JP2010091126A - 冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍機に対する冷媒封入作業の効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる冷凍機を提供する。
【解決手段】冷媒の循環路(14)に、圧縮機(16)、凝縮器(20)、膨張弁(22)、熱交換器(24)が順次介挿され、冷媒の相変化による潜熱を利用し、熱交換器における熱移動を連続的に行う冷凍回路(12)を備えた冷凍機(2)であって、冷凍回路に冷媒を封入する冷媒封入手段(44)と、冷凍回路に封入された冷媒の温度を制御すべく冷媒温度制御を実施する制御ユニット(30)とを備え、制御ユニットは、冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入する際に、冷媒温度制御から切り換えて、冷媒温度制御時における冷凍回路の異常を所定の範囲で許容する冷媒封入制御を実施する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍機に係り、詳しくは、店舗に設置するショーケースに用いられて好適な冷凍機に関する。

この種の冷凍機が示される特許文献１には、冷凍機が冷凍機内蔵型のショーケースに用いられる場合、その出荷前に冷凍回路に冷媒を封入して試運転を行い、一方、冷凍機が冷凍機別置型のショーケースに用いられる場合、ショーケースが設置される現場において冷媒配管を施工した後に冷凍回路に冷媒を封入して試運転を行う旨が記載されている。
特開２００６−２７５４３８号公報

ところで、冷凍回路への冷媒封入作業を実施する際には、冷凍機の定常運転時とは異なる状況となるために、冷凍機の制御ユニットにおけるエラーが頻発し、作業が中断されることが多い。また、冷媒封入作業に携わる作業者は作業中においては作業現場に拘束される。
また、冷媒封入作業は、作業者が冷媒回路に封入する冷媒量を冷媒の負荷計算から適正圧力に換算して算出する作業を手計算や予め用意した換算表などを使用して実施しなければならない。

ここで、この適正圧力は、冷媒封入時において冷凍回路が曝される温度や湿度等の外部環境によって最適値が変動することから、作業者の熟練度によっては不正確なものとなるために、冷凍機の試運転を厳密に実施する必要がある。
しかしながら、上記従来技術では、これらの点について格別な配慮がなされておらず、冷媒封入作業が繁雑になって長時間を要するとともに作業者に負担がかかり、冷媒封入作業の作業効率が低下するとの問題がある。

また、試運転を厳密に実施する必要があるが、この試運転においても作業者の熟練度によっては調整する冷媒量に誤差が生じ、結果として冷凍機の信頼性を損ないかねないとの問題もある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、冷凍機に対する冷媒封入作業の効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる冷凍機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載の冷凍機は、冷媒の循環路に、圧縮機、凝縮器、膨張弁、熱交換器が順次介挿され、冷媒の相変化による潜熱を利用し、熱交換器における熱移動を連続的に行う冷凍回路を備えた冷凍機であって、冷凍回路に冷媒を封入する冷媒封入手段と、冷凍回路に封入された冷媒の温度を制御すべく冷媒温度制御を実施する制御ユニットとを備え、制御ユニットは、冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入する際、冷媒温度制御から切り換えて、冷媒温度制御時における冷凍回路の異常を所定の範囲で許容する冷媒封入制御を実施することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、請求項１において、冷媒封入手段により冷媒を封入する際の冷凍回路が曝される環境情報を検出する外部環境検出手段を更に備え、制御ユニットは、冷媒封入制御を実施する際、外部環境検出手段で検出される環境情報に応じて冷凍回路に封入する冷媒の適正圧力を算出し、適正圧力に基づいて冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入することを特徴としている。

