JP2018009769A - 冷凍システム - Google Patents

Abstract

【課題】１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、空調対象空間の温度を極力維持できるようにする。【解決手段】冷凍システム（１）は、１つの空調対象空間に対して設けられた複数の利用ユニット（３ａ、３ｂ、３ｃ）と、空調対象空間の下部における冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩センサ（６）と、制御部（８）と、を有する。制御部（８）は、冷媒漏洩センサ（６）が冷媒の漏洩を検知した場合に、各利用ユニット（３ａ、３ｂ、３ｃ）の利用側熱交換器（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）に一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニット（３ａ、３ｂ、３ｃ）に対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。【選択図】図４

Description

本発明は、冷凍システム、特に、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムに関する。

従来より、特許文献１（特開２０１３−４０６９４号公報）に示すように、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間に対して、複数の室内ユニット（利用ユニット）が設けられた冷凍装置（冷凍システム）がある。各利用ユニットは、冷媒と空気とを熱交換させるための庫内熱交換器（利用側熱交換器）を有している。

また、特許文献２（特許第４６３９４５１号公報）に示すように、冷媒として可燃性の冷媒を使用する場合に、室内ユニット（利用ユニット）に冷媒漏洩センサを設けて、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した際に、利用ユニットの使用を中止するようにした空気調和装置がある。

上記特許文献１の冷凍システムにおいても、冷媒として可燃性の冷媒を使用する場合には、安全対策として、上記特許文献２と同様の冷媒漏洩センサを設けて、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した際に、利用ユニットの使用を中止することが考えられる。ここで、上記特許文献１の冷凍システムにおいては、利用ユニットにおいて漏洩した冷媒が空調対象空間の下部に溜まりやすい傾向にある。このため、上記特許文献１の冷凍システムにおいては、空調対象空間の下部に冷媒漏洩センサを設ける必要がある。

しかし、上記特許文献１の冷凍システムでは、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられているため、空調対象空間の下部に設けられた冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知しても、どの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できない。このため、冷媒の漏洩を検知した場合には、すべての利用ユニットの使用を中止しなければならなくなり、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間に収容される物品の温度維持が要求される場合には、空調対象空間の温度維持が困難になる。

本発明の課題は、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、空調対象空間の温度を極力維持できるようにすることにある。

第１の観点にかかる冷凍システムは、１つの空調対象空間に対して設けられた複数の利用ユニットと、冷媒漏洩センサと、制御部と、を有している。各利用ユニットは、冷媒と空気とを熱交換させるための利用側熱交換器を有している。冷媒漏洩センサは、空調対象空間の下部における冷媒の漏洩を検知する。制御部は、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した場合に、各利用ユニットについて、利用側熱交換器に一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。

ここでは、複数の利用ユニットに共通の空調対象空間における冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサによって検知された場合に、まず、上記の検知待機制御を行うようにして、利用ユニットから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。そして、検知待機制御中に利用ユニットにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにしているため、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間への冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができる。また、利用ユニットにおける冷媒漏洩の検知が冷媒の状態量に基づいて行われるものであるため、検知待機制御中にいずれの利用ユニットにおいても冷媒の漏洩を検知しない場合には、冷媒漏洩センサが冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第２の観点にかかる冷凍システムは、第１の観点にかかる冷凍システムにおいて、各利用ユニットに対応して設けられた複数の熱源ユニットをさらに有している。各熱源ユニットは、対応する利用ユニットに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路を構成している。すなわち、ここでは、利用ユニットごとに冷媒回路を有している。

ここでも、第１の観点にかかる冷凍システムと同様に、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第３の観点にかかる冷凍システムは、第２の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用ユニットが構成する冷媒回路がガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。

冷媒が漏洩している利用ユニットを有する冷媒回路では、冷媒が漏洩することによってガス欠状態になる。そこで、ここでは、上記のように、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用ユニットが構成する冷媒回路がガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。これにより、ここでは、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定することができる。

第４の観点にかかる冷凍システムは、第２又は第３の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットに接続されている熱源ユニットに冷媒を回収させる冷媒回収制御を行う。

ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒回収制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットに存在する冷媒量を減らすことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間に漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

第５の観点にかかる冷凍システムは、第１の観点にかかる冷凍システムにおいて、複数の利用ユニットに共通に設けられた熱源ユニットをさらに有している。熱源ユニットは、複数の利用ユニットが接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路を構成している。すなわち、ここでは、複数の利用ユニットに共通の冷媒回路を有している。

ここでも、第１の観点にかかる冷凍システムと同様に、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第６の観点にかかる冷凍システムは、第５の観点にかかる冷凍システムにおいて、各利用側熱交換器の冷媒の入口側及び出口側に、入口弁及び出口弁が設けられている。制御部は、入口弁及び出口弁を用いて検知待機制御を行う。

ここでは、上記のように、利用側熱交換器の冷媒の入口側及び出口側に設けられた入口弁及び出口弁を用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、利用ユニットの運転中は開状態にされている入口弁及び出口弁を検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器に一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニットから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を確実に作ることができる。

第７の観点にかかる冷凍システムは、第６の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器における冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。

冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に利用側熱交換器における冷媒の圧力が低下して大気圧に近づくようになる。そこで、ここでは、上記のように、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器における冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。これにより、ここでは、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定することができる。

第８の観点にかかる冷凍システムは、第６又は第７の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットの利用側熱交換器に対応する入口弁及び出口弁を用いて利用側熱交換器への冷媒の流入を遮断する冷媒遮断制御を行う。

ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒遮断制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分を冷媒回路の他の部分と切り離すことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間に漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

本発明の第１実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。 第１及び第２実施形態にかかる冷凍システムを構成する利用ユニット及び冷媒漏洩センサの概略配置図である。 第１実施形態にかかる冷凍システムの制御ブロック図である。 第１実施形態にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例１にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートの要部である。 本発明の第２実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。 第２実施形態にかかる冷凍システムの制御ブロック図である。 第２実施形態にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例１にかかる冷凍システム冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートの要部である。

以下、本発明にかかる冷凍システムの実施形態について、図面に参照して説明する。尚、本発明にかかる冷凍システムの実施形態の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（１）第１実施形態
＜構成＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。冷凍システム１は、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間Ｓに対して設けられた複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを有している。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、図２に示すように、空調対象空間Ｓの上部に配置されている。尚、利用ユニットの数は、３つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、空調対象空間Ｓの上方に配置されていてもよい。

また、ここでは、冷凍システム１は、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通に設けられた熱源ユニット２をさらに有している。また、熱源ユニット２は、図１に示すように、空調対象空間Ｓ外に配置されている。熱源ユニット２は、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路１０を構成している。ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５を介して熱源ユニット２に接続されることによって冷媒回路１０を構成している。すなわち、ここでは、上記のように、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通する冷媒回路１０が設けられている。冷媒回路１０には、冷媒が充填されており、ここでは、可燃性の冷媒の１つであるＲ３２が使用されている。尚、冷媒回路１０に充填される冷媒は、Ｒ３２に限定されるものではなく、プロパン等の他の可燃性の冷媒であってもよい。

次に、冷媒回路１０及びその周辺構成について説明する。

冷媒回路１０は、主として、圧縮機１１と、熱源側熱交換器１２と、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに設けられた入口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、これらの機器間を接続する冷媒管（冷媒連絡管４、５を含む）と、を有している。尚、以下の説明では、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの構成に関して、利用ユニット３ａに設けられた構成のみについて説明し、利用ユニット３ｂ、３ｃに設けられた構成については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。

圧縮機１１は、熱源ユニット２に設けられており、低圧のガス冷媒を高圧になるまで圧縮するための機器である。圧縮機１１は、圧縮機モータ２１によって駆動されるようになっている。

熱源側熱交換器１２は、熱源ユニット２に設けられており、圧縮機１１において圧縮された高圧のガス冷媒と空調対象空間Ｓ外の空気（室外空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、熱源側熱交換器１２は、室外空気を冷却源として高圧のガス冷媒を放熱させる冷媒の放熱器として機能するようになっている。熱源側熱交換器１２への室外空気の供給は、熱源側ファン２２によって行われるようになっている。熱源側ファン２２は、熱源ユニット２に設けられている。熱源側ファン２２は、熱源側ファンモータ２３によって駆動されるようになっている。尚、ここでは、熱源側熱交換器１２として、室外空気を冷却源とする空冷式の放熱器が採用されているが、これに限定されるものではなく、水を冷却源とする水冷式の放熱器であってもよい。

このように、熱源ユニット２には、主として、圧縮機１１及び熱源側熱交換器１２が設けられている。そして、熱源ユニット２は、低圧のガス冷媒を高圧の液冷媒にするコンデンシングユニットとして機能するようになっている。

入口弁１６ａは、利用ユニット３ａに設けられており、熱源側熱交換器１２において放熱した高圧の液冷媒が液冷媒連絡管４を通じて利用ユニット３ａに流入する流れを遮断可能な機器である。入口弁１６ａは、利用側熱交換器１４ａの冷媒の入口側に設けられている。尚、ここでは、入口弁１６ａとして開閉制御が可能な電磁弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

