KR101469941B1 - 건설장비용 hvac 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설장비용 HVAC 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 좌석이 구비되고, 상기 좌석 하부에 구비된 설치공간 상에 배치되는 건설장비용 HVAC 장치에 있어서, 송풍모듈; 상기 송풍모듈에 연결되고, 송풍된 공기를 열교환을 통하여 공급하는 열교환모듈; 상기 열교환모듈과 연결되는 케이스와, 상기 케이스에 구비되고, 프론트(front), 윈도우(window), 보텀(bottom) 및 리어(rear)측 방향으로 공기의 배출을 제어 조절하기 위한 복수의 토출부로 구성되는 분배모듈; 상기 분배모듈의 케이스 내부에 배치되는 히터코어; 및 상기 케이스 입구에 구비되어 상기 열교환모듈을 통하여 유입되는 공기의 량과, 공기의 유입방향을 제어 조절하기 위한 템프도어;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

건설장비용 HVAC 장치{HVAC APPARATUS FOR CAR}
본 발명은 자동차, 특히 건설장비용 차량에 설치되는 공기조화, 즉 HVAC 장치로서, 종래에 열교환기와, 히터코어를 거친 후, 공기 배분을 하는 경우 공간이 협소하고 저항이 크다는 문제를 개선하기 위해 히터코어를 분배모듈의 케이스에 내장시켜 케이스 내부로 유입되는 히터코어의 발열 열과, 공기의 믹싱을 통하여 공기 배분 구조를 도입하여 공기의 토출량을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 토출부가 한 방향으로 배치되어 있어 각 방향 토출 모드별 제어가 용이하여 공기 배분 시, 큰 저항이 없어 공기의 분배효율을 높일 수 있게 되고, 종래의 장치와 달리 리어(rear)측 토출부를 도입하여 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있는 건설장비용 HVAC 장치에 관한 것이다.
종래의 건설장비용 HVAC 장치로는 대한민국 등록특허 제10-0484633호(2005.04.13. 이하 '종래기술'이라 함) “자동차용 공기조화기의 이물질 여과장치”가 개시되어 있다.
상기 종래기술은 HVAC 유니트의 내부에 메인 송풍기와, 히터코어와, 에어콘 증발기를 구비하는 자동차의 공기조화장치에 있어서, 상기한 HVAC 유니트의 앞쪽에 연결하되, 일측의 배출구와, 그 배출구로 내부 공기를 배출하기 위해 보조팬을 구비하는 전방케이스와, 상기 전방케이스의 다음에서 상기 HVAC 유니트에 연결하되, 내부에 통상의 제2차 필터를 구비한 후방케이스와, 상기한 전방케이스 및 후방케이스의 사이에 연결하되, 내관과, 그 둘레에 끼운 외관과, 그 사이에 개입시킨 나선형 유도판으로 이루어진 다수의 나선관 여과수단으로 구성되어 있다.
또한 도 5에 도시된 바와 같이 상기 종래기술의 HVAC 유니트는 송풍기(110)와, 히터코어(140)와, 에어컨 증발기(120)가 일렬 배치되는 구조를 갖고, 이러한 종래의 HVAC 유니트를 자동차, 특히 건설장비에 도입하는 경우 좌석 하부에 마련된 공간 상에 설치하게 된다.
그러나 상기 종래의 HVAC 유니트은 송풍기(110), 히터코어(140) 및 에어컨 증발기(120)가 일렬로 배치되어 있어 부피가 커, 설치 공간이 한정되어 있는 건설장비의 좌석 하부에 설치하는 데에 공간상의 문제가 발생하게 된다.
상기 종래의 HVAC 유니트을 한정된 공간 상의 건설장비의 좌석 하부 공간에 설치하기 위해서는 토출구가 구비되는 분배부(130)의 사이즈가 협소해 질 수밖에 없어 송풍용량이 제한되는 문제가 있고, 또한 이렇게 분배부(130)의 사이즈가 협소해지는 경우 토출구의 개수를 증설하는 데에 문제가 있게 된다.
