JP2007205664A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送風ファンとベルマウスを有する送風機及び空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a blower having a blower fan and a bell mouth and an air conditioner.
従来、エアコンや空気清浄機、ヒートポンプ給湯機などの送風機を有する空気調和機においては、送風ファンの送風効率向上図りつつ、低騒音化を図るためにいろいろな取組みが行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an air conditioner having a blower such as an air conditioner, an air purifier, and a heat pump water heater, various efforts have been made to reduce noise while improving the blowing efficiency of the blower fan.
例えば、従来の空気調和機では、本体ユニットの後面側に冷媒を循環させる空気熱交換器を配し、この空気熱交換器の前方に送風モータと、その送風モータに取付けられた送風ファンを配し、この送風モータを駆動して、送風ファンを回転させることにより、送風ファン上流にある空気熱交換器から、吸引して、送風ファン前方にあり、送風ファンに手が触れないように保護の役割をしている吹出しグリルから、吹出し風を放出することにより、熱交換を行っている。この際、送風ファンの外周を覆うように配されたベルマススにより送風ファンの周囲に渦流が発生するのを緩和して、円滑な吹出し風を送ることにより、送風効率向上と低騒音化を実現している。 For example, in a conventional air conditioner, an air heat exchanger that circulates a refrigerant is arranged on the rear side of the main unit, and a blower motor and a blower fan attached to the blower motor are arranged in front of the air heat exchanger. Then, by driving this blower motor and rotating the blower fan, it is sucked from the air heat exchanger upstream of the blower fan, is in front of the blower fan, and protects it from touching the blower fan. Heat is exchanged by discharging blowing air from the blowing grill. At this time, the Belmass arranged to cover the outer periphery of the blower fan alleviates the generation of eddy currents around the blower fan and sends a smooth blown air to improve blowing efficiency and reduce noise. ing.
このような送風ファン、ベルマウスの構成として、図5、図6に示される空気調和機がある。 As a structure of such a ventilation fan and a bell mouth, there exists an air conditioner shown by FIG. 5, FIG.
図5の空気調和機は、空気調和機の本体ユニット51の片側に空気熱交換器52を配し、空気熱交換器52の下流側に送風ファン(プロペラファン)53を設け、この送風ファン53の径方向外側を同心円のベルマウス54で囲み、このベルマウス54を、ストレート部54aと吹出側円弧部54bと吸込側円弧部54cと、吸込側円弧部54cの大径端に連続して、これから径方向外側へ延出する延長部54dとを備えて構成したものであり、送風ファン53で吸込まれた気流がベルマウス54の径方向外側の影領域Bに回り込み、この回り込みが延長部54dの口縁部を迂回して吸込まれる場合、口縁部で気流に剥離を生じても、延長部54dに沿って流れる間に次第にその内面に再付着し、その後は滑らかな流れとなり、ベルマウス54に吸込まれることにより、気流の乱れが抑制され、送風音が低減されるとされている。また、55は送風ファンを駆動させるための送風モータである(例えば、特許文献1参照)。
In the air conditioner of FIG. 5, an
また、図6に示される空気調和機は、ベルマウス56は、吸い込み口57の内周面から径方向外方に向かって略半円状に湾曲とする形状としたもので、吸い込み側壁部58での空気の衝突を緩和し、また空気の剥離を抑制することにより、送風音を低減させ、高い送風性能を得ようというものである(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1の構成では、全周に延長部54d、あるいは吸い込み側壁部57を設けることとなると、ベルマウス54、あるいは56が占める面積が大きくなってしまい、その結果本体サイズも大きくなり、コンパクト化を図れなくなるという課題を有していた。
However, in the configuration of
特に図6や図7のように、送風ファン53、ベルマウス54あるいはベルマウス56周囲に何もないような場合は問題とはならないが、コンパクト化を図るために、その周囲に各種部品を配するような構成をとろうとした場合には、延長部54d、あるいは吸い込み側壁部58を長くすることができないために、その効果が現れにくいという面があった。また、例えば、送風ファン53、ベルマウス54あるいはベルマウス56周囲に送風モータ55を駆動させるための制御装置を配して、コンパクト化を図ろうとする場合に、その構成が具体的に示されていなかった。
Especially when there is nothing around the
したがって本発明は、前記従来の課題を解決するもので、広い運転領域において、送風機運転騒音の低減と送風機性能の向上とを達成しつつ、かつ、安全性にも優れた空気調和機提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention solves the above-described conventional problems, and provides an air conditioner that achieves reduction of fan operation noise and improvement of fan performance in a wide operation region, and is excellent in safety. With the goal.