利用側膨張弁１５ａは、利用ユニット３ａに設けられており、入口弁１６ａを通過した高圧の液冷媒を低圧になるまで減圧するための機器である。尚、ここでは、利用側膨張弁１５ａとして、利用側熱交換器１４ａの出口側に設けられる感温筒を含む感温式膨張弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

利用側熱交換器１４ａは、利用ユニット３ａに設けられており、利用側膨張弁１５ａにおいて減圧された低圧の冷媒と空調対象空間Ｓ内の空気（室内空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、利用側熱交換器１４ａは、室内空気を加熱源として低圧の冷媒を蒸発させる冷媒の蒸発器として機能するようになっている。利用側熱交換器１４ａへの室内空気の供給は、利用側ファン３１ａによって行われるようになっている。言い換えれば、利用側熱交換器１４ａにおいて熱交換された室内空気を空調対象空間Ｓに送るための機器として、利用側ファン３１ａが設けられている。利用側ファン３１ａは、利用ユニット３ａに設けられている。利用側ファン３１ａは、利用側ファンモータ３２ａによって駆動されるようになっている。

出口弁１７ａは、利用ユニット３ａに設けられており、ガス冷媒連絡管５から利用ユニット３ａに逆流する冷媒の流れを遮断可能な機器である。出口弁１７ａは、利用側熱交換器１４ａの冷媒の出口側に設けられている。尚、ここでは、出口弁１７ａとして、利用側熱交換器１４ａの出口からガス冷媒連絡管５への冷媒の流れを許容し、かつ、ガス冷媒連絡管５から利用側熱交換器１４ａの出口への冷媒の逆流を遮断する逆止弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

圧力センサ３３ａは、利用ユニット３ａに設けられており、利用側熱交換器１４ａにおける冷媒の圧力Ｐｘを検知する機器である。圧力センサ３３ａは、入口弁１６ａから利用側熱交換器１４ａを通じて出口弁１７ａに至るまでの部分に設けられている。

このように、利用ユニット３ａには、主として、入口弁１６ａ、利用側膨張弁１５ａ、利用側熱交換器１４ａ、出口弁１７ａ、利用側ファン３１ａ及び圧力センサ３３ａが設けられている。そして、利用ユニット３ａは、低圧の冷媒を蒸発させて室内空気を冷却して空調対象空間Ｓに送るブロアコイルユニットとして機能するようになっている。

また、冷凍システム１には、冷媒としてＲ３２等の可燃性の冷媒を使用することに対する安全対策として、冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩センサ６が設けられている。ここで、Ｒ３２等の可燃性の冷媒は空気よりも重い性質を有しているため、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷媒が漏洩した場合には、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まりやすい傾向にある。このことを考慮して、冷媒漏洩センサ６は、図２に示すように、空調対象空間Ｓの下部に設けられている。

また、冷凍システム１には、図３に示すように、熱源ユニット２及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部の動作を制御する制御部８が設けられている。制御部８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、熱源ユニット２及び各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部に接続されている。また、制御部８には、冷媒漏洩センサ６が接続されており、冷媒漏洩センサ６における冷媒の漏洩に関する電気信号が得られるようになっている。

＜基本動作＞
次に、冷凍システム１の基本動作について、図１及び図３を参照して説明する。

冷凍システム１は、基本動作として、冷媒回路１０に充填された冷媒が、冷媒回路１０を循環する冷凍サイクル運転（冷却運転）を行うようになっている。

次に、冷媒回路１０における冷却運転について説明する。尚、冷却運転時における冷凍システム１の各部の動作制御は、制御部８によって行われる。

熱源ユニット２において、低圧のガス冷媒は、圧縮機１１において高圧になるまで圧縮される。圧縮機１１において圧縮された高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器１２において、熱源側ファン２２によって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。熱源側熱交換器１２において放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管４に送られて、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに分岐される。各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに送られた高圧の液冷媒は、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃを通じて、利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃに流入して、低圧になるまで減圧される。利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃにおいて減圧された低圧の冷媒は、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて、利用側ファン３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを通じてガス冷媒連絡管５で合流し、熱源ユニット２ａに送られる。また、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて冷却された室内空気は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから空調対象空間Ｓに送られて、空調対象空間Ｓの冷却を行う。熱源ユニット２に送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機１１において高圧になるまで圧縮される。

このようにして、冷凍システム１における冷却運転が行われて、空調対象空間Ｓが冷却される。

＜冷媒の漏洩が検知された場合の動作＞
冷凍システム１では、上記の冷却運転中に、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、冷媒管の破損等を要因として冷媒の漏洩が発生するおそれがある。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかにおいて冷媒の漏洩が発生すると、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まり、冷媒漏洩センサ６によって冷媒の漏洩が検知されることになる。

しかし、冷凍システム１では、１つの空調対象空間Ｓに対して複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられているため、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知しただけでは、どの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できない。このため、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合には、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの使用を中止、すなわち、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの運転を停止しなければならなくなり、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間Ｓに収容される物品の温度維持が要求される場合には、空調対象空間Ｓの温度維持が困難になる。

そこで、ここでは、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合に、制御部８が、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃについて、利用側熱交換器１４ａに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる処理を行うようにしている。

次に、冷却運転中に冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作について、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図４は、冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作を示すフローチャートである。尚、以下に説明する冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。また、以下の説明では、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷却運転が行われている場合を前提とする。

複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサ６によって検知されると、制御部８は、ステップＳＴ１において、冷媒漏洩センサ６から冷媒の漏洩を検知した旨の電気信号を得る。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が発生している利用ユニットを特定するために、以下に説明するステップＳＴ２、ＳＴ３の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ２において、冷却運転中の各利用ユニット（ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ）について、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行う。このような検知待機制御を行うことで、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。ここでは、圧縮機１１を停止させるとともに、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃの冷媒の入口側及び出口側に設けられた入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、圧縮機１１を停止させるとともに、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの冷却運転中は開状態にされている入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃを検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作るのである。このとき、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含む入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃから出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃに至るまでの部分は、冷媒回路１０の他の部分から冷媒の流入しない状態になる。尚、ここでは、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃとして逆止弁が採用されているため、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃだけを閉状態にすればよいが、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃとして電磁弁が採用される場合には、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃとともに出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを開状態から閉状態にすればよい。また、ここで、検知待機制御を行う時間は、ステップＳＴ３において冷媒の状態量に基づく冷媒の漏洩の検知を行わせるために必要最小限の時間（例えば、２分〜２０分）に設定される。

次に、制御部８は、ステップＳＴ３において、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知する。ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおける冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。ここで、冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に利用側熱交換器における冷媒の圧力が低下して大気圧に近づくようになる。そこで、ここでは、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの圧力センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｘを検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量とし、冷媒の状態量としての冷媒の圧力Ｐｘが、大気圧を基準にして設定された冷媒漏洩判定圧力Ｐｘｍ以下に達している場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。このように、ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定しているのである。尚、ここでは、冷媒の漏洩を検知するための冷媒の状態量として、圧力センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｘを採用しているが、これに限定されるものではない。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対しては、その使用を中止させるために、以下に説明するステップＳＴ４の処理を行う。また、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットに対しては、その運転を継続させるために、以下に説明するステップＳＴ５の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ４において、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。ここで、「利用ユニットの使用を中止させる」とは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットによる冷却運転を停止させることを意味する。例えば、利用ユニット３ａにおいて冷媒の漏洩が検知された場合には、中止対象の利用ユニット３ａの入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを閉状態にすること（すなわち、ステップＳＴ２の検知待機制御における入口弁１６ａ及び出口弁１７ａの閉状態を維持すること）によって利用側熱交換器１４ａが冷媒の蒸発器として機能しないようにして、利用ユニット３ａによる冷却運転を停止させるのである。また、制御部８は、ステップＳＴ５において、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットの運転を継続させる。ここで、「利用ユニットの運転を継続させる」とは、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットによる冷却運転を継続させることを意味する。例えば、利用ユニット３ｂ、３ｃにおいて冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、圧縮機１１を運転させるとともに、ステップＳＴ２の検知待機制御によって一時的に閉状態にさせていた入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを開状態にすることによって、利用ユニット３ｂ、３ｃによる冷却運転を継続させるのである。このように、ステップＳＴ４、ＳＴ５の処理によれば、検知待機制御中に利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにして、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間Ｓへの冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができるのである。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられた冷凍システム１において、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間Ｓへの冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間Ｓの温度を極力維持することができる。

しかも、ここでは、ステップＳＴ４において、中止対象の利用ユニット３ａの入口弁１６ａを閉止することによって、液冷媒連絡管４から利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入を遮断することができるとともに、出口弁１７ａによってガス冷媒連絡管５から利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入も遮断することができるようになっている。すなわち、ここでは、ステップＳＴ４の冷媒の漏洩が検知された利用ユニット３ａの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニット３ａの利用側熱交換器１４ａに対応する入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを用いて利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入を遮断する冷媒遮断制御も行われるようになっている。

このように、ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒遮断制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分を冷媒回路１０の他の部分と切り離すことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓに漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。さらに、ここでは、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃが逆止弁である。このため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分に存在する冷媒の圧力がガス冷媒連絡管５における冷媒の圧力よりも高い場合には、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分に存在する冷媒を、冷媒回路１０の運転継続中の部分に戻すことができる。

