下にかけて連通しないようにし、空気が熱交
換器内を素通りするのを防止する。
【００１２】また、位置関係をずらして配置することで
ヘッダーパイプとヘッダーパイプが水平方向で干渉す
ることを避けられるので、２台以上の熱交換器ユニット
を組み合わせた多段型熱交換器の奥行きを薄くすること
が可能である。これは、１台目と２台目の熱交換器ユニ
ットの隙間が短くなることを意味するのであって、１台
目の熱交換器ユニットで熱交換した空気が直ちに２台目
の熱交換器ユニットで吸い込まれる結果、外気と無駄に
熱交換するのが防止され、多段型熱交換器の熱交換率の
性能向上に寄与する。
ヘッダーパイプとヘッダーパイプが水平方向で干渉す
ることを避けられるので、２台以上の熱交換器ユニット
を組み合わせた多段型熱交換器の奥行きを薄くすること
が可能である。これは、１台目と２台目の熱交換器ユニ
ットの隙間が短くなることを意味するのであって、１台
目の熱交換器ユニットで熱交換した空気が直ちに２台目
の熱交換器ユニットで吸い込まれる結果、外気と無駄に
熱交換するのが防止され、多段型熱交換器の熱交換率の
性能向上に寄与する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。 ◎第１実施形態 図１はこの発明の第１実施形態に係る多段型熱交換器を
示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は側面図である。この多段型熱交換器は、同じ寸
法形状の２台のＰＦ型熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２を用
い、これを多段に組み合わせて構成したものである。各
ＰＦ型熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の構成自体は従来と
同じであり、それぞれ、一対のヘッダーパイプ１，１
と、これらヘッダーパイプ１，１間に連結された複数の
偏平状の熱交換管２，２…と、熱交換管２，２間に配設
された熱交換用フィンであってヘッダーパイプとの間に
隙間５を残して配設された熱交換用フィン３とで構成さ
れ、これらは共にろう付けされている。また、熱交換用
フィン３の配設はヘッダーパイプ１の手前までに止めら
れ、図２に示すようにヘッダーパイプ１と熱交換用フィ
ン３は接触させずに両者間に距離Ｄを開け、隙間５を残
す配置にしている。
に基づいて説明する。 ◎第１実施形態 図１はこの発明の第１実施形態に係る多段型熱交換器を
示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は側面図である。この多段型熱交換器は、同じ寸
法形状の２台のＰＦ型熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２を用
い、これを多段に組み合わせて構成したものである。各
ＰＦ型熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の構成自体は従来と
同じであり、それぞれ、一対のヘッダーパイプ１，１
と、これらヘッダーパイプ１，１間に連結された複数の
偏平状の熱交換管２，２…と、熱交換管２，２間に配設
された熱交換用フィンであってヘッダーパイプとの間に
隙間５を残して配設された熱交換用フィン３とで構成さ
れ、これらは共にろう付けされている。また、熱交換用
フィン３の配設はヘッダーパイプ１の手前までに止めら
れ、図２に示すようにヘッダーパイプ１と熱交換用フィ
ン３は接触させずに両者間に距離Ｄを開け、隙間５を残
す配置にしている。
【００１４】しかし、従来と異なり、熱交換器ユニット
Ｕ１、Ｕ２は互いに重ね合わせられ、且つヘッダーパイ
プ１の外側方向、即ち熱交換器ユニットの幅方向にずら
されて配設されている。熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２を
このようにヘッダーパイプ１の存在する側に互いにずら
せて配設している点で、従来と異なる。そのずらせ量
は、隣り合う熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の一方Ｕ１に
おける熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１との間の隙
間５を、他方の熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイプ
１が覆うように、定められている。換言すれば、熱交換
器ユニットＵ２は、多段型熱交換器の奥行き方向に見
て、そのヘッダーパイプ１が熱交換器ユニットＵ１のヘ
ッダーパイプ１の半径以内に残るように、つまりヘッダ
ーパイプ１同士が部分的に重なるように、奥行き方向に
もずらされている。この奥行き方向のずらせ量は、この
実施形態の場合、熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイ
プ１が、熱交換器ユニットＵ１の熱交換用フィン３の側
部に接触するまで大きくずらせているが、熱交換器ユニ
