JP2013170747A - 冷媒漏れ検知装置及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の冷凍装置の冷媒漏れの早期検出及び既存の冷凍装置に対する後付けの容易化を実現することができ、さらに、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる冷媒漏れ検知装置及びその冷媒漏れ検知装置を備える冷凍装置を提供する。
【解決手段】冷媒漏れ検知装置８は、冷媒配管８ａと、その冷媒配管８ａの途中に設けられた熱交換器８ｂと、熱交換器８ｂの冷媒入口側の第１の冷媒温度を検出する第１の冷媒温度検出器８ｃと、熱交換器８ｂの冷媒出口側の第２の冷媒温度を検出する第２の冷媒温度検出器８ｄと、第１の冷媒温度と第２の冷媒温度との温度差を求め、その求めた温度差に応じて冷媒の漏れを検出する制御部８ｅとを備える。これにより、既存の冷凍装置の冷媒漏れの早期検出及び既存の冷凍装置に対する後付けの容易化を実現することができ、さらに、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒漏れ検知装置及び冷凍装置に関し、例えば、各種店舗において商品を冷却するために用いる冷媒の漏れを検知する冷媒漏れ検知装置及びその冷媒漏れ検知装置を備える冷凍装置に関する。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの各種店舗においては、冷蔵食品や冷凍食品、生鮮食品などの商品を陳列するためのショーケースや冷蔵庫を冷却する冷凍装置が用いられている。この冷凍装置は、通常、圧縮機や凝縮器、受液器などを備えており、ショーケースや冷蔵庫の蒸発器に冷媒を送り、熱交換によって各種商品を冷却する。

このような冷凍装置では、冷却不良につながる冷媒不足を抑止するため、冷媒漏れを検知する検知方法が開発されている。この検知方法としては、例えば、複数台のショーケースにおいて末端の蒸発器の過熱度（蒸発器出入口温度差）を検出する方法や末端のショーケースの庫内温度を観察する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００８−２４９２２６号公報 特開２００９−０９２２６８号公報

しかしながら、前述の技術では、末端の蒸発器の過熱度や末端のショーケースの庫内温度変化は、そのシステム（冷凍装置）の冷媒が相当量漏れないと分かり難いという問題がある。また、いずれも各温度測定器を冷凍装置の施工時に設置する必要があり、その施工後に冷媒漏れ検知機能を付与することは難しいという現状がある。

また、最近の冷凍装置は、凝縮後に受液器に入った液冷媒を再び凝縮器の一部に流し、凝縮液温度を下げて過冷却を大きく取る、すなわち冷凍能力を上げることが可能に設計され、省エネルギー化が図られているが、既存の冷凍装置の中には、過冷却機能を有しておらず、省エネルギー化が実現されていないものが数多く存在している。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の冷凍装置の冷媒漏れの早期検出及び既存の冷凍装置に対する後付けの容易化を実現することができ、さらに、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる冷媒漏れ検知装置及びその冷媒漏れ検知装置を備える冷凍装置を提供することである。

本発明に係る冷媒漏れ検知装置は、冷媒を貯留する受液器及び冷媒を減圧する減圧器に接続される第１の冷媒配管と、第１の冷媒配管の途中に設けられ、その第１の冷媒配管を流れる冷媒を冷却する熱交換器と、受液器と熱交換器との間の第１の冷媒配管を流れる冷媒の温度である第１の冷媒温度を検出する第１の冷媒温度検出器と、熱交換器と減圧器との間の第１の冷媒配管を流れる冷媒の温度である第２の冷媒温度を検出する第２の冷媒温度検出器と、第１の冷媒温度検出器により検出された第１の冷媒温度と第２の冷媒温度検出器により検出された第２の冷媒温度との温度差を求める温度差演算部と、温度差演算部により求められた温度差に応じて冷媒の漏れを検出する冷媒漏れ検出部とを備える。

また、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置において、冷媒漏れ検出部は、温度差演算部により求められた温度差が現在季節の規定値より小さいか否かを判断し、その温度差が現在季節の規定値より小さいと判断した場合、冷媒の漏れを検出し、現在季節に対応する冷媒漏れ検出を行うことが望ましい。

また、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置において、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられたフィン付き配管と、フィン付き配管に向けて空気を流すファンとを具備していることが望ましい。

また、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置において、冷媒を蒸発させる蒸発器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管を備え、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備していることが望ましい。

また、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置において、受液器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられ、その第２の冷媒配管を流れる冷媒を減圧する装置内減圧器とを備え、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に装置内減圧器より冷媒の流れ方向の下流側に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備していることが望ましい。

また、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置において、他の冷却システムにより冷却された冷媒が流れる第２の冷媒配管を備え、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備していることが望ましい。

