JP2000097479A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Abstract
に活用できて、良好な立上がり特性の暖房が可能な空気
調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機1に蓄えられている熱量をその圧
縮機1の温度から検出し、この検出結果に応じて暖房開
始時の運転パターンを切換える。たとえば、暖房開始時
の圧縮機1の許容最大運転周波数を通常よりも高める。
Description
縮機を加熱して圧縮機に熱を蓄えておき、蓄えた熱を暖
房の立上がりに利用する空気調和機に関する。
いるため、暖房を開始しても十分な暖房能力が得られる
までに長い時間がかかってしまう。対策として、運転停
止中に圧縮機モータの巻線に対する通電を行って圧縮機
に熱を蓄えておき、蓄えた熱を暖房の立上がりに利用す
る空気調和機がある。圧縮機を加熱する加熱手段として
は、モータ巻線に対する通電手段のほかに、圧縮機ケー
スを電気ヒータの発熱で加熱するものなど、種々があ
る。
帯、外気温度状態、室外機の据付け場所などが要因とな
って、圧縮機に蓄えられる熱量は様々である。この発明
は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところ
は、圧縮機に蓄えられている熱を有効かつ存分に活用で
きて、良好な立上がり特性の暖房が可能な空気調和機を
提供することにある。
気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交
換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、
運転停止中に上記圧縮機を加熱する加熱手段と、上記圧
縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、暖房開始
時の運転パターンを上記検出手段の検出結果に応じて切
換える制御手段とを備え、この制御手段は、上記検出手
段で検出される熱量が所定量以上の場合に、上記圧縮機
の許容最大運転周波数を通常より高める運転パターンを
設定する。
機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を配管接続し
て冷媒を循環させる冷凍サイクルと、運転停止中に上記
圧縮機を加熱する加熱手段と、上記圧縮機に蓄えられた
熱量を検出する検出手段と、暖房開始時の運転パターン
を上記検出手段の検出結果に応じて切換える制御手段と
を備え、この制御手段は、上記検出手段で検出される熱
量が所定量以上の場合に、上記圧縮機に対する許容最大
運転周波数の制限時間を通常より短縮する運転パターン
を設定する。
機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を配管接続し
て冷媒を循環させる冷凍サイクルと、運転停止中に上記
圧縮機を加熱する加熱手段と、上記圧縮機に蓄えられた
熱量を検出する検出手段と、暖房開始時の運転パターン
を上記検出手段の検出結果に応じて切換える制御手段と
を備え、この制御手段は、上記検出手段で検出される熱
量が所定量以上の場合に、上記圧縮機の運転周波数の上
昇速度を通常時より速める運転パターンを設定する。
機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を配管接続し
て冷媒を循環させる冷凍サイクルと、運転停止中に上記
圧縮機を加熱する加熱手段と、上記圧縮機に蓄えられた
熱量を検出する検出手段と、暖房開始時の運転パターン
を上記検出手段の検出結果に応じて切換える制御手段
と、上記室内熱交換器を通して室内空気を循環させる室
内ファンと、上記室内熱交換器の温度を検知する熱交換
器温度センサと、暖房開始時、上記熱交換器温度センサ
の検知温度に応じて上記室内ファンの風量を制御する風
量制御手段とを備え、上記制御手段は、上記検出手段で
検出される熱量が所定量以上の場合に、上記風量制御手
段による風量制御値を通常より減少させる運転パターン
を設定する。
機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を配管接続し
て冷媒を循環させる冷凍サイクルと、運転停止中に上記
圧縮機を加熱する加熱手段と、上記圧縮機に蓄えられた
熱量を検出する検出手段と、暖房開始時の運転パターン
を上記検出手段の検出結果に応じて切換える制御手段
と、上記室内熱交換器を通して室内空気を循環させる室
内ファンと、上記室内熱交換器の温度を検知する熱交換
器温度センサと、暖房開始時、上記熱交換器温度センサ
の検知温度が上昇して送風開始制御点に達してから上記
室内ファンを起動し、この室内ファンの風量を同熱交換
器温度センサの検知温度に応じて制御する風量制御手段
とを備え、上記制御手段は、上記検出手段で検出される
熱量が所定量以上の場合に、上記風量制御手段の送風開
始制御点を通常より低下させる運転パターンを設定す
る。
項1に係る発明において、制御手段は、上記検出手段で
検出される熱量が所定量未満の場合に、上記圧縮機の許
容最大運転周波数を通常より下げる運転パターンを設定
する。
項2に係る発明において、制御手段は、上記検出手段で