ットＵ１の熱交換用フィン３の側部に接触する手前まで
となるように、熱交換器ユニットＵ２の熱交換器ユニッ
トＵ１に対する幅方向のずらし位置を止めておくことも
できる。
Ｕ１、Ｕ２は互いに重ね合わせられ、且つヘッダーパイ
プ１の外側方向、即ち熱交換器ユニットの幅方向にずら
されて配設されている。熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２を
このようにヘッダーパイプ１の存在する側に互いにずら
せて配設している点で、従来と異なる。そのずらせ量
は、隣り合う熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の一方Ｕ１に
おける熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１との間の隙
間５を、他方の熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイプ
１が覆うように、定められている。換言すれば、熱交換
器ユニットＵ２は、多段型熱交換器の奥行き方向に見
て、そのヘッダーパイプ１が熱交換器ユニットＵ１のヘ
ッダーパイプ１の半径以内に残るように、つまりヘッダ
ーパイプ１同士が部分的に重なるように、奥行き方向に
もずらされている。この奥行き方向のずらせ量は、この
実施形態の場合、熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイ
プ１が、熱交換器ユニットＵ１の熱交換用フィン３の側
部に接触するまで大きくずらせているが、熱交換器ユニ
ットＵ１の熱交換用フィン３の側部に接触する手前まで
となるように、熱交換器ユニットＵ２の熱交換器ユニッ
トＵ１に対する幅方向のずらし位置を止めておくことも
できる。
【００１５】この実施形態の場合、熱交換器ユニットＵ
１、Ｕ２は同じ寸法形状であるので、熱交換器ユニット
Ｕ１の一側（図１の左端側）における熱交換用フィン３
およびヘッダーパイプ１間の隙間５が、熱交換器ユニッ
トＵ２のヘッダーパイプ１（図１の左端側）で覆われる
ときは、同時に、熱交換器ユニットＵ２の他側（図１の
右端側）における熱交換用フィン３およびヘッダーパイ
プ１間の隙間５が、熱交換器ユニットＵ１のヘッダーパ
イプ１（図１の右端側）で覆われる状態となる。図２に
はこの図１の右端側の重なり状態を示してある。図２か
ら分かるように、隣の熱交換器ユニットＵ２に対して内
側にヘッダーパイプ１が位置している熱交換器ユニット
Ｕ１は、その熱交換用フィン３およびヘッダーパイプ１
間の隙間５上に、熱交換器ユニットＵ２の交換用フィン
３が位置する状態となる。
１、Ｕ２は同じ寸法形状であるので、熱交換器ユニット
Ｕ１の一側（図１の左端側）における熱交換用フィン３
およびヘッダーパイプ１間の隙間５が、熱交換器ユニッ
トＵ２のヘッダーパイプ１（図１の左端側）で覆われる
ときは、同時に、熱交換器ユニットＵ２の他側（図１の
右端側）における熱交換用フィン３およびヘッダーパイ
プ１間の隙間５が、熱交換器ユニットＵ１のヘッダーパ
イプ１（図１の右端側）で覆われる状態となる。図２に
はこの図１の右端側の重なり状態を示してある。図２か
ら分かるように、隣の熱交換器ユニットＵ２に対して内
側にヘッダーパイプ１が位置している熱交換器ユニット
Ｕ１は、その熱交換用フィン３およびヘッダーパイプ１
間の隙間５上に、熱交換器ユニットＵ２の交換用フィン
３が位置する状態となる。
【００１６】従って、熱交換器ユニットＵ１又はＵ２に
おける熱交換用フィン３およびヘッダーパイプ１間の隙
間５は、必ず隣りの熱交換器ユニットＵ２又はＵ１のヘ
ッダーパイプ１又は交換用フィン３で覆われて、風上か
ら風下にかけて相互に連通した連通部が形成されること
がなくなる。即ち、空気が熱交換器内を素通りするのが
防止され、空気は必ず交換用フィン３と接触して多段型
熱交換器を出るため、従来の真上に同じ位置関係で重ね
た多段型熱交換器に較べて熱交換率が向上する。
おける熱交換用フィン３およびヘッダーパイプ１間の隙
間５は、必ず隣りの熱交換器ユニットＵ２又はＵ１のヘ
ッダーパイプ１又は交換用フィン３で覆われて、風上か
ら風下にかけて相互に連通した連通部が形成されること
がなくなる。即ち、空気が熱交換器内を素通りするのが
防止され、空気は必ず交換用フィン３と接触して多段型
熱交換器を出るため、従来の真上に同じ位置関係で重ね
た多段型熱交換器に較べて熱交換率が向上する。
【００１７】図３に熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２のずら
せ量と多段型熱交換器の奥行き長さとの関係を示す。図
３（ａ）に示すように、熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２
は、その熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイプ１が、
熱交換器ユニットＵ１のヘッダーパイプ１の半径以内に
残るように幅方向位置がずらされているので、熱交換器
ユニットＵ１、Ｕ２の重なり方向（図３の上下方向）に
