JP5789755B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成された冷凍装置に関するものである。

従来よりスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗には商品を陳列販売するショーケース（冷却機器）が店舗の売り場内（室内）に複数台設置されている。そして、各ショーケースには、蒸発器をそれぞれ設け、室外に設置された冷凍機とを配管接続している（例えば、特許文献１参照）。これにより、冷凍機に設けられた圧縮機、凝縮器、レシーバタンクと、各ショーケース側に設けられた絞り手段及び蒸発器などが配管により順次環状に接続されて、冷媒回路が構成される。この冷媒回路内には所定量の冷媒が封入されている。

圧縮機が運転されると、冷媒は圧縮されて高温高圧のガス状態となり、凝縮器に流入する。この凝縮器において冷媒は放熱し、凝縮液化した後、一旦レシーバタンクに貯留され、次に絞り手段にて減圧された後、蒸発器に供給される。この蒸発器内において、冷媒は蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮する。

特開２００５−３１５４９５号公報

上述の如く室外（売場以外の室内、若しくは屋外）に設置された冷凍機と店内のショーケースとが現場にて冷媒配管により接続されるものであるので、溶接箇所やネジ止め部、継手等において冷媒漏洩が発生する危険性が高い。冷媒漏洩が発生すると当然に冷凍装置の冷却能力が低下し、貯蔵室内に陳列した商品の劣化を招くと共に、大量に漏洩が発生すると地球環境にも多大な悪影響を及ぼすことになる。特に、冷媒としてＨＦＣを採用した場合、レシーバタンクを設けて比較的多量の冷媒を封入するため、冷媒漏洩を発見し難いという問題がある。

そこで、従来では貯蔵室内の冷えが極端に悪くなったと使用者が判断した場合、リークディテクターやガス漏れ検知スプレー等を用いて各箇所を個々に確認し、冷媒漏洩が原因か否かを推定していたが、係る検出方法では多大な労力と時間を要し、その間にも商品の劣化が進むと共に、顧客にも迷惑となる問題があった。

本発明は、従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、迅速且つ容易に、そして、的確に冷媒漏洩を検出することができる冷凍装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明の冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成されたものであって、冷媒回路からの冷媒漏洩を検出するための制御手段を備え、該制御手段は、レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行すると共に、冷媒回路を、蒸発器の出口から圧縮機の吸込側までの領域を第１の領域、該圧縮機から凝縮器の入口までの領域を第２の領域、該凝縮器内を第３の領域、該凝縮器の出口からレシーバタンクの入口までの領域を第４の領域、該レシーバタンク内を第５の領域、該レシーバタンクの出口から蒸発器の入口までの領域を第６の領域、該蒸発器内を第７の領域として複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算した値と、第３の領域及び第７の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒回路からの冷媒漏洩を判定することを特徴とする。

請求項２の発明の冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成されたものであって、冷媒回路からの冷媒漏洩を検出するための制御手段を備え、該制御手段は、レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行すると共に、冷媒回路を、蒸発器の出口から圧縮機の吸込側までの領域を第１の領域、該圧縮機から凝縮器の入口までの領域を第２の領域、該凝縮器内を第３の領域、該凝縮器の出口からレシーバタンクの入口までの領域を第４の領域、該レシーバタンク内を第５の領域、該レシーバタンクの出口から蒸発器の入口までの領域を第６の領域、該蒸発器内を第７の領域として複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算して第３の領域と第７の領域の冷媒量を算出すると共に、当該第３の領域と第７の領域の冷媒密度を算出し、算出された各冷媒密度の比から得られる第３の領域の冷媒量と、当該第３の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒漏洩を判定することを特徴とする。

請求項３の発明は、上記発明において、制御手段は、第３の領域の冷媒密度を算出するための温度として凝縮器の入口と出口の温度の平均値を用い、第７の領域の冷媒密度を算出するための温度として蒸発器の入口と出口の温度の平均値を用いることを特徴とする。

請求項４の発明は、上記各発明において、制御手段は、冷媒漏洩の判定を行う際、蒸発器の霜取を行うことを特徴とする。

請求項５の発明は、上記各発明において、レシーバタンク内の液面レベルを検出するためのレシーバタンク冷媒量検出手段を備え、制御手段は、レシーバタンク内の液面レベルを前記第５の領域の容積とし、当該容積と温度及び圧力に基づいて当該レシーバタンク内の冷媒量を算出することを特徴とする。

請求項６の発明は、上記各発明において、制御手段は、初期冷媒封入量、及び、少なくとも第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の容積を記録する手段を備えていることを特徴とする。

請求項７の発明は、上記各発明において、制御手段は、運転開始時の各領域の温度及び圧力、又は、それらと基準値を記憶する手段を備えていることを特徴とする。

請求項８の発明は、上記各発明において、制御手段は、冷媒漏洩と判定された場合には、所定の警報を発することを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成された冷凍装置において、冷媒回路からの冷媒漏洩を検出するための制御手段を備え、該制御手段は、レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行すると共に、冷媒回路を複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで冷媒量を算出し、算出された冷媒量に基づいて冷媒回路からの冷媒漏洩を判定することにより、当該算出された冷媒量と、それ以前に算出された冷媒量、若しくは、基準値等とを比較することにより、冷媒回路からの冷媒漏洩を迅速且つ容易に検出することができるようになる。

また、冷媒回路からの冷媒漏洩を判定する際に、レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行することにより、蒸発器内などに寝込んでしまった冷媒をも回収して、判定を行うことができるようになり、不明確な領域の中の寝込み冷媒を最小限とし、誤差をより小さくすることができる。従って、精度の高い冷媒漏洩を実現することが可能となる。

更に、制御手段は、蒸発器の出口から圧縮機の吸込側までの領域を第１の領域、該圧縮機から凝縮器の入口までの領域を第２の領域、該凝縮器内を第３の領域、該凝縮器の出口からレシーバタンクの入口までの領域を第４の領域、該レシーバタンク内を第５の領域、該レシーバタンクの出口から蒸発器の入口までの領域を第６の領域、該蒸発器内を第７の領域として冷媒回路を分割することにより、冷媒の状態が異なる各領域を分割し、冷媒の状態が分かる領域と、冷媒の状態の把握が困難な領域とを分けて冷媒量の算出を行うことができる。これにより、冷媒漏洩の判定精度を向上させることができる。

特に、請求項１の発明では、制御手段は、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算した値と、第３の領域及び第７の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒漏洩を判定するようにした。

この場合、第３の領域に相当する凝縮機内及び第７の領域に相当する蒸発器内は、内部の冷媒の状態やそれ自体の容量が把握し難いが、請求項１の発明では初期冷媒封入量から第１、第２、第４、第５、第６の領域の冷媒量を減算した値によって、これら第３及び第７の領域の現在の値を把握し、これとこれらの基準値とを比較するようにしたので、冷媒回路内の冷媒漏洩を迅速且つ、容易に検出することができるようになる。

一方、請求項２の発明では、制御手段は、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算して第３の領域と第７の領域の冷媒量を算出すると共に、当該第３の領域と第７の領域の冷媒密度を算出し、算出された各冷媒密度の比から得られる第３の領域の冷媒量と、当該第３の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒漏洩を判定するようにした。

これにより、請求項２の発明によれば、冷媒の状態が分からない領域を第３の領域のみに特定し、基準値と比較することで、冷媒漏洩検出の精度をより向上させることができる。

特に、本願発明では、冷媒漏洩の判定を行う際に、ポンプダウン運転を実行することにより、第７の領域に相当する蒸発器内の冷媒量を殆どない状態とすることにより、高い精度で第３の領域の冷媒量を特定することができる。そのため、冷媒漏洩検出の精度をより一層高いものとすることができる。