また、本発明に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器により凝縮された冷媒を貯留する受液器と、受液器により貯留された冷媒を減圧する減圧器と、減圧器により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前述の本発明に係る冷媒漏れ検知装置とを備える。

本発明に係る冷媒漏れ検知装置又は冷凍装置によれば、熱変換器の冷媒入口側と冷媒出口側の冷媒の温度差が求められ、その温度差の変化に応じて冷媒の漏れが検知される。温度差は冷媒の減少に応じて低下する値であるため、冷媒の漏れを早期の段階で検知することが可能になる。この温度差を用いた冷媒漏れ検知装置を既存の冷凍装置に後付けする場合には、第１の冷媒配管に冷凍サイクルの冷媒配管を接続するだけで後付け作業は完了するため、例えば、既存の冷媒配管に冷媒温度検出器を後付けするような困難な後付け作業（冷媒温度検出器が備える温度検出部材を冷媒に接触させるように冷媒温度検出器を設置するような作業）を行う必要がなくなるので、既存の冷凍装置に冷媒漏れ検知装置を容易に後付けすることが可能となる。また、前述の温度差を用いた冷媒漏れ検知装置を既存の冷凍装置に後付けすることによって、冷媒漏れを検知する冷媒漏れ検知機能に加え、過冷却を行う過冷却機能を既存の冷凍装置に付与することが可能となる。これらのことから、既存の冷凍装置の冷媒漏れの早期検出及び既存の冷凍装置に対する後付けの容易化を実現することができ、さらに、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる。

また、冷媒漏れ検出部が、温度差演算部により求められた温度差が現在季節の規定値より小さいか否かを判断し、その温度差が現在季節の規定値より小さいと判断したとき、冷媒の漏れを検出し、現在季節に対応する冷媒漏れ検出を行う場合には、季節ごとの規定値が用いられ、現在季節に対応する冷媒漏れ検出が実現されることになる。これにより、四季にわたって精度良く既存の冷凍装置の冷媒漏れを検知することができる。

また、熱交換器が、第１の冷媒配管の途中に設けられたフィン付き配管と、フィン付き配管に向けて空気を流すファンとを具備している場合には、簡略な構成で過冷却を行うことが可能となるので、コストを抑えつつ、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる。

また、冷媒を蒸発させる蒸発器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管を備え、熱交換器が、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備している場合には、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

また、受液器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられ、その第２の冷媒配管を流れる冷媒を減圧する装置内減圧器とを備え、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に装置内減圧器より冷媒の流れ方向の下流側に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備している場合にも、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

また、他の冷却システムにより冷却された冷媒が流れる第２の冷媒配管を備え、熱交換器は、第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、第１の熱交換器内配管及び第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートとを具備している場合にも、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す図である。 図１に示す冷凍装置が備える冷媒漏れ検知装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す冷凍装置が備える冷媒漏れ検知装置が行う第１の冷媒漏れ検知処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示す冷凍装置が備える冷媒漏れ検知装置が行う第２の冷媒漏れ検知処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る冷凍装置１は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮された冷媒を貯留する受液器４と、冷媒を減圧する減圧器５と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器６と、それらの各部を接続する冷媒配管７と、冷媒漏れを検知する冷媒漏れ検知装置８とを備えている。

蒸発器６は、被冷却物（例えば、冷蔵食品や冷凍食品、生鮮食品などの商品）を冷却するためのショーケースや冷蔵庫などの冷却器に内蔵されている。この冷却器は店舗内に設置されており、被冷却物が陳列された庫内を蒸発器６により所定温度に冷やし、その庫内の被冷却物を冷却する。

冷媒配管７は、圧縮機２、凝縮器３、受液器４、減圧器５及び蒸発器６に加え、冷媒漏れ検知装置８を接続して冷媒を循環させる冷媒循環流路であり、例えば、銅管などの配管により構成されている。この冷媒配管７を流れる冷媒は、圧縮、凝縮、膨張及び蒸発の四工程（冷凍サイクル）を繰り返しながら冷媒配管７を循環する。

詳述すると、圧縮機２により圧縮された高温高圧のガス冷媒は空冷式の凝縮器３に流入し、その凝縮器３により冷却され、凝縮熱を放出して液化し、受液器４に貯留される。その後、受液器４に貯留された高圧の液冷媒は冷媒漏れ検知装置８を通過して減圧器５に流入し、その減圧器５により減圧されて低温低圧状態になる。この低温低圧の液冷媒は蒸発器６により沸騰蒸発し、周囲の熱を奪う。蒸発した低圧ガス冷媒は圧縮機２に流入し、その圧縮機２により圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、再び空冷式の凝縮器３に流入する。