更に、請求項３記載の発明では、請求項１又は２において、冷媒封入手段により冷凍回路に封入された冷媒の実際圧力を検出する圧力検出手段を更に備え、制御ユニットは、冷媒封入制御を実施する際、実際圧力が適正圧力に達するまで冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入することを特徴としている。
更にまた、請求項４記載の発明では、請求項２又は３において、冷媒封入手段により冷媒を封入する際の季節を考慮して外部環境検出手段で検出された環境情報を補正する環境情報補正手段を備えることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明では、請求項２から４のいずれかにおいて、制御ユニットは、冷凍機の稼動時を想定して適正圧力を算出することを特徴としている。
更に、請求項６記載の発明では、請求項２から５のいずれかにおいて、実際圧力及び適正圧力を表示するとともに、実際圧力が適正圧力に達すると信号を発する外部通報手段を更に備えることを特徴としている。

更にまた、請求項７記載の発明では、請求項１から６のいずれかにおいて、冷媒封入手段は、手動により冷媒の封入及び封入の停止が可能な手動機構を有することを特徴としている。
また、請求項８記載の発明では、請求項１から７のいずれかにおいて、冷凍機がショーケースに内蔵され、熱交換器を介してショーケースの庫内と熱交換することを特徴としている。

更に、請求項９記載の発明では、請求項１から７のいずれかにおいて、冷凍機がショーケースと別置され、熱交換器を介してショーケースの庫内と熱交換することを特徴としている。

従って、請求項１記載の本発明の冷凍機によれば、制御ユニットは、冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入する際、冷媒温度制御から切り換えて、冷媒温度制御時における冷凍回路の異常を所定の範囲で許容する冷媒封入制御を実施する。これにより、冷媒温度制御を実施するいわば定常運転時と、冷媒封入制御を実施するいわば非定常運転時とを切り換えて冷凍機を稼動させることができるため、非定常運転時におけるエラーの頻発により冷凍機に対する冷媒封入作業が途中で中断されるのが防止され、冷媒封入作業を円滑に実施できて作業の効率化を図ることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、制御ユニットは、冷媒封入制御を実施する際、外部環境検出手段で検出される環境情報に応じて冷凍回路に封入する冷媒の適正圧力を算出し、この適正圧力に基づいて冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入する。これにより、従来においては冷媒封入作業に携わる作業者に委ねられていた冷媒の適正圧力の設定を自動で短時間に且つ正確に算出することができ、冷凍機に対する冷媒封入作業の更なる効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる。

更に、請求項３記載の発明によれば、制御ユニットは、冷媒封入制御を実施する際、冷媒の実際圧力が冷媒の適正圧力に達するまで冷媒封入手段により冷凍回路に冷媒を封入する。これにより、冷媒封入作業に携わる作業者の熟練度や手加減によって冷凍回路に封入される冷媒圧力、ひいては冷媒量が増減することを防止でき、適正圧力の冷媒を冷凍回路に自動で確実に且つ正確に封入することができる。

また、適正圧力の冷媒を冷凍回路に確実に且つ正確に封入することができるため、冷凍回路に封入した冷媒圧力、ひいては冷媒量を微調整する手戻り作業が排除され、これらにより、冷凍機に対する冷媒封入作業の更なる効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる。
更にまた、請求項４記載の発明によれば、冷媒封入手段により冷媒を封入する際の季節を考慮して外部環境検出手段で検出された環境情報を補正する環境情報補正手段を備える。これにより、冷媒封入時の温度、湿度のみならず、例えば冬季に冷媒封入作業を行う場合には、夏季においても所望の冷却性能が得られるように冷媒の適正圧力を設定することができ、冷凍機の信頼性を更に向上することができる。

また、請求項５記載の発明によれば、制御ユニットは冷凍機の稼動時を想定して冷凍回路に封入される冷媒の適正圧力を算出するため、冷媒封入時の環境情報のみならず、冷凍機の稼動時の冷媒温度を見込んで適正圧力を設定でき、冷凍機の信頼性をより一層向上することができる。
更に、請求項６記載の発明によれば、冷媒封入中の実際圧力と、制御ユニットで算出された適正圧力を表示するとともに、実際圧力が適正圧力に達すると信号を発する外部通報手段を更に備えている。これにより、冷媒封入作業に携わる作業者は、冷媒封入作業中において作業現場に継続して待機する必要はなく、作業現場の近くにいればブザー音等の発報により簡易にして冷媒封入の完了を知ることができ、また、作業現場を離れていても事後的に冷媒封入の完了を確認できるため、冷媒封入作業の更なる効率化を図ることができる。

