KR20100069404A - 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공기조화기는 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함하는 실외기를 포함하되, 인버터 압축기와 연결된 제1 토출 온도 센서, 정속 압축기와 연결된 제2 토출 온도 센서 및인버터 압축기 구동시, 감지된 제2 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 제1 토출 온도 센서와 제2 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 토출 온도 센서가 바뀌어서 연결된 경우 비정상적인 운전을 방지할 수 있다.
공기조화기, 압축기, 토출 온도, 센서, 오연결

Description

공기조화기 및 그 제어 방법{Air conditioner and control method thereof}
본 발명은 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인버터 압축기 구동시, 감지된 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 하는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방 모드로 운전된다.
이때, 공기조화기에 사용되는 압축기는 냉매를 고온 고압의 기체로 만들기 위해 사용되는 장치로서, 압축 용량이 가변될 수 있는 인버터 압축기와 일정 용량만을 압축하는 정속 압축기로 구분될 수 있다.
또한, 공기조화기에는 인버터 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 인버터 토출 온도 센서와 정속 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 정속 토출 온도 센서가 구비될 수 있다.
그런데, 인버터 토출 온도 센서와 정속 토출 온도 센서가 바뀌어서 연결된 경우 동작 흐름은 다음과 같다.
공기조화기는 토출 온도 센서가 오연결된 상태에서, 토출 온도 센서 연결의 정상 여부를 판단한다. 이때, 오연결이라고 판단한 경우에는 에러를 발생시키고, 오연결을 간과하고 연결이 정상이라고 판단한 경우에는 제1 압축기 즉, 인버터 압축기를 단독 구동하도록 한다. 이때, 인버터 토출 온도 센서와 정속 토출 온도 센서가 바뀌어서 연결되었으므로 공기조화기는 토출 온도를 낮게 판단한다. 이에 따라, 공기조화기는 전자팽창밸브의 개도량이 감소하도록 제어함으로서, 비정상적인 운전이 수행된다.
즉, 상기와 같이 인버터 토출 온도 센서와 정속 토출 온도 센서가 바뀌어서 연결된 경우 공기조화기가 비정상적으로 운전하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 인버터 압축기 구동시, 감지된 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 하여 토출 온도 센서가 오연결된 경우 비정상적인 운전을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함하는 실외기를 포함하되, 상기 인버터 압축기와 연결된 제1 토출 온도 센서, 상기 정속 압축기와 연결된 제2 토출 온도 센서 및 상기 인버터 압축기 구동시, 감지된 제2 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 상기 제1 토출 온도 센서와 상기 제2 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 감지된 토출 온도 센서값의 변동이 없거나, 변화량이 설정값 보다 작은 경우 상기 기 설정 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 기 설정 조건을 만족하지 않으면 정속 압축기 구동으로 판단하여 상기 제1 토출 온도 센서와 상기 제2 토출 온도 센서의 오연결로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우, 상기 인버터 압 축기 구동시 제1 토출 온도 센서값을 감지하고, 상기 정속 압축기 구동시 제2 토출 온도 센서값을 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우 경고음, 경고등 및 경고 메시지 중 적어도 하나의 오연결 정보를 출력하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함하는 실외기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법은, 상기 인버터 압축기 구동시, 토출 온도 센서값을 감지하는 단계, 상기 감지된 토출 온도 센서값이 기 설정 조건을 만족하지 않으면 토출 온도 센서 오연결로 판단하는 단계 및 상기 판단 결과, 토출 온도 센서 오연결인 경우 토출 온도 센서값을 치환하도록 제어하는 단계를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어 방법은 인버터 압축기 구동시, 감지된 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 함으로써 토출 온도 센서가 오연결된 경우 비정상적인 운전을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 공기조화기는 본체가 스텐드형 공기조화기나 벽걸이형 공기조화기 나 천장형 공기조화기 등의 어느 경우에도 적용 가능하나, 이하 편의를 위해 복수의 실외기 및 실외기를 포함하는 유닛이 원격제어기에 연결되는 시스템 공기조화기를 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기는 실내로 냉온의 공기를 토출하는 실내기, 실내기와 연결되는 실외기 등의 유닛을 복수로 포함한다. 특히, 실외기에는 복수의 실내기가 연결되어, 실외기는 연결된 복수의 실내기로 냉매를 공급한다. 이때, 실외기 및 실내기의 수는 도면에 한정되지 않는다.
