热泵装置的制作方法

文档序号:30079068发布日期:2022-05-18 03:58阅读:72来源:国知局
热泵装置的制作方法

1.本公开涉及一种热泵装置。


背景技术:

2.在使用制冷剂而执行冷冻循环的热泵装置中,已知,为了防备制冷剂泄漏,当检测到泄漏时将阀(断流阀)关闭(例如,参照专利文献1(国际公开号wo2018/167811))。通过将阀关闭,能够抑制进一步的制冷剂泄漏。


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
3.作为阀,存在当电源关断的非通电时维持阀的开度不变的类型,并应用于实际。在使用上述这样类型的阀的热泵装置中,若发生停电且此时检测到制冷剂泄漏,则无法将阀完全关闭。
4.本公开的目的在于,在包括非通电时维持开度的阀的热泵装置中,即使在停电时发生了制冷剂泄漏,也能将阀关闭。解决技术问题所采用的技术方案
5.(1)本公开的热泵装置是具有制冷剂回路的热泵装置,包括:阀,所述阀设置在所述制冷剂回路上,在非通电时维持开度;阀驱动电路,所述阀驱动电路使所述阀动作;阀控制部,所述阀控制部控制所述阀驱动电路;以及电源电路,所述电源电路将电源供给至所述阀驱动电路,所述电源电路包括:第一电源电路部,所述第一电源电路部从外部接受电源供给而生成直流电压;以及备用的第二电源电路部,所述第二电源电路部从外部接受电源供给而在电容中蓄电,将所述电容与所述第一电源电路部的第一输出电路并联连接。
6.在上述热泵装置中,在由于停电而导致来自外部的电源供给丢失的情况下,能够通过第二电源电路部的电容的放电将阀关闭。因此,能够在停电时将阀关闭以防备制冷剂泄漏。
7.以下(2)~(10)以及(12)~(21)是可选内容。
8.(2)在所述(1)的热泵装置的基础上,所述电容具有对将所述阀从全开设为全闭所需的电量进行积蓄的容量。
9.在该情况下,即使在阀全开的状态下发生停电,也能由此开始将阀设为全闭的状态。
10.(3)在所述(1)或(2)的热泵装置的基础上,所述制冷剂回路也可包括气体侧制冷剂配管和液体侧制冷剂配管,所述阀具有设置于所述气体侧制冷剂配管的气体侧阀以及设置于所述液体侧制冷剂配管的液体侧阀,所述电容具有对将所述阀分别从全开设为全闭所需的电量进行积蓄的容量。
11.在该情况下,即使在阀全开的状态下发生停电,也能由此开始将各个阀设为全闭的状态。
12.(4)在所述(3)的热泵装置的基础上,所述阀控制部也可使所述阀中的每一个从任意一者起依次进行关闭动作。
13.在该情况下,与多个同时进行关闭动作相比,能够抑制最大电流值,因此,也能够降低此时的电压降低。由此,即使万一电容的电量不充足,至少先进行关闭动作的阀能够全闭的可能性变高。
14.(5)在所述(1)至(4)中任一项所述的热泵装置的基础上,也可包括对制冷剂泄漏进行检测的制冷剂传感器,在所述制冷剂传感器检测到制冷剂泄漏的情况下,在所述电容被充电的状态下,所述阀控制部使所述阀驱动电路动作以关闭所述阀。
15.即使假定在检测到制冷剂泄漏后发生停电的情况下,通过充有电的电容的放电,也能够将阀关闭。
16.(6)在所述(1)至(5)中任一项所述的热泵装置的基础上,也可以所述第一电源电路部以及所述阀驱动电路装设于第一基板,所述第二电源电路部装设于与所述第一基板不同的第二基板。
17.在该情况下,容易在已有的第一基板所在的位置增设供第二电源电路部装设的第二基板。
18.(7)在所述(6)的热泵装置的基础上,在所述第一基板可设置有:停电检测电路,所述停电检测电路对输入所述第一电源电路部的电压或与所述第一输出电路绝缘且从所述第一电源电路部输出的第二输出电路的电压进行检测;以及所述阀控制部,通过所述停电检测电路检测出停电,所述阀控制部输出将所述阀关闭的指令。
19.在该情况下,能够通过停电检测而可靠地将阀关闭。
20.(8)在所述(1)至(7)中任一项所述的热泵装置的基础上,所述第二电源电路部例如包括:整流部,所述整流部将交流整流成直流;开关电源部,所述开关电源部将所述整流部的输出电压降压至规定的直流电压;充电电路部,所述充电电路部根据所述开关电源部的输出从恒电流充电进行到恒电压充电;电气双层电容,所述电气双层电容与所述充电电路部连接;升压电路部,所述升压电路部将所述电气双层电容的输出电压升压至规定的直流电压;以及二极管,所述二极管设置于所述升压电路部的输出端的正极侧电路,将从所述正极侧电路通往所述第一电源电路部的方向设为正向。
21.根据该电路结构,电气双层电容通过整流部、开关电源部以及充电电路部进行充电。当存在第一电源电路部的输出电压时,由于二极管的反向阻断,电气双层电容不会放电,并在满电状态下积蓄有电荷。若由于停电而导致第一电源电路部的输出电压丢失,则电气双层电容的输出电压经由升压电路部以及二极管被供给至阀驱动电路。
22.(9)在所述(1)至(8)中任一项的热泵装置的基础上,还可包括用于进行运转操作的遥控器,所述遥控器具有显示部,所述显示部显示与所述阀的开闭状态关联的信息。
23.在该情况下,能够在遥控器的显示部上确认阀的开闭状态。
24.(10)在所述(1)至(9)中任一项的热泵装置的基础上,还可包括主控制部,所述主控制部进行冷冻循环运转的控制,仅在所述阀控制部与所述主控制部能够进行通信的情况下,所述主控制部进行所述冷冻循环运转。
25.在该情况下,能够实现联锁功能,联锁功能是指在无法通信的情况下不进行热泵装置的运转的功能。
26.(11)从作为阀套件的观点来看,阀套件包括:阀,所述阀设置在制冷剂回路上,在非通电时维持开度;阀基板,所述阀基板包括阀驱动电路和第一电源电路部,所述阀驱动电路使所述阀动作,所述第一电源电路部从外部接受电源供给而生成直流电压,并将其供给至所述阀驱动电路;以及备用基板,所述备用基板具有第二电源电路部,所述第二电源电路部从外部接受电源供给而在电容中蓄电,将该电容与所述第一电源电路部的输出电路并联连接。
27.在上述阀套件中,在由于停电而导致来自外部的电源供给丢失的情况下,能够通过第二电源电路部的电容的放电将阀关闭。因此,能够在停电时将阀关闭以防备制冷剂泄漏。
28.(12)所述(11)的阀套件也可设置于将热源侧单元与利用侧单元彼此连接的制冷剂配管。
29.在该情况下,通过配置阀套件,能够简单地在热源侧单元与利用侧单元之间将制冷剂的泄漏阻断。
30.(13)在使用制冷剂执行冷冻循环的热泵装置中,在制冷剂回路上使用电动阀。在这样的热泵装置中,有时,当运转停止时,会进行使电动阀恢复至初始状态的控制。也可以考虑,在由于停电而导致运转停止的情况下,利用残留于电解电容器等大容量的电容器的电荷使电动阀动作。
31.有时,服务人员在为了进行热泵装置的内部检修而有意将交流电源切断的情况下,也会进行与停电的情况相同的控制。在该情况下,有时,即使将电动阀关闭,在电容器中也依旧残留有充足的电荷。在这样的状况下,例如,不建议用湿手触摸电路,此外,在金属工具不小心使电路和接地电位(gnd)之间短路的情况下,也会因火花的产生而对周边造成损害。
32.以下(14)之后的技术的目的在于提供一种热泵装置,能够使残留于内部的电容器等的蓄电器(电容)的电荷迅速放电。
33.(14)在所述(1)至(10)中任一项的热泵装置的基础上,还包括放电电路,所述放电电路使积蓄于所述电容的电荷放电。
34.在上述这样的热泵装置中,通过电荷的迅速放电,能够使与电容连接的电路的电压丧失。
35.(15)在所述(14)的热泵装置的基础上,所述放电电路还可包括放电开关,通过将所述放电开关设为闭路而使积蓄于所述电容的电荷放电。
36.在该情况下,能够抑制不必要的放电。
37.(16)在所述(15)的热泵装置的基础上,优选,所述放电开关是自动复位型的。
38.在该情况下,能够抑制意料之外的无意义的放电。
39.(17)在所述(15)的热泵装置的基础上,所述电源电路具有联锁功能,所述联锁功能是指:仅在所述放电开关处于开路状态的情况下,能够进行所述热泵装置的运转。
40.在该情况下,能够抑制放电开关闭路状态下的热泵装置的运转。
41.(18)在所述(14)的热泵装置的基础上,还可设置有检测电路,所述检测电路对所述交流电源的停电进行检测,检测到停电的所述检测电路使基于所述放电电路的放电进
行。