更にまた、請求項７記載の発明によれば、冷媒封入手段が手動により冷媒の封入及び封入の停止が可能な手動機構を有することにより、冷媒封入手段、ひいては制御ユニットの故障時、或いは異常時においても手動で冷媒の封入や封入の停止を行うことができるため、冷凍機に対する冷媒封入作業を途中で中断することなく円滑に実施でき、冷媒封入作業の効率化を図ることができる。

また、請求項８記載の発明によれば、冷凍機がショーケースに内蔵され、熱交換器を介してショーケースの庫内と熱交換する、いわゆる冷凍機内蔵型のショーケースに使用される。この場合には、ショーケースの製造完了後において、適正圧力の冷媒を冷凍回路に確実に且つ正確に封入できるため、ショーケースの出荷前の試運転、及び試運転の結果によって封入された冷媒圧力、ひいては冷媒量を微調整する手戻り作業が排除される。従って、このようなショーケース、ひいては冷凍機の生産性を向上できるとともに、冷凍回路に冷媒を追加封入する際のショーケース、ひいては冷凍機のメンテナンス作業におけるメンテナンス性をも向上することができる。

更に、請求項９記載の発明によれば、冷凍機がショーケースと別置され、熱交換器を介してショーケースの庫内と熱交換する、いわゆる冷凍機別置型のショーケースに使用される。この場合には、ショーケースを店舗等の現場に設置し、冷媒配管を施工した後において、適正圧力の冷媒を冷凍回路に確実に且つ正確に封入できるため、現場での試運転、及び試運転の結果によって封入された冷媒量を微調整する手戻り作業が排除される。従って、このようなショーケース、ひいては冷凍機の設置作業の効率化を図ることができるとともに、冷媒回路に冷媒を追加封入する際のショーケース、ひいては冷凍機のメンテナンス作業におけるメンテナンス性をも向上することができる。

以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る冷凍機２とショーケース４との接続構成を示した概略図であり、冷凍機２は店舗外に設置され、店舗内にはショーケース４が例えば４つ設置されている。
冷凍機２は機械室８と電装ボックス１０とから構成され、機械室８には冷凍回路１２が収容されている。冷凍回路１２は、冷媒の一例であるアンモニア冷媒が循環する冷媒配管（循環路）１４に、圧縮機１６、オイルセパレータ１８、凝縮器２０、膨張弁２２、カスケードコンデンサ（熱交換器）２４、アキュームレータ２６が順に介挿されている。また、冷媒配管１４はオイルセパレータ１８からオイルクーラ２８を介してアキュームレータ２６と圧縮機１６との間にも延設されている。

このようにして冷凍回路１２を構成することにより、圧縮機１６は、冷媒配管１４を流動する冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にし、このガス冷媒はオイルセパレータ１４にて冷媒中のオイルが分離された後、凝縮器２０において外気により凝縮されて高温高圧の液冷媒となる。そして、凝縮器２０を経由した高温高圧の液冷媒は膨張弁２２において低温低圧の気液混合冷媒となり、この低温低圧の気液混合冷媒がカスケードコンデンサ２４、アキュームレータ２６を順に経由し、アキュームレータ２６で気液分離された気相冷媒が圧縮機１６に吸入されて循環する。なお、オイルセパレータ１８で冷媒から分離されたオイルは、オイルクーラ２８で冷却された後に圧縮機１６の吸入側に供給される。

