JPS59225293A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS59225293A JPS59225293A JP10207683A JP10207683A JPS59225293A JP S59225293 A JPS59225293 A JP S59225293A JP 10207683 A JP10207683 A JP 10207683A JP 10207683 A JP10207683 A JP 10207683A JP S59225293 A JPS59225293 A JP S59225293A
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- holes
- heat exchanger
- heat
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/10—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by imparting a pulsating motion to the flow, e.g. by sonic vibration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- 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
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
- F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
- F28F2009/224—Longitudinal partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
- F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
- F28F2009/226—Transversal partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/28—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise
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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)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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、エンジン等の排ガスからの熱回収装置に利用
される熱交換器に関するものである。
される熱交換器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、省エネルギー動向を反映し、エンジン等の熱源か
ら排ガス熱をも回収することにより、総合エネルギー効
率を高めようとするシステムが考えられており、このシ
ステムは第1図に示すように排熱を熱交換器1で回収し
、マフラ2を通して排出するものである。ところが、こ
のようなシステムでは、エンジン3からの排熱回収を行
なう糺交換器1と、マフラ2は分離して設けられている
だめ、システムとして複雑になるだけでなく、マフラ2
からの透過音が大きく、これを抑えるためにマフラ2が
大きくなってしまうという欠点があった。まだ、従来の
排熱回収用の熱交換器としては、第2図および第3図に
示すようなフィンタイプやプレート式のものが多い。こ
れらの形式では排熱回収の効率を上げようとすると排ガ
スが凝縮し、フィン表面やプレート表面の腐食が進行さ
れ、フィンタイプではフィン板厚が薄いために顕著に熱
交換特性が低下したり、プレート式ではプレート空間に
凝縮水が堆積し、一層、腐食を進行させる等の問題点が
あった。さらに、プレート式についてはプレート空間で
排ガス流の急縮小が成され、若干の減音効果は期待され
るが急縮小の割合を大きくできないため、その効果は小
さいものであり。
ら排ガス熱をも回収することにより、総合エネルギー効
率を高めようとするシステムが考えられており、このシ
ステムは第1図に示すように排熱を熱交換器1で回収し
、マフラ2を通して排出するものである。ところが、こ
のようなシステムでは、エンジン3からの排熱回収を行
なう糺交換器1と、マフラ2は分離して設けられている
だめ、システムとして複雑になるだけでなく、マフラ2
からの透過音が大きく、これを抑えるためにマフラ2が
大きくなってしまうという欠点があった。まだ、従来の
排熱回収用の熱交換器としては、第2図および第3図に
示すようなフィンタイプやプレート式のものが多い。こ
れらの形式では排熱回収の効率を上げようとすると排ガ
スが凝縮し、フィン表面やプレート表面の腐食が進行さ
れ、フィンタイプではフィン板厚が薄いために顕著に熱
交換特性が低下したり、プレート式ではプレート空間に
凝縮水が堆積し、一層、腐食を進行させる等の問題点が
あった。さらに、プレート式についてはプレート空間で
排ガス流の急縮小が成され、若干の減音効果は期待され
るが急縮小の割合を大きくできないため、その効果は小
さいものであり。
た。
発明の目的
本発明は従来の問題点に鑑み、低騒音、高効率のマフラ
一体型排ガス熱交換器を提供することを目的とする。
一体型排ガス熱交換器を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、被加熱流体の入った氷室の内部に排ガス空間