請求項３の発明によれば、上記発明において、制御手段は、第３の領域の冷媒密度を算出するための温度として凝縮器の入口と出口の温度の平均値を用い、第７の領域の冷媒密度を算出するための温度として蒸発器の入口と出口の温度の平均値を用いることにより、精度良く第３の領域に相当する凝縮器内の冷媒密度、及び第７の領域に相当する蒸発器内の冷媒密度を取得することが可能となる。これにより、精度の高い冷媒漏洩検出を実現することができる。

請求項４の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、冷媒漏洩の判定を行う際、蒸発器の霜取を行うことにより、ポンプダウン運転を実行することにより、蒸発器内の冷媒が吸引され、蒸発器の温度が上昇してしまうのに伴って、同様に蒸発器の温度を上昇させる霜取を行うことで、効率的な霜取及び冷媒漏洩の判定を実行することができる。

請求項５の発明によれば、上記各発明において、レシーバタンク内の液面レベルを検出するためのレシーバタンク冷媒量検出手段を備え、制御手段は、レシーバタンク内の液面レベルを前記第５の領域の容積とし、当該容積と温度及び圧力に基づいて当該レシーバタンク内の冷媒量を算出することにより、より精度良くレシーバタンク内の冷媒量を取得することができ、精度の高い冷媒漏洩検出を実現することができる。

請求項６の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、初期冷媒封入量、及び、少なくとも第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の容積を記録する手段を備えていることにより、初期冷媒封入量と、これら第１、第２、第４、第５及び第６の領域の容積を記憶し、これら各領域の容積と、各領域の温度及び圧力から算出されたこれらの領域内の冷媒密度から各領域の冷媒量を算出し、初期冷媒封入量と比較することで、容易に冷媒回路内の冷媒漏洩検出を実現することができる。

請求項７の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、運転開始時の各領域の温度及び圧力、又は、それらと基準値を記憶する手段を備えていることにより、運転開始時の温度及び圧力や、これらと基準値とを記憶しておき、算出された各領域の冷媒量とこれらの基準値とを容易に比較して、冷媒漏洩検出を行うことが可能となる。

請求項８の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、冷媒漏洩と判定された場合には、所定の警報を発することにより、冷媒漏洩の発生を早期に使用者に知らせて漏洩量を最低限に抑えることが可能となり、貯蔵室内の物品の劣化や環境への悪影響を最小限に抑制することができるようになる。

本実施例における冷凍装置の冷媒回路図である。 レシーバタンクの概略構成図である。 制御手段のシステム構成図である。 初期データの登録動作を示すフローチャートである。 各領域を示す図である。 冷媒漏洩検出動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態にかかる冷凍装置Ｒの冷媒回路図である。本実施例における冷凍装置Ｒは、例えばスーパーマーケット等の店舗に複数台設置されたショーケース（冷凍機器）５Ａ、５Ｂの貯蔵室内を冷却するものであり、圧縮機１１、凝縮器１２及び凝縮器用送風機１３（図３）等が設置された冷凍機ユニット３と、複数台のショーケース５Ａ、５Ｂ・・にそれぞれ設置された蒸発器１５Ａ、１５Ｂや電磁弁１６、膨張弁（絞り手段）１７Ａ、１７Ｂ等を据え付け現場にて冷媒配管７、９により接続することで冷媒回路１が構成される。この冷媒回路１内には、冷媒の一例としてＲ４０４Ａ（ＨＦＣ冷媒）が所定量充填されている。

冷凍機ユニット３は店舗の売り場以外の屋内、若しくは、屋外（室外）に設置され、ショーケース５Ａ、５Ｂ・・は店舗の売り場内（室内）に設置される。本実施例において、冷凍機ユニット３は、並列に配置された２台の圧縮機１１、１１を備える。

圧縮機１１は、運転周波数を変更することで回転数を制御可能とされており、吸込口２１には冷媒導入管２２が接続され、それぞれの上流側で合流し、アキュムレータ２７、ストレーナ２８を順次介して冷媒配管９に接続される。また、吐出口２３には冷媒吐出管２４が接続され、それぞれの下流側で合流し、オイルセパレータ２６、凝縮器１２、レシーバタンク３０、フィルタドライヤ４４、モイスチャインジケータ４５、電磁弁１６を順次介して冷媒配管７に接続される。尚、レシーバタンク３０の詳細については後述する。

オイルセパレータ２６のオイル出口はオイル戻し管４１により、それぞれキャピラリチューブ４２、４２を介して圧縮機１１、１１に接続されている。また、レシーバタンク３０には、リキッドインジェクション回路を構成する配管４３が接続されている。配管４３の途中で二方向に分岐し、直列に接続された電磁弁４４を介してそれぞれ圧縮機１１の注入口２５に接続されている。

一方、ショーケース５Ａ、５Ｂは、それぞれ店舗内等に設置され、冷媒配管７及び９にそれぞれ並列に接続されている。各ショーケース５Ａ、５Ｂは、冷媒配管７と連結するケース側冷媒配管１８Ａ、１８Ｂ及び冷媒配管９と連結するケース側冷媒配管１９Ａ、１９Ｂとを有している。各ケース側冷媒配管１８Ａ、１８Ｂには、絞り手段としての膨張弁１７Ａ、１７Ｂが介設されると共に、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの冷媒入口側に接続される。蒸発器１５Ａ、１５Ｂの冷媒出口側には、各ケース側冷媒配管１９Ａ、１９Ｂを介して冷媒配管９に接続される。各蒸発器１５Ａ、１５Ｂには、それぞれ当該蒸発器に送風する冷気循環用送風機１４Ａ、１４Ｂが隣接されている。

そして、上述したように冷媒配管９は冷媒導入管２２を介して各圧縮機１１、１１に接続され、冷媒配管７は電磁弁１６に接続されることにより、本実施例における冷凍装置Ｒの冷媒回路１が構成される。

これにより、圧縮機１１にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、オイルセパレータ２６を経て凝縮器１２に流入し、そこで、凝縮器用送風機１３の空冷により凝縮液化し、凝縮器１２から流出してレシーバタンク３０、フィルタドライヤ４４、モイスチャインジケータ４５を経て冷凍機ユニット３から出て電磁弁１６を介して冷媒配管７を通り、各ショーケース５Ａ、５Ｂに分配される。分配された液冷媒は各ショーケース５Ａ、５Ｂの膨張弁１７Ａ、１７Ｂにて減圧された後、蒸発器１５Ａ、１５Ｂに流入して蒸発し、冷却作用を発揮する。蒸発器１５Ａ、１５Ｂにより冷却された冷気は冷気循環用送風機１４Ａ、１４Ｂにより各ショーケースの貯蔵室内に循環され、それによって、貯蔵室内に陳列された商品は冷却される。

各ショーケース５Ａ、５Ｂの蒸発器１５Ａ、１５Ｂから流出した冷媒は合流し、冷媒配管９を通って冷凍機ユニット３に戻り、各圧縮機１１、１１に吸い込まれる循環を繰り返す。尚、各冷媒配管７、９や冷凍機ユニット３、各ショーケース５Ａ、５Ｂ内の冷媒回路には溶接箇所やネジ止め箇所、継ぎ手等が複数存在する。

次に、上記図１及び図２を参照して上記レシーバタンク３０について詳述する。図２はレシーバタンク３０の概略構成図を示している。レシーバタンク３０は、縦長形状を呈し、内部に冷媒を貯留する冷媒貯留部３２により構成されており、当該冷媒貯留部３２上部に凝縮器１２から流出した冷媒が流入する流入部３２Ａが、下部にフィルタドライヤ４４に冷媒を流出させる流出部３２Ｂが設けられている。そして、この冷媒貯留部３２の側面には、内部に貯留されている冷媒液面を外部から視認可能とするサイトグラス３５が上下に渡って所定間隔を存して複数設けられている。