一方、電装ボックス１０には、冷凍回路１２の制御ユニット（制御ユニット）３０、及び表示ユニット（外部通報手段）３２が収容されている。
制御ユニット３０は、冷凍回路１２を構成する電気機器、例えば圧縮機１６の図示しないモータ、凝縮器２０及びオイルクーラ２８の図示しないファンモータ、膨張弁２２の図示しないアクチュエータ等に電気的に接続され、これらを適宜制御して冷媒を所望の冷却温度にすべく冷却温度制御を実施している。

表示ユニット３２は、制御ユニット３０に電気的に接続されており、制御ユニット３０における制御情報が表示されるとともに、冷凍機２の設置やメンテナンスに携わる作業者が手動操作を行うための操作スイッチやブザー音発報装置等の作業者にとってのインターフェイス機能を備えている。
これに対し、店舗には、上記した各ショーケース４の他、各ショーケース４の構成機器のうちの電気機器に電気的に接続された集中制御ユニット（制御ユニット）３４が設置されている。

ショーケース４の構成機器には図示しない冷却器があり、各ショーケース４の冷却器はブライン（不凍液）が循環するブライン配管３６に並列に接続されてブライン回路３８を構成している。
ブライン回路３８を循環するブラインは、カスケードコンデンサ２４において、低温低圧冷媒と熱交換して冷却される。すなわち、冷媒の相変化よる潜熱を利用することにより、カスケードコンデンサ２４において冷凍回路１２からブライン回路３８に向けての熱移動を連続的に行い、冷却器を介してショーケース４の庫内が冷却される。

また、ブライン配管３６には、カスケードコンデンサ２４の出口側にブラインポンプ４０が介挿され、ブラインポンプ４０はブラインをブライン回路３８において好適に循環させる。
一方、集中制御ユニット３４は、各ショーケース４の図示しない庫内温度センサや、図示しない店舗内の温度センサ及び湿度センサなどの構成電気機器及び制御ユニット３０に電気的に接続され、各ショーケース４の庫内を含めた店舗の温度、湿度などの空調管理情報を収集している。集中制御ユニット３４で収集された空調管理情報は制御ユニット３０に送信され、冷却回路１２の冷却温度制御に反映されている。

ところで、図２に示されるように、冷媒配管１４にはアクセスバルブ４２が設けられ、アクセスバルブ４２に冷媒封入装置（冷媒封入手段）４４を装着することにより、冷凍回路１２に冷媒を封入することができる。
冷媒封入装置４４は、冷媒封入管４６の両端にそれぞれ装着ノズル４８、タンク５０が設けられ、装着ノズル４８はアクセスバルブ４２に接続可能に、タンク５０は冷媒が充填されたボンベ５２が装着可能に構成されている。

また、冷媒封入管４６には、装着ノズル４８側から順に手動弁（手動機構）５４、自動弁５６が順に介挿され、一方、タンク５０内にはタンク５０内の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）５８が配置されている。
その他のセンサとしては外部環境センサ（外部環境検出手段）６０が冷凍機２内に配置されており、外部環境センサ６０は、冷媒封入装置４４により冷媒を封入する際の冷凍回路１２が曝される温度、及び湿度等の環境情報を検出している。

センサ５８，６０は、自動弁５６とともに制御ユニット３０に電気的に接続されており、外部環境センサ６０により検出された環境情報は、制御ユニット３０に予め内蔵された暦データによって、冷媒封入装置４４により冷媒を封入する際の季節を考慮して補正される（環境情報補正手段）。なお、制御ユニット３０に気象庁等から配信される気象データを取り込み、この気象データを参照して環境情報を補正するようにしても良い。

ここで、制御ユニット３０は、冷媒封入装置４４を使用して冷凍回路１２に冷媒を封入する際に、冷却温度制御から切り換えて冷媒封入制御を実施している。
具体的には、冷媒封入制御は冷媒封入といういわば非定常運転時に実施される制御であり、冷凍機２の定常運転時に実施される冷却温度制御に比して、冷凍回路１２の異常検出を所定の範囲で許容している。例えば、冷媒封入制御では、冷凍回路１２の所定のエラー警報を鳴らさないようにしたり、所定の異常処理を実行しないといった制限がかけられている。