아울러 상기 종래의 HVAC 유니트는 송풍기(110)를 통하여 송풍되는 공기가 항상 히터코어(140)와 에어컨 증발기(120)를 거치되도록 구성되어 있어 저항이 커져 풍량이 감소되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,
종래에 열교환기와, 히터코어를 거친 후, 공기 배분을 하는 경우 공간이 협소하고 저항이 크다는 문제를 개선하기 위해 히터코어를 분배모듈의 케이스에 내장시켜 케이스 내부로 유입되는 히터코어의 발열 열과, 공기의 믹싱을 통하여 공기 배분 구조를 도입하여 공기의 토출량을 증대시키고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 토출부가 한 방향으로 배치되어 있어 각 방향 토출 모드별 제어가 용이하여 공기 배분 시, 큰 저항이 없어 공기의 분배효율을 높일 수 있게 되고, 종래의 장치와 달리 리어(rear)측 토출부를 도입하여 사용자의 만족도를 향상시키고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 템프도어는 조절부재가 회전하여 분배모듈의 케이스 입구를 개폐 조절하게 되는데, 조절부재의 회전 시, 조절부재가 길이 조절이 가능하도록 가변될 뿐만 아니라, 케이스 입구에 설치되는 가이드부재의 곡률반경이 조절부재의 회전 시의 곡률반경보다 커, 완만한 곡선을 가지도록 가이드부재의 돌출을 최소하여 가이드부재와 열교환모듈과의 간격을 줄여 장치를 콤팩트하게 구성하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치는 좌석이 구비되고, 상기 좌석 하부에 구비된 설치공간 상에 배치되는 건설장비용 HVAC 장치에 있어서, 송풍모듈; 상기 송풍모듈에 연결되고, 송풍된 공기를 열교환을 통하여 공급하는 열교환모듈; 상기 열교환모듈과 연결되는 케이스와, 상기 케이스에 구비되고, 프론트(front), 윈도우(window), 보텀(bottom) 및 리어(rear)측 방향으로 공기의 배출을 제어 조절하기 위한 복수의 토출부로 구성되는 분배모듈; 상기 분배모듈의 케이스 내부에 배치되는 히터코어; 및 상기 케이스 입구에 구비되어 상기 열교환모듈을 통하여 유입되는 공기의 량과, 공기의 유입방향을 제어 조절하기 위한 템프도어;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 템프도어는 상기 케이스의 내측에 힌지 결합되고, 길이조절이 가능하도록 구성된 조절부재와, 상기 케이스 입구에 구비되고, 상기 조절부재가 접하는 가이드부재를 포함하여 이루어지고,
특히 상기 가이드부재의 곡률반경은 상기 조절부재의 회전 시, 곡률반경보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 조절부재는 상기 케이스 내측에 구비된 고정부에 힌지 결합되고, 수용부가 구비된 회전판과, 상기 수용부에 내장되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 연결되고, 상기 가이드부재를 따라 미끄럼 이동 시, 상기 수용부를 드나드는 가동판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 가이드부재는 상기 입구의 상하부에 연결되고, 상호 이격 배치되는 한 쌍의 가이드바로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 분배모듈의 각 토출부는 토출구와, 상기 토출구를 개폐 조절하기 위한 댐퍼를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 댐퍼에는 액추에이터와, 상기 액추에이터를 제어하기 위한 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치는 종래에 열교환기와, 히터코어를 거친 후, 공기 배분을 하는 경우 공간이 협소하고 저항이 크다는 문제를 개선하기 위해 히터코어를 분배모듈의 케이스에 내장시켜 케이스 내부로 유입되는 히터코어의 발열 열과, 공기의 믹싱을 통하여 공기 배분 구조를 도입하여 공기의 토출량을 증대시킬 수 있게 된다.
본 발명은 토출부가 한 방향으로 배치되어 있어 각 방향 토출 모드별 제어가 용이하여 공기 배분 시, 큰 저항이 없어 공기의 분배효율을 높일 수 있게 되고, 종래의 장치와 달리 리어(rear)측 토출부를 도입하여 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 템프도어는 조절부재가 회전하여 분배모듈의 케이스 입구를 개폐 조절하게 되는데, 조절부재의 회전 시, 조절부재가 길이 조절이 가능하도록 가변될 뿐만 아니라, 케이스 입구에 설치되는 가이드부재의 곡률반경이 조절부재의 회전 시의 곡률반경보다 커, 완만한 곡선을 가지도록 가이드부재의 돌출을 최소하여 가이드부재와 열교환모듈과의 간격을 줄여 장치를 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치의 템프도어를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 템프도어와 종래의 템프도어를 비교하는 단면도.
도 5는 종래의 HVAC 장치를 나타내는 개념도.
이하에서는 본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세하게 기술하기로 한다.