＜変形例１＞
冷媒漏洩センサ６は、冷媒とは別の可燃性のガスを誤検知する可能性がある。例えば、冷蔵倉庫や冷凍倉庫では、空調対象空間Ｓに物品として食品が収容されているため、エチレンガス等が発生することがあり、このような可燃性のガスを冷媒漏洩センサ６が誤検知する可能性がある。

そこで、ここでは、ステップＳＴ１の処理によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたもののステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、図５に示すステップＳＴ６の処理を行うようにしている。具体的には、ステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、ステップＳＴ５の処理によってすべての利用ユニット３ａ〜３ｃの運転を継続させるだけでなく、ステップＳＴ６において、冷媒漏洩センサ６が誤検知したものと判断するようにしている。尚、ステップＳＴ６を含む冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。

このように、ここでは、冷媒漏洩センサ６によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたものの検知待機制御中にいずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、冷媒漏洩センサ６が冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

＜変形例２＞
上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ２〜ＳＴ５の処理は、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して同時に行ってもよいし、また、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して順次行うようにしてもよい。

（２）第２実施形態
第１実施形態にかかる冷凍システム１では、図１に示すように、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられるとともに、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通に設けられた熱源ユニット２が接続されることによって冷媒回路１０を構成している。すなわち、第１実施形態にかかる冷凍システム１は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の冷媒回路１０を有している。しかし、冷凍システム１の構成はこれに限定されるものではなく、以下に説明するように、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する構成であってもよい。

＜構成＞
図６は、本発明の第２実施形態にかかる冷凍システム１の概略構成図である。冷凍システム１は、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間Ｓに対して設けられた複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを有している。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、図２に示すように、空調対象空間Ｓの上部に配置されている。尚、利用ユニットの数は、３つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、空調対象空間Ｓの上方に配置されていてもよい。

また、ここでは、冷凍システム１は、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応して設けられた複数（ここでは、３つ）の熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを有している。また、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、図６に示すように、空調対象空間Ｓ外に配置されている。各熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、対応する利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを構成している。ここでは、利用ユニット３ａは、液冷媒連絡管４ａ及びガス冷媒連絡管５ａを介して熱源ユニット２ａに接続されることによって冷媒回路１０ａを構成している。利用ユニット３ｂは、液冷媒連絡管４ｂ及びガス冷媒連絡管５ｂを介して熱源ユニット２ｂに接続されることによって冷媒回路１０ｂを構成している。利用ユニット３ｃは、液冷媒連絡管４ｃ及びガス冷媒連絡管５ｃを介して熱源ユニット２ｃに接続されることによって冷媒回路１０ｃを構成している。すなわち、ここでは、上記のように、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃには、冷媒が充填されており、ここでは、可燃性の冷媒の１つであるＲ３２が使用されている。尚、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに充填される冷媒は、Ｒ３２に限定されるものではなく、プロパン等の他の可燃性の冷媒であってもよい。

次に、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及びその周辺構成について説明する。尚、以下の説明では、冷媒回路１０ａ及びその周辺構成について説明し、冷媒回路１０ｂ、１０ｃ及びその周辺構成については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。

冷媒回路１０ａは、主として、圧縮機１１ａと、熱源側熱交換器１２ａと、熱源側膨張弁１３ａと、利用側熱交換器１４ａと、これらの機器間を接続する冷媒管（冷媒連絡管４ａ、５ａを含む）と、を有している。

圧縮機１１ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、低圧のガス冷媒を高圧になるまで圧縮するための機器である。圧縮機１１ａは、圧縮機モータ２１ａによって駆動されるようになっている。

熱源側熱交換器１２ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、圧縮機１１ａにおいて圧縮された高圧のガス冷媒と空調対象空間Ｓ外の空気（室外空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、熱源側熱交換器１２ａは、室外空気を冷却源として高圧のガス冷媒を放熱させる冷媒の放熱器として機能するようになっている。熱源側熱交換器１２ａへの室外空気の供給は、熱源側ファン２２ａによって行われるようになっている。熱源側ファン２２ａは、熱源ユニット２ａに設けられている。熱源側ファン２２ａは、熱源側ファンモータ２３ａによって駆動されるようになっている。尚、ここでは、熱源側熱交換器１２ａとして、室外空気を冷却源とする空冷式の放熱器が採用されているが、これに限定されるものではなく、水を冷却源とする水冷式の放熱器であってもよい。

熱源側膨張弁１３ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、熱源側熱交換器１２ａにおいて放熱した高圧の液冷媒を低圧になるまで減圧するための機器である。尚、ここでは、熱源側膨張弁１３ａとして開度制御が可能な電動膨張弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

圧力センサ２３ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、圧縮機１１ａの吸入側における冷媒の圧力Ｐｓを検知する機器である。

このように、熱源ユニット２ａには、主として、圧縮機１１ａ、熱源側熱交換器１２ａ、熱源側膨張弁１３ａ及び圧力センサ２３ａが設けられている。そして、熱源ユニット２ａは、低圧のガス冷媒を高圧の液冷媒にするコンデンシングユニットとして機能するようになっている。

利用側熱交換器１４ａは、利用ユニット３ａに設けられており、熱源側膨張弁１３ａにおいて減圧された低圧の冷媒と空調対象空間Ｓ内の空気（室内空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、利用側熱交換器１４ａは、室内空気を加熱源として低圧の冷媒を蒸発させる冷媒の蒸発器として機能するようになっている。利用側熱交換器１４ａへの室内空気の供給は、利用側ファン３１ａによって行われるようになっている。言い換えれば、利用側熱交換器１４ａにおいて熱交換された室内空気を空調対象空間Ｓに送るための機器として、利用側ファン３１ａが設けられている。利用側ファン３１ａは、利用ユニット３ａに設けられている。利用側ファン３１ａは、利用側ファンモータ３２ａによって駆動されるようになっている。

このように、利用ユニット３ａには、主として、利用側熱交換器１４ａ及び利用側ファン３１ａが設けられている。そして、利用ユニット３ａは、低圧の冷媒を蒸発させて室内空気を冷却して空調対象空間Ｓに送るブロアコイルユニットとして機能するようになっている。

また、冷凍システム１には、冷媒としてＲ３２等の可燃性の冷媒を使用することに対する安全対策として、冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩センサ６が設けられている。ここで、Ｒ３２等の可燃性の冷媒は空気よりも重い性質を有しているため、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷媒が漏洩した場合には、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まりやすい傾向にある。このことを考慮して、冷媒漏洩センサ６は、図２に示すように、空調対象空間Ｓの下部に設けられている。

また、冷凍システム１には、図７に示すように、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部の動作を制御する制御部８が設けられている。制御部８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部に接続されている。また、制御部８には、冷媒漏洩センサ６が接続されており、冷媒漏洩センサ６における冷媒の漏洩に関する電気信号が得られるようになっている。

＜基本動作＞
次に、冷凍システム１の基本動作について、図６及び図７を参照して説明する。

冷凍システム１は、基本動作として、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに充填された冷媒が、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを循環する冷凍サイクル運転（冷却運転）を行うようになっている。

次に、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける冷却運転について説明する。尚、以下の説明では、冷媒回路１０ａにおける冷却運転について説明し、冷媒回路１０ｂ、１０ｃにおける冷却運転については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。尚、冷却運転時における冷凍システム１の各部の動作制御は、制御部８によって行われる。

熱源ユニット２ａにおいて、低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ａにおいて高圧になるまで圧縮される。圧縮機１１ａにおいて圧縮された高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器１２ａにおいて、熱源側ファン２２ａによって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。熱源側熱交換器１２ａにおいて放熱した高圧の液冷媒は、熱源側膨張弁１３ａに流入して、低圧になるまで減圧される。熱源側膨張弁１３ａにおいて減圧された低圧の冷媒は、液冷媒連絡管４ａを通じて、利用ユニット３ａに送られる。利用ユニット３ａに送られた低圧の冷媒は、利用側熱交換器１４ａにおいて、利用側ファン３１ａによって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。利用側熱交換器１４ａにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管５ａを通じて熱源ユニット２ａに送られる。また、利用側熱交換器１４ａにおいて冷却された室内空気は、利用ユニット３ａから空調対象空間Ｓに送られて、空調対象空間Ｓの冷却を行う。熱源ユニット２ａに送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機１１ａにおいて高圧になるまで圧縮される。

このようにして、冷凍システム１における冷却運転が行われて、空調対象空間Ｓが冷却される。

＜冷媒の漏洩が検知された場合の動作＞
本実施形態の冷凍システム１においても、上記の冷却運転中に、第１実施形態と同様に、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかにおいて、冷媒管の破損等を要因として冷媒の漏洩が発生すると、冷媒漏洩センサ６によって冷媒の漏洩が検知されることになる。

しかし、本実施形態の冷凍システム１においても、１つの空調対象空間Ｓに対して複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられているため、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６ではどの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できず、その結果、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間Ｓに収容される物品の温度維持が要求される場合に、空調対象空間Ｓの温度維持が困難になる。

