JPH02171591A - 積層形熱交換器 - Google Patents
積層形熱交換器Info
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- JPH02171591A JPH02171591A JP32586888A JP32586888A JPH02171591A JP H02171591 A JPH02171591 A JP H02171591A JP 32586888 A JP32586888 A JP 32586888A JP 32586888 A JP32586888 A JP 32586888A JP H02171591 A JPH02171591 A JP H02171591A
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 38
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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
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
-
- 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
- F28D1/03—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 plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D1/0333—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
- F28D1/0341—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
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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に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に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６３−２１４９５号に記載のように突出したリブ
を残して冷媒流路となるべきＵ字形の浅いくぼみ部を有
する２枚の伝熱管板を突出したリブがＸ字形に交差する
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、Ｕ字形くぼみ部の中間部には突出
するように形成された流路仕切り部が設けられている。
特開昭６３−２１４９５号に記載のように突出したリブ
を残して冷媒流路となるべきＵ字形の浅いくぼみ部を有
する２枚の伝熱管板を突出したリブがＸ字形に交差する
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、Ｕ字形くぼみ部の中間部には突出
するように形成された流路仕切り部が設けられている。
Ｕ字形流路の両端部には隣接する伝熱管を連通ずるよう
に冷媒入口、出口タンク部が設けられている。タンク部
を介して空気−ド流側流路に流入した冷媒は空気と熱交
換しながら偏平伝熱管内を出口に向って流れ、流路屈曲
部でＵターンして空気上流側流路に至る。ここで、伝熱
管の外側の空気温度は上流側から下流側に向うに従って
しだいに低下するため、空気流方向に沿う伝熱管断面内
の熱負荷は空気流入端側（空気最上流側）が最も太きｂ
）。
に冷媒入口、出口タンク部が設けられている。タンク部
を介して空気−ド流側流路に流入した冷媒は空気と熱交
換しながら偏平伝熱管内を出口に向って流れ、流路屈曲
部でＵターンして空気上流側流路に至る。ここで、伝熱
管の外側の空気温度は上流側から下流側に向うに従って
しだいに低下するため、空気流方向に沿う伝熱管断面内
の熱負荷は空気流入端側（空気最上流側）が最も太きｂ
）。
（発明が解決しようとする課題〕
ところが、従来の熱交換器では、突出したリブを流路全