42.在该情况下,能够在不依赖检修作业人员的行为的情况下可靠地进行放电。
43.(19)在所述(14)至(18)中任一项的热泵装置的基础上,优选,包括通知装置,所述通知装置对基于所述放电电路进行的所述电容的放电完成进行通知。
44.在该情况下,检修作业人员能够从感觉上把握蓄电的状态。
45.(20)在所述(19)的热泵装置的基础上,通知装置在放电开始前和放电完成之时最好处于彼此不同的通知状态。在该情况下,检修作业人员能够容易地确认放电完成。
46.(21)在所述(15)、(16)或(17)的热泵装置的基础上,所述放电开关设置于在将收纳所述电源电路的机壳的一部分即罩构件拆下的情况下露出的位置。
47.在该情况下,容易发现放电开关。
附图说明
48.图1是表示热泵装置的一例的空调机的制冷剂回路的图。图2是空调机中的电气连接图。图3是更详细地示出阀套件的电路图。图4是备用基板的内部电路图。图5是表示充电电路部执行充电的情况的一例的图表。图6是表示交流电源从正常状态停电情况下的各部分的动作的时序图。图7是表示空调机是冷热同时型空调机的情况下的结构的一例的图。图8是设置有流路切换单元的空调机中的电气连接图。图9是与空调机的制冷剂回路相关的概略结构图。图10是空调机中的与控制阀相关的电气连接图。图11是更详细地示出阀套件的电路图。图12是备用基板的内部电路图。图13是表示交流电源从正常状态停电的情况(也包括通过操作将交流电源切断的情况)下的各部分的动作的时序图。图14是室外单元的立体图的一例,示出了将机壳的一部分即上部的罩构件拆下后的状态。图15是概略性地表示备用基板的外形的图。图16是详细地表示阀套件的电路图,是与第三实施方式中的图11对应的图。图17是备用基板的内部电路图,是与第三实施方式中的图12对应的图。图18是表示交流电源从正常状态停电的情况(也包括通过操作将交流电源切断的情况)下的各部分的动作的时序图。图19是表示备用基板的另一电路结构例的图。图20是表示备用基板的又一电路结构例的图。图21是表示空调机是冷热同时型空调机的情况下的结构的一例的图。图22是与图13不同的另一时序图的例子。图23是与图18不同的又一时序图的例子。图24是表示与图11不同的电源电路的例子的图。
图25是图24中的仅电源电路的内部连接图。
具体实施方式
49.(1)第一实施方式以下,对热泵装置的一实施方式进行说明。
50.热泵装置的代表性装置之一是空调机。以下,以空调机为例进行说明。
51.(1-1)制冷剂回路图1是表示热泵装置的一例的空调机1100的制冷剂回路的图。图中,作为热源侧单元的室外机1001包括压缩机1011、四通切换阀1012、储罐1013、热交换器1014、风扇1015、膨胀阀1016、液体侧阀(断流阀)1017、气体侧阀(断流阀)1018。作为利用侧单元的室内机1002包括热交换器1021、风扇1022、膨胀阀1023。室外机1001与室内机1002通过制冷剂配管pl以及pg彼此连接,构成了图示那样的制冷剂回路。阀1017、1018是电动阀,例如还能够使用电子膨胀阀。另外,图1是用于说明的最简单的一例,通常而言,多个室内机1002相对于共同的室外机1001并联地连接。
52.制冷运转时的四通切换阀1012的内部流路如实线所示的那样构成。由此,形成从压缩机1011经过四通切换阀1012、热交换器1014、膨胀阀1016、打开的阀1017、膨胀阀1023、热交换器1021、打开的阀1018、四通切换阀1012以及储罐1013而返回压缩机1011的制冷剂的流路。此时,室外机1001的热交换器1014作为冷凝器起作用,室内机1002的热交换器1021作为蒸发器起作用。
53.制热运转时的四通切换阀1012的内部流路如虚线所示的那样构成。由此,形成从压缩机1011经过四通切换阀1012、打开的阀1018、热交换器1021、膨胀阀1023、打开的阀1017、膨胀阀1016、热交换器1014、四通切换阀1012以及储罐1013而返回压缩机1011的制冷剂的流路。此时,室外机1001的热交换器1014作为蒸发器起作用,室内机1002的热交换器1021作为冷凝器起作用。
54.(1-2)与阀相关的控制电路接着,对与阀1017、1018相关的控制电路进行说明。
55.图2是空调机1100中的电气连接图。图2中,室外机1001除了包括阀1017、1018以外,还包括控制基板1030、阀基板1032、备用基板1033、制冷剂传感器1034、1035。控制基板1030是装设有微型计算机且进行空调机整体的冷冻循环运转的控制的主控制部。阀基板1032也装设有微型计算机。阀基板1032、备用基板1033、制冷剂传感器1034以及阀1017、1018构成为专门用于阀1017、1018的控制的阀套件1031。控制基板1030与阀基板1032能够彼此通信。
56.制冷剂传感器1034在制冷剂泄漏的情况下检测到该情况并将检测信号发送至阀基板1032。同样地,制冷剂传感器1035也在制冷剂泄漏的情况下检测到该情况并将检测信号发送至控制基板1030。另外,本例是设置有两个制冷剂传感器1034、1035的例子,不过,也可以仅设置一个而将检测信号发送至控制基板1030以及阀基板1032这两者。
57.室内机1002包括装设有微型计算机的控制基板1040、若室内机1002中发生制冷剂泄漏则能检测到该情况的制冷剂传感器1041。控制基板1040能够与室外机1001的控制基板1030进行通信。
58.图3是更详细地示出阀套件1031的电路图。图中的电路中的实线表示电源线,虚线表示信号线。交流电压(例如单相交流230v
±
10%)从外部的交流电源ps被供给至阀基板1032。另外,交流电压也可从三相交流电源中取用两相两线。同样地,交流电压也被供给至备用基板1033。
59.阀基板1032包括ac/dc开关电源1321、阀驱动电路1322、调节器1323、阀控制部1324、停电检测电路1325、绝缘电路1326。ac/dc开关电源1321进行从ac230v向直流电压(本实施方式中是dc13.5v)的转换。dc13.5v的输出是两个系统彼此绝缘而输出的。两个系统中一方的第一输出电路l1与阀驱动电路1322以及调节器1323连接,另一方的第二输出电路l2与停电检测电路1325连接。
60.阀驱动电路1322能够根据dc13.5v的输入电压和来自阀控制部1324的阀驱动信号将阀1017、1018打开、关闭。调节器1323对dc13.5v进行降压(本实施方式中降压至dc5v),将电源电压(vcc)供给至阀控制部1324。阀控制部1324装设有微型计算机。
61.停电检测电路1325通过从ac/dc开关电源1321供给的dc13.5v的电压降低来检测停电。另外,也可通过对dc13.5v进一步降压得到的电压来检测停电。此外,停电检测电路1325也能够通过被输入ac/dc开关电源1321的交流电压降低来检测停电。
62.停电检测电路1325在检测到停电时将停电信号发送至阀控制部1324。制冷剂传感器1034在检测到制冷剂的泄漏时将检测信号发送至阀控制部1324。在室内机1002侧,制冷剂传感器1041在检测到制冷剂泄漏时也将检测信号通过控制基板1040发送至阀控制部1324。控制基板1040与遥控器1042连接。遥控器1042具有对与阀1017、1018的开闭状态关联的信息进行显示的显示部1042d。
63.与阀1017、1018的开闭状态关联的信息例如是指显示阀是打开着还是关闭着的信息。由此,能够在遥控器1042的显示部1042d上确认阀1017、1018的开闭状态。此外,还可在显示部1042d显示根据阀1017、1018的开闭状态推定的信息。例如,在制冷剂泄漏的情况下,阀是完全关闭的,因此,也能够据此在遥控器上显示“发生制冷剂泄漏”这一信息。
64.在室内机1002的控制基板1040与室外机1001的阀控制部1324之间设置有将信号电压绝缘地对信号进行中转的绝缘电路1326。虽然图3中未图示,但阀基板1032的阀控制部1324以及室内机1002的控制基板1040能够如前文所述的那样与室外机1001的控制基板1030(图2)进行通信。
