JP2023160022A - Vehicular air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
車両用空調装置は、HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)と呼ばれる空調ユニットを備えている。この空調ユニットは、内部に送風機や熱交換部(エバポレータやヒータコア)やエアミックスドア等を備え、送風機によってユニット内に導入された空気を加熱又は冷却して車室内に吹き出している。 A vehicle air conditioner includes an air conditioning unit called HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning). This air conditioning unit is equipped with a blower, a heat exchange part (evaporator or heater core), an air mix door, etc., and the air introduced into the unit by the blower is heated or cooled and blown into the vehicle interior.
このような車両用空調装置は、第1の従来技術として、送風機を駆動するモータを冷却するために、送風機によって導入したユニット内の風を前述したモータの背面に戻す分岐ダクトを設け、分岐ダクトの空気取り込み口を、ユニット内の送風経路に設けられるフィルタの下流側に設けたものが知られている(下記特許文献1参照)。
As a first conventional technology, such a vehicle air conditioner is provided with a branch duct which returns the air introduced by the blower into the unit to the back of the motor, in order to cool the motor that drives the blower. It is known that an air intake port is provided on the downstream side of a filter provided in a ventilation path within the unit (see
また、車両用空調装置における第2の従来技術として、第1流通路と第2流通路が形成されたケーシング、内外気切替部、蒸発器、送風機、ヒータコアを備え、蒸発器(冷却用熱交換器)が、内外気切替部と送風機の間に配置され、送風機のモータを冷却するための冷却通路部を、蒸発器の上流側から蒸発器の下流側に配置される送風機のモータに向けて形成したものが知られている(下記特許文献2参照)。
In addition, as a second conventional technology for a vehicle air conditioner, a casing in which a first flow passage and a second flow passage are formed, an inside/outside air switching section, an evaporator, a blower, a heater core, and an evaporator (cooling heat exchanger) A cooling passage for cooling the blower motor is directed from the upstream side of the evaporator to the blower motor placed downstream of the evaporator. It is known that the above-mentioned structure is formed (see
前述した第1の従来技術によると、分岐ダクトを経由して流れる空気は、モータの背面に送られてモータを空冷した後、送風機にてユニット内に戻される。これによると、モータから熱を奪うことで加熱された空気が、ユニット内に導入された車室内空気に混ざり、熱交換部の上流側で分岐ダクトを介して循環することになる。このため、空調装置によって温度調整され、車室内に導入された空気を加熱することになって、空調効率を悪化させてしまう虞がある。特に、熱交換部(エバポレータ)の上流側での空気温度が高くなると、効率の良い冷房運転を行うことができなくなる。 According to the first conventional technique described above, the air flowing through the branch duct is sent to the back of the motor to air-cool the motor, and then returned into the unit by the blower. According to this, the air heated by removing heat from the motor mixes with the cabin air introduced into the unit and circulates through the branch duct upstream of the heat exchange section. For this reason, air that has been temperature-adjusted by the air conditioner and introduced into the vehicle interior is heated, which may deteriorate air conditioning efficiency. In particular, when the air temperature on the upstream side of the heat exchange section (evaporator) becomes high, efficient cooling operation cannot be performed.
また、前述した第2の従来技術によると、ユニット内の第1流通路と第2流通路の一方に内気を流し他方に外気を流すことができるものの、蒸発器の上流側で分岐してモータを冷却することで加熱された空気が、蒸発器を通過して冷却された空気と混ざる構造になっているので、これにおいても、冷房運転時の空調効率が悪化してしまう問題があった。 Furthermore, according to the second prior art described above, although it is possible to allow inside air to flow through one of the first flow passage and the second flow passage in the unit and outside air to flow through the other, it is possible to branch the air on the upstream side of the evaporator and to control the motor. Since the structure is such that the air heated by cooling the air passes through the evaporator and mixes with the cooled air, this also has the problem of deteriorating air conditioning efficiency during cooling operation.