相互にヘッダーパイプ１が入り込んで重複した部分（長
さＬ３）が生まれ、その分だけ多段型熱交換器の奥行き
長さＬ２が小さくなる。即ち、図３（ｂ）に示す従来の
真上に重ねた多段型熱交換器の奥行き長さＬ１に較べ、
多段型熱交換器の奥行き長さＬ２が、Ｌ２＝Ｌ１−Ｌ３
だけ薄くなる。
せ量と多段型熱交換器の奥行き長さとの関係を示す。図
３（ａ）に示すように、熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２
は、その熱交換器ユニットＵ２のヘッダーパイプ１が、
熱交換器ユニットＵ１のヘッダーパイプ１の半径以内に
残るように幅方向位置がずらされているので、熱交換器
ユニットＵ１、Ｕ２の重なり方向（図３の上下方向）に
相互にヘッダーパイプ１が入り込んで重複した部分（長
さＬ３）が生まれ、その分だけ多段型熱交換器の奥行き
長さＬ２が小さくなる。即ち、図３（ｂ）に示す従来の
真上に重ねた多段型熱交換器の奥行き長さＬ１に較べ、
多段型熱交換器の奥行き長さＬ２が、Ｌ２＝Ｌ１−Ｌ３
だけ薄くなる。
【００１８】これは、１台目と２台目の熱交換器ユニッ
トＵ１、Ｕ２の相互の隙間（相互間隔距離Ｌ）が短くな
ることであって、１台目の熱交換器ユニットＵ１で熱交
換した空気が直ちに２台目の熱交換器ユニットＵ２で吸
い込まれるので、外気と無駄に熱交換するのが防止さ
れ、多段型熱交換器の性能向上に寄与する。
トＵ１、Ｕ２の相互の隙間（相互間隔距離Ｌ）が短くな
ることであって、１台目の熱交換器ユニットＵ１で熱交
換した空気が直ちに２台目の熱交換器ユニットＵ２で吸
い込まれるので、外気と無駄に熱交換するのが防止さ
れ、多段型熱交換器の性能向上に寄与する。
【００１９】上記実施形態では２台の熱交換器ユニット
Ｕ１、Ｕ２を用いているが、３台以上の熱交換器ユニッ
トを用いて、それらをほぼヘッダーパイプ１個分ずつず
らせながら、千鳥状又は階段状に配列することもでき
る。
Ｕ１、Ｕ２を用いているが、３台以上の熱交換器ユニッ
トを用いて、それらをほぼヘッダーパイプ１個分ずつず
らせながら、千鳥状又は階段状に配列することもでき
る。
【００２０】◎第２実施形態 図４（ａ），（ｂ）は、この発明の多段型熱交換器に係
る第２実施形態を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）
は平面図である。第２実施形態は、ヘッダーパイプ間隔
が異なる２種類の熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂを用いた
ものである。即ち、所定長さのヘッダーパイプ間隔を有
する第１の熱交換器ユニットＵａと、この第１の熱交換
器ユニットＵａよりもヘッダーパイプ間隔が短い第２の
熱交換器ユニットＵｂとを用意し、この第１の熱交換器
ユニットＵａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に
重ね合わせて２段に配置し、その隣り合う熱交換器ユニ
ットの相互において、第１の熱交換器ユニットＵａにお
ける熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１との間の隙間
５を、第２の熱交換器ユニットＵｂのヘッダーパイプ１
が覆うように、第１の熱交換器ユニットＵａと第２の熱
交換器ユニットＵｂとを重ね合わせて、多段型熱交換器
を構成したものである。
る第２実施形態を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）
は平面図である。第２実施形態は、ヘッダーパイプ間隔
が異なる２種類の熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂを用いた
ものである。即ち、所定長さのヘッダーパイプ間隔を有
する第１の熱交換器ユニットＵａと、この第１の熱交換
器ユニットＵａよりもヘッダーパイプ間隔が短い第２の
熱交換器ユニットＵｂとを用意し、この第１の熱交換器
ユニットＵａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に
重ね合わせて２段に配置し、その隣り合う熱交換器ユニ
ットの相互において、第１の熱交換器ユニットＵａにお
ける熱交換用フィン３とヘッダーパイプ１との間の隙間
５を、第２の熱交換器ユニットＵｂのヘッダーパイプ１
が覆うように、第１の熱交換器ユニットＵａと第２の熱
交換器ユニットＵｂとを重ね合わせて、多段型熱交換器
を構成したものである。
【００２１】なお、上記説明では、第１の熱交換器ユニ
ットＵａと第２の熱交換ユニットＵｂとを２段に重ねあ
わせた場合について述べたが、第１の熱交換器ユニット
Ｕａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に重ね合わ
せて２段以上に配置することもできる。例えば、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、第１の熱交換器ユニット
Ｕａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に重ね合わ