65.在交流电源ps正常地供给电压的情况下,当从遥控器1042进行空调机的运转开始操作时,阀控制部1324向阀驱动电路1322发送驱动信号。接受到驱动信号的阀驱动电路1322将阀1017、1018打开。此外,运转开始指令从室内机1002的控制基板1040被发送至室外机1001的控制基板1030,空调机的运转开始。
66.当在空调机的运转过程中制冷剂传感器1034或制冷剂传感器1041检测到制冷剂的泄漏时,制冷剂泄漏从阀控制部1324或控制基板1040被通知至控制基板1030(图2),空调机的运转停止。此外,阀控制部1324向阀驱动回路1322发送驱动信号,将阀1017、1018完全关闭。仅在室外机1001的控制基板1030(图2)能够与阀控制部1324进行通信的情况下,进行冷冻循环运转。由此,能够实现联锁功能,联锁功能是指在无法通信的情况下不进行空调机的运转的功能。
67.在交流电源ps正常地供给电压的情况下,当从遥控器1042进行空调机的运转停止
操作时,空调机运转停止,不过,在没有制冷剂泄漏的情况下,阀1017、1018依旧保持打开的状态。
68.即使在空调机停止的过程中,交流电源ps也处于活动状态,因此,在阀基板1032以及备用基板1033供给有电压。
69.在上述阀套件1031的电路结构中,将电源(dc13.5v)供给至阀驱动电路1322的电源电路pw包括第一电源电路部p1和第二电源电路部p2,其中,第一电源电路部p1从外部的交流电源ps接受电源供给而生成直流电压(dc13.5v),第二电源电路部p2通过从外部的交流电源ps接受电源供给的备用基板1033生成直流电压(dc13.5v)。如后文所述的那样,第二电源电路部p2构成为在装设于备用基板1033的电容中蓄电,将该电容与第一电源电路部p1的第一输出电路l1并联连接的、在停电时作为备用的电源电路部。
70.另外,备用基板1033的输出未连接到从第一电源电路部p1(ac/dc开关电源1321)到停电检测电路1325的第二输出电路l2。当停电时,作为备用的电压从第二电源电路部p2向第一输出电路l1供给,但该电压不向第二输出电路l2供给。因此,当停电时,第二输出电路l2的电压丢失。
71.(1-3)备用基板图4是备用基板1033的内部电路图。备用基板1033包括整流部1331、开关电源部1332、充电电路部1333、电气双层电容1334、升压电路部1335以及二极管1336。整流部1331对单相交流230v进行整流以及平滑而使其成为直流电压。开关电源部1332将该直流电压转换成稳定的直流低电压。充电电路部1333基于从开关电源部1332提供的直流电压对电气双层电容1334进行充电。电气双层电容1334具有大容量,例如多达82法拉。
72.通过使用电容,与使用其他预备电源(电池等)的情况相比,能够简化电路并且使电路基板小型化。此外,通过使用电气双层电容,能够使基板进一步小型化,并且能够保证较大的静电容量。另外,电容的类型不限定于电气双层。
73.图5是表示充电电路部1333执行充电的情况的一例的图表。从充电开始到接近充满电的时刻t以恒电流进行充电。电气双层电容1334的开端电压大致呈直线状上升。接着,当经过时刻t时,以恒电压进行充电。然后,充电电流逐渐减小,当达到0时完成充电。
74.返回图4,电气双层电容1334的两端电极间的输出电压(例如dc7v左右)被输入至升压电路部1335。升压电路部1335是在单个芯片上带有升压斩波器的半导体,将dc电压升压至13.5v。二极管1336对电气双层电容1334的不必要的放电进行抑制。在交流电源ps正常地供给电压的情况下,由于ac/dc开关电源1321(图3)的输出电压维持为13.5v,因此,二极管1336的阳极-阴极间为相同电位,因此,电气双层电容1334不放电。不过,若交流电源ps停电,则ac/dc开关电源1321(图3)的输出电压为0,因此,会发生二极管1336的正向电压,因此,电气双层电容1334会放电。
75.(1-4)停电时的动作图6是表示交流电源ps从正常状态停电情况下的各部分的动作的时序图。图中,从上开始依次示出了阀基板1032的交流电压、有无dc13.5v输出、有无dc5v输出、阀的驱动信号、阀驱动电路1322(图3)输出的驱动脉冲、阀的阀开度、停电检测电路1325(图3)进行的停电监控、备用基板1033的电气双层电容1334(图3)的电容电压以及有无dc13.5v输出。
76.若在时刻t0时交流电压接通,则dc13.5v以及dc5v被输出至阀基板1032,阀基板1032开始利用停电检测电路1325进行停电监控。在备用基板1033中,电气双层电容1334的充电开始,电容电压开始上升。在时刻t1,阀1017、1018的驱动信号(全开指示)被输出,原本全闭的阀1017、1018开始打开。在时刻t2,备用基板1033的dc13.5v能够输出。
77.在时刻t3,阀1017、1018变为全开,电容电压完成充电而达到7v。然后,在时刻t4,阀1017、1018的驱动信号关断,阀驱动电路1322(图3)停止驱动脉冲的输出。
78.接着,若在时刻t5发生了交流电源ps的停电,那么,也参照图3,停电检测电路1325检测到停电。ac/dc开关电源1321的输出电压达到0v,但与此同时,从电气双层电容1334(图4)通过升压电路部1335(图4)以及二极管1336(图4)而从备用基板1033向阀基板1032供给dc13.5v。因此,阀基板1032中的dc13.5v以及dc5v得以维持,阀控制部1324也能够继续动作。阀控制部1324向阀驱动电路1322输出阀1017、1018的全闭指示的驱动信号。接受到此驱动信号,阀驱动电路1322输出驱动脉冲,开始将阀1017、1018关闭。
79.然后,电容电压逐渐降低,但通过升压电路部1335,dc13.5v得以维持。在时刻t6,阀1017、1018变为全闭,然后,在时刻t7,阀1017、1018的驱动信号关断,阀驱动电路1322停止驱动脉冲的输出。
80.在电容电压进一步降低的时刻t8,升压电路部1335无法输出dc13.5v,被送入阀基板1032的dc13.5v以及基于此的dc5v均变为0v。在该时间点,阀控制部1324的微型计算机停止动作。
81.(2)第二实施方式图7是表示空调机1100是冷热同时型空调机的情况下的结构的一例的图。
82.图中,从冷热同时型空调机的室外机1001通过供高压气体制冷剂流动的高压气体管p
hg
、供低压气体制冷剂流动的低压气体管p
lg
以及供高压液体制冷剂流动的高压液体管p
hl
连接有多个(此处为四个)流路切换单元1005。此外,在这些流路切换机构1005分别连接有室内机1002。流路切换单元1005以及室内机1002构成共有室外机1001的制冷剂回路。另外,此处示出了四台流路切换单元1005以及室内机1002,不过,台数仅示出了为了便于图示的一例。
83.流路切换单元1005分别包括与高压气体管p
hg
连接的电动阀5h、与低压气体管p
lg
连接的电动阀5l以及与高压液体管p
hl
连接的电动阀5e。
84.在上述冷热同时型的空调机1100中,能够使共同的室外机1001作为热源侧单元并且使任意的室内机1002作为利用侧单元而进行空调(制冷或制热)运转。通过流路切换单元1005,还能够使一部分的室内机1002进行制冷并使其他室内机1002进行制热。具体而言,能够通过控制电动阀5h、5l的开闭来切换制冷剂流路。此外,根据需要对电动阀5e的开度进行控制,还能够调节在室内机1002内的热交换器中流动的制冷剂流量。此外,也能够将流路切换单元1005内的电动阀5h、5l、5e用作断流阀。因此,阀套件1031(图3)也能够与流路切换单元1005一并提供。
85.图8是设置有流路切换单元1005的空调机中的电气连接图。图8中,流路切换单元1005包括装设有微型计算机的控制部1051以及阀5h、5l、5e。其他构成要素与第一实施方式(图2)的相同,标注了相同符号的构成要素具有相同的功能。不过,阀套件1031与靠近室内机1002的流路切换单元1005一并存在,阀基板1032能够与室内机1002的控制基板1040进行
通信。控制基板1040能够与流路切换单元1005的控制部1051进行通信,并且能够通过控制部1051与室外机1001的控制基板1030进行通信。
86.图8的阀套件1031具有与第一实施方式相同的电路,当停电时,能够通过从备用基板1033提供的电压将阀5h、5l、5e完全关闭。