前述の冷媒配管７には、開閉弁として機能する電磁弁７ａが設けられている。この電磁弁７ａは、冷媒漏れ検知装置８の冷媒出口と減圧器５の冷媒入口との間の冷媒配管７に取り付けられている。電磁弁７ａは、冷凍装置１が備えるメイン制御部（図示せず）に電気的に接続されており、その駆動がメイン制御部により制御される。

なお、前述の凝縮器３としては、ファンを用いた空冷式の凝縮器を用いているが、これに限るものではなく、例えば、冷却水を用いた水冷式の凝縮器を用いることも可能である。また、減圧器５としては、例えば、膨張弁などを用いることが可能である。

冷媒漏れ検知装置８は、受液器４及び減圧器５の両方に冷媒配管７を介して接続される第１の冷媒配管８ａと、その第１の冷媒配管８ａを流れる冷媒を冷却する熱交換器８ｂと、その熱交換器８ｂの冷媒入口側の冷媒温度（第１の冷媒温度）を検出する第１の冷媒温度検出器８ｃと、熱交換器８ｂの出口側の冷媒温度（第２の冷媒温度）を検出する第２の冷媒温度検出器８ｄと、各種制御を行う制御部８ｅとを備えている。

第１の冷媒配管８ａは、冷媒漏れ検知装置８の装置内配管（例えば、銅管）であり、受液器４及び減圧器５の両方に冷媒配管７を介して接続可能に形成されている。この第１の冷媒配管８ａの一端には、受液器４につながる冷媒配管７が接続されており、その他端には、減圧器５につながる冷媒配管７が接続されている。このような配管の接続を行うだけで、既存の装置に冷媒漏れ検知装置８を容易に後付けすることが可能である。

熱交換器８ｂは、第１の冷媒配管８ａの途中に設けられた空冷式の熱交換器である。この熱交換器８ｂは、冷媒が流れるフィン付き配管１１及び吸気用のファン１２を備えている。フィン付き配管１１は第１の冷媒配管８ａの途中に設けられており、ファン１２は空気を吸い込んで熱交換器８ｂに流入させるように設けられている。ファン１２のモータ１３は制御部８ｅに電気的に接続されており、その駆動が制御部８ｅにより制御される。このファンの空冷により過冷却が行われる。この過冷却とは、膨張弁などの減圧器５に入る前の液冷媒を冷却し、冷凍装置１の冷凍能力を上げることである。

第１の冷媒温度検出器８ｃは、熱交換器８ｂより冷媒の流れ方向（冷媒が流れる方向）の上流側、すなわち熱交換器８ｂの冷媒入口につながる第１の冷媒配管８ａに設けられており、その第１の冷媒配管８ａを流れる冷媒の温度（第１の冷媒温度）を検出する温度検出器である。この第１の冷媒温度検出器８ｃは制御部８ｅに電気的に接続されており、第１の冷媒温度を検出して制御部８ｅに入力する。第１の冷媒温度検出器８ｃとしては、各種の温度センサを用いることが可能である。

第２の冷媒温度検出器８ｄは、熱交換器８ｂより冷媒の流れ方向（冷媒が流れる方向）の下流側、すなわち熱交換器８ｂの冷媒出口につながる第１の冷媒配管８ａに設けられており、その第１の冷媒配管８ａを流れる冷媒の温度（第２の冷媒温度）を検出する温度検出器である。この第２の冷媒温度検出器８ｄは制御部８ｅに電気的に接続されており、第２の冷媒温度を検出して制御部８ｅに入力する。第２の冷媒温度検出器８ｄとしては、各種の温度センサを用いることが可能である。

制御部８ｅは、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、各種情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部と、操作者からの入力操作を受け付ける操作部とを備えている。記憶部としては、例えば、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることが可能である。また、操作部としては、例えば、スイッチやボタン、キーなどの入力デバイスを用いることが可能である。

この制御部８ｅは、図２に示すように、ファン１２のモータ１３を制御するモータ制御部８ｅ１と、演算により温度差を求める温度差演算部８ｅ２と、冷媒の漏れを検出する冷媒漏れ検出部８ｅ３と、冷媒の漏れ発生を報知する冷媒漏れ報知部８ｅ４とを備えている。

モータ制御部８ｅ１は、モータ１３の回転数（ファン１２の回転数）を制御する。このモータ制御としては、例えば、ファン１２の回転数が所定の回転数で一定となるようにモータ１３の回転数を制御する。

温度差演算部８ｅ２は、第１の冷媒温度検出器８ｃにより検出された第１の冷媒温度と第２の冷媒温度検出器８ｄにより検出された第２の冷媒温度との減算を行い、冷媒漏れ判定用の温度差（温度差＝第１の冷媒温度−第２の冷媒温度）を求める。

