JP2019100569A - 冷凍装置 - Google Patents
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(1)冷凍装置R
図1において、実施例の冷凍装置Rは、例えばコンビニエンスストア等の店舗の店内壁際に設置された複数台のショーケース(機器)2と、圧縮機3等を備えて店外に設置された冷凍機4(機器)とから構成されている。各ショーケース2はそれぞれ蒸発器6、膨張弁(電子膨張弁)7及び図示しない冷気循環用送風機等を備えており、冷凍機4には圧縮機3の他に図示しない凝縮器や凝縮器用送風機等が設けられている。尚、実施例では単一の圧縮機3で示すが、複数台の圧縮機で図1の冷凍機4の圧縮機3を構成しても良い。
冷凍装置Rを構成する各ショーケース2にはプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された接続ケースコントローラ12(機器コントローラ。本発明における制御装置の一部を構成する)がそれぞれ設けられている。図2はこの接続ケースコントローラ12の機能ブロック図を示している。接続ケースコントローラ12は、ショーケース2の膨張弁7及び冷気循環用送風機の運転制御や後述するメインコントローラ11との間の通信制御を司る制御部21と、各種情報(データ)を記憶する記憶部22と、庫内温度等を検出する温度センサ25等が接続される信号入力部23と、各種データ等を表示する表示部24と、設定切換等を行う入力部26と、上記各機器を駆動する機器駆動部27と、後述するメインコントローラ11と後述する通信線14を介して情報(データ)の送受信を行う通信部28から構成されている。
また、冷凍機4にもプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された冷凍機コントローラ13(機器コントローラ。本発明における制御装置の一部を構成する)が設けられている。この冷凍機コントローラ13の構成は基本的に図2と同様であるが、信号入力部23には圧縮機3の吐出冷媒温度PTdを検出する吐出温度センサ30や、圧縮機3の吸入冷媒温度PTsを検出する吸入温度センサ35、圧力センサ40等が接続され、機器駆動部27が駆動する機器は圧縮機3等となる。そして、この冷凍機コントローラ13の制御部21は、後述するメインコントローラ11から冷凍機コントローラ13宛の指示情報(運転指示データ)を通信部28を介して受信し、この指示情報(低圧圧力設定値)と低圧配管9から圧縮機3の吸込側に至る冷媒回路RCの低圧圧力を検出する前記圧力センサ40の出力に基づき、機器駆動部27により圧縮機3の回転数(運転周波数Hz)を制御する。
前記メインコントローラ11は、店舗の管理室等に設置されたストアマスターと称される集中制御装置(これも本発明における制御装置の一部を構成する)であり、プロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成される。図4はこのメインコントローラ11の機能ブロック図を示している。メインコントローラ11は、各機器の制御や通信制御を司る制御部31と、各種情報(データ)を記憶する記憶部32と、外気温度(店外の温度)を検出する外気温度センサ45が接続される信号入力部33と、各種データ等を表示するカラー液晶ディスプレイ等から成る表示部34と、キースイッチ等から成る入力部36と、ブザー等から成る出力部37と、インターネット回線を介してデータの送受信を行うモデム38と、前述した接続ケースコントローラ12や冷凍機コントローラ13と通信線14を介して情報(データ)の送受信を行う通信部39と、後述するタブレット端末(携帯端末装置)41に無線LANを介してデータを無線通信する無線通信部42から構成されている。
次に、図1において冷凍装置Rに接続されていない非接続のショーケース2は、例えばアイスクリームを冷却しながら陳列販売する冷凍ショーケース(アイスケース)であり、店舗の通路等に島状に設置されている。このショーケース2は所謂内蔵型のショーケースであり、圧縮機43と、図示しない凝縮器、キャピラリチューブ等の減圧装置44、蒸発器46から成る周知の冷媒回路を備えている。圧縮機43から吐出された冷媒は、減圧装置44にて絞られた後、蒸発器46に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で図示しない冷気循環用送風機により循環される空気を冷却し、この冷却された冷気を庫内に循環させることにより、このショーケース2の庫内は冷却される。蒸発器46で蒸発した冷媒は圧縮機43に吸い込まれる循環を繰り返す。
この非接続のショーケース2にもプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された非接続ケースコントローラ47(機器コントローラ)が設けられている。但し、この非接続ケースコントローラ47は通信線14を介してメインコントローラ11には接続されていない。
