KR101136635B1 - 휘발성 물질의 포장체 및 그 포장체를 구비한 차량 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 항균 작용이 있는 휘발성 물질을 봉입한 주머니와, 이 주머니를 봉입한 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 다양한 에어컨의 용적이나 형상에 적합한 형상으로 할 수 있도록, 또한, 휘발성 물질을 소정의 속도로 휘발시킬 수 있도록 주머니를 투과한 휘발성 물질의 양에 따라 케이스의 치수나 형상을 적합하게 하는 휘발성 물질의 포장체를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 휘발성 물질 발생원과, 휘발성 물질 발생원이 봉입되고, 벽의 적어도 일부분이 가스 투과성을 갖는 수지로 형성된 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 케이스는 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 Z mg/일로 할 때, (식) X×Z/Y에서 구해지는 값이 200000~1500000인 것을 특징으로 한다.

Description

휘발성 물질의 포장체 및 그 포장체를 구비한 차량 공조 장치{PACKAGE OF VOLATILE SUBSTANCE AND AIR CONDITIONER FOR VEHICLES PROVIDED WITH THE PACKAGE}
본 발명은 휘발성 물질을 투과하는 포장체 및 그 포장체를 구비한 차량 공조 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 차량용 에어컨을 작동시키면 악취가 분출되는 것이 문제로 되어 왔다. 이 원인으로서, 에어컨 내부에서 번식한 세균 등의 미생물의 활동을 들 수 있다. 에어컨 내부는 에어컨 작동 중에 증발기에 부착되는 결로수에 의해 세균이 번식하기 쉬운 환경으로 되어 있다. 대량으로 번식한 세균이 활동함으로써, 에어컨 내부에 악취가 충만한다. 이 악취에 대한 대책으로서, 에어컨 내부의 항균 처리나 건조 처리가 고려되고 있다.
항균 처리 중 하나로 에어컨 내부의 수지에 항균제를 배합하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에서는 항균제 위에 더스트가 퇴적되면 효과가 없어진다. 이에 대한 대책으로서, 휘발성 항균제를 사용하자는 제안이 이루어지고 있다(예컨대, 특허 문헌 1~3을 참조). 이들 발명에서는 휘발성 항균제를 에어컨 내부에 배치한다. 그러나, 본 발명을 차량용 에어컨에 적용하는 것은 어렵다. 차량의 내부는 여름철 매 우 높은 온도가 되며, 에어컨 내부에서는 50℃에 근접하게 도달하는 경우가 있다. 이와 같이 온도가 높아지면, 항균제의 휘발량이 증가하여, 항균제가 단기에 소비되어 버린다.
이 문제를 해결하기 위해, 항균제를 수용하는 케이스에 관한 발명이 이루어지고 있다(예컨대 특허 문헌 4를 참조). 특허 문헌 4는, 항균제로서 알릴이소티오시아네이트(AIT)를 이용한 경우, 케이스의 재질을 폴리프로필렌으로 하면, 휘발한 AIT의 일부가 폴리프로필렌을 투과하는 것에 착안한 것이다. 이 특성을 이용하여, 휘발성 물질을 가스 투과성이 있는 주머니에 수용하고, 케이스의 두께나 케이스의 표면적을 변경함으로써, 케이스를 투과하는 휘발성 물질의 휘발 속도를 컨트롤하는 것이다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-211126호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-88270호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평성 제6-78821호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2004-224382호 공보
그러나, 상기와 같은 항균제를 수용하는 케이스를 실제의 차량용 에어컨 내부에 배치하기 위해서는, 형상이 차종마다 다른 에어컨의 통기 유로의 형상에 적합한 것이어야만 한다. 차량의 다양화나 고성능화 등의 진보에 수반하여, 에어컨이 점유할 수 있는 용적이나 형상에도 여러 가지의 조건이 부여된다. 따라서, 항균제를 수용하는 케이스에는 에어컨 내부에 배치하기 위해 치수나 형상을 여러 가지로 선택할 수 있고, 또한, 항균 성분을 소정의 속도로 휘발시킬 수 있는 것이 요구된다. 특허 문헌 4의 발명에서는 휘발성 물질 발생원인 주머니가 휘발시키는 휘발성 물질의 1일당 휘발량(이후, 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 「휘발량」이라고 칭함)을 고려하지 않기 때문에, 분위기 온도 등의 외적 요인에 의해 변동하는 주머니로부터의 휘발량에 대하여 반드시 적절한 치수나 형상의 케이스를 선택할 수 없다. 또한, 적절한 속도로 항균 성분을 제공할 수 없다.
따라서, 본 발명에서는 항균 작용이 있는 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과, 이 휘발성 물질 발생원을 봉입한 케이스를 포함하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 다양한 에어컨의 용적이나 형상에 적합한 형상으로 할 수 있도록, 또한 휘발성 물질을 소정의 속도로 휘발시킬 수 있도록, 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 휘발량에 따라 케이스의 치수나 형상이 적합하게 될 수 있는 휘발성 물질의 포장체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체는 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과, 이 휘발성 물질 발생원이 봉입되고, 벽의 적어도 일부분이 가스 투과성을 갖는 수지로 형성된 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 케이스는 상기 수지로 형성된 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 상기 수지로 형성된 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 상기 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 Z mg/일로 할 때, (식) X×Z/Y에서 구해지는 값이 200000~1500000인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 휘발성 물질 발생원은 상기 휘발성 물질이 봉입된 가스 투과성을 갖는 주머니인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 휘발성 물질은 적어도 1종 이상의 담지체에 임의의 배합 비율로 담지된 혼합물로 이루어지며, 이 혼합물을 상기 주머니에 봉입한 것을 포함한다. 담지체의 종류나 배합 비율을 적절하게 설정함으로써, 원하는 양의 휘발성 물질을 투과시킬 수 있는 휘발성 물질의 포장체로 할 수 있다.
