JP3383768B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
- F25B27/005—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in compression type systems
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
- F24F1/20—Electric components for separate outdoor units
- F24F1/24—Cooling of electric components
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- F24F1/26—Refrigerant piping
- F24F1/30—Refrigerant piping for use inside the separate outdoor units
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を備えた
空気調和機に関し、さらに詳細には、冷媒の循環量を調
整するレシーバータンクを設けた太陽電池搭載の空気調
和機に関するものである。
空気調和機に関し、さらに詳細には、冷媒の循環量を調
整するレシーバータンクを設けた太陽電池搭載の空気調
和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の分離型空気調和機は室内機をコン
パクトにする一方、室外機は、能力・消費電力等の性能
が追求され、より熱交換効率の高いシステムになってい
る。これによって室外機と室内機との大きさのアンバラ
ンスが生じるため、最適な冷媒量が、冷房モードと暖房
モードによって著しく異なる。
パクトにする一方、室外機は、能力・消費電力等の性能
が追求され、より熱交換効率の高いシステムになってい
る。これによって室外機と室内機との大きさのアンバラ
ンスが生じるため、最適な冷媒量が、冷房モードと暖房
モードによって著しく異なる。
【０００３】従来はこの最適な冷媒量の差を是正するた
め、室外機の内部に、冷媒を収容するレシーバータンク
を設けて冷媒の流量を調整したり、室外機の熱交換器の
パスを多段パスにすることによって、熱交換器の中に冷
媒を溜めて、レシーバーの代用としていた。
め、室外機の内部に、冷媒を収容するレシーバータンク
を設けて冷媒の流量を調整したり、室外機の熱交換器の
パスを多段パスにすることによって、熱交換器の中に冷
媒を溜めて、レシーバーの代用としていた。
【０００４】図１５は従来の空気調和機であり、その構
成は、室内機１と、室外機２と、冷媒配管３と、信号配
線３ａとから構成されている。既に述べたように、室内
機１と室外機２との冷房・暖房モードによる冷媒量の違
いは、図１６に示す室外機２の内部の冷凍サイクル内
に、レシーバータンク４を設けて冷暖房の冷媒量変化の
処理を行っていた。
成は、室内機１と、室外機２と、冷媒配管３と、信号配
線３ａとから構成されている。既に述べたように、室内
機１と室外機２との冷房・暖房モードによる冷媒量の違
いは、図１６に示す室外機２の内部の冷凍サイクル内
に、レシーバータンク４を設けて冷暖房の冷媒量変化の
処理を行っていた。
【０００５】このレシーバータンク４の容量は、通常約
１００ｃｍ3から３００ｃｍ3程度である。レシーバータ
ンク４の材質は銅製で、その大きさは直径約４０ｍｍか
ら５０ｍｍ、高さ約６００ｍｍ程度の円柱状である。レ
シーバータンク４の外周には、振動、断熱、静音化のた
めに、厚さ５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の断熱材であるブチル
ゴム等が用いられている。
１００ｃｍ3から３００ｃｍ3程度である。レシーバータ
ンク４の材質は銅製で、その大きさは直径約４０ｍｍか
ら５０ｍｍ、高さ約６００ｍｍ程度の円柱状である。レ
シーバータンク４の外周には、振動、断熱、静音化のた
めに、厚さ５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の断熱材であるブチル
ゴム等が用いられている。
【０００６】ところが、高効率を狙う室外機にとって
は、冷媒を蓄える場所を室外機内部に確保するのこと
は、非常に難しい。このように、レシーバータンク４は
室外機２の中にあっては非常に大きいものであり、室外
機２中に収めるには、非常に多くの制限があることが課
題となっていた。
は、冷媒を蓄える場所を室外機内部に確保するのこと
は、非常に難しい。このように、レシーバータンク４は
室外機２の中にあっては非常に大きいものであり、室外
機２中に収めるには、非常に多くの制限があることが課
題となっていた。
【０００７】しかし、高効率・高能力化により室外熱交
換器の性能を充分に発揮させるためにも、熱交換器の内
部に冷媒を溜める方法は熱交換機能を阻害することにな
り、熱交換能力を向上するためには、相反するものとな
る。
換器の性能を充分に発揮させるためにも、熱交換器の内
部に冷媒を溜める方法は熱交換機能を阻害することにな
り、熱交換能力を向上するためには、相反するものとな
る。
【０００８】近年、太陽電池の発電電力を常用交流電源
の補助電源として利用するために、各種の電気機器等が
開発されている。空気調和機に太陽電池を取り付けるも
その中の１つである。太陽電池を空気調和機の室外機に
設置した出願としては、本出願人が出願した特願平９−
１０４１４４号がある。同公報には、室外機の上面に太
陽電池を配設し、この太陽電池により熱交換器のファン
等を動作するものであった。
の補助電源として利用するために、各種の電気機器等が
開発されている。空気調和機に太陽電池を取り付けるも
その中の１つである。太陽電池を空気調和機の室外機に
設置した出願としては、本出願人が出願した特願平９−
１０４１４４号がある。同公報には、室外機の上面に太
陽電池を配設し、この太陽電池により熱交換器のファン
等を動作するものであった。
【０００９】一方、太陽電池の発電効率は、日照による
効率の変化以上に、太陽電池セルの表面の温度上昇によ