冷媒漏れ検出部８ｅ３は、温度差演算部８ｅ２により求められた温度差に基づき、その温度差が規定値（冷媒漏れが発生しない温度差の下限値）より小さい否かを判断し、温度差が規定値より小さいと判断した場合に冷媒の漏れを検出する。この冷媒漏れ検出部８ｅ３としては、例えば、サーモスタットのような検出器などを用いることが可能である。

なお、冷凍サイクルは冷媒が不足すると過冷却を全く取れなくなるという顕著な傾向があり、前述の熱変換器８ｂの冷媒入口側と冷媒出口側の冷媒の温度差は冷媒の減少に応じて低下するため、その温度差の変化を観察することで、冷媒の漏れを検出することが可能である。

冷媒漏れ報知部８ｅ４は、有線又は無線により、冷凍装置１が備えるメイン制御部に冷媒の漏れ発生を報知する報知信号を送信することが可能である。メイン制御部は、その報知信号を受信すると、冷媒の漏れ発生を把握し、冷媒の漏れ発生時の動作、例えば、圧縮機２の駆動を停止してさらに電磁弁７ａを閉じたり、あるいは、ユーザに冷媒の漏れ発生を知らせる警報（例えば、音出力やランプ点灯など）を出したりする動作を行う。

ここで、前述のモータ制御部８ｅ１、温度差演算部８ｅ２、冷媒漏れ検出部８ｅ３及び冷媒漏れ報知部８ｅ４は、電気回路などのハードウエアで構成されても良く、あるいは、これらの機能を実行するプログラムなどのソフトウエアで構成されても良い。また、ハードウエア及びソフトウエアの両方の組合せにより構成されても良い。

次に、前述の冷媒漏れ検知装置８が行う第１の冷媒漏れ検知処理について説明する。制御部８ｅは各種プログラム及び各種データに基づき、モータ制御部８ｅ１、温度差演算部８ｅ２、冷媒漏れ検出部８ｅ３及び冷媒漏れ報知部８ｅ４などの各部を用いて第１の冷媒漏れ検知処理を実行する。

図３に示すように、まず、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合したか否かが判断される（ステップＳ１）。この冷媒漏れ判定開始条件は、例えば、電磁弁７ａが開状態で圧縮機２が駆動しており、冷媒が冷媒配管７（冷媒漏れ検知装置８が備える第１の冷媒配管８ａも含む）を循環しており、熱交換器８ｂのファン１２も一定の回転数で回って前述の温度差（冷媒漏れ判定用の温度差）が安定しているというような運転状態である。

ステップＳ１において、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合したと判断されると（ステップＳ１のＹＥＳ）、熱交換器８ｂの冷媒入口と冷媒出口（液入口と液出口）における冷媒の温度差が取得される（ステップＳ２）。一方、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合していないと判断されると（ステップＳ１のＮＯ）、処理がステップＳ１から繰り返される。

ステップＳ２では、熱交換器８ｂの冷媒入口側の冷媒温度（第１の冷媒温度）が第１の冷媒温度検出器８ｃにより検出され、さらに、熱交換器８ｂの冷媒出口側の冷媒温度（第２の冷媒温度）が第２の冷媒温度検出器８ｄにより検出される。その後、第１の冷媒温度から第２の冷媒温度が減算され、冷媒漏れ判定用の温度差（温度差＝第１の冷媒温度−第２の冷媒温度）が求められる。

ステップＳ２の処理後、前述の温度差が規定値Ｔより小さいか否か（温度差＜Ｔ）が判断される（ステップＳ３）。この規定値Ｔは、例えば、冷媒漏れが発生しない温度差の下限値（閾値）であり、その値は例えば５℃〜１０℃の範囲内で予め設定されている。なお、操作者は制御部８ｅの操作部を入力操作して規定値Ｔを変更することが可能である。

ステップＳ３において、前述の温度差が規定値Ｔより小さいと判断されると（ステップＳ３のＹＥＳ）、冷媒の漏れが検知され（ステップＳ４）、冷媒の漏れが発生した旨がメイン制御部に報知される（ステップＳ５）。

ステップＳ５では、例えば、冷媒の漏れ発生を報知する報知信号が有線又は無線によりメイン制御部に送信される。その報知信号がメイン制御部により受信されると、冷媒の漏れ発生がメイン制御部により把握され、冷媒の漏れ発生時の動作（例えば、圧縮機２の駆動を停止してさらに電磁弁７ａを閉じたり、あるいは、ユーザに冷媒の漏れ発生を知らせる警報を出したりする動作）が行われる。