본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 휘발성 물질 발생원은 적어도 1종 이상의 담지체에 상기 휘발성 물질을 임의의 배합 비율로 담지시킨 혼합물인 것을 포함한다. 휘발성 물질 발생원을 상기한 혼합물로 하여, 케이스에 직접 봉입한 경우에도 원하는 양의 휘발성 물질을 투과시킬 수 있는 휘발성 물질의 포장체로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 케이스는 30℃ 분위기하에서, 상기 휘발성 물질을 5~30 mg/일로 투과시키는 것이 바람직하다. 이 양이 차량의 에어컨 내부를 항균시키는 데 유효한 양이며, 이것을 포장체로부터 휘발시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 주머니는 이 주머니의 일부 또는 전부에 상기 휘발성 물질의 투과량을 규제하는 투과 규제층이 형성되어 이루어지는 것을 포함한다. 투과 규제층의 종류나 두께를 적절히 설정함으로써, 원하는 양의 휘발성 물질을 투과시킬 수 있는 휘발성 물질의 포장체로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 주머니는 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질을 10~1000 mg/일로 투과시키는 것을 포함한다. 이는 케이스로부터 투과시키는 30℃ 분위기하에서의 휘발성 물질의 양을 5~30 mg/일로 하기에 적합한 양이다.
또한, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 휘발성 물질이 이소티오시아네이트 화합물인 것을 포함한다. 이소티오시아네이트 화합물은 항균제로서 사용될 수 있고, 식품에도 이용되는 안정성이 높은 물질이며, 이것을 포장체로부터 휘발시킬 수 있다.
본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 케이스를 형성하는 상기 수지가 폴리프로필렌인 것을 포함한다. 케이스의 벽을 폴리프로필렌으로 형성함으로써, 벽으로부터 휘발성 물질을 투과시킬 수 있다. 또한, 폴리프로필렌은 내약품성이 우수하기 때문에, 휘발성 물질에 의한 열화를 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 공조 장치는 전술한 휘발성 물질의 포장체를 통기 유로에 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 항균 작용이 있는 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과, 이 휘발성 물질 발생원을 봉입한 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 휘발량에 따라 케이스의 치수나 형상을 적합하게 함으로써 다양한 에어컨의 용적이나 형상에 적합한 형상으로 할 수 있고, 또한, 휘발성 물질을 소정의 속도로 휘발시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체의 사시도.
도 2는 제1 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체의 단면 A-A'의 모식도.
도 3은 제1 실시형태의 주머니의 적층예를 도시한 도면.
도 4는 휘발성 물질의 투과 상태를 설명하는 도면.
도 5는 항균 성분의 배합 비율과, 주머니가 휘발시키는 휘발량의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 형상비(X/Y)와, 벽을 투과한 양의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 주머니를 투과한 양과, 벽을 투과한 양의 관계를 나타내는 그래프.
도 8은 X×Z/Y로 나타내는 값과, 벽을 투과한 양의 관계를 나타내는 그래프.
도 9는 제1 실시형태에 따른 차량 공조 장치(HVAC: Heating Ventilation and Air Conditioning)의 일형태를 도시한 개략도.
도 10은 제2 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체의 단면 A-A'의 모식도.
도 11은 휘발성 물질의 포장체를 구비한 HVAC와 휘발성 물질의 포장체를 구비하지 않는 HVA의 항균 효과의 차이를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 케이스
2 : 수용부
3 : 상부 덮개
4 : 주머니
5 : 혼합물
6 : 벽
7 : 부직포로 이루어진 시트
8 : 폴리에틸렌으로 이루어진 시트
9 : 이축 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 시트
10 : 폴리에틸렌으로 이루어진 시트
11 : 휘발성 물질
12 : 주머니와 혼합물 사이의 공간
13 : 케이스와 주머니 사이의 공간
17~26 : 그래프 안의 선
50 : 인스트루먼트 패널(이후, 「계기판」이라고 칭함)
51 : 계기판의 내부 공간
52 : 외기 도입구
53 : 차 내 공기 흡입구
54 : 블로어 유닛
55 : 증발기
56 : 차 내 취출구
57 : 내외기 전환 박스
58 : 히터 코어
59 ; 하우징
60a, 60b, 60c : 통기 유로
61 : 인테이크 도어
62 : 필터 유닛
100 : 포장체
200 : HVAC
300 : 포장체
이하, 본 발명에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시형태)
본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체는 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과, 이 휘발성 물질 발생원이 봉입되고, 벽의 적어도 일부분이 가스 투과성을 갖는 수지로 형성된 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 상기 케이스는 상기 수지로 형성된 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 상기 수지로 형성된 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 상기 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 Z mg/일로 할 때, (식) X×Z/Y에서 구해지는 값이 200000~1500000으로 하는 것이다.
