WO2024028946A1 - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
A refrigeration cycle device according to one embodiment comprises: a shutoff valve that is disposed in piping for connecting an indoor unit and an outdoor unit and circulating a refrigerant, and opens/closes by means of power from an alternating-current power source; a backup power source capable of alternatively supplying power for driving the shutoff valve during a power interruption of the alternating-current power source; an open/close switch disposed in a power supply path from the backup power source to the shutoff valve; a control circuit that controls the shutoff valve and the open/close switch; and a power interruption detection unit that detects a power interruption of the alternating-current power source. After closing the open/close switch when a power interruption is detected to close the shutoff valve, the control circuit opens the open/close switch.
Description
本発明の実施形態は、空気調和装置などに使用される冷凍サイクル装置に関する。
Embodiments of the present invention relate to refrigeration cycle devices used in air conditioners and the like.
近年、空気調和装置の冷媒として、温暖化係数（ＧＷＰ: Global Warming Potential）が低い、いわゆる低ＧＷＰ冷媒の使用が進んでいる。しかしながら、一般的に低ＧＷＰ冷媒は、微燃性を含む可燃性冷媒となることが多い。このため、冷媒の漏洩時に安全性を確保する必要がある。このような可燃性冷媒、例えばＲ３２のようなＡ２Ｌ冷媒を使用する冷凍サイクル装置については、ＩＥＣ６０３３５において安全を図る目的で、冷媒の漏洩を検知する機器を設置する場合には、冷媒の漏洩を止めるための遮断弁又は換気扇を備える必要がある。更に、漏洩箇所の冷凍サイクル経路の上流にある遮断弁の設置については、停電中に冷媒の漏洩が発生してもその漏洩量を最小限とするために、遮断弁を閉じることが要求されている。このような安全装置においては、停電発生時には冷媒の漏洩が検知できないため、例えば特許文献１，２には、冷凍サイクル装置に予備電源としてバックアップ電源を備え、停電発生時には、このバックアップ電源によって遮断弁を閉じることが記載されている。
In recent years, so-called low-GWP refrigerants, which have a low Global Warming Potential (GWP), have been increasingly used as refrigerants for air conditioners. However, in general, low GWP refrigerants are often flammable refrigerants that are slightly flammable. Therefore, it is necessary to ensure safety in the event of refrigerant leakage. For refrigeration cycle equipment that uses such flammable refrigerants, for example A2L refrigerants such as R32, IEC60335 states that for safety purposes, if a device to detect refrigerant leakage is installed, the refrigerant leakage must be stopped. It is necessary to provide a shutoff valve or ventilation fan for this purpose. Furthermore, regarding the installation of a shutoff valve upstream of the refrigeration cycle route from the leak point, it is required that the shutoff valve be closed in order to minimize the amount of refrigerant leakage that occurs during a power outage. There is. In such a safety device, leakage of refrigerant cannot be detected when a power outage occurs. Therefore, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose that a refrigeration cycle device is equipped with a backup power source as a backup power source, and when a power outage occurs, this backup power source is used to close the shutoff valve. It is stated that the .
バッテリ等のバックアップ電源は、無尽蔵に電力を供給できるわけではなく、実際に冷媒が漏洩した時に遮断弁を閉じるために、普段は極力電力を消費しない状態にしておく必要がある。
そこで、バックアップ電源の消耗を抑制できる冷凍サイクル装置を提供する。 A backup power source such as a battery cannot supply power inexhaustibly, and in order to close the shutoff valve when refrigerant actually leaks, it is necessary to keep it in a state where it consumes as little power as possible.
Therefore, a refrigeration cycle device that can suppress consumption of a backup power source is provided.
そこで、バックアップ電源の消耗を抑制できる冷凍サイクル装置を提供する。 A backup power source such as a battery cannot supply power inexhaustibly, and in order to close the shutoff valve when refrigerant actually leaks, it is necessary to keep it in a state where it consumes as little power as possible.
Therefore, a refrigeration cycle device that can suppress consumption of a backup power source is provided.
実施形態の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルを構成する室内機と室外機との間を接続して冷媒を流通させる配管に配置され、交流電源の電力によって開閉される遮断弁と、
前記交流電源の停電発生時に代替して前記遮断弁を駆動するための電力を供給可能なバックアップ電源と、
このバックアップ電源から前記遮断弁への給電経路に配置される開閉スイッチと、
前記遮断弁及び前記開閉スイッチを制御する制御回路と、
前記交流電源の停電を検知する停電検知部と、を備え、
前記制御回路は、前記停電が検知されると前記開閉スイッチを閉じて前記遮断弁を閉じ、その後、前記開閉スイッチを開く。 The refrigeration cycle device of the embodiment includes a cutoff valve that is arranged in a pipe that connects an indoor unit and an outdoor unit that constitute a refrigeration cycle and circulates a refrigerant, and that is opened and closed by the power of an AC power supply.
a backup power source capable of supplying power to drive the cutoff valve in place of the alternating current power supply in the event of a power outage;
an on/off switch disposed in a power supply path from the backup power source to the shutoff valve;
a control circuit that controls the shutoff valve and the open/close switch;
A power outage detection unit that detects a power outage of the AC power supply,
The control circuit closes the on-off switch to close the cutoff valve when the power outage is detected, and then opens the on-off switch.
前記交流電源の停電発生時に代替して前記遮断弁を駆動するための電力を供給可能なバックアップ電源と、
このバックアップ電源から前記遮断弁への給電経路に配置される開閉スイッチと、
前記遮断弁及び前記開閉スイッチを制御する制御回路と、
前記交流電源の停電を検知する停電検知部と、を備え、
前記制御回路は、前記停電が検知されると前記開閉スイッチを閉じて前記遮断弁を閉じ、その後、前記開閉スイッチを開く。 The refrigeration cycle device of the embodiment includes a cutoff valve that is arranged in a pipe that connects an indoor unit and an outdoor unit that constitute a refrigeration cycle and circulates a refrigerant, and that is opened and closed by the power of an AC power supply.
a backup power source capable of supplying power to drive the cutoff valve in place of the alternating current power supply in the event of a power outage;
an on/off switch disposed in a power supply path from the backup power source to the shutoff valve;
a control circuit that controls the shutoff valve and the open/close switch;
A power outage detection unit that detects a power outage of the AC power supply,
The control circuit closes the on-off switch to close the cutoff valve when the power outage is detected, and then opens the on-off switch.
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置は、例えば、屋内に設置される室内機１，屋外に設置する室外機２，これらを接続する冷媒配管１０、１１からなる空気調和装置である。この空気調和装置は、さらに、冷媒配管１０、１１の途中に介在する遮断弁装置３及び冷媒検知警報器４を備えている。室内機１は、室内制御回路５，ファン６，熱交換器７及び流量調整弁でもある膨張弁８を有しており、室内制御回路５は、室内熱交換器に通風するファン６及び冷媒の流通を切り替える膨張弁８を制御する。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle device of this embodiment is, for example, an air conditioner consisting of an indoor unit 1 installed indoors, anoutdoor unit 2 installed outdoors, and refrigerant pipes 10 and 11 connecting these. be. This air conditioner further includes a shutoff valve device 3 and a refrigerant detection alarm 4 interposed between the refrigerant pipes 10 and 11. The indoor unit 1 includes an indoor control circuit 5, a fan 6, a heat exchanger 7, and an expansion valve 8 which is also a flow rate adjustment valve. Controls the expansion valve 8 that switches the flow.