って効率が著しく低下する。具体的には、標準の発電量
の温度を２０℃とした場合、２０℃上昇につき、発電量
は約１０％減少する。
効率の変化以上に、太陽電池セルの表面の温度上昇によ
って効率が著しく低下する。具体的には、標準の発電量
の温度を２０℃とした場合、２０℃上昇につき、発電量
は約１０％減少する。
【００１０】また、冷房運転時の夏になると室外の気温
は、約３５℃前後になりセルの表面温度は約４０から６
０℃程度に熱せられる。このままの状態では、充分な発
電電力は得る事は非常に難しい。反対に夏季の日射によ
る発電量は、表面温度を一定に保つことによって、日照
時間も長いため効率が非常に良くなる一面も持ってい
る。
は、約３５℃前後になりセルの表面温度は約４０から６
０℃程度に熱せられる。このままの状態では、充分な発
電電力は得る事は非常に難しい。反対に夏季の日射によ
る発電量は、表面温度を一定に保つことによって、日照
時間も長いため効率が非常に良くなる一面も持ってい
る。
【００１１】そしてこのような発電量の低下を阻止し効
率よく発電するために、特開平９−２１３９８０号公報
には、太陽電池セル受光側面を冷媒にて冷却することに
より、発電量の低下を阻止しようとするものが開示され
ていた。また、持開平８−１７０８６３号公報にも、太
陽電池の冷却構造が開示されており、ＬｉＢｒ水溶液を
用いた吸収式冷凍サイクルにより、太陽電池をその裏面
側から冷却するものが開示されていた。
率よく発電するために、特開平９−２１３９８０号公報
には、太陽電池セル受光側面を冷媒にて冷却することに
より、発電量の低下を阻止しようとするものが開示され
ていた。また、持開平８−１７０８６３号公報にも、太
陽電池の冷却構造が開示されており、ＬｉＢｒ水溶液を
用いた吸収式冷凍サイクルにより、太陽電池をその裏面
側から冷却するものが開示されていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、分離型空
気調和機においては、冷房・暖房運転によって、室外機
や室内機の熱交換器の熱交換容量が異なるため、必要と
する冷媒量がそれぞれ異なることとなり、また、室外機
内部に振動低減対策・冷媒音低減対策・断熱対策等を施
したレシーバータンクを設置する必要があった。このレ
シーバータンクは、室外機の配管スペースを多く占める
ため、設置場所を定めることが非常に難しい。
気調和機においては、冷房・暖房運転によって、室外機
や室内機の熱交換器の熱交換容量が異なるため、必要と
する冷媒量がそれぞれ異なることとなり、また、室外機
内部に振動低減対策・冷媒音低減対策・断熱対策等を施
したレシーバータンクを設置する必要があった。このレ
シーバータンクは、室外機の配管スペースを多く占める
ため、設置場所を定めることが非常に難しい。
【００１３】冷房・暖房運転時には、インバータ方式の
圧縮機の場合には特に、圧縮機の運転周波数の変化で、
冷媒量の変化にも対応することが必要であったが、レシ
ーバータンク容量が一定に定められているため、最適な
容量でのコントロールができなかった。冷媒量は最適な
量を超えると、空気調和機本体の入力が標準量より高く
なり、省エネルギーにならない。一方、冷媒量が少なく
なると、入力は少なくなる代わりに能力が発揮できな
い。
圧縮機の場合には特に、圧縮機の運転周波数の変化で、
冷媒量の変化にも対応することが必要であったが、レシ
ーバータンク容量が一定に定められているため、最適な
容量でのコントロールができなかった。冷媒量は最適な
量を超えると、空気調和機本体の入力が標準量より高く
なり、省エネルギーにならない。一方、冷媒量が少なく
なると、入力は少なくなる代わりに能力が発揮できな
い。
【００１４】太陽電池には、そのエネルギ変換効率が太
陽電池を構成するＰＮ接合半導体の温度上昇により発電
効率が悪化するという大きな課題がある。また、日照時
間の長い夏季期間は、発電時間が長くなるが、周囲温度
の上昇によって太陽電池パネルは表面温度が上昇するた
め、その発電効率が著しく低下する。
陽電池を構成するＰＮ接合半導体の温度上昇により発電
効率が悪化するという大きな課題がある。また、日照時
間の長い夏季期間は、発電時間が長くなるが、周囲温度
の上昇によって太陽電池パネルは表面温度が上昇するた
め、その発電効率が著しく低下する。
【００１５】一方、冬季の場合は太陽電池の温度上昇は
少ないが、日照時間が少なく照度も低いため、太陽電池
により十分な発電量を得ることは難しい。
少ないが、日照時間が少なく照度も低いため、太陽電池
により十分な発電量を得ることは難しい。
【００１６】室外機の制御を行う電装部品等も、温度上
昇による制御部品の破損・動作不良・による課題を抱え
ている。
昇による制御部品の破損・動作不良・による課題を抱え
ている。
【００１７】一方、太陽電池に日射があるにもかかわら
ず、積雪によって太陽電池の受光面が覆われることによ
り発電が無くなる。この場合には、日射により雪を溶か
すか、雪下ろし等によって雪を取り除いた後、発電をさ
せる必要がある。太陽電池の受光面表面に積雪・枯れ葉
・砂挨等の影響で発電量が低下していても、気づかない
で運転を継続するような問題があった。
ず、積雪によって太陽電池の受光面が覆われることによ
り発電が無くなる。この場合には、日射により雪を溶か
すか、雪下ろし等によって雪を取り除いた後、発電をさ
せる必要がある。太陽電池の受光面表面に積雪・枯れ葉
・砂挨等の影響で発電量が低下していても、気づかない
で運転を継続するような問題があった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、請求項１に記載された発明は、室外機
の上面に太陽電池を配設し、該太陽電池の起電力により
動作する空気調和機において、該太陽電池の裏面側で室
外機の上面に冷媒を蓄えるレシーバータンクを配設する
ことを特徴とする空気調和機である。
するものであり、請求項１に記載された発明は、室外機
の上面に太陽電池を配設し、該太陽電池の起電力により
動作する空気調和機において、該太陽電池の裏面側で室
外機の上面に冷媒を蓄えるレシーバータンクを配設する
ことを特徴とする空気調和機である。