を設け、その排ガス空間を穴を設けていない仕切板と複
数の穴を有する仕切板で交互に分割し、さらに、円周方
向に複数の穴を設けた排ガスパイプを、これら2種の仕
切板に対し、貫通させた熱交換器であシ、排ガス空間内
には被加熱流体を5通過させる伝熱管を設けている。
を設け、その排ガス空間を穴を設けていない仕切板と複
数の穴を有する仕切板で交互に分割し、さらに、円周方
向に複数の穴を設けた排ガスパイプを、これら2種の仕
切板に対し、貫通させた熱交換器であシ、排ガス空間内
には被加熱流体を5通過させる伝熱管を設けている。
実施例の説明
以下、図面を用いて具体的説明を行なう。
第4図は本発明の熱交換器の一実施例を示すもの。
であり、熱交換器は水室4.排ガス空間5.ヘッダー6
.7から構成されており、排ガス空間5は穴を設けてい
ない存切板(ム)8と複数の穴を有する仕切板(B)9
で交互に分割され、さらに、仕切板(ム)8、仕切板(
B)9に対し、円周方向に複数の穴を設けた排ガスパイ
プ1oと複数の伝熱管11が貫通されている。水室4に
は水導入管12が設けられ、ヘッタ司は水通過穴13に
より水室4と連通されており、ヘッダー了には水排出管
14が設けられている。そして排ガス空間6には、排ガ
ス導入管16と排ガス排出管16が排ガスパイプ1oに
対し垂直方向に連通されている。
.7から構成されており、排ガス空間5は穴を設けてい
ない存切板(ム)8と複数の穴を有する仕切板(B)9
で交互に分割され、さらに、仕切板(ム)8、仕切板(
B)9に対し、円周方向に複数の穴を設けた排ガスパイ
プ1oと複数の伝熱管11が貫通されている。水室4に
は水導入管12が設けられ、ヘッタ司は水通過穴13に
より水室4と連通されており、ヘッダー了には水排出管
14が設けられている。そして排ガス空間6には、排ガ
ス導入管16と排ガス排出管16が排ガスパイプ1oに
対し垂直方向に連通されている。
次に、その作動について説明を加える。まず、被加熱流
体は水導入管12より送り込まれ、水室4を通り、水通
過穴13を介してヘッダー〇に入り、各伝熱管11に分
岐されて流れ、ヘッダー7に入り水排出管14を介して
排出される。一方、加熱流体であるエンジン等の熱源か
らの排ガスは排ガス導入管15より排ガス空間6に入り
、排ガス空間6内壁や伝熱管11に衝突した後、排ガス
パイプ1oに設けられた複数の排ガス噴出口17より、
排ガスパイプ10内に入り、排ガスパイプ1o内を通り
排ガスパイプ仕切壁18に衝突し、排ガス噴出口19よ
り排ガス空間5に噴出する。−そして排ガス空間6内壁
や伝熱管11に衝突した後、仕切板中)9を通過する。
体は水導入管12より送り込まれ、水室4を通り、水通
過穴13を介してヘッダー〇に入り、各伝熱管11に分
岐されて流れ、ヘッダー7に入り水排出管14を介して
排出される。一方、加熱流体であるエンジン等の熱源か
らの排ガスは排ガス導入管15より排ガス空間6に入り
、排ガス空間6内壁や伝熱管11に衝突した後、排ガス
パイプ1oに設けられた複数の排ガス噴出口17より、
排ガスパイプ10内に入り、排ガスパイプ1o内を通り
排ガスパイプ仕切壁18に衝突し、排ガス噴出口19よ
り排ガス空間5に噴出する。−そして排ガス空間6内壁
や伝熱管11に衝突した後、仕切板中)9を通過する。
以下、同様にして排ガス空間5内壁や伝熱管11に高速
で衝突しながら、排ガス噴出口20.排ガス噴出口21
を通り、排ガス排出管16よシ排出される。以上のよう
な経路で排ガスが流れる間に排ガス空間5内壁や伝熱管
11に対し、効率良く熱交換が行なわれる。
で衝突しながら、排ガス噴出口20.排ガス噴出口21
を通り、排ガス排出管16よシ排出される。以上のよう
な経路で排ガスが流れる間に排ガス空間5内壁や伝熱管
11に対し、効率良く熱交換が行なわれる。
本実施例によれば、エンジンから送られてきた排ガスは
、排ガス噴出口17に入シ込む際に急縮小され、また、
排ガスパイプ1oを通り排ガス噴出口19を介して噴出
する時にも急縮小され、さらに、仕切板(B)9を通過
する際にも急縮小され、その後、排ガス噴出口20.排
ガス排出管16にても、急縮小され、実質的に、6段の
膨張型マフラを形成し減音効果を顕著に向上させること
ができる。しかも、各膨張型マフラは、すべて、側面入
出力タイプをとっており、その減音特性も、一層、優れ
たものが期待できるわけである。まだ、排ガス空間5は
、その周囲を質量の大きな水室4で囲まれているため遮
音効果も高められる。
、排ガス噴出口17に入シ込む際に急縮小され、また、
排ガスパイプ1oを通り排ガス噴出口19を介して噴出
する時にも急縮小され、さらに、仕切板(B)9を通過
する際にも急縮小され、その後、排ガス噴出口20.排
ガス排出管16にても、急縮小され、実質的に、6段の
膨張型マフラを形成し減音効果を顕著に向上させること
ができる。しかも、各膨張型マフラは、すべて、側面入
出力タイプをとっており、その減音特性も、一層、優れ
たものが期待できるわけである。まだ、排ガス空間5は
、その周囲を質量の大きな水室4で囲まれているため遮
音効果も高められる。
さらにこのように、排ガス空間5を分割するには、単に
、仕切板(ム)8.仕切板の)9を排ガス空間6の内壁
あるいは伝熱管11に対し、適当な距離で固着させるだ
けで可能であるため、熱源の騒音特性に応じて、任意に
、空間の大きさを変えることによシ、減音特性を調整す
ることができる。また、本実施例において、排ガス噴出
口が排ガスパイプ10の円周方向に設けられているが、
これによシ、噴出された排ガスが排ガス空間6内壁や伝
熱管1\1に対し垂直方向に高速で衝突するため、境界
層の発達を抑制し熱伝達特性を著しく向上させるζ、と
