KR20230148345A - Systems and methods for monitoring electrical components of chiller systems - Google Patents

Systems and methods for monitoring electrical components of chiller systems Download PDF

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마이클 스캇 토드
아지트 와산트 케인
칼 리처드 베일리
카니쉬크 두베이
하이동 유
존폴 워라이너
사이먼 호
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존슨 컨트롤즈 타이코 아이피 홀딩스 엘엘피
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Abstract

모니터링 시스템은 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템의 인클로저(enclosure) 내 환경을 모니터링하도록 구성된다. 모니터링 시스템은 인클로저 내 환경 매개변수 값을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성된 센서를 포함한다. 모니터링 시스템은 또한, 센서로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 기반으로 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하고, 열 이벤트의 발생의 판정에 응답하여 HVAC&R 시스템의 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하도록 구성된 제어기를 포함한다.The monitoring system is configured to monitor the environment within the enclosure of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system. The monitoring system includes sensors configured to acquire data representative of environmental parameter values within the enclosure. The monitoring system also includes a controller configured to receive data from the sensor, determine the occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data, and instruct circuit breakers in the HVAC&R system to transition to a fault configuration in response to the determination of the occurrence of the thermal event. Includes.

Description

칠러 시스템의 전기 구성요소를 모니터링하기 위한 시스템 및 방법Systems and methods for monitoring electrical components of chiller systems

본 출원은 2021년 2월 19일에 출원된, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING ELECTRICAL COMPONENTS OF A CHILLER SYSTEM"인 미국 가출원 제63/151,418호의 우선권 및 이익을 주장하며, 이는 모든 목적을 위해 전체가 본원에 참고로 통합된다.This application claims priority and benefit of U.S. Provisional Application No. 63/151,418, entitled “SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING ELECTRICAL COMPONENTS OF A CHILLER SYSTEM,” filed February 19, 2021, and which claims for all purposes Incorporated herein by reference in its entirety.

이 섹션은 독자에게 본 발명의 다양한 양태와 관련될 수 있는 기술의 다양한 양태를 소개하기 위한 것이며, 아래에 설명된다. 이러한 논의는 본 발명의 다양한 양태들의 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 되는 것으로 믿어진다. 따라서, 이러한 내용들은 종래 기술의 인정이 아니라 이러한 관점에서 읽어야 한다는 것이 이해되어야 한다. This section is intended to introduce the reader to various aspects of technology that may be relevant to various aspects of the invention and are described below. It is believed that this discussion is helpful in providing background information to the reader to facilitate a better understanding of the various aspects of the invention. Accordingly, it should be understood that these statements should be read in this light and not as an admission of prior art.

상업용 또는 산업용 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템에 사용되는 칠러 시스템은 일반적으로 HVAC&R 시스템의 열 교환기를 통해 작동 유체(예를 들어, 냉매)를 순환시키기 위한 압축기를 포함한다. 열 교환기는 HVAC&R 시스템이 제공하는 건물 또는 기타 구조물 내 방 또는 구역과 같이 조절될 공간과 작동 유체 사이의 열 에너지 전달을 용이하게 한다. 일반적으로, 칠러 시스템은 칠러 시스템의 제어 및 작동을 용이하게 하는 하나 이상의 전기 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 칠러 시스템은 압축기의 작동을 구동하도록 구성된 모터(예를 들어, 전기 모터)의 작동 속도의 조정을 용이하게 하는 가변 속도 드라이브(VSD)를 포함할 수 있다. 칠러 시스템 작동 중에 전기 구성요소의 작동 조건을 모니터링하는 것이 바람직할 수 있다. Chiller systems used in commercial or industrial heating, ventilation, air conditioning, and/or air conditioning (HVAC&R) systems typically include a compressor to circulate a working fluid (e.g., refrigerant) through a heat exchanger in the HVAC&R system. Heat exchangers facilitate the transfer of heat energy between a working fluid and the space to be conditioned, such as a room or area within a building or other structure served by an HVAC&R system. Typically, a chiller system includes one or more electrical components that facilitate control and operation of the chiller system. For example, the chiller system may include a variable speed drive (VSD) that facilitates adjustment of the operating speed of a motor (e.g., an electric motor) configured to drive operation of the compressor. It may be desirable to monitor the operating conditions of electrical components during chiller system operation.

본 발명은 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템의 인클로저(enclosure) 내 환경을 모니터링하도록 구성된 모니터링 시스템에 관한 것이다. 모니터링 시스템은 인클로저 내 환경 매개변수 값을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성된 센서를 포함한다. 모니터링 시스템은 또한, 센서로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 기반으로 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하고, 열 이벤트의 발생의 판정에 응답하여 HVAC&R 시스템의 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하도록 구성된 제어기를 포함한다.The present invention relates to a monitoring system configured to monitor the environment within an enclosure of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system. The monitoring system includes sensors configured to acquire data representative of environmental parameter values within the enclosure. The monitoring system also includes a controller configured to receive data from the sensor, determine the occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data, and instruct circuit breakers in the HVAC&R system to transition to a fault configuration in response to the determination of the occurrence of the thermal event. Includes.

본 발명은 또한 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템의 인클로저 내 환경 매개변수 값을 나타내는 데이터를 하나 이상의 센서를 통해 획득하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 또한 데이터를 기반으로 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 제어기를 통해 판정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 열 이벤트의 발생의 판정에 응답하여 HVAC&R 시스템의 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 제어기를 통해 지시하는 단계를 포함한다.The invention also relates to a method comprising obtaining, via one or more sensors, data representative of environmental parameter values within an enclosure of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system. The method also includes determining, through the controller, the occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data. The method also includes instructing, through a controller, a circuit breaker in the HVAC&R system to transition to a fault configuration in response to determining the occurrence of a thermal event.

본 발명은 또한 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템에 관한 것이다. HVAC&R 시스템은 전원 공급장치로부터 HVAC&R 시스템의 인클로저 내 배치된 전기 구성요소로 전류를 보내도록 구성된 회로 차단기를 포함한다. HVAC&R 시스템은 또한 인클로저 내 환경 매개변수를 나타내는 데이터를 획득하도록 구성된 센서를 포함한다. HVAC&R 시스템은 또한 센서로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 기반으로 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하고, 열 이벤트의 발생의 판정에 응답하여 전기 구성요소로의 전류의 흐름을 중단하기 위해 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하도록 구성된 제어기를 포함한다.The invention also relates to heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) systems. The HVAC&R system includes a circuit breaker configured to direct current from a power supply to electrical components located within an enclosure of the HVAC&R system. HVAC&R systems also include sensors configured to acquire data representative of environmental parameters within the enclosure. The HVAC&R system also receives data from sensors, determines the occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data, and trips circuit breakers to interrupt the flow of current to electrical components in response to the determination of the occurrence of a thermal event. and a controller configured to direct switching to the configuration.

본 발명의 다양한 양태들은 다음의 상세한 설명을 읽고 도면을 참조하면 더 잘 이해될 수 있다:
도 1은 본 발명의 양태에 따른, 상업적 장소에서 난방, 환기, 공조 및 냉방(HVAC&R) 시스템을 활용할 수 있는 건물의 일 실시예의 사시도이고;
도 2는 본 발명의 양태에 따른, 증기 압축 시스템의 일 실시예의 사시도이고;
도 3은 본 발명의 양태에 따른, 도 2의 증기 압축 시스템의 일 실시예의 개략도이고;
도 4는 본 발명의 양태에 따른, 도 2의 증기 압축 시스템의 일 실시예의 개략도이고;
도 5는 본 발명의 양태에 따른, HVAC&R 시스템의 하나 이상의 구성요소를 모니터링하도록 구성된 모니터링 시스템을 예시하는 HVAC&R 시스템의 부분의 일 실시예의 개략도이고;
도 6은 본 발명의 양태에 따른, 도 5의 모니터링 시스템을 작동시키기 위한 방법의 일 실시예의 흐름도이며; 그리고
도 7은 본 발명의 양태에 따른, 도 5의 모니터링 시스템에 포함될 수 있는 센서의 일 실시예의 부분 분해도이다.
The various aspects of the invention may be better understood by reading the following detailed description and referring to the drawings:
1 is a perspective view of one embodiment of a building capable of utilizing a heating, ventilation, air conditioning and refrigeration (HVAC&R) system in a commercial location, according to aspects of the present invention;
Figure 2 is a perspective view of one embodiment of a vapor compression system, according to aspects of the invention;
Figure 3 is a schematic diagram of one embodiment of the vapor compression system of Figure 2, in accordance with aspects of the invention;
Figure 4 is a schematic diagram of one embodiment of the vapor compression system of Figure 2, in accordance with aspects of the invention;
5 is a schematic diagram of one embodiment of a portion of an HVAC&R system illustrating a monitoring system configured to monitor one or more components of an HVAC&R system, according to aspects of the present invention;
Figure 6 is a flow diagram of one embodiment of a method for operating the monitoring system of Figure 5, in accordance with aspects of the invention; and
Figure 7 is a partial exploded view of one embodiment of a sensor that may be included in the monitoring system of Figure 5, in accordance with aspects of the present invention.

본 발명의 하나 이상의 구체적인 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 이 설명된 실시예는 현재 개시된 기술의 예이다. 또한, 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하기 위한 노력의 일환으로, 실제 구현의 모든 특징이 명세서에 기술되지 않을 수 있다. 임의의 공학 기술 또는 설계 계획에서와 같이, 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 구현마다 다를 수 있는 시스템 관련 및 비지니스 관련 제약의 준수와 같은 개발자의 특정 목적을 달성하도록 수많은 구현에 특정된 결정이 행해질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 발명의 이점을 갖는 당업자에게는 설계, 제작 및 제조의 일상적인 작업이 될 것임을 이해해야 한다.One or more specific embodiments of the invention will be described below. This described embodiment is an example of the presently disclosed technology. Additionally, in an effort to provide a concise description of these embodiments, all features of an actual implementation may not be described in the specification. As in any engineering or design scheme, in the development of any such physical implementation, numerous implementation-specific decisions will be made to achieve the developer's particular objectives, such as compliance with system-related and business-related constraints that may vary from implementation to implementation. You must understand that you can. Moreover, it should be understood that while this development effort may be complex and time consuming, it will nonetheless be a routine task of design, fabrication and manufacturing for those skilled in the art having the benefit of the present invention.

본 발명의 다양한 실시예의 요소를 소개할 때, 관사 "하나(a, an)" 및 "상기(the)"는 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다. "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", 및 "갖는(having)"의 용어는 포괄적인 것으로, 나열된 요소 외에 추가적인 요소가 존재할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 발명의 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 언급은 인용된 특징도 통합하는 추가적인 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되지 않음을 이해해야 한다.When introducing elements of various embodiments of the invention, the articles “a, an” and “the” are intended to mean that there is one or more elements. The terms “comprising,” “including,” and “having” are inclusive and mean that additional elements may be present in addition to the listed elements. Additionally, it should be understood that reference to “one embodiment” or “one embodiment” of the invention is not to be construed as excluding the existence of additional embodiments that also incorporate the recited features.