前記従来の課題を解決すために、本発明の空気調和機は、送風ファンと、前記送風ファンの外周方に配されたベルマウスと、機器の動作を制御する制御装置と、前記制御装置に配された放熱部とを備え、前記ベルマウスは、周囲に前記送風ファンの中心軸と略垂直方向に延設された平面部を有し、前記放熱部に対向する部位には前記平面部を設けないよう構成したもので、低騒音化による使用性の向上と能力の向上、及び制御装置の冷却効果の向上による安全性の向上を実現した空気調和機を提供できる。 In order to solve the conventional problem, an air conditioner according to the present invention includes a blower fan, a bell mouth arranged on the outer periphery of the blower fan, a control device that controls the operation of the device, and the control device. The bell mouth has a flat portion extending in a direction substantially perpendicular to the central axis of the blower fan, and the flat portion is disposed at a portion facing the heat radiating portion. It is configured not to be provided, and an air conditioner that achieves improved usability and performance by reducing noise and improved safety by improving the cooling effect of the control device can be provided.
本発明によれば、低騒音化を実現しつつ、制御装置の冷却効果の向上により、使用性、高効率化、安全性に優れた空気調和機を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioner excellent in usability, high efficiency, and safety | security can be provided by improving the cooling effect of a control apparatus, implement | achieving noise reduction.
第1の発明は、送風ファンと、前記送風ファンの外周方に配されたベルマウスと、機器の動作を制御する制御装置と、前記制御装置に配された放熱部とを備え、前記ベルマウスは、周囲に前記送風ファンの中心軸と略垂直方向に延設された平面部を有し、前記放熱部に対向する部位には前記平面部を設けないよう構成したもので、ベルマウス内周を流れる気流の剥離を防止することにより、剥離により発生する騒音を低減することができるとともに、制御装置の温度を低下させることが可能となり、使用性、安全性に優れた空気調和機を提供することができる。 1st invention is equipped with the ventilation fan, the bellmouth distribute | arranged to the outer peripheral side of the said ventilation fan, the control apparatus which controls operation | movement of an apparatus, and the thermal radiation part distribute | arranged to the said control apparatus, The said bellmouth Has a flat portion extending in a direction substantially perpendicular to the central axis of the blower fan, and is configured not to provide the flat portion at a portion facing the heat radiating portion. By preventing the separation of the airflow flowing through the air, it is possible to reduce the noise generated by the separation and to reduce the temperature of the control device, and to provide an air conditioner excellent in usability and safety be able to.
第2の発明は、特に第1の発明の空気調和機において、平面部を略正方形形状とし、前記略正方形形状の4隅のうち、1隅に平面部を設けないよう構成したもので、3隅部だけにでも平面部を設けることにより、このベルマウス隅部内周を流れる気流の剥離を防止することにより、剥離により発生する騒音を低減することができるとともに、制御装置の温度を低下させることが可能となり、使用性、安全性に優れた空気調和機を提供することができる。また、平面部を設けない部分には、制御装置があり、その部分が送風ファンの軸方向に略垂直方向に延長された平面部と同じ役目を有することにより、騒音を低減することができる。 In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, in particular, the air conditioner according to the first aspect of the present invention is configured so that the flat surface portion has a substantially square shape and no flat surface portion is provided at one corner among the four corners of the substantially square shape. By providing a flat portion only at the corner, it is possible to reduce the noise generated by the peeling and to reduce the temperature of the control device by preventing the peeling of the airflow flowing through the inner periphery of the bell mouth corner. Therefore, an air conditioner excellent in usability and safety can be provided. In addition, there is a control device in a portion where the flat portion is not provided, and the portion has the same function as the flat portion extended in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the blower fan, so that noise can be reduced.