そこで、ここでも、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合に、制御部８が、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃについて、利用側熱交換器１４ａに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる処理を行うようにしている。

次に、冷却運転中に冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作について、図６、図２、図７及び図８を用いて説明する。ここで、図８は、冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作を示すフローチャートである。尚、以下に説明する冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。また、以下の説明では、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷却運転が行われている場合を前提とする。

複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサ６によって検知されると、制御部８は、ステップＳＴ１において、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６から冷媒の漏洩を検知した旨の電気信号を得る。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が発生している利用ユニットを特定するために、以下に説明するステップＳＴ２、ＳＴ３の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ２において、冷却運転中の各利用ユニット（ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ）について、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行う。このような検知待機制御を行うことで、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。ここでは、圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃを停止させるとともに、熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃを停止させるとともに、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの冷却運転中は開状態にされている熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作るのである。このとき、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが構成する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの低圧部（熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃから利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを経由して圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃに至るまでの部分）は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していれば、冷媒の圧力が低い状態になる。尚、ここで、検知待機制御を行う時間は、ステップＳＴ３において冷媒の状態量に基づく冷媒の漏洩の検知を行わせるために必要最小限の時間（例えば、２分〜２０分）に設定される。

次に、制御部８は、ステップＳＴ３において、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知する。ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量が、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが構成する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃがガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。ここで、冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に冷媒回路の低圧部における冷媒の圧力が低下してガス欠状態になる。そこで、ここでは、各熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃの圧力センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｓを検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量とし、冷媒の状態量としての冷媒の圧力Ｐｓが、ガス欠状態を示す冷媒漏洩判定圧力Ｐｓｍ以下に達している場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。このように、ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定しているのである。尚、ここでは、冷媒の漏洩を検知するための冷媒の状態量として、圧力センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｓを採用しているが、これに限定されるものではない。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対しては、その使用を中止させるために、以下に説明するステップＳＴ１４の処理を行う。また、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットに対しては、その運転を継続させるために、以下に説明するステップＳＴ５の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ１４において、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。ここで、「利用ユニットの使用を中止させる」とは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対応する冷媒回路による冷却運転を停止させることを意味する。例えば、利用ユニット３ａにおいて冷媒の漏洩が検知された場合には、圧縮機１１ａの運転を停止させるとともに熱源側膨張弁１３ａを閉止させること（すなわち、ステップＳＴ２の検知待機制御における圧縮機１１ａの停止状態及び熱源側膨張弁１３ａの閉状態を維持すること）によって、利用ユニット３ａに対応する冷媒回路１０ａによる冷却運転を停止させるのである。また、制御部８は、ステップＳＴ５において、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットの運転を継続させる。ここで、「利用ユニットの運転を継続させる」とは、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットによる冷却運転を継続させることを意味する。例えば、利用ユニット３ｂ、３ｃにおいて冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、ステップＳＴ２の検知待機制御によって一時的に停止させていた圧縮機１１ｂ、１１ｃの運転を再開させるとともに一時的に閉止させていた熱源側膨張弁１３ｂ、１３ｃを開けることによって、利用ユニット３ｂ、３ｃに対応する冷媒回路１０ａ、１０ｂによる冷却運転を継続させるのである。このように、ステップＳＴ１４、ＳＴ５の処理によれば、検知待機制御中に利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにして、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間Ｓへの冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができるのである。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられた冷凍システム１において、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間Ｓへの冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間Ｓの温度を極力維持することができる。

＜変形例１＞
冷媒が漏洩した利用ユニットには、上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ１４の処理によって使用が中止された後においても、利用側熱交換器や冷媒管等に冷媒がいくらか存在していることがある。このため、ステップＳＴ１４の処理によって使用を中止した後に、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓへ冷媒が漏洩するおそれがある。

そこで、ここでは、ステップＳＴ３の処理によって冷媒の漏洩が検知された利用ユニットが存在している場合に、ステップＳＴ１４の処理を行う際に、図９に示すステップＳＴ７の処理を行うようにしている。具体的には、ステップＳＴ７では、ステップＳＴ１４の冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットに接続されている熱源ユニットに冷媒を回収させる冷媒回収制御を行うようにしている。例えば、中止対象の利用ユニットが利用ユニット３ａである場合には、ステップＳＴ１４に先だって、熱源側膨張弁１３ａを閉止した状態で圧縮機１１ａを一時的に運転して利用ユニット３ａに存在する冷媒を熱源ユニット２ａに回収するのである。そして、ステップＳＴ７の冷媒回収制御の後に、ステップＳＴ１４の処理（圧縮機１１ａの運転を停止）を行うのである。尚、ステップＳＴ７を含む冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。

このように、ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒回収制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットに存在する冷媒量を減らすことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓに漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

＜変形例２＞
また、ここでも、第１実施形態の構成と同様に、冷媒漏洩センサ６が誤検知するおそれがある。このため、ここでも、ステップＳＴ１の処理によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたもののステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、第１実施形態の変形例１と同様の処理（図５に示すステップＳＴ６の処理）を行うようにしてもよい。すなわち、ステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、ステップＳＴ５の処理によってすべての利用ユニット３ａ〜３ｃの運転を継続させるだけでなく、ステップＳＴ６において、冷媒漏洩センサ６が誤検知したものと判断するのである。

このように、ここでも、冷媒漏洩センサ６によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたものの検知待機制御中にいずれの第２冷媒漏洩センサ７ａ〜７ｃも冷媒の漏洩を検知しない場合には、冷媒漏洩センサ６が冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

＜変形例３＞
さらに、ここでも、第１実施形態の変形例２と同様に、上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ１４、ＳＴ５の処理は、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して同時に行ってもよいし、また、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して順次行うようにしてもよい。

本発明は、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムに対して、広く適用可能である。

１ 冷凍システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 熱源ユニット
３ａ、３ｂ、３ｃ 利用ユニット
６ 冷媒漏洩センサ
８ 制御部
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 冷媒回路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 利用側熱交換器
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 入口弁
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 出口弁

特開２０１３−４０６９４号公報 特許第４６３９４５１号公報

本発明は、冷凍システム、特に、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムに関する。

従来より、特許文献１（特開２０１３−４０６９４号公報）に示すように、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間に対して、複数の室内ユニット（利用ユニット）が設けられた冷凍装置（冷凍システム）がある。各利用ユニットは、冷媒と空気とを熱交換させるための庫内熱交換器（利用側熱交換器）を有している。

また、特許文献２（特許第４６３９４５１号公報）に示すように、冷媒として可燃性の冷媒を使用する場合に、室内ユニット（利用ユニット）に冷媒漏洩センサを設けて、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した際に、利用ユニットの使用を中止するようにした空気調和装置がある。

上記特許文献１の冷凍システムにおいても、冷媒として可燃性の冷媒を使用する場合には、安全対策として、上記特許文献２と同様の冷媒漏洩センサを設けて、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した際に、利用ユニットの使用を中止することが考えられる。ここで、上記特許文献１の冷凍システムにおいては、利用ユニットにおいて漏洩した冷媒が空調対象空間の下部に溜まりやすい傾向にある。このため、上記特許文献１の冷凍システムにおいては、空調対象空間の下部に冷媒漏洩センサを設ける必要がある。

しかし、上記特許文献１の冷凍システムでは、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられているため、空調対象空間の下部に設けられた冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知しても、どの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できない。このため、冷媒の漏洩を検知した場合には、すべての利用ユニットの使用を中止しなければならなくなり、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間に収容される物品の温度維持が要求される場合には、空調対象空間の温度維持が困難になる。

本発明の課題は、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、空調対象空間の温度を極力維持できるようにすることにある。

第１の観点にかかる冷凍システムは、１つの空調対象空間に対して設けられた複数の利用ユニットと、冷媒漏洩センサと、制御部と、を有している。各利用ユニットは、冷媒と空気とを熱交換させるための利用側熱交換器を有している。冷媒漏洩センサは、空調対象空間の下部における冷媒の漏洩を検知する。制御部は、冷媒漏洩センサが冷媒の漏洩を検知した場合に、各利用ユニットについて、利用側熱交換器に一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。

ここでは、複数の利用ユニットに共通の空調対象空間における冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサによって検知された場合に、まず、上記の検知待機制御を行うようにして、利用ユニットから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。そして、検知待機制御中に利用ユニットにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにしているため、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間への冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができる。また、利用ユニットにおける冷媒漏洩の検知が冷媒の状態量に基づいて行われるものであるため、検知待機制御中にいずれの利用ユニットにおいても冷媒の漏洩を検知しない場合には、冷媒漏洩センサが冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第２の観点にかかる冷凍システムは、第１の観点にかかる冷凍システムにおいて、各利用ユニットに対応して設けられた複数の熱源ユニットをさらに有している。各熱源ユニットは、対応する利用ユニットに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路を構成している。すなわち、ここでは、利用ユニットごとに冷媒回路を有している。

ここでも、第１の観点にかかる冷凍システムと同様に、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第３の観点にかかる冷凍システムは、第２の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用ユニットが構成する冷媒回路がガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。