위에서 간략히 논의되는 바와 같이, 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템은 건물, 집 또는 기타 적절한 구조 내 공간을 열적으로 조절하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, HVAC&R 시스템은 냉매와 같은 열 전달 유체와 공기, 물 또는 염수와 같은 조절될 유체 사이에서 열 에너지를 전달하는 증기 압축 시스템(예를 들어, 칠러 시스템)을 포함할 수 있다. 증기 압축 시스템은 도관을 통해 서로 유체 결합되는 응축기와 증발기를 포함할 수 있다. 압축기는 도관을 통해 냉매를 순환시키는 데 사용될 수 있고, 따라서 응축기 및/또는 증발기를 통해 열 전달 유체와 조절될 유체 사이의 열 에너지의 전달을 가능하게 한다. 많은 경우에, 압축기는 HVAC&R 시스템의 모터(예를 들어, 전기 모터)에 의해 구동될 수 있다.As briefly discussed above, heating, ventilation, air conditioning, and/or air conditioning (HVAC&R) systems may be used to thermally condition spaces within a building, home, or other suitable structure. For example, an HVAC&R system may include a vapor compression system (e.g., a chiller system) that transfers heat energy between a heat transfer fluid, such as a refrigerant, and a fluid to be conditioned, such as air, water, or brine. A vapor compression system may include a condenser and an evaporator that are fluidly coupled to each other through conduits. A compressor may be used to circulate refrigerant through conduits, thereby enabling transfer of thermal energy between the heat transfer fluid and the fluid to be conditioned through the condenser and/or evaporator. In many cases, the compressor may be driven by a motor (e.g., electric motor) in the HVAC&R system.

일반적으로, HVAC&R 시스템은 압축기용 모터, 팬 등과 같은 칠러 시스템의 다양한 구성요소의 작동을 제어하도록 구성된 전기 구성요소(예를 들어, 전원 구성요소, 제어 구성요소, 전기 기계 구성요소 등)를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 전기 구성요소는 압축기 모터에 전기적으로 결합되고 모터의 작동 속도를 제어하도록 구성된 가변 속도 드라이브(VSD)를 포함할 수 있다. 예를 들어, VSD는 HVAC&R 시스템을 시작하는 동안 0 분당 회전수(RPM)에서 임계 작동 속도까지 모터를 가속시킬 수 있다. 일부 경우에, VSD는 HVAC&R 시스템의 작동 중에 작동 속도 및/또는 임계 작동 속도의 크기를 추가로 조절할 수 있다. 특정 경우에, HVAC&R 시스템의 작동 중에 전기 구성요소(예를 들어, VSD)의 작동 상태 또는 조건을 모니터링하는 것이 바람직할 수 있다.Typically, HVAC&R systems include electrical components (e.g., power components, control components, electromechanical components, etc.) configured to control the operation of various components of the chiller system, such as motors for compressors, fans, etc. . For example, in some embodiments, the electrical component may include a variable speed drive (VSD) electrically coupled to the compressor motor and configured to control the operating speed of the motor. For example, a VSD can accelerate a motor from 0 revolutions per minute (RPM) to critical operating speed during HVAC&R system startup. In some cases, the VSD may further adjust the magnitude of the operating speed and/or critical operating speed during operation of the HVAC&R system. In certain cases, it may be desirable to monitor the operating state or condition of electrical components (e.g., VSDs) during operation of an HVAC&R system.

따라서, 본 발명의 실시예는 HVAC&R 시스템(예를 들어, 칠러 시스템)의 하나 이상의 전기 구성요소의 작동 상태 또는 조건을 모니터링하도록 구성된 모니터링시스템에 관한 것이다. 모니터링 시스템은 HVAC&R 시스템의 인클로저 내 배치되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 인클로저는 전기 구성요소의 적어도 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 센서는 인클로저 내 포함되거나 상주하는 공기의 품질 및/또는 조성에 상응하는 매개변수와 같은, 인클로저 내 하나 이상의 환경 매개변수를 모니터링하도록 구성된다. 센서는 또한 환경 매개변수를 나타내는 피드백을 생성하고 제공할 수 있다. 모니터링 시스템의 제어기는 센서에 전기적으로 및/또는 통신적으로 결합되고 센서로부터 피드백을 수신하도록 구성된다. 여기에서 상세히 논의되는 바와 같이, 제어기는 센서로부터 수신된 피드백을 기반으로 인클로저 내 배치된 하나 이상의 전기 구성요소의 작동 상태 또는 조건을 판정하고 모니터링하도록 구성된다. 또한, 제어기는 센서로부터 수신된 피드백을 기반으로(예를 들어, 하나 이상의 전기 구성요소의 작동 상태 또는 조건을 기반으로) HVAC&R 시스템의 작동을 조정할 수 있다.Accordingly, embodiments of the present invention relate to a monitoring system configured to monitor the operating state or condition of one or more electrical components of an HVAC&R system (e.g., a chiller system). The monitoring system may include one or more sensors placed within the enclosure of the HVAC&R system. The enclosure may be configured to accommodate at least some of the electrical components. The sensor is configured to monitor one or more environmental parameters within the enclosure, such as parameters corresponding to the quality and/or composition of the air contained or residing within the enclosure. Sensors can also generate and provide feedback indicating environmental parameters. A controller of the monitoring system is electrically and/or communicatively coupled to the sensor and configured to receive feedback from the sensor. As discussed in detail herein, the controller is configured to determine and monitor the operating state or condition of one or more electrical components disposed within the enclosure based on feedback received from sensors. Additionally, the controller may adjust the operation of the HVAC&R system based on feedback received from sensors (e.g., based on the operating state or condition of one or more electrical components).

이제 도면을 참조하면, 도 1은 전형적인 상업적 장소를 위한 건물(12)에서의 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템(10)을 위한 환경의 일 실시예의 사시도이다. HVAC&R 시스템(10)은 건물(12)을 냉방시키는데 사용될 수 있는 냉각된 액체를 공급하는 증기 압축 시스템(14)(예를 들어, 칠러 시스템)을 포함할 수 있다. HVAC&R 시스템(10)은 또한 건물(12)을 난방시키기 위한 따뜻한 액체를 공급하는 보일러(16) 및 건물(12) 내로 공기를 순환시키는 공기 분배 시스템을 포함할 수 있다. 공기 분배 시스템은 또한 공기 복귀 덕트(18), 공기 공급 덕트(20), 및/또는 공기 핸들러(22)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 핸들러(22)는 도관(24)에 의해 보일러(16) 및 증기 압축 시스템(14)에 연결되는 열 교환기를 포함할 수 있다. 공기 핸들러(22) 내 열 교환기는 HVAC&R 시스템(10)의 작동 모드에 따라 보일러(16)로부터 가열된 액체를 수용하거나 증기 압축 시스템(14)으로부터 냉각된 액체를 수용할 수 있다. HVAC&R 시스템(10)은 건물(12)의 각각의 층에 별도의 공기 핸들러가 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, HVAC&R 시스템(10)은 공기 핸들러(22) 및/또는 층들 사이 또는 층들 중에서 공유될 수 있는 다른 구성요소를 포함할 수 있다.Referring now to the drawings, FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an environment for a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system 10 in a building 12 for a typical commercial location. The HVAC&R system 10 may include a vapor compression system 14 (e.g., a chiller system) that supplies cooled liquid that can be used to cool the building 12. The HVAC&R system 10 may also include a boiler 16 to supply warm liquid to heat the building 12 and an air distribution system to circulate air into the building 12. The air distribution system may also include an air return duct 18, an air supply duct 20, and/or an air handler 22. In some embodiments, air handler 22 may include a heat exchanger connected to boiler 16 and vapor compression system 14 by conduit 24. A heat exchanger within air handler 22 may receive heated liquid from boiler 16 or cooled liquid from vapor compression system 14, depending on the mode of operation of HVAC&R system 10. Although the HVAC&R system 10 is shown as having a separate air handler on each floor of the building 12, in other embodiments, the HVAC&R system 10 may have a separate air handler 22 and/or between or among the floors. May contain other components that may be shared.

도 2 및 도 3은 HVAC&R 시스템(10)에서 사용될 수 있는 증기 압축 시스템(14)의 일 실시예이다. 증기 압축 시스템(14)은 압축기(32)에서 시작하는 회로를 통해 냉매를 순환시킬 수 있다. 회로는 또한 응축기(34), 팽창 밸브(들) 또는 장치(들)(36), 및 액체 냉각기 또는 증발기(38)를 포함할 수 있다. 증기 압축 시스템(14)은 아날로그-디지털(A/D) 변환기(42), 마이크로프로세서(44), 비휘발성 메모리(46) 및/또는 인터페이스 보드(48)를 갖는 제어 패널(40)을 더 포함할 수 있다.2 and 3 are one embodiment of a vapor compression system 14 that may be used in HVAC&R system 10. Vapor compression system 14 may circulate refrigerant through a circuit starting in compressor 32. The circuit may also include a condenser 34, expansion valve(s) or device(s) 36, and a liquid cooler or evaporator 38. The vapor compression system 14 further includes a control panel 40 having an analog-to-digital (A/D) converter 42, a microprocessor 44, a non-volatile memory 46, and/or an interface board 48. can do.

증기 압축 시스템(14)에서 냉매로 사용될 수 있는 유체의 일부 예는 하이드로플루오로카본(HFC)계 냉매, 예를 들어, R-410A, R-407, R-134a, 하이드로플루오로 올레핀(HFO), "자연" 냉매, 예컨대, 암모니아(NH3), R-717, 이산화탄소(CO2), R-744, 또는 탄화수소계 냉매, 수증기, 또는 임의의 다른 적절한 냉매이다. 일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템(14)은 R-134a와 같은 중간 압력 냉매와 비교할 때, 저압 냉매로서 또한 지칭되는, 1 대기압에서 약 19℃(66℉)의 기준 끓는점을 가진 냉매를 효율적으로 활용하도록 구성될 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, "기준 끓는점"은 1 대기압에서 측정되는 끓는점 온도를 지칭할 수 있다.Some examples of fluids that can be used as refrigerants in the vapor compression system 14 include hydrofluorocarbon (HFC)-based refrigerants, such as R-410A, R-407, R-134a, and hydrofluoro olefins (HFO). , a “natural” refrigerant, such as ammonia (NH 3 ), R-717, carbon dioxide (CO 2 ), R-744, or a hydrocarbon-based refrigerant, water vapor, or any other suitable refrigerant. In some embodiments, vapor compression system 14 efficiently compresses refrigerants with a reference boiling point of about 19° C. (66° F.) at 1 atmosphere, also referred to as low-pressure refrigerants, when compared to medium pressure refrigerants such as R-134a. It can be configured to be utilized. As used herein, “reference boiling point” may refer to the boiling point temperature measured at 1 atmosphere.

일부 실시예에서, 증기 압축 시스템(14)은 가변 속도 드라이브(VSD)(52), 모터(50), 압축기(32), 응축기(34), 팽창 밸브 또는 장치(36), 및/또는 증발기(38) 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 모터(50)는 압축기(32)를 구동시킬 수 있고, 가변 속도 드라이브(VSD)(52)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. VSD(52)는 교류(AC) 전원으로부터 특정 고정 선간 전압 및 고정 선 주파수를 갖는 AC 전력을 공급받아 모터(50)에 가변 전압 및 주파수를 갖는 전력을 제공한다. 다른 실시예에서, 모터(50)는 AC 또는 직류(DC) 전원으로부터 직접 전력을 공급받을 수 있다. 모터(50)는 스위치드 릴럭턴스 모터, 인덕션 모터, 전자정류형 영구자석 모터, 또는 다른 적절한 모터와 같이 VSD에 의해 또는 AC 또는 DC 전원으로부터 직접 전력을 공급받을 수 있는 모든 유형의 전기 모터를 포함할 수 있다.In some embodiments, vapor compression system 14 includes a variable speed drive (VSD) 52, motor 50, compressor 32, condenser 34, expansion valve or device 36, and/or evaporator ( 38), one or more of these can be used. Motor 50 may drive compressor 32 and may be powered by a variable speed drive (VSD) 52 . The VSD 52 receives AC power with a specific fixed line voltage and fixed line frequency from an alternating current (AC) power source and provides power with variable voltage and frequency to the motor 50. In other embodiments, motor 50 may be powered directly from an AC or direct current (DC) power source. Motor 50 may include any type of electric motor that can be powered by a VSD or directly from an AC or DC power source, such as a switched reluctance motor, induction motor, electrocommutated permanent magnet motor, or other suitable motor. You can.