【００１９】請求項２に記載された発明は、上記太陽電
池の裏面側に配設され上記レシーバタンクに接続する冷
媒配管と、該冷媒配管への冷媒の流入を制御する弁とを
備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機であ
る。
池の裏面側に配設され上記レシーバタンクに接続する冷
媒配管と、該冷媒配管への冷媒の流入を制御する弁とを
備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機であ
る。
【００２０】請求項３に記載された発明は、上記太陽電
池パネル裏面側に、上記室外機の発熱部品を配設するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機であ
る。
池パネル裏面側に、上記室外機の発熱部品を配設するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機であ
る。
【００２１】請求項４に記載された発明は、上記レシー
バタンク中に蓄える冷媒量を、冷凍サイクルの運転状態
により可変することを特徴とする請求項１乃至３の何れ
か一つに記載の空気調和機である。
バタンク中に蓄える冷媒量を、冷凍サイクルの運転状態
により可変することを特徴とする請求項１乃至３の何れ
か一つに記載の空気調和機である。
【００２２】請求項５に記載された発明は、上記太陽電
池の温度上昇を抑えるために、上記レシーバータンク又
は上記冷媒配管を当該太陽電池の裏面に接触させること
を特微とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の空気
調和機である。
池の温度上昇を抑えるために、上記レシーバータンク又
は上記冷媒配管を当該太陽電池の裏面に接触させること
を特微とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の空気
調和機である。
【００２３】請求項６に記載された発明は、日射を受け
る位置であって、積雪しない位置又は、障害物によって
日射を妨げられない位置に、障害物を検知する日射セン
サーを配設することを特徴とする請求項１乃至５の何れ
か一つに記載の空気調和機である。
る位置であって、積雪しない位置又は、障害物によって
日射を妨げられない位置に、障害物を検知する日射セン
サーを配設することを特徴とする請求項１乃至５の何れ
か一つに記載の空気調和機である。
【００２４】請求項７に記載された発明は、上記日射セ
ンサーが日射を感知しているのに、上記太陽電池の出力
がない時は、太陽電池の裏面に加熱冷媒を流して、上記
太陽電池上の積雪を溶かすことを特徴とする請求項６記
載の空気調和機である。
ンサーが日射を感知しているのに、上記太陽電池の出力
がない時は、太陽電池の裏面に加熱冷媒を流して、上記
太陽電池上の積雪を溶かすことを特徴とする請求項６記
載の空気調和機である。
【００２５】請求項８に記載された発明は、上記太陽電
池上に障害物を除去するワイパーを設置し、上記日射セ
ンサーが障害物すると該ワイパーにて障害物を除去する
ことを特徴とする請求項６又は７記載の空気調和機であ
る。
池上に障害物を除去するワイパーを設置し、上記日射セ
ンサーが障害物すると該ワイパーにて障害物を除去する
ことを特徴とする請求項６又は７記載の空気調和機であ
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の空気調和機の各実施の形
態を、図に従い説明する。なお、上記従来例と同一部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。
態を、図に従い説明する。なお、上記従来例と同一部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】［実施の形態１］本発明の実施の形態１を
図１、図２に従い説明する。図１において、本発明の空
気調和機は、従来例と同様に室内機１、室外機２、冷媒
配管３、信号配線３ａにて構成されている。さらに、室
外機２の上部には、空気調和機に補助的に電源を供給す
る太陽電池パネルユニット７ａが配置され、該太陽電池
パネルユニット７ａ上に太陽電池７が保持されている。
この太陽電池により、空気調和機の圧縮機や、送風ファ
ン等を動作させている。
図１、図２に従い説明する。図１において、本発明の空
気調和機は、従来例と同様に室内機１、室外機２、冷媒
配管３、信号配線３ａにて構成されている。さらに、室
外機２の上部には、空気調和機に補助的に電源を供給す
る太陽電池パネルユニット７ａが配置され、該太陽電池
パネルユニット７ａ上に太陽電池７が保持されている。
この太陽電池により、空気調和機の圧縮機や、送風ファ
ン等を動作させている。
【００２８】図２において、太陽電池パネルユニット７
ａは、上面に太陽電池７を配置し、ユニット内部にレシ
ーバタンク４を配置しており、図２（ｂ）に示すよう
に、レシーバタンク４の周囲は、斜線で示す領域が断熱
材８により覆われている。
ａは、上面に太陽電池７を配置し、ユニット内部にレシ
ーバタンク４を配置しており、図２（ｂ）に示すよう
に、レシーバタンク４の周囲は、斜線で示す領域が断熱
材８により覆われている。
【００２９】室外機２の性能向上を図るためのレシーバ
ータンク４は、図３に示す冷凍サイクル内の位置に、冷
媒配管により接続されている。そして、実施の形態１で
は、傾斜して配置されている太陽電池７の裏面に設置す
ることにより、室外機２の中の冷媒配管が占める空間が
少なくなり、レシーバータンク４の占めていた空間が空
く。室外機２の中にレシーバタンク４が無くなることに
よって、室外機２の内部を広く設計できる。設置空間の
余裕ができた分、図１６に示した室外側熱交換器１２の
面積を広げることができ、面積が大きくなった分だけ性
能の向上が図れる。
ータンク４は、図３に示す冷凍サイクル内の位置に、冷
媒配管により接続されている。そして、実施の形態１で
は、傾斜して配置されている太陽電池７の裏面に設置す
ることにより、室外機２の中の冷媒配管が占める空間が
少なくなり、レシーバータンク４の占めていた空間が空
く。室外機２の中にレシーバタンク４が無くなることに