또한, 공기조화기는 실내기에 연결되어 실내기로 동작 명령을 입력하는 로컬제어기(R), 복수의 유닛에 연결되어 그 동작을 제어하고 모니터링하는 원격제어기(RC)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 공기조화기에 포함되는 유닛은 실내기(I) 및 실외기(O)를 포함하고, 공기청정유닛, 환기유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있으며, 이러한 유닛은 원격제어기(RC)와 연결되어 통합 제어 될 수 있다. 이하 실내기(I) 및 실외기(O)가 구비되는 것을 예로 하여 설명하나 상기와 같은 유닛이 연결되는 경우에도 적용될 수 있다.
실내기(I)는 하나의 실내에 적어도 하나 구비될 수 있으며, 하나 이상의 실외기(O)는 다수의 실내기(I) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기(I)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 실외기(O)의 작동 개수 및 실외기(O)에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변된다. 여기서, 실외기의 수는 실내기 수에 따른 냉난방 용량 및 구비되는 압축기의 용량에 따라 가변될 수 있다.
이러한, 실외기(O)와 실내기(I)는 냉매 배관을 통해 연결되어, 실외기(O)와 실내기(I) 간의 냉매의 흐름에 따라 냉방 또는 난방 운전을 수행하고, 소정의 통신 방식에 따라 상호 데이터를 송수신한다.
로컬제어기(R)는 실내기(I)에 연결되어, 연결된 실내기(I)의 동작 상태를 표시하고, 입력되는 데이터에 대응하는 제어 명령을 실내기(I)로 전송한다. 이때, 로컬제어기는 실내기와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 통신 방식에 따라 일방향 또는 양방향 통신이 가능하다.
원격제어기(RC)는 복수의 유닛에 연결되어 그 동작을 제어할 뿐 아니라, 각 유닛의 동작 스케줄을 설정하고 설정된 스케줄에 따라 동작되도록 제어한다.
또한, 공기조화기는 복수의 실내기로 냉매가 공급되도록 분해하는 분배기를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 실외기(O)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(11,12)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(14)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(13)와, 난방 운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(16)를 포함한다. 또한, 압축기(11,12)로부터 토출되는 냉매의 압력을 측정하는 고압 압력센서와 압축기로 공급되는 냉매의 압력을 측정하는 저압 압력센서를 포함하는 온도감지부(20), 압축된 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(19)를 포함한다. 그 외 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 외 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. 또한, 실외기에 포함되는 압축기의 종류 및 수는 도면에 한정하지 않음을 명시한다.
압축기(11,12)는 냉매 흡입부가 어큐뮬레이터(13)에 연결되고, 토출부에는 배관이 연결되며, 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 오일분리기가 각각 설치된다. 실외 열교환기(14)는 사방밸브(16)와 연결되고, 외기와의 열교환에 의하여 냉매가 응축되거나 증발되도록 한다. 이 때, 실외 열교환기(14)의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여, 실외기 팬(15)은 실외 열교환기(14)로 공기를 유입한다.
냉방 운전 또는 냉난방 동시형의 냉방 전실 또는 냉방 주체 운전 시, 실외 열교환기(14)가 응축기로 이용되고, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 중에는 실외 열교환기(14)가 증발기로 이용된다.
실외 열교환기(14)와 실내기 또는 분배기를 연결하는 액체배관 상에는 실외 전자팽창밸브(19) 및 과냉각장치가 설치된다. 전자팽창밸브(19)는 난방 운전, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시 응축된 냉매를 팽창시키고, 과냉각장치는 냉방 운전, 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시, 실내기 또는 분배기로 이동되는 냉매를 냉각시킨다.
실내기(I, 50)는 실내 열교환기와, 실내기팬, 실외기(O)로부터 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 실외기의 제어 구성이 도시된 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실외기는 실외기 동작 전반을 제어하는 제어부(100), 타이머(102), 구동 제어부(104), 인버터 압축기(106), 제1 토출 온도 센서(108), 정속 압축기(110) 및 제2 토출 온도 센서(112)를 포함한다. 또한, 실외 기는 열교환기, 팬, 전자팽창밸브 등을 포함할 수 있으며, 상기 구동 제어부(104)는 상기 인버터 압축기(106), 정속 압축기(110), 열교환기, 팬, 전자팽창밸브 등의 구동을 제어한다.