87.(3)第一实施方式以及第二实施方式的总结作为上述公开的总结,能够如下所述那样概括地描述。
88.这是关于空调机110等具有制冷剂回路的热泵装置的公开。热泵装置包括:阀1017、1018(或5h、5l、5e),阀1017、1018(或5h、5l、5e)设置在制冷剂回路上,在非通电时维持开度;阀驱动电路1322,阀驱动电路1322使阀动作;阀控制部1324,阀控制部1324控制阀驱动电路1322;电源电路pw,电源电路pw将电源供给至阀驱动电路1322。电源电路pw包括第一电源电路部p1和备用的第二电源电路部p2,其中,第一电源电路部p1从外部接受电源供给而生成直流电压,备用的第二电源电路部p2从外部接受电源供给而在电容(电气双层电容1334)中蓄电,并将该电容与第一电源电路部p1的第一输出电路l1并联连接。
89.在上述热泵装置中,电源电路pw中的电源供给系统构成为第一电源电路部p1和包括电容的第二电源电路部p2这两个系统。在由于停电而丢失来自外部的电源供给的情况下,第一电源电路部p1无法供给将阀关闭的电力,不过,能够通过第二电源电路部p2的电容的放电将阀关闭。因此,能够在停电时将阀关闭以防备制冷剂泄漏。在与通电几乎同时地检测到制冷剂泄漏的情况下,也能够将阀关闭。
90.电容需要具有对将阀从全开设为全闭所需的电量进行积蓄的容量。在该情况下,即使在阀全开的状态下发生停电,也能由此开始将阀设为全闭的状态。
91.制冷剂回路包括气体侧制冷剂配管和液体侧制冷剂配管,阀具有气体侧阀1018(5h、5l)以及液体侧阀1017(5e),电容具有对将阀分别从全开设为全闭所需的电量进行积蓄的容量。
92.在该情况下,即使在阀全开的状态下发生停电,也能由此开始将各个阀设为全闭的状态。
93.阀控制部1324也可使阀1017、108(或5h、5l、5e)中的每一个从任意一者起依次进行关闭动作。
94.在该情况下,与多个同时进行关闭动作相比,能够抑制最大电流值,因此,也能够降低此时的电压降低。由此,即使万一电容的电量不充足,至少先进行关闭动作的阀能够全闭的可能性变高。
95.热泵装置还可包括对制冷剂泄漏进行检测的制冷剂传感器1034,在制冷剂传感器1034检测到制冷剂泄漏的情况下,在电容被充电的状态下,阀控制部1324使阀驱动电路1322动作以关闭阀1017、1018。
96.由此,即使假定在检测到制冷剂泄漏后发生停电的情况下,通过充有电的电容的放电,也能够将阀关闭。
97.第一电源电路部p1以及阀驱动电路1322装设于第一基板(阀基板1032),第二电源电路部p2装设于与第一基板不同的第二基板(备用基板1033)。在该情况下,容易在已有的第一基板所在的位置增设供第二电源电路部p2装设的第二基板。
98.在第一基板设置有停电检测电路1325和阀控制部1324,其中,停电检测电路1325
对输入第一电源电路部p1的电压或与第一输出电路l1绝缘且从第一电源电路部p1输出的第二输出电路l2的电压进行检测,阀控制部1324对阀驱动电路1322进行控制。此外,通过停电检测电路1325检测到停电,阀控制部1324输出将阀关闭的指令。如此,能够通过停电检测而可靠地将阀关闭。
99.第二电源电路部p2包括整流部1331、开关电源部1332、充电电路部1333、电气双层电容1334、升压电路部1335以及二极管1336,其中,整流部1331将交流整流成直流,开关电源部1332将整流部1331的输出电压降压至规定的直流电压,充电电路部1333根据开关电源部1332的输出从恒电流充电进行到恒电压充电,电气双层电容1334与充电电路部1333连接,升压电路部1335将电气双层电容1334的输出电压升压至规定的直流电压,二极管1336设置于升压电路部1335的输出端的正极侧电路,将从该正极侧电路通往第一电源电路部p1的方向设为正向。
100.根据上述这样的第二电源电路部p2的电路结构,电气双层电容1334通过整流部1331、开关电源部1332以及充电电路部1333进行充电。当存在第一电源电路部p1的输出电压时,由于二极管1336的反向阻断,电气双层电容1334不会放电,并在满电状态下积蓄有电荷。若由于停电而丢失第一电源电路部p1的输出电压,则电气双层电容1334的输出电压经由升压电路部1335以及二极管1336被供给至阀驱动电路1322。
101.室内机1002包括用于进行运转操作的遥控器1042,该遥控器1042具有显示部1042d,显示部1042d显示与阀的开闭状态关联的信息。
102.在该情况下,能够在遥控器1042的显示部1042d上确认阀的开闭状态。
103.热泵装置包括进行冷冻循环运转的控制的主控制部(控制基板1030),仅在阀控制部1324能够与主控制部(控制基板1030)进行通信的情况下,主控制部(控制基板1030)能够设为进行冷冻循环运转。
104.在该情况下,能够实现联锁功能,联锁功能是指在无法通信的情况下不进行热泵装置的运转的功能。
105.作为阀套件1031,包括阀基板1032和备用基板1033。阀基板1032包括:阀1017、1018(5h、5l、5e),阀1017、1018(5h、5l、5e)设置在制冷剂回路上,在非通电时维持开度;阀驱动电路1322,阀驱动电路1322使该阀动作;以及第一电源电路部p1,第一电源电路部p1从外部接受电源供给而生成直流电压,并将其供给至阀驱动电路1322。备用基板1033具有第二电源电路部p2,第二电源电路部p2从外部接受电源供给而在电容中蓄电,并且将该电容与第一电源电路部p1的第一输出电路l1并联连接。
106.在上述阀套件中,向阀驱动电路1322供电的电源供给系统构成为第一电源电路部p1和包括电容的第二电源电路部p2这两个系统。在由于停电而丢失来自外部的电源供给的情况下,第一电源电路部p1无法供给将阀关闭的电力,不过,能够通过第二电源电路部p2的电容的放电将阀1017、1018(5h、5l、5e)关闭。因此,能够在停电时将阀关闭以防备制冷剂泄漏。在与通电几乎同时地检测到制冷剂泄漏的情况下,也能够将阀关闭。
107.阀套件也可设置于将热源侧单元与利用侧单元彼此连接的制冷剂配管。
108.在该情况下,通过配置阀套件,能够简单地在热源侧单元与利用侧单元之间将制冷剂的泄漏阻断。
109.(4)第一实施方式以及第二实施方式的变形例
另外,关于上述各实施方式,也可将其至少一部分进行彼此任意组合。
110.上述各实施方式以空调机为例进行了说明,不过,通过备用电源将阀全闭的电路结构能够应用于所有具有制冷剂回路的热泵装置。
111.(5)第三实施方式图9是空调机10的与制冷剂回路相关的概略结构图。空调机10是通过蒸气压缩式冷冻循环进行建筑物内的制冷、制热的装置。空调机10通过将室外单元1与室内单元2经由制冷剂回路3连接的方式构成。室内单元2仅图示了一台,不过,也存在根据设备规模并联连接多台的情况。制冷剂例如使用r32。
112.(5-1)室外单元室外单元1设置于屋外或建筑物内的室外。室外单元1通过液体制冷剂连通管4l以及气体制冷剂连通管4g与室内单元2连接。室外单元1包括压缩机100、止回阀101、四通切换阀102、储罐103、室外热交换器104、室外风扇105、室外膨胀阀106、制冷剂冷却器107、旁通膨胀阀108、第一控制阀109、液体侧截止阀110、第二控制阀111以及气体侧截止阀112。
113.四通切换阀102能够在放热运转状态(以下称为第一状态)与蒸发运转状态(以下称为第二状态)之间相互切换,其中,在放热运转状态下,使室外热交换器104作为制冷剂的放热器起作用,在蒸发运转状态下,使室外热交换器104作为制冷剂的蒸发器起作用。四通切换阀102与压缩机100的吸入侧通过吸入制冷剂管113连接。在吸入制冷剂管113设置有暂时积存要被压缩机100吸入的制冷剂的储罐103。压缩机100是用于对制冷剂进行压缩的设备,例如,使用旋转式或涡旋式等密闭式结构的压缩机。
114.在将压缩机100的排出侧与四通切换阀102相连的排出制冷剂管114的中途设置有用于防止逆流的止回阀101。四通切换阀102与室外热交换器104的气体侧端通过第一室外气体制冷剂管115连接。室外热交换器104的液体侧端与液体制冷剂连通管4l通过室外液体制冷剂管116连接。
