CN115289557B - 一种空调外机扰流装置及扰流控制方法、空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空调外机扰流装置及扰流控制方法、空调器,所述空调外机扰流装置,包括:风轮装置,所述风轮装置固定在外机壳体上;控制装置,所述控制装置能够调整所述风轮装置的运行功率和/或运动方向;所述风轮装置与所述控制装置与室外机的供电装置电连接。本发明所述的空调外机扰流装置及扰流控制方法、空调器,通过压缩机频率FC的变化、室内蒸发器温度TE所在区间,判断并控制扰流装置的开停以及运行模式,保证扰流装置根据需要进行精准、可靠的调节,大大提高空调系统运行可靠性和制冷效果,同时也能减少能耗的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及空调器技术领域,特别涉及一种空调外机扰流装置及扰流控制方法、空调器。
背景技术
目前城市小区家家户户都有空调,空调外机在安装的过程中难免会安装到空间狭小的格栅、墙壁之间,造成外机周围温度无法散开,工况变得恶劣,影响空调制冷效果。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种空调外机扰流装置及扰流控制方法、空调器,以解决现有技术中空调器在外机环境恶劣工况下制冷工作较差的技术问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种空调外机扰流装置,包括:
风轮装置,所述风轮装置固定在外机壳体上;
控制装置,所述控制装置能够调整所述风轮装置的运行功率和/或运动方向;
所述风轮装置与所述控制装置与室外机的供电装置电连接;
所述风轮装置在所述控制装置作用下,根据不同运行功率和运动方向能够改变所述外机内部换热器的换热效率;
其中,通过检测压缩机频率FC运行的稳定程度、室内蒸发器温度TE所在区间调整所述风轮装置的运行模式,当室内蒸发器温度TE的温度值越高,所述风轮装置的运行功率越高,当压缩机频率FC运行不稳定时,所述风轮装置在控制装置作用下能够进行摆动或者转动工作,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC≠0或者ΔFC=0的时间小于预设时间T1,则判定为系统运行不稳定。
本发明所述的空调外机扰流装置,根据检测的空调压缩机频率和室内蒸发器中管温度,控制扰流装置的功率及运动方向,增强室外空气流动性,达到降低室外环境温度,提高空调运行可靠性和制冷效果,保证空调室外机在高温、恶劣工作环境下的系统运行性能。
进一步的,所述风轮装置包括电机和风轮,所述电机通过电机支架固定在所述外机侧壁上,所述电机能够相对所述电机支架固定或者摆动。
本发明还公开了一种空调外机扰流方法,包括如下步骤:
S1:空调制冷开启,运行预设时间T2;
S2:检测室内蒸发器温度TE,判断是否TE<TA,若是,则扰流装置按照M7模式运行;若否,则进入S3;
S3:判断是否TA≤TE<TB,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M1模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M2模式运行;若否,则进入S4;
S4:判断是否TB≤TE<TC,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M3模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M4模式运行;若否,则进入S5;
S5:判断是否TC≤TE<TD,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M5模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M6模式运行;若否,则进入S6;
S6:TE≥TD,扰流装置按照模式M7运行,排查故障;
其中,TA、TB、TC、TD为预设温度值,扰流装置在M1模式中的运行功率<扰流装置在M3模式中的运行功率小于扰流装置在M5模式中的运行功率,扰流装置在M2模式相比于M1模式增加摆动运动方式,扰流装置在M4模式相比于M3模式增加摆动运动方式,扰流装置在M6模式相比于M5模式增加摆动运动方式,M7模式为扰流装置处于关闭状态的模式。
本发明实施例公开了一种空调外机扰流方法,通过在外机上设置扰流装置并且对扰流装置设置若干个运行模式,根据空调压缩机频率和室内蒸发器中管温度,选择控制扰流装置进行不同功率及运行方式的运行模式,逻辑合理,控制精准,改变室外空气流动的可靠性,保证室外机换热需求,也减少了能耗的浪费,提高空调系统运行可靠性和制冷效果。