また、冷媒封入制御は、外部環境センサ６０で得られた環境情報に応じて、冷凍回路１２に封入する冷媒の適正圧力を算出している。この適正圧力は、上記環境情報のみならず、冷凍機２の稼動時の冷媒温度を見込んで設定される。そして、冷媒封入装置４４のタンク５０内において、冷凍回路１２に封入される冷媒の実際圧力を圧力センサ５８によって検出し、上記実際圧力が上記適正圧力に達するまで冷媒を封入する制御を実施している。

以下、図３に示されるフローチャートを参照して、作業者による冷媒封入作業の進行に伴って表示ユニット３２と連携しながら実行される冷媒封入制御の制御ルーチンについて詳しく説明する。なお、この制御が実行される初期状態は、少なくとも、冷媒封入装置４４が装着ノズル４８を介してアクセスバルブ４２に装着されるとともに、アクセスバルブ４２は開弁され、手動弁５４は閉弁されているものとする。

先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表し、以下も同様とする）において、作業者が表示ユニット３２の冷媒封入制御開始操作を行うとＳ２に移行する。
Ｓ２では、制御ユニット３０において冷却温度制御から冷媒封入制御に切り換えられ、冷媒封入制御がスタートし、Ｓ３に移行する。
Ｓ３では、表示ユニット３２に「冷媒封入作業開始」を示す表示をしてＳ４に移行する。

Ｓ４では、自動弁５６が閉弁されているか否かを判定し、判定結果が真（Ｙｅｓ）で自動弁５６が閉弁されていると判定された場合にはＳ５に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）で自動弁５６が閉弁されていないと判定された場合には再びＳ４のステップを実行する。
Ｓ５に移行した場合には、外部環境センサ６０から得られる環境情報に応じて、封入冷媒の適正圧力を算出してＳ６に移行する。

Ｓ６では、表示ユニット３２に「ボンベ接続準備完了」を示す表示をしてＳ７に移行する。
Ｓ７では、作業者がタンク５０にボンベ５２を接続し、ボンベ５２が接続されたことが制御ユニット３０で確認されると、Ｓ８に移行する。なお、図示はしないが、タンク５０のボンベ５２の接続口に接続完了を検出するセンサを設け、このセンサの信号を利用しても良い。

Ｓ８では、表示ユニット３２に「自動弁開準備完了」を示す表示をしてＳ９に移行する。
Ｓ９では、自動弁５６を開弁してＳ１０に移行する。
Ｓ１０では、表示ユニット３２に「手動弁開準備完了」を示す表示をしてＳ１１に移行する。 Ｓ１１では、作業者が手動弁５４を開弁することにより、冷凍回路１２への冷媒封入が開始され、Ｓ１２に移行する。なお、図示はしないが、手動弁５４の開弁の確認は、手動弁５４に開弁を検出するセンサを設け、このセンサの信号を利用しても良い。

Ｓ１２では、表示ユニット３２に最終的に封入される冷媒の「適正圧力」の値及び、圧力センサ５８で検出される冷媒の「実際圧力」の値を示す表示をしてＳ１３に移行する。なお、実際圧力の値はリアルタイムで更新される。
Ｓ１３では、実際圧力に変動があるか否かを判定する。判定結果が真（Ｙｅｓ）で実際圧力に変動があると判定された場合にはＳ１４に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）で実際圧力に変動がないと判定された場合にはＳ１５に移行する。