또한, 본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체에 있어서, 휘발성 물질 발생원은 휘발성 물질이 봉입된 가스 투과성을 갖는 주머니일 수도 있고, 적어도 1종 이상의 담지체에 상기 휘발성 물질을 임의의 배합 비율로 담지시킨 혼합물을 봉입 한 가스 투과성을 갖는 주머니일 수도 있다.
케이스는 30℃ 분위기하에서 휘발성 물질을 5~30 mg/일로 투과시키는 것이 바람직하다. 그 이유는, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양이고, 5 mg/일 미만에서는 충분한 항균 성능을 얻을 수 없으며, 또한, 30℃ 분위기하에서 30 mg/일을 초과하는 경우에는 에어컨 내부의 온도가 상승하였을 때에 필요 이상의 휘발성 물질이 투과되어, 상기 포장체의 수명을 극단적으로 단축시켜 버리기 때문이다.
본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체에 대하여 도 1 및 2에서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 포장체(100)의 사시도이다. 도 2는 도 1에서 도시한 포장체(100)의 단면 A-A'의 모식도이다.
포장체(100)는 휘발성 물질을 담지체에 담지시킨 혼합물(5)과, 주머니(4)와, 케이스(1)로 이루어진다. 혼합물(5)은 주머니(4)에 봉입되고, 주머니(4)는 케이스(1)에 봉입된다. 케이스(1)는 수용부(2)와 상부 덮개(3)로 형성된다. 주머니(4)는 가스 투과성을 갖는다. 또한, 케이스(1)의 벽(6) 중 적어도 일부분은 가스 투과성을 갖는다.
휘발성 물질은 이소티오시아네이트 화합물인 것이 바람직하다. 이소티오시아네이트 화합물 중 특히 알릴이소티오시아네이트(AIT)가 적합하다. AIT는 와사비의 주성분으로서 알려져 있는 화합물이며, 항균제로서 사용할 수 있고, 식품에도 이용되는 안정성이 높은 물질이다. 이 AIT를 이용한 경우, 케이스(1)의 벽(6)의 재질을 폴리프로필렌으로 하면, 벽(6)은 AIT를 투과시킬 수 있다. 휘발성 물질 발생원을 휘발성 물질을 봉입한 주머니(4)로 하는 경우, 휘발성 물질을 주머니(4)에 그대로 봉입하여도 좋지만, 적어도 1종 이상의 담지체에 휘발성 물질을 임의의 배합 비율로 담지시킨 혼합물(5)로 하여 봉입할 수도 있다. 배합 비율이란, 혼합물(5) 중 휘발성 물질의 질량 함유율을 말한다. 휘발성 물질을 담지시킨 혼합물(5)에는 액형인 것, 액형물을 수지와 혼련시킨 것 혹은 액형물을 다른 고형물에 담지시켜 분체형, 과립형, 고형상으로 한 것 등 임의의 것이 예시된다. 휘발성 물질을 담지시키는 담지체로서는, 예컨대 로진, 로진에스테르, 파라핀 왁스 등의 수지나 펄프, 종이, 셀룰로오스 입자(특히 다공질 셀룰로오스 입자, 발포 셀룰로오스 비드), 제올라이트, 알루미나, 실리카겔, 규산칼슘 등의 고형물을 들 수 있다. 또한, 혼합물(5) 중에 비휘발성 오일 및 광안정화제나 산화 방지제 등을 배합하는 것도 가능하다.
주머니(4)는 가스 투과성을 갖는 재질로 형성된다. 주머니(4)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 그 재질은 휘발성 물질의 종류에 따라서도 다르지만, 예컨대 폴리에틸렌, 무연신 폴리프로필렌, 이축 연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱이나 부직포, 종이인 것이 바람직하다. 이들 재질로 시트를 제작하고, 단독 시트로 주머니(4)를 형성할 수도 있다.
또한, 주머니(4)는 적어도 1종 이상의 담지체에 휘발성 물질을 임의의 배합비율로 담지시킨 혼합물(5)을 봉입하고, 또한, 주머니(4)의 일부 또는 전부에 휘발성 물질의 투과량을 규제하는 투과 규제층이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 투과 규제층이란, 예컨대 재질이 다른 전술한 시트를 복수 적층하고, 각 시트의 휘발성 물질의 투과량 차이를 이용하여, 원하는 투과량을 얻는 것이다. 투과 규 제층의 재질도 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 폴리에틸렌, 무연신 폴리프로필렌, 이축 연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱이나, 부직포, 종이여도 좋다. 이들 재질로 시트를 제작하고, 복수의 시트를 적층하여 투과 규제층을 형성하는 주머니(4)로 하여도 좋다. 담지체의 종류나 배합 비율 또는 투과 규제층의 종류나 두께를 적절히 설정함으로써, 원하는 양의 휘발성 물질을 투과시킬 수 있는 휘발성 물질의 포장체로 할 수 있다. 휘발성 물질의 배합 비율을 10~90%, 바람직하게는 20~70%로 하고, 전술한 주머니(4)에 봉입함으로써, 케이스(1)는 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양의 휘발성 물질을 투과시킬 수 있다.