体にわたり単にＸ字形に交差した構成としているため、
ジグザグに形成された冷媒流路の流路抵抗が、全体とし
て流路断面に沿って略均−になっており、管内を流れる
冷媒の流量もほぼ一様である。このため、熱負荷の大き
い空気流入端側では冷媒が不足し、冷媒流路の大部分が
熱伝導率の患いガス冷媒域になってしまい、蒸発器の熱
交換効率が低下するという問題があった。
体にわたり単にＸ字形に交差した構成としているため、
ジグザグに形成された冷媒流路の流路抵抗が、全体とし
て流路断面に沿って略均−になっており、管内を流れる
冷媒の流量もほぼ一様である。このため、熱負荷の大き
い空気流入端側では冷媒が不足し、冷媒流路の大部分が
熱伝導率の患いガス冷媒域になってしまい、蒸発器の熱
交換効率が低下するという問題があった。
本発明の目的は、空気流入端側高熱負荷部の冷媒不足に
よる性能低下を防ぐため、空気最上流側により多くの冷
媒が流れるような伝熱管構造の積層形態交換器を提供す
ることにある。
よる性能低下を防ぐため、空気最上流側により多くの冷
媒が流れるような伝熱管構造の積層形態交換器を提供す
ることにある。
上記目的を達成するために本発明は、多数の突起リブを
残して冷媒流路となるくぼみ部を設けた２枚の伝熱管板
を組合わせて形成される偏平伝熱管の両端部に冷媒の入
口と出口を設け、隣接する該偏平伝熱管の人口と出口が
それぞれ連通ずるように偏平伝熱管と伝熱フィンとを交
互に多数積層してなる積層形態交換器において、偏平伝
熱管の空気最上流側に位置する突起リブを、冷媒流れ方
向に対するリブの角度が他の突起リブより小さく。
残して冷媒流路となるくぼみ部を設けた２枚の伝熱管板
を組合わせて形成される偏平伝熱管の両端部に冷媒の入
口と出口を設け、隣接する該偏平伝熱管の人口と出口が
それぞれ連通ずるように偏平伝熱管と伝熱フィンとを交
互に多数積層してなる積層形態交換器において、偏平伝
熱管の空気最上流側に位置する突起リブを、冷媒流れ方
向に対するリブの角度が他の突起リブより小さく。
冷媒流れ方向と略平行になるように設けたことを特徴と
する。
する。
Ｕ字形冷媒流路を持つ各偏平伝熱管の空気下流側の冷媒
流路を出口側に向って流れる冷媒は、流路屈曲部に達す
ると流れ方向を反転させ空気上流側の冷媒流路に至る。
流路を出口側に向って流れる冷媒は、流路屈曲部に達す
ると流れ方向を反転させ空気上流側の冷媒流路に至る。
空気上流側では、下流側に比べて冷媒の蒸発温度と被冷
却空気の温度との差が大きいため液冷媒の蒸発が促進さ
れ、伝熱管出口では全て蒸発気化してガス冷媒となって
熱交換器より流出する。ここで空気上流側冷媒流路での
空気流方向の熱負荷についてみると、空気流入端で空気
温度と冷媒蒸発温度との差が最も大きく、流れ方向に沿
って以後徐々に小さくなり、熱負荷も温度差に比例して
同様に変化する。したがって、伝熱管流路断面のうち空
気流入側に近い流路断面部を流れる冷媒の蒸発作用を著
しく、従来の熱交換器のように流路断面に沿って冷媒流
量が一様となっている場合には、空気上流側冷媒流路内
の大部分が熱伝達率が悪く熱交換に寄与しない蒸発した
ガス冷媒域となってしまい、熱交換効率が悪化するが、
本発明による熱交換器では、冷媒２１１！路内に突出す
るように設けられた突起リブの冷媒流れ方向に対する角
度を、空気最上流側では流れに略平行（角度０’）とな
るように小さくし、空気下流側に位置する突起リブの角
度は空気最上流側より大きくすることによって空気最上
流側の流路抵抗を相対的に小さくシ、冷媒が流れ易くし
であるので、熱負荷に見合って空気最上流側には冷媒が
多く流れる。その結果、熱交換に寄与しないガス冷媒が
占める１ｍ積割が少なくなり、熱交換効率が改善され、
冷房能力が向上する。また、空気最上流側は伝熱管の壁
温度が高く冷凍機油の粘度が低下することと相俟って、
冷媒による油の搬出作用も大幅に改善され、油戻りの良
好な蒸発器が得られる。
却空気の温度との差が大きいため液冷媒の蒸発が促進さ
れ、伝熱管出口では全て蒸発気化してガス冷媒となって
熱交換器より流出する。ここで空気上流側冷媒流路での
空気流方向の熱負荷についてみると、空気流入端で空気
温度と冷媒蒸発温度との差が最も大きく、流れ方向に沿