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置は、例えば、屋内に設置される室内機１，屋外に設置する室外機２，これらを接続する冷媒配管１０、１１からなる空気調和装置である。この空気調和装置は、さらに、冷媒配管１０、１１の途中に介在する遮断弁装置３及び冷媒検知警報器４を備えている。室内機１は、室内制御回路５，ファン６，熱交換器７及び流量調整弁でもある膨張弁８を有しており、室内制御回路５は、室内熱交換器に通風するファン６及び冷媒の流通を切り替える膨張弁８を制御する。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle device of this embodiment is, for example, an air conditioner consisting of an indoor unit 1 installed indoors, an
室内機１には、商用の単相又は三相の交流電源１８が接続されており、これを電源として、室内制御回路５、ファン６，膨張弁８が動作する。また、室内制御回路５は、通信ライン９を介して屋外の室外機２の図示しない室外制御回路と通信を行う。遮断弁装置３は、詳細を後述するが、その内部に室内機１を冷凍サイクル経路から切り離すための遮断弁１２，１３を備えている。遮断弁装置３は室内機１内に組み込むことも可能であるが、組み込んだ場合、室内機１が大型化してしまう。このため、遮断弁装置３を別体の箱体に構成して、室内機１近傍の天井裏や床下に設置することが望ましい。
A commercial single-phase or three-phase AC power source 18 is connected to the indoor unit 1, and the indoor control circuit 5, fan 6, and expansion valve 8 operate using this as a power source. In addition, the indoor control circuit 5 communicates with an outdoor control circuit (not shown) of the outdoor unit 2 via the communication line 9 . Although the details will be described later, the cutoff valve device 3 includes cutoff valves 12 and 13 for separating the indoor unit 1 from the refrigeration cycle path. Although it is possible to incorporate the shutoff valve device 3 into the indoor unit 1, if it is incorporated, the indoor unit 1 will become larger. For this reason, it is desirable that the shutoff valve device 3 be configured as a separate box and installed in the ceiling or under the floor near the indoor unit 1.
室内機１の熱交換器７は、液側の配管１０及びガス側の配管１１を介して室外機２に接続されており、この配管中を冷媒が流通することで冷凍サイクルが形成される。室内機１の膨張弁８は、液側となる配管１０側に配置され、全閉から全開までの開度が調整可能な、例えばパルスモータバルブ（ＰＭＶ）が使用される。この膨張弁８の開度は、室内制御回路５により制御され、室内機１に流れる冷媒の圧力や流量を調整する。また、室内機１と室外機２との間の配管１０及び１１には、遮断弁装置３が介在している。ここでは、遮断弁装置３は、天井裏等に設置される箱体である。室内機１の冷房運転時には、室内機１からは配管１０により、例えばＲ３２の液冷媒が室外機２から室内機１に送出され、熱交換器７で室内空気と熱交換、つまり蒸発してガス化した冷媒が、配管１１を通って室外機２に戻る。一方、室内機１の暖房運転時には、室外機２内の圧縮機で圧縮されて高圧となったガス冷媒が配管１１を通って室内機１に流れ込み、熱交換器７で室内空気と熱交換、つまり凝縮して液化した低圧の冷媒が配管１１を通って室外機２に戻る。
The heat exchanger 7 of the indoor unit 1 is connected to the outdoor unit 2 via a liquid-side pipe 10 and a gas-side pipe 11, and a refrigeration cycle is formed by the refrigerant flowing through these pipes. The expansion valve 8 of the indoor unit 1 is arranged on the piping 10 side, which is the liquid side, and uses, for example, a pulse motor valve (PMV) whose opening degree can be adjusted from fully closed to fully open. The opening degree of this expansion valve 8 is controlled by the indoor control circuit 5, and adjusts the pressure and flow rate of the refrigerant flowing into the indoor unit 1. Further, a shutoff valve device 3 is interposed in the pipes 10 and 11 between the indoor unit 1 and the outdoor unit 2. Here, the shutoff valve device 3 is a box installed in the attic or the like. During cooling operation of the indoor unit 1, a liquid refrigerant of, for example, R32 is sent from the indoor unit 1 to the indoor unit 1 from the outdoor unit 2 through the piping 10, and exchanges heat with the indoor air in the heat exchanger 7, that is, evaporates and becomes gas. The converted refrigerant returns to the outdoor unit 2 through the pipe 11. On the other hand, during the heating operation of the indoor unit 1, the gas refrigerant compressed by the compressor in the outdoor unit 2 to become high pressure flows into the indoor unit 1 through the pipe 11, and exchanges heat with indoor air in the heat exchanger 7. That is, the condensed and liquefied low-pressure refrigerant returns to the outdoor unit 2 through the pipe 11.
本実施形態における空気調和装置では、運転中のすべての室内機が同じ運転モードで運転する。すなわち、運転中のすべての室内機が冷房運転モード、又は暖房モードの何れか一方しか選択できない。これに対し、複数の室内機１が１台の室外機２の冷媒配管に並列に接続されるいわゆるマルチタイプで、且つ、各室内機１の暖房と冷房との組み合わせを自由に選択できる冷暖同時マルチエアコンも存在する。このような冷暖同時マルチエアコンに適用する場合は、室内機１と室外機３が３本の配管によって接続されるため、遮断弁１２，１３に加えて３本目の配管途中にも遮断弁を設ける必要がある。
In the air conditioner in this embodiment, all indoor units in operation operate in the same operation mode. That is, all the indoor units in operation can only select either the cooling mode or the heating mode. In contrast, the so-called multi-type, in which multiple indoor units 1 are connected in parallel to the refrigerant piping of one outdoor unit 2, is a simultaneous heating and cooling system in which the combination of heating and cooling for each indoor unit 1 can be freely selected. Multi air conditioners also exist. When applied to such a simultaneous cooling/heating multi-air conditioner, the indoor unit 1 and outdoor unit 3 are connected by three pipes, so in addition to the cutoff valves 12 and 13, a cutoff valve is also provided in the middle of the third pipe. There is a need.
遮断弁装置３は、配管１０及び１１にそれぞれ介在する遮断弁１２及び１３，開閉表示ランプ１４，これらを制御する制御回路１５及びバックアップ電源１６を備えている。遮断弁装置３の制御回路１５は、通信バス１７を介して室内機１の室内制御回路５に接続されており、両者間で通信が行われる。バックアップ電源１６は、例えばニッケル水素電池のような二次電池等で構成されている。バックアップ電源１６は、常には遮断弁装置３に接続されている交流電源１８より充電が行われており、交流電源１８に停電が発生した際に遮断弁装置３を動作させるために使用される。開閉表示ランプ１４は、遮断弁１２及び１３の開閉状態に応じて点消灯状態が制御される。
The shutoff valve device 3 includes shutoff valves 12 and 13 interposed in the pipes 10 and 11, respectively, an open/close indicator lamp 14, a control circuit 15 for controlling these, and a backup power source 16. The control circuit 15 of the shutoff valve device 3 is connected to the indoor control circuit 5 of the indoor unit 1 via a communication bus 17, and communication is performed between the two. The backup power source 16 is composed of, for example, a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery. The backup power supply 16 is normally charged by the AC power supply 18 connected to the cutoff valve device 3, and is used to operate the cutoff valve device 3 when a power outage occurs in the AC power supply 18. The on/off state of the open/close indicator lamp 14 is controlled according to the open/closed states of the cutoff valves 12 and 13.
遮断弁１２及び１３は、モータ駆動により弁の開閉を制御する電子制御弁、例えば全閉可能なパルスモータバルブである。なお、膨張弁８も同様の電子制御弁を使用することができる。
The shutoff valves 12 and 13 are electronically controlled valves that control opening and closing of the valves by motor drive, for example, pulse motor valves that can be fully closed. Note that a similar electronic control valve can be used for the expansion valve 8 as well.
冷媒漏洩検知部に相当する冷媒検知警報器４は、室内機１からの冷媒の漏洩を検出する冷媒検知機能と、漏洩を検知した場合に警報を発する報知機能との２つの機能を備えている。更に、冷媒検知警報器４は、空気中の所定濃度の冷媒を検知するガスセンサ１９，警報ランプ２０，警報ブザー２１，検知状態解除スイッチ２２及び室内機１と通信を行うための図示しない制御回路を備えている。図１では、冷媒検知警報器４の通信経路を、遮断弁装置３の制御回路１５と室内機１の室内制御回路５との間の通信バス１７に直接に接続した例を示している。これに替えて、冷媒検知警報器４と室内機１の室内制御回路５を別の通信経路で直接接続し、冷媒検知警報器４からの出力内容を、当該通信経路を介して受信し、その後、室内機１の室内制御回路５から通信バス１７を介して、遮断弁装置３の制御回路１５に提供するようにしても良い。遮断弁装置３の制御回路１５は、冷媒検知警報器４から冷媒漏洩の出力を受けると、後述する図３に示す弁駆動回路２４を動作させて遮断弁１２，１３を全閉する。これにより、冷凍サイクル内に封入されている冷媒が、漏洩した室内機１にそれ以上流れ込むのを防止し、冷媒の漏洩量を削減する。
The refrigerant detection alarm 4, which corresponds to the refrigerant leakage detection section, has two functions: a refrigerant detection function that detects refrigerant leakage from the indoor unit 1, and a notification function that issues an alarm when leakage is detected. . Furthermore, the refrigerant detection alarm 4 includes a gas sensor 19 for detecting a predetermined concentration of refrigerant in the air, an alarm lamp 20, an alarm buzzer 21, a detection state release switch 22, and a control circuit (not shown) for communicating with the indoor unit 1. We are prepared. FIG. 1 shows an example in which the communication path of the refrigerant detection alarm device 4 is directly connected to the communication bus 17 between the control circuit 15 of the cutoff valve device 3 and the indoor control circuit 5 of the indoor unit 1. Instead, the refrigerant detection alarm device 4 and the indoor control circuit 5 of the indoor unit 1 are directly connected via another communication path, and the output content from the refrigerant detection alarm device 4 is received via the communication path, and then , may be provided from the indoor control circuit 5 of the indoor unit 1 to the control circuit 15 of the shutoff valve device 3 via the communication bus 17. When the control circuit 15 of the cutoff valve device 3 receives an output of refrigerant leakage from the refrigerant detection alarm 4, it operates a valve drive circuit 24 shown in FIG. 3, which will be described later, to fully close the cutoff valves 12 and 13. This prevents the refrigerant sealed in the refrigeration cycle from flowing any further into the leaked indoor unit 1, reducing the amount of refrigerant leakage.