ができる。さらに、排気量排熱量の異なるエンジン等に
対しても、その長さを単に調整するだけで容易に伝熱面
積の変化が可能となる。また、凝縮水の発生に対しても
本実施例の熱交換器を垂直に立てることにより発生した
凝縮水を、仕切板C)9゜排ガス噴出口、排ガス排出管
16よシすばやく噴出させ、熱交換器の腐食を抑制する
ことができる。
、仕切板(ム)8.仕切板の)9を排ガス空間6の内壁
あるいは伝熱管11に対し、適当な距離で固着させるだ
けで可能であるため、熱源の騒音特性に応じて、任意に
、空間の大きさを変えることによシ、減音特性を調整す
ることができる。また、本実施例において、排ガス噴出
口が排ガスパイプ10の円周方向に設けられているが、
これによシ、噴出された排ガスが排ガス空間6内壁や伝
熱管1\1に対し垂直方向に高速で衝突するため、境界
層の発達を抑制し熱伝達特性を著しく向上させるζ、と
ができる。さらに、排気量排熱量の異なるエンジン等に
対しても、その長さを単に調整するだけで容易に伝熱面
積の変化が可能となる。また、凝縮水の発生に対しても
本実施例の熱交換器を垂直に立てることにより発生した
凝縮水を、仕切板C)9゜排ガス噴出口、排ガス排出管
16よシすばやく噴出させ、熱交換器の腐食を抑制する
ことができる。
さらに、本実施例では排ガスパイプ1o内に排ガスパイ
プ仕切壁1Bを設け、排ガス流を垂直方向。
プ仕切壁1Bを設け、排ガス流を垂直方向。
に変えているが、本発明は排ガスパイプ仕切壁18を設
けないものも対象とするものであり、その実施例の場合
には、一部の排ガスは排ガスパイプ10内を素通りする
ことになり伝熱性能及び減音特性が低下する。従って、
この場合には、排ガスパイプ10内の通路断面積を排ガ
ス噴出口19.仕切板(B)9の通過穴の面積より小さ
くシ、排ガスを素通りさせることなく、排ガス噴出口1
9より排ガス空間5に噴出させ、仕切板(B)9を通過
後、再び排ガス噴出口2oより排ガスパイプ10内へ入
りやすくすることにより、伝熱及び減音性能の向上を図
る。また、これらの実施例では3枚の仕切板を設け、6
段の膨張型マフラを形成しているが、排ガス空間6を複
数に分割すれば側面入出力タイプの膨張型マフラの減音
特性を期待できる。
けないものも対象とするものであり、その実施例の場合
には、一部の排ガスは排ガスパイプ10内を素通りする
ことになり伝熱性能及び減音特性が低下する。従って、
この場合には、排ガスパイプ10内の通路断面積を排ガ
ス噴出口19.仕切板(B)9の通過穴の面積より小さ
くシ、排ガスを素通りさせることなく、排ガス噴出口1
9より排ガス空間5に噴出させ、仕切板(B)9を通過
後、再び排ガス噴出口2oより排ガスパイプ10内へ入
りやすくすることにより、伝熱及び減音性能の向上を図
る。また、これらの実施例では3枚の仕切板を設け、6
段の膨張型マフラを形成しているが、排ガス空間6を複
数に分割すれば側面入出力タイプの膨張型マフラの減音
特性を期待できる。
発明の詳細
な説明したように、本発明の熱交換器は簡単な構成でマ
フラ一体型の形態をとることができ、かつ、コンパクト
な空間で多段の膨張型マフラを形成し、各膨張型マフラ
を側面入出力タイプとすることにより、顕著に減音効果
を向上できるものである。また、周囲を氷室で囲うこと
により、遮音効果も高められ、排ガス空間を容易に分割
することにより、音源の騒音特性に応じた任意の減音特
性の調整も可能となる。さらに、熱伝達特性に関しても
、排ガスを排ガス空間内壁や伝熱管に対し、垂直方向に
高速で衝突させることにより、境界層の発達を抑制し伝
熱性能を著しく向上できる。
フラ一体型の形態をとることができ、かつ、コンパクト
な空間で多段の膨張型マフラを形成し、各膨張型マフラ
を側面入出力タイプとすることにより、顕著に減音効果
を向上できるものである。また、周囲を氷室で囲うこと
により、遮音効果も高められ、排ガス空間を容易に分割
することにより、音源の騒音特性に応じた任意の減音特
性の調整も可能となる。さらに、熱伝達特性に関しても
、排ガスを排ガス空間内壁や伝熱管に対し、垂直方向に
高速で衝突させることにより、境界層の発達を抑制し伝
熱性能を著しく向上できる。
また、伝熱面積の変化も容易であり、凝縮水の処理も優
れているため、熱交換器の腐食も抑制できるものである
。
れているため、熱交換器の腐食も抑制できるものである
。
第1図は従来の排熱回収熱交換器を設けたエンジンシス
テムの概略図、第2図は従来のフィンタイプの熱交換器
の構成図、第3図は従来のプレートタイプの熱交換器の
構成図、第4図は本発明の一実施例の熱交換器の構成図
である。 4・・・・・・水室、6・・・・・・排ガス空間、8・
・・・・・仕切板(ム)、9・・・・・・仕切板(B)
、10・・・・・・排ガス・くイブ、11・・・・・・
伝熱管、17119) 20x 21・・・・・・徘ガ
ス噴出口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図
テムの概略図、第2図は従来のフィンタイプの熱交換器
の構成図、第3図は従来のプレートタイプの熱交換器の
構成図、第4図は本発明の一実施例の熱交換器の構成図
である。 4・・・・・・水室、6・・・・・・排ガス空間、8・
・・・・・仕切板(ム)、9・・・・・・仕切板(B)
、10・・・・・・排ガス・くイブ、11・・・・・・
伝熱管、17119) 20x 21・・・・・・徘ガ
ス噴出口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被加熱流体の入った氷室の内部に排ガス空間を設け、前
記排ガス空間を仕切板及び複数の穴を有する仕切板にて
分割し、さらに、複数の穴を設けた排ガスパイプを前記
仕切板と前記複数の穴を有する仕切板に対し貫通させた