第3の発明は、特に第1または第2の発明の空気調和機において、樹脂成型品で作成したベルマウスを略黒色系としたものであり、ベルマウスを前板からの絞り形状で構成していた場合に、前方から見える丸状の黒色部を、隠すことできるために、デザイン性に優れた空気調和機とすることができる。 The third invention is the air conditioner of the first or second invention, in which the bell mouth made of a resin molded product is made substantially black, and the bell mouth is formed by a drawing shape from the front plate. In such a case, since the round black portion visible from the front can be hidden, an air conditioner with excellent design can be obtained.
第4の発明は、特に第1〜第3のいずれかの発明の空気調和機において、ベルマウス前方に配される開口部を有した吹出しグリルも、ベルマウスと同じく略黒色系としたことを特徴とするもので、ベルマウスを前板からの絞り形状で構成していた場合に、前方から見
える丸状の黒色部を、隠すことできるために、デザイン性に優れた空気調和機とすることができる。
In the fourth aspect of the invention, in particular, in the air conditioner of any one of the first to third aspects of the invention, the blowout grille having an opening arranged in front of the bellmouth is also substantially black as in the bellmouth. It is a feature, and when the bell mouth is configured with the aperture shape from the front plate, the round black part visible from the front can be hidden, so it should be an air conditioner with excellent design. Can do.
第5の発明は、特に第1〜第4のいずれかの発明の空気調和機において、複数個の送風ファンと、前記複数個の送風ファンのそれぞれの周囲に配されたベルマウスとを備え、前記複数個のベルマウスは、周囲に前記送風ファンの中心軸と略垂直方向に延設された平面部を有し、前記複数個のベルマウスが相対する位置には、前記平面部を設けないよう構成したもので、相対するベルマウスがベルマウスの中央部から流出する空気の衝突を緩和し、また空気の剥離を抑制し運転騒音が低くかつ高い送風性能を実現することが可能な使用性に優れた空気調和機とすることができる。 In particular, the air conditioner according to any one of the first to fourth inventions includes a plurality of blower fans and a bell mouth disposed around each of the plurality of blower fans. The plurality of bell mouths have a flat portion extending in a direction substantially perpendicular to the central axis of the blower fan around the plurality of bell mouths, and the flat portion is not provided at a position where the plurality of bell mouths face each other. Constructed in this way, the opposing bell mouth can alleviate the collision of the air flowing out from the center of the bell mouth, suppress the separation of air, and can realize low airflow and high air blowing performance It can be set as the air conditioner excellent in.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における空気調和機の正面内観図、図2は同じく側面内観図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the same.
まず、図1の空気調和機の正面内観図から説明を行う。1は空気調和機の室外機本体ユニットであり、この本体ユニット1の片側、この図では左方には、空気熱交換器2が後方に配されており、この空気熱交換器2の下流側には、送風ファン2a、2bが上下に2個配されている。この送風ファン3a、3bの径方向には樹脂成型品で構成されたベルマウス4a、4bが、送風ファン3a、3bを囲繞するように配されている。
First, the front interior view of the air conditioner of FIG. 1 will be described.
