JP6380696B2 - 冷凍装置 - Google Patents

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Description

本発明は、冷凍装置に関する。
従来、冷凍装置では、冷媒回路を構成する機器の損傷若しくは設置不良等に起因して冷媒回路から冷媒が漏洩する可能性があるため、冷媒漏洩が生じた際における保安性確保のための対策が必要となる。
例えば、特許文献1(特開平5−118720号公報)においては、冷媒漏洩に係る対策として、冷媒漏洩検知時に、冷媒回路内において所定の制御弁(電磁弁又は電動弁等、開度制御が可能な弁)を最小開度(閉状態)に制御することで、利用ユニット側への冷媒の流れを妨げ、利用ユニットが設置される利用側空間(人が出入りする居住空間や庫内空間等)への更なる冷媒漏洩を抑制する方法が提案されている。
ここで、電磁弁や電動弁等の制御弁は、その構造上、最小開度(閉状態)に制御されたとしても、冷媒の流れを完全に遮断することはできないという特性を有する。すなわち、制御弁では、最小開度に制御された場合にも、微小な冷媒流路(微小流路)が形成されることとなり、微量の冷媒を通過させる。
このため、特許文献1に開示されるように、冷媒漏洩時に制御弁を最小開度に制御したとしても、制御弁を通過する微量の冷媒が利用ユニット側へ流れることとなり、利用側空間において漏洩冷媒が滞留することが懸念される。この点、冷凍装置では、利用側空間が、例えばプレハブ貯蔵庫の庫内空間のように気密性の高い空間である場合が想定され、係る場合において利用側ユニットにおける冷媒漏洩が生じた際に特許文献1の方法を用いると、利用側空間において漏洩冷媒の濃度が高まることが特に懸念される。すなわち、特許文献1によると、冷媒漏洩に対する保安性を確実に確保することができないケースが想定される。
そこで、本開示では、冷凍装置の保安性を向上させる。
本開示の第1観点に係る冷凍装置は、利用側回路を含む冷媒回路を有し、冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、圧縮機と、第1制御弁と、冷媒放出機構と、制御部と、冷媒漏洩検出部と、を備える。圧縮機は、冷媒回路内に配置される。圧縮機は、冷媒を圧縮する。第1制御弁は、冷媒回路内において、利用側回路の冷媒流れの上流側に配置される。第1制御弁は、最小開度に制御されることで閉状態となる。閉状態は、利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる状態である。冷媒放出機構は、冷媒回路内に配置される。冷媒放出機構は、開状態となることで、冷媒回路を外部空間と連通させる。制御部は、各機器の状態を制御する。冷媒漏洩検出部は、利用側回路における冷媒の状態又は利用側回路から流出する冷媒を検知することで、利用側回路における冷媒漏洩を検出する。制御部は、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行する。制御部は、第1制御において、第1制御弁を閉状態に制御する。制御部は、第2制御において、冷媒放出機構を開状態に移行させる。
本開示の第1観点に係る冷凍装置では、冷媒漏洩検出部が利用側回路における冷媒漏洩を検出し、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、制御部が第1制御において第1制御弁を閉状態に制御する。これにより、冷媒漏洩が生じた際には、冷媒漏洩検出部によって冷媒漏洩が検出され、制御部によって、利用側回路の冷媒流れの上流側に配置される第1制御弁が閉状態に制御される。その結果、冷媒漏洩時に、利用側回路への冷媒の流れが妨げられる。
また、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、制御部が第2制御において冷媒放出機構を開状態に移行させる。これにより、冷媒漏洩が生じた際には、冷媒放出機構が開状態に制御される。その結果、冷媒漏洩が生じた際には、冷媒放出機構が開状態となり、冷媒回路内の冷媒が冷媒放出機構を介して冷媒回路外へ放出される。このため、利用側回路への冷媒の流れがさらに妨げられる。
よって、利用側回路が設置される空間(利用側空間)における更なる冷媒漏洩がより確実に抑制される。したがって、冷凍装置の保安性が向上する。
なお、ここでの「冷媒」は、特に限定されないが、例えば、R32のような微燃性の冷媒や、CO等が等想定される。
また、ここでの「冷媒漏洩検出部」は、冷媒回路から漏洩した冷媒(漏洩冷媒)を直接的に検出する冷媒漏洩センサや、冷媒回路内の冷媒の状態(圧力又は温度)を検出する圧力センサ又は温度センサである。
また、ここでの「第1制御弁」は、開度制御が可能な弁であれば特に限定されないが、例えば電磁弁や電動弁である。
また、ここでの「冷媒放出機構」は、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間と連通させる機構であり、冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合に開状態に移行させることが可能な機構である限り、特に限定されないが、例えば可溶栓、電磁弁又は電動弁(電子膨張弁)等である。
本開示の第2観点に係る冷凍装置は、第1観点に係る冷凍装置であって、加熱部をさらに備える。冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度以上となることで溶融して開状態となる可溶栓である。加熱部は、可溶栓を直接的又は間接的に加熱する。制御部は、第2制御において、加熱部によって可溶栓を第1温度となるように加熱させる。
これにより、冷媒漏洩が生じた際には、加熱部が、可溶栓を第1温度に加熱させる状態に制御される。その結果、冷媒漏洩が生じた際には、可溶栓が開状態となり、冷媒回路内の冷媒が可溶栓を介して冷媒回路外へ放出される。このため、利用側回路への冷媒の流れがさらに妨げられる。