せて３段に配置することができる。
ットＵａと第２の熱交換ユニットＵｂとを２段に重ねあ
わせた場合について述べたが、第１の熱交換器ユニット
Ｕａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に重ね合わ
せて２段以上に配置することもできる。例えば、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、第１の熱交換器ユニット
Ｕａと第２の熱交換器ユニットＵｂとを交互に重ね合わ
せて３段に配置することができる。
【００２２】上記図４〜図５の実施形態における作用効
果も上記図１の場合と同じである。即ち、熱交換器ユニ
ットＵａ、Ｕｂの配置を、上記のようにヘッダーパイプ
１の外側方向つまり熱交換器ユニットの幅方向に、ヘッ
ダーパイプ１のほぼ１個分又はそれ以下の量でずらせた
構成とすることにより、風上側の熱交換器ユニットＵａ
で吸入した空気は、熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂ内の隙
間５を素通りして吹き出てしまうことなく、熱交換用フ
ィンの部分を必ず通過する配置になる。その結果、吸入
空気は熱交換用フィンの部分で熱交換して風下側の熱交
換器から吹き出されるようになり、多段型熱交換器の熱
交換率について性能の向上が図られる。
果も上記図１の場合と同じである。即ち、熱交換器ユニ
ットＵａ、Ｕｂの配置を、上記のようにヘッダーパイプ
１の外側方向つまり熱交換器ユニットの幅方向に、ヘッ
ダーパイプ１のほぼ１個分又はそれ以下の量でずらせた
構成とすることにより、風上側の熱交換器ユニットＵａ
で吸入した空気は、熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂ内の隙
間５を素通りして吹き出てしまうことなく、熱交換用フ
ィンの部分を必ず通過する配置になる。その結果、吸入
空気は熱交換用フィンの部分で熱交換して風下側の熱交
換器から吹き出されるようになり、多段型熱交換器の熱
交換率について性能の向上が図られる。
【００２３】上記図４の実施形態において組み合わせる
熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂは、コンデンサとコンデン
サのように同種の熱交換器であっても良いし、又はコン
デンサとラジエータのように異なる種類の熱交換器であ
っても良い。図６（ａ）に、相隣る第１の熱交換器ユニ
ットＵａと第２の熱交換器ユニットＵｂとにおいて、風
下側の第１の熱交換器ユニットＵａをラジエータとして
大きく構成し、風上側の第２の熱交換器ユニットＵｂを
コンデンサとして小さく構成した場合を示す。また図６
（ｂ）に、風下側の第１の熱交換器ユニットＵａをラジ
エータとして小さく構成し、風上側の第２の熱交換器ユ
ニットＵｂをコンデンサとして大きく構成した場合を示
す。
熱交換器ユニットＵａ、Ｕｂは、コンデンサとコンデン
サのように同種の熱交換器であっても良いし、又はコン
デンサとラジエータのように異なる種類の熱交換器であ
っても良い。図６（ａ）に、相隣る第１の熱交換器ユニ
ットＵａと第２の熱交換器ユニットＵｂとにおいて、風
下側の第１の熱交換器ユニットＵａをラジエータとして
大きく構成し、風上側の第２の熱交換器ユニットＵｂを
コンデンサとして小さく構成した場合を示す。また図６
（ｂ）に、風下側の第１の熱交換器ユニットＵａをラジ
エータとして小さく構成し、風上側の第２の熱交換器ユ
ニットＵｂをコンデンサとして大きく構成した場合を示
す。
【００２４】
【実施例】次に、この発明の多段型熱交換器の実験結果
について説明する。上記第１実施形態における多段熱交
換器の供試体を次のように構成し、隙間５の連通部分を
無くした場合、多段熱交換器の性能である熱交換率が向
上することを確認した。 ＜供試体の熱交換器ユニット＞ 熱交換器ユニットＵ１，Ｕ２の有効幅：３００ｍｍ、 熱交換管の本数：２０本、 熱交換管のピッチ：９.８３ｍｍ、 熱交換管：１.９３ｍｍ（厚さｔ）×１８.８ｍｍ（幅
ｗ）、 ヘッダーパイプ１の外径：φ２２.２ｍｍ、 熱交換用フィンの本数：２１本、 熱交換用フィンの高さ：７.９２ｍｍ（高さｈ）×０.１
（厚さｔ）、 熱交換用フィンのピッチ：１.４ｍｍ。
について説明する。上記第１実施形態における多段熱交
換器の供試体を次のように構成し、隙間５の連通部分を
無くした場合、多段熱交換器の性能である熱交換率が向
上することを確認した。 ＜供試体の熱交換器ユニット＞ 熱交換器ユニットＵ１，Ｕ２の有効幅：３００ｍｍ、 熱交換管の本数：２０本、 熱交換管のピッチ：９.８３ｍｍ、 熱交換管：１.９３ｍｍ（厚さｔ）×１８.８ｍｍ（幅
ｗ）、 ヘッダーパイプ１の外径：φ２２.２ｍｍ、 熱交換用フィンの本数：２１本、 熱交換用フィンの高さ：７.９２ｍｍ（高さｈ）×０.１
（厚さｔ）、 熱交換用フィンのピッチ：１.４ｍｍ。
【００２５】なお、熱交換用フィン３の本数が２１本で
あり、熱交換管本数の２０本より多いのは、熱交換管２
の外側にも熱交換用フィン３を設ける構成としたためで
ある。