って以後徐々に小さくなり、熱負荷も温度差に比例して
同様に変化する。したがって、伝熱管流路断面のうち空
気流入側に近い流路断面部を流れる冷媒の蒸発作用を著
しく、従来の熱交換器のように流路断面に沿って冷媒流
量が一様となっている場合には、空気上流側冷媒流路内
の大部分が熱伝達率が悪く熱交換に寄与しない蒸発した
ガス冷媒域となってしまい、熱交換効率が悪化するが、
本発明による熱交換器では、冷媒２１１！路内に突出す
るように設けられた突起リブの冷媒流れ方向に対する角
度を、空気最上流側では流れに略平行（角度０’）とな
るように小さくし、空気下流側に位置する突起リブの角
度は空気最上流側より大きくすることによって空気最上
流側の流路抵抗を相対的に小さくシ、冷媒が流れ易くし
であるので、熱負荷に見合って空気最上流側には冷媒が
多く流れる。その結果、熱交換に寄与しないガス冷媒が
占める１ｍ積割が少なくなり、熱交換効率が改善され、
冷房能力が向上する。また、空気最上流側は伝熱管の壁
温度が高く冷凍機油の粘度が低下することと相俟って、
冷媒による油の搬出作用も大幅に改善され、油戻りの良
好な蒸発器が得られる。
以下本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明する
。
。
第１図は本発明に係る積層形態交換器の偏平伝熱管４を
構成する伝熱管板４ａの平面図、第２図は第１図のｎ−
ｎ断面図、第３図は同ｎ＋ −ｔｏ １９（面図、第４
図は同ＩＶ −ＩＶ断血図、第５図は同■−■断面図で
ある。伝熱管板４ａは、密閉された流路を形成するため
の接合リブ部１１を素材平板の全周にわたって残して、
所定の方向に整列した突起リブａ、ｂを設けた冷媒流路
となるべきＵ字形のくぼみ部９を押し出し成形し、さら
にこれにより深くムロタンク部２．出ロタンク部３を押
し出して形成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１１に連なる流路仕切り部１０が設けら
れ、流路仕切り部１０を挾んで空気上流側及び下流側流
路９ａ、９ｂの大部分には、冷媒流れ方向に対して迎え
角を持つように所定の角度で整列した突起リブａが設け
られ、空気上流側流路９ａの空気最上流側の部分には冷
媒の流れ方向に対して略平行となるように突起リブｂが
設けられている。Ｕ字形流路の人口、出口タンク部２，
３にはそれぞれ、冷媒流路に連なる連通孔６ａ。
構成する伝熱管板４ａの平面図、第２図は第１図のｎ−
ｎ断面図、第３図は同ｎ＋ −ｔｏ １９（面図、第４
図は同ＩＶ −ＩＶ断血図、第５図は同■−■断面図で
ある。伝熱管板４ａは、密閉された流路を形成するため
の接合リブ部１１を素材平板の全周にわたって残して、
所定の方向に整列した突起リブａ、ｂを設けた冷媒流路
となるべきＵ字形のくぼみ部９を押し出し成形し、さら
にこれにより深くムロタンク部２．出ロタンク部３を押
し出して形成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１１に連なる流路仕切り部１０が設けら
れ、流路仕切り部１０を挾んで空気上流側及び下流側流
路９ａ、９ｂの大部分には、冷媒流れ方向に対して迎え
角を持つように所定の角度で整列した突起リブａが設け
られ、空気上流側流路９ａの空気最上流側の部分には冷
媒の流れ方向に対して略平行となるように突起リブｂが
設けられている。Ｕ字形流路の人口、出口タンク部２，
３にはそれぞれ、冷媒流路に連なる連通孔６ａ。
７ａが打ち抜かれており、タンク部の反対側端部には、
組立て時に偏平伝熱管４の間隔を保つための抜り返し部
１２設けられている。
組立て時に偏平伝熱管４の間隔を保つための抜り返し部
１２設けられている。
伝熱管板４ａに組合わされる伝熱管板４ｂも上記と同様
に形成されている。ただし、伝熱管板４ａ、４ｂの突起
リブａは互にＸ字形に交差するように設けられ、突起リ
ブｂは互に一致するように設けられている。
に形成されている。ただし、伝熱管板４ａ、４ｂの突起
リブａは互にＸ字形に交差するように設けられ、突起リ
ブｂは互に一致するように設けられている。
第６図は本発明に係る積層形無交換器の全体構成を示す
、入ロタンク部２．出ロタンク部３が各６連通口６ａ、
７ａを介して連通ずるように、伝熱管板４ａ、４ｂを交