本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、送風機によって導入したユニット内の空気を利用して送風機を駆動するモータを冷却する車両用空調装置において、空調効率の悪化を抑止することを課題としており、より具体的には、モータから熱を奪うことで加熱された空気が、ユニット内に導入された車室内空気に混ざることを避け、効率の良い冷房運転を行えるようにすること、或いは、熱交換部の上流側で分岐してモータを冷却することで加熱された空気が、熱交換部を通過して冷却された空気と混ざることを避け、効率の良い冷房運転を行えるようにすること、などが本発明の課題である。 The present invention aims to address such problems. In other words, our goal is to prevent deterioration in air conditioning efficiency in vehicle air conditioners that cool the motor that drives the blower using the air introduced into the unit by the blower. By removing the heated air, the heated air can be prevented from mixing with the cabin air introduced into the unit, allowing efficient cooling operation, or by branching on the upstream side of the heat exchanger to An object of the present invention is to avoid mixing of air heated by cooling with air that has passed through a heat exchanger and been cooled, thereby enabling efficient cooling operation.
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
筐体内に導入された空気を冷却又は加熱して車室内に吹き出す温調送風部と前記筐体内に外気と車室内空気の一方又は両方を導入する空気導入部を備える車両用空調装置であって、前記温調送風部は、前記筐体内を第1領域と第2領域に仕切る仕切り壁と、前記第1領域と前記第2領域を通過する空気を浄化するフィルタと、前記フィルタを通過した空気を冷却する熱交換部を備え、前記空気導入部は、前記第1領域に空気を導入する第1送風部と、前記第2領域に空気を導入する第2送風部と、前記第1送風部と前記第2送風部を同軸にて回転駆動する駆動部を備え、前記駆動部は、前記第1送風部と前記第2送風部のうち前記第1送風部の側に配置され且つ前記第1領域と前記第2領域のうち前記第1領域の側に配置され、前記第1領域における前記フィルタと前記熱交換部の間の空気を前記駆動部に導く駆動部冷却流路が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
In order to solve such problems, the present invention includes the following configuration.
An air conditioner for a vehicle, comprising: a temperature-controlling blower section that cools or heats air introduced into a housing and blows it out into a vehicle interior; and an air introduction section that introduces one or both of outside air and interior air into the housing. , the temperature control blower section includes a partition wall that partitions the interior of the housing into a first region and a second region, a filter that purifies the air that passes through the first region and the second region, and a filter that purifies the air that has passed through the filter. The air introduction section includes a first blowing section that introduces air into the first region, a second blowing section that introduces air into the second region, and a second blowing section that introduces air into the second region. and a drive unit configured to coaxially drive the second air blower and the second air blower, the drive unit being disposed on the side of the first air blower between the first air blower and the second air blower and the second air blower. A drive section cooling flow path is provided which is disposed on the side of the first region among the region and the second region and guides air between the filter and the heat exchange section in the first region to the drive section. A vehicle air conditioner characterized by:
このような特徴を有する本発明は、送風機によって導入したユニット内の空気を利用して送風機を駆動するモータを冷却する車両用空調装置において、空調効率の悪化を抑止することができる。 The present invention having such features can prevent deterioration of air conditioning efficiency in a vehicle air conditioner that cools a motor that drives a blower using air introduced into the unit by a blower.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different figures indicate parts with the same function, and redundant explanation in each figure will be omitted as appropriate.