ガスセンサ１９は、配管１０、１１又は室内機１から冷媒が漏出した際に、その冷媒ガスを検知すると漏洩検知信号を出力する。これにより、警報ランプ２０を点灯させると共に、警報ブザー２１を鳴動させる。更に、通信バス１７を経由して、漏洩検知信号を室内機１の室内制御回路５及び遮断弁装置３の制御回路１５に出力する。尚、通信バス１７は低電圧の直流電源ラインも兼ねており、冷媒検知警報器４は、室内機１より通信バス１７を介して動作用の電源供給を受けている。冷媒検知警報器４は、一般に室内機１が設置された被空調室内に設置される。尚、冷媒検知警報器４は小形であるから、冷媒検知警報器４を室内機１の内部に組み込んでも良い。
When the refrigerant leaks from the pipes 10 and 11 or the indoor unit 1, the gas sensor 19 outputs a leakage detection signal when it detects the refrigerant gas. This causes the alarm lamp 20 to light up and the alarm buzzer 21 to sound. Furthermore, a leakage detection signal is output to the indoor control circuit 5 of the indoor unit 1 and the control circuit 15 of the cutoff valve device 3 via the communication bus 17 . Note that the communication bus 17 also serves as a low-voltage DC power line, and the refrigerant detection alarm device 4 receives power supply for operation from the indoor unit 1 via the communication bus 17. The refrigerant detection alarm 4 is generally installed in an air-conditioned room in which the indoor unit 1 is installed. Note that since the refrigerant detection alarm device 4 is small, the refrigerant detection alarm device 4 may be incorporated inside the indoor unit 1.
冷媒検知警報器４は、一旦、ガスを検知すると、ガスの濃度が低下しても警報ランプ２０の点灯、警報ブザー２１の鳴動及び漏洩検知信号を送出し続ける。この状態をリセットして初期状態に戻すために、検知状態解除スイッチ２２が設けられている。使用者や修理点検者が検知状態解除スイッチ２２を操作すると、警報ランプ２０が消灯し、警報ブザー２１の鳴動及び漏洩検知信号の送出が止まり、再び冷媒漏洩の検出動作が開始する。
Once the refrigerant detection alarm device 4 detects gas, it continues to light the alarm lamp 20, sound the alarm buzzer 21, and send out the leakage detection signal even if the concentration of the gas decreases. In order to reset this state and return it to the initial state, a detection state release switch 22 is provided. When the user or repair/inspector operates the detection state cancellation switch 22, the alarm lamp 20 goes out, the alarm buzzer 21 stops sounding and the leakage detection signal is stopped, and the refrigerant leakage detection operation starts again.
図２は、遮断弁装置３の詳細な構成を示す機能ブロック図である。制御部に相当する制御回路１５は、例えばＭＣＵ（Micro Control Unit）とその周辺回路とで構成されている。電源回路２３は、１００Ｖ又は２００Ｖの単相交流である商用電源１８を電源としたＡＣ－ＤＣコンバータであり、入力される交流電源１８より例えば１２Ｖの直流電源を生成して、弁駆動回路２４及び充電回路２５等に供給する。電源回路２３は、更に図示しない３端子レギュレータを備え、これによって、１２Ｖの直流電源を降圧して生成した５Ｖの直流出力を制御回路１５に供給する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the detailed configuration of the shutoff valve device 3. The control circuit 15 corresponding to the control section is composed of, for example, an MCU (Micro Control Unit) and its peripheral circuits. The power supply circuit 23 is an AC-DC converter powered by a commercial power supply 18 that is a single-phase alternating current of 100V or 200V, and generates, for example, a 12V DC power from the input AC power supply 18 to power the valve drive circuit 24 and It is supplied to the charging circuit 25 and the like. The power supply circuit 23 further includes a three-terminal regulator (not shown), which supplies the control circuit 15 with a 5V DC output generated by stepping down the 12V DC power supply.
弁駆動回路２４は、制御回路１５からの制御信号に応じて、遮断弁１２及び１３を開閉駆動するための駆動信号、すなわち弁を開閉するためにモータ駆動信号を出力する。充電回路２５は、バックアップ電源１６の電池電圧を検出し、その電圧が、充電が必要な値まで低下すると起動して、電源回路２３からの１２Ｖの直流電源から適正な電流を生成してバックアップ電源１６を充電する。このように、バックアップ電源１６の電池への充電は定電流制御で実行される。バックアップ電源１６の充電が完了すると、充電回路２５は動作を終了して定電流出力を停止する。
The valve drive circuit 24 outputs a drive signal for opening and closing the cutoff valves 12 and 13, that is, a motor drive signal for opening and closing the valves, in response to a control signal from the control circuit 15. The charging circuit 25 detects the battery voltage of the backup power supply 16, and starts when the voltage drops to a value that requires charging, generates an appropriate current from the 12V DC power supply from the power supply circuit 23, and operates as a backup power supply. Charge 16. In this way, charging of the battery of the backup power source 16 is performed under constant current control. When charging of the backup power supply 16 is completed, the charging circuit 25 ends its operation and stops outputting constant current.
停電検知部に相当する停電検知回路２６は、例えばフォトカプラを有しており、その入力側は交流電源１８に接続され、出力側は制御回路１５に接続されている。交流電源１８が電源の供給を継続していれば、それに伴い制御回路１５には、停電検知回路２６からの出力信号が継続的に入力される。交流電源１８に停電が発生すると、制御回路１５には上記出力信号の入力が停止されるので、それが停電検知信号となり、制御回路１５には割込み信号として入力される。ここで、室内機１の電源１８と遮断弁装置３の電源１８は同じ商用交流電源でも良いし、別電源でも良い。それぞれに別電源を敷設した場合には、室内機１の停電と遮断弁装置３の停電が個別に発生する事態も想定される。
A power outage detection circuit 26 corresponding to a power outage detection section includes, for example, a photocoupler, and its input side is connected to the AC power supply 18 and its output side is connected to the control circuit 15. If the AC power supply 18 continues to supply power, the output signal from the power outage detection circuit 26 is continuously input to the control circuit 15 accordingly. When a power outage occurs in the AC power supply 18, input of the output signal to the control circuit 15 is stopped, so that it becomes a power outage detection signal and is input to the control circuit 15 as an interrupt signal. Here, the power source 18 of the indoor unit 1 and the power source 18 of the cutoff valve device 3 may be the same commercial AC power source, or may be separate power sources. If separate power sources are installed for each, it is possible that a power outage for the indoor unit 1 and a power outage for the shutoff valve device 3 may occur separately.