冷媒が漏洩している利用ユニットを有する冷媒回路では、冷媒が漏洩することによってガス欠状態になる。そこで、ここでは、上記のように、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用ユニットが構成する冷媒回路がガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。これにより、ここでは、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定することができる。

第４の観点にかかる冷凍システムは、第２又は第３の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットに接続されている熱源ユニットに冷媒を回収させる冷媒回収制御を行う。

ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒回収制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットに存在する冷媒量を減らすことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間に漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

第５の観点にかかる冷凍システムは、第１の観点にかかる冷凍システムにおいて、複数の利用ユニットに共通に設けられた熱源ユニットをさらに有している。熱源ユニットは、複数の利用ユニットが接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路を構成している。すなわち、ここでは、複数の利用ユニットに共通の冷媒回路を有している。

ここでも、第１の観点にかかる冷凍システムと同様に、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

第６の観点にかかる冷凍システムは、第５の観点にかかる冷凍システムにおいて、各利用側熱交換器の冷媒の入口側及び出口側に、入口弁及び出口弁が設けられている。制御部は、入口弁及び出口弁を用いて検知待機制御を行う。

ここでは、上記のように、利用側熱交換器の冷媒の入口側及び出口側に設けられた入口弁及び出口弁を用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、利用ユニットの運転中は開状態にされている入口弁及び出口弁を検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器に一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニットから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を確実に作ることができる。

第７の観点にかかる冷凍システムは、第６の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器における冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。

冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に利用側熱交換器における冷媒の圧力が低下して大気圧に近づくようになる。そこで、ここでは、上記のように、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器における冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。これにより、ここでは、検知待機制御中の利用ユニットに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定することができる。

第８の観点にかかる冷凍システムは、第６又は第７の観点にかかる冷凍システムにおいて、制御部が、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットの利用側熱交換器に対応する入口弁及び出口弁を用いて利用側熱交換器への冷媒の流入を遮断する冷媒遮断制御を行う。

ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒遮断制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分を冷媒回路の他の部分と切り離すことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間に漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

第９の観点にかかる冷凍システムは、第１〜第８の観点のいずれかにかかる冷凍システムにおいて、制御部が、検知待機制御中の冷媒の状態量に基づく冷媒の漏洩の検知では、いずれの利用ユニットにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、冷媒漏洩センサによる冷媒の漏洩の検知が誤検知であるとして、すべての利用ユニットの運転を継続させる。

ここでは、冷媒漏洩センサによって空調対象空間における冷媒の漏洩が検知されたものの、検知待機制御中にいずれの利用ユニットにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、冷媒漏洩センサが冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムにおいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間への冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間の温度を極力維持することができる。

本発明の第１実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。 第１及び第２実施形態にかかる冷凍システムを構成する利用ユニット及び冷媒漏洩センサの概略配置図である。 第１実施形態にかかる冷凍システムの制御ブロック図である。 第１実施形態にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例１にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートの要部である。 本発明の第２実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。 第２実施形態にかかる冷凍システムの制御ブロック図である。 第２実施形態にかかる冷凍システムの冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例１にかかる冷凍システム冷媒の漏洩が検知された場合の動作を示すフローチャートの要部である。

以下、本発明にかかる冷凍システムの実施形態について、図面に参照して説明する。尚、本発明にかかる冷凍システムの実施形態の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（１）第１実施形態
＜構成＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる冷凍システムの概略構成図である。冷凍システム１は、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間Ｓに対して設けられた複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを有している。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、図２に示すように、空調対象空間Ｓの上部に配置されている。尚、利用ユニットの数は、３つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、空調対象空間Ｓの上方に配置されていてもよい。

また、ここでは、冷凍システム１は、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通に設けられた熱源ユニット２をさらに有している。また、熱源ユニット２は、図１に示すように、空調対象空間Ｓ外に配置されている。熱源ユニット２は、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路１０を構成している。ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５を介して熱源ユニット２に接続されることによって冷媒回路１０を構成している。すなわち、ここでは、上記のように、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通する冷媒回路１０が設けられている。冷媒回路１０には、冷媒が充填されており、ここでは、可燃性の冷媒の１つであるＲ３２が使用されている。尚、冷媒回路１０に充填される冷媒は、Ｒ３２に限定されるものではなく、プロパン等の他の可燃性の冷媒であってもよい。

次に、冷媒回路１０及びその周辺構成について説明する。

冷媒回路１０は、主として、圧縮機１１と、熱源側熱交換器１２と、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに設けられた入口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、これらの機器間を接続する冷媒管（冷媒連絡管４、５を含む）と、を有している。尚、以下の説明では、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの構成に関して、利用ユニット３ａに設けられた構成のみについて説明し、利用ユニット３ｂ、３ｃに設けられた構成については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。

圧縮機１１は、熱源ユニット２に設けられており、低圧のガス冷媒を高圧になるまで圧縮するための機器である。圧縮機１１は、圧縮機モータ２１によって駆動されるようになっている。

熱源側熱交換器１２は、熱源ユニット２に設けられており、圧縮機１１において圧縮された高圧のガス冷媒と空調対象空間Ｓ外の空気（室外空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、熱源側熱交換器１２は、室外空気を冷却源として高圧のガス冷媒を放熱させる冷媒の放熱器として機能するようになっている。熱源側熱交換器１２への室外空気の供給は、熱源側ファン２２によって行われるようになっている。熱源側ファン２２は、熱源ユニット２に設けられている。熱源側ファン２２は、熱源側ファンモータ２３によって駆動されるようになっている。尚、ここでは、熱源側熱交換器１２として、室外空気を冷却源とする空冷式の放熱器が採用されているが、これに限定されるものではなく、水を冷却源とする水冷式の放熱器であってもよい。

このように、熱源ユニット２には、主として、圧縮機１１及び熱源側熱交換器１２が設けられている。そして、熱源ユニット２は、低圧のガス冷媒を高圧の液冷媒にするコンデンシングユニットとして機能するようになっている。

入口弁１６ａは、利用ユニット３ａに設けられており、熱源側熱交換器１２において放熱した高圧の液冷媒が液冷媒連絡管４を通じて利用ユニット３ａに流入する流れを遮断可能な機器である。入口弁１６ａは、利用側熱交換器１４ａの冷媒の入口側に設けられている。尚、ここでは、入口弁１６ａとして開閉制御が可能な電磁弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

利用側膨張弁１５ａは、利用ユニット３ａに設けられており、入口弁１６ａを通過した高圧の液冷媒を低圧になるまで減圧するための機器である。尚、ここでは、利用側膨張弁１５ａとして、利用側熱交換器１４ａの出口側に設けられる感温筒を含む感温式膨張弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

利用側熱交換器１４ａは、利用ユニット３ａに設けられており、利用側膨張弁１５ａにおいて減圧された低圧の冷媒と空調対象空間Ｓ内の空気（室内空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、利用側熱交換器１４ａは、室内空気を加熱源として低圧の冷媒を蒸発させる冷媒の蒸発器として機能するようになっている。利用側熱交換器１４ａへの室内空気の供給は、利用側ファン３１ａによって行われるようになっている。言い換えれば、利用側熱交換器１４ａにおいて熱交換された室内空気を空調対象空間Ｓに送るための機器として、利用側ファン３１ａが設けられている。利用側ファン３１ａは、利用ユニット３ａに設けられている。利用側ファン３１ａは、利用側ファンモータ３２ａによって駆動されるようになっている。

出口弁１７ａは、利用ユニット３ａに設けられており、ガス冷媒連絡管５から利用ユニット３ａに逆流する冷媒の流れを遮断可能な機器である。出口弁１７ａは、利用側熱交換器１４ａの冷媒の出口側に設けられている。尚、ここでは、出口弁１７ａとして、利用側熱交換器１４ａの出口からガス冷媒連絡管５への冷媒の流れを許容し、かつ、ガス冷媒連絡管５から利用側熱交換器１４ａの出口への冷媒の逆流を遮断する逆止弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

圧力センサ３３ａは、利用ユニット３ａに設けられており、利用側熱交換器１４ａにおける冷媒の圧力Ｐｘを検知する機器である。圧力センサ３３ａは、入口弁１６ａから利用側熱交換器１４ａを通じて出口弁１７ａに至るまでの部分に設けられている。

このように、利用ユニット３ａには、主として、入口弁１６ａ、利用側膨張弁１５ａ、利用側熱交換器１４ａ、出口弁１７ａ、利用側ファン３１ａ及び圧力センサ３３ａが設けられている。そして、利用ユニット３ａは、低圧の冷媒を蒸発させて室内空気を冷却して空調対象空間Ｓに送るブロアコイルユニットとして機能するようになっている。

また、冷凍システム１には、冷媒としてＲ３２等の可燃性の冷媒を使用することに対する安全対策として、冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩センサ６が設けられている。ここで、Ｒ３２等の可燃性の冷媒は空気よりも重い性質を有しているため、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷媒が漏洩した場合には、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まりやすい傾向にある。このことを考慮して、冷媒漏洩センサ６は、図２に示すように、空調対象空間Ｓの下部に設けられている。