検出される熱量が所定量未満の場合に、上記圧縮機に対
する許容最大運転周波数の制限時間を通常より長くする
運転パターンを設定する。
項3に係る発明において、制御手段は、上記検出手段で
検出される熱量が所定量未満の場合に、上記圧縮機の運
転周波数の上昇速度を通常時より遅くする運転パターン
を設定する。
項1ないし請求項3のいずれかに係る発明において、検
出手段は、上記圧縮機の冷媒吸込口に接続されている配
管の温度を検知する温度センサを備え、この温度センサ
の検知温度に基づき、圧縮機に蓄えられた熱量を検出す
る。
求項1ないし請求項3のいずれかに係る発明において、
検出手段は、上記圧縮機のケース温度を検知する温度セ
ンサを備え、この温度センサの検知温度に基づき、圧縮
機に蓄えられた熱量を検出する。
求項1ないし請求項3のいずれかに係る発明において、
検出手段は、上記圧縮機の冷媒吐出口に接続されている
配管の温度を検知する温度センサを備え、この温度セン
サの検知温度に基づき、圧縮機に蓄えられた熱量を検出
する。
例について図面を参照して説明する。 図1に示すように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器
3、減圧器たとえば電動膨張弁4、室内熱交換器5が順
次に配管接続されて、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構
成される。
四方弁2を通って室外熱交換器3に流れ、室外熱交換器
3を経た冷媒が電動膨張弁4を通って室内熱交換器5に
流れる。室内熱交換器5を経た冷媒は四方弁2を通り、
圧縮機1に吸込まれる。室外熱交換器3が凝縮器、室内
熱交換器5が蒸発器として機能する。
の吐出冷媒が四方弁2を通って室内熱交換器5に流れ
る。室内熱交換器5を経た冷媒は電動膨張弁4を通り、
室外熱交換器3に流れる。室外熱交換器3を経た冷媒は
四方弁2を通り、圧縮機1に吸込まれる。室内熱交換器
5が凝縮器、室外熱交換器3が蒸発器として機能する。
けられる。室外ファン6は、外気を取込んで室外熱交換
器3に供給する。この外気の取込み風路に外気温度セン
サ7が設けられる。
けられる。室内ファン8は、室内空気を吸込み、それを
室内熱交換器5に通して室内に吹出す。この室内空気の
吸込み風路に室内温度センサ9が設けられる。
が取付けられる。圧縮機1の吐出口に接続されている配
管に、配管温度センサ12が取付けられる。室外熱交換
器3に熱交換器温度センサ13が取付けられる。室内熱
交換器5に熱交換器温度センサ14が取付けられる。圧
縮機1の吸込口に接続されている配管に、配管温度セン
サ15が取付けられる。
に室内ユニット30の室内制御部31が接続され、その
室内制御部31に電源電圧供給用の電源ラインACLお
よびデータ送受信用のシリアル信号ラインSLを介して
室外ユニット40の室外制御部41が接続される。
M、室内温度センサ9、熱交換器温度センサ14、受光
部32が接続される。受光部32は、リモートコントロ
ール装置(リモコンと略称する)21から送出される赤
外線光を受光する。リモコン21は、運転条件を設定す
るためのもので、設定データを赤外線光として送出す
る。
M、外気温度センサ7、ケース温度センサ11、配管温
度センサ12、熱交換器温度センサ13、熱交換器温度
センサ14、配管温度センサ15が接続される。さら
に、電源ラインACLおよび制御信号ラインを介してイ
ンバータ回路42が接続される。
し、それをスイッチングにより所定周波数の交流電圧に
変換し、出力する。この出力が駆動電力として圧縮機モ
ータ1Mに供給される。このインバータ回路42の出力
周波数つまり圧縮機1の運転周波数が変化することによ
り、圧縮機1の容量(能力)が変化する。
互いにデータを送受信しながら当該空気調和機の全体を
制御するもので、主要な機能手段として次の(1)〜
(4)を備える。
線に高周波定電流を流して圧縮機1を加熱する加熱手
段。 (2)上記加熱手段の加熱作用によって圧縮機1に蓄え
られた熱量を配管温度センサ15の検知温度に基づき検
出する検出手段。
出手段の検出結果に応じて切換える制御手段。 (4)暖房開始時、熱交換器温度センサ14の検知温度
Tcが上昇して送風開始制御点に達してから室内ファン
8を起動し、この室内ファン8の風量を同熱交換器温度
センサ14の検知温度Tcに応じて制御する風量制御手
段。
フローチャートを参考にしながら説明する。運転停止
中、圧縮機モータ1Mの巻線に高周波定電流が供給さ
れ、圧縮機1が加熱される。この加熱に際しては、室外
熱交換器5に取付けられている熱交換器温度センサ14
の検知温度Teと図4に示す加熱条件との対照により加
熱出力が制御される。この制御には、通常巻線加熱出力
制御パターンと、加熱出力の大きい速温時出力制御パタ
ーンとがあり、いずれかを選択することができる。
ると、圧縮機温度として配管温度センサ15の検知温度
Tsが読み込まれ、その検知温度Tsと予め定められて
いる所定値(例えば30℃)とが比較される。
ば、圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられて
いるとの判断の下に、暖房開始時の運転パターンとし
て、圧縮機1の許容最大運転周波数を通常の設定値より