투과 규제층을 형성한 주머니(4)의 일례를 도 3에 도시한다. 주머니(4)는 외측으로부터 부직포로 이루어진 시트(7), 폴리에틸렌으로 이루어진 시트(8), 이축 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 시트(9), 폴리에틸렌으로 이루어진 시트(10)의 순으로 적층된다. 이와 같이 투과 규제층을 형성함으로써, 주머니(4)를 투과하는 휘발성 물질의 양을 적절히 설정할 수 있다. 도 3의 주머니(4) 중 부직포로 이루어진 시트(7)는 주머니 표면이 외부와 접촉하여 손상되는 것을 억제하기 위한 것이다. 또한, 내측의 폴리에틸렌으로 이루어진 시트(10)는 혼합물(5)을 봉입하기 위한 접착층으로 하기 위한 것이다.
이와 같은 주머니(4)는 휘발성 물질을 30℃ 분위기하에서 10~1000 mg/일로 휘발시키는 것이 바람직하다. 그 이유는, 10 mg/일 미만에서는 케이스(1)로부터의 휘발량이 적어지고, 충분한 항균 성능을 얻을 수 없으며, 또한, 1000 mg/일을 초과하는 경우에는, 에어컨 내부의 온도가 상승하였을 때에 필요 이상의 휘발성 물질이 휘발되어, 포장체(100)의 수명을 극단적으로 단축시켜 버리기 때문이다. 이 휘발량을 유지하기 위해서는, 예컨대 주머니(4)의 두께는 40~180 ㎛로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 70~140 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 주머니를 상기한 두께로 함으로써 주머니가 휘발시키는 휘발성 물질의 휘발량을 적절한 양으로 하여, 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양을 포장체로부터 휘발시킬 수 있다. 예컨대, 주머니(4)를, 부직포로 이루어진 시트(7)를 50 ㎛로 하고, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트(8)를 15 ㎛로 하며, 이축 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 시트(9)를 40 ㎛로 하고, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트(10)를 30 ㎛로 하여, 주머니(4) 전체의 두께가 135 ㎛로 되도록 시트를 적층하여 형성할 수 있다.
케이스(1)는 벽(6)에 의해 그 외부 공간과 내부 공간이 나누어져 있다. 도 2에서는 케이스(1) 전체가 가스 투과성을 갖는 수지제의 벽으로 형성된 예를 도시한다. 도 2에서 도시하는 바와 같이 수용부(2)의 벽과 상부 덮개(3)의 벽 모두 가스 투과성을 갖는 수지제여도 좋지만, 수용부(2)의 벽과 상부 덮개(3)의 벽 중 어느 한쪽만을 가스 투과성을 갖는 수지제로 하여도 좋다. 벽(6) 중 수지제로 하는 부분을 적절하게 선택함으로써, 가스 투과성을 갖는 수지제 벽의 표면적을 조정할 수 있다. 가스 투과성을 갖는 수지로서는 특히 폴리프로필렌이 적합하다. 폴리프로필렌은 AIT를 투과하는 데 적합한 재료이다. 또한, 벽(6)의 재료에 폴리프로필렌을 이용하여, 투명 또는 반투명의 벽으로 하여도 좋고, 폴리프로필렌에 탈크를 혼입하여 백탁색으로 하여도 좋다. 또한, 폴리프로필렌에 안료를 첨가하여 임의의 색으로 착색하여도 좋다.
케이스(1)에 봉입되는 주머니(4)의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 주머니(4)로 휘발성 물질의 목표 휘발량을 얻을 수 있도록 하여도 좋고, 복수의 주머니(4)로부터 휘발되는 휘발성 물질의 양의 총합으로 휘발성 물질의 목표 휘발량을 얻을 수 있도록 하여도 좋다. 또한, 다른 휘발성 물질을 포함하는 주머니(4)를 조합시켜 이용하여도 좋다.
주머니(4)는 케이스(1)의 내부에서 지지체(도시되지 않음)에 의해 고정되어 있어도 좋고, 지지되어 있지 않아도 좋다.
다음에, 휘발성 물질의 투과 상태를 도 4에서 설명한다. 휘발성 물질을 포함하는 혼합물(5)로부터 기화한 휘발성 물질(11)은 주머니(4)와 혼합물(5) 사이의 공간(12)에 충만한다. 공간(12)과, 케이스(1)와 주머니(4) 사이의 공간(13)과의 휘발성 물질(11)의 농도차에 의해, 기화한 휘발성 물질(11)은 주머니(4)에 침투하고, 주머니(4)로부터 공간(13)에 방출된다. 주머니(4)를 투과한 휘발성 물질(11)이 공간(13)에 충만하면, 공간(13)과, 포장체(100)의 외부 공간과의 휘발성 물질(11)의 농도차에 의해 주머니(4)를 투과한 휘발성 물질(11)은 벽(6)에 침투하여, 벽(6)으로부터 외부 공간으로 방출된다. 이상과 같이 휘발성 물질(11)은 포장체(100)로부터 휘발된다.
도 5는 휘발성 물질인 항균 성분을 포함하는 혼합물 중 항균 성분의 배합 비율과, 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5의 횡축은 주위의 온도(t)를 나타내고, 종축은 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량의 상대값을 나타낸다. 항균 성분의 배합 비율은 레벨 1과 레벨 2의 2 단계를 사용하였다. 여기서, 레벨 2의 배합 비율은 레벨 1의 배합 비율의 2배이다. 구체적으로는 레벨 1이 배합 비율 30%인 것에 대하여, 레벨 2가 배합 비율 60%인 것을 이용하였다. 도 5 중 선 17은 항균 성분의 배합 비율을 레벨 2로 한 것이며, 선 18은 항균 성분의 배합 비율을 레벨 1로 한 것이다. 도 5에 도시하는 바와 같이 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량은 항균 성분의 배합 비율이 큰 쪽이 많다는 것을 알 수 있다.