도 1 내지 도 4 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치는
송풍모듈(10)과, 열교환모듈(20)과, 분배모듈(30)과, 상기 분배모듈(30) 내부에 장착되는 히터코어(40)와, 그리고 분배모듈(30)의 케이스(31) 입구(31a)로 유입되는 공기의 량과, 유입방향으로 제어 조절하기 위한 템프도어(50)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 건설장비용 HVAC 장치는 일반 승용차, UV 차량, 버스, 건설장비용 차량 등에 도입이 가능하고, 특히 건설장비용 차량에 도입되는 경우 캐빈 내부에 구비된 차량 시트 하부에 장착되어 냉난방을 위해 공기유로를 형성하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 송풍모듈(10)은
송풍하우징(11)과, 상기 송풍하우징(11)에 내장되는 송풍팬(13)으로 구성되어 송풍팬(13)의 회전구동을 통하여 전방에 배치되는 열교환모듈(20)로 공기를 강제로 송풍하게 된다.
본 발명에 따른 상기 열교환모듈(20)은 상기 송풍모듈(10)의 송풍하우징(11)과 연통 가능하도록 연결되는 열교환하우징(21)과, 상기 열교환하우징(21) 내부에 내장되는 증발기(23)로 구성되어 상기 송풍모듈(10)에 의하여 공급된 공기가 증발기(23)를 거치면서 증발기(23) 내부를 순환하는 냉매에 의하여 열을 빼앗겨 냉각된 상태로 분배모듈(30)의 케이스(31)로 공급되어 냉방작용을 하게 된다.
본 발명에 따른 분배모듈(30)은 상기 열교환하우징(21)에 연결되는 케이스(31)와, 상기 케이스(31)에 구비되고, 프론트(front), 윈도우(window), 보텀(bottom) 및 리어(rear)측 방향으로 공기의 배출을 제어 조절하기 위한 복수의 토출부(33)로 구성된다.
또한 상기 토출부(33)는 토출구(33a)와, 상기 케이스(31)에 장착되어 상기 토출구(33a)를 개폐 조절하는 댐퍼(35)로 구성되고,
상기 토출구(33a)는 송풍덕트와 연결되어 특정방향으로 유로를 형성하게 된다.
우선 상기 케이스(31) 후방에는 상기 열교환하우징(21)과 연통되도록 입구(31a)가 형성되어 하기할 템프도어(50)에 의한 개폐 조절을 통하여 상기 송풍모듈(10)로부터 강제 송풍된 공기가 유입된다.
그리고 상기 프론트측 토출구(33A)와, 윈도우측 토출구(33B)는 케이스(31)의 전면에 형성되고, 상기 보텀측 토출구(33C)는 케이스(31)의 전방 하단에 형성되며, 아울러 상기 리어측 토출구(33D)는 케이스(31)의 전방 상단에 형성된다.
이 경우 상기 프론측 및 보텀측 토출구(33A)(33C)는 송풍덕트에 의하여 사용자의 전면에서 상부와 하부로 공기를 송풍하고, 상기 윈도우측 토출구(33B)는 송풍덕트에 의하여 윈도우에 서린 습기나, 성애를 제거하기 위해 윈도우 쪽으로 공기를 송풍하게 된다.
특히 본 발명에서는 리어측 토출구(33D)를 별도로 마련하여 송풍덕트에 의하여 사용자의 후방으로 공기가 송풍되도록 하여 캐빈 내부의 전체적인 냉난방을 가능하게 함으로써 사용자의 만족도를 높일 수 있게 된다.
또한 상기 각 토출구는 한 방향, 즉 케이스(31)의 전방부에 모두 구비되어 토출 모드별 제어 시, 공기 배분을 큰 저항 없이 제어하는 것이 가능하고, 풍량을 일정하게 유지할 수 있어 보다 효율적으로 장치를 가동시킬 수 있게 된다.
아울러 도 2에 도시된 바와 같이 상기 각 토출구에 구비된 댐퍼(35)에는 액추에이터(A)와, 상기 액추이에터(A)를 제어 조절하기 위해 컨트롤러(C)가 구비되어 있어 컨트롤러(C)에 의한 제어신호에 따라 상기 댐퍼(35)가 액추에이터(A)에 의하여 개폐 조절된다.