図1~図3に示すように、車両用空調装置1は、筐体100に対して、空気導入部1Aと温調送風部1Bを備えており、空気導入部1Aには、外気取入口2と内気取入口3(3A,3B)が設けられ、温調送風部1Bには、第1吹出部4、第2吹出部5、第3吹出部6が設けられている。ここで、第1吹出部4は、例えば、デフロスタ吹出口であり、第2吹出部5は、例えば、フェイス吹出口であり、第3吹出部6は、例えば、フット吹出口6A、後部座席のフット吹出口6B、後部座席のフェイス吹出口6Cなどである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
空気導入部1Aは、送風機を構成する送風部10と駆動部(モータ)11を内部に備えている。送風部10は、駆動部11によって駆動され、駆動部11の駆動軸11Aによって同軸回転する2層の第1送風部10Aと第2送風部10Bを備えている。また、空気導入部1Aには、第1送風部10Aの吸い込み口12と第2送風部10Bの吸い込み口13が、それぞれ駆動軸11Aに沿って互いに逆向きに開口している。
The
また、空気導入部1Aは、インテークケース20,21を備えている。インテークケース20,21は、送風部10(第1送風部10Aと第2送風部10B)における一対の吸い込み口12,13をそれぞれ覆うように設けられ、一方のインテークケース20には内気取入口3Aが設けられ、他方のインテークケース21には内気取入口3Bが設けられている。そして、2つのインテークケース20,21に跨るように、外気取入口2が設けられている。車載時には、外気取入口2は、車両の前方側に向けて開口するように設けられ、2つの内気取入口3A,3Bは、車両の幅方向左右側に向けてそれぞれ開口するように設けられる。
Furthermore, the
空気導入部1Aにおいて、インテークケース20の内部にはインテークドア22が設けられ,インテークケース21の内部にはインテークドア23が設けられている。インテークドア22,23は、ロータリ式ダンパであり、回転軸22A,23Aをそれぞれ備え、回転軸22A,23Aを中心とした一方向の回転で、外気取入口2を閉じて内気取入口3A,3Bを開き、回転軸22A,23Aを中心とした他方向への回転で、外気取入口2を開いて内気取入口3A,3Bを閉じる。
In the
温調送風部1Bは、筐体100内を第1領域111と第2領域112に仕切る仕切り壁110を備える。そして、温調送風部1Bは、仕切り壁110を跨るように、第1領域111と第2領域112を通過する空気を浄化するフィルタ120、第1領域111と第2領域112を通過する空気を冷却する第1熱交換部(冷却器)121、第1領域111と第2領域112を通過する空気を加熱する第2熱交換部(加熱器)122を備えている。
The temperature
温調送風部1Bの筐体100の内部には、第1領域111又は第2領域112を通過して前述した吹出部(第1吹出部4、第2吹出部5、第3吹出部6)に至る送風流路が形成され、第1領域111には、第1エアミックスドア111Aが設けられ、第2領域112には、第2エアミックスドア112Aが設けられる。
Inside the
そして、前述した吹出部には、第1吹出部4を開閉する第1ドア4A、第2吹出部5を開閉する第2ドア5A、第3吹出部6におけるフット吹出口6Aの風向を切り替える風向切り替えドア60を備えている。
The above-mentioned air outlet includes a
空気導入部1Aと温調送風部1Bにおける空気の流れを説明する。第1送風部10Aにより吸い込み口12から吸い込まれた空気は、空気導入部1Aにおける導入経路に沿って流れ、第1領域111に入り、筐体100内に設置されるフィルタ120と第1熱交換部(冷却器)121を通った後、第1エアミックスドア111Aによって送風流路が切り替えられる。
The flow of air in the
この際、第1エアミックスドア111Aの一つの状態では、第2熱交換部122を経由すること無く、第1吹出部4、第2吹出部5、又は第3吹出部6に送風され、第1エアミックスドア111Aが他の状態では、第2熱交換部122を経由して、第1吹出部4、第2吹出部5、又は第3吹出部6に送風される。
At this time, in one state of the first
これに対して、第2送風部10Bにより吸い込み口13から吸い込まれた空気は、空気導入部1Aにおける導入経路に沿って流れ、第2領域112に入り、筐体100内に設置されたフィルタ120と第1熱交換部121を通った後、第2エアミックスドア112Aによって送風流路が切り替えられる。
On the other hand, the air sucked from the
この際、第2エアミックスドア112Aの一つの状態では、第2熱交換部122を経由すること無く、第1吹出部4、第2吹出部5、又は第3吹出部6に送風され、第2エアミックスドア112Aが他の状態では、第2熱交換部122を経由して、第1吹出部4、第2吹出部5、又は第3吹出部6に送風される。