所定値高める運転パターンが設定され、許容最大運転を
超えないように制御される(ステップS5、ステップS
13〜S15)。
ことにより、冷凍サイクル中の冷媒循環量が増大し、圧
縮機1に蓄えられている熱量を有効かつ存分に活用でき
て、暖房の立上がりが早くなる。室内の快適性が向上す
る。
圧縮機1内の潤滑油中に溶け込む冷媒の量が少なくなる
ため、圧縮機1を高い運転周波数で起動しても、圧縮機
1から吐出される潤滑油の量が抑制され、圧縮機1内の
潤滑不良が未然に防止される。潤滑油の希釈度が不要に
低下する事態を回避できることからも、圧縮機1内の良
好な潤滑作用が確保される。
熱交換器5での冷媒の過熱度検出に用いられるものであ
り、これを熱量検出にも兼用することにより、熱量検出
のために専用の温度センサを設ける必要がなく、コスト
面で有利である。
ンサ13の検知温度(凝縮器温度)Tcが上昇して送風
開始制御点Tcfに達すると、室内ファン8が起動され
る。この起動により、室内空気が室内熱交換器3を通し
て循環する。そして、室内ファン8の風量が検知温度T
cの上昇に伴って増大される。
aが読み込まれ、その検知温度Tcaと所定値(例えば
30℃)とが比較される。
れば、圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられ
ていると判断される。熱量検出にケース温度センサ11
の検知温度Tcaを用いる利点は、起動後の圧縮機モー
タ1Mの巻線温度をそのまま継続的に監視して圧縮機1
の運転状況を把握でき、これにより運転周波数低下など
の保護制御を織り込むことができて圧縮機1の信頼性が
向上する点である。仮に、冷媒漏れなどで極端に冷媒量
が不足した場合でも、圧縮機1を確実に保護することが
できる。
ある。 (3)第3実施例について説明する。 圧縮機温度として配管温度センサ12の検知温度Tdが
読み込まれ、その検知温度Tdと所定値(例えば30
℃)とが比較される。
ば、圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられて
いると判断される。熱量検出に配管温度センサ12の検
知温度Tdを用いる利点は、起動後の圧縮機1の吐出冷
媒温度をそのまま継続的に監視して圧縮機1の運転状況
を把握でき、これにより運転周波数低下などの保護制御
を織り込むことができて圧縮機1の信頼性が向上する点
である。
ある。 (4)第4実施例について説明する。 圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられている
との判断がなされた場合、暖房開始時の運転パターンと
して、圧縮機1の許容最大運転周波数の制限時間(Hzホ
ールド時間)を通常より短縮する運転パターンが設定さ
れる(ステップS6,S18)。
している。すなわち、起動からの時間経過に伴って許容
最大運転周波数が1段目、2段目、3段目と徐々に高め
られていく中で、各段の許容最大運転周波数ごとに通常
は2分あるいは1分という制限時間(Hzホールド時間)
が確保されており、その制限時間が1分あるいは30秒と
いう形に短縮される。
間を通常より短縮することにより、早期に、運転周波数
を高めて冷凍サイクル中の冷媒循環量を増大することが
でき、これにより圧縮機1に蓄えられている熱量を有効
かつ存分に活用できて、暖房の立上がりが早くなる。室
内の快適性が向上する。
ある。 (5)第5実施例について説明する。 圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられている
との判断がなされた場合、暖房開始時の運転パターンと
して、圧縮機1の運転周波数の上昇速度を通常より速め
る運転パターンが設定される(ステップS7)。
より速めることにより、冷凍サイクル中の冷媒循環量が
増大し、圧縮機1に蓄えられている熱量を有効かつ存分
に活用できて、暖房の立上がりが早くなる。室内の快適
性が向上する。
ある。 (6)第6実施例について説明する。 第1実施例のように許容最大運転周波数を高める運転パ
ターン、第4実施例のように許容最大運転周波数の制限
時間を短縮する運転パターン、および第5実施例のよう
に圧縮機1の運転周波数の上昇速度を通常より速める運
転パターンのうち、2つまたは3つの運転パターンが適
宜に組み合わされた形で設定される。
ある。 (7)第7実施例について説明する。 圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱が蓄えられている
との判断がなされた場合には、暖房開始時の運転パター
ンとして、室内ファン8の風量制御値を通常より減少さ
せる運転パターンが設定される(ステップS8)。
て示すように、室内ファン8の風量が通常時よりも低減
される。これにより、室内熱交換器5と室内空気との熱
交換量が通常時よりも減少するが、圧縮機1に蓄えられ
ている十分な量の熱が暖房熱として有効利用されること
により、室内には十分に快適な暖かさの空気が吹出され
る。しかも、熱交換量が通常時よりも減少することによ
り、圧縮機1に蓄えられている熱を短時間で使い切るこ
とがなく、安定した立上がり特性を実現できる。
ある。 (8)第8実施例について説明する。 圧縮機1に所定量以上の十分な量の熱量が蓄えられてい
るとの判断がなされた場合には、暖房開始時の運転パタ