115.在室外液体制冷剂管116与液体制冷剂连通管4l的连接部设置有液体侧截止阀110。四通切换阀102与气体制冷剂连通管4g通过第二室外气体制冷剂管117连接。在第二室外气体制冷剂管117与气体制冷剂连通管4g的连接部设置有电动阀即第二控制阀111以及气体侧截止阀112。液体侧截止阀110以及气体侧截止阀112例如是手动开闭的阀。
116.在前述第一状态下,四通切换阀102将压缩机100的排出侧与室外热交换器104的气体侧连接(图9的四通切换阀102的实线状态)。在第二状态下,四通换向阀102将压缩机100的吸入侧与室外热交换器104的气体侧连接(图9的四通切换阀102的虚线所示的状态)。
117.在制冷运转时,四通切换阀102被切换至第一状态。在制热运转时,四通切换阀102被切换至第二状态。
118.室外风扇105将室外空气作为在室外热交换器104中流动的制冷剂的冷却源或加热源供给至室外热交换器104。
119.室外膨胀阀106以及第一控制部109设置在室外液体制冷剂管116上。室外膨胀阀106是在制热运转时对制冷剂进行减压的电动阀,设置于室外液体制冷剂管116中位于室外热交换器104与第一控制阀109之间的部分。第一控制阀109是电动阀,在常规运转过程中处于全开。第一控制阀109设置于室外液体制冷剂管116中靠近液体制冷剂连通管4l的部分。
120.制冷剂冷却器107连接有中途夹设有旁通膨胀阀108的第一旁通管118。此外,制冷
剂冷却器107连接有第二旁通管119。第二旁通管119与吸入制冷剂管113连接。
121.在室外液体制冷剂管116中流动的制冷剂的一部分从室外膨胀阀106与制冷剂冷却器107之间的部分分流,被送至制冷剂冷却器107的第一旁通管118侧的入口(图9的左侧)。第一旁通管118的旁通膨胀阀108一边对在第一旁通管118中流动的制冷剂进行减压一边对在制冷剂冷却器107中流动的制冷剂的流量进行调节。旁通膨胀阀108是电动阀。
122.第二旁通管119将制冷剂从制冷剂冷却器107的第一旁通管118侧的出口送至吸入制冷剂管113。第二旁通管119通过吸入制冷剂管113与储罐103连接。
123.制冷剂冷却器107是利用在第一旁通管118中流动的制冷剂对在室外液体制冷剂管116中比第一控制阀109靠室外热交换器104侧的部分中流动的制冷剂进行冷却的热交换器。在制冷剂冷却器107中,在制冷运转时,在第一旁通管118中流动的制冷剂与在室外液体制冷剂管116中流动的制冷剂构成对向流。
124.(5-2)室内单元室内单元2设置于建筑物的室内。如前文所述,室内单元2通过液体制冷剂连通管4l及气体制冷剂连通管4g与室外单元1连接,从而构成制冷剂回路3的一部分。
125.室内单元2主要具有室内膨胀阀21和室内热交换器22。与室内热交换器22相连的制冷剂配管中的设置有室内膨胀阀21的部分与液体制冷剂连通管4l连接,相反侧与气体制冷剂连通管4g连接。室内膨胀阀21是对制冷剂进行减压并且对在室内热交换器22中流动的制冷剂的流量进行调节的电动阀。室内热交换器22作为制冷剂的蒸发器起作用而对室内空气进行冷却,或者作为制冷剂的放热器起作用而对室内空气进行加热。室内风扇23将室内空气吸入室内单元2内,使其在室内热交换器22中与制冷剂进行热交换,然后,作为供给空气供给至室内。
126.(5-3)与控制阀相关的电气连接图上述室外膨胀阀106、旁通膨胀阀108、第一控制阀109以及第二控制阀111通过脉冲驱动。基于一个脉冲的开闭量是固定的,能够根据提供的脉冲数来调节开度。例如,通过提供3000个脉冲,将全开调节成全闭或者反过来进行调节。
127.在如上所述那样构成的制冷剂回路3中,对于制冷剂的封闭特别重要的阀是位于室外单元1的末端的第一控制阀109以及第二控制阀111。因此,以下将这些阀简单统称为控制阀109、111并进行说明。
128.图10是空调机10中的与控制阀109、111相关的电气连接图。图10中,室外单元1除了包括阀109、111以外,还包括控制基板30、阀基板32、备用基板33、制冷剂传感器34、35。控制基板30是装设有微型计算机且进行空调机整体的冷冻循环运转的控制的主控制部。阀基板32也装设有微型计算机。阀基板32、备用基板33、制冷剂传感器34、控制阀109、111构成为专门用于控制阀109、111的控制的阀套件31。控制基板30与阀基板32能够彼此通信。
129.制冷剂传感器34在制冷剂泄漏的情况下检测到该情况并将检测信号发送至阀基板32。同样地,制冷剂传感器35也在制冷剂泄漏的情况下检测到该情况并将检测信号发送至控制基板30。另外,本例是设置有两个制冷剂传感器34、35的例子,不过,也可以仅设置一个而将检测信号发送至控制基板30以及阀基板32这两者。
130.室内单元2包括装设有微型计算机的控制基板40、若室内单元2中发生制冷剂泄漏则能检测到该情况的制冷剂传感器41。控制基板40能够与室外单元1的控制基板30进行通
信。关于制冷剂传感器,存在仅室内单元2包括制冷剂传感器的情况或者仅室外单元1包括制冷剂传感器的情况。
131.(5-4)与控制阀相关的电路细节图11是更详细地示出阀套件31的电路图。图中的电路中的实线表示电源线,虚线表示信号线。交流电压(例如单相交流230v
±
10%)从外部的交流电源5被供给至阀基板32。另外,交流电压也可从三相交流电源中取用两相两线。同样地,交流电压也被供给至备用基板33。
132.阀基板32包括ac/dc开关电源321、阀驱动电路322、调节器323、阀控制部324、停电检测电路325、绝缘电路326。ac/dc开关电源321进行从ac230v向直流电压(本实施方式中是dc13.5v)的转换。dc13.5v的输出是两个系统彼此绝缘而输出的。两个系统中一方的第一输出电路l1与阀驱动电路322以及调节器323连接,另一方的第二输出电路l2与停电检测电路325连接。
133.阀驱动电路322能够根据dc13.5v的输入电压和来自阀控制部324的阀驱动信号将阀109、111打开、关闭。调节器323对dc13.5v进行降压(本实施方式中降压至dc5v),将电源电压(vcc)供给至阀控制部324。阀控制部324装设有微型计算机。
134.停电检测电路325通过从ac/dc开关电源321供给的dc13.5v的电压降低来检测停电。
135.停电检测电路325在检测到停电时将停电信号发送至阀控制部324。由于停电检测电路325自身会由于停电而丢失自己的控制电源电压,因此,停电信号是从高电平向低电平变化的零信号,或者,在继电器的情况下是从激磁变化至非激磁时的触点状态变化信号。
136.制冷剂传感器34在检测到制冷剂的泄漏时将检测信号发送至阀控制部324。在室内单元2侧,制冷剂传感器41在检测到制冷剂泄漏时也将检测信号通过控制基板40发送至阀控制部324。控制基板40与遥控器42连接。遥控器42具有对与阀109、111的开闭状态关联的信息进行显示的显示部42d。
137.在室内单元2的控制基板40与室外单元1的阀控制部324之间设置有将信号电压绝缘地对信号进行中转的绝缘电路326。虽然图11中未图示,但阀基板32的阀控制部324以及室内单元2的控制基板40能够如前文所述的那样与室外单元1的控制基板30(图10)进行通信。
138.在交流电源5正常地供给电压的情况下,当从遥控器42进行空调机的运转开始操作时,阀控制部324向阀驱动电路322发送驱动信号。接受到驱动信号的阀驱动电路322将阀109、111打开。此外,运转开始指令从室内单元2的控制基板40被发送至室外单元1的控制基板30,空调机的运转开始。
139.当在空调机的运转过程中制冷剂传感器34或制冷剂传感器41检测到制冷剂的泄漏时,制冷剂泄漏从阀控制部324或控制基板40被通知至控制基板30(图10),空调机的运转停止。阀控制部324向阀驱动电路322发送驱动信号,将控制阀109、111完全关闭。仅在室外单元1的控制基板30(图10)能够与阀控制部324进行通信的情况下,进行冷冻循环运转。由此,能够实现联锁功能,联锁功能是指在无法通信的情况下不进行空调机的运转的功能。
140.在交流电源5正常地供给电压的情况下,当从遥控器42进行空调机的运转停止操作时,空调机运转停止,不过,在没有制冷剂泄漏的情况下,阀109、111依旧保持打开的状