また、本実施例において、この冷媒貯留部３２には、内部に貯留されている冷媒量を検出するための複数のフロート式冷媒量センサ（レシーバタンク冷媒量センサ。冷媒量検出手段）３６、３７が設けられている。

フロート式冷媒量センサ３６、３７は、その上部と下部とが冷媒貯留部３２と連通パイプ３６Ｂ、３７Ｂを介して連通した検出部３６Ａ、３７Ａを有しており、該検出部３６Ａ、３７Ａ内の冷媒液面は、冷媒貯留部３２内の冷媒液面と略同一とされる。そして、各検出部３６Ａ、３７Ａ内には、冷媒量センサ３６、３７を構成する複数のフロート３１・・と、各フロート３１によって開閉される複数の接点３３・・が設けられている。各フロート３１は、連通パイプ３６Ｂ、３７Ｂを介して冷媒貯留部３２内の冷媒が検出部３６Ａ、３７Ａ内に流入出することで、冷媒貯留部３２内の冷媒液面と共に上下するものであり、所定間隔を存して上下に設けられている。本実施例では、冷媒量センサ３６、３７はいずれもフロート３１が８個、それらに対応する接点３３が８個設けられた８接点のフロートセンサである。

これにより、各フロート式冷媒量センサ３６、３７の接点３３・・の開閉を検出することにより、レシーバタンク３０（冷媒貯留部３２）内の冷媒液面を的確に検出することができる。

各フロート式冷媒量センサ３６、３７は、各接点３３・・の位置が上下方向で相互にずれるかたちで配置されている。図２では一方の冷媒量センサ３６が他方の冷媒量センサ３７の上となるように配置されている。本実施例では、フロート式冷媒量センサ３６、３７が重複する部分が、冷媒液面が最も一般的な位置（レベル。通常、冷媒貯留部３２の中央）となるように設けられている。また、相互にずれた状態で、各センサ３６、３７の重複する部分では、各接点３３・・の間隔は、一方のみの接点３３・・の間隔の略半分（略１／２）となるように設定される。

そのため、例えば、一つの冷媒量センサの各接点３３の間隔が仮に全体量の１０％に相当するとしたとき、下側にずれて配置された冷媒量センサ３７のみならず、上側にずれて配置された冷媒量センサ３６のすべての接点３３がフロート３１によって閉じた場合（ＯＮ）の場合、レシーバタンク３０の冷媒量（液冷媒量）は満杯（１００％）と検出される。上側の冷媒量センサ３６の一番上の接点３３のみがＯＦＦでその他すべての接点３３がＯＮの場合、レシーバタンク３０の冷媒量は全体から１０％減った量と検出される。

この際、一つしか冷媒量センサが設けられていない場合には、一番上の接点３３と、その直ぐ下の接点３３との間に冷媒液面がある場合には、一番上の接点３３のみがＯＦＦとなり、それより下の接点３３はＯＮとされることとなるが、これでは、全体の１０％減少した冷媒液面であるか、２０％には満たない例えば１９％減少した冷媒液面であるかを判定することができない。

しかし、本実施例では、冷媒液面が最も一般的な位置には、複数（この場合、２つ）の冷媒量センサ３６、３７が上下方向で相互にずれるかたちで設けられているため、上側にずれた冷媒量センサ３６の重複部分で一番上の接点３３より上がＯＦＦとなり、下側にずれた冷媒量センサ３７の一番上の接点３３がＯＮとなった場合、レシーバタンク３０の冷媒液面は、冷媒量センサ３６の重複部分で一番上の接点３３と冷媒量センサ３７の一番上の接点３３との間であると判定できる。

従って、この場合、冷媒量センサ３６の重複部分で一番上の接点３３より上がＯＦＦ、その下側の接点３３がＯＮとなり、下側にずれた冷媒量センサ３７の一番上の接点３３が更にＯＦＦとなった場合、多くとも当該重複部分で全体の１０％に満たない（例えば９％）分の減少があったと判定でき、冷媒量センサ３６の重複部分で上から２番目の接点３３がＯＦＦとなって初めて重複部分で全体の１０％の減少があったと判定することが可能となる。従って、フロート式冷媒量センサを複数設け、各接点３３の間隔を全体の１０％に相当する量の冷媒量とした場合、その精度を１０％とすることができる。

このように、各フロート式冷媒量センサ３６、３７の接点３３・・の位置が上下方向で相互にずれるかたちで配置されることにより、係る重複する部分では、接点３３・・の間隔が小さくなり、これにより、分解能を高くすることができる。従って、冷媒液面の検出精度を向上させることができる。

尚、本実施例では、フロート式冷媒量センサは上下方向に接点３３・・が相互にずれた状態で２つ設けられているが、これに限定されるものではなく、同様のフロート式冷媒量センサを３つ以上設けこれらを上下方向に接点３３・・が相互にずれた状態で設けることでこれら冷媒量センサによって検出される冷媒量の分解能を増大させることができる。

レシーバタンク冷媒量センサは、これ以外にも、冷媒貯留部３２にレシーバタンク３０内の冷媒の温度を検出するレシーバタンク温度センサ（レシーバタンク温度検出手段）５０（図１参照）を上下に複数、（図１では、５個示しているが、これに限定されず、例えば８個〜１６個）設けることによって構成してもよい。

レシーバタンク３０内の冷媒は、液状態とガス状態とでは、その温度が異なるため、各レシーバタンク温度センサ５０の温度を検出することにより、温度が所定値より低い場合、当該高さにおける位置では冷媒あり、所定温度以上の場合、当該高さにおける位置では冷媒無しと判断することができ、その冷媒液面を的確に検出することが可能となる。

この場合においても、フロート式冷媒量センサによってレシーバタンク冷媒量センサを構成した場合と同様に、上下に複数設けられたレシーバタンク温度センサ５０を複数組、上下方向で相互に位置がずれるかたちで配置してもよい。これにより、各組のレシーバタンク温度センサ５０の間隔が小さくなり、分解能が高くなる。そのため、冷媒液面の検出精度を向上させることができる。

尚、フロート式冷媒量センサ３６、３７又は複数のレシーバタンク温度センサ５０によりレシーバタンク冷媒量センサを構成する場合、本実施例のようにレシーバタンク３０が縦長形状を呈していることで、レシーバタンク３０内における冷媒液面の変化を生じさせやすくなり、後述するような精度の高い冷媒量検出を実現することができる。

これ以外にもレシーバタンク冷媒量センサとして、レシーバタンク３０自体の重量を検出する計量器によって構成してもよい。これにより、レシーバタンク３０内に貯留された冷媒量を計量器によって適切に検出することができる。

次に、図３において２は店舗の事務室やメンテナンス会社等に設置されたマスターコントローラ、６は冷凍機ユニット３に設けられた冷凍機コントローラ、８は各ショーケース５Ａ、５Ｂ・・にそれぞれ設けられたショーケースコントローラである。各コントローラ２、６、８は、いずれも汎用のマイクロコンピュータにより構成され、通信線１０にて接続されて、相互にデータの送受信を行うことにより、冷凍装置Ｒの制御手段を構築し、冷凍機ユニット３や各ショーケース５Ａ、５Ｂを集中制御する。