또한, 공기조화기는 제어 데이터가 저장되는 데이터부(미도시), 다른 유닛과 데이터를 송수신하기 위한 통신 모듈, 적어도 하나의 버튼 또는 스위치가 구비되는 입력부(미도시) 및 실외기의 동작 상태를 표시하는 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 출력부는 경고음 또는 경고등을 출력하도록 구성되는 것이 바람직하며 이미지 또는 문자가 출력되는 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.
인버터 압축기(106)에서는 압축 용량이 가변될 수 있고, 정속 압축기(110)는 압축 용량이 일정하며, 압축 용량은 압축기의 운전 주파수에 의해 결정된다.
일반적으로 실외기는 하나 이상의 인버터 압축기로만 구성되거나, 하나 이상의 정속 압축기로 구성되거나, 인버터 압축기와 정속 압축기의 조합으로 구성된다.
압축기의 여러 조합 중 인버터 압축기와 정속 압축기의 조합인 경우에는 요구되는 압축 용량 등 부하에 따라 인버터 압축기 또는 정속 압축기가 단독 운전되거나 인버터 압축기와 정속 압축기가 함께 운전된다.
또한 인버터 압축기와 정속 압축기의 조합인 경우에는, 인버터 압축기와 정속 압축기가 모두 운전 중일 때 압축기 또는 압축기와 연계된 부품의 온도가 높은 경우 등 비상 상황이 발생되면, 비상 상황 극복을 위해 정속 압축기의 운전 상태가 유지되면서 인버터 압축기의 운전 주파수가 강제적으로 낮추어지고, 인버터 압축기의 운전 주파수가 인버터 압축기의 운전되는 최소 주파수인 경우에도 비상 상황이 극복되지 않으면 정속 압축기와 인버터 압축기 모두 강제적으로 제동된다.
제1 토출 온도 센서(108)는 상기 인버터 압축기(106)로부터 토출되는 냉매의 토출 온도를 감지하며, 상기 인버터 압축기(106)의 냉매 토출구에 장착되어 상기 인버터 압축기(106)로부터 토출되는 냉매의 온도를 감지한다.
제2 토출 온도 센서(112)는 상기 정속 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 토출 온도를 감지하며, 상기 정속 압축기(110)의 냉매 토출구에 장착되어 상기 정속 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 온도를 감지한다.
상기 제어부(100)는 상기 인버터 압축기(106) 구동시, 제2 토출 온도 센서(112)로부터 감지된 제2 토출 온도 센서값의 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 상기 제1 토출 온도 센서(108)와 상기 제2 토출 온도 센서(112)의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 한다.
이때, 상기 제어부(100)는 감지된 제2 토출 온도 센서값의 변동이 없거나, 변화량이 설정값 보다 작은 경우 상기 기 설정 조건을 만족하지 않는 것으로 판단한다. 또한, 상기 제어부(100)는 상기 기 설정 조건을 만족하지 않으면 정속 압축기(110) 구동으로 판단할 수 있다.
상기 제어부(100)가 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우, 상기 인버터 압축기(106) 구동시 제1 토출 온도 센서(108)로부터 온도값을 감지하고, 상기 정속 압축기(112) 구동시 제2 토출 온도 센서(112)로부터 온도값을 감지한다.
한편, 상기 제어부(100)는 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우, 경고음, 경고등 및 경고 메시지 중 적어도 하나의 오연결 정보를 출력부(미도시)를 통해 출 력하도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 소정의 운전 모드 및 운전 설정에 따라 공기조화기가 동작되면(S102), 공기조화기의 실외기는 압축기 운전 및 토출 온도 센서값 감지를 수행한다(S104).
또한, 공기조화기의 실외기는 인버터 압축기의 운전 중인지 확인하여(S106), 인버터 압축기 운전 중인 경우, 감지된 토출 온도 센서값의 변동 유무를 확인한다(S108).
이때, 상기 토출 온도 센서값에 변동이 없는 경우, 공기조화기의 실외기는 정속 압축기 구동으로 판단하여(S110), 토출 온도 센서의 오연결로 판단한다(S112).