态。
141.即使在空调机停止的过程中,交流电源5也处于活动状态,因此,在阀基板32以及备用基板33供给有电压。
142.在上述阀套件31的电路结构中,将电源(dc13.5v)供给至阀驱动电路322的电源电路36包括第一电源电路部p1和第二电源电路部p2,其中,第一电源电路部p1从外部的交流电源5接受电源供给而生成直流电压(dc13.5v),第二电源电路部p2通过从外部的交流电源5接受电源供给的备用基板33生成直流电压(dc13.5v)。如后文所述的那样,第二电源电路部p2构成为在装设于备用基板33的蓄电器中蓄电,并将该蓄电器与第一电源电路部p1的第一输出电路l1并联连接的、在停电时作为备用的电源电路部。
143.另外,备用基板33的输出未连接到从第一电源电路部p1(ac/dc开关电源321)到停电检测电路325的第二输出电路l2。当停电时,作为备用的电压从第二电源电路部p2向第一输出电路l1供给,但该电压不向第二输出电路l2供给。因此,当停电时,第二输出电路l2的电压丢失。
144.(5-5)备用基板图12是备用基板33的内部电路图。备用基板33包括整流部331、开关电源332、充电电路333、电解电容器或电气双层电容即蓄电器334、放电电路335、升压电路336以及二极管337。整流部331对单相交流230v(
±
10%)进行整流以及平滑而使其成为直流电压。开关电源332将该直流电压转换成稳定的直流低电压。充电电路333基于从开关电源332提供的直流电压对蓄电器334进行充电。蓄电器334具有大容量,例如多达82法拉。
145.放电电路335包括放电电阻51以及半导体开关52、放电开关54,其中,放电电阻51以及半导体开关52在从蓄电器334的两端引出的p线、n线之间彼此串联地连接,放电开关54设置在半导体开关52的控制电极与p线之间。半导体开关具有反向并联连接的二极管53。
146.放电开关54例如是通过手动操作而自动复位型的按钮开关,当进行接通操作时闭路,当放手时断路。当放电开关54闭路时,半导体开关52接通,电流在p线-n线间流动并经过放电电阻51。当放电开关54开路时,半导体开关52关断,由于二极管53的反向阻断,在放电电阻51中未流动有电流。在整流部331供给有交流230v的常规运转状态下,在放电电路335中未流动有放电电流。
147.p线-n线间的电压被输入升压电路336。升压电路部336是在单个芯片上带有升压斩波器的半导体,将dc电压升压至13.5v。二极管337的阴极被施加图11中的第一输出电路l1的电位。二极管337的阳极被施加升压电路336的输出电位。阴极电位高于阳极电位的情况下的二极管337构成逆向电压的状态,因此,没有电流流动。阳极电位高于阴极电位的情况构成正向电压的状态,因此,电压从备用基板33被供给至第一输出电路l1,有电流流动。
148.通过使用蓄电器334,与使用其他预备电源(电池等)的情况相比,能够简化电路并且使电路基板小型化。通过使用大容量的电解电容器或电气双层电容即蓄电器334,能够使基板进一步小型化,并且能够保证较大的静电容量。
149.(5-6)停电时的动作图13是表示交流电源5(图11)从正常状态停电的情况(也包括通过操作将交流电源5切断的情况)下的各部分的动作的时序图。图中,关于阀基板32(图11),从上依次示出了阀基板32的交流电压、有无dc13.5v输出、有无dc5v输出、针对控制阀109、111(图11)的驱动
信号、从阀驱动电路322(图11)输出的驱动脉冲、阀开度以及停电检测电路325(图11)进行的停电监控。关于备用基板33(图11、图12),示出了备用基板33的蓄电器334(图12)的蓄电电压、有无dc13.5v输出以及放电开关54(图12)的动作(低电平为开,高电平为关)。
150.若在时刻t0供给交流电压,则dc13.5v以及dc5v被输出至阀基板32(图11),阀基板32(图11)利用停电检测电路325(图11)开始停电监控。在备用基板33(图11、图12)中,蓄电器334(图12)的充电开始,蓄电电压开始上升。在时刻t1,控制阀109、111(图11)的驱动信号(全开指示)被输出,驱动脉冲被输出。由此,原本全闭的控制阀109、111开始打开。在时刻t2,备用基板33的dc13.5v能够输出。
151.在时刻t3,阀开度变为“全开”,在紧接着的时刻t4,驱动信号以及驱动脉冲停止。
152.在时刻t5,蓄电电压例如达到上限的7v。然后,只要常规运转继续,相同的状态就继续。
153.接着,若在时刻t6发生交流电源5(图11)的停电,则停电检测电路325(图11)检测到停电。ac/dc开关电源321(图11)的输出电压达到0v,但与此同时,从蓄电器334(图12)通过升压电路336(图12)以及二极管337(图12)而从备用基板33(图11、图12)向第一输出电路l1(图11)供给dc13.5v。
154.其结果是,在图11中,第一输出电路l1中的dc13.5v及其下游的dc5v得以维持,阀控制部324也能够继续动作。阀控制部324向阀驱动电路322输出控制阀109、111的全闭指示的驱动信号。接受到此驱动信号,阀驱动电路322输出驱动脉冲,开始将控制阀109、111关闭。
155.然后,由于放电,蓄电电压逐渐降低,但通过升压电路336(图12),dc13.5v得以维持。在时刻t7,控制阀109、111成为全闭。在紧接着的时刻t8,控制阀109、111的驱动信号关断,阀驱动电路322停止驱动脉冲的输出。此时,蓄电器334的电荷仍有残留,蓄电电压为几伏特的状态。
156.此处,在时刻t9,若检修作业人员使放电开关54(图12)接通(闭路),则半导体开关52成为接通状态,电流经过放电电阻51在p线-n线间流动,蓄电器334(图12)的残留电荷迅速放电。在蓄电电压降低至0附近的时刻t10,升压电路336(图12)已无法输出dc13.5v,被送入阀基板32(图11)的dc13.5v以及基于此的dc5v均变为0v。在该时间点,阀控制部324(图11)的微型计算机停止动作。检修作业人员在时刻t11将放电开关54(图12)打开。
157.如此,检修作业人员能够在停电时通过放电电路335使残留于蓄电器334的电荷放电。因此,通过电荷的迅速放电,能够使与蓄电器334连接的电路(p线-n线间)的电压丧失。
158.(5-7)放电开关的设置场所图14是室外单元1的立体图的一例,示出了将机壳1a的一部分即上部的罩构件1c拆下后的状态。在跟前的左侧能够看到横向较长的备用基板33的一部分。图15是概略性地表示备用基板33的外形的图。蓄电器334例如是上述这样的三个电解电容器的并联体。在图14、图15中,放电开关54安装于该备用基板33。通过将罩构件1c拆下,检修作业人员能够容易地发现并操作放电开关54。
159.(6)第四实施方式接着,对第四实施方式的热泵装置进行说明。与第三实施方式不同之处在于阀基板32以及备用基板33的电路的一部分以及停电时的动作。其他与第三实施方式的相同。
160.(6-1)与控制阀相关的电路细节图16是详细地表示阀套件31的电路图,是与第三实施方式中的图11对应的图。与图11的不同点在于,该电路能够从阀控制部324向备用基板33发送通知停电的信号。由于其他结构及功能是相同的,因此省略说明。
161.(6-2)备用基板图17是备用基板33的内部电路图,是与第三实施方式中的图12对应的图。与图12的不同点在于,在放电电路335内未设置手动操作的放电开关,而是通过来自阀控制部324的控制信号(栅极信号)对半导体开关52进行接通或关断控制。其他电路结构与图12相同。
162.在图17的电路结构中,在从交流电源5(图16)供给有规定的交流电压(230v
±
10%)的状态下,5v被供给至阀控制部324,没有停电信号传来。因此,阀控制部324将半导体开关52设为关断的状态,不基于放电电路335进行蓄电器334的放电。
163.(6-3)停电时的动作图18是表示交流电源5(图16)从正常状态停电的情况(也包括通过操作将交流电源5切断的情况)下的各部分的动作的时序图。图中,关于阀基板32(图16),从上依次示出了阀基板32的交流电压、有无dc13.5v输出、有无dc5v输出、针对控制阀109、111(图16)的驱动信号、从阀驱动电路322(图16)输出的驱动脉冲、阀开度、停电检测电路325(图16)进行的停电监控以及放电信号的输出。关于备用基板33(图16、图17),示出了备用基板33的蓄电器334(图17)的蓄电电压以及有无dc13.5v输出。