よって、室外機２の内部を広く設計できる。設置空間の
余裕ができた分、図１６に示した室外側熱交換器１２の
面積を広げることができ、面積が大きくなった分だけ性
能の向上が図れる。
【００３０】本実施の形態のレシーバータンク４は、図
１６に示した室外機２の内部に設置している場合と同様
に、冷媒に熱を授受させないために、レシーバータンク
４の表面を断熱材８にて覆ってある。冷房時の冷媒の入
口９と出口１０の間には、図３の冷凍サイクル中の切替
弁１１が設けてあり、冷房・暖房のモードにあわせて開
閉し、レシーバータンク４へ冷媒を蓄えるか、若しく
は、通過させるかを、切替弁１１にて制御する。
１６に示した室外機２の内部に設置している場合と同様
に、冷媒に熱を授受させないために、レシーバータンク
４の表面を断熱材８にて覆ってある。冷房時の冷媒の入
口９と出口１０の間には、図３の冷凍サイクル中の切替
弁１１が設けてあり、冷房・暖房のモードにあわせて開
閉し、レシーバータンク４へ冷媒を蓄えるか、若しく
は、通過させるかを、切替弁１１にて制御する。
【００３１】ここで、図３に示した冷凍サイクルの構成
について説明する。冷凍サイクルは、大きく分けると室
内機１、室外機２、太陽電池パネルユニット７ａにて構
成されている。室外機２中の圧縮機５から吐出された冷
媒は、四方切替弁６を通り、冷房時には室外熱交換器１
２、二方弁１７、太陽電池パネルユニット７ａの入口パ
イプ９、から切替弁１１を経て、冷房時にはレシーバー
タンク４にて冷媒が蓄えられ出口パイプ１０を経て室内
熱交換器２７、室外機の三方弁１８を経て、四方切替弁
６から圧縮機５に戻るサイクルである。
について説明する。冷凍サイクルは、大きく分けると室
内機１、室外機２、太陽電池パネルユニット７ａにて構
成されている。室外機２中の圧縮機５から吐出された冷
媒は、四方切替弁６を通り、冷房時には室外熱交換器１
２、二方弁１７、太陽電池パネルユニット７ａの入口パ
イプ９、から切替弁１１を経て、冷房時にはレシーバー
タンク４にて冷媒が蓄えられ出口パイプ１０を経て室内
熱交換器２７、室外機の三方弁１８を経て、四方切替弁
６から圧縮機５に戻るサイクルである。
【００３２】暖房運転時には、上記と逆のサイクルを進
み、切替弁１１ではレシーバータンク４に冷媒を蓄える
必要が無いために、レシーバータンクを通らずに室外機
に向かう。本発明の空気調和機は、この様な冷凍サイク
ルで運転されている。
み、切替弁１１ではレシーバータンク４に冷媒を蓄える
必要が無いために、レシーバータンクを通らずに室外機
に向かう。本発明の空気調和機は、この様な冷凍サイク
ルで運転されている。
【００３３】[実施の形態２]実施の形態２について、図
４に基づいて説明をする。実施の形態１と同様に、室外
機２の上方には空気調和機に電力を供給するための太陽
電池７が設置してある。この太陽電池７は、表面温度の
上昇によって発電効率が変化する。特に夏季において
は、太陽電池の表面温度が５０℃から６０℃前後にな
る。
４に基づいて説明をする。実施の形態１と同様に、室外
機２の上方には空気調和機に電力を供給するための太陽
電池７が設置してある。この太陽電池７は、表面温度の
上昇によって発電効率が変化する。特に夏季において
は、太陽電池の表面温度が５０℃から６０℃前後にな
る。
【００３４】太陽電池７の温度による発電効率の特性
は、従来例でも述べたように、２５℃の状態から６０℃
の状態に移ると、約７０％程度に低下する。そこで、太
陽電池パネルユニット７ａの太陽電池７の裏面に冷媒配
管１３を配設して、冷媒を流すことにより、太陽電池７
の表面温度を下げることができる。冷房時の冷媒配管１
３に流れる冷媒の温度は、室内機側で熱交換する前の冷
媒の温度約７〜１０℃程度であるため、太陽電池パネル
７の裏面側から表面側を冷却するには、充分な温度とな
っている。
は、従来例でも述べたように、２５℃の状態から６０℃
の状態に移ると、約７０％程度に低下する。そこで、太
陽電池パネルユニット７ａの太陽電池７の裏面に冷媒配
管１３を配設して、冷媒を流すことにより、太陽電池７
の表面温度を下げることができる。冷房時の冷媒配管１
３に流れる冷媒の温度は、室内機側で熱交換する前の冷
媒の温度約７〜１０℃程度であるため、太陽電池パネル
７の裏面側から表面側を冷却するには、充分な温度とな
っている。
【００３５】また、太陽電池パネル７の表面温度を下げ
る必要の無い冬季には、切替弁１１によって冷媒配管を
ショートカットし、冷媒を直接室外機２へ流すこともで
きる。これによって、太陽電池７の表面の温度上昇が抑
えられ、発電効率を上昇させることができる。
る必要の無い冬季には、切替弁１１によって冷媒配管を
ショートカットし、冷媒を直接室外機２へ流すこともで
きる。これによって、太陽電池７の表面の温度上昇が抑
えられ、発電効率を上昇させることができる。
【００３６】［実施の形態３］実施の形態３を図５に基
づき説明する。実施の形態３では、通常は室外機２内に
配設してある冷凍サイクル部品を、太陽電池パネル７内
に配設することによって、室外機２の熱交換器１２の面
積をより大きくできる。
づき説明する。実施の形態３では、通常は室外機２内に
配設してある冷凍サイクル部品を、太陽電池パネル７内
に配設することによって、室外機２の熱交換器１２の面
積をより大きくできる。
【００３７】また、太陽電池パネル７裏面で、冷凍サイ
クルを図６のように室外機との接続口を４個所にするこ
とによって、室外機２の中には電装部分と圧縮機５・四
方弁６だけとなり、熱交換面積が非常に大きくなる。
クルを図６のように室外機との接続口を４個所にするこ
とによって、室外機２の中には電装部分と圧縮機５・四
方弁６だけとなり、熱交換面積が非常に大きくなる。
【００３８】［実施の形態４］
実施の形態４に基づいた発明を、図７に基づいて説明す
る。図７は太陽電池パネルユニットの断面図であり、実
施の形態１のレシーバータンク４内に容量調節装置１４
を設置し、これを運転モードおよびインバータ機器の場
合に、圧縮機６の運転周波数に応じ、油圧若しくはネジ
２０等の手段によって電動機２１によって電気的に上下
させることで、レシーバータンク４内の冷媒貯蔵量を変
化させ、冷凍サイクル内の冷媒１を調整可能とする。
