JP2007155263A - Factory air conditioning equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工場内を冷房する工場用空調機器に関する。 The present invention relates to a factory air conditioner for cooling a factory.
従来、揮発性物質を扱う工場では、工場内において揮発性物質が揮発して空気中の揮発性物質の濃度が高くなるのを避けるために、換気回数を数多く設定することが求められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in factories that handle volatile substances, it is required to set a large number of ventilations in order to avoid volatilization of volatile substances in the factory and increase the concentration of volatile substances in the air.
このような工場に対応して、水冷媒を冷却する冷凍機と、外気を導入してこの導入した外気を冷凍機により冷却された水冷媒により冷却して工場内に吹き出す室内機と、電動モータを内蔵してその電動モータの作動により冷凍機および室内機の間で水冷媒を循環させる循環ポンプと、を備える工場用空調機器がある。 Corresponding to such a factory, a refrigerator that cools the water refrigerant, an indoor unit that introduces outside air, cools the introduced outside air with the water refrigerant cooled by the refrigerator, and blows it into the factory, and an electric motor There is a factory air conditioner equipped with a circulation pump that circulates water refrigerant between the refrigerator and the indoor unit by operating the electric motor.
このものにおいては、室内機から排出される水冷媒の温度を検出する水温センサと、この水温センサの検出温度が閾値以上になると冷凍機を起動し、また水温センサの検出温度が閾値未満になると冷凍機を停止する制御装置とが備えられている。 In this, a water temperature sensor that detects the temperature of the water refrigerant discharged from the indoor unit, and when the detected temperature of the water temperature sensor exceeds a threshold value, the refrigerator is started, and when the detected temperature of the water temperature sensor falls below the threshold value And a control device for stopping the refrigerator.
上述の工場用空調機器において、春期、秋期などの中間期の夜間には、外気温が下がるので、工場内に侵入する熱量が減る。このため、夏期に比べて、工場内の熱負荷は小さくなるため、室内機において外気から水冷媒に移動する熱量が少なくなる。したがって、室内機から排出される水冷媒の温度が、上述の閾値よりも低い状態になる場合がある。 In the factory air conditioner described above, the outside air temperature decreases at night in the intermediate period such as spring and autumn, so the amount of heat entering the factory is reduced. For this reason, since the heat load in the factory is smaller than in the summer, the amount of heat transferred from the outside air to the water refrigerant in the indoor unit is reduced. Therefore, the temperature of the water refrigerant discharged from the indoor unit may be lower than the above threshold value.
ここで、循環ポンプは、その作動に伴って、電動モータから熱を発生するため、工場内の熱負荷が小さいにも関わらず、電動モータからの熱により室内機から排出される水冷媒が暖められて水温が上述の閾値を越え、冷凍機が起動することがある。しかし、循環ポンプから発生する熱量は、小さなものであるため、冷凍機が起動後、短期間で停止し、その後、再び、冷凍機が短期間だけ稼働するといった動作を繰り返す。このため、冷凍機が無駄に電力を消費するといった問題が生じる。 Here, since the circulation pump generates heat from the electric motor as it operates, the water refrigerant discharged from the indoor unit is warmed by the heat from the electric motor despite the small heat load in the factory. If the water temperature exceeds the above threshold, the refrigerator may start. However, since the amount of heat generated from the circulation pump is small, after the refrigerator is started, the operation is stopped in a short period, and then the operation is repeated again for a short period of time. For this reason, the problem that a refrigerator consumes electric power wastefully arises.
本発明は、上記点に鑑みて、循環ポンプから発生する熱によって冷凍機が無駄に稼働することを抑制するようにした工場用空調機器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the factory air conditioner which suppressed that a freezer operate | moves wastefully with the heat which generate | occur | produces from a circulation pump in view of the said point.