このような第１の冷媒漏れ検知処理によれば、熱変換器８ｂの冷媒入口側と冷媒出口側の冷媒の温度差が求められ、その温度差の変化に応じて冷媒の漏れが検知される。この温度差は冷媒の減少に応じて（たとえ少量の減少であっても）低下する値であり、冷媒の漏れを早期の段階で検知することが可能になる。このため、冷媒が相当量漏れるまで冷媒の漏れを検出することができないということはなくなる。

次に、前述の冷媒漏れ検知装置８が行う第２の冷媒漏れ検知処理について説明する。制御部８ｅは各種プログラム及び各種データに基づき、モータ制御部８ｅ１、温度差演算部８ｅ２、冷媒漏れ検出部８ｅ３及び冷媒漏れ報知部８ｅ４などの各部を用いて第２の冷媒漏れ検知処理を実行する。

ここで、操作者は制御部８ｅの操作部を入力操作し、前述の第１の冷媒漏れ検知処理及び第２の冷媒漏れ検知処理のどちらの検知処理を行うかを切り替えることが可能である。なお、この切り替えにより第１の冷媒漏れ検知処理及び第２の冷媒漏れ検知処理の両方を実行可能にしているが、これに限るものではなく、少なくともそれらの検知処理のどちらか一方を実行可能にすれば良い。

図４に示すように、まず、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合したか否かが判断される（ステップＳ１１）。この冷媒漏れ判定開始条件は、前述と同様、例えば、電磁弁７ａが開状態で圧縮機２が駆動しており、冷媒が冷媒配管７（冷媒漏れ検知装置８が備える第１の冷媒配管８ａも含む）を循環しており、熱交換器８ｂのファン１２も一定の回転数で回って前述の温度差（冷媒漏れ判定用の温度差）が安定しているというような運転状態である。

ステップＳ１１において、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合したと判断されると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、熱交換器８ｂの冷媒入口と冷媒出口（液入口と液出口）における冷媒の温度差が取得される（ステップＳ１２）。一方、運転状態が冷媒漏れ判定開始条件に適合していないと判断されると（ステップＳ１１のＮＯ）、処理がステップＳ１１から繰り返される。

ステップＳ１２では、熱交換器８ｂの冷媒入口側の冷媒温度（第１の冷媒温度）が第１の冷媒温度検出器８ｃにより検出され、さらに、熱交換器８ｂの冷媒出口側の冷媒温度（第２の冷媒温度）が第２の冷媒温度検出器８ｄにより検出される。その後、第１の冷媒温度から第２の冷媒温度が減算され、冷媒漏れ判定用の温度差（温度差＝第１の冷媒温度−第２の冷媒温度）が求められる。

ステップＳ１２の処理後、現在の季節が春又は秋であるか否か（ステップＳ１３）、現在の季節が夏であるか否か（ステップ１４）、現在の季節が冬であるか否か（ステップ１５）が判断され、さらに、それらの判断が繰り返される（ステップＳ１３のＮＯ、ステップＳ１４のＮＯ、ステップＳ１５のＮＯ）。なお、制御部８ｅはタイマ機能やカレンダー機能を有しており、現在の日付や日時などを把握し、現在の季節が四季のどの期間であるかを判断することが可能である。

ステップＳ１３において、現在の季節が春又は秋であると判断されると（ステップＳ１３のＹＥＳ）、前述の温度差が規定値Ｔ１より小さいか否か（温度差＜Ｔ１）が判断される（ステップＳ１６）。この規定値Ｔ１は、例えば、春期及び秋期に冷媒漏れが発生しない温度差の下限値（閾値）であり、その値は例えば７℃か８℃に予め設定されている。なお、操作者は制御部８ｅの操作部を入力操作して規定値Ｔ１を変更することが可能である。

ステップＳ１６において、前述の温度差が規定値Ｔ１より小さいと判断されると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、冷媒の漏れが検知され（ステップＳ１７）、冷媒の漏れが発生した旨がメイン制御部に報知される（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８では、例えば、冷媒の漏れ発生を報知する報知信号が有線又は無線によりメイン制御部に送信される。その報知信号がメイン制御部により受信されると、冷媒の漏れ発生がメイン制御部により把握され、冷媒の漏れ発生時の動作（例えば、圧縮機２の駆動を停止してさらに電磁弁７ａを閉じたり、あるいは、ユーザに冷媒の漏れ発生を知らせる警報を出したりする動作）が行われる。

同様に、ステップＳ１４において、現在の季節が夏であると判断されると（ステップＳ１４のＹＥＳ）、前述の温度差が規定値Ｔ２より小さいか否か（温度差＜Ｔ２）が判断される（ステップＳ１９）。この規定値Ｔ２は、例えば、夏期に冷媒漏れが発生しない温度差の下限値（閾値）であり、その値は例えば１０℃に予め設定されている。なお、操作者は制御部８ｅの操作部を入力操作して規定値Ｔ２を変更することが可能である。