冷凍機コントローラ６の出力側には、前記圧縮機１１、１１や凝縮器用送風機１３、電磁弁１６等が接続され、入力側には吐出温度センサ（吐出温度検出手段）４７と、凝縮器入口側温度センサ（凝縮器入口側温度検出手段）４８と、凝縮器出口側温度センサ（凝縮器出口側温度検出手段）４９と、レシーバタンク温度センサ（レシーバタンク温度検出手段）５０と、冷凍機ユニット出口側温度センサ（冷凍機ユニット出口側温度検出手段）５１と、蒸発器入口側温度センサ（蒸発器入口側温度検出手段）５２Ａ、５２Ｂと、蒸発器出口側温度センサ（蒸発器出口側温度検出手段）５３Ａ、５３Ｂと、吸込温度センサ（吸込温度検出手段）５４と、高圧圧力センサ（高圧圧力検出手段）４６、低圧圧力センサ（低圧圧力検出手段）５５と、レシーバタンク圧力センサ（レシーバタンク圧力検出手段）５６、各フロート式冷媒量センサ（レシーバタンク冷媒量センサ）３６、３７が接続されている。

吐出温度センサ４７は、圧縮機１１の吐出口２３に接続された冷媒吐出管２４に設けられ、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒温度を検出する。高圧圧力センサ４６は、オイルセパレータ２６と凝縮器１２との間に設けられ、圧縮機１１から吐出された冷媒の吐出圧力を検出する。凝縮器入口側温度センサ４８は、凝縮器１２に流入する冷媒温度を検出するものであり、凝縮器出口側温度センサ４９は、凝縮器１２から流出した冷媒温度を検出する。

冷凍機ユニット出口側温度センサ５１は、レシーバタンク３０とフィルタドライヤ４４との間に設けられて、冷凍機ユニット３から流出する液冷媒温度を検出する。蒸発器入口側温度センサ５２Ａ、５２Ｂは、それぞれの蒸発器１５Ａ、１５Ｂに流入する冷媒温度を検出するものであり、蒸発器出口側温度センサ５３Ａ、５３Ｂは、それぞれの蒸発器１５Ａ、１５Ｂから流出した冷媒温度を検出する。

吸込温度センサ５４は、アキュムレータ２７の下流側であって、各圧縮機１１に接続される冷媒導入管２２、２２の合流部手前に設けられ、各圧縮機１１に吸い込まれる冷媒温度を検出する。低圧圧力センサ５５は、ストレーナ２８とアキュムレータ２７との間に設けられて、当該冷媒回路１の低圧側の圧力を検出する。

レシーバタンク圧力センサ５６は、レシーバタンク３０内の圧力を検出するものであり、レシーバタンク温度センサ５０は、レシーバタンク３０内の温度を検出するものである。尚、レシーバタンク冷媒量センサとしてフロート式冷媒量センサ３６、３７を設けた場合には、レシーバタンク温度センサ５０は、単一でよく、レシーバタンク冷媒量センサとしてレシーバタンク温度センサ５０を複数設けた場合には、フロート式冷媒量センサを設ける必要はない。この場合、レシーバタンク冷媒量センサを構成するレシーバタンク温度センサ５０の内の一つをレシーバタンク３０内の温度を検出するレシーバタンク温度センサ５０として用いるものとする。

他方、各ショーケース５Ａ、５Ｂにそれぞれ設けられたショーケースコントローラ８・・の出力側には、前記冷気循環用送風機１４Ａ、１４Ｂや膨張弁１７Ａ、１７Ｂが接続され、入力側には各ショーケース５Ａ、５Ｂの貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサ５７Ａ、５７Ｂ等が接続されている。

マスターコントローラ２は、読み書き可能な不揮発性メモリやハードディスク等から構成される記憶装置（記憶手段）６１や、キーボードやマウス等の入力装置及びプリンタやディスプレイ等の出力装置（併せて端末４）の他、ブザーやランプから成る警報装置６０を備えている。記憶装置６１には、霜取り制御を含む制御動作用のソフトウエアが予め書き込まれ、保持されている。また、マスターコントローラ２の基板には、７セグメントによる表示部６２が設けられている。

以下に、冷凍装置Ｒの冷却動作を説明する。各ショーケース５Ａ、５Ｂのショーケースコントローラ８・・は、庫内温度センサ５７Ａ、５７Ｂの出力に基づき、所定の上限温度で膨張弁１７Ａ、１７Ｂを開き、下限温度で膨張弁１７Ａ、１７Ｂを全閉とする。また、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの過熱度に基づいて膨張弁１７Ａ、１７Ｂの弁開度を制御する。それによって、各貯蔵室内の温度を前記上限温度と下限温度の間の設定温度に維持する。

冷凍機コントローラ６は、低圧圧力センサ５５の出力に基づき、電磁弁１６を開いたままですべてのショーケース５Ａ、５Ｂの膨張弁１７Ａ、１７Ｂが閉じられて低圧が所定の下限値まで低下した場合、各圧縮機１１、１１と凝縮器用送風機１３を停止する。そして、電磁弁１６を開いたままでいずれかのショーケース５Ａ、５Ｂの膨張弁１７Ａ、１７Ｂが開放された場合の低圧側の圧力上昇で圧縮機１１、１１及び凝縮器用送風機１３を起動する。

このような各コントローラ６、８における運転制御に関するデータは通信線１０を介してマスターコントローラ２に収集される。また、マスターコントローラ２には各ショーケース５Ａ、５Ｂや冷凍機ユニット３における故障に関するデータも各コントローラ６、８から収集される。また、マスターコントローラ２からは各ショーケース５Ａ、５Ｂの設定温度が各ショーケースコントローラ８に送信され、更に、霜取り制御に関するデータも送信される。これによって、マスターコントローラ２は各ショーケース５Ａ、５Ｂや冷凍機ユニット３を集中制御可能とされている。

次に、冷凍装置Ｒにおける冷媒漏洩検出動作について説明する。先ず、冷媒漏洩検出動作に必要とされる基準値をマスターコントローラ２の記憶装置６１に登録（記憶）するため、マスターコントローラ２は、冷凍装置Ｒの設置時（運転開始時）に、初期データの登録動作を実行する。以下、図４のフローチャートを参照して説明する。

（１）初期データの登録動作
マスターコントローラ２は、ステップＳ１において初期データの登録動作開始した場合、ステップＳ２に進み、各部の配管径、配管長等の入力を要求する。本実施例では、冷媒漏洩検出動作において、冷媒回路１を複数の領域に分割し、各領域内の冷媒密度と、予め把握される当該領域の容積から冷媒量を算出し、初期データの登録動作において登録された基準値と比較することで冷媒漏洩の判定を行う。

本実施例では、冷媒回路１を、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの出口から圧縮機１１、１１の吸込側までの領域を第１の領域、圧縮機１１、１１から凝縮器１２の入口までの領域を第２の領域、凝縮器１２内を第３の領域、凝縮器１２の出口からレシーバタンク３０の入口までの領域を第４の領域、レシーバタンク３０内を第５の領域、レシーバタンク３０の出口から蒸発器１５Ａ、１５Ｂの入口までの領域を第６の領域、蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内を第７の領域に分割し、各領域について冷媒量を算出する（図５参照）。

そのため、ステップＳ２では、マスターコントローラ２からの要求に基づき、管理者は、各領域毎に各部の配管径、配管長等を端末４から入力を行う。第１の領域については蒸発器１５Ａ、１５Ｂの出口に接続されたケース側冷媒配管１９Ａ、１９Ｂ、これに接続された冷媒配管９、圧縮機１１、１１に至る冷媒導入管２２の配管径と配管長を入力する。これに基づきマスターコントローラ２は、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの出口から圧縮機１１、１１の吸込側までの領域の容積を算出し、第１の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。

第２の領域については圧縮機１１、１１の容積、圧縮機１１から凝縮器１２の入口に至る冷媒吐出管２５の配管径と配管長を入力する。これに基づきマスターコントローラ２は、圧縮機１１から凝縮器１２の入口までの領域の容積を算出し、第２の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。第３の領域については凝縮器１２内の容積を入力し、第３の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。