Ｓ１４に移行した場合には、ボンベ５２中の冷媒が空になったと判断し、自動弁５６を閉弁する。そして、Ｓ６のステップに戻り、作業者が表示ユニット３２の「ボンベ接続準備完了」を示す表示を確認した後、空となったボンベ５２を取り外し、新しいボンベ５２を接続して（Ｓ７）、以降Ｓ８〜Ｓ１３までのステップを再び実行する。
一方、Ｓ１５に移行した場合には、実際圧力が適正圧力に達したか否かを判定する。判定結果が真（Ｙｅｓ）で実際圧力が適正圧力に達したと判定された場合にはＳ１６に移行し、判定結果が偽（Ｎｏ）で実際圧力が適正圧力に未だ達していないと判定された場合には、再びＳ１２のステップに戻って継続して表示ユニット３２に適正圧力及び実際圧力を表示したままＳ１３のステップを再び実行する。

Ｓ１６に移行した場合には、自動弁５６を閉弁してＳ１７に移行する。
Ｓ１７では、表示ユニット３２に「冷媒封入完了」を示す表示をするとともに表示ユニット３２からブザー音を発報してＳ１８に移行する。なお、表示ユニット３２におけるブザー音の発報は、作業者への注意喚起を促すために、本ステップのみならず、他の表示ユニット３２への表示がなされるステップ（Ｓ３，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２）において実施しても良い。

Ｓ１８では、作業者が手動弁５４を閉弁するとともにボンベ５２をタンク５０から取り外し、こらの作業の完了が確認されると、Ｓ１９に移行して制御ユニット３０による冷媒封入制御、及び作業者による冷媒封入作業が終了する。なお、Ｓ１９に移行するためのフラグは、Ｓ７及びＳ１１の場合と同様に、設けられたセンサの信号を利用しても良いし、Ｓ１７の時点で制御ユニット４０による冷媒封入制御を終了するようにしても良い。

このように、本実施形態では、冷媒封入装置４４を使用して冷凍回路１２に冷媒を封入する際には、制御ユニット３０における制御を冷媒温度制御から切り換えて、冷媒温度制御時における冷凍回路１２の異常を所定の範囲で許容する冷媒封入制御を実施する。これにより、冷媒温度制御を実施するいわば定常運転時と、冷媒封入制御を実施するいわば非定常運転時とを切り換えて冷凍機２を稼動させることができるため、非定常運転時における無用なエラー等によって冷凍機２に対する冷媒封入作業が途中で中断されることが防止され、冷媒封入作業を円滑に実施できて作業の効率化を図ることができる。

また、冷媒封入制御は、外部環境センサ６０から得られる環境情報に応じて、冷凍回路１２に封入する冷媒の適正圧力を算出し、冷媒の実際圧力が冷媒の適正圧力に達するまで冷媒封入装置４４を使用して冷凍回路１２に冷媒を封入する。これにより、従来においては冷媒封入作業に携わる作業者に委ねられていた冷媒の適正圧力の設定を自動で短時間に且つ正確に算出することができる。また、作業者の熟練度や手加減によって冷凍回路１２に封入される冷媒圧力、ひいては冷媒量が増減することを防止でき、適正圧力の冷媒を冷凍回路１２に自動で確実に且つ正確に封入することもできる。従って、冷凍機２に対する冷媒封入作業の更なる効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる。

更に、外部環境センサ６０により、冷凍回路１２が曝される温度、及び湿度に冷媒封入作業を行う際の季節を考慮した環境情報を得ることができる。そして、この環境情報によって得られた冷媒の適正圧力は冷凍機２の稼動時を想定して算出される。これにより、例えば冬季に冷媒封入作業を行う場合には、夏季においても所望の冷却性能が得られるように、且つ冷凍機２の稼動時の冷媒温度を見込んで適正圧力を設定することができ、冷凍機２の信頼性を大幅に向上することができる。