る。図７は太陽電池パネルユニットの断面図であり、実
施の形態１のレシーバータンク４内に容量調節装置１４
を設置し、これを運転モードおよびインバータ機器の場
合に、圧縮機６の運転周波数に応じ、油圧若しくはネジ
２０等の手段によって電動機２１によって電気的に上下
させることで、レシーバータンク４内の冷媒貯蔵量を変
化させ、冷凍サイクル内の冷媒１を調整可能とする。
【００３９】これにより冷房・暖房のモードだけではな
く、運転周波数の変化による最適な冷媒変化量にも対応
することが可能となり、入力低減・能力向上・冷媒音減
少等空気調和機の高効率化をはかることが出来る。
く、運転周波数の変化による最適な冷媒変化量にも対応
することが可能となり、入力低減・能力向上・冷媒音減
少等空気調和機の高効率化をはかることが出来る。
【００４０】［実施の形態５］実施の形態５に基づいた
発明を、図８により説明する。実施の形態１のレシーバ
ータンク４の表面に設置してある断熱材８のうち、太陽
電池パネル７側を取り去る事によって、レシーバータン
ク４を太陽電池パネル７の裏面に密着させ、太陽電池７
の表面温度を下げる事を可能とした。
発明を、図８により説明する。実施の形態１のレシーバ
ータンク４の表面に設置してある断熱材８のうち、太陽
電池パネル７側を取り去る事によって、レシーバータン
ク４を太陽電池パネル７の裏面に密着させ、太陽電池７
の表面温度を下げる事を可能とした。
【００４１】空気調和機に使用する冷媒の量は、冷房時
よりも暖房時の方が多くなる。これは、要求される暖房
能力が、冷房能力より非常に大きいため、室外機２を大
きくせざるをえず、室外機を大きくして入力低減、能力
性能の向上等を図っている。
よりも暖房時の方が多くなる。これは、要求される暖房
能力が、冷房能力より非常に大きいため、室外機２を大
きくせざるをえず、室外機を大きくして入力低減、能力
性能の向上等を図っている。
【００４２】このように室外機２側にある熱交換器１２
の面積は、室内側熱交換器よりも大きくせざるを得ない
のである。実施の形態１では、冷媒の熱交換は防止して
いるが、本発明では、冷媒の冷熱を太陽電池７のセルの
冷却用に使用すべく冷媒配管３に流れる冷媒の一部が、
レシーバータンク４に常時蓄えられている。レシーバー
タンク４は、冷却面積が大きく太陽電池７のセルを有効
に冷やすことを可能とした。
の面積は、室内側熱交換器よりも大きくせざるを得ない
のである。実施の形態１では、冷媒の熱交換は防止して
いるが、本発明では、冷媒の冷熱を太陽電池７のセルの
冷却用に使用すべく冷媒配管３に流れる冷媒の一部が、
レシーバータンク４に常時蓄えられている。レシーバー
タンク４は、冷却面積が大きく太陽電池７のセルを有効
に冷やすことを可能とした。
【００４３】［実施の形態６］実施の形態６に基づいた
発明を、図９によって説明する。実施の形態６は、レシ
ーバータンクの太陽電池パネル７との反対側の面に室外
機電装部分のうち発熱成分の多いパワー部２３ａ、 ２
３ｂ、２３ｃ（１次側の電圧変換で発熱を多くする部
分、例えば、ダイオードブリッジ・リアクターパワート
ランジスタ等の部品）を、室外機２の電装ボックスから
切り放して、太陽電池パネル７の裏面に設けられるレシ
ーバータンク４に接触させるように配設した。また、図
９中の斜線部には断熱材が配設されている。
発明を、図９によって説明する。実施の形態６は、レシ
ーバータンクの太陽電池パネル７との反対側の面に室外
機電装部分のうち発熱成分の多いパワー部２３ａ、 ２
３ｂ、２３ｃ（１次側の電圧変換で発熱を多くする部
分、例えば、ダイオードブリッジ・リアクターパワート
ランジスタ等の部品）を、室外機２の電装ボックスから
切り放して、太陽電池パネル７の裏面に設けられるレシ
ーバータンク４に接触させるように配設した。また、図
９中の斜線部には断熱材が配設されている。
【００４４】これによって、冷房時に過熱する電装部の
パワー部は、送り側冷媒の温度によってレシーバータン
ク４から冷却され、暖房運転時には寒い外気の温度によ
って冷却されるためパワー部の温度上昇が防げるため、
それぞれの部品の効率が上昇する。
パワー部は、送り側冷媒の温度によってレシーバータン
ク４から冷却され、暖房運転時には寒い外気の温度によ
って冷却されるためパワー部の温度上昇が防げるため、
それぞれの部品の効率が上昇する。
【００４５】また、パワー部を電装ボックス内の２次側
回路と分離する事によって、パワー部によって、発生す
る電波ノイズ発生による２次側部品の誤動作を防ぐこと
ができる。ただし接続ラインを通して伝わるノイズは、
防ぐことはできない。
回路と分離する事によって、パワー部によって、発生す
る電波ノイズ発生による２次側部品の誤動作を防ぐこと
ができる。ただし接続ラインを通して伝わるノイズは、
防ぐことはできない。
【００４６】［実施の形態７］実施の形態７に基づいた
発明を、図１０にて説明する。室外機の近辺に日射を受
け、且つ積雪・落ち葉・砂挨等に影響されない場所に、
図１０では室外機２の側面に日射を検知する日射センサ
ー１５を設置した。なお、日射センサー１５を配置する
側面は、常に日があたる部分、南側に位置する側面が適
切である。
発明を、図１０にて説明する。室外機の近辺に日射を受
け、且つ積雪・落ち葉・砂挨等に影響されない場所に、
図１０では室外機２の側面に日射を検知する日射センサ
ー１５を設置した。なお、日射センサー１５を配置する
側面は、常に日があたる部分、南側に位置する側面が適
切である。
【００４７】日射センサー１５の種類としては、電子部
品では、光によって抵抗値を変化させるＣｄＳ、又は太
陽電池などを用いることができる。
品では、光によって抵抗値を変化させるＣｄＳ、又は太
陽電池などを用いることができる。
【００４８】他の場所であっても、積雪・落ち葉・砂挨
等によって阻害されない位置、例えば、鏡・等の反射・
屈折等の手段で光を取り入れることができる位置であっ
たなら設置可能である。設置された日射センサー１５の
出力は、室外機２から電気的信号にて制御機器に送ら
れ、太陽電池７の電圧と比較されて、障害物がパネル上
にあるか否かを判斬して、制御機器が運転を制御する。
突発的な故障、日射があるのに太陽電池７での発電が無