上記目的を達成するため、第1の冷凍機(10)と、送風機(51)と冷房用熱交換器(52)と、を備える室内機(50)と、循環ポンプ(40)と、前記冷房用熱交換器から排出される水冷媒の温度を検出する水温検出手段(70)と、工場内の熱負荷を検出して、この検出された熱負荷が第1のレベル未満のとき、および水温検出手段の検出温度が第1の冷水温度未満のときのうち、いずれか一方のときに第1の冷凍機を停止し、また前記検出された熱負荷が第1のレベル以上で、かつ水温検出手段の検出温度が第1の冷水温度以上のときに第1の冷凍機を起動する制御装置(80)と、を備えることを特徴とする。 To achieve the above object, an indoor unit (50) including a first refrigerator (10), a blower (51), and a cooling heat exchanger (52), a circulation pump (40), and the cooling A water temperature detecting means (70) for detecting the temperature of the water refrigerant discharged from the heat exchanger, and detecting the heat load in the factory, and when the detected heat load is less than the first level, and the water temperature When the detected temperature of the detecting means is lower than the first cold water temperature, the first refrigerator is stopped at any one of the temperatures, and the detected heat load is equal to or higher than the first level and the water temperature is detected. And a control device (80) for starting the first refrigerator when the temperature detected by the means is equal to or higher than the first cold water temperature.
したがって、工場内の熱負荷が低いにも関わらず、循環ポンプから発生する熱によって第1の冷凍機を稼働することを抑制することができる。 Therefore, although the heat load in the factory is low, it is possible to suppress the operation of the first refrigerator by the heat generated from the circulation pump.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in a claim and this column shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
図1に、本発明に係る工場用空調機器の一実施形態を示す。図1は工場用空調機器の概略構成を示す。本実施形態の工場用空調機器は、第1、第2の冷凍機10、20、水配管30、31、32、33、循環ポンプ40、室内機50、冷水弁60、水温センサ70、室温センサ71、電源スイッチ72a、72b、温度設定器72c、外気温センサ73、および自動制御盤80から構成されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a factory air conditioner according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of a factory air conditioner. The factory air conditioner of this embodiment includes first and
第1、第2の冷凍機10、20は、それぞれ、冷凍サイクル装置により水冷媒を冷却する周知の冷凍機であり、第1、第2の冷凍機10、20は、水配管30内の冷媒流れ(図中矢印Y参照)に対して並列に接続されている。
The first and
水配管30は、第1、第2の冷凍機10、20から排出される水冷媒を室内機50に流すために設けられている。水配管31は、室内機50から排出される水冷媒を第1、第2の冷凍機10、20に戻すために設けられている。
The
循環ポンプ40は、水配管30の中間部に配置されているものであって、電動モータを有してこの電動モータの作動によって第1、第2の冷凍機10、20および室内機50の間で水冷媒を循環させる。
The
室内機50は、電動送風機51および冷房用熱交換器52から構成されており、電動送風機51は、外気を導入して工場内に吹き出す。冷房用熱交換器52は、水配管32、33を介して水配管30、31に接続されているものであって、電動送風機51により導入される外気を水配管32から流入される水冷媒により冷却する。
The
冷水弁60は、水配管30、32の間に接続されて、冷房用熱交換器52に流入する流量を調整する電磁弁である。室温センサ71は、工場内の空気温度を検出する。水温センサ70は、冷房用熱交換器52から排出される水冷媒の温度を検出する。外気温センサ73は、工場外の外気の温度を検出する。
The