At this time, in one state of the second
そして、空気導入部1Aにおけるインテークドア22,23の動作モードにより、内気導入モード、外気導入モード、2層流モードが切り替えられる。
Then, depending on the operation mode of the
インテークドア22,23の状態は、インテークドア22,23の遮蔽部によって外気取入口2が塞がれていて、内気取入口3A,3Bが開放されている内気導入モードと、インテークドア22,23の遮蔽部によって内気取入口3A,3Bが塞がれていて、外気取入口2が開放されている外気導入モードと、インテークドア22が遮蔽部で内気取入口3Aを塞いで外気取入口2を開放し、インテークドア23が遮蔽部で外気取入口2を塞いで内気取入口3Bを開放する2層流モードである。
The states of the
内気導入モードでは、第1送風部10Aにより吸い込み口12から吸い込まれた空気と第2送風部10Bにより吸い込み口13から吸い込まれた空気は、共に内気であるから、温調送風部1Bにおける第1領域111と第2領域112には共に内気が流れる。また、外気導入モードでは、第1送風部10Aにより吸い込み口12から吸い込まれた空気と第2送風部10Bにより吸い込み口13から吸い込まれた空気は、共に外気であるから、温調送風部1Bにおける第1領域111と第2領域112には共に外気が流れる。
In the inside air introduction mode, the air sucked in from the
そして、2層流モードでは、第1送風部10Aにより吸い込み口12から吸い込まれた空気と第2送風部10Bにより吸い込み口13から吸い込まれた空気の一方が内気であり他方が外気であるから、第1領域111に外気のみを流し、第2領域112に内気のみを流すことができる。
In the two-layer flow mode, one of the air sucked from the
ここで、送風部10(第1送風部10Aと第2送風部10B)を駆動する駆動部11は、第1領域111と第2領域112における第1領域111側に配置されている。また、駆動部11は、図2に示すように、第1送風部10Aと第2送風部10Bにおける第1送風部10A側に配置されている。
Here, the drive unit 11 that drives the air blower 10 (the
そして、筐体100には、駆動部11を冷却するための駆動部冷却流路200が設けられている。駆動部冷却流路200は、筐体100の第1領域111におけるフィルタ120と第1熱交換部121の間の空気を駆動部11に導く。
The
これによると、前述した2層流モードにおいては、外気のみが流れる第1領域111において、第1熱交換部121の上流側の空気を駆動部冷却流路200に送ることができ、駆動部冷却流路200から駆動部11に送られた空気は、第1送風部10Aによって吸い込み口12から吸い込まれて、第1領域111のみに戻される。これにより、2層流モードにおいては、第2領域112を流れる内気に駆動部11に送られた空気が混ざることが無い。
According to this, in the above-mentioned two-layer flow mode, in the
この際、駆動部冷却流路200は、第1送風部10Aにより吸い込み口12から吸い込まれた外気を、フィルタ120を介して駆動部11に送る循環流路を形成するので、異物等を除去して浄化された外気を循環させて、効率的に駆動部11を冷却することができる。
At this time, the drive
図3及び図4に示すように、駆動部冷却流路200は、筐体100の第1領域111におけるフィルタ120と第1熱交換部121の間の空間に連通し第1熱交換部121の端部の外側に設けられる分岐開口200Aを経由する。また、駆動部冷却流路200は、駆動部11の背面側を覆うと共に分岐開口200Aに延設されるカバー部材210によって形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the drive unit cooling
カバー部材210は、図4に示すように、第1カバー部材211と第2カバー部材212によって形成することができる。第1カバー部材211は、駆動部11の最も背面側を覆う部材であり、第2カバー部材212は、駆動部11の側部を覆う部材である。第1カバー部材211と第2カバー部材212は駆動部冷却流路200を形成するための分割流路枠211A,212Aを備えており、第1カバー部材211と第2カバー部材212を結合して、これら分割流路枠211A,212Aを一体にすることで、その内部に駆動部冷却流路200が形成される。なお、駆動部冷却流路200は、このような分割流路枠211A,212Aによって形成すること無く、一体枠を取り付けるようにしてもよい。
The