ーンとして、室内ファン8を起動するための送風開始制
御点Tcfを通常より低下させる運転パターンが設定され
る(ステップS9)。
なっている。この送風開始制御点Tcfが例えば26℃に変
更される。熱交換器温度センサ13の検知温度Tcは暖
房開始に際して熱容量の関係から立上がり遅れを生じる
点を考慮し、ひいては室内ファン8の起動に遅れが生じ
る点を考慮し、送風開始制御点Tcfを下げることで室内
ファン8の起動タイミングを強制的に早めるようにして
いる。これにより、室内を迅速に暖めることができる。
ある。 (9)第9実施例について説明する。 第7実施例のように風量制御値を通常より減少させる運
転パターン、および第8実施例のように送風開始制御点
Tcfを通常より低下させる運転パターンが、組み合わさ
れた形で設定される。
ある。 (10)第10実施例について説明する。 配管温度センサ15の検知温度Tsが零℃未満のとき、
圧縮機1に蓄えられている熱量が所定量未満つまり不足
しているとの判断の下に、暖房開始時の運転パターンと
して、圧縮機1の許容最大運転周波数を通常より下げる
運転パターンが設定される(ステップS10)。
りも下げることにより、冷凍サイクル中の冷媒循環量の
無理な増大を抑えることができ、圧縮機1に負担のかか
らない適切な起動を行うことができる。
ある。 (11)第11実施例について説明する。 配管温度センサ15の検知温度Tsが零℃未満のとき、
圧縮機1に蓄えられている熱量が所定量未満つまり不足
しているとの判断の下に、暖房開始時の運転パターンと
して、圧縮機1の許容最大運転周波数の時間制限(Hzホ
ールド時間)を通常より長くする運転パターンが設定さ
れる(ステップS11)。
限を通常よりも長くすることにより、冷凍サイクル中の
冷媒循環量の無理な増大を抑えることができ、圧縮機1
に負担のかからない適切な起動を行うことができる。
ある。 (12)第12実施例について説明する。 配管温度センサ15の検知温度Tsが零℃未満のとき、
圧縮機1に蓄えられている熱量が所定量未満つまり不足
しているとの判断の下に、暖房開始時の運転パターンと
して、圧縮機1の運転周波数の上昇速度を通常より遅く
する運転パターンが設定される(ステップS12)。
り遅くすることにより、冷凍サイクル中の冷媒循環量の
無理な増大を抑えることができ、圧縮機1に負担のかか
らない適切な起動を行うことができる。他の構成および
作用は第1実施例と同じである。
縮機に蓄えられた熱量を検出し、この検出結果に応じて
暖房開始時の運転パターンを切換える構成としたので、
圧縮機に蓄えられている熱を有効かつ存分に活用でき
て、良好な立上がり特性の暖房が可能な空気調和機を提
供できる。
ト。
ト。
図。
Claims (11)
- 【請求項1】 圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、 運転停止中に前記圧縮機を加熱する加熱手段と、 前記圧縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、 暖房開始時の運転パターンを前記検出手段の検出結果に
応じて切換える制御手段とを備え、 この制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量以上の場合に、前記圧縮機の許容最大運転周波数を通
常より高める運転パターンを設定することを特徴とする
空気調和機。 - 【請求項2】 圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、 運転停止中に前記圧縮機を加熱する加熱手段と、 前記圧縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、 暖房開始時の運転パターンを前記検出手段の検出結果に
応じて切換える制御手段とを備え、 この制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量以上の場合に、前記圧縮機に対する許容最大運転周波
数の制限時間を通常より短縮する運転パターンを設定す
ることを特徴とする空気調和機。 - 【請求項3】 圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、 運転停止中に前記圧縮機を加熱する加熱手段と、 前記圧縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、 暖房開始時の運転パターンを前記検出手段の検出結果に
応じて切換える制御手段とを備え、 この制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量以上の場合に、前記圧縮機の運転周波数の上昇速度を
通常時より速める運転パターンを設定することを特徴と
する空気調和機。 - 【請求項4】 圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、 運転停止中に前記圧縮機を加熱する加熱手段と、 前記圧縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、 暖房開始時の運転パターンを前記検出手段の検出結果に