あり、熱交換管本数の２０本より多いのは、熱交換管２
の外側にも熱交換用フィン３を設ける構成としたためで
ある。
【００２６】上記熱交換器ユニットＵ１，Ｕ２のずらせ
量は、熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の相互間隔距離Ｌ
（図３参照）が１.７ｍｍとなるようにした。 ＜測定条件＞性能（熱交換率）の測定条件は次の通りと
した。
量は、熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の相互間隔距離Ｌ
（図３参照）が１.７ｍｍとなるようにした。 ＜測定条件＞性能（熱交換率）の測定条件は次の通りと
した。
【００２７】 過熱度：２５℃、 過冷度：５℃、 平均凝縮圧力：１５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、 吸い込み空気温度：３５℃、 吸い込み風速：４.５ｍ／ｓｅｃ、 冷媒：Ｒ１３４ａ 表１にこの結果を示す。表１は、１台目と２台目の熱交
換器ユニットの相互間隔距離Ｌを狭めた場合に、多段熱
交換器の熱交換率がどのように向上して行くかを示して
いる。なお、熱交換率は、比較のため、従来の構成（図
３（ｂ））の多段熱交換器の間隔距離Ｌ（Ｌ＝３.４ｍ
ｍ）のときの熱交換率を指数１００として示した。
換器ユニットの相互間隔距離Ｌを狭めた場合に、多段熱
交換器の熱交換率がどのように向上して行くかを示して
いる。なお、熱交換率は、比較のため、従来の構成（図
３（ｂ））の多段熱交換器の間隔距離Ｌ（Ｌ＝３.４ｍ
ｍ）のときの熱交換率を指数１００として示した。
【００２８】
【表１】 上記実験の結果、熱交換器ユニットＵ１、Ｕ２の幅方向
のずらせ量が多くなり、これに伴って熱交換器ユニット
の相互間隔距離Ｌが小さくなるにつれ、熱交換率が向上
して行くことが分かる。この実施例の場合、熱交換器ユ
ニットの相互間隔距離Ｌ（図３参照）が１.７ｍｍであ
り、従来の熱交換器ユニット相互間隔距離Ｌが３.４ｍ
ｍのときに較べると、１００.５％に熱交換率の向上が
図られている。
のずらせ量が多くなり、これに伴って熱交換器ユニット
の相互間隔距離Ｌが小さくなるにつれ、熱交換率が向上
して行くことが分かる。この実施例の場合、熱交換器ユ
ニットの相互間隔距離Ｌ（図３参照）が１.７ｍｍであ
り、従来の熱交換器ユニット相互間隔距離Ｌが３.４ｍ
ｍのときに較べると、１００.５％に熱交換率の向上が
図られている。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１〜４に
記載の発明によれば、パラレルフロー（ＰＦ）型熱交換
器ユニットを２台以上組み合わせた多段型熱交換器にお
いて、風上側、風下側の各熱交換器ユニットをそのヘッ
ダーパイプの存在する幅方向に位置関係をずらして配置
することにより、上記隙間部が風上から風下にかけて連
通しないようにしているので、空気が熱交換器内を素通
りするのを防止することができる。
記載の発明によれば、パラレルフロー（ＰＦ）型熱交換
器ユニットを２台以上組み合わせた多段型熱交換器にお
いて、風上側、風下側の各熱交換器ユニットをそのヘッ
ダーパイプの存在する幅方向に位置関係をずらして配置
することにより、上記隙間部が風上から風下にかけて連
通しないようにしているので、空気が熱交換器内を素通
りするのを防止することができる。
【００３０】また、熱交換器ユニットの幅方向の位置関
係をずらして配置することで、ヘッダーパイプとヘッダ
ーパイプが水平方向で干渉することを避けることができ
るので、２台以上の熱交換器ユニットを組み合わせた多
段型熱交換器の奥行きを薄くすることが可能である。こ
れは、１台目と２台目の熱交換器ユニットの隙間が短く
なることを意味するものであって、１台目の熱交換器ユ
ニットで熱交換した空気が直ちに２台目の熱交換器ユニ
ットで吸い込まれる結果、外気と無駄に熱交換するのが
防止され、多段型熱交換器の熱交換率の性能向上に寄与
する。
係をずらして配置することで、ヘッダーパイプとヘッダ
ーパイプが水平方向で干渉することを避けることができ
るので、２台以上の熱交換器ユニットを組み合わせた多
段型熱交換器の奥行きを薄くすることが可能である。こ
れは、１台目と２台目の熱交換器ユニットの隙間が短く
なることを意味するものであって、１台目の熱交換器ユ
ニットで熱交換した空気が直ちに２台目の熱交換器ユニ
ットで吸い込まれる結果、外気と無駄に熱交換するのが
防止され、多段型熱交換器の熱交換率の性能向上に寄与
する。
【図１】この発明の第１実施形態に係る多段型熱交換器
を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面
図、（ｃ）は側面図である。
を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面
図、（ｃ）は側面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態における１台目と２
台目の熱交換器ユニットの相対位置関係を示した図であ
る。
台目の熱交換器ユニットの相対位置関係を示した図であ