そして、このベルマウス4a、4bのうち上方のベルマウス4aには送風ファン3aの気流方向と垂直の平面部4a−1、4a−2、4a−3が右上方、右下方、左下方の隅部3箇所に設けられており、左上方の4a−4には平面部が設けられていない形となっている。下方のベルマウス4bの場合は、上方のベルマウス4aと180度入れ替えた形となっており、送風ファン3bの気流方向と垂直の平面部4b−1、4b−2、4b−3が左下方、左下方、右上方の隅部3箇所に設けられており、右下方の4a−4には平面部が設けられていない円弧部となっている。5a、5bは、送風ファン3a、3bを駆動させるための送風モータであり、6は送風モータ5a、5bを支えているモータ取付金具である。
Of the
本体ユニット1の送風ファン3a、3bのない他方には、下方に圧縮機7、圧縮機7の周囲及び上方に空気熱交換器2以外の冷媒回路8、本体ユニット1の上方に配線接続部9が配されている。
On the other side of the
送風ファン3a、3bの上方であり、本体ユニット1の最上部には、送風モータ5a、5bや、圧縮機7、冷媒回路8内の各種制御部品を駆動、制御するための電素制御装置10が配されており、この電子制御装置10は、内方にマイコン含めた制御基板10a、外方に板金でできた制御装置カバー10bがある。そして、モータ取付金具6は、この本体ユニット1の最下部にある基板11と、制御装置カバー10bで上下から支えられており、質量の大きな送風モータ5a、5bを保持している。
Above the
また、電子制御装置10には、その左方から、制御基板10aを冷却させるための、アルミ製放熱板10cが設けられており、この放熱板10cの位置と、上方にあるベルマウス4の平面部のない部分4a−4と相対するようになっている。
Further, the
図2は、本体ユニット1の側面内観図であり、図1の送風ファン3a、3bの中心でカ
ットしたものである。また、図2の断面A−Aが図1を示している。付与している番号に付いては、図1と同一である。空気熱交換器2は、本体ユニット1の基板11から、本体ユニット1の上方まであり、その下流側に、モータ取付金具6、送風モータ5a、5b、送風ファン3a、3bと並んでいる。送風ファン3aの外周には同心円でベルマウス4a、4bが配されている。
FIG. 2 is a side view of the
図2では送風ファン3a、3bの中心で断面にしているので、隅部にある平面部は表現されていない。送風ファン3aの上方にあるのが、電素制御装置10であり、そこから下方に突出しているのが放熱板10cである。また、ベルマウス4a、4bの下流側には、吹出しグリル12a、12bがあり、本体ユニット1の前板13に取り付けられている。この吹出しグリル12a、12bは複数の長方形の格子状開口部があり、送風ファン3a、3bからの気流を排出すると共に、送風ファン3a、3bに手を触れないような保護も行っている。
In FIG. 2, since the cross section is taken at the center of the
図3は、本発明の要素部分を斜視図で示したものであり、付与している図番は図1と同じである。ベルマウス4aは、樹脂成型品であり、前方に前板13(この図では図示していない)に取り付けられる取付平面部4aAがあり、この取付平面部4aAから、送風ファン3aに向かって湾曲に形成された下流円弧部4aBがあり、送風ファン3aとの間隙を徐々に狭くしている。その先に、円弧平面部4aCがあり、送風ファン3aとの間隙を一定に保つようにしている。そして、それから送風ファン3aに近づくにつれて、外方へ広げられた上流円弧部4aDがある。そして、この上流円弧部4aDは、上下左右方向においてはその先は湾曲状のまま、あるいはわずかな平面部4aEがある形となっており、隅部3方向は略正方形状となるような平面部4a−1、4a−2、4a−3が設けられている。そしてこの平面部は、送風ファン3aの軸方向3aAとはほぼ垂直になっている。
FIG. 3 is a perspective view showing the element portion of the present invention, and the assigned figure numbers are the same as those in FIG. The
そして、一方向の隅部は、平面部を有しない円弧部4a−4となっている。そして、送風ファン3aの上方に配された電子制御装置10には、内部に制御基板10aがあり、下方にその制御基板10aを冷却させるための、アルミ製放熱板10cが設けられており、この放熱板10cの位置と、上方にあるベルマウス4の平面部を有しない円弧部4a−4と相対するようになっている。
And the corner part of one direction is the
このベルマウス4a(4bも同一形状)を3面図で示したものが図4である。樹脂成型品で構成されたベルマウス4aには、略正方形となり隅部4方向に平面部を有し、前板13(この図面では図示していない)に取り付けられる取付平面部4aAがあり、この取付平面部4aAから、内方に向かって湾曲に形成された下流円弧部4aBがあり、その先に平面部4aCがあり、その平面部4aCの先に外方に湾曲された上流円弧部4aDがある。そして、この上流円弧部4aDは、上下左右方向においてはその先は湾曲状のまま、あるいはわずかな平面部4aEがある形となっており、隅部3方向は略正方形状となるような平面部4a−1、4a−2、4a−3が設けられており、一方向の隅部は、平面部を有しない円弧部4a−4となっている。
FIG. 4 shows the
以下、図面に基づいて、上記空気調和機の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the air conditioner will be described with reference to the drawings.