い、等の故障の診断に有効である。
等によって阻害されない位置、例えば、鏡・等の反射・
屈折等の手段で光を取り入れることができる位置であっ
たなら設置可能である。設置された日射センサー１５の
出力は、室外機２から電気的信号にて制御機器に送ら
れ、太陽電池７の電圧と比較されて、障害物がパネル上
にあるか否かを判斬して、制御機器が運転を制御する。
突発的な故障、日射があるのに太陽電池７での発電が無
い、等の故障の診断に有効である。
【００４９】［実施の形態８］実施の形態８に基づいた
発明を、図１０及び図１１にて説明する。太陽電池７に
て空気調和機使用の電力の一部をまかなっているが、冬
季に降雪等によって太陽電池パネルに雪が積もった場
合、太陽電池７での発電量は著しく低下するが、室外機
に設置されている日射センサー１５が日射を確認し、太
陽電池７が発電していない場合、暖房運転時にレシーバ
ータンク４に、暖房の暖かい冷媒を流すことによって、
太陽電池パネルの裏面を温め雪・氷等を溶かす。
発明を、図１０及び図１１にて説明する。太陽電池７に
て空気調和機使用の電力の一部をまかなっているが、冬
季に降雪等によって太陽電池パネルに雪が積もった場
合、太陽電池７での発電量は著しく低下するが、室外機
に設置されている日射センサー１５が日射を確認し、太
陽電池７が発電していない場合、暖房運転時にレシーバ
ータンク４に、暖房の暖かい冷媒を流すことによって、
太陽電池パネルの裏面を温め雪・氷等を溶かす。
【００５０】この動作を、図１１のフローチャートにし
たがって説明する。室外機２上にある太陽電池７の電力
が、空気調和機に送電されているかを、電装部分に配置
した制御部にて検知し、発電中でない場合には、室外機
２の日射センサー１５の出力にて日射の有無を確認す
る。その時、日射センサ１５の出力がＯＦＦなら夜間等
の正常と推察できるが、日射センサー１５の出力がＯＮ
の場合には、積雪状況と判断される。その場合のみレシ
ーバータンク４の切替弁１１を切り替えて、レシーバタ
ンク４に暖かい冷媒を流し、太陽電池７上の雪を溶か
す。
たがって説明する。室外機２上にある太陽電池７の電力
が、空気調和機に送電されているかを、電装部分に配置
した制御部にて検知し、発電中でない場合には、室外機
２の日射センサー１５の出力にて日射の有無を確認す
る。その時、日射センサ１５の出力がＯＦＦなら夜間等
の正常と推察できるが、日射センサー１５の出力がＯＮ
の場合には、積雪状況と判断される。その場合のみレシ
ーバータンク４の切替弁１１を切り替えて、レシーバタ
ンク４に暖かい冷媒を流し、太陽電池７上の雪を溶か
す。
【００５１】このフローチャートに基づき、溶かしてい
る運転を行っているうちに、太陽電池７の発電が開始さ
れたら、レシーバタンク４の切替弁を切り替えて、タン
ク４に暖かい冷媒を流し太陽電池７上の雪を溶かす。さ
らに、溶かし運転を行っているうちに、太陽電池７の発
電が開始されたら、レシーバタンク４の切替弁１１を閉
じることによって、冷媒をレシーバタンク４に溜めずに
冷凍サイクル内へ送り出す。
る運転を行っているうちに、太陽電池７の発電が開始さ
れたら、レシーバタンク４の切替弁を切り替えて、タン
ク４に暖かい冷媒を流し太陽電池７上の雪を溶かす。さ
らに、溶かし運転を行っているうちに、太陽電池７の発
電が開始されたら、レシーバタンク４の切替弁１１を閉
じることによって、冷媒をレシーバタンク４に溜めずに
冷凍サイクル内へ送り出す。
【００５２】太陽電池７上を溶かしている時には、非常
に高温の冷媒が流れるために太陽電池７の表面温度は非
常に高くなる。雪が溶けた後は、自然に冷却されるため
に、発電効率は上昇する。
に高温の冷媒が流れるために太陽電池７の表面温度は非
常に高くなる。雪が溶けた後は、自然に冷却されるため
に、発電効率は上昇する。
【００５３】［実施の形態９］実施の形態９に基づいた
発明を、図１２及び図１３により説明する。図１２にお
いて太陽電池７上にパネル上の障害物を除去するワイパ
ー２８を設けたものである。
発明を、図１２及び図１３により説明する。図１２にお
いて太陽電池７上にパネル上の障害物を除去するワイパ
ー２８を設けたものである。
【００５４】冬季、積雪のある場合には、日射センサー
１５にて障害が発見された場合に除去する事はできる
が、落ち葉・砂挨等の影響によって太陽電池７の発電が
低下又は無い時には、実施の形態８の方法では除去でき
ない。
１５にて障害が発見された場合に除去する事はできる
が、落ち葉・砂挨等の影響によって太陽電池７の発電が
低下又は無い時には、実施の形態８の方法では除去でき
ない。
【００５５】そこで、実施の形態９では、太陽電池７受
光面の上にあるワイパー２８を動かすことにより、障害
物が除去できる。
光面の上にあるワイパー２８を動かすことにより、障害
物が除去できる。
【００５６】除去に係わるフローチャートは図１３に示
す。日射センサー１５の入力があり、太陽電池７の発電
が無い場合には、制御部は障害物が太陽電池パネル７の
上に乗っていると判断して、ワイパー２８を動作させ
る。この動作をしているうちに太陽電池の発電が開始さ
れた場合にはワイパー２８を停止させる。この障害物を
除去するワイパー２８を設けた。
す。日射センサー１５の入力があり、太陽電池７の発電
が無い場合には、制御部は障害物が太陽電池パネル７の
上に乗っていると判断して、ワイパー２８を動作させ
る。この動作をしているうちに太陽電池の発電が開始さ
れた場合にはワイパー２８を停止させる。この障害物を
除去するワイパー２８を設けた。
【００５７】［実施の形態１０］実施の形態１０の発明
を、図１４に従って説明する。図１４のフローチャート
にもあるように太陽電池７の発電が無い時に、実施の形
態８又は９の手段を活用しても発電ができない場合に、
警報報知手段、例えば、障害ランプ３３等の光、ブザー
等の音の手段にて警告する。
を、図１４に従って説明する。図１４のフローチャート
にもあるように太陽電池７の発電が無い時に、実施の形
態８又は９の手段を活用しても発電ができない場合に、
警報報知手段、例えば、障害ランプ３３等の光、ブザー
等の音の手段にて警告する。
【００５８】この方法は、実施の形態７、８、９にて示
した状態の時にも活用できる。例えば、実施の形態８又