ステップＳ１９において、前述の温度差が規定値Ｔ２より小さいと判断されると（ステップＳ１９のＹＥＳ）、冷媒の漏れが検知され（ステップＳ１７）、冷媒の漏れが発生した旨がメイン制御部に報知される（ステップＳ１８）。このステップＳ１８では、前述と同様な処理が行われる。

同様に、ステップＳ１５において、現在の季節が冬であると判断されると（ステップＳ１５のＹＥＳ）、前述の温度差が規定値Ｔ３より小さいか否か（温度差＜Ｔ３）が判断される（ステップＳ２０）。この規定値Ｔ３は、例えば、冬期に冷媒漏れが発生しない温度差の下限値（閾値）であり、その値は例えば５℃に予め設定されている。なお、操作者は制御部８ｅの操作部を入力操作して規定値Ｔ３を変更することが可能である。

ステップＳ２０において、前述の温度差が規定値Ｔ３より小さいと判断されると（ステップＳ２０のＹＥＳ）、冷媒の漏れが検知され（ステップＳ１７）、冷媒の漏れが発生した旨がメイン制御部に報知される（ステップＳ１８）。このステップＳ１８では、前述と同様な処理が行われる。

このような第２の冷媒漏れ検知処理によれば、前述の第１の冷媒漏れ検知処理と同様に、熱変換器８ｂの冷媒入口側と冷媒出口側の冷媒の温度差が求められ、その温度差の変化に応じて冷媒の漏れが検知される。この温度差は冷媒の減少に応じて（たとえ少量の減少であっても）低下する値であり、冷媒の漏れを早期の段階で検知することが可能になる。このため、冷媒が相当量漏れるまで冷媒の漏れを検出することができないということはなくなる。また、前述の温度差は時期（外気温度）に応じても変化する。これに対応して、季節に基づき規定値が変更されて現在季節の規定値Ｔ１〜Ｔ３が設定されるため、季節に応じた冷媒漏れの検出が可能となる。これにより、四季にわたって冷媒漏れの検出精度を維持することができる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、熱変換器８ｂの冷媒入口側と冷媒出口側の冷媒の温度差が求められ、その温度差の変化に応じて冷媒の漏れが検知される。温度差は冷媒の減少に応じて低下する値であるため、冷媒の漏れを早期の段階で検知することが可能になる。この温度差を用いた冷媒漏れ検知装置８を既存の冷凍装置に後付けする場合には、第１の冷媒配管８ａに冷凍サイクルの冷媒配管７を接続するだけで後付け作業は完了するため、例えば、既存の冷媒配管に冷媒温度検出器を後付けするような困難な後付け作業（冷媒温度検出器が備える温度検出部材を冷媒に接触させるように冷媒温度検出器を設置するような作業）を行う必要がなくなるので、既存の冷凍装置に冷媒漏れ検知装置８を容易に後付けすることが可能となる。また、前述の温度差を用いた冷媒漏れ検知装置８を既存の冷凍装置に後付けすることによって、冷媒漏れ検知機能に加え、過冷却機能を既存の冷凍装置に付与することが可能となる。これらのことから、既存の冷凍装置の冷媒漏れの早期検出及び既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置８の後付けの容易化を実現することができ、さらに、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる。

また、季節ごとの規定値Ｔ１〜Ｔ３が用いられ、現在季節に対応する冷媒漏れ検出が実現されることになるので、四季にわたって精度良く既存の冷凍装置の冷媒漏れを検知することができる。また、熱交換器８ｂの簡略な構成で過冷却を行うことが可能となるので、コストを抑えつつ、既存の冷凍装置の省エネルギー化を実現することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。

本発明の第２の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図５に示すように、本発明の第２の実施形態に係る冷凍装置１において、冷媒漏れ検知装置８は、第１の実施形態に係る第１の冷媒配管８ａ、熱交換器８ｂ、第１の冷媒温度検出器８ｃ、第２の冷媒温度検出器８ｄ及び各種制御を行う制御部８ｅに加え、第２の冷媒配管８ｆを備えている。

第２の冷媒配管８ｆは、冷媒漏れ検知装置８の装置内配管（例えば、銅管）であり、蒸発器６及び圧縮機２の両方に冷媒配管７を介して接続可能に形成されている。この第２の冷媒配管８ｆの一端には、蒸発器６の冷媒出口側につながる冷媒配管７が接続されており、その他端には、圧縮機２の冷媒入口側につながる冷媒配管７が接続されている。第１の冷媒配管８ａと同様、このような配管の接続を行うだけで、既存の装置に冷媒漏れ検知装置８を容易に後付けすることが可能である。