이 경우 상기 댐퍼(35)의 작동은 상기 액추에이터(A)와, 컨트롤러(C)의 제어 신호에 의하여 모든 토출구에서 동시 작동되거나, 선택적 작동이 가능할 뿐만 아니라, 댐퍼(35)의 개폐량에 따라 풍량을 제어 조절할 수 있어 사용자의 만족도를 높일 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 발명에 따른 히터코어(40)는 종래에 열교환모듈(20)과 히터코어(40)가 일렬로 배치되어 있어 송풍모듈(10)로부터 공급되는 공기가 열교환모듈(20)과 히터코어(40)를 거친 후, 배분됨으로써 공기유로가 협소해질 뿐만 아니라, 이에 의하여 저항이 커지는 문제를 해결하기 위해
상기 히터코어(40)기 상기 분배모듈(30)의 케이스(31)에 내장되어 송풍모듈(10)로부터 공급되는 공기가 열교환모듈(20)만을 거친 후, 곧 바로 배분됨으로써 충분한 공기유로의 확보가 가능할 뿐만 아니라, 저항을 줄여 토출량을 증대시킬 수 있게 된다.
또한 상기 히터코어(40)가 케이스(31)에 내장되는 경우 장치의 부피를 그만큼 줄일 수 있어 장치를 콤팩트하게 구성하는 것이 가능하게 된다.
도 3 및 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 템프도어(50)는 상기 케이스(31)의 입구(31a)에 구비되어 상기 열교환모듈(20)을 통하여 유입되는 공기량과, 공기의 유입방향을 제어 조절하게 되는데,
이를 위하여 상기 템프도어(50)는 상기 케이스(31)의 내측에 구비된 고정부(31b)에 힌지 결합되고, 길이조절이 가능하도록 구성된 조절부재(51)와, 상기 케이스(31)의 입구(31a)에 구비되고, 상기 조절부재(51)가 접하는 가이드부재(55)로 구성된다.
특히 상기 가이드부재(55)의 곡률반경(R1)은 상기 조절부재(51)의 회전 시, 곡률반경(R2)보다 커지도록 구성된다.
그리고 상기 조절부재(51)는 상기 고정부(31b), 즉 회전축으로 연결되고, 수용부(52a)가 구비된 회전판(52)과, 상기 수용부(52a)에 내장되는 탄성부재(54)와, 상기 탄성부재(54)에 연결되고, 상기 가이드부재(55)를 따라 미끄럼 이동 시, 상기 수용부(52a)를 드나드는 가동판(53)으로 구성된다.
또한 상기 가이드부재(55)는 상기 입구(31a)의 상하부에 연결되고, 상호 이격 배치되어 그 사이에 유입공간을 형성하는 한 쌍의 가이드바(55a)로 구성된다.
도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 종래 템프도어 구조는 도어의 길이가 정해져 있어 회전 시, 열교환모듈의 증발기와의 간섭을 피하기 위해 도어의 회전축을 도어의 길이보다 먼 위치에 두어야 하므로 장치가 그만큼 커지게 문제가 있었다.
또한 도어가 장착되는 차량 내부의 공간이 부족한 경우 도어 회전축을 이동할 수 없어 도어의 길이를 줄여야 하나, 이러한 경우 최대 냉방이나, 최대 난방을 하여야 하는 경우 한 쪽 입구를 완전히 밀폐하여야 하는데, 도어의 길이가 감소된 만큼 그 입구의 단면적 또한 감소되고, 입구 면적의 감소는 풍량을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.
따라서 본 발명에 따른 템프도어(50)는 조절부재(51)가 회전판(52)과, 길이 가변이 가능한 가동판(53)으로 구성되고,
또한 상기 가이드부재(55)의 곡률반경(R1)을 조절부재의 회전 시, 즉 상기 가동판이 회전판으로부터 최대로 인출된 상태에서의 회전 시, 곡률반경(R2)보다 크게 하여 입구(31a) 면적을 충분히 확보하여 풍량을 증대시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 열교환모듈(20)의 증발기(23)와의 간섭을 피하면서도, 장치의 크기를 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.
또한 상기 조절부재(51)의 회전 시, 상기 가동판(53)의 단부가 상기 가이드부재(55)의 가이드바(55a)를 따라 미끄럼 이동을 하게 되고,
이때 상기 가동판(53)은 가이드부재(55)의 곡률반경(R1)을 따라 탄성부재(54)에 의하여 수용부(52a)를 드나들면서 길이가 가변되어 히터코어(40) 쪽으로 유입되는 풍량을 조절할 수 있게 된다.