次に、図1に示した41は前述したタブレット端末である。このタブレット端末41は携帯可能な端末装置(携帯端末装置)であり、図10に示す如き比較的大型の液晶ディスプレイから成る表示部61とこの表示部61に設けられたタッチスイッチから成る入力部62を備えて情報の入出力が可能とされている(図6)。
次に、図7〜図11、図13、図14を用いて冷凍装置Rの冷媒回路RCからの冷媒漏洩予兆の判定制御について説明する。前述した如く冷凍装置Rの冷媒回路RCを構成する冷凍機4と各ショーケース2は店外から店内に渡る高圧配管8と低圧配管9により接続されているため、冷媒回路RCからは経年使用により、それらの接続箇所等から冷媒が漏洩する。冷媒回路RCから冷媒が漏洩すると、前述した如く圧縮機3の吐出冷媒温度PTdと吸入冷媒温度PTsが上昇してくる。
(吐出温度Td−基準吐出温度RTd)≧吐出温度閾値STd、且つ、(吸入温度Ts−基準吸入温度RTs)≧吸入温度閾値STs、となった状態が一定期間T3以上継続していること。
次に、図15、図16を参照しながら、メインコントローラ11による基準吐出温度RTdに対する吐出温度Tdの変化度合の散らばり具合と、基準吸入温度RTsに対する吸入温度Tsの変化度合の散らばり具合に基づく吐出温度閾値STdと吸入温度閾値STsの変更制御について説明する。
新吸入温度閾値STs=平均値M+3×標準偏差σ+閾値オフセットO ・・(I)
尚、式(I)中の平均値Mは図15中の山型の頂点となる。また、標準偏差σに3を乗算している意味は、散らばった差(Ts−RTs)のうちの約99.7%が含まれるようにするということである。更に、この場合も安全を考慮して所定の余裕度である閾値オフセットO(実施例では設定値1℃)を加える。
2 ショーケース
3 圧縮機
4 冷凍機
11 メインコントローラ(制御装置)
12 接続ケースコントローラ(制御装置)
13 冷凍機コントローラ(制御装置)
14 通信線
30 吐出温度センサ
31 制御部
35 吸入温度センサ
40 圧力センサ
41 タブレット端末(制御装置)
45 外気温度センサ
47 非接続ケースコントローラ(制御装置)
71 基準吐出温度演算部
72 基準吸入温度演算部
73 冷媒漏洩判定部
74 報知部
Claims (13)
- 圧縮機により冷媒回路内に冷媒を循環すると共に、前記圧縮機の回転数を制御する制御装置を備えた冷凍装置において、
前記制御装置は、
前記圧縮機の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサと、
前記圧縮機の吸入冷媒温度を検出する吸入温度センサと、
前記冷媒回路からの冷媒漏洩を判定する冷媒漏洩判定部と、
報知部を備え、
前記冷媒漏洩判定部は、前記吐出温度センサが検出した値に基づいて決定された吐出温度Tdと所定の基準吐出温度RTd、及び、前記吸入温度センサが検出した値に基づいて決定された吸入温度Tsと所定の基準吸入温度RTsとを比較し、前記基準吐出温度RTdに対して前記吐出温度Tdが上昇し、その変化度合が所定の吐出温度閾値STd以上となり、且つ、前記基準吸入温度RTsに対して前記吸入温度Tsが上昇し、その変化度合が所定の吸入温度閾値STs以上となったことに基づき、前記冷媒回路からの冷媒漏洩の予兆有りと判定し、
前記報知部は、前記冷媒漏洩判定部が冷媒漏洩の予兆有りと判定した場合、所定の報知動作を実行すると共に、
前記冷媒漏洩判定部は、前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合の散らばり具合と、前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合の散らばり具合に基づき、前記吐出温度閾値STdと、前記吸入温度閾値STsを変更することを特徴とする冷凍装置。 - 前記冷媒漏洩判定部は、前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合の散らばり具合が小さい程、低くする方向で前記吐出温度閾値STdを変更すると共に、前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合の散らばり具合が小さい程、低くする方向で前記吸入温度閾値STsを変更することを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
- 前記冷媒漏洩判定部は、前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合の散らばり具合が大きい程、高くする方向で前記吐出温度閾値STdを変更すると共に、前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合の散らばり具合が大きい程、高くする方向で前記吸入温度閾値STsを変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷凍装置。