압축기(32)는 냉매 증기를 압축하여 증기를 배출 통로를 통해 응축기(34)로 전달한다. 일부 실시예에서, 압축기(32)는 원심 압축기일 수 있다. 압축기(32)에 의해 응축기(34)로 전달된 냉매 증기는 응축기(34)의 냉각 유체(예를 들어, 물 또는 공기)로 열을 전달할 수 있다. 냉매 증기는 냉각 유체와의 열 전달의 결과로 응축기(34) 내 액상 냉매로 응축될 수 있다. 응축기(34)로부터의 액상 냉매는 팽창 장치(36)를 통해 증발기(38)로 흐를 수 있다. 도 3의 예시된 실시예에서, 응축기(34)는 수랭식이고, 응축기(34)로 냉각 유체를 공급하는 냉각탑(56)에 연결된 튜브 번들(54)을 포함한다.The compressor 32 compresses the refrigerant vapor and delivers the vapor to the condenser 34 through the discharge passage. In some embodiments, compressor 32 may be a centrifugal compressor. Refrigerant vapor delivered by compressor 32 to condenser 34 may transfer heat to a cooling fluid (e.g., water or air) in condenser 34. The refrigerant vapor may condense into liquid refrigerant in the condenser 34 as a result of heat transfer with the cooling fluid. Liquid refrigerant from the condenser 34 may flow through the expansion device 36 to the evaporator 38. In the illustrated embodiment of FIG. 3 , condenser 34 is water cooled and includes a tube bundle 54 connected to a cooling tower 56 that supplies cooling fluid to condenser 34 .

증발기(38)로 전달된 액상 냉매는 응축기(34)에서 사용된 동일한 냉각 유체일 수도 있고 아닐 수도 있는 다른 냉각 유체로부터 열을 흡수할 수 있다. 증발기(38) 내 액상 냉매는 액상 냉매에서 냉매 증기로 상 변화를 겪을 수 있다. 도 3의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 증발기(38)는 냉각 부하(62)에 연결된 공급 라인(60S) 및 복귀 라인(60R)을 갖는 튜브 번들(58)을 포함할 수 있다. 증발기(38)의 냉각 유체(예를 들어, 물, 에틸렌 글리콜, 염화칼슘 염수, 염화나트륨 염수 또는 기타 적절한 유체)는 복귀 라인(60R)을 통해 증발기(38)로 들어가고 공급 라인(60S)을 통해 증발기(38)를 빠져나간다. 증발기(38)는 냉매와의 열 전달을 통해 튜브 번들(58)에 있는 냉각 유체의 온도를 낮출 수 있다. 증발기(38)에 있는 튜브 번들(58)은 복수의 튜브 및/또는 복수의 튜브 번들을 포함할 수 있다. 어떤 경우에도, 증기 냉매는 증발기(38)를 빠져나가, 사이클을 완료하기 위해 흡입 라인에 의해 압축기(32)로 복귀한다.The liquid refrigerant delivered to the evaporator 38 may absorb heat from another cooling fluid, which may or may not be the same cooling fluid used in the condenser 34. The liquid refrigerant in the evaporator 38 may undergo a phase change from liquid refrigerant to refrigerant vapor. As shown in the illustrated embodiment of FIG. 3 , evaporator 38 may include a tube bundle 58 having a supply line 60S and a return line 60R connected to a cooling load 62 . Cooling fluid (e.g., water, ethylene glycol, calcium chloride brine, sodium chloride brine, or other suitable fluid) in evaporator 38 enters evaporator 38 through return line 60R and exits evaporator 38 through supply line 60S. Exit 38). The evaporator 38 can lower the temperature of the cooling fluid in the tube bundle 58 through heat transfer with the refrigerant. Tube bundle 58 in evaporator 38 may include multiple tubes and/or multiple tube bundles. In either case, the vapor refrigerant exits the evaporator 38 and returns to the compressor 32 by the suction line to complete the cycle.

도 4는 응축기(34)와 팽창 장치(36) 사이에 중간 회로(64)가 통합된 증기 압축 시스템(14)의 개략도이다. 중간 회로(64)는 응축기(34)에 직접 유체 연결되는 입구 라인(68)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 입구 라인(68)은 응축기(34)에 간접적으로 유체 결합될 수 있다. 도 4의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 입구 라인(68)은 중간 용기(70)의 상류에 위치된 제1 팽창 장치(66)를 포함한다. 일부 실시예에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크(예를 들어, 플래시 인터쿨러)일 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 용기(70)는 열 교환기 또는 "표면 이코노마이저(economizer)"로 구성될 수 있다. 도 4의 예시된 실시예에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크로서 사용되고, 제1 팽창 장치(66)는 응축기(34)로부터 수용된 액상 냉매의 압력을 낮추도록(예를 들어, 팽창시키도록) 구성된다. 팽창 과정 동안, 액체의 일부는 증발할 수 있고, 따라서 중간 용기(70)는 제1 팽창 장치(66)로부터 수용된 액체로부터 증기를 분리하는 데 사용될 수 있다.4 is a schematic diagram of a vapor compression system 14 incorporating an intermediate circuit 64 between the condenser 34 and the expansion device 36. Intermediate circuit 64 may have an inlet line 68 directly fluidly connected to condenser 34. In other embodiments, inlet line 68 may be indirectly fluidly coupled to condenser 34. As shown in the illustrated embodiment of FIG. 4 , inlet line 68 includes a first expansion device 66 located upstream of intermediate vessel 70 . In some embodiments, intermediate vessel 70 may be a flash tank (eg, flash intercooler). In other embodiments, intermediate vessel 70 may be configured as a heat exchanger or “surface economizer.” In the illustrated embodiment of FIG. 4 , intermediate vessel 70 is used as a flash tank and first expansion device 66 is used to lower the pressure (e.g., to expand) liquid refrigerant received from condenser 34. It is composed. During the expansion process, some of the liquid may evaporate and thus the intermediate vessel 70 may be used to separate the vapor from the liquid received from the first expansion device 66.

또한, 중간 용기(70)는 액상 냉매가 중간 용기(70)에 들어갈 때 겪는 압력 강하 때문에(예를 들어, 중간 용기(70)에 들어갈 때 경험하는 부피의 급격한 증가로 인해) 액상 냉매의 더 큰 팽창을 제공할 수 있다. 중간 용기(70)의 증기는 압축기(32)에 의해 압축기(32)의 흡입 라인(74)으로 흡입될 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 용기의 증기는 압축기(32)의 중간 스테이지(예를 들어, 흡입 스테이지가 아닌)로 흡입될 수 있다. 중간 용기(70)에 수집되는 액체는 팽창 장치(66) 및/또는 중간 용기(70)에서의 팽창 때문에 응축기(34)를 빠져나가는 액상 냉매보다 낮은 엔탈피에 있을 수 있다. 중간 용기(70)로부터의 그 후 액체는 라인(72)에서 제2 팽창 장치(36)를 통해 증발기(38)로 흐른다.Additionally, the intermediate vessel 70 may have a larger volume of liquid refrigerant due to the pressure drop the liquid refrigerant experiences upon entering the intermediate vessel 70 (e.g., due to the rapid increase in volume it experiences upon entering the intermediate vessel 70). Can provide expansion. The vapor in the intermediate vessel 70 may be drawn by the compressor 32 into the suction line 74 of the compressor 32. In other embodiments, the vapor from the intermediate vessel may be drawn into an intermediate stage of compressor 32 (e.g., other than the suction stage). The liquid collecting in intermediate vessel 70 may be at a lower enthalpy than the liquid refrigerant exiting condenser 34 due to expansion in expansion device 66 and/or intermediate vessel 70. The liquid from the intermediate vessel 70 then flows in line 72 through the second expansion device 36 to the evaporator 38.

앞서 언급한 사항을 고려하여, 도 5는 HVAC&R 시스템(10)의 일 실시예의 개략도이며, 일반적으로 HVAC&R 시스템(10)의 및/또는 HVAC&R 시스템(10)의 하나 이상의 전기 구성요소(102)의 작동 조건 또는 상태를 모니터링하도록 구성된 모니터링 시스템(100)을 예시한다. 예를 들어, 하나 이상의 구성요소(102)는 VSD(52) 및/또는 VSD(52)의 구성요소를 포함할 수 있다. 명료함을 위해, 여기에서 사용된 바와 같이, "전기 구성요소(102)"는 디지털 구성요소(예를 들어, 마이크로프로세서, 특정 용도용 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)), 아날로그 구성요소(예를 들어, 와이어, 저항기, 커패시터, 인덕터, 다이오드, 트랜지스터), 전기 기계 구성요소(예를 들어, 솔레노이드, 액추에이터), 전원 구성요소(예를 들어, 전원 공급장치, 인버터, 전원 버스 등) 및/또는 전류로 활용 및/또는 작동하는 기타 구성요소를 지칭 및/또는 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, HVAC&R 시스템(10)은 전원 공급장치(106)로부터 전력을 공급받도록 구성된 회로 차단기(104)를 포함한다. 비제한적인 예로서, 전원 공급장치(106)는 3상, 고정 전압 및 고정 주파수 교류(AC) 전력을 AC 전력 그리드, 배전 시스템 또는 기타 소스로부터 회로 차단기(104)에 제공할 수 있다. 회로 차단기(104)는 전원 공급장치(106)로부터 공급받은 전력을 HVAC&R 시스템(10)의 전기 구성요소(102)로 분배하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 회로 차단기(104)는 모니터링 시스템(100)에 전력을 공급할 수 있다. 다른 실시예에서, 모니터링 시스템(100)은 별도의 전원(예를 들어, 배터리)으로부터 전력의 공급을 받을 수 있다.In light of the foregoing, FIG. 5 is a schematic diagram of one embodiment of HVAC&R system 10, generally showing the operation of HVAC&R system 10 and/or one or more electrical components 102 of HVAC&R system 10. Illustrative is a monitoring system 100 configured to monitor a condition or state. For example, one or more components 102 may include VSD 52 and/or components of VSD 52 . For clarity, as used herein, “electrical component 102” refers to a digital component (e.g., a microprocessor, application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate array (FPGA)); Analog components (e.g. wires, resistors, capacitors, inductors, diodes, transistors), electromechanical components (e.g. solenoids, actuators), power components (e.g. power supplies, inverters, power sources) bus, etc.) and/or other components that utilize and/or operate with electric current. In the illustrated embodiment, HVAC&R system 10 includes a circuit breaker 104 configured to receive power from a power supply 106. As a non-limiting example, power supply 106 may provide three-phase, fixed voltage, and fixed frequency alternating current (AC) power to circuit breaker 104 from an AC power grid, distribution system, or other source. Circuit breaker 104 is configured to distribute power received from power supply 106 to electrical components 102 of HVAC&R system 10. In some embodiments, circuit breaker 104 may supply power to monitoring system 100. In another embodiment, the monitoring system 100 may receive power from a separate power source (eg, a battery).