도 6은 휘발성 물질인 항균 성분을 포함하는 혼합물을 주머니에 봉입하고, 이 주머니를 케이스에 봉입하며, 케이스 벽의 표면적(X)과 벽의 두께(Y)의 비인 형상비(X/Y)와, 벽을 투과한 항균 성분의 투과량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 6의 횡축은 주위의 온도(t)를 나타내고, 종축은 항균 성분의 벽으로부터의 투과량의 상대값을 나타낸다. 도 6 중 선 19는 형상비(X/Y)를 8000으로 하고, 항균 성분의 배합 비율을 레벨 2(전술한 레벨 2와 동일한 비율)로 한 것이다. 선 20은 형상비(X/Y)를 8000으로 하고, 항균 성분의 배합 비율을 레벨 1(전술한 레벨 1과 동일한 비율)로 한 것이다. 선 21은 형상비(X/Y)를 5000으로 하고, 항균 성분의 배합비율을 레벨 2(전술한 레벨 2와 동일한 비율)로 한 것이다. 도 6에 도시하는 바와 같이 형상비(X/Y)를 8000과 동일하게 한 경우에는, 항균 성분의 배합 비율이 큰 쪽이 항균 성분의 벽으로부터의 투과량이 많다. 항균 성분의 배합 비율을 동일하게 한 경우에는 형상비(X/Y)가 큰 쪽이 항균 성분의 벽으로부터의 투과량이 많다. 또한, 형상비(X/Y)를 5000으로 하고, 항균 성분의 배합 비율을 레벨 2로 하는 경우와, 형상비(X/Y)를 8000으로 하고, 항균 성분의 배합 비율을 레벨 1로 하는 경우는 벽으 로부터의 투과량이 대략 동일하다. 항균 성분의 배합 비율을 2배로 함으로써, 예컨대 벽의 두께를 동일하게 하면 벽의 표면적을 37.5%만큼 저감할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 7은 휘발성 물질인 항균 성분을 포함하는 혼합물을 주머니에 봉입하고, 이 주머니를 케이스에 봉입하며, 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량과, 벽을 투과한 항균 성분의 투과량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 7의 횡축은 벽의 표면적 X(㎟)를 나타내고, 종축은 항균 성분의 벽으로부터의 투과량의 상대값을 나타낸다. 도 7에 있어서 벽의 두께 Y(㎜)는 일정값으로 하고 있다. 도 7 중 선 22는 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량을 100 mg/일로 한 것이다. 선 23은 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량을 50 mg/일로 한 것이다. 선 24는 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량을 25 mg/일로 한 것이다. 발명자들의 검토 결과, 차량용 에어컨을 위해 필요하게 되는 항균 성분의 양은 5~30 mg/일의 범위이다. 이 범위를 만족시키기 위해서는 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량이 100 mg/일인 경우에는 벽의 표면적이 3000~6000 ㎟일 필요가 있다. 또한, 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량이 25 mg/일인 경우에는 벽의 표면적이 12000~30000 ㎟일 필요가 있다. 이와 같이, 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량의 크기에 따라, 요구되는 벽의 표면적 범위가 변동된다.
이상의 검토로부터, 다양한 에어컨의 용적이나 형상에 적합한 형상이며, 또한, 항균제를 소정의 속도로 휘발시킬 수 있는 포장체로 하기 위해서는 수지로 형 성된 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 수지로 형성된 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 항균 성분의 휘발량을 Z mg/일로 하여, 이들 3개의 파라미터로 적정화할 필요가 있다. 본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체에서는, 상기 3개의 파라미터를 X×Z/Y로 나타내는 함수로 정의하고, 이 함수가 나타내는 값이 200000~1500000의 범위를 만족시킴으로써, 전술한 과제를 극복한다.
도 8은 X×Z/Y로 나타내는 값과, 벽을 투과한 항균 성분의 투과량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8의 횡축은 X×Z/Y로 나타내는 값을 나타내고, 종축은 항균 성분의 벽으로부터의 투과량(mg/일)을 나타낸다. 차량용 에어컨에 요구되는 벽을 투과한 항균 성분의 양을 5~30 mg/일로 하면, X×Z/Y로 나타내는 값은 200000~1500000이 최적의 값이라는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 포장체(100)는 다양한 에어컨의 용적이나 형상에 적합한 형상이며, 또한 항균제를 소정의 속도로 휘발시킬 수 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체(100)를 HVAC에 적용한 경우로서, 포장체(100)의 사용 방법에 대해서 설명한다. 도 9는 본 실시형태에 따른 HVAC(200)의 일형태를 도시한 개략도이다.