第４の領域については凝縮器１２の出口からレシーバタンク３０の入口までの冷媒配管の配管径と配管長とを入力し、これに基づきマスターコントローラ２は凝縮器１２の出口からレシーバタンク３０の入口までの領域の容積を算出し、第４の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。

第６の領域についてはレシーバタンク３０の出口から各蒸発器１５Ａ、１５Ｂに至る冷媒配管７の配管径と配管長を入力し、これに基づきマスターコントローラ２はレシーバタンク３０の出口から各蒸発器１５Ａ、１５Ｂまでの領域の容積を算出し、第６の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。第７の領域については各蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の容積を入力し、第７の領域の容積として記憶装置６１に記憶する。

この際、凝縮器１２や蒸発器１５Ａ、１５Ｂの容積は、実際に設置されているショーケース５Ａ、５Ｂや凝縮器ユニット（屋外に設置されたもの）によって異なり、詳細な容積を把握できない場合が多い。これら凝縮器及び蒸発器の容積が把握可能な場合には、記憶装置６１に、第３の領域の容積及び第７の領域の容積として記憶することが可能であるが、把握できない場合には、入力を省略し、必要な領域のみ（本実施例では、第３の領域の容積及び第７の領域以外の、第１、第２、第４、第５、第６の領域）入力してもよい。以後、これら第３及び第７の領域は、容積が把握できない（不明）であるものとして説明する。尚、第５の領域の容積は、後述する如くレシーバタンク３０内の冷媒液面レベルを検出することで取得する。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ３に進み、冷媒封入動作を開始する。マスターコントローラ２の指示に基づき作業者が冷媒回路１内に冷媒封入を行った後、マスターコントローラ２は、封入された冷媒の種類と初期冷媒量の入力を要求する。これに基づき作業者は、端末４により冷媒の種類及び初期冷媒量を入力し、マスターコントローラ２は、記憶装置６１に冷媒の種類及び初期冷媒量を記憶する。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ６に進み、冷凍装置Ｒの試運転を開始する。この試運転では、マスターコントローラ２からの指示に基づいて、各ショーケース５Ａ、５Ｂのショーケースコントローラ８・・が、上述した冷却動作と同様に膨張弁１７Ａ、１７Ｂを制御し、冷凍機コントローラ６が圧縮機１１や凝縮器用送風機１３を制御し、貯蔵室内を上限温度と下限温度の間の設定温度に冷却する（サーモサイクル運転）。

そして、マスターコントローラ２は、ショーケースコントローラ８・・や冷凍機コントローラ６から収集されたデータに基づき、上記サーモサイクル運転で貯蔵室内の温度が上限温度と下限温度との間を維持する安定状態となったか否かを確認する（ステップＳ６）。安定状態となった場合、マスターコントローラ２は、冷凍機コントローラ６を介してフロート式冷媒量センサ３６、３７からレシーバタンク３０の冷媒液面レベル（容積）を取得する（ステップＳ７）。

上述したように、冷凍機コントローラ６は、各フロート式冷媒量センサ３６、３７の各接点３３・・の開閉状態を検出することでレシーバタンク３０（冷媒貯留部３２）内の冷媒液面レベルを容積として的確に検出することができる。これにより、当該冷媒の液面レベルに基づいてレシーバタンク３０内の冷媒量の把握を可能とすることができる。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ８に進み、各領域の冷媒量の算出を行う。具体的には、各領域の温度と圧力から当該領域内部の冷媒の密度を算出し、これに当該領域の前述した如く記憶装置６１に記憶された容積、若しくは、フロート式冷媒量センサ３６、３７から検出された冷媒液面レベル（容積）を乗算することで、各領域の冷媒量を算出する。尚、冷媒回路１内に封入した冷媒の圧力及び温度から密度を算出する相関式は、予め作成しておき、マスターコントローラ２の記憶装置６１に登録されているものとし、当該相関式を用いて密度を算出する。

第１の領域は、温度を吸込温度センサ５４により検出し、圧力を低圧圧力センサ５５により検出した値を採用して当該第１の領域の冷媒の密度を算出する。第２の領域は、温度を吐出温度センサ４７により検出し、圧力を高圧圧力センサ４６により検出した値を採用して当該第２の領域の冷媒の密度を算出する。

第３の領域は、温度を凝縮器入口側温度センサ４８により検出された凝縮器１２の入口温度と、凝縮器出口側温度センサ４９により検出された凝縮器１２の出口温度の平均値を算出した値を採用し、圧力を高圧圧力センサ４６により検出した値を採用して当該第３の領域の冷媒の密度を算出する。この際、凝縮器１２の内部では冷媒は液・ガスの状態変化があるが、算出に用いられる温度は、凝縮器１２の入口と出口の温度の平均値であるため、精度よく第３の領域に相当する凝縮器１２内の冷媒密度を取得することが可能となる。

第４の領域は、温度を凝縮器出口側温度センサ４９により検出し、圧力を高圧圧力センサ４６により検出した値を採用して当該第４の領域の冷媒の密度を算出する。第５の領域は、温度をレシーバタンク温度センサ５０により検出し、圧力をレシーバタンク圧力センサ５６により検出した値を採用して当該第５の領域の冷媒の密度を算出する。

第６の領域は、温度を冷凍機ユニット出口側温度センサ５１により検出し、圧力をレシーバタンク圧力センサ５６により検出した値を採用して当該第６の領域の冷媒の密度を算出する。

第７の領域は、温度を蒸発器入口側温度センサ５２Ａ、５２Ｂにより検出された蒸発器１５Ａ、１５Ｂの入口温度と、蒸発器出口側温度センサ５３Ａ、５３Ｂにより検出された蒸発器１５Ａ、１５Ｂの出口温度の平均値を算出した値を採用し、圧力を低圧圧力センサ５５により検出した値を採用して当該第７の領域の冷媒の密度を算出する。この際、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの内部では冷媒は液・ガスの状態変化があるが算出に用いられる温度は、各蒸発器１５Ａ、１５Ｂの入口と出口の温度の平均値であるため、精度よく第７の領域に相当する蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の冷媒密度を取得することが可能となる。

本実施例では、上述したように第３及び第７の領域の容積は把握できない（不明である）。そのため、ステップＳ８では、第３及び第７の領域以外の必要な領域、即ち、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の容積と冷媒の密度を乗算して各領域の冷媒量を算出する。

この際、第５の領域であるレシーバタンク３０内の容積は、詳細は上述したように、各フロート式冷媒量センサ３６、３７の各接点３３・・の開閉状態を検出することで得られたレシーバタンク３０（冷媒貯留部３２）内の冷媒液面レベルを採用し、これに基づいて当該領域の冷媒量の算出を行うことができるため、より精度良くレシーバタンク内の冷媒量を取得することができ、精度の高い冷媒漏洩検出を実現することができる。

また、第３及び第７の領域については、それぞれの冷媒密度を算出した後、それらの冷媒密度の比を算出する。

ステップＳ９において、マスターコントローラ２は、上記ステップＳ４において記憶された初期冷媒封入量から第１、第２、第４、第５及び第６の各領域の冷媒量を合算した量を減算して、第３及び第７の領域の冷媒量を算出する。そして、当該冷媒量と上記において算出された第３と第７の冷媒密度の比から、第３の領域（凝縮器１２内）の冷媒量を算出し、当該第３の領域の冷媒量を通常運転漏洩基準値（予備検出用基準値）として記憶装置６１に記憶（登録）する。
第３及び第７の領域の容積が不明な場合の式：
初期冷媒封入量−（第１の領域の冷媒量＋第２の領域の冷媒量＋第４の領域の冷媒量＋第５の領域の冷媒量＋第６の領域の冷媒量）＝第３の領域の冷媒量＋第７の領域の冷媒量
通常運転漏洩基準値＝（第３の領域の冷媒量＋第７の領域の冷媒量）×（第３の領域の冷媒密度／(第３の領域の冷媒密度＋第７の領域の冷媒密度））