임의의 경우에, 회로 차단기(104)는 전원 공급장치(106)로부터 회로 차단기(104)를 통해 전기 구성요소(102)로의(예를 들어, 회로 차단기(104)의 접점을 가로지르는) 전류 흐름의 크기를 모니터링할 수 있다. 회로 차단기(104)는 전류 흐름의 크기를 기반으로 회로 차단기(104)를 가로지르는 전류 흐름을 가능하게 하거나 중단시키도록 구성된다. 예를 들어, 임계값을 초과하거나 미리 결정된 시간 간격 동안 임계값 초과로 유지되는, 회로 차단기(104)를 가로지르는 전류 흐름의 크기에 응답하여, 회로 차단기(104)는 전기 구성요소(102)로부터 전원 공급장치(106)를 전기적으로 분리하여(예를 들어, 회로 차단기(104)의 접점 개방을 통해) 전원 공급장치(106)로부터 전기 구성요소(102)로의 전류의 흐름을 차단할 수 있다. 즉, 회로 차단기(104)는 모든 전기 구성요소(102) 또는 전기 구성요소(102)의 서브세트로부터 전원 공급장치(106)를 전기적으로 분리하기 위해 개방 회로 구성으로 전환할 수 있다. 실제로, 일부 실시예에서 회로 차단기(104)는 전원 공급장치(106)로부터 HVAC&R 시스템(10)의 상응하는 전기 구성요소(102)로의 전류의 흐름을 선택적으로 가능하게 하거나 차단하도록 구성된 복수의 개별 회로 차단기를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.In any case, circuit breaker 104 allows current flow from power supply 106 through circuit breaker 104 to electrical component 102 (e.g., across the contacts of circuit breaker 104). The size can be monitored. Circuit breaker 104 is configured to enable or discontinue current flow across circuit breaker 104 based on the magnitude of current flow. For example, in response to an amount of current flow across circuit breaker 104 exceeding a threshold or remaining above a threshold for a predetermined time interval, circuit breaker 104 disconnects electrical component 102 from electrical component 102. Power supply 106 may be electrically disconnected (e.g., via opening the contacts of circuit breaker 104) to block the flow of current from power supply 106 to electrical components 102. That is, circuit breaker 104 may switch to an open circuit configuration to electrically isolate power supply 106 from all electrical components 102 or a subset of electrical components 102 . In fact, in some embodiments circuit breaker 104 may be a plurality of individual circuits configured to selectively enable or block the flow of current from power supply 106 to corresponding electrical components 102 of HVAC&R system 10. It should be understood that circuit breakers may be included.

일부 실시예에서, 회로 차단기(104)의 개방 회로 구성에서, 회로 차단기(104)는 모니터링 시스템(100)으로 여전히 전류(108)의 흐름(예를 들어, 전원 공급장치(106)로부터)을 가능하게 하면서 전기 구성요소(102)로의 전류(107)의 흐름(예를 들어, 전원 공급장치(106)로부터)을 차단하도록 구성될 수 있다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 회로 차단기(104)의 고장 구성(예를 들어, 회로 차단기(104)의 개방 회로 구성의 유형)에서, 회로 차단기(104)는 전기 구성요소(102) 및 모니터링 시스템(100) 둘 모두로의 전류의 흐름(예를 들어, 전원 공급장치(106)로부터)을 차단할 수 있다. In some embodiments, in an open circuit configuration of circuit breaker 104, circuit breaker 104 still allows flow of current 108 (e.g., from power supply 106) to monitoring system 100. It may be configured to block the flow of current 107 (e.g., from power supply 106) to electrical component 102 while doing so. As discussed below, in a faulted configuration of circuit breaker 104 (e.g., a type of open circuit configuration of circuit breaker 104), circuit breaker 104 includes electrical components 102 and a monitoring system ( 100) can block the flow of current (e.g., from power supply 106) to both.

예시된 실시예에서, 모니터링 시스템(100)은 회로 차단기(104)로부터 전력을 공급받도록 구성된 제어기(110)(예를 들어, 인쇄 회로 기판[PCB], 자동화 제어기, 프로그래머블 논리 제어기[PLC])를 포함한다. 특히, 제어기(110)는 회로 차단기(104)로부터 AC 전력(예를 들어, 전류)을 공급받고 제어기(110)로 직류(DC) 전력(예를 들어, 전류)을 출력하도록 구성된 전력 변환기(112)에 전기적으로 결합될 수 있다. 비제한적인 예로서, 전력 변환기(112)는 회로 차단기(104)로부터 120볼트 AC 전력의 공급을 받고 제어기(110)에 24볼트 DC 전력의 공급을 출력할 수 있다. 일부 실시예에서, 퓨즈(114)는 회로 차단기(104)와 전력 변환기(112) 사이에 전기적으로 결합될 수 있다.In the illustrated embodiment, monitoring system 100 includes a controller 110 (e.g., printed circuit board [PCB], automation controller, programmable logic controller [PLC]) configured to receive power from circuit breaker 104. Includes. In particular, the controller 110 has a power converter 112 configured to receive AC power (e.g., current) from the circuit breaker 104 and output direct current (DC) power (e.g., current) to the controller 110. ) can be electrically coupled to. As a non-limiting example, power converter 112 may receive a supply of 120 volts AC power from circuit breaker 104 and output a supply of 24 volts DC power to controller 110. In some embodiments, fuse 114 may be electrically coupled between circuit breaker 104 and power converter 112.

특정 실시예에서, 전기 구성요소(102) 및/또는 모니터링 시스템(100)의 일부 또는 전부, 또는 그의 일부는 HVAC&R 시스템(10)의 인클로저(120)(예를 들어, 전자 인클로저, 하우징) 내 배치될 수 있다. 제어기(110)는 모니터링 시스템(100)의 하나 이상의 센서(122)에 전기적 및/또는 통신적으로 결합될 수 있다. 여기에서 상세히 논의되는 바와 같이, 센서(122)는 인클로저(120)의 내부(124) 내 하나 이상의 환경 매개변수를 모니터링하고 환경 매개변수를 나타내는 피드백을 제어기(110)에 제공하도록 구성된다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "환경 매개변수"는 예를 들어, 인클로저(120) 내 공기 중에 분산될 수 있는 화합물(예를 들어, 유기 화합물, 무기 화합물)의 농도(예를 들어, 백만분율[ppm]로)를 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 그러한 화합물은 일산화탄소를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, "환경 매개변수"는 인클로저(120) 내 공기 중에 부유할 수 있는 미립자 물질(예를 들어, 탄소 입자)의 농도를 포함할 수 있다. 센서(122)는 아래에서 논의되는 바와 같이 제어기(110)를 통해 인클로저(120) 내 환경 매개변수의 검출 및 모니터링을 용이하게 하는 제1 센서 그룹(130) 또는 서브세트(예를 들어, 센서(122) 중 하나 이상) 및 제2 센서 그룹(132) 또는 서브세트(예를 들어, 센서(122) 중 하나 이상)를 포함할 수 있다. 제1 센서 그룹(130) 및/또는 제2 센서 그룹(132)의 개별 센서(122)는 인클로저(120) 내 다양한 적절한 위치에 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 센서(130, 132)는 모니터링이 요구되는 특정 전기 구성요소(102)에 인접하게 위치될 수 있다. 제어기(110)는 일반적으로 전기 구성요소(102) 및/또는 HVAC&R 시스템(10)의 작동 조건 또는 상태를 평가하기 위해 센서(122)로부터 수신된 피드백을 활용할 수 있다.In certain embodiments, some or all of the electrical components 102 and/or monitoring system 100, or portions thereof, are disposed within an enclosure 120 (e.g., electronics enclosure, housing) of the HVAC&R system 10. It can be. Controller 110 may be electrically and/or communicatively coupled to one or more sensors 122 of monitoring system 100. As discussed in detail herein, sensor 122 is configured to monitor one or more environmental parameters within interior 124 of enclosure 120 and provide feedback indicative of the environmental parameters to controller 110 . As used herein, “environmental parameter” refers to, for example, the concentration (e.g., parts per million) of compounds (e.g., organic compounds, inorganic compounds) that may be dispersed in the air within enclosure 120. ppm]). As a non-limiting example, such compounds may include carbon monoxide. Additionally or alternatively, “environmental parameters” may include the concentration of particulate matter (e.g., carbon particles) that may be suspended in the air within enclosure 120. Sensors 122 may include a first group of sensors 130 or a subset (e.g., sensors ( 122) and a second sensor group 132 or subset (eg, one or more of sensors 122). It should be understood that the individual sensors 122 of the first sensor group 130 and/or the second sensor group 132 may be placed in a variety of suitable locations within the enclosure 120 . For example, sensors 130 and 132 may be located adjacent to a particular electrical component 102 that requires monitoring. Controller 110 may utilize feedback received from sensors 122 to evaluate the operating conditions or status of electrical components 102 and/or HVAC&R system 10 generally.

예를 들어, 일부 실시예에서, 특정 전기 구성요소(102)는 시간이 지남에 따라 성능 저하가 발생할 수 있다. 실제로, 일부 전기 구성요소(102)의 유용하거나 설계된 수명이 만료될 수 있으며, HVAC&R 시스템(10)의 바람직한 작동을 유지하기 위해 그러한 전기 구성요소(102)의 유지 및/또는 교체를 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 전기 구성요소(102)의 성능 저하 및/또는 다른 변수(예를 들어, 전력 품질, 습도와 같은 환경 요인 등)는 HVAC&R 시스템(10)의 작동 중에 전기 구성요소(102)가 열 이벤트를 겪게 할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 열 이벤트는 전기 구성요소(102)의 온도가 전기 구성요소(102)의 예상된 작동 온도 범위를 초과하는 전기 구성요소(102)의 작동 조건 또는 상태(예를 들어, 전기 구성요소(102)의 과열)를 나타낼 수 있다. 이와 같이, 열 이벤트 동안, 전기 구성요소(102)의 작동 상태는 전기 구성요소(102)의 예상된 작동 상태로부터 벗어날 수 있다(예를 들어, 전기 구성요소(102)의 온도는 전기 구성요소(102)의 예상된 작동 온도를 넘어 상승될 수 있다).For example, in some embodiments, certain electrical components 102 may experience degradation over time. In fact, the useful or designed life of some electrical components 102 may have expired, and it may be desirable to perform maintenance and/or replacement of such electrical components 102 to maintain the desired operation of the HVAC&R system 10. can do. In some cases, degradation of electrical components 102 and/or other variables (e.g., power quality, environmental factors such as humidity, etc.) may cause electrical components 102 to heat during operation of HVAC&R system 10. You can experience an event. As used herein, a thermal event is an operating condition or state of electrical component 102 in which the temperature of electrical component 102 exceeds the expected operating temperature range of electrical component 102 (e.g., overheating of the electrical component 102). As such, during a thermal event, the operating state of electrical component 102 may deviate from the expected operating state of electrical component 102 (e.g., the temperature of electrical component 102 may 102) may be elevated beyond the expected operating temperature).