る。
【図３】多段型熱交換器の奥行き長さの変化を示した図
であり、（ａ）はこの発明の第１の実施形態における多
段型熱交換器の場合を示した図、（ｂ）は従来の多段型
熱交換器の場合を示した図である。
であり、（ａ）はこの発明の第１の実施形態における多
段型熱交換器の場合を示した図、（ｂ）は従来の多段型
熱交換器の場合を示した図である。
【図４】この発明の第２実施形態に係る多段型熱交換器
を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図
である。
を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図
である。
【図５】この発明の第３実施形態に係る多段型熱交換器
の変形例を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）
は平面図である。
の変形例を示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）
は平面図である。
【図６】この発明の第２実施形態の応用例を示したもの
で、相隣るラジエータとコンデンサのうち、（ａ）は風
下側のラジエータを大きくした場合を、また（ｂ）は風
上側のコンデンを大きくした場合を示す図である。
で、相隣るラジエータとコンデンサのうち、（ａ）は風
下側のラジエータを大きくした場合を、また（ｂ）は風
上側のコンデンを大きくした場合を示す図である。
【図７】従来のＰＦ型熱交換器を示した正面図である。
【図８】従来のヘッダーパイプと熱交換管との連結状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図９】従来のＰＦ型熱交換器を示したもので、（ａ）
はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図であ
る。
はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図であ
る。
【図１０】従来のＰＦ型熱交換器の一部を示した図であ
る。
る。
【図１１】従来の多段型熱交換器を示したもので、
（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図
である。
（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図
である。
１ ヘッダーパイプ ２ 偏平状の熱交換管 ３ 熱交換用フィン ４ 熱交換管挿入用孔 ５ 隙間 Ｄ 隙間の距離 Ｕ１、Ｕ２ 熱交換器ユニット Ｕａ，Ｕｂ 第１の熱交換器ユニット
Claims (4)
- 【請求項１】一対のヘッダーパイプと、これらヘッダー
パイプ間に連結される複数の偏平状の熱交換管と、熱交
換管間に配設された熱交換用フィンであって、ヘッダー
パイプとの間に隙間を残して配設された熱交換用フィン
とで熱交換器ユニットを構成し、この熱交換器ユニット
を２台以上多段に組み合わせた多段型熱交換器におい
て、 隣り合う熱交換器ユニットの一方における熱交換用フィ
ンとヘッダーパイプとの間の隙間を、他方の熱交換器ユ
ニットのヘッダーパイプが覆うように、各熱交換器ユニ
ットを重ね合わせたことを特徴とする多段型熱交換器。 - 【請求項２】上記多段型熱交換器の各熱交換器ユニット
に同一寸法形状のものを使用したことを特徴とする請求
項１記載の多段型熱交換器。 - 【請求項３】上記多段型熱交換器の他方の熱交換器ユニ
ットとして、上記一方の熱交換器ユニットのヘッダーパ
イプ間隔よりもヘッダーパイプ間隔の短い熱交換器ユニ
ットを用い、上記一方の熱交換器ユニットのヘッダーパ
イプ間に上記隙間を覆って上記他方の熱交換器ユニット
のヘッダーパイプが位置するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の多段型熱交換器。 - 【請求項４】一対のヘッダーパイプと、これらヘッダー
パイプ間に連結される複数の偏平状の熱交換管と、熱交
換管間に配設された熱交換用フィンであって、ヘッダー
パイプとの間に隙間を残して配設された熱交換用フィン
とで熱交換器ユニットを構成し、この熱交換器ユニット
を２台以上多段に組み合わせた多段型熱交換器におい
て、 上記熱交換器ユニットとして、所定長さのヘッダーパイ
プ間隔を有する第１の熱交換器ユニットと、該第１の熱
交換器ユニットよりもヘッダーパイプ間隔が短い第２の
熱交換器ユニットとを具備し、 上記第１の熱交換器ユニットと第２の熱交換器ユニット
とを交互に重ね合わせて２段以上に配置し、その隣り合
う熱交換器ユニットの相互において、第１の熱交換器ユ
ニットにおける熱交換用フィンとヘッダーパイプとの間
の隙間を、第２の熱交換器ユニットのヘッダーパイプが
覆うように、第１の熱交換器ユニットと第２の熱交換器
ユニットとを重ね合わせたことを特徴とする多段型熱交