次に、マスターコントローラ２は、ステップＳ１０に進み、ポンプダウン運転及び一斉霜取り運転を実行する。この際、マスターコントローラ２から冷凍機コントローラ６及びすべてのショーケースコントローラ８・・に霜取り開始データが送信されるので、冷凍機コントローラ６は圧縮機１１及び凝縮器用送風機１３を停止させると共に、電磁弁１６を開放したままとし、ショーケースコントローラ８によって膨張弁１７Ａ、１７Ｂを閉じる。尚、絞り手段として膨張弁ではなくキャピラリーチューブを採用していた場合、電磁弁１６を閉じて霜取り運転を行う。

これにより、各蒸発器１５Ａ、１５Ｂには、冷媒が流入しなくなり、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの温度が上昇していき、該蒸発器に付着した霜が融解除去される。当該霜取り運転は、蒸発器１５Ａ、１５Ｂが所定の除霜終了温度となると終了される。

係る霜取り運転を実行している際に、冷凍機コントローラ６は、圧縮機１１及び冷気循環用送風機１４Ａ、１４Ｂを運転して、蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の冷媒を回収するポンプダウン運転を実行する。尚、当該ポンプダウン運転は、数回に分けて実行してもよい。

そして、マスターコントローラ２は、ステップＳ１１に進み、冷凍機コントローラ６を介してフロート式冷媒量センサ３６、３７からレシーバタンク３０の冷媒液面レベル（容積）を取得する。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ１２に進み、上記ステップＳ８と同様に、各領域の温度と圧力を検出してこれらから当該領域内部の冷媒の密度を算出し、これに当該領域の前述した如く記憶装置６１に記憶された容積、若しくは、フロート式冷媒量センサ３６、３７から検出された冷媒液面レベル（容積）を乗算することで、各領域の冷媒量を算出する。

本実施例では、第３及び第７の領域の容積は不明であるため、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の容積と冷媒の密度を乗算して各領域の冷媒量を算出し、第３及び第７の領域については、それぞれの冷媒密度を算出した後、それらの冷媒密度の比を算出する。

そして、ステップＳ１３において、マスターコントローラ２は、上記ステップＳ４において記憶された初期冷媒封入量から第１、第２、第４、第５及び第６の各領域の冷媒量を合算した量を減算して、第３及び第７の領域の冷媒量を算出する。そして、当該冷媒量と上記において算出された第３と第７の冷媒密度の比から、第３の領域（凝縮器１２内）の冷媒量を算出し、当該第３の領域の冷媒量をポンプダウン漏洩基準値（詳細検出用基準値）として記憶装置６１に記憶（登録）する。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ１４に進み、ポンプダウン運転の解除及び一斉霜取り運転の解除を行い、全ショーケースコントローラ８は、膨張弁を所定の弁開度に開放し、冷凍機コントローラ６は圧縮機１１及び凝縮器用送風機１３を起動して、通常の冷却運転を再開する（ステップＳ１５）。以上により、マスターコントローラ２は、初期データの登録動作を終了する。

（２）冷媒漏洩検出動作
次に、本実施例における冷媒漏洩検出動作について図６のフローチャートを参照して説明する。マスターコントローラ２は、通常の冷却運転を開始し（ステップＳ２１）、所定の周期で、冷媒漏洩の予備検出を実行する。

（２−１）予備検出動作
マスターコントローラ２は、通常の冷却運転を開始してから、所定期間経過後、若しくは、前回の予備検出動作若しくは詳細検出動作を終了してから所定期間経過後に、ステップＳ２２に進み、予備検出動作を実行する。先ずはじめに、マスターコントローラ２は、ショーケースコントローラ８・・や冷凍機コントローラ６から収集されたデータに基づき、サーモサイクル運転で貯蔵室内の温度が上限温度と下限温度との間を維持する安定状態となったか否かを確認し、安定状態となった場合、マスターコントローラ２は、冷凍機コントローラ６を介してフロート式冷媒量センサ３６、３７からレシーバタンク３０の冷媒液面レベル（容積）を取得する（ステップＳ２２）。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ２３に進み、上述した如きステップＳ８と同様に、各領域の冷媒量の算出を行う。本実施例では、上述したように第３及び第７の領域の容積は把握できないため、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度と圧力から当該領域内部の冷媒の密度を算出し、これに当該領域の前述した如く記憶装置６１に記憶された容積、若しくは、フロート式冷媒量センサ３６、３７から検出された冷媒液面レベル（容積）を乗算することで、各領域の冷媒量を算出する。第３及び第７の領域については、それぞれの領域の温度と圧力から当該領域内部の冷媒密度を算出した後、それらの冷媒密度の比を算出する。尚、算出方法については、ステップＳ８と同様とする。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ２４に進み、初期データ登録動作において記憶された初期冷媒封入量から、ステップＳ２３で算出された第１、第２、第４、第５及び第６の各領域の冷媒量を合算した量を減算して、第３及び第７の領域の冷媒量を算出する。そして、当該冷媒量と上記において算出された第３と第７の冷媒密度の比から、第３の領域（凝縮器１２内）の冷媒量を算出し、当該第３の領域の冷媒量が初期データ登録動作において記憶された通常運転漏洩基準値に対して許容範囲であるか否かを判断する。尚、該判定に用いられる第３の領域の冷媒量は、常時移動平均を採用する。

即ち、当該ステップＳ２４において算出された第３の領域の冷媒量が、通常運転漏洩基準値より所定の許容範囲よりも大きくなっていれば、その他の領域の分が減っていると判断でき、これにより、冷媒漏洩と判定することができる。

当該通常運転漏洩基準値は、初期データの登録動作において記録装置６１に記憶されているため、当該予備検出動作において算出された第３の領域の冷媒量と、運転開始時における初期データ登録動作において算出された当該第３の領域の冷媒量（通常運転漏洩基準値）とを比較することにより、冷媒回路からの冷媒漏洩を迅速且つ容易に検出することができるようになる。

そして、当該ステップＳ２４にて冷媒漏洩と判定されなかった場合、即ち、算出された第３の領域の冷媒量が通常運転漏洩基準値と比較して許容範囲内であった場合、ステップＳ２５に進み、マスターコントローラ２は、現在の設定が定期漏洩検知ＯＮとなっている（定期漏洩検知モードである）か否かを判断する。この定期漏洩検知は、運転開始時における各種設定において、当該予備検知動作において冷媒漏洩判定となったか否かに関わらず、定期的に（予備検出動作の周期よりも少なくとも長い周期で）詳細検知動作を実行するか否かを設定するものである。ここで、定期漏洩検知がＯＮと設定されていた（定期漏洩検知モードである）場合には、後述するステップＳ２９に進み、ＯＦＦと設定されていた場合には、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６に進んだ場合、マスターコントローラ２は、定時霜取り運転であるか否かを判断して、定時霜取りでない場合には、ステップＳ２２に戻り、定時霜取りのタイミングである場合には、ステップＳ２７に進んで、マスターコントローラ２から冷凍機コントローラ６及びすべてのショーケースコントローラ８・・に霜取り開始データが送信される。

これにより、冷凍機コントローラ６は圧縮機１１及び凝縮器用送風機１３を停止させると共に、電磁弁１６を開放したままとし、ショーケースコントローラ８によって膨張弁１７Ａ、１７Ｂを閉じる。尚、絞り手段として膨張弁ではなくキャピラリーチューブを採用していた場合、電磁弁１６を閉じて霜取り運転を行う。これにより、各蒸発器１５Ａ、１５Ｂには、冷媒が流入しなくなり、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの温度が上昇していき、該蒸発器に付着した霜が融解除去される。当該霜取り運転は、蒸発器１５Ａ、１５Ｂが所定の除霜終了温度となると終了される。霜取り運転終了後、マスターコントローラ２は、ステップＳ２１に戻り、通常の冷却運転を開始する。