또한 상기 입구(31a) 면적을 충분히 확보함으로써 입구(31a)의 상부를 완전히 닫는 경우 하부 입구(31a), 즉 히터코어(40) 쪽의 입구(31a)가 완전히 개방되어 최대 난방을 위한 충분한 풍량을 공급할 수 있게 되고,
반대로 입구(31a)의 하부, 즉 히터코어(40) 쪽의 입구(31a)를 완전히 닫는 겨우 난방이 차단되거나, 또는 열교환모듈(20)의 증발기(23)가 가동으로 최대 냉방을 위한 충분한 풍량을 공급하는 것이 가능하게 된다.
나아가 상기 케이스(31)의 입구(31a) 상부 및 하부에는 제1 스토퍼(37)가 구비되어 입구(31a)가 완전히 개방되거나, 폐쇄되는 경우 상기 조절부재(51)의 가동판(53)이 더 이상 회전하는 것을 저지하여 조절부재(51)의 회전범위를 제한하게 되고,
상기 케이스(31)에는 상기 고정부(31b), 즉 회전축에 인접되도록 형성된 제2 스토퍼(39)가 구비되어 상기 제1 스토퍼(37)와 함께 조절부재(51)의 회전 범위를 제한하여 안정적인 동작을 보장하게 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 건설장비용 HVAC 장치를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 송풍모듈
11 : 송풍하우징 13 : 송풍팬
20 : 열교환모듈
21 : 열교환하우징 23 : 증발기
30 : 분배모듈
31 : 케이스 31a : 입구
31b : 고정부 33 : 토출부
33A, 33B, 33C, 33D : 프론트측, 윈도우측, 보텀측, 리어측 토출구
35 : 댐퍼 37 : 제1 스토퍼
39 : 제2 스토퍼
40 : 히터코어
50 : 템프도어
51 : 조절부재 52 : 회전판
52a : 수용부 53 : 가동판
54 : 탄성부재 55 : 가이드부재
55a : 가이드바
A : 액추에이터 C : 컨트롤러
R1 : 가이드부재의 곡률반경
R2 : 조절부재의 회전 시, 곡률반경

Claims (7)

  1. 좌석이 구비되고, 상기 좌석 하부에 구비된 설치공간 상에 배치되는 건설장비용 HVAC 장치에 있어서,
    송풍모듈(10);
    상기 송풍모듈(10)에 연결되고, 송풍된 공기를 열교환을 통하여 공급하는 열교환모듈(20);
    상기 열교환모듈(20)과 연결되는 케이스(31)와,
    상기 케이스(31)에 구비되고, 프론트(front), 윈도우(window), 보텀(bottom) 및 리어(rear)측 방향으로 공기의 배출을 제어 조절하기 위한 복수의 토출부(33)로 구성되는 분배모듈(30);
    상기 분배모듈(30)의 케이스(31) 내부에 배치되는 히터코어(40); 및
    상기 케이스(31) 입구(31a)에 구비되어 상기 열교환모듈(20)을 통하여 유입되는 공기량과, 공기의 유입방향으로 제어 조절하기 위한 템프도어(50)(temp door);를 포함하여 이루어지고,
    상기 템프도어(50)는 상기 케이스(31) 내측에 힌지 결합되고, 길이조절이 가능하도록 구성된 조절부재(51)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 템프도어(50)는 상기 케이스(31) 입구(31a)에 구비되고, 상기 조절부재(51)가 접하는 가이드부재(55)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드부재(55)의 곡률반경(R1)은 상기 조절부재(51)의 회전 시, 곡률반경(R2)보다 큰 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 조절부재(51)는
    상기 케이스(31) 내측에 구비된 고정부(31b)에 힌지 결합되고, 수용부(52a)가 구비된 회전판(52)과,
    상기 수용부(52a)에 내장되는 탄성부재(54)와,
    상기 탄성부재(54)에 연결되고, 상기 가이드부재(55)를 따라 미끄럼 이동 시, 상기 수용부(52a)를 드나드는 가동판(53)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드부재(55)는 상기 입구(31a)의 상하부에 연결되고, 상호 이격 배치되는 한 쌍의 가이드바(55a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배모듈(30)의 각 토출부(33)는 토출구와, 상기 토출구를 개폐 조절하기 위한 댐퍼(35)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 댐퍼(35)에는 액추에이터(A)와, 상기 액추에이터(A)를 제어하기 위한 컨트롤러(C)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 HVAC 장치.
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JPH10297271A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Calsonic Corp 自動車用空気調和装置のドレン排水構造
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