第1カバー部材211と第2カバー部材212を結合したカバー部材210は、吸い込み口12を形成する吸い込み口枠213を介して筐体100に取り付けられる。吸い込み口枠213は、分割流路枠211A,212Aの端部が接続される接続口213Aを備えており、この接続口213Aを介して分割流路枠211A,212Aは分岐開口200Aに接続される。
The
ここで、分岐開口200Aは、第1熱交換部121の端部の外側に設けられているが、筐体100内では、フィルタ120と第1熱交換部121の間の空間と連通している。図5に示すように、筐体100の内部には、第1熱交換部121を支持するための支持リブRが設けられているが、フィルタ120と第1熱交換部121との間の空間と分岐開口200Aを連通させるために、この支持リブRには切り欠き部R1が設けられており、この切り欠き部R1を通る空気が分岐開口200Aから駆動部冷却流路200に取り出される。この際、切欠き部R1は、駆動部11が設けられている第1領域111のみに形成されているため、前述した2層流モード時に、内気と外気が混ざることが無い。これによって、暖房性能や窓晴れ性能の低下を抑止することができる。
Here, the
吸い込み口12から筐体100の第1領域111に導入された空気は、フィルタ120を通過して、第1熱交換部121に入る前に、分岐開口200Aから取り出され、駆動部冷却流路200を通って駆動部11の背面側に送られる。
The air introduced into the
このような車両用空調装置1によると、空気導入部1Aにおけるインテークドア22の切り替えで外気取入口2を開放した状態にすると、吸い込み口12から外気を導入し、導入した外気を、フィルタ120を通過させることで浄化して、分岐開口200Aに送ることができる。これによると、異物等を除去し、浄化した外気を循環させて駆動部11を冷却することができるので、駆動部11の周囲に異物が混入したり、駆動部11が汚れた外気で汚染されたりすること無く、外気によって駆動部11の冷却を効率的に行うことができる。
According to such a
また、吸い込み口12から導入された外気が駆動部冷却流路200を経由して第1熱交換部121の上流側で循環するので、駆動部11の熱を奪って吸い込み口12から筐体100内に戻される空気の温度を下げることができ、駆動部11の冷却中であっても、第1熱交換部121の上流側の温度上昇を抑えて効率よく冷房運転を行うことができる。
In addition, since the outside air introduced from the
そして、駆動部11の熱を奪って吸い込み口12から筐体100内に導入される空気が第2領域112へ流入することがないため、第2領域112を流れる空気へのモータ廃熱の影響を抑制することができる。特に、第1領域111と第2領域112で異なる空気を導入するモード(2層流モード)においては、第1領域111を流れる外気が第2領域112を流れる内気に混入することがないため、モータ廃熱が第2領域112を流れる内気に与える影響を抑制し、効率よく冷房運転を行うことができる。
Since the air that takes away the heat from the drive unit 11 and is introduced into the
そして、図示の実施形態においては、分岐開口200Aを、筐体100の第1領域111における第1熱交換部121端部の外側に配置し、駆動部11を筐体100の第1領域111側且つ第1送風部10A側に配置しているので、駆動部11の中心部から分岐開口200Aに延びる駆動部冷却流路200を短い距離で略水平に配備することができる。これによると、第1送風部10Aによる送風が駆動部冷却流路200を経由して循環する循環流路を短い距離にすることができ、少ない流路抵抗で導入した外気を円滑に駆動部11に当てることができるので、効率の良い駆動部11の冷却が可能になる。
In the illustrated embodiment, the
また、第1熱交換部121の上流側で駆動部冷却流路200に送られ、駆動部11を冷却することで加熱された空気が、第1熱交換部121を通過して冷却された空気と混ざることが無いため、効率の良い冷房運転を行うことができる。
In addition, air that is sent to the drive
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design may be changed without departing from the gist of the present invention. Even if there is, it is included in the present invention. Moreover, the above-described embodiments can be combined by using each other's technologies unless there is a particular contradiction or problem in the purpose, structure, etc.