は９の状態の時に、障害ランプ３３の点滅等で障害状態
を警告し、障害を除去する手段を講じても解決しない場
合には、点灯にて警告を行う。実施の形態７の場合には
障害を除去する手段はないために、直ぐに警告を行うこ
とができる。この様な手法で、太陽電池７上の障害を知
らしめてメンテナンスを行うことができる。
した状態の時にも活用できる。例えば、実施の形態８又
は９の状態の時に、障害ランプ３３の点滅等で障害状態
を警告し、障害を除去する手段を講じても解決しない場
合には、点灯にて警告を行う。実施の形態７の場合には
障害を除去する手段はないために、直ぐに警告を行うこ
とができる。この様な手法で、太陽電池７上の障害を知
らしめてメンテナンスを行うことができる。
【００５９】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、室外機の中
に占めているレシーバータンクのスペースを、太陽電池
の裏面側に設置したため、室外機のスペース、特に熱交
換面積を大きくでき、性能を向上させることができる。
に占めているレシーバータンクのスペースを、太陽電池
の裏面側に設置したため、室外機のスペース、特に熱交
換面積を大きくでき、性能を向上させることができる。
【００６０】請求項２によれば、弁によって冷媒の流入
を制御でき、効率よい運転を行うことができる。また、
請求項３によれば、発熱部品を冷媒によって効率よく冷
却することができる。
を制御でき、効率よい運転を行うことができる。また、
請求項３によれば、発熱部品を冷媒によって効率よく冷
却することができる。
【００６１】請求項４によれば、空間的に余裕がるため
レシーバタンクの冷媒量を、大きく可変することができ
る。
レシーバタンクの冷媒量を、大きく可変することができ
る。
【００６２】請求項５によれば、冷房運転時に、太陽電
池の裏面側に設置したため、冷媒配管又はレシーバータ
ンクに蓄えた冷媒で、太陽電池セルの表面温度の上昇を
防ぐ事によって、太陽電池の発電効率の上昇が図れる。
池の裏面側に設置したため、冷媒配管又はレシーバータ
ンクに蓄えた冷媒で、太陽電池セルの表面温度の上昇を
防ぐ事によって、太陽電池の発電効率の上昇が図れる。
【００６３】請求項６によれば、日射センサーによって
確実に障害物を検出することが出来る。請求項７によれ
ば、暖房時には太陽電池上に積もった雪を、暖房時の暖
かい冷媒で、太陽電池の表面の温度上昇をさせ、溶かす
ことによって効率よく雪を溶かすことが出来る。請求項
８によれば、ワイパーにより雪や落ち葉等を容易に除去
できる。
確実に障害物を検出することが出来る。請求項７によれ
ば、暖房時には太陽電池上に積もった雪を、暖房時の暖
かい冷媒で、太陽電池の表面の温度上昇をさせ、溶かす
ことによって効率よく雪を溶かすことが出来る。請求項
８によれば、ワイパーにより雪や落ち葉等を容易に除去
できる。
【図１】実施の形態１の太陽電池を備える空気調和機を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】実施の形態１の太陽電池パネルユニットの
（ａ）斜視図（ｂ）断面面である。
（ａ）斜視図（ｂ）断面面である。
【図３】実施の形態１の空気調和機の冷凍サイクル図で
ある。
ある。
【図４】実施の形態２による太陽電池パネルユニットの
分解図である。
分解図である。
【図５】実施の形態３による太陽電池パネルユニット内
の配管部品の設置図である。
の配管部品の設置図である。
【図６】実施の形態３による太陽電池パネルユニット内
の接続部の配置図である。
の接続部の配置図である。
【図７】実施の形態４によるパネルユニットの断面図で
ある。
ある。
【図８】実施の形態５による太陽電池パネルユニットの
（ａ）斜視図（ｂ）断面図である。
（ａ）斜視図（ｂ）断面図である。
【図９】実施の形態６による電装部放熱部の設置を示す
断面図である。
断面図である。
【図１０】実施の形態７による日射センサーを設置した
空気調和機の構成図である。
空気調和機の構成図である。
【図１１】実施の形態８による制御を示すフローチャー
トである。
トである。
【図１２】実施の形態９によるワイパーを有する空気調
和機の室外機の構成図である。
和機の室外機の構成図である。
【図１３】実施の形態９による障害物検出のフローチャ
ートである。
ートである。
【図１４】実施の形態１０による障害物報知を行う室内
機の表示部を示す斜視図である。
機の表示部を示す斜視図である。
【図１５】従来の室内外分離型の空気調和機の構成図で
ある。
ある。
【図１６】図１５の空気調和機の室外機の内部を示す斜
視図である。
視図である。
１ 室内機
２ 室外機
３ 冷媒配管
３ａ 信号配線
４ レシーバタンク
５ 圧縮機
６ 四方弁
７ 太陽電池パネル
７ａ 太陽電池パネルユニット
８ 断熱材
９ 入口管
１０ 出口管
１１ 切替弁
１２ 室外側熱交換器
１３ 冷媒配管
１４ 容量調節弁
１５ センサー
１６ ストレーナ
１７ 二方弁
１８ 三方弁
１９ 膨張弁
２０ 容量調整用ネジ
２１ 容量調整用電動機
２２ 電磁弁
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ パワー部電装部品
２４ 信号線
２５ 第２入口
２６ 第２出口
２７ 室内側熱交換器
２８ ワイパー
２９ 運転ランプ
３０ タイマーランプ
３１ 障害ランプ
３２ 上下風向調節板
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−74522（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−170863（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−331176（ＪＰ，Ａ)
実開 昭56−155273（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 5/00
F25B 43/00
Claims (8)
- 【請求項１】 室外機の上面に太陽電池を配設し、該太
陽電池の起電力により動作する空気調和機において、 該太陽電池の裏面側で室外機の上面に冷媒を蓄えるレシ