HVAC(200)는 계기판(50)의 내부 공간(51)에 수용되고, 외기 도입구(52) 또는 차 내 공기 흡입구(53)로부터 공기를 취입하며, 차 내 취출구(56)로부터 차 내 공간에 공기를 토출하는 것이다. HVAC(200)는 외기 도입구(52)와, 차 내 공기 흡입구(53)와, 내외기 전환 박스(57)와, 블로어 유닛(54)과, 블로어 유닛(54)의 작동에 의해 공기 흐름을 형성하는 통기 유로(60a, 60b, 60c)와, 포장체(100)와, 필터 유 닛(62)과, 증발기(55)와, 히터 코어(58)와, 필터 유닛(62)과 증발기(55)와 히터 코어(58)를 수납하는 하우징(59)과, 차 내 취출구(56)로 구성된다.
계기판(50)은 파이어 보드(도시되지 않음)와 운전석?조수석 사이에, 차량계 기류, HVAC 유닛 등의 구성 부품을 배치하였을 때에, 이들을 수용하여 차 실내를 구분하는 것이다.
외기 도입구(52)는 운전석과 엔진실을 구획하는 벽인 파이어 보드(도시되지 않음)의 벽면에 설치되고, 차 실외와 내외기 전환 박스(57)를 연통시키는 구멍이다. 차 내 공기 흡입구(53)는, 예컨대 계기판(50) 중 조수석 전방의 일부에 설치되고, 차 실내와 내외기 전환 박스(57)를 연통시키는 구멍이다. HVAC(200)를 외기 도입 모드(FRE 모드)로서 사용하는 경우, 블로어 유닛(54)의 작동에 의해 HAVC(200) 내부에 외기를 취입한다. HVAC(200)를 내기 도입 모드(REC 모드)로서 사용하는 경우, 블로어 유닛(54)의 작동에 의해 HAVC(200) 내부에 차 내 공기를 취입한다. 내외기 전환 박스(57)는 흡기 도어(61)에 의해 REC 모드와 FRE 모드의 전환을 행한다.
블로어 유닛(54)은 하우징(59) 내의 통기 유로(60a, 60b, 60c)에 설치되어, 통기 유로(60a, 60b, 60c) 중의 공기 흐름을 형성한다. 도 9에서는 블로어 유닛(54)이 원심형 시로코 팬(sirocco fan)을 도시하였지만, 터보 팬이어도 좋고, 관류식 블로어여도 좋다.
포장체(100)는 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체이다. 포장체(100)는 통기 유로(60a, 60b, 60c) 중 어디에 배치되어도 좋다. 예컨대, 블로어 유닛(54)의 상류에 배치되어도 좋고, 도 9에 도시하는 바와 같이 블로어 유닛(54)과 증발기(55) 사이의 통기 유로(60b)에서, 필터 유닛(62)의 상측 및 하측에 배치되어도 좋다. 포장체(100)는 전술한 휘발성 물질을 투과시키고, HVAC(200)의 내부에, 예컨대 항균 성분을 충만시키는 기능 외에, 필터 유닛(62)과 일체 구조로서, 공기를 정화시키는 기능을 가져도 좋다. 필터 유닛(62)은 집진 필터나 탈취 필터로 하여도 좋다.
증발기(55)는 공조의 냉동 사이클을 구성한다. 냉동 사이클은 적어도 기화 상태의 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(도시되지 않음)와, 압축기로부터 토출된 냉매를 냉각하여 냉매를 응축하는 콘덴서(도시되지 않음)와, 콘덴서로 응축한 냉매를 교축 작용에 의해 기액 혼합체로 하는 팽창 밸브(도시되지 않음)와, 팽창 밸브에 의해 기액 혼합체로 된 냉매의 증발열에 의해 공기를 냉각 제습하는 증발기(55)를 구비한다. 또한, 증발기(55)의 하류에는, 히터 코어(58), 에어 믹스 도어(도시되지 않음)가 배치되고, 또한 하류에는 차 내 취출구(56)로서, 벤트 취출구(도시되지 않음), 사이드 벤트 취출구(도시되지 않음) 혹은 디프로스터 취출구(도시되지 않음) 또는 풋 취출구(도시되지 않음) 등의 취출구가 설치된다.
다음에, HVAC(200)의 내부에서 포장체(100)로부터 휘발된 휘발성 물질의 확산에 대해서 설명한다. 포장체(100)를 도 9에 도시하는 바와 같이 블로어 유닛(54)과 증발기(55) 사이의 통기 유로(60b)에 설치한 예에 따라 설명한다. 예컨대 주차시와 같이 HVAC(200)가 작동하지 않는 경우, 차 내 온도의 상승에 의해 포장체(100)로부터 휘발성 물질이 휘발된다. 휘발된 휘발성 물질은 자연 대류에 의해, 증발기(55)나 블로어 유닛(54)을 향해서 확산된다. 이것에 의해, HVAC(200) 중에서도 특히 결로가 발생하기 쉽고, 세균이 번식하기 쉬운 증발기(55)나 블로어 유닛(54)에 항균제 등의 휘발성 물질을 널리 퍼뜨릴 수 있다. 또한, HVAC(200)이 작동하고 있는 경우, 외기 도입구(52) 혹은 차 내 공기 흡입구(53)로부터 차 내 취출구(56)를 향한 공기 흐름이 통기 유로(60a, 60b, 60c)를 통하여 형성된다. 따라서, 포장체(100)로부터 휘발된 휘발성 물질은 증발기(55)나 히터 코어(58) 등의 포장체(100)의 하류의 구성품 구석구석까지 널리 퍼진다. 또한, 휘발성 물질은 이소티오시아네이트 화합물인 것이 바람직하고, 특히 AIT가 적합하다. AIT는 와사비의 주성분으로서 알려져 있는 화합물이며, 항균제로서 사용할 수 있고, 식품에도 이용되는 안정성이 높은 물질이다. 따라서, 차 내 취출구(56)로부터 휘발성 물질이 탑승자를 향해서 토출되어도 안전하다.