一方、上記ステップＳ２４の予備検出動作において冷媒漏洩と判定された場合、即ち、算出された第３の領域の冷媒量が通常運転漏洩基準値と比較して許容範囲内でなかった場合、冷媒漏洩が疑わしいとしてステップＳ２８に進み、マスターコントローラ２の基板の７セグメントによる表示部６２に内部警報を発する。

上述した如き予備検出動作では、第３の領域（凝縮器１２内）と、第７の領域（蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内）の容積が不明であるため、これら領域内の冷媒量が不明確である。特に、蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内には、冷媒が寝込みやすく、その誤差が大きく影響し、誤って寝込んだ冷媒量が算出されず、その分、冷媒漏洩したものと見なされてしまう場合がある。そのため、予備検出動作で冷媒漏洩と判定された場合には、詳細検出動作を実行する。

（２−２）詳細検出動作
マスターコントローラ２は、ステップＳ２９に進み、ポンプダウン運転及び一斉霜取り運転を実行する。この際、マスターコントローラ２から冷凍機コントローラ６及びすべてのショーケースコントローラ８・・に霜取り開始データが送信されるので、冷凍機コントローラ６は圧縮機１１及び凝縮器用送風機１３を停止させると共に、電磁弁１６を開放したままとし、ショーケースコントローラ８によって膨張弁１７Ａ、１７Ｂを閉じる。尚、絞り手段として膨張弁ではなくキャピラリーチューブを採用していた場合、電磁弁１６を閉じて霜取り運転を行う。

係る霜取り運転を実行している際に、冷凍機コントローラ６は、圧縮機１１及び冷気循環用送風機１４Ａ、１４Ｂを運転して、蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の冷媒を回収するポンプダウン運転を実行する。尚、当該ポンプダウン運転は、数回に分けて実行してもよい。

そして、マスターコントローラ２は、ステップＳ３０に進み、冷凍機コントローラ６を介してフロート式冷媒量センサ３６、３７からレシーバタンク３０の冷媒液面レベル（容積）を取得する。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ３１に進み、上記ステップＳ２３と同様に、各領域の冷媒量の算出を行う。本実施例では、上述したように第３及び第７の領域の容積は把握できないため、冷媒漏洩検出に必要な領域、即ち、第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度と圧力から当該領域内部の冷媒の密度を算出し、これに当該領域の前述した如く記憶装置６１に記憶された容積、若しくは、フロート式冷媒量センサ３６、３７から検出された冷媒液面レベル（容積）を乗算することで、各領域の冷媒量を算出する。第３及び第７の領域については、それぞれの領域の温度と圧力から当該領域内部の冷媒密度を算出した後、それらの冷媒密度の比を算出する。尚、算出方法については、ステップＳ２３と同様とする。

その後、マスターコントローラ２は、ステップＳ３２に進み、初期データ登録動作において記憶された初期冷媒封入量から、ステップＳ３１で算出された第１、第２、第４、第５及び第６の各領域の冷媒量を合算した量を減算して、第３及び第７の領域の冷媒量を算出する。そして、当該冷媒量と上記において算出された第３と第７の冷媒密度の比から、第３の領域（凝縮器１２内）の冷媒量を算出し、当該第３の領域の冷媒量が初期データ登録動作において記憶されたポンプダウン漏洩基準値を比較し（ステップＳ３２）当該ポンプダウン漏洩基準値に対して当該算出された第３の領域の冷媒量が許容範囲であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

即ち、当該ステップＳ３１において算出された第３の領域の冷媒量が、ポンプダウン漏洩基準値より所定の許容範囲よりも大きくなっていれば、その他の領域の分が減っていると判断でき、これにより、冷媒漏洩と判定することができる。

そのため、当該詳細検出動作において算出された第３の領域の冷媒量と、運転開始時における初期データ登録動作においてポンプダウン運転を伴った状態で算出された当該第３の領域の冷媒量（ポンプダウン漏洩基準値）とを比較することにより、冷媒回路からの冷媒漏洩を迅速且つ容易に検出することができるようになる。

特に、当該詳細検出動作では、レシーバタンク３０内に蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内に寝込んだ冷媒を回収するポンプダウン運転を実行することにより、係る蒸発器内などに寝込んだ冷媒を回収し、殆どない状態として、冷媒漏洩判定を行うことができるようになり、不明確な領域の中の寝込み冷媒を最小限とし、誤差をより小さくすることができる。

従って、通常運転状態において周期的に実行される予備検出動作によって冷媒漏洩が疑わしいかどうかを判定し、冷媒漏洩と判定された場合にのみ、ポンプダウン運転を伴う詳細検出動作を実行することにより、通常の冷却運転に与える影響を最小限とし、高い精度で第３の領域（凝縮器１２内）の冷媒量を特定することができる。そのため、冷媒漏洩検出の精度をより一層高いものとすることができる。

そして、当該ステップＳ３３にて冷媒漏洩と判定されなかった場合、即ち、算出された第３の領域の冷媒量がポンプダウン漏洩基準値と比較して許容範囲内であった場合、ステップＳ３５に進み、当該ステップＳ３３にて冷媒漏洩と判定された場合、即ち、算出された第３の領域の冷媒量がポンプダウン漏洩基準値と比較して許容範囲内でなかった場合、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、マスターコントローラ２からの出力に基づき、警報装置（ブザーやランプ）６０による警報動作を実行し、その後、ステップＳ３５に進む。これにより、冷媒漏洩の発生を早期に使用者に知らせて漏洩量を最低限に抑えることが可能となり、貯蔵室内の物品の劣化や環境への悪影響を最小限に抑制することができるようになる。

ステップＳ３５では、マスターコントローラ２から冷凍機コントローラ６及びすべてのショーケースコントローラ８・・に霜取り終了（解除）データが送信される。そして、ステップＳ３６に進んでステップＳ２１に戻り、通常の冷却運転を開始する。

以上の如く詳述したように、本実施例では、予備検出動作及び詳細検出動作のいずれにおいても、冷媒回路を複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで冷媒量を算出し、算出された冷媒量に基づいて冷媒回路からの冷媒漏洩を判定する。そのため、冷媒の状態が異なる各領域を分割し、冷媒の状態が分かる領域と、冷媒の状態の把握が困難な領域とを分けて冷媒量の算出を行うことができる。

そのため、上述したように、第３の領域に相当する凝縮機１２内及び第７の領域に相当する蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内は、内部の冷媒の状態やそれ自体の容量が把握し難いが、それ以外の容量が把握可能な（必要な領域である）第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算して第３の領域と第７の領域の冷媒量を算出すると共に、当該第３の領域と第７の領域の冷媒密度を算出し、算出された各冷媒密度の比から得られる第３の領域の冷媒量と、当該第３の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒漏洩を判定することにより、冷媒の状態が分からない領域を第３の領域のみに特定し、予備検出動作では通常運転漏洩基準値と、詳細検出動作ではポンプダウン漏洩基準値と比較することで、冷媒漏洩検出の精度をより向上させることができる。

尚、本実施例では、初期データの登録動作において、容積が不明な第３と第７の領域の冷媒密度の比から第３の領域の冷媒量を算出して通常運転漏洩基準値又はポンプダウン運転漏洩基準値とし、これを用いて予備検出動作又は詳細検出動作において冷媒漏洩判定を行っているが、これに限定されるものではなく、冷媒漏洩の判定基準として、初期冷媒封入量から、容積が把握可能な各領域（第１、第２、第４、第５及び第６の領域）の冷媒量を減算して得られる第３及び第７の領域の冷媒量を採用してもよい。