バックアップ電源１６から直流１２Ｖラインへの電源供給は、電気回路の閉閉スイッチをなす切り替えスイッチ回路２７及び電源回路２８を介して行われ、充電回路２５及び切り替えスイッチ回路２７は、制御回路１５により制御される。すなわち、弁駆動回路２４には、商用電源１８の正常時には電源回路２３を介して電力が供給され、商用電源１８の停電時には、電源回路２３を介して電力が供給されるようになっている。充電回路２５も同じ直流１２Ｖラインに接続されているが、充電回路２５は、商用電源１８が正常に動作して電源回路２３を介して直流１２Ｖラインに電力が供給されている場合に限り、且つ、バックアップ電源１６の電池電圧が低下していれば、充電回路２５からバックアップ電源１６に充電を行なう。
Power is supplied from the backup power supply 16 to the DC 12V line via a changeover switch circuit 27 and a power supply circuit 28 that serve as a closing/closing switch for the electric circuit, and the charging circuit 25 and changeover switch circuit 27 are controlled by the control circuit 15. be done. That is, power is supplied to the valve drive circuit 24 via the power supply circuit 23 when the commercial power supply 18 is normal, and power is supplied to the valve drive circuit 24 via the power supply circuit 23 when the commercial power supply 18 is out of power. The charging circuit 25 is also connected to the same 12V DC line, but the charging circuit 25 is connected only when the commercial power supply 18 is operating normally and power is being supplied to the 12V DC line via the power supply circuit 23. , if the battery voltage of the backup power source 16 has decreased, the charging circuit 25 charges the backup power source 16.
開閉スイッチに相当する切り替えスイッチ回路２７は、例えばＭＯＳＦＥＴ等で構成され、電源１８より給電が行われている期間は、開つまりＯＦＦ状態にされている。そして、電源１８に停電等が発生して遮断弁装置３への電力供給が停止すると、これを停電検出回路２６で検出して、制御回路１５により切り替えスイッチ回路２７が閉じられてＯＮ状態となり、バックアップ電源１６から電源回路２８を介して制御回路１５に対する給電が開始される。
The changeover switch circuit 27, which corresponds to an open/close switch, is composed of, for example, a MOSFET, and is kept open or in an OFF state while power is being supplied from the power supply 18. When a power outage or the like occurs in the power supply 18 and the power supply to the shutoff valve device 3 is stopped, this is detected by the power outage detection circuit 26, and the control circuit 15 closes the changeover switch circuit 27 and turns it into an ON state. Power supply to the control circuit 15 from the backup power supply 16 via the power supply circuit 28 is started.
バックアップ電源１６が満充電状態での電圧は例えば８Ｖ程度であり、電源回路２８は、それを昇圧して１２Ｖにして弁駆動回路２４に供給するとともに、電源回路２３と同様に３端子レギュレータ等によって生成した５Ｖの直流電力を制御回路１５に供給する。電源回路２３から制御回路１５に供給される５Ｖの直流は、停電時にも給電経路中に設けられるキャパシタＣにおける残留電圧によってある程度の時間保持される。このため、停電発生後の電源回路２８からの制御回路１５への給電までの間、制御回路１５は停止することなく動作を継続する。すなわち、停電前後における制御回路１５への電力供給は途切れることがない。電源回路２３及び電源回路２８から制御回路１５への給電経路を図２中に１点鎖線で示している。尚、開閉表示ランプ１４の図示は省略している。
When the backup power supply 16 is fully charged, the voltage is, for example, about 8V, and the power supply circuit 28 boosts the voltage to 12V and supplies it to the valve drive circuit 24, and similarly to the power supply circuit 23, the voltage is increased by a three-terminal regulator or the like. The generated 5V DC power is supplied to the control circuit 15. The 5V DC supplied from the power supply circuit 23 to the control circuit 15 is maintained for a certain period of time by the residual voltage in the capacitor C provided in the power supply path even in the event of a power outage. Therefore, the control circuit 15 continues to operate without stopping until power is supplied to the control circuit 15 from the power supply circuit 28 after a power outage occurs. That is, the power supply to the control circuit 15 is not interrupted before and after a power outage. A power supply path from the power supply circuit 23 and the power supply circuit 28 to the control circuit 15 is shown by a dashed line in FIG. Note that illustration of the open/close indicator lamp 14 is omitted.
バックアップ電源１６の電源供給端子とグランドとの間には、バックアップ電源１６に用いられる電池の劣化を診断するための放電回路２９が接続されている。放電回路２９は、抵抗素子とスイッチ回路との直列回路で構成され、スイッチ回路の開閉は、制御回路１５によって制御される。抵抗素子の抵抗値は、弁駆動回路２４により遮断弁１２及び１３を駆動する際の消費電流と同等になるように設定されている。尚、放電回路２９は、後述する第３実施形態で使用される。
A discharge circuit 29 for diagnosing deterioration of the battery used in the backup power source 16 is connected between the power supply terminal of the backup power source 16 and the ground. The discharge circuit 29 is composed of a series circuit of a resistance element and a switch circuit, and the opening and closing of the switch circuit is controlled by the control circuit 15. The resistance value of the resistance element is set to be equivalent to the current consumption when the valve drive circuit 24 drives the cutoff valves 12 and 13. Note that the discharge circuit 29 is used in a third embodiment described later.
ここで、図２に示す機能ブロック図は、遮断弁装置３におけるバックアップ電源１６以外の機能ブロックを実行する電気回路が、同一の基板３０に搭載されている場合を示している。また、制御回路１５が、遮断弁１２及び１３の駆動と、バックアップ電源１６の充放電とを共に制御する構成である。
Here, the functional block diagram shown in FIG. 2 shows a case where electric circuits that execute functional blocks other than the backup power supply 16 in the cutoff valve device 3 are mounted on the same board 30. Further, the control circuit 15 is configured to control both the driving of the cutoff valves 12 and 13 and the charging and discharging of the backup power source 16.
これに対して、図３に示す遮断弁装置３１の機能ブロック図は、遮断弁１２及び１３を駆動する回路部分とバックアップ電源１６の充放電を制御する回路部分とを切り分けて、それぞれの機能ブロックを形成する電気回路を、２つの基板３０Ａ，３０Ｂに分離して搭載した場合を示している。それに伴い、制御回路１５の機能も、遮断弁１２及び１３を駆動する部分と、バックアップ電源１６の充放電を制御する部分とに切り分けて、それぞれ制御回路１５Ａ，１５Ｂとして示している。制御回路１５Ａは遮断弁制御回路に相当し、制御回路１５Ｂはスイッチ制御回路に相当する。すなわち、図２の制御回路１５を、制御回路１５Ａとして遮断弁１２，１３を制御する遮断弁制御回路と、制御回路１５Ｂとして開閉スイッチ２７を制御するスイッチ制御回路とに２分している。
On the other hand, the functional block diagram of the cutoff valve device 31 shown in FIG. This shows a case where the electric circuit forming the circuit is mounted separately on two substrates 30A and 30B. Accordingly, the functions of the control circuit 15 are also divided into a part for driving the cutoff valves 12 and 13 and a part for controlling charging and discharging of the backup power source 16, which are shown as control circuits 15A and 15B, respectively. The control circuit 15A corresponds to a cutoff valve control circuit, and the control circuit 15B corresponds to a switch control circuit. That is, the control circuit 15 in FIG. 2 is divided into two parts: a control circuit 15A that controls the cutoff valves 12 and 13, and a control circuit 15B that controls the on/off switch 27.
制御回路１５Ａ，１５Ｂ間は、それぞれＭＣＵを備えて互いに通信を行ない、制御回路１５Ａが検出した停電の情報等を、制御回路１５Ｂ側に伝達する。図中、電源回路２３及び電源回路２８から制御回路１５Ａ及び１５Ｂへの給電経路を１点鎖線で示しており、この回路構成でも、停電の前後において制御回路１５Ａ及び１５Ｂへの電力供給は途切れることがない。この回路構成は、バックアップ電源１６とその周辺回路を、遮断弁装置３と別体のバックアップ電源ユニットとして構成にする場合に好適である。
The control circuits 15A and 15B are each equipped with an MCU and communicate with each other, and information such as power outage detected by the control circuit 15A is transmitted to the control circuit 15B side. In the figure, the power supply paths from the power supply circuit 23 and the power supply circuit 28 to the control circuits 15A and 15B are shown by dashed lines, and even with this circuit configuration, the power supply to the control circuits 15A and 15B will be interrupted before and after a power outage. There is no. This circuit configuration is suitable when the backup power supply 16 and its peripheral circuit are configured as a backup power supply unit separate from the cutoff valve device 3.