이러한 HVAC(200)로 함으로써, 내부의 악취를 저감할 수 있는 HVAC로 할 수 있다.
(제2 실시형태)
본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체(300)에서는 휘발성 물질 발생원을 적어도 1종 이상의 담지체에 상기 휘발성 물질을 임의의 배합 비율로 담지시킨 혼합물로 하고, 케이스에 혼합물을 직접 봉입하는 것이다. 본 실시형태에 따른 휘발성 물질의 포장체(300)를 도 10에 도시한다. 포장체(300)와, 제1 실시형태에 따른 포장체(100)의 차이는 주머니를 갖지 않는 것뿐이다. 따라서, 포장체(300)는 휘발성 물질의 성분, 혼합물(5)의 성분, 케이스(1)의 재질?형상?치수 등, 휘발성 물 질의 휘발 메커니즘, 케이스(1)의 휘발성 물질의 투과 특성, HVAC(200)에의 적용에 대해서 포장체(100)와 동등하다.
[실시예]
(포장체를 투과할 수 있는 휘발성 물질의 양과 X×Z/Y의 관계에 대해서)
전술한 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체에 대해서, 포장체의 수지로 형성된 벽의 표면적 X ㎟와, 수지로 형성된 벽의 두께 Y ㎜와, 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 휘발성 물질의 휘발량을 Z mg/일로 나타내는 관계식 X×Z/Y가 나타내는 값이 200000~1500000의 범위를 만족시키는 경우, 포장체로부터 휘발할 수 있는 휘발성 물질의 양이, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양(5~30 mg/일)의 범위에 있다는 것을 실시예 1~4로 검증하였다.
(실시예 1)
실시예 1에서는 벽의 표면적 X ㎟=8500 ㎟로 하고, 벽의 두께 Y ㎜=0.8 ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 휘발성 물질의 휘발량 Z mg/일=50 mg/일로하여, 포장체를 투과할 수 있는 휘발성 물질(AIT)의 양을 계측하였다. 주머니 및 포장체를 투과한 AIT 양은 중량 감소를 시간 경과에 따라 계측함으로써 구하였다. 실시예 1에서는 복수의 시트를 적층한 주머니를 사용하였다. 각 시트의 두께 및 적층 순서는 다음과 같다. 외측으로부터 부직포로 이루어진 시트 14 g/㎡, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트 15 ㎛, 이축 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 시트 40 ㎛, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트 30 ㎛이다. 또한, 항균 성분의 배합 비율은 도 5의 설명 중에 기재한 레벨 1을 이용하였다.
실시예 1에 있어서의 X×Z/Y가 나타내는 값=531250이며, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체의 범위를 만족시킨다. 실시예 1의 포장체를 투과한 AIT의 양을 계측한 바, 18 mg/일이며, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양인 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
실시예 2에서는 벽의 표면적 X ㎟=3900 ㎟로 하고, 벽의 두께 Y ㎜=0.9 ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 휘발성 물질의 휘발량 Z mg/일=94 mg/일로 하여, 포장체를 투과할 수 있는 AIT의 양을 계측하였다. 계측은 실시예 1과 동일한 장치를 사용하였다. 실시예 2에서는 실시예 1과 동일한 주머니를 사용하였다. 항균 성분의 배합 비율은 도 5의 설명 중에 기재한 레벨 2를 이용하였다.
실시예 2에 있어서의 X×Z/Y가 나타내는 값=407333이며, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체의 범위를 만족시킨다. 실시예 2의 포장체를 투과한 AIT의 양을 계측한 바, 12 mg/일이며, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양인 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 3)
실시예 3에서는 벽의 표면적 X ㎟=8500 ㎟로 하고, 벽의 두께 Y ㎜=0.8 ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 주머니가 휘발시킨 휘발성 물질의 휘발량 Z mg/일=140 mg/일로 하여, 포장체를 투과할 수 있는 AIT의 양을 계측하였다. 계측은 실시예 1과 동일한 장치를 사용하였다. 실시예 3에서는 복수의 시트를 적층한 주머니를 사용하였다. 각 시트의 두께 및 적층 순서는 다음과 같다. 외측으로부터 부직포로 이루어진 시트 14 g/㎡, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트 15 ㎛, 이축 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 시트 20 ㎛, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트 30 ㎛이다. 또한, 항균 성분의 배합 비율은 도 5의 설명 중에 기재한 레벨 1을 이용하였다.