특정 실시예에서, 인클로저(120) 내 공기 중의 특정 화합물 및/또는 미립자의 존재는 열 이벤트의 잠재적인 발생 및/또는 실재를 나타낼 수 있다. 즉, 인클로저(120) 내 환경 매개변수는 열 이벤트 전 및/또는 동안 변경될 수 있다. 따라서, 센서(122)는 잠재적인 또는 실재하는 열 이벤트를 나타낼 수 있는 공기 중의 하나 이상의 화합물 및/또는 미립자의 존재를 검출하도록 구성된다. 제어기(110)는 따라서 전류(예를 들어, 실시간)를 나타내는 하나 이상의 센서(122)로부터의 피드백 및/또는 인클로저(120) 내 검출된 환경 매개변수에 응답하여 인클로저(120) 내 열 이벤트의 발생 또는 잠재적 발생을 검출할 수 있다. In certain embodiments, the presence of certain compounds and/or particulates in the air within enclosure 120 may indicate the potential occurrence and/or existence of a thermal event. That is, environmental parameters within enclosure 120 may change before and/or during a thermal event. Accordingly, sensor 122 is configured to detect the presence of one or more compounds and/or particulates in the air that may be indicative of a potential or actual thermal event. Controller 110 may therefore be responsive to feedback from one or more sensors 122 indicating currents (e.g., in real time) and/or detected environmental parameters within enclosure 120 to generate thermal events within enclosure 120. Alternatively, potential outbreaks can be detected.

예를 들어, 일부 실시예에서, 일산화탄소는 열 이벤트 이전에 또는 동안 인클로저(120)의 내부(124) 내에 존재할 수 있다. 제1 센서 그룹(130)은 내부(124) 내 일산화탄소의 농도를 검출하도록 구성된 일산화탄소 센서를 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 센서 그룹(130)으로부터의 피드백을 기반으로, 제어기(110)는 인클로저(120) 내 일산화탄소 농도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링할 수 있다(예를 들어, HVAC&R 시스템(10)의 작동 동안). 일부 실시예에서, 제어기(110)는 내부(124) 내 일산화탄소 농도가 시간의 특정 시점에서 또는 미리 결정된 시간 간격(예를 들어, 5초) 동안 임계값(예를 들어, 목표 수치 또는 허용 오차에 의해)을 초과함을 나타내는 제1 센서 그룹(130) 중 임의의 하나로부터의 피드백에 응답하여 열 이벤트의 발생을 판정할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 제어기(110)는 내부(124) 내 일산화탄소 농도가 시간의 특정 시점에서 또는 미리 결정된 시간 간격 동안 임계값을 초과함을 나타내는 제1 센서 그룹(130)의 서브세트(예를 들어, 2개 이상)로부터의 피드백에 응답하여 열 이벤트의 잠재적 또는 실제 발생을 판정할 수 있다. 이 목적으로, 제어기(110)는 예를 들어, 인클로저(120) 내 작동 온도(예를 들어, 하나 이상의 전기 구성요소(102)의)를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서로부터의 온도 피드백을 활용하지 않고 열 이벤트의 잠재적 또는 실제 발생을 검출할 수 있다.For example, in some embodiments, carbon monoxide may be present within interior 124 of enclosure 120 prior to or during a thermal event. The first sensor group 130 may include a carbon monoxide sensor configured to detect the concentration of carbon monoxide within the interior 124 . As such, based on feedback from the first sensor group 130, the controller 110 may continuously or intermittently monitor the carbon monoxide concentration within the enclosure 120 (e.g., of the HVAC&R system 10). during operation). In some embodiments, controller 110 may adjust the carbon monoxide concentration within interior 124 to a threshold (e.g., a target value or tolerance) at a specific point in time or for a predetermined time interval (e.g., 5 seconds). The occurrence of a thermal event may be determined in response to feedback from any one of the first sensor group 130 indicating that the thermal event exceeds . Additionally or alternatively, the controller 110 may select a subset of the first group of sensors 130 (e.g., Potential or actual occurrence of a thermal event may be determined in response to feedback from (e.g., two or more). For this purpose, controller 110 utilizes temperature feedback, for example, from one or more temperature sensors configured to monitor the operating temperature within enclosure 120 (e.g., of one or more electrical components 102). can detect the potential or actual occurrence of a thermal event without

특정 실시예에서, 제어기(110)는 제1 센서 그룹(130)으로부터 제어기(110)에 의해 수신될 수 있는 피드백에 더하여 또는 그 대신에 제2 센서 그룹(132)으로부터의 피드백을 기반으로 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실제 발생을 검출할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 미립자 물질(예를 들어, 탄소 입자)은 열 이벤트 이전, 시작시 및/또는 동안 인클로저(120)의 내부(124) 내 존재할 수 있다. 제2 센서 그룹(132)은 내부(124) 내 공기 중에 부유할 수 있는 미립자(예를 들어, 탄소 입자)의 농도를 검출하도록 구성된 광학 센서(예를 들어, 광전 검출기)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 제2 센서 그룹(132)으로부터 수신된 피드백을 기반으로, 제어기(110)는 인클로저(120) 내 공기 중에 부유하는 미립자의 농도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링할 수 있다(예를 들어, HVAC&R 시스템(10)의 작동 동안). 일부 실시예에서, 제어기(110)는 내부(124) 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도가 시간의 특정 시점에서 또는 미리 결정된 시간 간격(예를 들어, 5초) 동안 임계값(예를 들어, 목표 수치 또는 허용 오차에 의해)을 초과함을 나타내는 제2 센서 그룹(132) 중 임의의 센서로부터의 피드백에 응답하여 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실재를 판정할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 제어기(110)는 내부(124) 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도가 시간의 특정 시점에서 또는 미리 결정된 시간 간격 동안 임계값을 초과함을 나타내는 제2 센서 그룹(132)의 서브세트(예를 들어, 2개 이상)로부터의 피드백에 응답하여 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실재를 판정할 수 있다. 이 목적으로, 제어기(110)는 예를 들어, 인클로저(120) 내 작동 온도(예를 들어, 전기 구성요소(102)의)를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서로부터의 온도 피드백을 활용하지 않고 인클로저(120) 내 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실재를 검출할 수 있다.In certain embodiments, controller 110 may generate thermal events based on feedback from second sensor group 132 in addition to or instead of feedback that may be received by controller 110 from first sensor group 130. Potential or actual occurrence of can be detected. For example, in some embodiments, particulate matter (e.g., carbon particles) may be present within interior 124 of enclosure 120 prior to, at the start of, and/or during a thermal event. The second sensor group 132 may include an optical sensor (e.g., a photoelectric detector) configured to detect the concentration of particulates (e.g., carbon particles) that may be suspended in the air within the interior 124. As such, based on feedback received from the second sensor group 132, the controller 110 may continuously or intermittently monitor the concentration of particulates suspended in the air within the enclosure 120 (e.g., during operation of the HVAC&R system 10). In some embodiments, controller 110 may determine the concentration of particulate matter suspended in the air within interior 124 to a threshold (e.g., The potential occurrence or presence of a thermal event may be determined in response to feedback from any of the second sensor group 132 indicating an exceedance (by target value or tolerance). Additionally or alternatively, the controller 110 may control a second group of sensors 132 to indicate that the concentration of particulate matter suspended in the air within the interior 124 exceeds a threshold at a particular point in time or during a predetermined time interval. ) may determine the potential occurrence or actuality of a thermal event in response to feedback from a subset (e.g., two or more). For this purpose, the controller 110 may, for example, control the enclosure 120 without utilizing temperature feedback from one or more temperature sensors configured to monitor the operating temperature (e.g., of the electrical components 102) within the enclosure 120. (120) The potential occurrence or actuality of a thermal event can be detected.

일부 실시예에서, 인클로저(120) 내 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실재의 검출에 응답하여, 제어기(110)는 전원 공급장치(106)로부터 전기 구성요소(102)로의 또는 모니터링 시스템(100)으로의 전력(예를 들어, 전류) 흐름의 중단을 실행하도록 회로 차단기(104)의 션트 트립(140)에 명령을 보낼 수 있다. 션트 트립(140)은 제어기(110)로부터의 입력 신호를 기반으로 회로 차단기(104)의 조정을 가능하게 한다(예를 들어, 시간의 특정 시점에서 회로 차단기(104)를 통해 흐르는 전류의 크기를 기반으로 하는 대신에). 예를 들어, 션트 트립(140)은 회로 차단기(104)를 작동시켜(예를 들어, 제어기(110)로부터의 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여) 회로 차단기(104)를 고장 구성(예를 들어, 개방 회로 구성의 유형)으로 전환하도록 구성될 수 있으며, 여기서 회로 차단기(104)는 전기 구성요소(102) 및/또는 모니터링 시스템(100)으로부터 전원 공급장치(106)를 전기적으로 분리할 수 있다. 이러한 방식으로, 고장 구성에서, 회로 차단기(104)는 전원 공급장치(106)로부터 전기 구성요소(102) 및 모니터링 시스템(100)으로의 전류(146)(예를 들어, 전류(107 및 108) 모두)의 흐름을 차단할 수 있다. 이 목적으로, 센서(122) 중 어느 하나 또는 조합으로부터의 피드백을 기반으로, 션트 트립(140)은 제어기(110)가 회로 차단기(104)로부터 전기 구성요소(102)뿐만 아니라 모니터링 시스템(100)의 구성요소(예를 들어, 센서(122), 제어기(110))로의 전류 흐름의 중단을 실행하도록 할 수 있다. 전원 공급장치(106)로부터 전기 구성요소(102)로의 전류의 흐름을 불능화함으로써, 제어기(110)는 열 이벤트의 진행 및/또는 확대를 억제하고 전기 구성요소(102)가 전기 구성요소(102)의 예상 작동 온도와 실질적으로 동일하거나 낮은 온도로 냉각할 수 있게 할 수 있다. In some embodiments, in response to detection of the actual or potential occurrence of a thermal event within enclosure 120, controller 110 may direct a signal from power supply 106 to electrical component 102 or to monitoring system 100. A command may be sent to the shunt trip 140 of circuit breaker 104 to effect interruption of power (e.g., current) flow. Shunt trip 140 enables adjustment of circuit breaker 104 based on an input signal from controller 110 (e.g., adjusting the amount of current flowing through circuit breaker 104 at a particular point in time). instead of based on). For example, shunt trip 140 may trip circuit breaker 104 (e.g., in response to receiving a control signal from controller 110) to configure circuit breaker 104 to fail (e.g., , a type of open circuit configuration), where circuit breaker 104 may electrically isolate power supply 106 from electrical components 102 and/or monitoring system 100. . In this way, in a fault configuration, circuit breaker 104 blocks current 146 (e.g., currents 107 and 108) from power supply 106 to electrical components 102 and monitoring system 100. can block the flow of all). For this purpose, based on feedback from any one or combination of sensors 122, shunt trip 140 allows controller 110 to disconnect electrical components 102 from circuit breaker 104 as well as monitoring system 100. It is possible to effect interruption of current flow to components (e.g., sensor 122, controller 110). By disabling the flow of current from the power supply 106 to the electrical component 102, the controller 110 inhibits the progression and/or escalation of the thermal event and causes the electrical component 102 to It can be possible to cool to a temperature that is substantially the same as or lower than the expected operating temperature.

일부 실시예에서, 모니터링 시스템(100)은 제어기(110)가 열 이벤트의 검출에 응답하여 션트 트립(140)을 작동시켰는지 여부의 표시(예를 들어, 시각적 표시)를 제공하도록 구성된 표시기(150)(예를 들어, 플립 도트 메모리 장치, 시각적 표시기 등)를 포함한다. 즉, 표시기(150)는 제어기(110)가 센서(122)로부터의 피드백을 기반으로 전원 공급장치(106)로부터 전기 구성요소(102) 및 모니터링 시스템(100)으로의 전류 흐름의 중단을 실행했는지 여부에 대한 표시를 제공할 수 있다.In some embodiments, monitoring system 100 includes an indicator 150 configured to provide an indication (e.g., a visual indication) of whether controller 110 has activated shunt trip 140 in response to detection of a thermal event. ) (e.g., flip dot memory devices, visual indicators, etc.). That is, indicator 150 indicates whether controller 110 has effected interruption of current flow from power supply 106 to electrical components 102 and monitoring system 100 based on feedback from sensor 122. An indication of whether or not it is available can be provided.