バックアップ電源１６側、すなわち、バックアップ電源１６及び切り替えスイッチ回路２７等を備えた基板３０Ｂを、１つの箱体でなるバックアップ電源ユニットとして遮断弁装置３と別体にする場合、遮断弁装置３は、遮断弁１２，１３、基板３０Ａのみを備えた遮断弁装置、すなわち遮断弁ユニットとなる。このように別体の構成とすれば、バックアップ電源１６が不要な場合には、上述の遮断弁ユニットのみを用いて、交流電源１８の通電時で、かつ冷媒漏洩が検知された場合に限り冷媒回路を遮断する遮断弁装置として使用でき、汎用性が増す。
When the backup power supply 16 side, that is, the board 30B equipped with the backup power supply 16 and the changeover switch circuit 27, is separated from the cutoff valve device 3 as a backup power supply unit made of one box, the cutoff valve device 3 This constitutes a shutoff valve device, that is, a shutoff valve unit, which includes only the shutoff valves 12 and 13 and the substrate 30A. With this separate configuration, if the backup power supply 16 is not required, only the above-mentioned shutoff valve unit can be used to shut off the refrigerant only when the AC power supply 18 is energized and a refrigerant leak is detected. It can be used as a shutoff valve device to cut off a circuit, increasing its versatility.
尚、遮断弁ユニットとバックアップ電源ユニットを別体とする場合には、バックアップ電源ユニットと遮断弁装置３との間で、図３中の基板Ａと基板Ｂ間の電気配線をコネクタ等で接続する。これにより図３に示すように遮断弁装置３の電源回路２３を経由して交流電源１８から電力供給を受けることができる。また、バックアップ電源ユニット側に電源回路２３と同じ電源回路を設ければ、バックアップ電源ユニットを交流電源１８に直接接続することも可能である。
In addition, when the shutoff valve unit and the backup power supply unit are separated, the electrical wiring between the board A and the board B in FIG. 3 is connected between the backup power supply unit and the shutoff valve device 3 using a connector, etc. . Thereby, as shown in FIG. 3, power can be supplied from the AC power supply 18 via the power supply circuit 23 of the cutoff valve device 3. Further, if the same power supply circuit as the power supply circuit 23 is provided on the backup power supply unit side, it is also possible to directly connect the backup power supply unit to the AC power supply 18.
また、上述した図２の構成において、２点鎖線で囲んだ部分をバックアップ電源ユニット４０として、残りの構成を遮断弁ユニットとして構成することもできる。この場合、図２に示すように、遮断弁ユニットは電源回路２３，停電検出装置２６、制御回路（ＭＣＵ）１５、弁駆動回路２４、遮断弁１２，１３で構成される。一方バックアップ電源ユニット４０は、電源回路２８、充電回路２５、切り替えスイッチ回路２７、放電回路２９、バックアップ電源１６で構成される。この場合、遮断弁ユニットとバックアップ電源ユニット４０との間には、７本の配線が必要となる。このため、配線数が、図３の基板Ａと基板Ｂとに分けて、その各々を遮断弁ユニットとバックアップ電源ユニット４０に分けて収納する場合の４本と比べて多くなる。配線数を少なくするには、図３のような基板Ａと基板Ｂとに分けた構成の方が好ましい。何れにおいても、バックアップ電源ユニット４０は、バックアップ電源１６である電池を収納した電気部品箱として構成され、これを必要に応じて箱体の遮断弁ユニットの近傍に据え付けて、コネクタなどで両者間の配線を接続して、遮断弁装置３，３１を形成する。
Furthermore, in the configuration shown in FIG. 2 described above, the portion surrounded by the two-dot chain line may be configured as the backup power supply unit 40, and the remaining configuration may be configured as a shutoff valve unit. In this case, as shown in FIG. 2, the cutoff valve unit includes a power supply circuit 23, a power failure detection device 26, a control circuit (MCU) 15, a valve drive circuit 24, and cutoff valves 12 and 13. On the other hand, the backup power supply unit 40 includes a power supply circuit 28 , a charging circuit 25 , a changeover switch circuit 27 , a discharge circuit 29 , and a backup power supply 16 . In this case, seven wires are required between the shutoff valve unit and the backup power supply unit 40. Therefore, the number of wires is increased compared to four wires in the case where the circuit board A and the circuit board B shown in FIG. In order to reduce the number of wiring lines, it is preferable to have a configuration in which the board is divided into a board A and a board B as shown in FIG. In either case, the backup power supply unit 40 is configured as an electrical parts box that stores a battery that is the backup power supply 16, and if necessary, this is installed near the shutoff valve unit of the box body, and a connector etc. is used to connect the two. The wiring is connected to form the shutoff valve devices 3 and 31.
次に、本実施形態の作用について図４を参照して説明する。図４は、停電発生時の制御を示す。各機器に交流電源１８が投入されて起動すると、制御回路１５は自身の初期化を実行する（Ｓ１）。この時、遮断弁１２及び１３は開弁されると共に、切り替えスイッチ回路２７はＯＦＦに設定される。それから、交流電源１８の停電が発生するまで待機する（Ｓ２）。ここで、遮断弁１２及び１３は、遮断弁装置３、３１の工場出荷時に開弁状態となっているが、前回の運転中に停電が発生した場合等により閉弁されていれば、上記したステップＳ１の初期化の際に、制御回路１５が電源回路２３の電力を用いて弁駆動回路２４を動作させて、遮断弁１２及び１３を全開に制御する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. 4. FIG. 4 shows control when a power outage occurs. When the AC power supply 18 is turned on and started up in each device, the control circuit 15 initializes itself (S1). At this time, the cutoff valves 12 and 13 are opened, and the changeover switch circuit 27 is set to OFF. Then, the process waits until a power outage occurs in the AC power source 18 (S2). Here, the shutoff valves 12 and 13 are in an open state when the shutoff valve devices 3 and 31 are shipped from the factory, but if they were closed due to a power outage during the previous operation, etc. At the time of initialization in step S1, the control circuit 15 operates the valve drive circuit 24 using electric power from the power supply circuit 23 to control the cutoff valves 12 and 13 to be fully open.
ステップＳ２において停電が発生すると（Ｙｅｓ）システムは停止状態に移行し（Ｓ３）、制御回路１５は、切り替えスイッチ回路２７をＯＮにする（Ｓ４）。すると、バックアップ電源１６より給電が行われて、遮断弁１２及び１３の閉弁動作が実行される（Ｓ５）。そして、閉弁動作が完了すると、切り替えスイッチ回路２７をＯＦＦにして（Ｓ６）処理を終了する。閉弁動作の完了は、弁駆動回路２４が閉弁動作を終了したことを制御回路１５に通知する方法や、遮断弁１２及び１３の両方が全開から全閉までにかかる閉弁時間を予め測定しておいて、閉弁動作の開始からその閉弁時間が経過したことで制御回路１５が独自に判断する方法がある。更には、弁駆動回路２４からの閉弁動作終了の通知の制御回路１５への到達時と、弁駆動回路２４の閉弁動作の開始から閉弁時間が経過するまでの時間経過の何れか早い方で閉弁動作の完了を判断しても良い。
When a power outage occurs in step S2 (Yes), the system transitions to a stopped state (S3), and the control circuit 15 turns on the changeover switch circuit 27 (S4). Then, power is supplied from the backup power source 16, and the shutoff valves 12 and 13 are closed (S5). When the valve closing operation is completed, the changeover switch circuit 27 is turned off (S6) and the process ends. The completion of the valve closing operation can be determined by a method in which the valve driving circuit 24 notifies the control circuit 15 that the valve closing operation has ended, or by measuring in advance the closing time it takes for both the shutoff valves 12 and 13 to fully close from fully open. There is a method in which the control circuit 15 independently determines that the valve closing time has elapsed since the start of the valve closing operation. Furthermore, the time elapses between the time when the notification of the end of the valve closing operation from the valve drive circuit 24 reaches the control circuit 15, and the time from the start of the valve closing operation of the valve drive circuit 24 until the valve closing time elapses, whichever is earlier. Alternatively, the completion of the valve closing operation may be determined.
尚、上記ステップＳ３では、室内機１の制御回路５や室外機２の制御回路に停電が発生した旨を通知してシステムを停止させる。室内機１及び室外機２が同じ交流電源１８に接続されていれば、各機器が同じように停電となるため、停電発生時に既に空気調和装置全体としてシステム停止となっているが、室内機１や室外機２が遮断弁装置３とは別の交流電源から電力供給を受けている場合は、その機器は動作可能であるため、制御回路１５が、室内機１の制御回路５や室外機２の制御回路に停電が発生した旨を通知して空気調和装置としての動作を停止させる。
In step S3, the control circuit 5 of the indoor unit 1 and the control circuit of the outdoor unit 2 are notified that a power outage has occurred, and the system is stopped. If indoor unit 1 and outdoor unit 2 are connected to the same AC power supply 18, each device will experience a power outage in the same way, so when a power outage occurs, the entire air conditioner will already have stopped, but indoor unit 1 If the indoor unit 1 or the outdoor unit 2 is receiving power from an AC power source different from the shutoff valve device 3, the device is operable. The system notifies the control circuit of the air conditioner that a power outage has occurred and stops operating the air conditioner.