これにより、初期冷媒封入量から第１、第２、第４、第５、第６の領域の冷媒量を減算した値によって、これら第３及び第７の領域の現在の値を把握し、これとこれらの基準値とを比較することで、冷媒回路内の冷媒漏洩を迅速且つ、容易に検出することができるようになる。

尚、すべての領域の容積が把握可能である場合には、各領域の容積に対応する各領域の冷媒の密度を乗算してそれぞれの領域の冷媒量を算出する。そして、初期冷媒封入量から各領域の冷媒量を合算した量を減算して得られた値を通常運転漏洩基準値、又は、ポンプダウン運転漏洩基準値として採用してもよい。
全領域の容積が把握可能な場合の式：
通常運転漏洩基準値＝初期冷媒封入量−（第１の領域の冷媒量＋第２の領域の冷媒量＋第３の領域の冷媒量＋第４の領域の冷媒量＋第５の領域の冷媒量＋第６の領域の冷媒量＋第７の領域の冷媒量）

この場合、冷媒回路内の冷媒漏洩をより精度の高く、且つ迅速に検出することが可能となる。

また、本実施例では、詳細検出動作を行う際には、ポンプダウン運転を実行し、蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の冷媒を吸引する動作を実行するが、これに伴って、ステップＳ２９では当該蒸発器１５Ａ、１５Ｂに付着した霜を融解除去する霜取り動作を実行する。そのため、ポンプダウン運転において蒸発器１５Ａ、１５Ｂ内の冷媒が吸引され、蒸発器１５Ａ、１５Ｂの温度が上昇してしまう際に、同様に蒸発器の温度を上昇させる霜取を行うことで、効率的な霜取及び冷媒漏洩の判定を実行することができる。

更に、本実施例では、マスターコントローラ２は、ステップＳ２５において、定期漏洩検知の設定がＯＮとなっているか否かを判定し、定期漏洩検知の設定がＯＮとなっている場合には、予備検出動作において冷媒漏洩と判定されたか否かにかかわらず、即ち、冷媒漏洩と判定されていない場合であっても、定期的に詳細検出動作を実行することとしている。そのため、定期的に詳細検出動作を行うことが可能となり、これによっても、精度の高い冷媒漏洩検出を実現することができる。

特に、本実施例のように冷媒としてＨＦＣを採用した場合、冷媒回路にレシーバタンク３０を設けて比較的多量の冷媒が封入されることとなり、冷媒漏洩を検出し難いこととなるが、以上詳述したように、本願発明によれば、高い精度で初期データ登録動作時における基準値と、各検出動作において算出された冷媒量とを比較することが可能となり、冷媒漏洩を迅速的確に発見することが可能となる。

Ｒ 冷凍装置
Ｃ 制御装置（制御手段）
１ 冷媒回路
２ マスターコントローラ（制御手段）
３ 冷凍機ユニット
４ 端末
５Ａ、５Ｂ ショーケースユニット
６ 冷凍機コントローラ
７、９ 冷媒配管
８ ショーケースコントローラ
１０ 通信線
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器
１３ 凝縮器用送風機
１４Ａ、１４Ｂ 冷気循環用送風機
１５Ａ、１５Ｂ 蒸発器
１６ 電磁弁
１７Ａ、１７Ｂ 膨張弁（絞り手段）
３０ レシーバタンク
３１ フロート
３２ 冷媒貯留部
３３ 接点
３６、３７ フロート式冷媒量センサ（レシーバタンク冷媒量センサ。冷媒量検出手段）
４６ 高圧圧力センサ（高圧圧力検出手段）
４７ 吐出温度センサ（吐出温度検出手段）
４８ 凝縮器入口側温度センサ（凝縮器入口側温度検出手段）
４９ 凝縮器出口側温度センサ（凝縮器出口側温度検出手段）
５０ レシーバタンク温度センサ（レシーバタンク温度検出手段）
５１ 冷凍機ユニット出口側温度センサ（冷凍機ユニット出口側温度検出手段）
５２Ａ、５２Ｂ 蒸発器入口側温度センサ（蒸発器入口側温度検出手段）
５３Ａ、５３Ｂ 蒸発器出口側温度センサ（蒸発器出口側温度検出手段）
５４ 吸込温度センサ（吸込温度検出手段）
５５ 低圧圧力センサ（低圧圧力検出手段）
５６ レシーバタンク圧力センサ（レシーバタンク圧力検出手段）
５７Ａ、５７Ｂ 庫内温度センサ
６０ 警報装置
６１ 記憶装置（記憶手段）
６２ 表示部（７セグメント）

Claims (8)

1. 圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成された冷凍装置において、
   前記冷媒回路からの冷媒漏洩を検出するための制御手段を備え、
   該制御手段は、前記レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行すると共に、前記冷媒回路を、前記蒸発器の出口から前記圧縮機の吸込側までの領域を第１の領域、該圧縮機から前記凝縮器の入口までの領域を第２の領域、該凝縮器内を第３の領域、該凝縮器の出口から前記レシーバタンクの入口までの領域を第４の領域、該レシーバタンク内を第５の領域、該レシーバタンクの出口から前記蒸発器の入口までの領域を第６の領域、該蒸発器内を第７の領域として複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な前記第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで前記第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算した値と、前記第３の領域及び第７の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して前記冷媒回路からの冷媒漏洩を判定することを特徴とする冷凍装置。
2. 圧縮機と、凝縮器と、レシーバタンクと、絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成された冷凍装置において、
   前記冷媒回路からの冷媒漏洩を検出するための制御手段を備え、
   該制御手段は、前記レシーバタンク内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行すると共に、前記冷媒回路を、前記蒸発器の出口から前記圧縮機の吸込側までの領域を第１の領域、該圧縮機から前記凝縮器の入口までの領域を第２の領域、該凝縮器内を第３の領域、該凝縮器の出口から前記レシーバタンクの入口までの領域を第４の領域、該レシーバタンク内を第５の領域、該レシーバタンクの出口から前記蒸発器の入口までの領域を第６の領域、該蒸発器内を第７の領域として複数の領域に分割し、冷媒漏洩の検出に必要な前記第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の温度及び圧力から当該領域内の冷媒密度を算出し、該冷媒密度に当該領域の容積を乗算することで前記第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の冷媒量を算出し、これらを初期冷媒封入量から減算して前記第３の領域と第７の領域の冷媒量を算出すると共に、当該第３の領域と第７の領域の冷媒密度を算出し、算出された各冷媒密度の比から得られる前記第３の領域の冷媒量と、当該第３の領域の冷媒量に関する基準値とを比較して冷媒漏洩を判定することを特徴とする冷凍装置。
3. 前記制御手段は、前記第３の領域の冷媒密度を算出するための温度として前記凝縮器の入口と出口の温度の平均値を用い、前記第７の領域の冷媒密度を算出するための温度として前記蒸発器の入口と出口の温度の平均値を用いることを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記制御手段は、前記冷媒漏洩の判定を行う際、前記蒸発器の霜取を行う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。
5. 前記レシーバタンク内の液面レベルを検出するためのレシーバタンク冷媒量検出手段を備え、前記制御手段は、前記レシーバタンク内の液面レベルを前記第５の領域の容積とし、当該容積と温度及び圧力に基づいて当該レシーバタンク内の冷媒量を算出す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。
6. 前記制御手段は、前記初期冷媒封入量、及び、少なくとも前記第１の領域、第２の領域、第４の領域、第５の領域、及び、第６の領域の容積を記録する手段を備えてい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。
7. 前記制御手段は、運転開始時の前記各領域の温度及び圧力、又は、それらと前記基準値を記憶する手段を備えてい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。
8. 前記制御手段は、冷媒漏洩と判定された場合には、所定の警報を発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。
   

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