进一步的,所述电机至少包括7个模式,分别为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7,其中,电机在M1运行模式下的运行功率等于电机在M2运行模式下的运行功率;电机在M3运行模式下的运行功率等于电机在M4运行模式下的运行功率;电机在M5运行模式下的运行功率等于电机在M6运行模式下的运行功率。
进一步的,TA的取值范围为5℃~12℃;TB的取值范围为9℃~15℃;TC的取值范围为13℃~18℃;TD的取值范围为17℃~22℃。
进一步的,在步骤S3、步骤S4、步骤S5中,若FC≤FC预设,则直接按照该步骤中压缩机运行频率不稳定时的扰流装置运行模式运行。
进一步的,FC预设≤90。
进一步的,在步骤S3或步骤S4或步骤S5中,关于压缩机运行频率是否稳定的判断,根据如下方式进行:
每T3判定一次压缩机频率变化ΔFC,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC=0且ΔFC=0的持续时间T持续≥预设时间T1,则判定压缩机频率运行稳定,否则,则判断为压缩机频率运行不稳定。
进一步的,所述T1的取值范围为30s~300s;所述T4的取值范围为1s~5s;所述T3的取值范围为5s~20s。
相对于现有技术,本发明所述的空调外机扰流方法具有以下优势:
本发明所述的空调外机扰流方法,通过压缩机频率FC(变化)、室内蒸发器温度TE所在区间,判断并控制扰流装置的开停以及运行模式,保证扰流装置根据需要进行精准、可靠的调节,大大提高空调系统运行可靠性和制冷效果,同时也能减少能耗的浪费。
本发明还公开了一种空调器,包括空调室外机,在空调室外机上设置如上述所述的空调外机扰流装置或者空调室外机能够执行如上述所述的空调外机扰流方法。
所述空调器与上述空调外机扰流装置、空调外机扰流方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述空调外机扰流装置的结构示意图;
图2为本发明实施例所述空调外机扰流装置的爆炸结构示意图;
图3为本发明实施例所述空调外机扰流控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例所述空调外机扰流控制方法的具体逻辑流程示意图;
附图标记说明:
1-外机侧壁,2-电机支架,3-电机,4-风轮,5-风轮装置。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解,下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1~2所示,本发明公开了一种空调外机扰流装置,包括:
风轮装置5,所述风轮装置5固定在外机壳体上;
控制装置,所述控制装置能够调整所述风轮装置5的运行功率和/或运动方向;
所述风轮装置5与所述控制装置与所述室外机的供电装置电连接;
所述风轮装置5在所述控制装置作用下,根据不同运行功率和运动方向能够改变所述外机内部换热器的换热效率;
其中,通过检测压缩机频率FC运行的稳定程度、室内蒸发器温度TE所在区间调整所述风轮装置5的运行模式,当室内蒸发器温度TE的温度值越高,所述风轮装置5的运行功率越高,当压缩机频率FC运行不稳定时,所述风轮装置5在控制装置作用下能够进行摆动或者转动工作,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC≠0或者ΔFC=0的时间小于预设时间T1,则判定为系统运行不稳定。
本发明所述的空调外机扰流装置,根据检测的空调压缩机频率和室内蒸发器中管温度,控制扰流装置的功率及运动方向,增强室外空气流动性,达到降低室外环境温度,提高空调运行可靠性和制冷效果,保证空调室外机在高温、恶劣工作环境下的系统运行性能。
作为本发明的较佳示例,所述风轮装置5包括电机3和风轮4,所述电机3通过电机支架2固定在所述外机侧壁1上,所述电机3能够相对所述电机支架2固定或者摆动。
作为本发明的示例,所述电机3为摇头电机,所述风轮4为离心风轮,所述电机3与所述电机支架2铰接连接,所述电机支架2固定在所述空调外机右侧壁上,且所述电机支架2设置于所述电器盖板(图中未示出)下方。
作为本发明的示例,所述电机3至少包括7个模式,分别为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7,其中,电机3在M1运行模式下的运行功率小于电机3在M3运行模式下的运行功率,电机3在M3运行模式下的运行功率小于电机3在M5运行模式下的运行功率;电机3在M1运行模式下的运行功率等于电机3在M2运行模式下的运行功率,电机3在M1运行模式下不摆动工作,电机3在M2运行模式下摆动工作;电机3在M3运行模式下的运行功率等于电机3在M4运行模式下的运行功率,电机3在M3运行模式下不摆动工作,电机3在M4运行模式下摆动工作;电机3在M5运行模式下的运行功率等于电机3在M6运行模式下的运行功率,电机3在M5运行模式下不摆动工作,电机3在M6运行模式下摆动工作;所述电机3在M7运行模式下为关机状态。