互に積層して入口タンク群２、出口タンク群３に連通し
たＵ字形流路を持つ複数の偏平伝熱管４を構成し、該偏
平伝熱管４の間にできる空間部に被冷却空気側伝熱フィ
ン５を介挿固着した構造となっている。被冷却空気Ａの
下流側には入口タンク群２に連通ずる入口バイブ６が、
上流側には出口タンク群３に連通ずる出口バイブ７がそ
れぞれ接続されている。
、入ロタンク部２．出ロタンク部３が各６連通口６ａ、
７ａを介して連通ずるように、伝熱管板４ａ、４ｂを交
互に積層して入口タンク群２、出口タンク群３に連通し
たＵ字形流路を持つ複数の偏平伝熱管４を構成し、該偏
平伝熱管４の間にできる空間部に被冷却空気側伝熱フィ
ン５を介挿固着した構造となっている。被冷却空気Ａの
下流側には入口タンク群２に連通ずる入口バイブ６が、
上流側には出口タンク群３に連通ずる出口バイブ７がそ
れぞれ接続されている。
入口バイブ６より流入した冷媒は、空気下流側に位置す
る入口タンク部２を介してＵ字形流路を持つ偏平伝熱管
４内に略均−に分配される。偏平伝熱管４内に流入した
冷媒は、下流側空気と熱交換し、液冷媒が蒸発しなから
Ｘ字形リブ構造の空気下流側流路９ｂ内を流下し、最下
端部でＵターンして空気上流側流路９ａ内に到る。空気
上流側流路９ａは、流路仕切り部１０により空気下流側
流路９ｂと仕切られている。空気上流側流路９ａ内には
、空気最上流側に冷媒流れ方向と略平行な突起リブｂが
設けられ、リブｂの空気下流側にはＸ字形に交差するよ
うに突起リブａが設けられており、空気下流側の流路抵
抗に比べて空気上流側の流路抵抗が低くなるような構成
となっている。
る入口タンク部２を介してＵ字形流路を持つ偏平伝熱管
４内に略均−に分配される。偏平伝熱管４内に流入した
冷媒は、下流側空気と熱交換し、液冷媒が蒸発しなから
Ｘ字形リブ構造の空気下流側流路９ｂ内を流下し、最下
端部でＵターンして空気上流側流路９ａ内に到る。空気
上流側流路９ａは、流路仕切り部１０により空気下流側
流路９ｂと仕切られている。空気上流側流路９ａ内には
、空気最上流側に冷媒流れ方向と略平行な突起リブｂが
設けられ、リブｂの空気下流側にはＸ字形に交差するよ
うに突起リブａが設けられており、空気下流側の流路抵
抗に比べて空気上流側の流路抵抗が低くなるような構成
となっている。
このため、空気上流側流路９ａ内の冷媒は流れに略平行
な突起リブｂを持つ空気最上流側で多く流れ、Ｘ字形リ
プａを持つ空気下流側で少なく流れる。結果として、冷
媒と空気との温度差が大きく熱負荷が大きいために多く
冷媒を流したい空気最上流側には冷媒がたくさく流れる
ので、従来品に比べて冷房能力が大幅に向上する。また
、空気最上流側は、流入する空気の湿度が高く、熱負荷
も大きいので、冷媒蒸発温度と伝熱管温度との差が大き
く、管壁温度が高い、このため、管壁に付着する冷凍機
油の粘度が大幅に低下し流れ易くなり。
な突起リブｂを持つ空気最上流側で多く流れ、Ｘ字形リ
プａを持つ空気下流側で少なく流れる。結果として、冷
媒と空気との温度差が大きく熱負荷が大きいために多く
冷媒を流したい空気最上流側には冷媒がたくさく流れる
ので、従来品に比べて冷房能力が大幅に向上する。また
、空気最上流側は、流入する空気の湿度が高く、熱負荷
も大きいので、冷媒蒸発温度と伝熱管温度との差が大き
く、管壁温度が高い、このため、管壁に付着する冷凍機
油の粘度が大幅に低下し流れ易くなり。
冷媒流量が多くて流速が速いことと相俟って、蒸発器内
の冷凍機油の排出作用も大幅に改善される。
の冷凍機油の排出作用も大幅に改善される。
以上述べたように本発明によれば、Ｕ字形流路を持つ偏
平伝熱管の空気最上流側に位置する突起リブを、冷媒流
れ方向に対するリブの角度が他の突起リブより小さく、
冷媒流れ方向と略平行となるように設けたことにより、
熱負荷が大きく、管壁温度も高い空気最上流側に冷媒を
多く流すことができるので、冷房能力を大幅に向上でき
るとともに、蒸発器内の冷凍機油の排出作用も大幅に改
善することができるという効果がある。
平伝熱管の空気最上流側に位置する突起リブを、冷媒流
れ方向に対するリブの角度が他の突起リブより小さく、
冷媒流れ方向と略平行となるように設けたことにより、
熱負荷が大きく、管壁温度も高い空気最上流側に冷媒を