1:車両用空調装置,1A:空気導入部,1B:温調送風部,
2:外気取入口,3(3A,3B):内気取入口,
4:第1吹出部,4A:第1ドア,
5:第2吹出部,5A:第2ドア,
6:第3吹出部,6A:フット吹出口,6B:後部座席のフット吹出口,
6C:後部座席のフェイス吹出口,60:風向切り替えドア,
10:送風部,10A:第1送風部,10B:第2送風部,
11:駆動部,11A:駆動軸,12,13:吸い込み口,
20,21:インテークケース,22,23:インテークドア,
22A,23A:回転軸,
100:筐体,110:仕切り壁,111:第1領域,112:第2領域,
111A:第1エアミックスドア,112A:第2エアミックスドア,
120:フィルタ,121:第1熱交換部,122:第2熱交換部,
200:駆動部冷却流路,200A:分岐開口,
210:カバー部材,211:第1カバー部材,212:第2カバー部材,
211A,212A:分割流路枠,213:吸い込み口枠,213A:接続口,
R:支持リブ,R1:切り欠き部
1: Vehicle air conditioner, 1A: Air introduction section, 1B: Temperature control blower section,
2: Outside air intake, 3 (3A, 3B): Inside air intake,
4: First blowout part, 4A: First door,
5: Second blowing part, 5A: Second door,
6: Third air outlet, 6A: Foot air outlet, 6B: Rear seat foot air outlet,
6C: Rear seat face outlet, 60: Wind direction switching door,
10: ventilation section, 10A: first ventilation section, 10B: second ventilation section,
11: Drive part, 11A: Drive shaft, 12, 13: Suction port,
20, 21: Intake case, 22, 23: Intake door,
22A, 23A: rotation axis,
100: housing, 110: partition wall, 111: first region, 112: second region,
111A: First air mix door, 112A: Second air mix door,
120: filter, 121: first heat exchange section, 122: second heat exchange section,
200: Drive unit cooling flow path, 200A: Branch opening,
210: cover member, 211: first cover member, 212: second cover member,
211A, 212A: Divided channel frame, 213: Suction port frame, 213A: Connection port,
R: Support rib, R1: Notch
Claims (3)
前記温調送風部は、前記筐体内を第1領域と第2領域に仕切る仕切り壁と、前記第1領域と前記第2領域を通過する空気を浄化するフィルタと、前記フィルタを通過した空気を冷却する熱交換部を備え、
前記空気導入部は、前記第1領域に空気を導入する第1送風部と、前記第2領域に空気を導入する第2送風部と、前記第1送風部と前記第2送風部を同軸にて回転駆動する駆動部を備え、
前記駆動部は、前記第1送風部と前記第2送風部のうち前記第1送風部の側に配置され且つ前記第1領域と前記第2領域のうち前記第1領域の側に配置され、
前記第1領域における前記フィルタと前記熱交換部の間の空気を前記駆動部に導く駆動部冷却流路が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。 An air conditioner for a vehicle, comprising: a temperature-controlling blower section that cools or heats air introduced into a housing and blows it out into a vehicle interior; and an air introduction section that introduces one or both of outside air and interior air into the housing. ,
The temperature control blower section includes a partition wall that partitions the inside of the housing into a first region and a second region, a filter that purifies the air that passes through the first region and the second region, and a filter that purifies the air that has passed through the filter. Equipped with a heat exchange section for cooling,
The air introducing section includes a first blowing section that introduces air into the first region, a second blowing section that introduces air into the second region, and a coaxial arrangement of the first blowing section and the second blowing section. Equipped with a drive unit that rotates by
The drive unit is disposed on the side of the first blowing unit among the first blowing unit and the second blowing unit, and on the side of the first area among the first area and the second area,
A vehicle air conditioner characterized in that a drive section cooling flow path is provided that guides air between the filter and the heat exchange section in the first region to the drive section.
Priority Applications (2)
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JP2022070035A JP2023160022A (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Vehicular air conditioner |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2022070035A JP2023160022A (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Vehicular air conditioner |
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Family Applications (1)
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