164.若在时刻t0供给交流电压,则dc13.5v以及dc5v被输出至阀基板32(图16),阀基板32(图16)利用停电检测电路325(图16)开始停电监控。在备用基板33(图16、图17)中,蓄电器334(图17)的充电开始,蓄电电压开始上升。在时刻t1,控制阀109、111(图16)的驱动信号(全开指示)被输出,驱动脉冲被输出。由此,原本全闭的控制阀109、111开始打开。在时刻t2,备用基板33的dc13.5v能够输出。
165.在时刻t3,阀开度变为“全开”,在紧接着的时刻t4,驱动信号以及驱动脉冲停止。
166.在时刻t5,蓄电电压例如达到上限的7v。然后,只要常规运转继续,相同的状态就继续。
167.接着,若在时刻t6发生交流电源5(图16)的停电,则停电检测电路325(图16)检测到停电。ac/dc开关电源321(图16)的输出电压达到0v,但与此同时,从蓄电器334(图17)通过升压电路336(图17)以及二极管337(图17)而从备用基板33(图16、图17)向第一输出电路l1(图16)供给dc13.5v。
168.其结果是,在图16中,第一输出电路l1中的dc13.5v及其下游的dc5v得以维持,阀控制部324也能够继续动作。阀控制部324向阀驱动电路322输出控制阀109、111的全闭指示的驱动信号。接受到此驱动信号,阀驱动电路322输出驱动脉冲,开始将阀109、111关闭。
169.然后,由于放电,蓄电电压逐渐降低,但通过升压电路336(图17),dc13.5v得以维持。在时刻t7,控制阀109、111成为全闭。在紧接着的时刻t8,控制阀109、111的驱动信号关断,阀驱动电路322停止驱动脉冲的输出。此时,蓄电器334的电荷仍有残留,蓄电电压为几伏特的状态。
170.在时刻t6接受到停电信号的阀控制部324(图17)直到时刻t9前进行待机。然后,在时刻t9,输出将半导体开关52(图17)接通的放电信号。由此,电流经过放电电阻51在p线-n
线间流动,蓄电器334(图17)的残留电荷迅速放电。在蓄电电压降低至0附近的时刻t10,升压电路336(图17)已无法输出dc13.5v,被送入阀基板32(图16)的dc13.5v以及基于此的dc5v均变为0v。在该时间点,阀控制部324(图16)的微型计算机的动作停止,不再输出放电信号。因此,放电电路335(图17)的半导体开关52关断。
171.如此一来,当停电时,能够在不依赖人的操作的情况下自动地通过放电电路335使残留于蓄电器334的电荷放电。因此,通过电荷的迅速且可靠的放电,能够使与蓄电器334连接的电路(p线-n线间)的电压丧失。
172.(7)第三实施方式以及第四实施方式的变形例(7-1)通知装置图19是表示备用基板33的另一电路结构例的图。与图12的不同点在于,在蓄电器334的两端的p线-n线间设置有电阻62和led61的串联体即通知装置63,其他电路结构与图12的相同。就物理意义上的配置而言,led61优选设置于使备用基板33露出以便进行检修的情况下(图14)更显眼的位置。作为显眼的位置,例如,优选是放电开关54的附近。除了将前述罩构件1c(图14)拆下的情况,在放电开关54存在于将其他的机壳部分拆下的位置的情况下,优选将led61设置在其附近。发光色优选是红色。
173.发生停电的情况下随后的动作与第三实施方式的相同,不过,在蓄电器334中残留有电荷的情况下,led61被点亮。因此,检修作业人员能够通过目视的方式容易地确认蓄电器334中残留有电荷这一情况。若使放电开关54闭路而开始放电,则电荷不断放电,在led61中逐渐不再流动有电流,led61熄灭。能够通过led61熄灭来确认放电完成,因此,非常便于进行检修作业。基于视觉的确认也不会受到周围噪声的影响。另外,虽然在常规运转时led61也被点亮,但消耗电力非常少,因此,不会对热泵装置整体的消耗电力造成实质性影响。
174.作为通知装置,还能够将简易且廉价的显示器装设于备用基板33进行使用,其将p线-n线间的电压或升压电路336的输出电压作为电源。在该情况下,例如,在施加有恒定值以上的电压的情况下,显示引起检修作业人员注意的文字、符号。若蓄电器334完成放电,则显示也消失。
175.作为通知装置,也可安装具有等效电阻值以替代放电电阻51的蜂鸣器等发出警告声的部件。在该情况下,在使放电开关54闭路时发出声音,不过,声音伴随这放电而逐渐变小,检修作业人员能够通过声音来识别放电完成。
176.(7-2)联锁功能图20是表示备用基板33的又一电路结构例的图。与图12的不同点在于,采用具有放电开关54和联锁用的触点54a以及54b的备用基板33,放电开关54是通过操作进行闭路的触点,联锁用的触点54a以及54b是其辅助触点,其他电路结构与图12的相同。触点54a是常开(normally-open)触点,触点54b是常闭(normally-closed)触点。触点54a是为了向控制基板30发送信号而设置的。触点54b是为了抑制放电过程中蓄电器334被再次充电而设置的。
177.图20中,在检修作业人员使放电开关54闭路的期间,触点54a也是闭路的。另一方面,触点54b是开路的。因此,在放电过程中是无法同时对蓄电器334进行充电的。此外,将触点54a是闭路的信号发送至控制基板30,从而使得热泵装置无法运转。也可以是,在无法运
转的情况下,即使热泵装置的主交流电源恢复了,交流电源5也不会连接至阀套件31。如此,在检修作业人员使蓄电器334进行放电的过程中,能够抑制蓄电器334的充电或向备用基板33进行通电。另外,触点54a只要能够与放电开关54的操作连动地动作并向控制基板30发送关闭或打开的信号即可,因此,也可在放电开关54的操作过程中开路。
178.(7-3)关于包括放电电路的备用基板的应用例的补充图21是表示空调机10是冷热同时型空调机的情况下的结构的一例的图。
179.图中,从冷热同时型空调机的室外单元1通过供高压气体制冷剂流动的高压气体管13
hg
、供低压气体制冷剂流动的低压气体管13
lg
以及供高压液体制冷剂流动的高压液体管13
hl
连接有多个(此处为四个)流路切换单元14。在这些流路切换单元14分别连接有室内单元2。流路切换单元14以及室内单元2构成共有室外单元1的制冷剂回路。另外,此处示出了四台流路切换单元14以及室内单元2,不过,台数仅示出了为了便于图示的一例。流路切换单元14可以是安装在室外、安装在室内的任意一种。
180.流路切换单元14分别包括与高压气体管13
hg
连接的电动阀14h、与低压气体管13
lg
连接的电动阀14l以及与高压液体管13
hl
连接的电动阀14e。
181.在上述冷热同时型的空调机10中,能够使共同的室外单元1作为热源侧单元并且使任意的室内单元2作为利用侧单元而进行空调(制冷或制热)运转。通过流路切换单元14,还能够使一部分的室内单元2进行制冷并使其他室内单元2进行制热。具体而言,能够通过控制电动阀14h、14l的开闭来切换制冷剂流路。根据需要对电动阀14e的开度进行控制,还能够调节在室内单元2内的热交换器中流动的制冷剂流量。也能够将流路切换单元14内的电动阀14h、14l、14e用作断流阀。
182.上述电动阀14h、14l、14e也是通过电能进行开闭控制的控制阀。因此,能够以同样的方式应用图11或图16所示那样的装设于阀基板32以及备用基板33的电路元件。
183.在热泵装置中具有多个室内单元且控制阀作为单元设置在室内机之外的情况下,也能够以同样的方式应用装设于阀基板32以及备用基板33的电路元件。
184.此外,有时,在例如冷却系统这样的具有二元制冷剂回路的热泵装置中也存在中间单元。在上述中间单元中,若在内部存在电动阀,则能够以同样的方式应用图11或图16所示那样的装设于阀基板32以及备用基板33的电路元件。