熱交換器８ｂはプレート式の熱交換器である。この熱交換器８ｂは、第１の冷媒配管８ａの途中に設けられた第１の熱交換器内配管２１と、第２の冷媒配管８ｆの途中に設けられた第２の熱交換器内配管２２と、それらの第１の熱交換器内配管２１及び第２の熱交換器内配管２２の両方に接触する複数の伝熱プレート２３とを具備している。

各伝熱プレート２３は互いに平行に設けられており、第１の熱交換器内配管２１及び第２の熱交換器内配管２２は互いに平行な各伝熱プレート２３を貫通するように平行に設けられている。各伝熱プレート２３は熱伝導性を有しており、第１の熱交換器内配管２１及び第２の熱交換器内配管２２の配管間の熱交換を可能とする。

この熱交換器８ｂは、複数の伝熱プレート２３により、第１の熱交換器内配管２１を流れる冷媒（液冷媒）と第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（ガス冷媒）との熱交換を行う。これにより、受液器４から流れ出た冷媒（液冷媒）は、第１の熱交換器内配管２１を通過する際、第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（ガス冷媒）により冷却されることになる（過冷却）。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置８の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について図６を参照して説明する。

本発明の第３の実施形態は基本的に第２の実施形態と同様である。第３の実施形態では、第２の実施形態との相違点について説明し、第２の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図６に示すように、本発明の第３の実施形態に係る冷凍装置１において、冷媒漏れ検知装置８は、第１の実施形態に係る第１の冷媒配管８ａ、熱交換器８ｂ、第１の冷媒温度検出器８ｃ、第２の冷媒温度検出器８ｄ及び各種制御を行う制御部８ｅに加え、第２の実施形態と接続先が異なる第２の冷媒配管８ｆを備えている。

第２の冷媒配管８ｆは、冷媒漏れ検知装置８の装置内配管（例えば、銅管）であり、受液器４と圧縮機２の両方に冷媒配管９を介して接続可能に形成されている。この第２の冷媒配管８ｆの一端には、受液器４の冷媒出口側につながる冷媒配管９が接続されており、その他端には、圧縮機２の冷媒入口側（詳しくは、圧縮機２と蒸発器６との間の冷媒配管７）につながる冷媒配管９が接続されている。第１の冷媒配管８ａと同様、このような配管の接続を行うだけで、既存の装置に冷媒漏れ検知装置８を容易に後付けすることが可能である。

この第２の冷媒配管８ｆには、その第２の冷媒配管を流れる冷媒を減圧する装置内減圧器３１が設けられている。この装置内減圧器３１は、熱交換器８ｂにより冷媒の流れ方向（冷媒が流れる方向）の上流側、すなわち熱交換器８ｂの冷媒入口につながる第２の冷媒配管８ｆに設けられており、冷媒漏れ検知装置８の装置内減圧器である。装置内減圧器３１としては、例えば、膨張弁などを用いることが可能である。

熱交換器８ｂは、複数の伝熱プレート２３により、第１の熱交換器内配管２１を流れる冷媒（液冷媒）と第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（液冷媒）との熱交換を行う。これにより、受液器４から流れ出た冷媒（液冷媒）は、第１の熱交換器内配管２１を通過する際、装置内減圧器３１により減圧されて第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（この液冷媒は装置内減圧器３１により冷却されている）により各伝熱プレート２３を介して冷却されることになる（過冷却）。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置８の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について図７を参照して説明する。

本発明の第４の実施形態は基本的に第２の実施形態と同様である。第４の実施形態では、第２の実施形態との相違点について説明し、第２の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図７に示すように、本発明の第４の実施形態に係る冷凍装置１において、冷媒漏れ検知装置８は、第１の実施形態に係る第１の冷媒配管８ａ、熱交換器８ｂ、第１の冷媒温度検出器８ｃ、第２の冷媒温度検出器８ｄ及び各種制御を行う制御部８ｅに加え、第２の実施形態と接続先が異なる第２の冷媒配管８ｆを備えている。

第２の冷媒配管８ｆは、冷媒漏れ検知装置８の装置内配管（例えば、銅管）であり、冷媒（例えば、水や不凍液など）を用いる他の冷却システム４１に冷媒配管４２を介して接続可能に形成されている。この第２の冷媒配管８ｆの両端には、他の冷却システム４１につながる冷媒配管４２が接続されている。第１の冷媒配管８ａと同様、このような配管の接続を行うだけで、既存の装置に冷媒漏れ検知装置８を容易に後付けすることが可能である。