이에 따라, 공기조화기의 실외기는 토출 온도 센서값을 치환하여 감지한다(S114). 즉, 공기조화기의 실외기는 토출 온도 센서의 입력 어드레스 값을 치환하여 읽을 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 소정의 시운전 모드 및 시운전 설정에 따라 공기조화기가 시운전을 시작하면(S202), 공기조화기의 실외기는 토출 온도 센서 연결을 확인하고(S204), 인버터 압축기 운전 및 토출 온도 센서값 감지를 수행한다(S206).
또한, 공기조화기의 실외기는 감지된 토출 온도 센서값의 변동 유무를 확인하여(S208), 변동이 없는 경우 정속 압축기 구동으로 판단한다(S212).
반면, 토출 온도 센서값에 변동이 있는 경우, 공기조화기의 실외기는 변화량이 설정값 보다 작은지 확인한다(S210).
이때, 상기 변환량이 설정값 보다 작은 경우, 공기조화기의 실외기는 정속 압축기 구동으로 판단하여(S212), 토출 온도 센서의 오연결로 판단한다(S214).
이에 따라, 공기조화기의 실외기는 토출 온도 센서값을 치환하여 감지한다(S216). 즉, 공기조화기의 실외기는 토출 온도 센서의 입력 어드레스 값을 치환하여 읽을 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기 내부 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 실외기의 제어 구성이 도시된 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
I: 실내기 O: 실외기
R: 로컬제어기 RC: 원격제어기
100: 제어부 104: 구동 제어부
106: 인버터 압축기 108: 제1 토출 온도 센서
110: 정속 압축기 112: 제2 토출 온도 센서

Claims (10)

  1. 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함하는 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 인버터 압축기와 연결된 제1 토출 온도 센서;
    상기 정속 압축기와 연결된 제2 토출 온도 센서; 및
    상기 인버터 압축기 구동시, 감지된 제2 토출 온도 센서값 변동이 기 설정 조건을 만족하지 않으면, 상기 제1 토출 온도 센서와 상기 제2 토출 온도 센서의 오연결로 판단하여 토출 온도 센서값을 치환하도록 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 감지된 토출 온도 센서값의 변동이 없거나, 변화량이 설정값 보다 작은 경우 상기 기 설정 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기 설정 조건을 만족하지 않으면 정속 압축기 구동으로 판단하여 상기 제1 토출 온도 센서와 상기 제2 토출 온도 센서의 오연결로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우, 상기 인버터 압축기 구동시 제1 토출 온도 센서값을 감지하고, 상기 정속 압축기 구동시 제2 토출 온도 센서값을 감지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 토출 온도 센서 오연결로 판단한 경우 경고음, 경고등 및 경고 메시지 중 적어도 하나의 오연결 정보를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  6. 인버터 압축기와 정속 압축기를 포함하는 실외기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법에 있어서,
    상기 인버터 압축기 구동시, 토출 온도 센서값을 감지하는 단계;
    상기 감지된 토출 온도 센서값이 기 설정 조건을 만족하지 않으면 토출 온도 센서 오연결로 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 토출 온도 센서 오연결인 경우 토출 온도 센서값을 치환하도록 제어하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단 단계는, 상기 감지된 토출 온도 센서값의 변동이 없거나, 변화량이 설정값 보다 작은 경우 기 설정 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단 단계는, 상기 기 설정 조건을 만족하지 않으면 정속 압축기 구동으로 판단하여 토출 온도 센서의 오연결로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 치환 제어 단계는, 상기 토출 온도 센서 오연결인 경우, 상기 인버터 압축기 구동시 상기 인버터 압축기에 연결된 제1 토출 온도 센서로부터 온도값을 감지하고, 상기 정속 압축기 구동시 상기 정속 압축기에 연결된 제2 토출 온도 센서로부터 온도값을 감지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단 단계 이후에, 상기 토출 온도 센서 오연결인 경우, 경고음, 경고등 및 경고 메시지 중 적어도 하나의 오연결 정보를 출력하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103206750A (zh) * 2013-04-12 2013-07-17 浙江大学 一种多联机空调***及其状态切换控制法
CN103644621A (zh) * 2013-11-15 2014-03-19 浙江大学 一种中央运算型多联机空调***及其状态切换控制法
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CN106871372A (zh) * 2017-03-16 2017-06-20 广东美的暖通设备有限公司 空调***及其排气温度传感器的识别方法

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