更にまた、冷媒封入制御では、制御ユニット３０から表示ユニット３２に冷媒の実際圧力及び適正圧力を表示するとともに、表示ユニット３２は実際圧力が適正圧力に達するとブザー音を発報する。これにより、作業者は、冷媒封入作業中において作業現場に継続して待機する必要はなく、作業現場の近くにいればブザー音により簡易にして冷媒封入の完了を知ることができ、また、作業現場を離れていても事後的に冷媒封入の完了を確認できるため、冷媒封入作業の更なる効率化を図ることができる。なお、ブザー音の他、光を点滅させるなどして注意喚起をしても良いし、或いは、作業者が作業現場の近くにいなくても冷媒封入の完了を知ることができる外部通報装置を設けても良い（外部通報手段）。

また、冷媒封入装置４４が手動弁５４を有することにより、自動弁５６が故障して開弁したままとなったり、制御ユニット３０が故障或いは異常となったとしても、手動で冷媒の封入や封入の停止を行うことができるため、冷凍機２に対する冷媒封入作業を途中で中断することなく円滑に実施でき、その作業の効率化を図ることができる。
更に、本実施形態では、冷凍機２がショーケース４と別置され、カスケードコンデンサ２４を介してショーケース４の庫内と熱交換する、いわゆる冷凍機別置型のショーケース４に使用されている。この場合には、ショーケース４を店舗の現場に設置し、冷媒配管１４を施工した後において、適正圧力の冷媒を冷凍回路１２に確実に且つ正確に封入できるため、現場での試運転、及び試運転の結果によって封入された冷媒量を微調整する手戻り作業が排除される。従って、このようなショーケース４、ひいては冷凍機２の設置作業の効率化を図ることができるとともに、冷媒回路１２に冷媒を追加封入する際のショーケース４、ひいては冷凍機２のメンテナンス作業におけるメンテナンス性をも向上することができる。

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、適正圧力が季節や気象データを考慮して補正された環境情報に応じて設定されるが、これに限らず、集中制御ユニット３４から送信されるショーケース４及び店舗の空調管理情報に応じて環境情報を補正するようにしても良い。これにより、更に最適な適正圧力を算出することができ、冷凍機の更なる信頼性向上が図れて好適である。

また、上記実施形態では、冷媒封入制御はすべて制御ユニット３０で実行されるが、冷却温度制御から冷媒封入制御への切り換えや、適正圧力の算出に使用する外部の環境情報の取得を集中制御ユニット３４で実施しても良く、ひいては冷媒封入制御そのものを集中制御ユニット３４で実行するようにしても良い。この場合には、ショーケース４の庫内及び店舗内の環境を更に重視した冷媒封入制御を実施できて好ましい。

更に、上記実施形態で示される冷凍回路１２以外に、別のカスケードコンデンサを有する冷凍回路をブライン回路３８に対して並列に設置し、二つの冷凍回路を切り換えや同時稼動を可能に構成することにより、ショーケース４の冷却温度幅を広げることができるとともに、ショーケース４を冷却用ショーケースのみならず加温用ショーケースとして使用することも可能である。この場合にも、冷凍機２に対する冷媒封入作業の効率化を図りつつ、冷凍機の信頼性を向上することができる。なお、この冷凍回路を店舗内の冷暖房用の空調機器に利用することも可能である。

更にまた、上記実施形態では、有毒なアンモニア冷媒が循環する冷凍回路１２を有する冷凍機２が店舗外に設置される冷凍機別置型のショーケース４について説明しているが、これに限らず、無害なブラインを冷凍回路１２に循環させることによって、冷凍機２をショーケースに内蔵し、カスケードコンデンサ２４、ひいては冷却器を介してショーケースの庫内と熱交換する、いわゆる冷凍機内蔵型のショーケースに冷凍機２を使用しても良い。この場合には、ショーケースの製造完了後において、適正圧力の冷媒を冷凍回路１２に確実に且つ正確に封入できるため、ショーケースの出荷前の試運転、及び試運転の結果によって封入された冷媒圧力、ひいては冷媒量を微調整する手戻り作業が排除される。従って、このようなショーケース、ひいては冷凍機２の生産性を向上できるとともに、冷凍回路１２に冷媒を追加封入する際のショーケース、ひいては冷凍機２のメンテナンス作業におけるメンテナンス性をも向上することができる。