尚、図４に示す処理を、図３に示す遮断弁装置３１で実行する際には、制御回路１５Ａ、１５Ｂ間で適時通信を行ないながら、ステップＳ４の処理が制御回路１５Ｂで実行され、それ以外の処理は制御回路１５Ａで実行される。
Note that when the process shown in FIG. 4 is executed by the shutoff valve device 31 shown in FIG. Processing other than that is executed by the control circuit 15A.
以上のように本実施形態によれば、空気調和装置に、室内機１と室外機２との間を接続して冷媒を流通させる配管１０，１１に配置され、交流電源１８の電力によって開閉される遮断弁１２，１３、遮断弁駆動回路２４、交流電源１８の停電発生時に代替して遮断弁駆動回路２４に電力を供給可能なバックアップ電源１６、バックアップ電源１６から遮断弁駆動回路２４への給電経路に配置される切り替えスイッチ回路２７、遮断弁１２，１３及び切り替えスイッチ回路２７を制御する制御回路１５、交流電源１８の停電を検知する停電検知回路２６を備える。制御回路１５は、停電が検知されると、常開状態の切り替えスイッチ回路２７を閉じて、遮断弁１２，１３を閉じる。それから、切り替えスイッチ回路２７を開くようにした。
As described above, according to the present embodiment, the pipes 10 and 11 are arranged in the air conditioner to connect the indoor unit 1 and the outdoor unit 2 and circulate the refrigerant, and are opened and closed by the power of the AC power supply 18. A backup power supply 16 capable of supplying power to the cutoff valve drive circuit 24 in place of the cutoff valves 12 and 13, the cutoff valve drive circuit 24, and the AC power supply 18 in the event of a power outage, and power supply from the backup power supply 16 to the cutoff valve drive circuit 24. It includes a changeover switch circuit 27 arranged in the path, a control circuit 15 that controls the cutoff valves 12 and 13 and the changeover switch circuit 27, and a power outage detection circuit 26 that detects a power outage of the AC power supply 18. When a power outage is detected, the control circuit 15 closes the normally open changeover switch circuit 27 and closes the cutoff valves 12 and 13. Then, the changeover switch circuit 27 was opened.
バックアップ電源を備えた空気調和装置において、切り替えスイッチ回路２７がなければ、バックアップ電源と電源回路とが直結された状態にある。そのため、僅かではあるが、常に電源回路や図示しない電圧検出回路等の周辺回路によりバックアップ電源の電力が消耗されてしまう。バックアップ電源の電池は、その充放電回数が劣化につながる。そこで、本実施形態の遮断弁装置３では、停電が発生し、遮断弁１２，１３を閉じた後は、切り替えスイッチ回路２７をＯＦＦにしてバックアップ電源１６と電源回路２８との間を電気的に切断する。これにより、電源回路２８から電力が供給されているＭＣＵなどからなる制御回路１５も停止し、制御回路１５からバックアップ電源１６との間の信号も発生しなくなる。このように、本実施形態によれば、バックアップ電源１６の電池の無用な消耗を極力抑制できるので、バックアップ電源１６の劣化を抑制できる。
In an air conditioner equipped with a backup power supply, if the changeover switch circuit 27 is not present, the backup power supply and the power supply circuit are directly connected. Therefore, the power of the backup power source is always consumed by peripheral circuits such as a power supply circuit and a voltage detection circuit (not shown), although it is a small amount. Batteries used as backup power sources deteriorate due to the number of times they are charged and discharged. Therefore, in the cutoff valve device 3 of this embodiment, when a power outage occurs and the cutoff valves 12 and 13 are closed, the changeover switch circuit 27 is turned OFF to electrically connect between the backup power supply 16 and the power supply circuit 28. disconnect. As a result, the control circuit 15 including an MCU and the like to which power is supplied from the power supply circuit 28 is also stopped, and no signal is generated between the control circuit 15 and the backup power supply 16. In this manner, according to the present embodiment, unnecessary consumption of the battery of the backup power source 16 can be suppressed as much as possible, so deterioration of the backup power source 16 can be suppressed.
更に、本実施形態では、図４に示すステップＳ１において、制御回路１５の初期化により切り替えスイッチ回路２７をＯＦＦに設定している。この結果、交流電源１８が正常な状態にあれば、電源回路２８や周辺回路による電力の消耗を防止し、バックアップ電源１６の劣化を遅延させて、その寿命を延ばすことができる。
Furthermore, in this embodiment, in step S1 shown in FIG. 4, the changeover switch circuit 27 is set to OFF by initializing the control circuit 15. As a result, if the AC power supply 18 is in a normal state, power consumption by the power supply circuit 28 and peripheral circuits can be prevented, deterioration of the backup power supply 16 can be delayed, and its life can be extended.
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の制御に、バックアップ電源１６の劣化診断処理を加えたものである。バックアップ電源１６は、ニッケル水素電池の単位セルを複数個直列に接続してなるもので、満充電状態での単位セルの電圧は、１．３Ｖ前後である。 (Second embodiment)
Hereinafter, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and explanations will be omitted, and different parts will be explained. The second embodiment adds deterioration diagnosis processing for thebackup power supply 16 to the control of the first embodiment. The backup power supply 16 is made up of a plurality of unit cells of nickel-metal hydride batteries connected in series, and the voltage of the unit cells in a fully charged state is around 1.3V.
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の制御に、バックアップ電源１６の劣化診断処理を加えたものである。バックアップ電源１６は、ニッケル水素電池の単位セルを複数個直列に接続してなるもので、満充電状態での単位セルの電圧は、１．３Ｖ前後である。 (Second embodiment)
Hereinafter, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and explanations will be omitted, and different parts will be explained. The second embodiment adds deterioration diagnosis processing for the
図５は、１個の単位セルについて、所定の温度下で１単位充電、１時間休止、１単位放電、１時間休止を１サイクルとして、５００サイクルまで繰り返した場合のセル電圧及び電池容量の変化の一例を示している。５００サイクルまで繰り返した場合の電池容量は８０％であり、遮断弁１２，１３を閉じるために必要な電池容量も８０％であるとする。其時のセル電圧は、１．０Ｖ強である。そこで、電圧１．０Ｖを、バックアップ電源１６の劣化判定の閾値とする。
Figure 5 shows the changes in cell voltage and battery capacity when one unit cell is cycled up to 500 times at a predetermined temperature, with one cycle of charging for one unit, resting for one hour, discharging one unit, and resting for one hour. An example is shown. It is assumed that the battery capacity when repeated up to 500 cycles is 80%, and the battery capacity required to close the cutoff valves 12 and 13 is also 80%. The cell voltage at that time was a little over 1.0V. Therefore, the voltage of 1.0V is set as the threshold value for determining the deterioration of the backup power supply 16.
次に、第２実施形態の作用について図６を参照して説明する。制御回路１５は、ステップＳ１～Ｓ４を実行し、ステップＳ４での停電発生後の切り替えスイッチＯＮ直後に、バックアップ電源１６が満充電状態か否かを判断する（Ｓ１１）。ここでは、判断、バックアップ電源１６の電圧に基づいて判断する。例えば、バックアップ電源１６が６セル構成であれば、満充電状態での電圧は、概ね１．３Ｖ×６＝７．８Ｖとなるから、例えば７．０Ｖ以上であれば満充電状態と判断する。満充電状態でなければ（ＮＯ）劣化診断には不適切な状況であるため、その時点で劣化診断を終了して（Ｓ１２）、ステップＳ５と同様に、遮断弁１２，１３の閉弁動作を実施し（Ｓ１３２）、続いて切り替えスイッチをＯＦＦにして（Ｓ６）終了（Ｓｅｎｄ）する。尚、ステップＳｅｎｄは、制御回路１５の電源そのものが切り替えスイッチをＯＦＦにより供給が停止されているため、制御としては存在しないが、説明の便宜上ステップとして表したものである。
Next, the operation of the second embodiment will be explained with reference to FIG. 6. The control circuit 15 executes steps S1 to S4, and determines whether the backup power source 16 is fully charged immediately after turning on the changeover switch after the power failure occurs in step S4 (S11). Here, the determination is made based on the voltage of the backup power supply 16. For example, if the backup power supply 16 has a 6-cell configuration, the voltage in a fully charged state is approximately 1.3V×6=7.8V, so if it is 7.0V or more, for example, it is determined to be a fully charged state. If the state is not fully charged (NO), the situation is inappropriate for deterioration diagnosis, so the deterioration diagnosis is ended at that point (S12), and the shutoff valves 12 and 13 are closed in the same way as in step S5. The process is executed (S132), and then the changeover switch is turned OFF (S6) to end (Send). Note that step Send does not exist as a control because the supply of power to the control circuit 15 itself is stopped by turning off the changeover switch, but it is expressed as a step for convenience of explanation.