電源スイッチ72aは、商用電源から第1、第2の冷凍機10、20および循環ポンプ40への電力供給およびその停止を行うためのスイッチである。電源スイッチ72bは、商用電源から電動送風機51への電力供給およびその停止を行うスイッチである。
温度設定器72cは、工場内の空気温度の目標温度を設定するためのスイッチである。自動制御盤80は、第1、第2の冷凍機10、20、および冷水弁60をそれぞれ並列して制御する各シーケンス制御回路を備えている。
The
The
次に、本実施形態の工場用空調機器の具体的な作動について図2、図3、図4を参照して説明する。 Next, a specific operation of the factory air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
作業者が電源スイッチ72aをオンすると、商用電源から第1、第2の冷凍機10、20および循環ポンプ40に電源供給される。これに伴い、循環ポンプ40が起動するため、循環ポンプ40が、第1、第2の冷凍機10、20および室内機50の間で水冷媒を循環させる。ここで、自動制御盤80は、電源スイッチ72aからの出力信号に基づいて、電源スイッチ72aがオンされたことを判定すると、図2、図3のフローチャートにしたがって、第1、第2の冷凍機10、20の制御をそれぞれ開始する。
When the operator turns on the
次に、作業者が電源スイッチ72bをオンすると、商用電源から電動送風機51に電源供給される。これに伴い、電動送風機51が起動して、電動送風機51が工場内に外気を導入する。
Next, when the operator turns on the
このとき、自動制御盤80は、電源スイッチ72bからの出力信号に基づいて、電源スイッチ72bがオンされたことを判定すると、図4のフローチャートにしたがって、冷水弁60の制御を開始する。以下、第1の冷凍機10の制御、第2の冷凍機20の制御、および冷水弁60の開度制御についてそれぞれ個別に説明する。
At this time, when the
(第1の冷凍機10の制御)
自動制御盤80による第1の冷凍機10の制御について図2を参照して説明する。
まず、水温センサ70の検出温度が10℃以上であるか否かについてステップS100で判定する。水温センサ70の検出温度が10℃未満であるとき(ステップS100:NO)、ステップS100の判定処理を再度実施し、水温センサ70の検出温度が10℃以上のとき(ステップS100:YES)、ステップS110に移行する。
(Control of first refrigerator 10)
Control of the
First, it is determined in step S100 whether or not the detected temperature of the
ここで、冷水弁60の開度が60%以上であるか否かについてステップS110で判定する。冷水弁60の開度は、後述するように、工場内の熱負荷に対応して制御されるものである。そして、冷水弁60の開度が60%未満であるときには(ステップS110:NO)、ステップS100に戻る。このように、水温センサ70の検出温度が10℃未満であるとき、および冷水弁の開度が60%未満であるときのうち、いずれか一方である場合には、第1の冷凍機10の停止状態が維持される。
Here, it is determined in step S110 whether or not the opening degree of the
その後、外気温度が上昇して工場内の熱負荷が増加すると、この熱負荷の増加に伴って冷水弁60の開度が広げられ、また外気温度の上昇に伴って、室内機50の冷房用熱交換器52において外気から水冷媒に移動する熱量が増えるため、水冷媒の温度が上昇する。
Thereafter, when the outside air temperature rises and the heat load in the factory increases, the opening degree of the chilled
このとき、水温センサ70の検出温度が10℃以上で(ステップS100:YES)、かつ冷水弁60の開度が60%以上になると(ステップS110:YES)、第1の冷凍機10を起動する(ステップS120)。これに伴い、第1の冷凍機10が水冷媒を冷却してこの冷却された冷媒が循環ポンプ40の作動により冷房用熱交換器52に供給される。
At this time, when the detected temperature of the
その後、水温センサ70の検出温度が8℃以上で(ステップS130:NO)、かつ冷水弁60の開度が50%以上(ステップS140:NO)を維持する限り、第1の冷凍機10の稼働状態を続ける。
Thereafter, as long as the detected temperature of the
次に、外気温度が低くなると、冷房用熱交換器52において外気から水冷媒に移動する熱量が減る。これに伴って、水温センサ70の検出温度が8℃未満になると、ステップS130でYESと判定して第1の冷凍機10を停止する(ステップS150)。また、ステップS130でNOと判定したときでも、工場内の熱負荷が少なくなり、冷水弁60の開度が50%未満のときには(ステップS140:YES)、第1の冷凍機10を停止する(ステップS150)。
Next, when the outside air temperature decreases, the amount of heat transferred from the outside air to the water refrigerant in the
その後、ステップS100に戻り、上述のステップS100〜S150の制御処理を繰り返す。このことによって、第1の冷凍機10は、工場内の熱負荷、水冷媒の温度に基づいて制御されて、起動および停止する。