最後に、本発明の如く冷媒封入制御の制御ルーチンは、冷凍機２の電源投入時又は定期的に冷凍回路１２を循環する冷媒の状態を判定する制御に利用することもでき、ひいては、制御ユニット３０に自己診断機能を持たせて、例えば冷凍回路１２における冷媒洩れ検知や冷凍機２の定期検査等を簡略化して実施すべく応用することも可能である。

本発明の一実施形態に係る冷凍機とショーケースとの接続構成を示した概略図である。 本発明の一実施形態に係る冷媒封入装置を示した概略図である。 図２の制御ユニットにおいて、作業者による冷媒封入作業の進行に伴って表示ユニットと連携しながら実行される冷媒封入制御の制御ルーチンを示したフローチャートである。

符号の説明

２ 冷凍機
４ ショーケース
１２ 冷凍回路
１４ 冷媒配管（循環路）
１６ 圧縮機
２０ 凝縮器
２２ 膨張弁
２４ カスケードコンデンサ（熱交換器）
３０ 制御ユニット（制御ユニット）
３２ 表示ユニット（外部通報手段）
３４ 集中制御ユニット（制御ユニット）
４４ 冷媒封入装置（冷媒封入手段）
５４ 手動弁（手動機構）
５８ 圧力センサ（圧力検出手段）
６０ 外部環境センサ（外部環境検出手段）

Claims (9)

1. 冷媒の循環路に、圧縮機、凝縮器、膨張弁、熱交換器が順次介挿され、冷媒の相変化による潜熱を利用し、前記熱交換器における熱移動を連続的に行う冷凍回路を備えた冷凍機であって、
   前記冷凍回路に冷媒を封入する冷媒封入手段と、
   前記冷凍回路に封入された冷媒の温度を制御すべく冷媒温度制御を実施する制御ユニットとを備え、
   前記制御ユニットは、前記冷媒封入手段により前記冷凍回路に冷媒を封入する際、前記冷媒温度制御から切り換えて、該冷媒温度制御時における前記冷凍回路の異常を所定の範囲で許容する冷媒封入制御を実施することを特徴とする冷凍機。
2. 前記冷媒封入手段により冷媒を封入する際の前記冷凍回路が曝される環境情報を検出する外部環境検出手段を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記冷媒封入制御を実施する際、前記外部環境検出手段で検出される環境情報に応じて前記冷凍回路に封入する冷媒の適正圧力を算出し、該適正圧力に基づいて前記冷媒封入手段により前記冷凍回路に冷媒を封入することを特徴とする請求項１に記載の冷凍機。
3. 前記冷媒封入手段により前記冷凍回路に封入された冷媒の実際圧力を検出する圧力検出手段を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記冷媒封入制御を実施する際、前記実際圧力が前記適正圧力に達するまで前記冷媒封入手段により前記冷凍回路に冷媒を封入することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍機。
4. 前記冷媒封入手段により冷媒を封入する際の季節を考慮して前記外部環境検出手段で検出された前記環境情報を補正する環境情報補正手段を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷凍機。
5. 前記制御ユニットは、前記冷凍機の稼動時を想定して前記適正圧力を算出することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の冷凍機。
6. 前記実際圧力及び前記適正圧力を表示するとともに、前記実際圧力が前記適正圧力に達すると信号を発する外部通報手段を更に備えることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の冷凍機。
7. 前記冷媒封入手段は、手動により冷媒の封入及び封入の停止が可能な手動機構を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷凍機。
8. ショーケースに内蔵され、前記熱交換器を介して前記ショーケースの庫内と熱交換することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷凍機。
9. ショーケースと別置され、前記熱交換器を介して前記ショーケースの庫内と熱交換することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷凍機。

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