作为本发明的示例,上述电机3的运行模式仅为本发明实施例所述电机3运行模式的一种示例性说明,所述电机3的运行功率和运行方式可根据实际机组大小设定,不限以上功率以及运行方式的设定。
作为示例,本发明所述空调外机扰流装置包括如下七个运行模式。
实施例2
如图1~4所示,本发明公开了一种空调外机扰流方法,包括如下步骤:
S1:空调制冷开启,运行预设时间T2;
S2:检测室内蒸发器温度TE,判断是否TE<TA,若是,则扰流装置按照M7模式运行;若否,则进入S3;
S3:判断是否TA≤TE<TB,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M1模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M2模式运行;若否,则进入S4;
S4:判断是否TB≤TE<TC,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M3模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M4模式运行;若否,则进入S5;
S5:判断是否TC≤TE<TD,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M5模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M6模式运行;若否,则进入S6;
S6:TE≥TD,扰流装置按照模式M7运行,排查故障;
其中,TA、TB、TC、TD为预设温度值,扰流装置在M1模式中的运行功率<扰流装置在M3模式中的运行功率小于扰流装置在M5模式中的运行功率,扰流装置在M2模式相比于M1模式增加摆动运动方式,扰流装置在M4模式相比于M3模式增加摆动运动方式,扰流装置在M6模式相比于M5模式增加摆动运动方式,M7模式为扰流装置处于关闭状态的模式。
本发明实施例公开了一种空调外机扰流方法,通过检测过压缩机频率FC、室内蒸发器温度TE,控制扰流装置的开停以及运行模式,通过设置如上述所述的空调控制逻辑,当室内测温度达到设定温度时,空调压机频率会慢慢降频,使室内温度维持在恒定温度,若室内温度一定时间内未达到设定温度,空调压机频率会慢慢升频,提升换热效率,当频率升高的过程发现排气过高,为保证压缩机可靠性,会出现排气限频,此时频率会下降,但制冷效果此时会变差,此时为提高制冷量,空调外侧应继续加大外机空气流动,增强换热效果,当室内蒸发器温度越高,室外机需要换热的需求就越大,故设定扰流装置包括多个运行模式,且扰流装置扰流效果M1→M6逐档增强。
本发明实施例公开了一种空调外机扰流方法,通过在外机上设置扰流装置并且对扰流装置设置若干个运行模式,根据空调压缩机频率和室内蒸发器中管温度,选择控制扰流装置进行不同功率及运行方式的运行模式,改变室外空气流动的可靠性,保证室外机换热需求,提高空调系统运行可靠性和制冷效果。
作为本发明的较佳示例,TA的取值范围为5℃~12℃,作为优选,所述TA=9℃;TB的取值范围为9℃~15℃,作为优选,所述TB=11℃;TC的取值范围为13℃~18℃,作为优选,所述TC=15℃;TD的取值范围为17℃~22℃,作为优选,所述TD=20℃。
本发明上述关于TE控制范围的设定温度为一个较佳示例,TE控制范围也可以应根据实际冷媒种类(蒸发温度不同)、控制逻辑具体设定。
通过上述TE控制范围设定的温度值,保证扰流装置根据需要进行运行模式调整的可靠性,进一步提高空调系统运行可靠性和制冷效果。
作为本发明的一个较佳示例,所述T2的取值范围15~50min,作为优选,所述T2=30min。通过在开机后运行预设时间T2,优选运行半小时,空调运行基本稳定,此时开始检测室内蒸发器温度TE并判定所在区间,更能反映真实运行参数,保证扰流装置运行的可靠性。
作为本发明的一个较佳示例,在步骤S3、步骤S4、步骤S5中,若FC≤FC预设,则直接按照该步骤中压缩机运行频率不稳定时的扰流装置运行模式运行。
作为本发明的一个较佳示例,FC预设≤90,作为示例,FC预设=85。在步骤S3、步骤S4、步骤S5中,当检测到FC≤FC预设,根据经验,在蒸发器温度较高的情况下,内机制冷量较差,同时压机频率未按照最大频率运行(一般设定压机最大为90-120Hz左右),则判定为排气温度过高限频(此时压机已经限频,外侧温度已经达到较高水平一定时间,故直接按照压缩机运行频率不稳定时的扰流装置运行模式运行,例如,在步骤S3中按照M2模式运行,在步骤S4中按照M4模式运行,在步骤S5中按照M6模式运行,而不是M1模式、M3模式、M5模式,其中,不摆动的M1模式、M3模式、M5模式是刚开始限频时的运行模式,摆动的M2模式、M4模式、M6模式已经限频且持续一定时间,此时,压缩机运行频率FC小于FC预设,未按照最大频率运行,则需增大室外侧空气流动,降低外侧环境温度,增强换热效率。