ことを特徴とする熱= 交換器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10207683A JPS59225293A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 熱交換器 |
DE19843419442 DE3419442A1 (de) | 1983-05-25 | 1984-05-24 | Waermetauscher |
GB08413410A GB2143023B (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Heat exchanger |
US06/827,210 US4621677A (en) | 1983-05-25 | 1986-02-04 | Heat exchanger for internal combustion engine exhaust, with noise suppressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10207683A JPS59225293A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59225293A true JPS59225293A (ja) | 1984-12-18 |
JPH039398B2 JPH039398B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=14317676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10207683A Granted JPS59225293A (ja) | 1983-05-25 | 1983-06-07 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59225293A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005111390A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-24 | Modine Manufacturing Company | Integrated heat exchanger and muffler unit |
CN109099732A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-28 | 重庆澳来思节能科技有限公司 | 烟气换热装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57160572U (ja) * | 1981-03-30 | 1982-10-08 | ||
JPS57166495A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-13 | Toshiyuki Toyonaka | Heat collecting device for high temperature exhaust gas |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10207683A patent/JPS59225293A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57160572U (ja) * | 1981-03-30 | 1982-10-08 | ||
JPS57166495A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-13 | Toshiyuki Toyonaka | Heat collecting device for high temperature exhaust gas |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005111390A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-24 | Modine Manufacturing Company | Integrated heat exchanger and muffler unit |
GB2427898A (en) * | 2004-05-11 | 2007-01-10 | Modine Mfg Co | Integrated heat exchanger and muffler unit |
JP2007537418A (ja) * | 2004-05-11 | 2007-12-20 | モーディーン・マニュファクチャリング・カンパニー | 一体型熱交換器及び消音器ユニット |
US7389852B2 (en) | 2004-05-11 | 2008-06-24 | Modine Manufacturing Company | Integrated heat exchanger and muffler unit |
CN109099732A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-28 | 重庆澳来思节能科技有限公司 | 烟气换热装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH039398B2 (ja) | 1991-02-08 |
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