예를 들어, 일부 실시예에서, 표시기(150)는 전자석(152), 플레이트(154)(예를 들어, 디스크) 및 스프링(156)을 포함할 수 있다. 전자석(152)은 회로 차단기(104)로부터 전자석(152)에 공급되는 전류를 통해 플레이트(154)를 제1 배향(예를 들어, 페이스 업 배향)으로 유지하기에 충분한 자력을 생성하도록 구성될 수 있다. 전자석(152)으로의 전류의 중단에 응답하여(예를 들어, 제어기(110)가 열 이벤트의 검출에 응답하여 회로 차단기(104)를 고장 구성으로 전환할 때와 같은), 전자석(152)에 의해 생성된 자력의 감소 또는 손실은 스프링(156)이 플레이트(154)를 제1 배향에서 제2 배향(예를 들어, 페이스 다운 배향)으로 전환할 수 있게 한다. 그 결과로, HVAC&R 시스템(10)을 검사하는 조작자(예를 들어, 서비스 기술자)는 표시기(150)의 검사를 통해 열 이벤트가 발생했는지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 조작자는 제1 배향에서의 표시기(150)의 플레이트(154)의 관찰을 기반으로 열 이벤트가 발생하지 않았음을 판정할 수 있다. 반대로, 조작자는 제2 배향에서의 표시기(150)의 플레이트(154)의 관찰을 기반으로 열 이벤트가 발생했다고 판정할 수 있다.For example, in some embodiments, indicator 150 may include an electromagnet 152, a plate 154 (e.g., a disk), and a spring 156. Electromagnet 152 may be configured to generate sufficient magnetic force to maintain plate 154 in a first orientation (e.g., face-up orientation) through a current supplied to electromagnet 152 from circuit breaker 104. there is. In response to interruption of current to electromagnet 152 (e.g., such as when controller 110 places circuit breaker 104 in a fault configuration in response to detection of a thermal event), electromagnet 152 The reduction or loss of magnetic force created by the spring 156 allows the plate 154 to transition from the first orientation to the second orientation (eg, a face down orientation). As a result, an operator (e.g., a service technician) inspecting the HVAC&R system 10 can determine whether a heat event has occurred through inspection of the indicator 150. For example, an operator may determine that a thermal event has not occurred based on observation of the plate 154 of the indicator 150 in a first orientation. Conversely, the operator may determine that a thermal event has occurred based on observation of the plate 154 of the indicator 150 in the second orientation.

위에서 논의되는 바와 같이, 제어기(110)가 션트 트립(140)을 작동시켜 회로 차단기(104)를 고장 구성으로 전환할 때 발생할 수 있는 것과 같이, 표시기(150)는 모니터링 시스템(100)으로의 전력 또는 전류의 중단에 응답하여 플레이트(154)를 제1 배향에서 제2 배향으로 전환할 수 있다. 그러나, 표시기(150)는 단독으로 전기 구성요소(102)로의 전력 또는 전류의 중단에만 응답하여 플레이트(154)를 제1 배향에서 제2 배향으로 전환하지 않을 수 있다. 예를 들어, 표시기(150)는 임계값을 초과하는 회로 차단기(104)를 통한 전류 흐름으로 인해 전기 구성요소(102)로의 전류 흐름을 중단시키는 회로 차단기(104)에 응답하여 플레이트(154)를 제1 배향에서 제2 배향으로 전환하지 않을 수 있다. 그러한 환경에서, 회로 차단기(104)(예를 들어, 개방 회로 구성에서)는 그럼에도 불구하고 모니터링 시스템(100)(예를 들어, 제어기(110))로의 전력의 공급(예를 들어, 전류 흐름)을 유지할 수 있다. 표시기(150)는 제어기(110) 및/또는 모니터링 시스템(100)의 다른 적절한 구성요소에 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 모니터링 시스템(100)은 표시기(150)에 더하여 또는 그 대신에 열 이벤트의 발생을 조작자에게 경고하도록 구성된 임의의 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 제어기(110)는 열 이벤트의 검출 시 모니터링 시스템(100)의 외부의 다른 전자 장치에 표시(예를 들어, 경고 메시지, 경고 명령)를 보내도록 구성될 수 있다. 제어기(110)는 션트 트립(140)의 작동 전에, 션트 트립(140)의 작동과 동시에 또는 션트 트립(140)의 작동에 응답하여 표시를 보낼 수 있다. As discussed above, indicator 150 indicates that the power to monitoring system 100 may be reduced, as may occur when controller 110 activates shunt trip 140 to place circuit breaker 104 in a fault configuration. Alternatively, plate 154 may be switched from the first orientation to the second orientation in response to interruption of current. However, indicator 150 may not solely transition plate 154 from a first orientation to a second orientation in response solely to interruption of power or current to electrical component 102 . For example, indicator 150 may move plate 154 in response to circuit breaker 104 interrupting current flow to electrical component 102 due to current flow through circuit breaker 104 exceeding a threshold. There may be no transition from the first orientation to the second orientation. In such circumstances, circuit breaker 104 (e.g., in an open circuit configuration) may nevertheless provide power (e.g., current flow) to monitoring system 100 (e.g., controller 110). can be maintained. Indicator 150 may be coupled to controller 110 and/or other suitable components of monitoring system 100. In other embodiments, monitoring system 100 may include, in addition to or instead of indicator 150, any other suitable device configured to alert an operator to the occurrence of a thermal event. In a further embodiment, controller 110 may be configured to send an indication (e.g., warning message, warning command) to another electronic device external to monitoring system 100 upon detection of a thermal event. Controller 110 may send an indication prior to actuation of shunt trip 140, simultaneously with actuation of shunt trip 140, or in response to actuation of shunt trip 140.

일부 실시예에서, 제어기(110)는 HVAC&R 시스템(10)의 구성요소 및/또는 모니터링 시스템(100)의 구성요소를 제어하기 위한 소프트웨어를 실행할 수 있는 마이크로프로세서와 같은 프로세서(160)를 포함한다. 프로세서(160)는 다수의 마이크로프로세서, 하나 이상의 "범용" 마이크로프로세서, 하나 이상의 특수 목적 마이크로프로세서 및/또는 하나 이상의 특정 용도용 집적 회로(ASIC) 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 하나 이상의 축소 명령 집합(RISC) 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기(110)는 또한 명령, 제어 소프트웨어, 룩업 테이블, 구성 데이터 등과 같은 정보를 저장할 수 있는 메모리 장치(162)(예를 들어, 메모리, 메모리 저장소 등)를 포함할 수 있다. 메모리 장치(162)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 휘발성 메모리 및/또는 읽기 전용 메모리(ROM)와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 장치(162)는 다양한 정보를 저장할 수 있고 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(162)는, HVAC&R 시스템(10) 및/또는 모니터링 시스템(100)의 구성요소를 제어하기 위한 명령과 같은, 프로세서(160)가 실행할 펌웨어 또는 소프트웨어를 포함하는 프로세서 실행 가능 명령을 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리 장치(162)는 프로세서(160)가 실행할 기계 판독 가능 명령을 저장할 수 있는 유형의 비일시적 기계 판독 가능 매체이다. 메모리 장치(162)는 ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브 또는 임의의 다른 적절한 광학, 자기 또는 고체 상태 저장 매체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 메모리 장치(162)는 데이터, 명령 및 임의의 다른 적절한 데이터를 저장할 수 있다.In some embodiments, controller 110 includes a processor 160, such as a microprocessor, capable of executing software to control components of HVAC&R system 10 and/or components of monitoring system 100. Processor 160 may include multiple microprocessors, one or more “general purpose” microprocessors, one or more special purpose microprocessors, and/or one or more special purpose integrated circuits (ASICs), or some combination thereof. For example, processor 160 may include one or more reduced instruction set (RISC) processors. Controller 110 may also include a memory device 162 (e.g., memory, memory storage, etc.) that may store information such as instructions, control software, lookup tables, configuration data, etc. Memory device 162 may include volatile memory, such as random access memory (RAM) and/or non-volatile memory, such as read only memory (ROM). The memory device 162 can store various information and be used for various purposes. For example, memory device 162 may be processor-executable containing firmware or software for execution by processor 160, such as instructions for controlling components of HVAC&R system 10 and/or monitoring system 100. Commands can be saved. In some embodiments, memory device 162 is a tangible, non-transitory machine-readable medium that can store machine-readable instructions for execution by processor 160. Memory device 162 may include ROM, flash memory, hard drive, or any other suitable optical, magnetic, or solid state storage medium or combinations thereof. Memory device 162 may store data, instructions, and any other suitable data.

도 6은 여기에서 설명된 기술에 따른, 모니터링 시스템(100)을 작동시키기 위한 방법(170)의 일 실시예의 흐름도이다. 아래에서 논의되는 방법(170)의 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있고 도 6의 예시된 실시예에 도시된 순서로 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 또한, 특정 실시예에서 방법(170)의 추가적인 단계가 수행될 수 있고 방법(170)의 특정 단계가 생략될 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 방법(170)의 특정 단계는 다른 단계와 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 방법(170)은 제어기(110)의 프로세서(160)에 의해(예를 들어, 메모리 장치(162)에 저장된 프로세서 실행 가능 명령의 실행을 통해) 및/또는 HVAC&R 시스템(10) 및/또는 모니터링 시스템(100)의 다른 적절한 처리 회로에 의해 실행될 수 있다. Figure 6 is a flow diagram of one embodiment of a method 170 for operating monitoring system 100, according to the techniques described herein. It should be noted that the steps of method 170 discussed below may be performed in any suitable order and are not limited to the order shown in the illustrated embodiment of Figure 6. Additionally, it should be noted that in certain embodiments additional steps of method 170 may be performed and certain steps of method 170 may be omitted. Additionally, it should be understood that certain steps of method 170 may be performed concurrently with other steps. Method 170 may be performed by processor 160 of controller 110 (e.g., through execution of processor-executable instructions stored in memory device 162) and/or by HVAC&R system 10 and/or monitoring system. It can be implemented by any other suitable processing circuit (100).

방법(170)은 블록(172)에 의해 나타난 바와 같이 인클로저(120) 내 열 이벤트의 잠재적 발생 또는 실재를 검출하기 위해 모니터링 시스템(100)을 작동시키는 것을 포함한다. 방법(170)의 예시된 실시예는 또한 블록(174 및 176) 각각에 의해 나타난 바와 같이 제1 센서 그룹(130) 및 제2 센서 그룹(132)으로부터의 피드백(예를 들어, 데이터)을 모니터링하는 것을 포함한다. 블록(178)에 나타난 바와 같이, 제어기(110)는 예를 들어, 제1 센서 그룹(130)의 센서로부터의 피드백이 인클로저(120) 내 일산화탄소 농도가 제1 임계값을 초과함을 나타내는지 여부를 판정할 수 있다. 블록(180)에 의해 나타난 바와 같이, 제어기(110)는 예를 들어, 제2 센서 그룹(132)의 센서로부터의 피드백이 인클로저(120) 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도가 제2 임계값을 초과함을 나타내는지 여부를 판정할 수 있다.Method 170 includes operating monitoring system 100 to detect the presence or potential occurrence of a thermal event within enclosure 120 as indicated by block 172 . The illustrated embodiment of method 170 also monitors feedback (e.g., data) from first sensor group 130 and second sensor group 132 as represented by blocks 174 and 176, respectively. It includes doing. As shown at block 178, controller 110 determines whether, for example, feedback from a sensor in first sensor group 130 indicates that the carbon monoxide concentration in enclosure 120 exceeds a first threshold. can be judged. As indicated by block 180, the controller 110 may determine, for example, feedback from the sensors of the second sensor group 132 to determine the concentration of particulate matter suspended in the air within the enclosure 120 at a second threshold value. It can be determined whether it indicates that it exceeds .