- 前記制御装置は、外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記冷媒漏洩判定部は、外気温度毎の前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合の散らばり具合と、外気温度毎の前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合の散らばり具合に基づき、外気温度毎に前記吐出温度閾値STdと前記吸入温度閾値STsを変更することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合は、前記吐出温度Tdと前記基準吐出温度RTdとの差(Td−RTd)、又は、前記吐出温度Tdと前記基準吐出温度RTdとの比(Td/RTd)であり、
前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合は、前記吸入温度Tsと前記基準吸入温度RTsとの差(Ts−RTs)、又は、前記吸入温度Tsと前記基準吸入温度RTsとの比(Ts/RTs)であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 前記冷媒漏洩判定部は、前記基準吐出温度RTdに対する前記吐出温度Tdの変化度合が前記吐出温度閾値STd以上となり、且つ、前記基準吸入温度RTsに対する前記吸入温度Tsの変化度合が前記吸入温度閾値STs以上となった状態が一定期間以上継続した場合、前記冷媒回路からの冷媒漏洩の予兆有りと判定することを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちの何れかに記載の冷凍装置。
- 前記制御装置は、外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記冷媒漏洩判定部は、外気温度が高い程、高くする方向で前記吸入温度閾値STsを変更し、及び/又は、外気温度が高い程、低くする方向で前記吐出温度閾値STdを変更することを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 前記制御装置は、
前記基準吐出温度RTdを算出する基準吐出温度演算部と、
前記基準吸入温度RTsを算出する基準吸入温度演算部を備え、
前記基準吐出温度演算部は、前記圧縮機の所定の回転数を基準回転数RNcとし、当該基準回転数RNcにおける前記吐出温度Tdを所定期間分平均することで吐出温度平均値を連続して算出し、前回の前記吐出温度平均値よりも最新の前記吐出温度平均値が低下した場合、当該最新の吐出温度平均値を前記基準吐出温度RTdとして更新すると共に、
前記基準吸入温度演算部は、前記基準回転数RNcにおける前記吸入温度Tsを所定期間分平均することで吸入温度平均値を連続して算出し、前回の前記吸入温度平均値よりも最新の前記吸入温度平均値が低下した場合、当該最新の吸入温度平均値を前記基準吸入温度RTsとして更新することを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 前記基準吐出温度演算部は、前記吐出温度Tdを前記所定期間分移動平均することで前記吐出温度平均値を算出し、
前記基準吸入温度演算部は、前記吸入温度Tsを前記所定期間分移動平均することで前記吸入温度平均値を算出することを特徴とする請求項8に記載の冷凍装置。 - 前記基準吐出温度演算部は、前記基準回転数RNcにおいて前記吐出温度センサが検出した値を前記所定期間より短い期間分平均した値を前記吐出温度Tdとして決定し、
前記基準吸入温度演算部は、前記基準回転数RNcにおいて前記吸入温度センサが検出した値を前記所定期間より短い期間分平均した値を前記吸入温度Tsとして決定することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の冷凍装置。 - 前記制御装置は、外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記基準吐出温度演算部は、外気温度毎に前記吐出温度Tdを決定し、前記基準吐出温度RTdを算出し、
前記基準吸入温度演算部は、外気温度毎に前記吸入温度Tsを決定し、前記基準吸入温度RTsを算出すると共に、
前記冷媒漏洩判定部は、外気温度毎に前記吐出温度Tdと前記基準吐出温度RTd、及び、前記吸入温度Tsと前記基準吸入温度RTsとの比較を行って、前記冷媒回路からの冷媒漏洩の予兆有りか否かを判定することを特徴とする請求項8乃至請求項10のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 前記報知部は、前記冷媒漏洩判定部が冷媒漏洩の予兆有りと判定した時期に応じ、対応の緊急度を変更して報知することを特徴とする請求項1乃至請求項11のうちの何れかに記載の冷凍装置。
- それぞれ蒸発器を備えた複数台のショーケースと、前記圧縮機を備えた冷凍機を備え、冷媒配管により前記圧縮機から前記各蒸発器に冷媒を分配供給すると共に、
前記制御装置は、前記各ショーケース及び冷凍機の運転を集中制御することを特徴とする請求項1乃至請求項12のうちの何れかに記載の冷凍装置。
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