一方、満充電状態であれば（Ｓ１１；ＹＥＳ）閉弁動作を実行し（Ｓ５）、閉弁動作後のバックアップ電源１６の電圧を測定する（Ｓ１３）。測定した電圧が１．０Ｖ以上であれば（Ｓ１４；ＹＥＳ）、バックアップ電源１６は劣化していないと判定し、続いて切り替えスイッチ回路２７をＯＦＦにして（Ｓ６）処理を終了（Ｓｅｎｄ）する。測定した電圧が１．０Ｖ未満であれば（ＮＯ）、バックアップ電源１６は劣化していると判定する（Ｓ１５）。すると、制御回路１５は、劣化判定のステータスをメモリに記憶させ（Ｓ１６）、続いて切り替えスイッチ回路２７をＯＦＦにして（Ｓ６）処理を終了（Ｓｅｎｄ）する。この状態に引き続いて、交流電源１８からの給電が再開されると、制御回路１５は、ステップＳ１と同様に初期化を行った後（Ｓ１７）、メモリに記憶されている劣化判定のステータスが劣化の情報であれば、バックアップ電源１６の劣化を報知するためのアラーム出力を行う。一方、メモリに劣化の情報が記憶されていなければ、正常状態にあるため、特に報知を行うことなくステップＳ２に移行する。
On the other hand, if the battery is fully charged (S11; YES), a valve closing operation is executed (S5), and the voltage of the backup power supply 16 after the valve closing operation is measured (S13). If the measured voltage is 1.0 V or more (S14; YES), it is determined that the backup power supply 16 has not deteriorated, and the changeover switch circuit 27 is then turned off (S6) to end the process (Send). If the measured voltage is less than 1.0V (NO), it is determined that the backup power supply 16 has deteriorated (S15). Then, the control circuit 15 stores the status of the deterioration determination in the memory (S16), and then turns off the changeover switch circuit 27 (S6) to end the process (Send). Following this state, when power supply from the AC power source 18 is resumed, the control circuit 15 initializes in the same manner as step S1 (S17), and then changes the status of the deterioration determination stored in the memory to "deteriorated". If the information is, an alarm is output to notify the deterioration of the backup power supply 16. On the other hand, if no deterioration information is stored in the memory, it is in a normal state and the process moves to step S2 without any particular notification.
尚、図６に示す処理を、図３に示す遮断弁装置３１で実行する際には、ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５及びＳ１３２の処理が制御回路１５Ａで実行され、それ以外の処理が制御回路１５Ｂで実行される。
Note that when the process shown in FIG. 6 is executed by the shutoff valve device 31 shown in FIG. is executed.
以上のように第２実施形態によれば、制御回路１５は、交流電源１８の停電が検知され、切り替えスイッチ回路２７を閉じて遮断弁１２及び１３を閉じる動作を行う際に、その閉弁動作と並行してバックアップ電源１６が劣化しているか否か判定する。これにより、劣化判定を効率的に行うことができる。
As described above, according to the second embodiment, when a power outage of the AC power supply 18 is detected and the changeover switch circuit 27 is closed to close the cutoff valves 12 and 13, the control circuit 15 performs the valve closing operation. In parallel, it is determined whether the backup power supply 16 has deteriorated. Thereby, deterioration determination can be performed efficiently.
（第３実施形態）
第３実施形態では、交流電源１８の停電が所定の期間に亘って検知されていない場合に、強制的に放電回路２９を利用してバックアップ電源１６の劣化診断処理を行う。この劣化診断処理は、電源１８が通電されている間に実施される。図７に示すように、前回劣化診断を行ってから一定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２１）。ここで、一定時間は、例えば１か月程度に設定する。一定時間が経過していなければ（ＮＯ）劣化診断を行わずに終了となる（Ｓ２２）。 (Third embodiment)
In the third embodiment, when a power outage of theAC power source 18 is not detected for a predetermined period of time, the discharge circuit 29 is forcibly used to perform deterioration diagnosis processing of the backup power source 16. This deterioration diagnosis process is performed while the power supply 18 is energized. As shown in FIG. 7, it is determined whether a certain period of time has passed since the previous deterioration diagnosis (S21). Here, the certain period of time is set to about one month, for example. If the certain period of time has not elapsed (NO), the process ends without performing the deterioration diagnosis (S22).
第３実施形態では、交流電源１８の停電が所定の期間に亘って検知されていない場合に、強制的に放電回路２９を利用してバックアップ電源１６の劣化診断処理を行う。この劣化診断処理は、電源１８が通電されている間に実施される。図７に示すように、前回劣化診断を行ってから一定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２１）。ここで、一定時間は、例えば１か月程度に設定する。一定時間が経過していなければ（ＮＯ）劣化診断を行わずに終了となる（Ｓ２２）。 (Third embodiment)
In the third embodiment, when a power outage of the
一定時間が経過していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４、Ｓ１１を実行してから放電回路２９のスイッチ回路をＯＮにして（Ｓ２３）、バックアップ電源１６を、遮断弁１２及び１３を閉じる場合と同等の消費電流で強制的に放電させる（Ｓ２４）。その後、放電回路２９のスイッチ回路をＯＦＦにすると（Ｓ２５）、第２実施形態と同様にステップＳ１３～Ｓ１５を実行する。続いて、ステップＳ１８で、バックアップ電源１６の電池が劣化している旨を報知し、その状態をメモリに記憶する。最後に切り替えスイッチをＯＦＦにして劣化診断処理を終了する。使用者は、ステップＳ１８におけるバックアップ電源１６の劣化報知を認識し、保守点検作業者にバックアップ電源１６の電池の交換を依頼し、保守点検作業者がバックアップ電源１６の電池を新品に交換する。
If a certain period of time has elapsed (YES), steps S4 and S11 are executed, and then the switch circuit of the discharge circuit 29 is turned on (S23), and the backup power supply 16 is turned on and the shutoff valves 12 and 13 are closed. The battery is forcibly discharged with a current consumption of (S24). Thereafter, when the switch circuit of the discharge circuit 29 is turned off (S25), steps S13 to S15 are executed as in the second embodiment. Subsequently, in step S18, it is notified that the battery of the backup power supply 16 has deteriorated, and the state is stored in the memory. Finally, the changeover switch is turned OFF to complete the deterioration diagnosis process. The user recognizes the deterioration notification of the backup power source 16 in step S18, requests the maintenance worker to replace the battery of the backup power source 16, and the maintenance worker replaces the battery of the backup power source 16 with a new one.
以上のように第３実施形態によれば、制御回路１５は、交流電源１８の停電が検知されない期間が所定の長さになると、放電回路２９によりバックアップ電源１６を放電させて劣化診断を行うので、少なくとも所定期間が経過する毎に、バックアップ電源１６の健全性を確認でき、停電発生時にバックアップ電源１６の電力不足が原因で、遮断弁１２，１３の閉弁動作ができなくなるような事態を回避できる。
As described above, according to the third embodiment, the control circuit 15 causes the discharge circuit 29 to discharge the backup power supply 16 to perform deterioration diagnosis when a period in which a power outage of the AC power supply 18 is not detected reaches a predetermined length. The health of the backup power source 16 can be checked at least every time a predetermined period of time has elapsed, thereby avoiding a situation where the shutoff valves 12 and 13 cannot be closed due to a lack of power in the backup power source 16 when a power outage occurs. can.