ーバータンクを配設することを特徴とする空気調和機。 - 【請求項２】 上記太陽電池の裏面側に配設され上記レ
シーバタンクに接続する冷媒配管と、該冷媒配管への冷
媒の流入を制御する弁とを備えることを特徴とする請求
項１記載の空気調和機。 - 【請求項３】 上記太陽電池パネル裏面側に、上記室外
機の発熱部品を配設することを特徴とする請求項１又は
２記載の空気調和機。 - 【請求項４】 上記レシーバタンク中に蓄える冷媒量
を、冷凍サイクルの運転状態により可変することを特徴
とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の空気調和
機。 - 【請求項５】 上記太陽電池の温度上昇を抑えるため
に、上記レシーバータンク又は上記冷媒配管を当該太陽
電池の裏面に接触させることを特微とする請求項１乃至
４の何れか一つに記載の空気調和機。 - 【請求項６】 日射を受ける位置であって、積雪しない
位置又は、障害物によって日射を妨げられない位置に、
障害物を検知する日射センサーを配設することを特徴と
する請求項１乃至５の何れか一つに記載の空気調和機。 - 【請求項７】 上記日射センサーが日射を感知している
のに、上記太陽電池の出力がない時は、太陽電池の裏面
に加熱冷媒を流して、上記太陽電池上の積雪を溶かすこ
とを特徴とする請求項６記載の空気調和機。 - 【請求項８】 上記太陽電池上に障害物を除去するワイ
パーを設置し、上記日射センサーが障害物すると該ワイ
パーにて障害物を除去することを特徴とする請求項６又
は７記載の空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14886498A JP3383768B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14886498A JP3383768B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337118A JPH11337118A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3383768B2 true JP3383768B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=15462452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14886498A Expired - Fee Related JP3383768B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383768B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101869092B1 (ko) * | 2010-09-01 | 2018-06-19 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지를 구비한 공기조화기 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4198036B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2008-12-17 | 三洋電機株式会社 | 空気調和装置 |
| WO2006082779A1 (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和装置の室外ユニット |
| CN101832607B (zh) * | 2010-04-09 | 2012-07-04 | 东华大学 | 一种浅层岩土的储能及温度恢复系统 |
| CN103836738B (zh) * | 2012-11-23 | 2017-06-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 太阳能空调器及其控制方法 |
| JP6092766B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-03-08 | ソフトバンク株式会社 | 空調システム |
| JP6274909B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2018-02-07 | シャープ株式会社 | 空気調和機、レシーバタンク、および空気調和機における提供サービス確認方法 |
| CN111207506B (zh) * | 2020-01-09 | 2022-12-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制器的防凝露控制装置、方法及空调 |
| CN111578390B (zh) * | 2020-05-26 | 2022-04-01 | 河北工业大学 | 一种风冷式pvt空调外机及运行方法 |
| CN112556022A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏空调室外机及空调器 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14886498A patent/JP3383768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101869092B1 (ko) * | 2010-09-01 | 2018-06-19 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지를 구비한 공기조화기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11337118A (ja) | 1999-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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