185.(7-4)时序图的另一例图22是与图13不同的另一时序图的例子。与图13的不同之处在于时刻t6之后。在时刻t6,例如,若检修作业人员为了进行检修而将交流电源5(图11)切断而处于与停电相同的状态,则停电检测电路325(图11)检测到停电。ac/dc开关电源321(图11)的输出电压达到0v,但与此同时,从蓄电器334(图12)通过升压电路336(图12)以及二极管337(图12)而从备用基板33(图11、图12)向第一输出电路l1(图11)供给dc13.5v。
186.其结果是,在图11中,第一输出电路l1中的dc13.5v及其下游的dc5v得以维持,阀控制部324也能够继续动作。阀控制部324向阀驱动电路322输出控制阀109、111的全闭指示的驱动信号。接受到此驱动信号,阀驱动电路322输出驱动脉冲,开始将控制阀109、111关闭。
187.由于放电,蓄电电压开始逐渐降低,想要使放电加速的检修作业人员在时刻t9使放电开关54接通(闭路)。然后,由于阀驱动引起的放电和放电电路335引起的强制性放电,
放电变得迅速,在时刻t10,原本被供给至阀控制部324(图11)的dc13.5v达到0,阀控制部324的微型计算机的动作停止。由此,驱动信号也停止,阀开度也停止在该时间点的开度。然后,检修作业人员在时刻t11将放电开关54打开。
188.如此一来,检修作业人员能够通过停电时阀驱动引起的放电以及放电电路335引起的放电使残留于蓄电器334的电荷迅速放电。因此,通过电荷的迅速放电,能够使与蓄电器334连接的电路(p线-n线间)的电压丧失。在没有制冷剂泄漏的风险的情况下,也能够如上所述那样使蓄电器334放电。
189.图23是与图18不同的又一时序图的例子。与图18的不同之处在于时刻t6之后。在时刻t6,例如,若检修作业人员为了进行检修而将交流电源5(图16)切断而处于与停电相同的状态,则停电检测电路325(图16)检测到停电。ac/dc开关电源321(图16)的输出电压达到0v,但与此同时,从蓄电器334(图17)通过升压电路336(图17)以及二极管337(图17)而从备用基板33(图16、图17)向第一输出电路l1(图16)供给dc13.5v。
190.其结果是,在图16中,第一输出电路l1中的dc13.5v及其下游的dc5v得以维持,阀控制部324也能够继续动作。阀控制部324向阀驱动电路322输出控制阀109、111的全闭指示的驱动信号。接受到此驱动信号,阀驱动电路322输出驱动脉冲,开始将控制阀109、111关闭。
191.另一方面,在时刻t6接受到停电信号的阀控制部324(图17)输出将半导体开关52(图17)接通的放电信号。然后,由于阀驱动引起的放电和放电电路335引起的强制性放电,放电变得迅速,在时刻t10,原本被供给至阀控制部324(图17)的dc13.5v达到0,阀控制部324的微型计算机的动作停止。由此,驱动信号也停止,阀开度也停止在该时间点的开度。由于阀控制部324的动作停止,放电电路335(图17)的半导体开关52关断。
192.如此,当停电时,能够在不依赖人的操作的情况下自动地通过阀驱动引起的放电以及放电电路335引起的放电使残留于蓄电器334的电荷迅速地放电。因此,通过电荷的迅速放电,能够使与蓄电器334连接的电路(p线-n线间)的电压丧失。在没有制冷剂泄漏的风险的情况下,也能够如上所述那样使蓄电器334放电。
193.(7-5)串联的第二电源电路部在上述公开中,示出了第一电源电路部p1与第二电源电路部p2彼此并联连接的例子,不过,也能够串联地连接。
194.图24是表示与图3不同的电源电路36的例子的图。图25是仅电源电路36的内部连接图。图24、图25中,电源电路36的第一电源电路部p1与第二电源电路部p2彼此串联地连接。
195.电源电路36由上游侧的第一电源电路部p1和下游侧的第二电源电路部p2构成,如图24、图25所示的那样连接。图25中,第一电源电路部p1包括整流部361以及开关电源362。第二电源电路部p2包括充电电路363、电解电容器或电气双层电容即蓄电器364、放电电路365以及升压电路366。放电电路365的内部与图12的相同。
196.整流部361对单相交流230v(
±
10%)进行整流以及平滑而使其成为直流电压。开关电源362将该直流电压转换成稳定的直流低电压。充电电路363基于从开关电源362提供的直流电压对蓄电器364进行充电。蓄电器364的两端的p线-n线间的电压被输入升压电路366。升压电路366是在单个芯片上带有升压斩波器的半导体,将dc电压升压至13.5v。
197.在供给有交流230v的期间,电源电路36根据交流电压生成dc13.5v,向第一输出电路l1供给电压。若交流230v丢失,则蓄电器364的两端的电压通过升压电路366被升压至dc13.5v,电压被供给至第一输出电路l1。
198.在有意想使蓄电器364放电的情况下,如前文所述,通过使放电开关54接通(闭路),能够使积蓄于蓄电器364的电荷强制放电。放电电路365也可以是与图17相同的结构。
199.(7-6)另外,关于上述各实施方式以及公开事项,也可将其至少一部分进行彼此任意组合。
200.上述公开中的电动阀也可以是电磁阀。描述为控制阀的阀是指所有通过电能进行开闭控制的阀。
201.(8)第三实施方式、第四实施方式及其变形例的总结作为上述公开的总结,能够如下所述那样概括地描述。
202.公开的是具有制冷剂回路的热泵装置,其包括设置在制冷剂回路上的控制阀109、111、使控制阀109、111动作的阀驱动电路322、基于交流电源5向阀驱动电路322供电且在蓄电器334中蓄电并且在停电时从蓄电器334向阀驱动电路322供电的电源电路36、使积蓄于蓄电器334的电荷放电的放电电路335。
203.在上述这样的热泵装置中,当停电时,能够通过放电电路使残留于蓄电器的电荷放电。因此,能够通过电荷的迅速放电使与蓄电器连接的电路的电压丧失。由于能够迅速放电,因此,检修作业人员不需要等待蓄电器的电荷自然放电,能够缩短维护的时间。
204.在上述热泵装置中,放电电路335包括放电开关54,通过使放电开关54闭路,使积蓄于蓄电器334的电荷放电。
205.在该情况下,由于放电是通过检修作业人员的有意行为进行的,因此,能够抑制不需要检修作业人员进行检修的瞬间停电等情况下的不必要放电。
206.放电开关54优选是自动复位型。
207.在该情况下,构成仅在操作过程中放电的状态,若检修作业人员放手,则放电电路不会工作,因此,能够抑制停电后恢复供电时意料之外无意义的放电。
208.电源电路36也可包括仅在放电开关54处于开路状态的情况下能够进行热泵装置的运转的联锁功能。
209.在该情况下,能够抑制放电开关54闭路状态下的热泵装置的运转。
210.上述热泵装置设置有对交流电源的停电进行检测的停电检测电路325,检测到停电的停电检测电路325也能够通过放电电路335进行放电。
211.在该情况下,若检测到停电(也包括有意地切断电源),则自动进行放电。因此,能够在不依赖检修作业人员的行为的情况下可靠地进行放电。
212.上述热泵装置也可包括通知装置,所述通知装置对基于放电电路335进行的蓄电器334的放电完成进行通知。
213.通知装置例如是指灯、显示器、蜂鸣器等。通过上述这样的基于通知装置进行的通知,检修作业人员能够从感觉上把握蓄电的状态。
214.通知装置在放电开始前和放电完成时应该处于彼此不同的通知状态(例如亮灯和灭灯、鸣动和停止)。在该情况下,通过通知状态变化,检修作业人员能够容易地确认放电完
成。
215.放电开关54优选设置于在将收纳电源电路36的机壳1a的一部分即罩构件1c拆下的情况下露出的位置。在该情况下,容易发现放电开关54。
216.(9)以上,对本公开的实施方式进行了说明,但应当理解的是,能够在不脱离权利要求书所记载的本公开的主旨以及范围的情况下进行形态和细节的多种变更。符号说明
217.3制冷剂回路5交流电源36电源电路109第一控制阀111第二控制阀322阀驱动电路334蓄电器335放电电路1017阀(液体侧)1018阀(气体侧)1322阀驱动电路1324阀控制部1334电气双层电容l1第一输出电路pw电源电路p1第一电源电路部p2第二电源电路部现有技术文献专利文献
218.专利文献1:国际公开号wo2018/167811a1。
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