また、冷凍システム１には、図３に示すように、熱源ユニット２及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部の動作を制御する制御部８が設けられている。制御部８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、熱源ユニット２及び各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部に接続されている。また、制御部８には、冷媒漏洩センサ６が接続されており、冷媒漏洩センサ６における冷媒の漏洩に関する電気信号が得られるようになっている。

＜基本動作＞
次に、冷凍システム１の基本動作について、図１及び図３を参照して説明する。

冷凍システム１は、基本動作として、冷媒回路１０に充填された冷媒が、冷媒回路１０を循環する冷凍サイクル運転（冷却運転）を行うようになっている。

次に、冷媒回路１０における冷却運転について説明する。尚、冷却運転時における冷凍システム１の各部の動作制御は、制御部８によって行われる。

熱源ユニット２において、低圧のガス冷媒は、圧縮機１１において高圧になるまで圧縮される。圧縮機１１において圧縮された高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器１２において、熱源側ファン２２によって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。熱源側熱交換器１２において放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管４に送られて、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに分岐される。各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに送られた高圧の液冷媒は、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃを通じて、利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃに流入して、低圧になるまで減圧される。利用側膨張弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃにおいて減圧された低圧の冷媒は、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて、利用側ファン３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを通じてガス冷媒連絡管５で合流し、熱源ユニット２ａに送られる。また、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおいて冷却された室内空気は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから空調対象空間Ｓに送られて、空調対象空間Ｓの冷却を行う。熱源ユニット２に送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機１１において高圧になるまで圧縮される。

このようにして、冷凍システム１における冷却運転が行われて、空調対象空間Ｓが冷却される。

＜冷媒の漏洩が検知された場合の動作＞
冷凍システム１では、上記の冷却運転中に、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、冷媒管の破損等を要因として冷媒の漏洩が発生するおそれがある。利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかにおいて冷媒の漏洩が発生すると、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まり、冷媒漏洩センサ６によって冷媒の漏洩が検知されることになる。

しかし、冷凍システム１では、１つの空調対象空間Ｓに対して複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられているため、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知しただけでは、どの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できない。このため、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合には、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの使用を中止、すなわち、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの運転を停止しなければならなくなり、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間Ｓに収容される物品の温度維持が要求される場合には、空調対象空間Ｓの温度維持が困難になる。

そこで、ここでは、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合に、制御部８が、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃについて、利用側熱交換器１４ａに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる処理を行うようにしている。

次に、冷却運転中に冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作について、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図４は、冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作を示すフローチャートである。尚、以下に説明する冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。また、以下の説明では、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷却運転が行われている場合を前提とする。

複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサ６によって検知されると、制御部８は、ステップＳＴ１において、冷媒漏洩センサ６から冷媒の漏洩を検知した旨の電気信号を得る。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が発生している利用ユニットを特定するために、以下に説明するステップＳＴ２、ＳＴ３の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ２において、冷却運転中の各利用ユニット（ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ）について、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行う。このような検知待機制御を行うことで、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。ここでは、圧縮機１１を停止させるとともに、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃの冷媒の入口側及び出口側に設けられた入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、圧縮機１１を停止させるとともに、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの冷却運転中は開状態にされている入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃを検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作るのである。このとき、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含む入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃから出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃに至るまでの部分は、冷媒回路１０の他の部分から冷媒の流入しない状態になる。尚、ここでは、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃとして逆止弁が採用されているため、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃだけを閉状態にすればよいが、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃとして電磁弁が採用される場合には、入口弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃとともに出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを開状態から閉状態にすればよい。また、ここで、検知待機制御を行う時間は、ステップＳＴ３において冷媒の状態量に基づく冷媒の漏洩の検知を行わせるために必要最小限の時間（例えば、２分〜２０分）に設定される。

次に、制御部８は、ステップＳＴ３において、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知する。ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量が、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃにおける冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。ここで、冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に利用側熱交換器における冷媒の圧力が低下して大気圧に近づくようになる。そこで、ここでは、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの圧力センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｘを検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量とし、冷媒の状態量としての冷媒の圧力Ｐｘが、大気圧を基準にして設定された冷媒漏洩判定圧力Ｐｘｍ以下に達している場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。このように、ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定しているのである。尚、ここでは、冷媒の漏洩を検知するための冷媒の状態量として、圧力センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｘを採用しているが、これに限定されるものではない。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対しては、その使用を中止させるために、以下に説明するステップＳＴ４の処理を行う。また、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットに対しては、その運転を継続させるために、以下に説明するステップＳＴ５の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ４において、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。ここで、「利用ユニットの使用を中止させる」とは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットによる冷却運転を停止させることを意味する。例えば、利用ユニット３ａにおいて冷媒の漏洩が検知された場合には、中止対象の利用ユニット３ａの入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを閉状態にすること（すなわち、ステップＳＴ２の検知待機制御における入口弁１６ａ及び出口弁１７ａの閉状態を維持すること）によって利用側熱交換器１４ａが冷媒の蒸発器として機能しないようにして、利用ユニット３ａによる冷却運転を停止させるのである。また、制御部８は、ステップＳＴ５において、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットの運転を継続させる。ここで、「利用ユニットの運転を継続させる」とは、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットによる冷却運転を継続させることを意味する。例えば、利用ユニット３ｂ、３ｃにおいて冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、圧縮機１１を運転させるとともに、ステップＳＴ２の検知待機制御によって一時的に閉状態にさせていた入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを開状態にすることによって、利用ユニット３ｂ、３ｃによる冷却運転を継続させるのである。このように、ステップＳＴ４、ＳＴ５の処理によれば、検知待機制御中に利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにして、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間Ｓへの冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができるのである。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられた冷凍システム１において、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間Ｓへの冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間Ｓの温度を極力維持することができる。

しかも、ここでは、ステップＳＴ４において、中止対象の利用ユニット３ａの入口弁１６ａを閉止することによって、液冷媒連絡管４から利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入を遮断することができるとともに、出口弁１７ａによってガス冷媒連絡管５から利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入も遮断することができるようになっている。すなわち、ここでは、ステップＳＴ４の冷媒の漏洩が検知された利用ユニット３ａの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニット３ａの利用側熱交換器１４ａに対応する入口弁１６ａ及び出口弁１７ａを用いて利用側熱交換器１４ａへの冷媒の流入を遮断する冷媒遮断制御も行われるようになっている。

このように、ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒遮断制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分を冷媒回路１０の他の部分と切り離すことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓに漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。さらに、ここでは、出口弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃが逆止弁である。このため、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分に存在する冷媒の圧力がガス冷媒連絡管５における冷媒の圧力よりも高い場合には、中止対象の利用ユニットのうち入口弁及び出口弁によって仕切られた部分に存在する冷媒を、冷媒回路１０の運転継続中の部分に戻すことができる。

＜変形例１＞
冷媒漏洩センサ６は、冷媒とは別の可燃性のガスを誤検知する可能性がある。例えば、冷蔵倉庫や冷凍倉庫では、空調対象空間Ｓに物品として食品が収容されているため、エチレンガス等が発生することがあり、このような可燃性のガスを冷媒漏洩センサ６が誤検知する可能性がある。

そこで、ここでは、ステップＳＴ１の処理によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたもののステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、図５に示すステップＳＴ６の処理を行うようにしている。具体的には、ステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、ステップＳＴ５の処理によってすべての利用ユニット３ａ〜３ｃの運転を継続させるだけでなく、ステップＳＴ６において、冷媒漏洩センサ６が誤検知したものと判断するようにしている。尚、ステップＳＴ６を含む冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。

このように、ここでは、冷媒漏洩センサ６によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたものの検知待機制御中にいずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、冷媒漏洩センサ６が冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

＜変形例２＞
上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ２〜ＳＴ５の処理は、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して同時に行ってもよいし、また、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して順次行うようにしてもよい。

（２）第２実施形態
第１実施形態にかかる冷凍システム１では、図１に示すように、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられるとともに、複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通に設けられた熱源ユニット２が接続されることによって冷媒回路１０を構成している。すなわち、第１実施形態にかかる冷凍システム１は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の冷媒回路１０を有している。しかし、冷凍システム１の構成はこれに限定されるものではなく、以下に説明するように、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する構成であってもよい。

＜構成＞
図６は、本発明の第２実施形態にかかる冷凍システム１の概略構成図である。冷凍システム１は、大型の冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような１つの空調対象空間Ｓに対して設けられた複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを有している。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、図２に示すように、空調対象空間Ｓの上部に配置されている。尚、利用ユニットの数は、３つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。また、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃは、空調対象空間Ｓの上方に配置されていてもよい。

また、ここでは、冷凍システム１は、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応して設けられた複数（ここでは、３つ）の熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを有している。また、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、図６に示すように、空調対象空間Ｓ外に配置されている。各熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、対応する利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに接続されることによって冷媒が循環する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを構成している。ここでは、利用ユニット３ａは、液冷媒連絡管４ａ及びガス冷媒連絡管５ａを介して熱源ユニット２ａに接続されることによって冷媒回路１０ａを構成している。利用ユニット３ｂは、液冷媒連絡管４ｂ及びガス冷媒連絡管５ｂを介して熱源ユニット２ｂに接続されることによって冷媒回路１０ｂを構成している。利用ユニット３ｃは、液冷媒連絡管４ｃ及びガス冷媒連絡管５ｃを介して熱源ユニット２ｃに接続されることによって冷媒回路１０ｃを構成している。すなわち、ここでは、上記のように、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃごとに冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃには、冷媒が充填されており、ここでは、可燃性の冷媒の１つであるＲ３２が使用されている。尚、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに充填される冷媒は、Ｒ３２に限定されるものではなく、プロパン等の他の可燃性の冷媒であってもよい。