空気調和機内にの圧縮機7を電子制御装置10のコントロールにて運転すると、高圧まで圧縮された冷媒は、冷媒回路8を通り、空気熱交換器2に送られ、そこで電子制御装置10で同じくコントロールされている送風モータ5a、5bが所定の回転数で回転し、その送風モータに取り付けられている送風ファン3a、3bが回転し、気流を空気熱交換器2から、前方に送ることにより、空気熱交換器2での熱交換を行い、空気調和機として冷房あるいは暖房運転などを行う。
When the
その際にエネルギー効率を向上させるのは、送風ファン3a、3bの回転数を上げることが良いが、それに対して騒音値が高くなるという課題を有している。それに対して、ベルマウス4a、4bの4方向隅部にベルマウスの隅平面部4a−1、4a−2、4a−3(下方のベルマウスでは4b−1、4b−2、4b−3)を設けていると、この平面部の前方、つまり取付平面部4aAと、ベルマウスの隅平面部4a−1、4a−2、4a−3の間の空間、つまりは下流円弧部4aB、円弧平面部4aC、上流円弧部4aDの外方の空間から、ベルマウス4a、4bの上流円弧部4aD、円弧平面部4aC、下流円弧部4aBを通過する気流がベルマウスから剥離していたものが、その長い空間を通る間に、剥離が抑制されることにより、空気流の衝突が緩和され、空気流の衝突で生じる騒音を低減することが可能となり、ひいては本体ユニット1の騒音を低減することができる。そのため、送風ファン3a、3bの回転数を上げることが可能となり、その結果として、空気熱交換器2の熱交換特性を向上することができ、空気調和機としての性能の向上(能力アップやCOP向上)を図ることができる。
In order to improve the energy efficiency at that time, it is preferable to increase the rotational speed of the
また、空気調和機としての性能を向上させるため、特に能力アップを図るためには、圧縮機7の圧縮性能を上げる、つまりは回転数を上げることが必要となる。そうすると、電子制御装置10に負荷がかかることとなり、制御基板10aの温度上昇を招くこととなる。それに対して、制御基板10aの放熱板10cと相対する部分のベルマウス4aには、ベルマウスの平面部を設けていない4a−4としているので、その部位を流れる空気量を多くすることが可能となり、放熱板10cの冷却効果を高めることが可能となる。
Further, in order to improve the performance as an air conditioner, in order to particularly increase the capacity, it is necessary to increase the compression performance of the
これは、図2に気流の流れを矢印で示しているが、ベルマウス4aの平面部のない部分と4a−4と放熱板が相対しているために、空気熱交換器2から、ベルマウス4aを通過する流れ14が妨げられることがなく、スムーズに流れるために、冷却効果を高めることができるわけである。その結果、圧縮機の回転数を上げることが可能となり、ひいては空気調和機として能力アップを実現することが可能となる。
The flow of the airflow is indicated by arrows in FIG. 2, but the portion without the flat portion of the
このように、騒音の低減、性能向上を実現できる空気調和機を提供できることとなる。図1、図2では送風ファン3a、3bと2個配した図で説明してきたが、本体ユニット1の上方に、電子制御装置10があれば、送風ファン3aが1個の場合であっても同じ効果が得られることは言うまでもない。
Thus, an air conditioner that can realize noise reduction and performance improvement can be provided. 1 and FIG. 2 have been described with two
(実施の形態2)
図1で示しているように、送風ファン3a、3bと上下に2個配した場合には、上方のベルマウス4aは、空気熱交換器2に近い、いわゆる上流側は略正方形形状としており、各隅部のうち、右上方に平面部4a−1、右下方に平面部4a−2、左下方に平面部4a−3が設けられており、左上方で、電子制御装置10の放熱部10cと相対する部分には、平面部がなく、円弧部4a−4としている。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 1, when two
下方のベルマウス4bは、空気熱交換器2に近い、いわゆる上流側は同じく略正方形形状としており、各隅部のうち、左下方に平面部4b−1、左上方に平面部4b−2、右上方に平面部4b−3が設けられており、右下方には、平面部がなく、円弧部4b−4としている。つまり、上方のベルマウス4aと下方のベルマウス4bは180度変えて取り付けているわけである。