Then, it returns to step S100 and repeats the control process of above-mentioned step S100-S150. Accordingly, the
(第2の冷凍機20の制御)
自動制御盤80は、夏期など外気温が高く、工場内の熱負荷が高いとき、第1の冷凍機10を補助するために第2の冷凍機20を起動させる。以下、自動制御盤80による第2の冷凍機20の制御について図3を参照して説明する。
(Control of second refrigerator 20)
The
まず、水温センサ70の検出温度が12℃以上で(ステップ200:YES)、かつ冷水弁60の開度が60%以上(ステップS210:YES)、さらに外気温センサ73の検出温度が25℃以上であるとき(ステップS220:YES)、第2の冷凍機20を起動する。これに伴い、第2の冷凍機20が水冷媒を冷却してこの冷却された冷媒が循環ポンプ40の作動により冷房用熱交換器52に供給される。
First, the detected temperature of the
その後、水温センサ70の検出温度が10℃以上で(ステップS240:NO)、かつ冷水弁60の開度が50%以上(ステップS250:NO)、さらに外気温センサ73の検出温度が20℃以上であるときには(ステップS260:NO)には、第2の冷凍機20の稼働状態を維持する。
Thereafter, the detected temperature of the
その後、工場内の熱負荷が小さくなり、水温センサ70の検出温度が10℃未満になると、ステップS240でYESと判定して、第2の冷凍機20を停止する(ステップS270)。またステップS240でNOと判定したときでも、冷水弁60の開度が50%以下のときにはステップS250でYESと判定して、第2の冷凍機20を停止する(ステップS270)。さらに、ステップS250でNOと判定したときでも、外気温度が下がり、外気温センサ73の検出温度が20℃以下のときには、ステップS260でYESと判定して、第2の冷凍機20を停止する(ステップS270)。
Thereafter, when the heat load in the factory is reduced and the temperature detected by the
その後、ステップS200に戻り、上述のステップS200〜S260の制御処理を繰り返す。このことによって、第2の冷凍機20は、工場内の熱負荷、水冷媒の温度、および外気温に基づいて制御されて、起動および停止する。そして、第2の冷凍機20によって冷却された水冷媒が循環ポンプ40の作動により冷房用熱交換器52に供給される。
Then, it returns to step S200 and repeats the control process of above-mentioned step S200-S260. Thus, the
(冷水弁60の制御)
自動制御盤80による冷水弁60の制御について図4を参照して説明する。
まず、工場内の目標温度と室温センサ71の検出空気温度との温度差ΔT(=目標温度−検出空気温度)を工場内の熱負荷として求める(ステップS300)。これに伴って、温度差ΔTに基づいて冷水弁60の開度を調整する(ステップS310)。
(Control of cold water valve 60)
Control of the
First, a temperature difference ΔT (= target temperature−detected air temperature) between a target temperature in the factory and a detected air temperature of the
具体的には、図4中の特性図Gに示すように、温度差ΔT(すなわち、工場内の熱負荷)と冷水弁60の開度とは1対1で特定されるように予め決められており、温度差ΔTが大きくなる程、冷水弁60の開度を徐々に大きくする。このため、温度差ΔTが大きくなるほど、冷房用熱交換器52内に流入する水冷媒の量が増え、冷房用熱交換器52の冷房能力が増す。なお、図4中のグラフGにおいて冷水弁60の開度を60%、50%に対応する温度差ΔT1、ΔT2が特許請求項に記載の第1レベルに相当する。
Specifically, as shown in the characteristic diagram G in FIG. 4, the temperature difference ΔT (that is, the heat load in the factory) and the opening degree of the
以上のようなステップS300、S310の制御処理を繰り返すことにより、
温度差ΔTに対応して冷房用熱交換器52の冷房能力が調整され、この調整された冷房用熱交換器52によって電動送風機51による導入外気が冷却され工場内に吹き出される。
By repeating the control processing of steps S300 and S310 as described above,
The cooling capacity of the
以上説明した本実施形態によれば、自動制御盤80は、水冷媒の温度および工場内の熱負荷(具体的には冷水弁60の開度)を用いて第1、第2の冷凍機10、20を制御している。このため、工場内の熱負荷が少ないにも関わらず、循環ポンプ40の発生する熱が原因で冷凍機が無駄に稼働することを抑制することができる。
According to the present embodiment described above, the