作为本发明的一个较佳示例,在步骤S3或步骤S4或步骤S5中,关于压缩机运行频率是否稳定的判断,根据如下方式进行:
每T3判定一次压缩机频率变化ΔFC,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC=0且ΔFC=0的持续时间T持续≥预设时间T1,则判定压缩机频率运行稳定,否则,则判断为压缩机频率运行不稳定。
作为本发明的一个示例,所述T1的取值范围为30s~300s,作为优选,T1=180s;所述T4的取值范围为1s~5s,作为优选,T4=2s;所述T3的取值范围为5s~20s,作为优选,T3=10s。
具体的,本发明公开的一种空调外机扰流方法,包括如下步骤:
ST1:空调开启,开始运行至30分钟;
运行半小时,空调运行基本稳定,此时开始判定,更能反映真实运行参数。
ST2:检测到TE<9℃,此时扰流装置按照M7模式运行;
根据经验,蒸发器温度低于9℃,制冷效果较好,此时扰流装置无需开启。
ST3:当9℃≤TE<11℃,同时检测压缩机频率FC,若FC>85,且压缩机频率稳定运行,则扰流装置按照M1模式运行,若压缩机频率不稳定,则扰流装置按照M2模式运行;若FC≤85,则直接按照M2模式运行;
当9℃≤TE<11℃且FC>85并运行稳定,此时压缩机已较高频率运行,排气温度易上升,则按照M1模式运行;当9℃≤TE<11℃且FC>85但压缩机频率不稳定,根据空调控制逻辑,当室内测温度达到设定温度时,空调压机频率会慢慢降频,使室内温度维持在恒定温度,若室内温度一定时间内未达到设定温度,空调压机频率会慢慢升频,提升换热效率,当频率升高的过程发现排气过高,为保证压机可靠性,会出现排气限频,此时频率会下降,但制冷效果此时会变差,此时为提高制冷量,空调外侧应继续加大外机空气流动,增强换热效果,故设定扰流装置为M2模式(扰流装置扰流效果(M1→M6逐档增强);而在开机30分钟后,根据经验,内机管温≥9℃,出风温度偏高,内机制冷量较差,同时压机频率未按照最大频率运行,则判定为排气温度过高限频,需增大室外侧空气流动,则直接运行M2模式,降低外侧环境温度,增强换热效率。
S4:当11℃≤TE<15℃,同时检测压缩机频率FC,若FC>85;压缩机频率稳定运行,则扰流装置按照M3模式运行,若压缩机频率不稳定,则扰流装置按照M4模式运行;若FC≤85,则直接按照M4模式运行;
S5:当15℃≤TE<20℃,同时检测压缩机频率FC,若FC>85;压缩机频率稳定运行,则扰流装置按照M5模式运行,若压缩机频率不稳定,则扰流装置按照M6模式运行;若FC≤85,则直接按照M6模式运行;
S6:当TE≥20℃时,按照M7模式运行。
根据经验,内机蒸发器温度在制冷模式下≥20,说明空调严重缺少冷媒,此时应检查空调系统压力,排气温度等参数,确定空调故障原因。
下述为本发明的装置实施例,可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节,请参照本发明方法实施例。
在本发明一个实施例中,提供了一种扰流控制装置,该扰流控制装置包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括扰流控制方法的程序指令,所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其是轴流风叶设计装置的计算核心以及控制核心,其适于实现一条或一条以上指令,具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能;本发明实施例所述的处理器可以用于执行上述轴流风叶设计方法的操作。
在本发明一个实施例中,本发明还提供了一种计算机可读存储介质(Memory),所述计算机可读存储介质是扰流控制装置中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的计算机可读存储介质既可以包括扰流控制装置中的内置存储介质,当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间,该存储空间存储了终端的操作系统。并且,在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的扰流控制方法程序。需要说明的是,此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。
本发明实施例还公开了一种空调器,在空调室外机上设置如实施例1所述的空调外机扰流装置或者空调室外机能够执行如上述所述的空调外机扰流方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种空调外机扰流装置,其特征在于,包括:
风轮装置(5),所述风轮装置(5)固定在外机壳体上;
控制装置,所述控制装置能够调整所述风轮装置(5)的运行功率和/或运动方向;
所述风轮装置(5)与所述控制装置与室外机的供电装置电连接;
所述风轮装置(5)在所述控制装置作用下,根据不同运行功率和运动方向能够改变所述外机内部换热器的换热效率;
其中,通过检测压缩机频率FC运行的稳定程度、室内蒸发器温度TE所在区间调整所述风轮装置(5)的运行模式,当室内蒸发器温度TE的温度值越高,所述风轮装置(5)的运行功率越高,当压缩机频率FC运行不稳定时,所述风轮装置(5)在控制装置作用下能够进行摆动工作,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC≠0或者ΔFC=0的时间小于预设时间T1,则判定为系统运行不稳定;
其扰流方法包括如下步骤:
S1:空调制冷开启,运行预设时间T2;
S2:检测室内蒸发器温度TE,判断是否TE<TA,若是,则扰流装置按照M7模式运行;若否,则进入S3;
S3:判断是否TA≤TE<TB,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M1模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M2模式运行;若否,则进入S4;
S4:判断是否TB≤TE<TC,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M3模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M4模式运行;若否,则进入S5;
S5:判断是否TC≤TE<TD,若是,则检测压缩机运行频率FC,当FC>FC预设,且压缩机运行频率稳定,则扰流装置按照M5模式运行;当压缩机运行频率不稳定时,则扰流装置按照M6模式运行;若否,则进入S6;
S6:TE≥TD,扰流装置按照模式M7运行,排查故障;
其中,TA、TB、TC、TD为预设温度值,扰流装置在M1模式中的运行功率<扰流装置在M3模式中的运行功率小于扰流装置在M5模式中的运行功率,扰流装置在M2模式相比于M1模式增加摆动运动方式,扰流装置在M4模式相比于M3模式增加摆动运动方式,扰流装置在M6模式相比于M5模式增加摆动运动方式,M7模式为扰流装置处于关闭状态的模式。
2.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,所述风轮装置(5)包括电机(3)和风轮(4),所述电机(3)通过电机支架(2)固定在所述外机侧壁(1)上,所述电机(3)能够相对所述电机支架(2)固定或者摆动。
3.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,所述空调外机扰流装置中的电机(3)至少包括7个模式,分别为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7,其中,电机(3)在M1运行模式下的运行功率等于电机(3)在M2运行模式下的运行功率;电机(3)在M3运行模式下的运行功率等于电机(3)在M4运行模式下的运行功率;电机(3)在M5运行模式下的运行功率等于电机(3)在M6运行模式下的运行功率。
4.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,TA的取值范围为5℃~12℃;TB的取值范围为9℃~15℃;TC的取值范围为13℃~18℃;TD的取值范围为17℃~22℃。
5.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,在步骤S3、步骤S4、步骤S5中,若FC≤FC预设,则直接按照该步骤中压缩机运行频率不稳定时的扰流装置运行模式运行。
6.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,FC预设≤90。
7.根据权利要求1所述的空调外机扰流装置,其特征在于,在步骤S3或步骤S4或步骤S5中,关于压缩机运行频率是否稳定的判断,根据如下方式进行:
每T3判定一次压缩机频率变化ΔFC,压缩机频率变化ΔFC=此刻的频率FC-T4时间前的频率FC,若ΔFC=0且ΔFC=0的持续时间T持续≥预设时间T1,则判定压缩机频率运行稳定,否则,则判断为压缩机频率运行不稳定。
8.根据权利要求7所述的空调外机扰流装置,其特征在于,所述T1的取值范围为30s~300s;所述T4的取值范围为1s~5s;所述T3的取值范围为5s~20s。
9.一种空调器,其特征在于,包括空调室外机,在空调室外机上设置如权利要求1~8任意一项所述的空调外机扰流装置。
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