応じて切換える制御手段と、 前記室内熱交換器を通して室内空気を循環させる室内フ
ァンと、 前記室内熱交換器の温度を検知する熱交換器温度センサ
と、 暖房開始時、前記熱交換器温度センサの検知温度に応じ
て前記室内ファンの風量を制御する風量制御手段とを備
え、 前記制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量以上の場合に、前記風量制御手段による風量制御値を
通常より減少させる運転パターンを設定することを特徴
とする空気調和機。 - 【請求項5】 圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器を配管接続して冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、 運転停止中に前記圧縮機を加熱する加熱手段と、 前記圧縮機に蓄えられた熱量を検出する検出手段と、 暖房開始時の運転パターンを前記検出手段の検出結果に
応じて切換える制御手段と、 前記室内熱交換器を通して室内空気を循環させる室内フ
ァンと、 前記室内熱交換器の温度を検知する熱交換器温度センサ
と、 暖房開始時、前記熱交換器温度センサの検知温度が上昇
して送風開始制御点に達してから前記室内ファンを起動
し、この室内ファンの風量を同熱交換器温度センサの検
知温度に応じて制御する風量制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量以上の場合に、前記風量制御手段の送風開始制御点を
通常より低下させる運転パターンを設定することを特徴
とする空気調和機。 - 【請求項6】 請求項1に記載の空気調和機において、 前記制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量未満の場合に、前記圧縮機の許容最大運転周波数を通
常より下げる運転パターンを設定することを特徴とする
空気調和機。 - 【請求項7】 請求項2に記載の空気調和機において、 前記制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量未満の場合に、前記圧縮機に対する許容最大運転周波
数の制限時間を通常より長くする運転パターンを設定す
ることを特徴とする空気調和機。 - 【請求項8】 請求項3に記載の空気調和機において、 前記制御手段は、前記検出手段で検出される熱量が所定
量未満の場合に、前記圧縮機の運転周波数の上昇速度を
通常時より遅くする運転パターンを設定することを特徴
とする空気調和機。 - 【請求項9】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の空気調和機において、 前記検出手段は、前記圧縮機の冷媒吸込口に接続されて
いる配管の温度を検知する温度センサを備え、この温度
センサの検知温度に基づき、圧縮機に蓄えられた熱量を
検出することを特徴とする空気調和機。 - 【請求項10】 請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の空気調和機において、 前記検出手段は、前記圧縮機のケース温度を検知する温
度センサを備え、この温度センサの検知温度に基づき、
圧縮機に蓄えられた熱量を検出することを特徴とする空
気調和機。 - 【請求項11】 請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の空気調和機において、 前記検出手段は、前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて
いる配管の温度を検知する温度センサを備え、この温度
センサの検知温度に基づき、圧縮機に蓄えられた熱量を
検出することを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP26841398A JP3977523B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26841398A JP3977523B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 空気調和機 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000097479A true JP2000097479A (ja) | 2000-04-04 |
JP3977523B2 JP3977523B2 (ja) | 2007-09-19 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26841398A Expired - Fee Related JP3977523B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 空気調和機 |
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---|---|
JP (1) | JP3977523B2 (ja) |
Cited By (6)
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