上述の実施形態では、工場内の熱負荷として冷水弁60の開度を用いて第1、第2の冷凍機10、20を制御する例について説明したが、これに限らず、工場内の目標温度と室温センサ71の検出値との温度差ΔTを用いて、第1、第2の冷凍機10、20を制御してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the first and
上述の実施形態では、2つの冷凍機10、20を用いて工場用空調機器を構成した例について説明したが、これに限らず、冷凍機を1つだけ用いて工場用空調機器を構成してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the factory air conditioner is configured by using the two
上述の実施形態では、冷凍機20を制御するに際して外気温を用いた例について説明したが、工場内の空気温と水冷媒の温度だけを用いて冷凍機20を制御してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the outside air temperature is used when controlling the
上述の実施形態では、工場内の目標温度と工場内の実際の空気温度との温度差ΔTを工場内の熱負荷として、算出した例について説明したが、これに限らず、工場内の実際の湿度、日射量等を当該温度差ΔTに加味して工場内の熱負荷を算出してもよい。 In the above-described embodiment, the example of calculating the temperature difference ΔT between the target temperature in the factory and the actual air temperature in the factory as the heat load in the factory has been described. The heat load in the factory may be calculated by taking humidity, amount of solar radiation, etc. into account for the temperature difference ΔT.
上述の実施形態では、第1の外気温度として外気温25℃、20℃を用いた例について説明したが、これに限らず、外気温25℃、20℃以外の他の値を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the outside air temperature is 25 ° C. and 20 ° C. is described as the first outside air temperature. However, the present invention is not limited to this, and other values other than the outside air temperature 25 ° C. and 20 ° C. may be used. .
上述の実施形態では、第1の冷水温度として、10℃、8℃を用いた例について説明したが、これに限らず、10℃、8℃以外の他の値を用いてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which 10 ° C. and 8 ° C. are used as the first cold water temperature has been described. However, the present invention is not limited to this, and other values other than 10 ° C. and 8 ° C. may be used.
上述の実施形態では、第2の冷水温度として、12℃、10℃を用いた例について説明したが、これに限らず、12℃、10℃以外の他の値を用いてもよい。
上述の実施形態では、第1、第2の冷凍機10、20を制御する際に用いる冷水弁60の開度としては60%、50%を用いた例について説明したが、これに限らず、他の値を用いても良い。
In the above-described embodiment, an example in which 12 ° C. and 10 ° C. are used as the second cold water temperature has been described. However, the present invention is not limited to this, and other values other than 12 ° C. and 10 ° C. may be used.
In the above-described embodiment, the example of using 60% and 50% as the opening degree of the
10、20…冷凍機、40…循環ポンプ、50…室内機、
60…冷水弁、70…水温センサ、71…室温センサ、
72a、72b…電源スイッチ、72c…温度設定器、73…外気温センサ、 80…自動制御盤。
10, 20 ... Refrigerator, 40 ... Circulation pump, 50 ... Indoor unit,
60 ... Cold water valve, 70 ... Water temperature sensor, 71 ... Room temperature sensor,
72a, 72b ... power switch, 72c ... temperature setting device, 73 ... outside air temperature sensor, 80 ... automatic control panel.