실시예 3에 있어서의 X×Z/Y가 나타내는 값=1487500이며, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체의 범위를 만족시킨다. 실시예 3의 포장체를 투과한 AIT의 양을 계측한 바, 28 mg/일이며, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양인 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 4)
실시예 4에서는 주머니를 갖지 않는 형태로 하고, 벽의 표면적 X ㎟=8500 ㎟로 하며, 벽의 두께 Y ㎜=0.9 ㎜로 하고, 30℃ 분위기하에서 혼합물이 휘발시킨 휘발성 물질의 휘발량 Z mg/일=150 mg/일로 하여, 포장체를 투과할 수 있는 휘발성 물질(AIT)의 양을 계측하였다. 포장체를 투과한 AIT 양은 중량 감소를 시간에 따라 계측함으로써 구하였다. 실시예 4의 혼합물은 로진 에스테르 46.5 질량부와, 파라핀 왁스 18.6 질량부를 밀폐 가능한 탱크에서 가열 용융한다. 이 후, AIT를 11.6 질량부를 첨가하고, 다공질 셀룰로오스 입자 23.3 질량부를 추가로 첨가한 후, 냉각, 고화한다. 이상에 의해 혼합물을 얻었다.
실시예 4에 있어서의 X×Z/Y가 나타내는 값=1416667이며, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체의 범위를 만족시킨다. 실시예 4의 포장체를 투과한 AIT의 양을 계측한 바, 26 mg/일이며, 차량의 에어컨 내부를 항균하는 데 유효한 양인 것을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1과 실시예 4를 비교하면, X×Z/Y가 나타내는 값을 크게 함으로써, 포장체를 투과한 AIT의 양을 증가시킬 수 있다고 말할 수 있다.
(항균 효과의 평가)
전술한 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체를 구비한 HVAC를 이용하여 항균 효과를 평가하였다. 평가는 내부에 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체를 구비하는 HVAC를 실시예 5로 하고, 휘발성 물질의 포장체를 구비하지 않는 HVAC를 비교예 1로 하여 행하였다. 포장체는 전술한 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 결과를 도 11에 나타낸다. 도 11의 횡축은 평가한 달을 나타내고, 종축은 HVAC를 작동하였을 때에 배출되는 드레인수 중의 단위 용적당 미생물의 수(개/㎖)를 나타낸다. 도 11 중의 선 25는 실시예 5를 나타내고, 선 26은 비교예 1을 나타낸다. 이 결과, 실시예 5에서는 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체가 휘발하는 항균제의 효과에 의해, 평가 시작인 장마 시기(6월)의 초기부터 급격히 미생물수가 적어지며, 여름철(7~8월)에 있어서도 미생물수 증가의 경향은 보이지 않는다. 또한, 공기가 건조해지는 9월에는 미생물수가 더욱 감소하였다. 한편, 비교예 1은 장마 시 기부터 급격히 미생물수가 증가하며, 여름철(7~8월)도 미생물수가 많은 상태로 유지되었다. 또한, 실시예 5와 비교예 1에서는 실시예 5의 미생물수가 2 자릿수나 적다는 결과를 얻었다. 따라서, 본 발명에 따른 휘발성 물질의 포장체를 구비한 HVAC가 미생물을 저감시킬 수 있고, 결과로서 HVAC 내부로부터의 악취를 억제하는 데 유효하다고 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과,
    상기 휘발성 물질 발생원이 봉입되고, 벽의 일부분 또는 전부가 가스 투과성을 갖는 수지로 형성된 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서,
    상기 휘발성 물질 발생원은, 상기 휘발성 물질이 봉입된 가스 투과성을 갖는 주머니이며, 상기 주머니의 두께는 40~180 ㎛로 하고,
    상기 휘발성 물질은, 1종 이상의 담지체에 임의의 배합 비율로 담지된 혼합물로 이루어지며, 상기 혼합물을 상기 주머니에 봉입하고,
    상기 케이스는, 상기 수지로 형성된 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 상기 수지로 형성된 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 상기 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 Z mg/일로 할 때, (식) X×Z/Y으로 구해지는 값이 200000~1500000인 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  2. 휘발성 물질을 휘발시키는 휘발성 물질 발생원과,
    상기 휘발성 물질 발생원이 봉입되고, 벽의 일부분 또는 전부가 가스 투과성을 갖는 수지로 형성된 케이스를 구비하는 휘발성 물질의 포장체에 있어서,
    상기 휘발성 물질 발생원은, 1종 이상의 담지체에 상기 휘발성 물질을 10~90 %의 배합 비율로 담지시킨 혼합물이고,
    상기 케이스는, 상기 수지로 형성된 벽의 표면적을 X ㎟로 하고, 상기 수지로 형성된 벽의 두께를 Y ㎜로 하며, 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질 발생원이 휘발시키는 상기 휘발성 물질의 1일당 휘발량을 Z mg/일로 할 때, (식) X×Z/Y으로 구해지는 값이 200000~1500000인 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스는, 상기 휘발성 물질을 30℃ 분위기하에서 5~30 mg/일의 양으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주머니는, 상기 주머니의 일부 또는 전부에 상기 휘발성 물질의 투과량을 규제하는 투과 규제층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주머니는, 상기 주머니의 외측으로부터 부직포로 이루어진 시트, 폴리에틸렌으로 이루어진 시트, 이축 연식 폴리프로필렌으로 이루어진 시트, 및 폴리에틸렌으로 이루어진 시트의 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  6. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주머니는 30℃ 분위기하에서 상기 휘발성 물질을 10~1000 mg/일의 양으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 휘발성 물질은 이소티오시아네이트 화합물인 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스를 형성하는 상기 수지가 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 휘발성 물질의 포장체.
  9. 제1항 또는 제2항에 기재한 휘발성 물질의 포장체를 통기 유로에 구비한 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치.
  10. 삭제
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