The
そのため、上下のベルマウス4a、4bの間は、平面部4a−2、−4a−3、4b−2、4b−3で囲まれている形となっており、上下の送風ファン3a、3bが回転した場合に、干渉しあう中間部で、平面部4a−2、4a−3、4b−2、4b−3によって、気流の剥離を抑制することが可能となり、上下の送風ファン3a、3bによる空気流の衝突が緩和され、空気流の衝突で生じる騒音を低減することが可能となり、ひいては本体ユ
ニット1の騒音を低減することができる。それにより、送風ファン3a、3bの回転数を上げることが可能となり、その結果として、空気熱交換器2の熱交換特性を向上することができ、空気調和機としての性能の向上(能力アップやCOP向上)を図ることができる。
Therefore, the space between the upper and
また、下方のベルマウス4bの右下方には平面部を有しない円弧部4b−4があることにより、この部分に、例えば、図1では力率を向上させるためのリアクタ15を配置しているが、このような機能部品を圧縮機7近傍に配置することが可能となり、本体ユニット1のコンパクト化を図ることができる。
Further, since there is an
(実施の形態3)
ベルマウス4a、4bは樹脂成形品で作成しており、そのため隅平面部4a−1、4a−2、4a−3(4b−1、4b−2、4b−3も同じ)や、円弧部4a−4(4b−4も同じ)、上流円弧部4aD、円弧平面部4aC、下流円弧部4aBなども容易に作成することが可能となる。また、このベルマウス4a、4bは概黒色系としており、前方から見た際に、ベルマウス4a、4bの円状の黒色部を覆い隠すことができ、デザイン性を向上させることが可能となる。つまり、従来の構成のようにベルマウスを設けていると、ベルマウスの内方が、吹出しグリル12a、12bの開口より透けて見えることとなる。
(Embodiment 3)
The
本体ユニット1は角状(長方形の場合がほとんどである)であるのに対して、一番目立つ中央部に円状の黒色部があることは、デザイン性を損ねる要因の一つとなっていた。それに対して、吹出しグリル12a、12bの背後に、前方に略正方形形状の取付平面部4aAを設けたベルマウス4a、4bを概黒色系として取り付けることにより、ベルマウス4a、4bの円弧平面部4acで見られる円状の部分がマスキングされることとなり、本体ユニット1と同じく角状の黒色部が見えることとなり、デザイン性が向上することとなるわけである。
The
また、ベルマウス4a、4b前方に配される、開口部を有し、前板13に取り付けられている吹出しグリル12a、12bも概黒色系とすることにより、さらに、前方から見た際の、ベルマウス4a、4bの円状の黒色部を覆い隠すことができ、よりデザイン性を向上させることが可能となる。
Further, the blow grills 12a and 12b that are arranged in front of the
以上のように、本発明はにかかる送風機及び空気調和機は、送風ファンが回転している際の、空気の剥離による運転騒音が大幅に低減することができ、それにより送風性能が高く、空気調和機としての性能向上を図ることができるとともに、電子制御装置の温度を下げることも可能とるもので、空気調和機に限らず、空気清浄機、換気装置、ヒートポンプ給湯機など、送風機を用いる各種機器に広く適用することができる。 As described above, the blower and the air conditioner according to the present invention can greatly reduce the operation noise due to the separation of air when the blower fan is rotating. It is possible to improve the performance as a harmony machine, and it is also possible to lower the temperature of the electronic control device. Not only an air conditioner, but also various types using a blower such as an air purifier, a ventilator, a heat pump water heater, etc. Can be widely applied to equipment.
1 本体ユニット
2 空気熱交換器
3a、3b 送風ファン
4a、4b ベルマウス
4a−1、4a−2、4a−3 ベルマウスの隅平面部
4a−4 ベルマウスの平面のない隅部
5a、5b 送風モータ
10 電子制御装置
10a 制御基板
10c 放熱板
12a、12b 吹出しグリル
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