제1 센서 그룹(130)의 센서(122) 중 어느 것도 인클로저(120) 내 일산화탄소 농도가 제1 임계값을 초과함을 나타타내는 피드백을 제공하지 않고, 제2 센서 그룹(132)의 센서(122) 중 어느 것도 인클로저(120) 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도가 제2 임계값을 초과함을 나타내는 피드백을 제공하지 않는다는 판정에 응답하여, 제어기(110)는 방법(170)의 블록(172)으로 복귀할 수 있다. 제1 센서 그룹(130)의 적어도 하나의 센서(122)가 인클로저(120) 내 일산화탄소 농도가 제1 임계값을 초과함을 나타타내는 피드백을 제공하고 및/또는 제2 센서 그룹(132)의 적어도 하나의 센서(122)가 인클로저(120) 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도가 제2 임계값을 초과함을 나타낸다는 판정에 응답하여, 블록(182)에 나타난 바와 같이, 제어기(110)는 회로 차단기(104)를 고장 구성으로 전환하도록 전술한 기술에 따라 션트 트립(140)을 활성화할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(110)는 션트 트립(140)을 제어할 수 있고 및/또는 제1 및 제2 센서 그룹(130, 132)에 의해 제공되는 피드백에 더하여 또는 그 대신에 다른 적절한 센서로부터의 피드백을 기반으로 열 이벤트를 검출할 수 있다는 것을 이해해야 한다. None of the sensors 122 in the first sensor group 130 provide feedback indicating that the carbon monoxide concentration in the enclosure 120 exceeds the first threshold, and the sensors 122 in the second sensor group 132 In response to determining that none of ) provides feedback indicating that the concentration of particulate matter suspended in the air within enclosure 120 exceeds the second threshold, controller 110 operates at block 172 of method 170. ) can be returned to. At least one sensor 122 of the first sensor group 130 provides feedback indicating that the carbon monoxide concentration in the enclosure 120 exceeds the first threshold and/or at least one sensor 122 of the second sensor group 132 In response to determining that one sensor 122 indicates that the concentration of particulate matter suspended in the air within enclosure 120 exceeds a second threshold, controller 110, as shown at block 182, Shunt trip 140 may be activated according to the techniques described above to place circuit breaker 104 in a fault configuration. In other embodiments, controller 110 may control shunt trip 140 and/or from other suitable sensors in addition to or instead of the feedback provided by first and second sensor groups 130, 132. It is important to understand that thermal events can be detected based on feedback from .

도 7은 여기에서 센서(190)(예를 들어, 센서 조립체 또는 모듈)로 지칭되는 센서(122) 중 하나의 실시예의 부분 분해도이다. 센서(190)는 제1 센서 그룹(130)의 센서(122) 중 하나 및/또는 제2 센서 그룹(132)의 센서(122) 중 하나를 포함하거나 이를 포함할 수 있다. 실제로, 일부 실시예에서, 센서(190)는 센서(190)의 하우징(192) 내 하나 이상의 제1 센서 그룹(130) 및 하나 이상의 제2 센서 그룹(132)을 수용할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 센서 그룹(130)의 각각의 센서(122) 및 제2 센서 그룹(132)의 각각의 센서(122)는 별도의 하우징(192) 내 배치될 수 있다.7 is a partial exploded view of an embodiment of one of the sensors 122, referred to herein as sensor 190 (e.g., sensor assembly or module). The sensor 190 may include or include one of the sensors 122 of the first sensor group 130 and/or one of the sensors 122 of the second sensor group 132 . In fact, in some embodiments, sensor 190 may accommodate one or more first sensor groups 130 and one or more second sensor groups 132 within housing 192 of sensor 190. In another embodiment, each sensor 122 of the first sensor group 130 and each sensor 122 of the second sensor group 132 may be disposed in a separate housing 192.

일부 실시예에서, 센서(190)는 하우징(192)의 표면(예를 들어, 베이스 표면(196), 베이스 부분)에 결합되거나 내부에 리세스되는 하나 이상의 자석(194)(예를 들어, 영구 자석)을 포함할 수 있다. 자석(194)은 인클로저(120)의 원하는 패널 또는 다른 구조적 구성요소(예를 들어, 인클로저(120)의 적어도 일부를 형성하는 금속 패널)에의 센서(190)의 자기 결합(예를 들어, 제거 가능한 결합, 제거 가능한 부착)을 용이하게 한다. 이와 같이, 자석(194)은 인클로저(120)의 수정(예를 들어, 물리적 변경)을 수반하지 않고 인클로저(120) 상의 또는 내부의 다양한 위치에의 센서(190)의 설치를 용이하게 한다. 즉, 센서(190)를 인클로저(120)의 특정 부분에 결합하기 위해, 서비스 기술자는 자석(194)을 인클로저(120)의 금속 구성요소(예를 들어, 패널, 빔, 스트러트)와 자기적으로 맞물리게 하여 센서(190)를 인클로저(120) 내 원하는 위치에(예를 들어, 전기 구성요소(102) 중 하나 이상에 인접하게) 유지할 수 있다. 실제로, 모니터링 시스템(100)은 이전에 모니터링 시스템(100)을 포함하지 않은 HVAC&R 시스템(10)의 기존 실시예의 인클로저(예를 들어, 인클로저(120)) 내에 설치하도록 구성된 개조 키트(retro-fit kit)일 수 있음을 이해해야 한다.In some embodiments, sensor 190 is coupled to or recessed within a surface of housing 192 (e.g., base surface 196, base portion) with one or more magnets 194 (e.g., permanent magnet) may be included. Magnets 194 may provide magnetic coupling (e.g., a removable Facilitates attachment, removable attachment). As such, magnets 194 facilitate installation of sensors 190 at various locations on or within enclosure 120 without involving modifications (e.g., physical alterations) of enclosure 120. That is, to couple sensor 190 to a particular part of enclosure 120, a service technician may magnetically couple magnet 194 with a metal component (e.g., panel, beam, strut) of enclosure 120. Engagement may maintain sensor 190 in a desired location within enclosure 120 (e.g., adjacent one or more of the electrical components 102). In fact, monitoring system 100 may be a retro-fit kit configured for installation within an enclosure (e.g., enclosure 120) of an existing embodiment of HVAC&R system 10 that did not previously include monitoring system 100. ), you must understand that it can be.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 하나 이상의 전기 구성요소를 포함할 수 있는 HVAC&R 시스템의 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 검출하는 데 유용한 하나 이상의 기술적 효과를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예는 전기 구성요소를 수용하도록 구성된 인클로저 내 환경 매개변수를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 센서를 갖는 모니터링 시스템을 포함한다. 모니터링 시스템은 전용 온도 센서를 사용하지 않고 모니터링되는 환경 매개변수를 기반으로 인클로저 내 열 이벤트의 검출을 용이하게 할 수 있다. 또한, 모니터링 시스템은 열 이벤트의 발생 또는 확대를 억제하기 위해 전기 구성요소로의 전류의 공급을 중단할 수 있다. 본 명세서에 기재된 기술적 효과 및 기술적 문제는 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 다른 기술적 효과를 가질 수 있고, 다른 기술적 문제를 해결할 수 있음에 유의해야 한다.As described above, embodiments of the present invention may provide one or more technical benefits useful for detecting the occurrence of a thermal event within an enclosure of an HVAC&R system that may include one or more electrical components. Specifically, this embodiment includes a monitoring system having one or more sensors configured to monitor environmental parameters within an enclosure configured to house electrical components. The monitoring system can facilitate the detection of thermal events within the enclosure based on monitored environmental parameters without using dedicated temperature sensors. Additionally, the monitoring system may interrupt the supply of current to the electrical components to suppress the occurrence or escalation of a thermal event. The technical effects and technical problems described in this specification are only examples and are not limited thereto. It should be noted that the embodiments described herein may have different technical effects and solve different technical problems.

다양한 예시적인 실시예에 도시된 바와 같은 모니터링 시스템의 구성 및 배열은 단지 예시적임을 유의하는 것이 중요하다. 비록 본 발명에서 단지 몇몇 실시예만이 상세하게 설명되었지만, 본 발명을 검토하는 당업자는 청구항에 인용된 주제의 신규한 교시들 및 이점들에서 실질적으로 벗어남이 없이 많은 수정들(예를 들어, 다양한 요소의 크기, 치수, 구조, 형상 및 비율의 변화, 매개변수의 값, 장착 배열, 재료의 사용, 색상, 배향 등)이 가능하다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 예를 들어, 일체로 형성된 것으로 도시된 요소들은 다수의 부품들 또는 요소들로 구성될 수 있고, 요소들의 위치는 역전되거나 달리 변경될 수 있으며, 개별 요소들 또는 위치들의 성질 또는 수는 바뀌거나 또는 변경될 수 있다. 따라서, 이러한 모든 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시예들에 따라 변경되거나 재배열될 수 있다. 청구항에서, 임의의 수단-플러스-기능 조항은 인용된 기능을 수행하는 것으로서 여기에서 설명된 구조 및 구조적 등가물뿐만 아니라, 동등한 구조를 커버하도록 의도된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 예시적인 실시예들의 설계, 작동 조건 및 배열에서 다른 대체, 수정, 변경 및 생략이 이루어질 수 있다. It is important to note that the configuration and arrangement of the monitoring system as shown in the various example embodiments are illustrative only. Although only a few embodiments of the invention have been described in detail, those skilled in the art reviewing the invention will be able to make many modifications (e.g., various modifications) without departing substantially from the novel teachings and advantages of the subject matter recited in the claims. It will be readily understood that changes in the size, dimensions, structure, shape and proportion of elements, values of parameters, mounting arrangement, use of materials, color, orientation, etc.) are possible. For example, elements shown as integrally formed may be comprised of multiple parts or elements, the positions of the elements may be reversed or otherwise varied, the nature or number of individual elements or positions may be varied, or can be changed. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this invention. The order or sequence of any process or method steps may be altered or rearranged in accordance with alternative embodiments. In the claims, any means-plus-function clause is intended to cover equivalent structures, as well as structures and structural equivalents described herein as performing the recited function. Other substitutions, modifications, changes and omissions may be made in the design, operating conditions and arrangement of the exemplary embodiments without departing from the scope of the invention.

본원에 제시되고 지칭된 청구된 기술은 현재의 기술 분야를 명백하게 개선하는 실질적인 성격의 구체적인 예와 물질적 대상에 참조 및 적용되며, 이와 같이, 추상, 무형 또는 순전히 이론적인 것이 아니다. 또한, 본 명세서의 말미에 첨부된 청구범위가 "[기능]을 [수행]하는 수단..." 또는 "[기능]을 [수행]하는 단계..."로 지정된 하나 이상의 구성요소를 포함하는 경우, 이러한 요소는 35 U.S.C. 112(f)에 따라 해석되어야 하는 것으로 의도된다. 그러나, 다른 방식으로 지정된 요소를 포함하는 청구범위의 경우, 이러한 요소는 35 U.S.C. § 112(f)에 따라 해석되지 않아야 하는 것으로 의도된다.The claimed techniques presented and referred to herein are referenced and applied to specific examples and material objects of a practical nature that clearly improve the state of the art and, as such, are not abstract, intangible or purely theoretical. In addition, the claims attached at the end of the specification include one or more components designated as "means [to perform] the [function]..." or "steps to [perform] the [function]..." If so, these factors are subject to 35 U.S.C. 112(f). However, for claims that include elements otherwise specified, such elements shall be defined in 35 U.S.C. § 112(f).