熱交換器８ｂは、複数の伝熱プレート２３により、第１の熱交換器内配管２１を流れる冷媒（液冷媒）と第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（液冷媒あるいはガス冷媒）との熱交換を行う。これにより、受液器４から流れ出た冷媒（液冷媒）は、第１の熱交換器内配管２１を通過する際、他の冷却システム４１から供給されて第２の熱交換器内配管２２を流れる冷媒（この液冷媒は他の冷却システム４１により冷却されている）により各伝熱プレート２３を介して冷却されることになる（過冷却）。

以上説明したように、第４の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、既存の冷凍装置に対する冷媒漏れ検知装置８の後付け作業の容易さを維持しつつ、確実に過冷却を行うことが可能となるので、既存の冷凍装置の省エネルギー化をより確実に実現することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ 冷凍装置
２ 圧縮機
３ 凝縮器
４ 受液器
５ 減圧器
６ 蒸発器
７ 冷媒配管
８ 冷媒漏れ検知装置
８ａ 第１の冷媒配管
８ｂ 熱交換器
８ｃ 第１の冷媒温度検出器
８ｄ 第２の冷媒温度検出器
８ｅ 制御部
８ｆ 第２の冷媒配管
８ｅ１ モータ制御部
８ｅ２ 温度差演算部
８ｅ３ 冷媒漏れ検出部
８ｅ４ 冷媒漏れ報知部
９ 冷媒配管
１１ フィン付き配管
１２ ファン
１３ モータ
２１ 第１の熱交換器内配管
２２ 第２の熱交換器内配管
２３ 伝熱プレート
３１ 装置内減圧器
４１ 冷却システム
４２ 冷媒配管

Claims (7)

1. 冷媒を貯留する受液器及び冷媒を減圧する減圧器に接続される第１の冷媒配管と、
   前記第１の冷媒配管の途中に設けられ、その第１の冷媒配管を流れる冷媒を冷却する熱交換器と、
   前記受液器と前記熱交換器との間の第１の冷媒配管を流れる冷媒の温度である第１の冷媒温度を検出する第１の冷媒温度検出器と、
   前記熱交換器と前記減圧器との間の第１の冷媒配管を流れる冷媒の温度である第２の冷媒温度を検出する第２の冷媒温度検出器と、
   前記第１の冷媒温度検出器により検出された第１の冷媒温度と前記第２の冷媒温度検出器により検出された第２の冷媒温度との温度差を求める温度差演算部と、
   前記温度差演算部により求められた温度差に応じて前記冷媒の漏れを検出する冷媒漏れ検出部と、
   を備えることを特徴とする冷媒漏れ検知装置。
2. 前記冷媒漏れ検出部は、前記温度差演算部により求められた温度差が現在季節の規定値より小さいか否かを判断し、その温度差が現在季節の規定値より小さいと判断した場合、前記冷媒の漏れを検出し、現在季節に対応する冷媒漏れ検出を行うことを特徴とする請求項１記載の冷媒漏れ検知装置。
3. 前記熱交換器は、
   前記第１の冷媒配管の途中に設けられたフィン付き配管と、
   前記フィン付き配管に向けて空気を流すファンと、
   を具備していることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒漏れ検知装置。
4. 冷媒を蒸発させる蒸発器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管を備え、
   前記熱交換器は、
   前記第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、
   前記第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、
   前記第１の熱交換器内配管及び前記第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートと、
   を具備していることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒漏れ検知装置。
5. 前記受液器及び冷媒を圧縮する圧縮機に接続される第２の冷媒配管と、
   前記第２の冷媒配管の途中に設けられ、その第２の冷媒配管を流れる冷媒を減圧する装置内減圧器と、
   を備え、
   前記熱交換器は、
   前記第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、
   前記第２の冷媒配管の途中に前記装置内減圧器より冷媒の流れ方向の下流側に設けられた第２の熱交換器内配管と、
   前記第１の熱交換器内配管及び前記第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートと、
   を具備していることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒漏れ検知装置。
6. 他の冷却システムにより冷却された冷媒が流れる第２の冷媒配管を備え、
   前記熱交換器は、
   前記第１の冷媒配管の途中に設けられた第１の熱交換器内配管と、
   前記第２の冷媒配管の途中に設けられた第２の熱交換器内配管と、
   前記第１の熱交換器内配管及び前記第２の熱交換器内配管に接触する伝熱プレートと、
   を具備していることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒漏れ検知装置。
7. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、
   前記凝縮器により凝縮された冷媒を貯留する受液器と、
   前記受液器により貯留された冷媒を減圧する減圧器と、
   前記減圧器により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   請求項１乃至６のいずれか一に記載の冷媒漏れ検知装置と、
   を備えることを特徴とする冷凍装置。

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