多く流すことができるので、冷房能力を大幅に向上でき
るとともに、蒸発器内の冷凍機油の排出作用も大幅に改
善することができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係る偏平伝熱管板の平面図
、第２図は第１図の■−■断面図、第３図は同ａｔ−ｔ
ｎ断面図、第４図は同ＩＶ −ＩＶ断面図、第５図は同
ｖ−■断面図、第６図は本発明の一実施例に係る積層形
無交換器の全体構成を示す斜視図である。 ４・・・偏平伝熱管、４ａ、４ｂ・・・伝熱管板、Ａ・
・・空気流、ａ・・・Ｘ字形突起リブ、ｂ・・・冷媒流
れ方向に略平行な突起リブ、５・・・伝熱フィン、６ａ
、７ａ・・・入口、出口連通孔、９・・・くぼみ部。 茅 圀 華２図 第 図 図 第 閉
、第２図は第１図の■−■断面図、第３図は同ａｔ−ｔ
ｎ断面図、第４図は同ＩＶ −ＩＶ断面図、第５図は同
ｖ−■断面図、第６図は本発明の一実施例に係る積層形
無交換器の全体構成を示す斜視図である。 ４・・・偏平伝熱管、４ａ、４ｂ・・・伝熱管板、Ａ・
・・空気流、ａ・・・Ｘ字形突起リブ、ｂ・・・冷媒流
れ方向に略平行な突起リブ、５・・・伝熱フィン、６ａ
、７ａ・・・入口、出口連通孔、９・・・くぼみ部。 茅 圀 華２図 第 図 図 第 閉
Claims (1)
- １．多数の突起リブを残して冷媒流路となるくぼみ部を
設けた２枚の伝熱管板を組合わせて形成される偏平伝熱
管の両端部に冷媒の入口と出口を設け、隣接する該偏平
伝熱管の入口と出口がそれぞれ連通するように偏平伝熱
管と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、偏平伝熱管の空気最上流側に位置する突
起リブを、冷媒流れ方向に対するリブの角度が他の突起
リブより小さく、冷媒流れ方向と略平行になるように設
け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 |
|---|---|---|---|
| JP32586888A JPH02171591A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 積層形熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32586888A JPH02171591A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 積層形熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171591A true JPH02171591A (ja) | 1990-07-03 |
Family
ID=18181515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32586888A Pending JPH02171591A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 積層形熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02171591A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620047A (en) * | 1994-11-04 | 1997-04-15 | Zexel Corporation | Laminated heat exchanger |
| US5735343A (en) * | 1995-12-20 | 1998-04-07 | Denso Corporation | Refrigerant evaporator |
| EP1231446A2 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Calsonic Kansei Corporation | Heat exchanger for fuel cell system |
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