換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08927098A JP3991433B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 多段型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08927098A JP3991433B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 多段型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264688A true JPH11264688A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3991433B2 JP3991433B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=13966067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08927098A Expired - Fee Related JP3991433B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 多段型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3991433B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2871876A1 (fr) * | 2004-06-21 | 2005-12-23 | Valeo Climatisation Sa | Dispositif d'echange de chaleur a plusieurs rangees de tubes, en particulier pour vehicules automobiles |
| WO2006087201A1 (de) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Behr Gmbh & Co. Kg | Kasten zur aufnahme eines fluids für einen wärmeübertrager, wärmeübertrager, insbesondere für eine wärmeübertragereinheit, wärmeübertragereinheit, insbesondere in ausführung als monoblock |
| US7178579B2 (en) * | 2003-11-26 | 2007-02-20 | Proliance International Inc. | Heat exchanger package with split charge air cooler |
| US7228885B2 (en) | 2003-11-26 | 2007-06-12 | Proliance International, Inc. | Heat exchanger package with split radiator and split charge air cooler |
| US7464700B2 (en) | 2006-03-03 | 2008-12-16 | Proliance International Inc. | Method for cooling an internal combustion engine having exhaust gas recirculation and charge air cooling |
| JPWO2020100897A1 (ja) * | 2018-11-12 | 2021-06-10 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び熱交換器の製造方法 |
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| JPH0384395A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-09 | Showa Alum Corp | 複式熱交換器 |
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| JPH09210591A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-12 | Denso Corp | 異種コア一体型熱交換器 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP08927098A patent/JP3991433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3991433B2 (ja) | 2007-10-17 |
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Legal Events
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