Claims (3)
外気を導入して工場内に吹き出す送風機(51)と、この送風機により導入される外気を前記第1の冷凍機により冷却された水冷媒によって冷却する冷房用熱交換器(52)と、を備える室内機(50)と、
電動モータを有し、この電動モータの作動により前記第1の冷凍機および前記熱交換器の間で前記水冷媒を循環させる循環ポンプ(40)と、
前記冷房用熱交換器から排出される水冷媒の温度を検出する水温検出手段(70)と、
前記工場内の熱負荷を検出して、この検出された熱負荷が第1のレベル未満のとき、および前記水温検出手段の検出温度が第1の冷水温度未満のときのうち、いずれか一方のときに前記第1の冷凍機を停止し、また前記検出された熱負荷が第1のレベル以上で、かつ前記水温検出手段の検出温度が第1の冷水温度以上のときに前記第1の冷凍機を起動する制御装置(80)と、
を備えることを特徴とする工場用空調機器。 A first refrigerator (10) for cooling the water refrigerant;
A blower (51) that introduces outside air and blows it out into the factory, and a cooling heat exchanger (52) that cools the outside air introduced by the blower with water refrigerant cooled by the first refrigerator. Indoor unit (50),
A circulation pump (40) having an electric motor and circulating the water refrigerant between the first refrigerator and the heat exchanger by the operation of the electric motor;
Water temperature detecting means (70) for detecting the temperature of the water refrigerant discharged from the cooling heat exchanger;
The thermal load in the factory is detected, and when the detected thermal load is lower than the first level and when the detected temperature of the water temperature detecting means is lower than the first cold water temperature, Sometimes the first refrigerator is stopped, and the first refrigeration is performed when the detected heat load is not less than a first level and the detected temperature of the water temperature detecting means is not less than a first cold water temperature. A control device (80) for starting the machine;
A factory air conditioner comprising:
前記制御装置は、前記検出された熱負荷が前記第1のレベル以上のとき、および前記水温検出手段の検出温度が、前記第1の冷水温度以上の第2の冷水温度以上であるときのうち、いずれか一方のときに前記第2の冷凍機を停止し、また前記検出された熱負荷が前記第1のレベル以上で、かつ前記水温検出手段の検出温度が前記第2の冷水温度以上であるときに前記第2の冷凍機を起動することを特徴とする請求項1に記載の工場用空調機器。 A second refrigerator (20) arranged in parallel with the first refrigerator with respect to the refrigerant flow by the circulation pump and cooling the water refrigerant together with the first refrigerator;
The control device includes a case where the detected thermal load is equal to or higher than the first level, and a time when the detected temperature of the water temperature detecting means is equal to or higher than a second cold water temperature equal to or higher than the first cold water temperature. The second refrigerator is stopped at any one time, the detected heat load is not less than the first level, and the detected temperature of the water temperature detecting means is not less than the second cold water temperature. The factory air conditioner according to claim 1, wherein the second refrigerator is activated at a certain time.
前記制御装置は、前記検出された熱負荷が前記第1のレベル未満のとき、前記水温検出手段の検出温度が第2の冷水温度未満のとき、および前記外気センサの検出温度が第1の外気温度未満のときのうち少なくとも1つのときに前記第2の冷凍機を停止し、また前記検出された熱負荷が前記第1のレベル以上で、かつ前記水温検出手段の検出温度が前記第2の冷水温度以上で、さらに前記外気センサの検出温度が第1の外気温度以上であるときに前記第2の冷凍機を起動することを特徴とする請求項2に記載の工場用空調機器。 An outside air temperature sensor (73) for detecting outside air;
The control device is configured such that when the detected heat load is less than the first level, when the detected temperature of the water temperature detecting means is less than a second cold water temperature, and when the detected temperature of the outside air sensor is the first outside air. The second refrigerator is stopped at at least one time when the temperature is lower than the temperature, the detected heat load is not less than the first level, and the detected temperature of the water temperature detecting means is the second temperature. 3. The factory air conditioner according to claim 2, wherein the second refrigerator is started when the temperature is equal to or higher than the cold water temperature and the detected temperature of the outside air sensor is equal to or higher than the first outside air temperature.
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JP2005353549A Withdrawn JP2007155263A (en) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Factory air conditioning equipment |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114198825A (en) * | 2021-11-11 | 2022-03-18 | 青岛海尔空调电子有限公司 | Control method and device for single cooling of chilled water inter-row air conditioner and inter-row air conditioner |
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2005
- 2005-12-07 JP JP2005353549A patent/JP2007155263A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114198825A (en) * | 2021-11-11 | 2022-03-18 | 青岛海尔空调电子有限公司 | Control method and device for single cooling of chilled water inter-row air conditioner and inter-row air conditioner |
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