（その他の実施形態）
遮断弁は、モータで駆動する電子制御弁に限られず、電力を用いて開閉可能な弁であれば良い。
切り替えスイッチ回路は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、接点を駆動する機械式のリレーでも良い。
劣化診断のセル電圧閾値は、１．０Ｖに限ることなく適宜変更して良い。
劣化診断を行う間隔となる所定期間は、１か月に限らないが、劣化診断中に実行される強制放電を頻繁に実施するとそれ自体でバックアップ電源１６の電池の劣化を招くため、１ヶ月以上の長い期間であることが望ましい。
バックアップ電源は、ニッケル水素電池に限ることなく、その他、例えばリチウムイオン電池でも良い。 (Other embodiments)
The shutoff valve is not limited to an electronically controlled valve driven by a motor, but may be any valve that can be opened and closed using electric power.
The changeover switch circuit is not limited to MOSFET, and may be a mechanical relay that drives contacts.
The cell voltage threshold for deterioration diagnosis is not limited to 1.0V and may be changed as appropriate.
The predetermined period at which deterioration diagnosis is performed is not limited to one month, but is preferably one month or more, since frequent forced discharge during deterioration diagnosis will itself lead to deterioration of the battery ofbackup power supply 16. A long period of time is desirable.
The backup power source is not limited to a nickel metal hydride battery, but may also be a lithium ion battery, for example.
遮断弁は、モータで駆動する電子制御弁に限られず、電力を用いて開閉可能な弁であれば良い。
切り替えスイッチ回路は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、接点を駆動する機械式のリレーでも良い。
劣化診断のセル電圧閾値は、１．０Ｖに限ることなく適宜変更して良い。
劣化診断を行う間隔となる所定期間は、１か月に限らないが、劣化診断中に実行される強制放電を頻繁に実施するとそれ自体でバックアップ電源１６の電池の劣化を招くため、１ヶ月以上の長い期間であることが望ましい。
バックアップ電源は、ニッケル水素電池に限ることなく、その他、例えばリチウムイオン電池でも良い。 (Other embodiments)
The shutoff valve is not limited to an electronically controlled valve driven by a motor, but may be any valve that can be opened and closed using electric power.
The changeover switch circuit is not limited to MOSFET, and may be a mechanical relay that drives contacts.
The cell voltage threshold for deterioration diagnosis is not limited to 1.0V and may be changed as appropriate.
The predetermined period at which deterioration diagnosis is performed is not limited to one month, but is preferably one month or more, since frequent forced discharge during deterioration diagnosis will itself lead to deterioration of the battery of
The backup power source is not limited to a nickel metal hydride battery, but may also be a lithium ion battery, for example.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更及び個々の構成や処理の組み合わせ組み換えを行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, changes, and combinations of individual configurations and processes can be made without departing from the gist of the invention. can. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
図面中、１は室内機、２は室外機、３、３１は遮断弁装置、４は冷媒漏洩検警報器（冷媒漏洩検知部）、１０及び１１は冷媒配管、１５，１５Ａ，１５Ｂは制御回路、１６はバックアップ電源、２４は弁駆動回路、２７は切り替えスイッチ回路（開閉スイッチ）、２９は放電回路を示す。
In the drawing, 1 is an indoor unit, 2 is an outdoor unit, 3 and 31 are cutoff valve devices, 4 is a refrigerant leak detector (refrigerant leak detector), 10 and 11 are refrigerant pipes, and 15, 15A, and 15B are control circuits. , 16 is a backup power supply, 24 is a valve drive circuit, 27 is a changeover switch circuit (open/close switch), and 29 is a discharge circuit.
Claims (11)
- 冷凍サイクルを構成する室内機と室外機との間を接続して冷媒を流通させる配管に配置され、交流電源の電力によって開閉される遮断弁と、
前記交流電源の停電発生時に代替して前記遮断弁を駆動するための電力を供給可能なバックアップ電源と、
このバックアップ電源から前記遮断弁への給電経路に配置される開閉スイッチと、
前記遮断弁及び前記開閉スイッチを制御する制御回路と、
前記交流電源の停電を検知する停電検知部と、を備え、
前記制御回路は、前記停電が検知されると前記開閉スイッチを閉じて前記遮断弁を閉じ、その後、前記開閉スイッチを開く冷凍サイクル装置。 A shutoff valve that is arranged in a pipe that connects an indoor unit and an outdoor unit that make up a refrigeration cycle and circulates refrigerant, and that is opened and closed by the power of an AC power supply;
a backup power source capable of supplying power to drive the cutoff valve in place of the alternating current power supply in the event of a power outage;
an on/off switch disposed in a power supply path from the backup power source to the shutoff valve;
a control circuit that controls the shutoff valve and the open/close switch;
A power outage detection unit that detects a power outage of the AC power supply,
In the refrigeration cycle device, the control circuit closes the on-off switch to close the cutoff valve when the power outage is detected, and then opens the on-off switch. - 前記制御回路は、前記停電が検知され、前記開閉スイッチを閉じて前記遮断弁を閉じる動作を行う際に、前記バックアップ電源が劣化しているか否か判定する請求項１記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 1, wherein the control circuit determines whether or not the backup power source has deteriorated when the power outage is detected and the on/off switch is closed to close the cutoff valve.
- 前記制御回路は、前記交流電源より給電が行われている期間は、前記開閉スイッチを開いたままとする請求項１記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 1, wherein the control circuit keeps the opening/closing switch open while power is being supplied from the AC power supply.
- 前記バックアップ電源を放電させる放電回路を備え、
前記制御回路は、前記停電が検知されない期間が所定の長さになると、前記放電回路により前記バックアップ電源を放電させて、前記バックアップ電源が劣化しているか否かを判定する請求項３記載の冷凍サイクル装置。 comprising a discharge circuit that discharges the backup power supply,
The refrigeration system according to claim 3, wherein the control circuit causes the discharge circuit to discharge the backup power source when the period in which the power outage is not detected reaches a predetermined length, and determines whether or not the backup power source has deteriorated. cycle equipment. - 前記制御回路は、前記バックアップ電源が劣化していると判定すると、アラームを出力する請求項２又は４記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 2 or 4, wherein the control circuit outputs an alarm when determining that the backup power source has deteriorated.
- 前記バックアップ電源は、ニッケル水素電池である請求項１記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 1, wherein the backup power source is a nickel metal hydride battery.
- 前記室内機からの冷媒漏洩を検知する冷媒漏洩検知部を備え、
前記制御回路は、前記冷媒漏洩検知部が前記室内機からの冷媒漏洩を検知すると、前記遮断弁を閉じる請求項１記載の冷凍サイクル装置。 comprising a refrigerant leakage detection section that detects refrigerant leakage from the indoor unit,
The refrigeration cycle device according to claim 1, wherein the control circuit closes the cutoff valve when the refrigerant leak detection section detects refrigerant leak from the indoor unit. - 前記遮断弁、前記バックアップ電源、前記開閉スイッチ、前記制御回路、及び前記停電検知部を遮断弁装置として一体化し、箱体に収納した請求項１記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 1, wherein the shutoff valve, the backup power source, the on/off switch, the control circuit, and the power outage detection section are integrated as a shutoff valve device and housed in a box.
- 前記遮断弁を備えた遮断弁ユニットと、前記バックアップ電源及び前記開閉スイッチを収納するバックアップ電源ユニットとを別体にした請求項７記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 7, wherein a shutoff valve unit including the shutoff valve and a backup power supply unit housing the backup power supply and the on/off switch are separate units.
- 前記遮断弁ユニットに前記制御回路を収納した請求項９記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 9, wherein the control circuit is housed in the shutoff valve unit.
- 前記制御回路を、前記遮断弁を制御する遮断弁制御回路と前記開閉スイッチを制御するスイッチ制御回路とに２分し、
前記遮断弁制御回路を前記遮断弁ユニットに配置し、前記スイッチ制御回路を前記バックアップ電源ユニットに配置して、
前記遮断弁制御回路と前記スイッチ制御回路とは、互いに通信を行なう請求項９記載の冷凍サイクル装置。
The control circuit is divided into two, a cutoff valve control circuit that controls the cutoff valve and a switch control circuit that controls the opening/closing switch,
the shutoff valve control circuit is disposed in the shutoff valve unit, the switch control circuit is disposed in the backup power supply unit,
The refrigeration cycle device according to claim 9, wherein the cutoff valve control circuit and the switch control circuit communicate with each other.
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|---|---|---|---|
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