Claims (20)

난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템의 인클로저(enclosure) 내 환경을 모니터링하도록 구성된 모니터링 시스템으로서,
상기 인클로저 내 환경 매개변수 값을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성된 센서; 및
제어기를 포함하고, 상기 제어기는:
상기 센서로부터 상기 데이터를 수신하고;
상기 데이터를 기반으로 상기 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하고;
상기 열 이벤트의 상기 발생의 판정에 응답하여 상기 HVAC&R 시스템의 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하는, 모니터링 시스템.
A monitoring system configured to monitor the environment within an enclosure of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system, comprising:
a sensor configured to acquire data representative of environmental parameter values within the enclosure; and
A controller comprising:
receive the data from the sensor;
determine occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data;
and instructing circuit breakers of the HVAC&R system to transition to a fault configuration in response to determining the occurrence of the thermal event.
청구항 1에 있어서, 상기 데이터는 상기 인클로저 내 일산화탄소의 농도를 포함하는, 모니터링 시스템.The monitoring system of claim 1 , wherein the data includes the concentration of carbon monoxide within the enclosure. 청구항 1에 있어서, 상기 데이터는 상기 인클로저 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 농도를 포함하는, 모니터링 시스템.2. The monitoring system of claim 1, wherein the data includes the concentration of particulate matter suspended in the air within the enclosure. 청구항 1에 있어서, 상기 회로 차단기를 포함하고, 상기 회로 차단기는 상기 회로 차단기를 통해 상기 HVAC&R 시스템의 전기 구성요소로 보내지는 전류의 크기를 모니터링하도록 구성되고, 상기 회로 차단기는 임계값을 초과하는 상기 전류의 크기에 응답하여 상기 전기 구성요소로의 전류 흐름을 중단하는 개방 회로 구성으로 전환하도록 구성되는, 모니터링 시스템.2. The method of claim 1, comprising: said circuit breaker, said circuit breaker being configured to monitor a magnitude of current sent through said circuit breaker to an electrical component of said HVAC&R system, said circuit breaker said circuit breaker exceeding a threshold; A monitoring system configured to switch to an open circuit configuration to stop current flow to the electrical component in response to a magnitude of current. 청구항 4에 있어서, 상기 개방 회로 구성에서, 상기 회로 차단기는 전원 공급장치로부터 상기 제어기로 전류를 보내도록 구성되는, 모니터링 시스템. 5. The monitoring system of claim 4, wherein in the open circuit configuration, the circuit breaker is configured to direct current from a power supply to the controller. 청구항 5에 있어서, 상기 고장 구성에서, 상기 회로 차단기는 상기 전원 공급장치로부터 상기 제어기로의 전류 흐름을 중단하고 상기 전기 구성요소로의 전류 흐름을 중단하도록 구성되는, 모니터링 시스템. 6. The monitoring system of claim 5, wherein in the fault configuration, the circuit breaker is configured to interrupt current flow from the power supply to the controller and to interrupt current flow to the electrical component. 청구항 6에 있어서, 상기 제어기로의 상기 전류 흐름의 중단에 응답하여 상기 열 이벤트의 상기 발생을 나타내는 시각적 표시를 제공하도록 구성된 표시기를 포함하는, 모니터링 시스템. 7. The monitoring system of claim 6, comprising an indicator configured to provide a visual indication of the occurrence of the thermal event in response to cessation of the current flow to the controller. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는 상기 센서로부터의 상기 데이터가 상기 환경 매개변수 값이 임계값을 초과함을 나타낸다는 판정에 응답하여 상기 열 이벤트의 상기 발생을 판정하도록 구성되는, 모니터링 시스템.The monitoring system of claim 1, wherein the controller is configured to determine the occurrence of the thermal event in response to determining that the data from the sensor indicates that the environmental parameter value exceeds a threshold. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는 상기 센서로부터의 상기 데이터가 미리 결정된 시간 간격 동안 상기 환경 매개변수 값이 임계값을 초과함을 나타낸다는 판정에 응답하여 상기 열 이벤트의 상기 발생을 판정하도록 구성되는, 모니터링 시스템. The method of claim 1 , wherein the controller is configured to determine the occurrence of the thermal event in response to determining that the data from the sensor indicates that the environmental parameter value exceeds a threshold during a predetermined time interval. Monitoring system. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는 상기 열 이벤트의 상기 발생의 판정에 응답하여 전자 장치로 경고 메시지를 전송하도록 구성되는, 모니터링 시스템. The monitoring system of claim 1 , wherein the controller is configured to transmit a warning message to an electronic device in response to determining the occurrence of the thermal event. 청구항 1에 있어서, 상기 센서는,
하우징; 및
상기 하우징에 결합된 자석을 포함하며, 상기 자석은 상기 센서를 상기 인클로저에 탈착식으로 장착할 수 있도록 구성되는, 모니터링 시스템.
The method of claim 1, wherein the sensor,
housing; and
A monitoring system comprising a magnet coupled to the housing, wherein the magnet is configured to removably mount the sensor to the enclosure.
방법으로서,
하나 이상의 센서를 통해, 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템의 인클로저 내 환경 매개변수 값을 나타내는 데이터를 획득하는 단계;
제어기를 통해, 상기 데이터를 기반으로 상기 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하는 단계; 그리고
상기 제어기를 통해, 상기 열 이벤트의 상기 발생의 판정에 응답하여 상기 HVAC&R 시스템의 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하는 단계를 포함하는, 방법.
As a method,
Obtaining, through one or more sensors, data representative of environmental parameter values within an enclosure of a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system;
determining, via a controller, occurrence of a thermal event in the enclosure based on the data; and
Instructing, via the controller, a circuit breaker in the HVAC&R system to transition to a fault configuration in response to determining the occurrence of the thermal event.
청구항 12에 있어서, 상기 열 이벤트의 상기 발생을 판정하는 단계는, 상기 제어기를 통해, 특정 시점에서 임계값을 초과하는 상기 환경 매개변수 값을 기반으로 또는 미리 결정된 시간 간격 동안 상기 임계값을 초과하는 상기 환경 매개변수 값을 기반으로 상기 열 이벤트의 상기 발생을 판정하는 단계를 포함하는, 방법. 13. The method of claim 12, wherein determining the occurrence of the thermal event comprises, via the controller, based on the environmental parameter value exceeding a threshold at a specific point in time or exceeding the threshold during a predetermined time interval. Determining the occurrence of the thermal event based on the environmental parameter value. 청구항 12에 있어서, 상기 회로 차단기에 상기 고장 구성으로 전환하도록 지시하는 단계는, 상기 제어기를 통해, 상기 회로 차단기가 전원 공급장치로부터 상기 인클로저 내 배치된 전기 구성요소로의 전류 흐름을 중단하게 하는 단계를 포함하는, 방법. 13. The method of claim 12, wherein instructing the circuit breaker to switch to the fault configuration comprises: causing the circuit breaker, through the controller, to interrupt the flow of current from a power supply to an electrical component disposed within the enclosure. Method, including. 청구항 12에 있어서, 상기 데이터를 획득하는 단계는, 하나 이상의 상기 센서를 통해, 상기 인클로저 내 일산화탄소의 제1 농도, 상기 인클로저 내 공기 중에 부유하는 미립자 물질의 제2 농도, 또는 둘 모두를 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.13. The method of claim 12, wherein obtaining data comprises monitoring, via one or more of the sensors, a first concentration of carbon monoxide in the enclosure, a second concentration of particulate matter suspended in the air in the enclosure, or both. Method, including. 난방, 환기, 공조 및/또는 냉방(HVAC&R) 시스템으로서,
전원 공급장치로부터 상기 HVAC&R 시스템의 인클로저 내 배치된 전기 구성요소로 전류를 보내도록 구성된 회로 차단기;
상기 인클로저 내 환경 매개변수를 나타내는 데이터를 획득하도록 구성된 센서; 및
제어기를 포함하고, 상기 제어기는:
상기 센서로부터 상기 데이터를 수신하고;
상기 데이터를 기반으로 상기 인클로저 내 열 이벤트의 발생을 판정하고;
상기 열 이벤트의 상기 발생의 판정에 응답하여 상기 전기 구성요소로의 상기 전류의 흐름을 중단하기 위해 상기 회로 차단기에 고장 구성으로 전환하도록 지시하도록 구성된, HVAC&R 시스템.
As a heating, ventilation, air conditioning and/or air conditioning (HVAC&R) system,
a circuit breaker configured to direct current from a power supply to electrical components disposed within an enclosure of the HVAC&R system;
a sensor configured to acquire data representative of environmental parameters within the enclosure; and
A controller comprising:
receive the data from the sensor;
determine occurrence of a thermal event within the enclosure based on the data;
An HVAC&R system configured to instruct the circuit breaker to switch to a fault configuration to interrupt the flow of current to the electrical component in response to determining the occurrence of the thermal event.
청구항 16에 있어서, 상기 회로 차단기는 임계값을 초과하는 상기 전류의 크기에 응답하여 상기 전기 구성요소로의 상기 전류의 상기 흐름을 중단하기 위해 개방 회로 구성으로 전환하도록 구성되는, HVAC&R 시스템.17. The HVAC&R system of claim 16, wherein the circuit breaker is configured to transition to an open circuit configuration to interrupt the flow of the current to the electrical component in response to a magnitude of the current exceeding a threshold. 청구항 17에 있어서, 상기 회로 차단기는 상기 개방 회로 구성에서 상기 전원 공급장치로부터 상기 제어기로 추가 전류를 보내고, 고장 구성에서 상기 전원 공급장치로부터 상기 제어기로의 상기 추가 전류의 흐름을 차단하도록 구성되는, HVAC&R 시스템. 18. The circuit breaker of claim 17, wherein the circuit breaker is configured to direct additional current from the power supply to the controller in an open circuit configuration and to block flow of the additional current from the power supply to the controller in a faulted configuration. HVAC&R systems. 청구항 18에 있어서, 상기 제어기로의 상기 추가 전류의 상기 흐름의 중단에 응답하여 상기 열 이벤트의 상기 발생을 나타내는 시각적 표시를 제공하도록 구성된 표시기를 포함하는, HVAC&R 시스템.19. The HVAC&R system of claim 18, comprising an indicator configured to provide a visual indication indicating the occurrence of the thermal event in response to cessation of the flow of the additional current to the controller. 청구항 16에 있어서, 상기 인클로저 내 상기 환경 매개변수를 나타내는 추가 데이터를 획득하도록 구성된 추가 센서를 포함하고, 상기 제어기는:
상기 환경 매개변수의 값이 임계값을 초과함을 나타내는 상기 센서로부터의 상기 데이터; 및
상기 환경 매개변수의 상기 값이 상기 임계값을 초과함을 나타내는 상기 추가 센서로부터의 상기 추가 데이터에 응답하여 상기 열 이벤트의 상기 발생을 판정하도록 구성되는, HVAC&R 시스템.
17. The method of claim 16, comprising an additional sensor configured to obtain additional data indicative of the environmental parameter within the enclosure, wherein the controller:
the data from the sensor indicating that the value of the environmental parameter exceeds a threshold; and
and determine the occurrence of the thermal event in response to the additional data from the additional sensor indicating that the value of the environmental parameter exceeds the threshold.
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