次に、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及びその周辺構成について説明する。尚、以下の説明では、冷媒回路１０ａ及びその周辺構成について説明し、冷媒回路１０ｂ、１０ｃ及びその周辺構成については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。

冷媒回路１０ａは、主として、圧縮機１１ａと、熱源側熱交換器１２ａと、熱源側膨張弁１３ａと、利用側熱交換器１４ａと、これらの機器間を接続する冷媒管（冷媒連絡管４ａ、５ａを含む）と、を有している。

圧縮機１１ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、低圧のガス冷媒を高圧になるまで圧縮するための機器である。圧縮機１１ａは、圧縮機モータ２１ａによって駆動されるようになっている。

熱源側熱交換器１２ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、圧縮機１１ａにおいて圧縮された高圧のガス冷媒と空調対象空間Ｓ外の空気（室外空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、熱源側熱交換器１２ａは、室外空気を冷却源として高圧のガス冷媒を放熱させる冷媒の放熱器として機能するようになっている。熱源側熱交換器１２ａへの室外空気の供給は、熱源側ファン２２ａによって行われるようになっている。熱源側ファン２２ａは、熱源ユニット２ａに設けられている。熱源側ファン２２ａは、熱源側ファンモータ２３ａによって駆動されるようになっている。尚、ここでは、熱源側熱交換器１２ａとして、室外空気を冷却源とする空冷式の放熱器が採用されているが、これに限定されるものではなく、水を冷却源とする水冷式の放熱器であってもよい。

熱源側膨張弁１３ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、熱源側熱交換器１２ａにおいて放熱した高圧の液冷媒を低圧になるまで減圧するための機器である。尚、ここでは、熱源側膨張弁１３ａとして開度制御が可能な電動膨張弁が採用されているが、これに限定されるものではない。

圧力センサ２３ａは、熱源ユニット２ａに設けられており、圧縮機１１ａの吸入側における冷媒の圧力Ｐｓを検知する機器である。

このように、熱源ユニット２ａには、主として、圧縮機１１ａ、熱源側熱交換器１２ａ、熱源側膨張弁１３ａ及び圧力センサ２３ａが設けられている。そして、熱源ユニット２ａは、低圧のガス冷媒を高圧の液冷媒にするコンデンシングユニットとして機能するようになっている。

利用側熱交換器１４ａは、利用ユニット３ａに設けられており、熱源側膨張弁１３ａにおいて減圧された低圧の冷媒と空調対象空間Ｓ内の空気（室内空気）とを熱交換させるための機器である。すなわち、利用側熱交換器１４ａは、室内空気を加熱源として低圧の冷媒を蒸発させる冷媒の蒸発器として機能するようになっている。利用側熱交換器１４ａへの室内空気の供給は、利用側ファン３１ａによって行われるようになっている。言い換えれば、利用側熱交換器１４ａにおいて熱交換された室内空気を空調対象空間Ｓに送るための機器として、利用側ファン３１ａが設けられている。利用側ファン３１ａは、利用ユニット３ａに設けられている。利用側ファン３１ａは、利用側ファンモータ３２ａによって駆動されるようになっている。

このように、利用ユニット３ａには、主として、利用側熱交換器１４ａ及び利用側ファン３１ａが設けられている。そして、利用ユニット３ａは、低圧の冷媒を蒸発させて室内空気を冷却して空調対象空間Ｓに送るブロアコイルユニットとして機能するようになっている。

また、冷凍システム１には、冷媒としてＲ３２等の可燃性の冷媒を使用することに対する安全対策として、冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩センサ６が設けられている。ここで、Ｒ３２等の可燃性の冷媒は空気よりも重い性質を有しているため、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷媒が漏洩した場合には、漏洩した冷媒が利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃよりも下側の空調対象空間Ｓの下部に溜まりやすい傾向にある。このことを考慮して、冷媒漏洩センサ６は、図２に示すように、空調対象空間Ｓの下部に設けられている。

また、冷凍システム１には、図７に示すように、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部の動作を制御する制御部８が設けられている。制御部８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ及び利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを構成する各部に接続されている。また、制御部８には、冷媒漏洩センサ６が接続されており、冷媒漏洩センサ６における冷媒の漏洩に関する電気信号が得られるようになっている。

＜基本動作＞
次に、冷凍システム１の基本動作について、図６及び図７を参照して説明する。

冷凍システム１は、基本動作として、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃに充填された冷媒が、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを循環する冷凍サイクル運転（冷却運転）を行うようになっている。

次に、冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける冷却運転について説明する。尚、以下の説明では、冷媒回路１０ａにおける冷却運転について説明し、冷媒回路１０ｂ、１０ｃにおける冷却運転については、添字「ａ」を「ｂ」、「ｃ」に読み替えることで説明を省略する。尚、冷却運転時における冷凍システム１の各部の動作制御は、制御部８によって行われる。

熱源ユニット２ａにおいて、低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ａにおいて高圧になるまで圧縮される。圧縮機１１ａにおいて圧縮された高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器１２ａにおいて、熱源側ファン２２ａによって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。熱源側熱交換器１２ａにおいて放熱した高圧の液冷媒は、熱源側膨張弁１３ａに流入して、低圧になるまで減圧される。熱源側膨張弁１３ａにおいて減圧された低圧の冷媒は、液冷媒連絡管４ａを通じて、利用ユニット３ａに送られる。利用ユニット３ａに送られた低圧の冷媒は、利用側熱交換器１４ａにおいて、利用側ファン３１ａによって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。利用側熱交換器１４ａにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管５ａを通じて熱源ユニット２ａに送られる。また、利用側熱交換器１４ａにおいて冷却された室内空気は、利用ユニット３ａから空調対象空間Ｓに送られて、空調対象空間Ｓの冷却を行う。熱源ユニット２ａに送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機１１ａにおいて高圧になるまで圧縮される。

このようにして、冷凍システム１における冷却運転が行われて、空調対象空間Ｓが冷却される。

＜冷媒の漏洩が検知された場合の動作＞
本実施形態の冷凍システム１においても、上記の冷却運転中に、第１実施形態と同様に、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかにおいて、冷媒管の破損等を要因として冷媒の漏洩が発生すると、冷媒漏洩センサ６によって冷媒の漏洩が検知されることになる。

しかし、本実施形態の冷凍システム１においても、１つの空調対象空間Ｓに対して複数（ここでは、３つ）の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられているため、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６ではどの利用ユニットで冷媒の漏洩が発生しているかを特定できず、その結果、冷蔵倉庫や冷凍倉庫のような空調対象空間Ｓに収容される物品の温度維持が要求される場合に、空調対象空間Ｓの温度維持が困難になる。

そこで、ここでも、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６が冷媒の漏洩を検知した場合に、制御部８が、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃについて、利用側熱交換器１４ａに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる処理を行うようにしている。

次に、冷却運転中に冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作について、図６、図２、図７及び図８を用いて説明する。ここで、図８は、冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作を示すフローチャートである。尚、以下に説明する冷媒の漏洩が検知された場合の冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。また、以下の説明では、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいて冷却運転が行われている場合を前提とする。

複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに共通の空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が冷媒漏洩センサ６によって検知されると、制御部８は、ステップＳＴ１において、第１実施形態と同様に、冷媒漏洩センサ６から冷媒の漏洩を検知した旨の電気信号を得る。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が発生している利用ユニットを特定するために、以下に説明するステップＳＴ２、ＳＴ３の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ２において、冷却運転中の各利用ユニット（ここでは、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ）について、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行う。このような検知待機制御を行うことで、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作ることができる。ここでは、圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃを停止させるとともに、熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを用いて検知待機制御を行うようにしている。すなわち、圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃを停止させるとともに、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃの冷却運転中は開状態にされている熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを検知待機制御中は閉状態にすることによって、利用側熱交換器１４ａ、１４ｂ、１４ｃに一時的に冷媒が供給されないようにすることができ、これにより、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していることに起因した冷媒の状態量の変化が現れやすくなる状況を作るのである。このとき、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが構成する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃの低圧部（熱源側膨張弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃから利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃを経由して圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃに至るまでの部分）は、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒が漏洩していれば、冷媒の圧力が低い状態になる。尚、ここで、検知待機制御を行う時間は、ステップＳＴ３において冷媒の状態量に基づく冷媒の漏洩の検知を行わせるために必要最小限の時間（例えば、２分〜２０分）に設定される。

次に、制御部８は、ステップＳＴ３において、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知する。ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量が、利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが構成する冷媒回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃがガス欠状態であることを示す場合に、冷媒の漏洩を検知したものとする。ここで、冷媒が漏洩している利用ユニットにおいては、冷媒の漏洩によって検知待機制御中に冷媒回路の低圧部における冷媒の圧力が低下してガス欠状態になる。そこで、ここでは、各熱源ユニット２ａ、２ｂ、２ｃの圧力センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｓを検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量とし、冷媒の状態量としての冷媒の圧力Ｐｓが、ガス欠状態を示す冷媒漏洩判定圧力Ｐｓｍ以下に達している場合に、冷媒の漏洩を検知したものとしている。このように、ここでは、検知待機制御中の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対応する冷媒の状態量に基づいて、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定しているのである。尚、ここでは、冷媒の漏洩を検知するための冷媒の状態量として、圧力センサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃによって検知される冷媒の圧力Ｐｓを採用しているが、これに限定されるものではない。そして、制御部８は、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対しては、その使用を中止させるために、以下に説明するステップＳＴ１４の処理を行う。また、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットに対しては、その運転を継続させるために、以下に説明するステップＳＴ５の処理を行う。

制御部８は、ステップＳＴ１４において、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる。ここで、「利用ユニットの使用を中止させる」とは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットに対応する冷媒回路による冷却運転を停止させることを意味する。例えば、利用ユニット３ａにおいて冷媒の漏洩が検知された場合には、圧縮機１１ａの運転を停止させるとともに熱源側膨張弁１３ａを閉止させること（すなわち、ステップＳＴ２の検知待機制御における圧縮機１１ａの停止状態及び熱源側膨張弁１３ａの閉状態を維持すること）によって、利用ユニット３ａに対応する冷媒回路１０ａによる冷却運転を停止させるのである。また、制御部８は、ステップＳＴ５において、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットの運転を継続させる。ここで、「利用ユニットの運転を継続させる」とは、冷媒の漏洩が検知されなかった利用ユニットによる冷却運転を継続させることを意味する。例えば、利用ユニット３ｂ、３ｃにおいて冷媒の漏洩が検知されなかった場合には、ステップＳＴ２の検知待機制御によって一時的に停止させていた圧縮機１１ｂ、１１ｃの運転を再開させるとともに一時的に閉止させていた熱源側膨張弁１３ｂ、１３ｃを開けることによって、利用ユニット３ｂ、３ｃに対応する冷媒回路１０ａ、１０ｂによる冷却運転を継続させるのである。このように、ステップＳＴ１４、ＳＴ５の処理によれば、検知待機制御中に利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおける冷媒の状態量に基づいて冷媒の漏洩を検知した場合に、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させるようにして、冷媒が漏洩している利用ユニットから空調対象空間Ｓへの冷媒の漏洩を抑制しつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることができるのである。

これにより、ここでは、１つの空調対象空間Ｓに対して複数の利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃが設けられた冷凍システム１において、冷媒が漏洩している利用ユニットを確実に特定してその使用を中止することで空調対象空間Ｓへの冷媒漏洩を最小限に抑えつつ、冷媒が漏洩していない利用ユニットの運転を継続させることで空調対象空間Ｓの温度を極力維持することができる。

＜変形例１＞
冷媒が漏洩した利用ユニットには、上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ１４の処理によって使用が中止された後においても、利用側熱交換器や冷媒管等に冷媒がいくらか存在していることがある。このため、ステップＳＴ１４の処理によって使用を中止した後に、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓへ冷媒が漏洩するおそれがある。

そこで、ここでは、ステップＳＴ３の処理によって冷媒の漏洩が検知された利用ユニットが存在している場合に、ステップＳＴ１４の処理を行う際に、図９に示すステップＳＴ７の処理を行うようにしている。具体的には、ステップＳＴ７では、ステップＳＴ１４の冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の利用ユニットに接続されている熱源ユニットに冷媒を回収させる冷媒回収制御を行うようにしている。例えば、中止対象の利用ユニットが利用ユニット３ａである場合には、ステップＳＴ１４に先だって、熱源側膨張弁１３ａを閉止した状態で圧縮機１１ａを一時的に運転して利用ユニット３ａに存在する冷媒を熱源ユニット２ａに回収するのである。そして、ステップＳＴ７の冷媒回収制御の後に、ステップＳＴ１４の処理（圧縮機１１ａの運転を停止）を行うのである。尚、ステップＳＴ７を含む冷凍システム１の動作も、冷凍システム１の構成機器を制御する制御部８によって行われる。

このように、ここでは、冷媒の漏洩が検知された利用ユニットの使用を中止させる際に、上記の冷媒回収制御を行うようにしているため、中止対象の利用ユニットに存在する冷媒量を減らすことができ、これにより、中止対象の利用ユニットから空調対象空間Ｓに漏洩する冷媒量をさらに減らすことができる。

＜変形例２＞
また、ここでも、第１実施形態の構成と同様に、冷媒漏洩センサ６が誤検知するおそれがある。このため、ここでも、ステップＳＴ１の処理によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたもののステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、第１実施形態の変形例１と同様の処理（図５に示すステップＳＴ６の処理）を行うようにしてもよい。すなわち、ステップＳＴ３の処理によっていずれの利用ユニット３ａ〜３ｃにおいても冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、ステップＳＴ５の処理によってすべての利用ユニット３ａ〜３ｃの運転を継続させるだけでなく、ステップＳＴ６において、冷媒漏洩センサ６が誤検知したものと判断するのである。

このように、ここでも、冷媒漏洩センサ６によって空調対象空間Ｓにおける冷媒の漏洩が検知されたものの検知待機制御中にいずれの第２冷媒漏洩センサ７ａ〜７ｃも冷媒の漏洩を検知しない場合には、冷媒漏洩センサ６が冷媒とは別の可燃性のガスを検知する等によって誤検知したものと判断することができる。

＜変形例３＞
さらに、ここでも、第１実施形態の変形例２と同様に、上記の冷媒の漏洩が検知された場合の動作におけるステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ１４、ＳＴ５の処理は、すべての利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して同時に行ってもよいし、また、各利用ユニット３ａ、３ｂ、３ｃに対して順次行うようにしてもよい。

本発明は、１つの空調対象空間に対して複数の利用ユニットが設けられた冷凍システムに対して、広く適用可能である。

１ 冷凍システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 熱源ユニット
３ａ、３ｂ、３ｃ 利用ユニット
６ 冷媒漏洩センサ
８ 制御部
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 冷媒回路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 利用側熱交換器
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 入口弁
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 出口弁

特開２０１３−４０６９４号公報 特許第４６３９４５１号公報

Claims (8)

1. １つの空調対象空間に対して設けられており、冷媒と空気とを熱交換させるための利用側熱交換器（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）を有する複数の利用ユニット（３ａ、３ｂ、３ｃ）と、
   前記空調対象空間の下部における前記冷媒の漏洩を検知するための冷媒漏洩センサ（６）と、
   前記冷媒漏洩センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合に、前記各利用ユニットについて、前記利用側熱交換器に一時的に前記冷媒が供給されないようにする検知待機制御を行い、前記検知待機制御中の前記利用ユニットに対応する前記冷媒の状態量に基づいて前記冷媒の漏洩を検知した場合に、前記冷媒の漏洩が検知された前記利用ユニットの使用を中止させる制御部と、
   を備えた、冷凍システム（１）。
2. 前記各利用ユニットに対応して設けられており、前記各利用ユニットに接続されることによって前記冷媒が循環する冷媒回路（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を構成する複数の熱源ユニット（２ａ、２ｂ、２ｃ）をさらに備えている、
   請求項１に記載の冷凍システム。
3. 前記制御部は、前記検知待機制御中の前記利用ユニットに対応する前記冷媒の状態量が、前記利用ユニットが構成する前記冷媒回路がガス欠状態であることを示す場合に、前記冷媒の漏洩を検知したものとする、
   請求項２に記載の冷凍システム。
4. 前記制御部は、前記冷媒の漏洩が検知された前記利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の前記利用ユニットに接続されている前記熱源ユニットに前記冷媒を回収させる冷媒回収制御を行う、
   請求項２又は３に記載の冷凍システム。
5. 前記複数の利用ユニットに共通に設けられており、前記複数の利用ユニットが接続されることによって前記冷媒が循環する冷媒回路（１０）を構成する熱源ユニット（２）をさらに備えている、
   請求項１に記載の冷凍システム。
6. 前記各利用側熱交換器の前記冷媒の入口側及び出口側には、入口弁（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）及び出口弁（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が設けられており、
   前記制御部は、前記入口弁及び前記出口弁を用いて前記検知待機制御を行う、
   請求項５に記載の冷凍システム。
7. 前記制御部は、前記検知待機制御中の前記利用ユニットに対応する前記冷媒の状態量が、前記利用側熱交換器における前記冷媒の圧力が大気圧付近になっていることを示す場合に、前記冷媒の漏洩を検知したものとする、
   請求項６に記載の冷凍システム。
8. 前記制御部は、前記冷媒の漏洩が検知された前記利用ユニットの使用を中止させる際に、中止対象の前記利用ユニットの前記利用側熱交換器に対応する前記入口弁及び前記出口弁を用いて前記利用側熱交換器への前記冷媒の流入を遮断する冷媒遮断制御を行う、
   請求項６又は７に記載の冷凍システム。

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