なお、ここでの「加熱部」は、可溶栓を加熱する手段である限り特に限定されないが、例えば、可溶栓を加熱するホットガス冷媒が流れる冷媒配管や電気ヒータである。
本開示の第3観点に係る冷凍装置は、第2観点に係る冷凍装置であって、高圧冷媒配管と、第2制御弁と、をさらに備える。高圧冷媒配管は、圧縮機から吐出される高圧のホットガス冷媒が流れる配管である。第2制御弁は、第1状態となることで、圧縮機と高圧冷媒配管とを連通させる。制御部は、第2制御において、圧縮機を駆動させるとともに、第2制御弁を第1状態に制御し、高圧冷媒配管を加熱部として機能させる。
これにより、冷媒回路内の冷媒配管(高圧冷媒配管)を加熱部として機能させることが可能となる。その結果、簡単な構成にして、加熱部を構成することが可能となる。よって、汎用性が向上するとともにコスト増大が抑制される。
本開示の第4観点に係る冷凍装置は、第2観点又は第3観点に係る冷凍装置であって、電気ヒータをさらに備える。電気ヒータは、通電されることで加熱状態となる。加熱状態は、熱を発生させる状態である。制御部は、第2制御において、電気ヒータを、加熱状態に制御し加熱部として機能させる。
これにより、一般的な電気ヒータを加熱部として機能させることが可能となる。その結果、簡単な構成にして、加熱部を構成することが可能となる。よって、汎用性が向上するとともにコスト増大が抑制される。
本開示の第5観点に係る冷凍装置は、第2観点から第4観点のいずれかに係る冷凍装置であって、加熱温度検出部をさらに備える。加熱温度検出部は、加熱部の温度を検出する。制御部は、第2制御において、加熱温度検出部の検出値に基づき、加熱部の状態を制御する。
これにより、第2制御実行時に、加熱温度検出部における検出値に応じて、加熱部の状態が制御される。その結果、第2制御実行時に、状況に応じて加熱部を目標温度に制御することが可能となり、可溶栓を精度よく第1温度に高めることが可能となる。よって、保安性がさらに向上する。
本開示の第6観点に係る冷凍装置は、第2観点から第5観点のいずれかに係る冷凍装置であって、可溶栓温度検出部と、出力部と、をさらに備える。可溶栓温度検出部は、可溶栓の温度を検出する。出力部は、所定の報知情報を出力する。制御部は、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、可溶栓温度検出部によって可溶栓の温度が第2温度以上であることが検出された時には、出力部において報知情報を出力させる。第2温度は、第1温度よりも低い値である。
これにより、冷媒漏洩が生じていない場合において、可溶栓が第2温度以上となった時には、出力部から報知情報が出力される。その結果、可溶栓の誤作動が生じた場合又は誤作動のおそれがある場合に、管理者が把握することが可能となり、所定の対応を行うことが可能となる。よって、必要性が無い場合に冷媒回路外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制される。
本開示の第7観点に係る冷凍装置は、第2観点から第5観点のいずれかに係る冷凍装置であって、可溶栓温度検出部をさらに備える。可溶栓温度検出部は、可溶栓の温度を検出する。制御部は、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、可溶栓温度検出部によって可溶栓の温度が第2温度以上であることが検出された時には、第3制御を実行する。第2温度は、第1温度よりも低い値である。制御部は、第3制御においては、各機器の状態を制御することで可溶栓が第1温度以上となることを抑制する。
これにより、冷媒漏洩が生じていない場合において、可溶栓が第2温度以上となった時に、可溶栓が第1温度となることが抑制され、冷媒回路外への冷媒の放出が抑制される。よって、必要性が無い場合に冷媒回路外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制される。
本開示の第8観点に係る冷凍装置は、第2観点から第5観点のいずれかに係る冷凍装置であって、可溶栓温度検出部と、第3制御弁と、をさらに備える。可溶栓温度検出部は、可溶栓の温度を検出する。第3制御弁は、冷媒回路内に配置される。第3制御弁は、可溶栓へ流れる冷媒の流量を開度に応じて制御する。制御部は、冷媒漏洩検出部によって利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、可溶栓温度検出部によって可溶栓の温度が第2温度以上であることが検出された時には、第3制御弁を最小開度に制御する。第2温度は、第1温度よりも低い値である。
これにより、冷媒漏洩が生じていない場合において、可溶栓が第2温度以上となった場合に、第3制御弁が最小開度に制御され、可溶栓への冷媒の流れが妨げられる。その結果、可溶栓の誤作動が生じた場合又は可溶栓の誤作動が生じるおそれがある場合に、冷媒回路外への冷媒の放出が抑制される。よって、必要性が無い場合に冷媒回路外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制される。
本開示の第9観点に係る冷凍装置は、第1観点から第8観点のいずれかに係る冷凍装置であって、熱交換器と、送風機と、をさらに備える。送風機は空気流を生成する。熱交換器は、冷媒回路において圧縮機の吐出配管と冷媒放出機構との間に配置される。熱交換器は、冷媒と空気流とを熱交換させることで冷媒の放熱器として機能する。制御部は、第2制御においては、送風機を停止させる。
これにより、第2制御実行時に、送風機が停止され、熱交換器における冷媒の放熱又は凝縮が抑制される。その結果、第2制御実行時に、より短時間で高圧冷媒配管に高圧のホットガス冷媒を供給することが可能となり、冷媒放出機構を迅速に第1温度に高めることが可能となる。よって、保安性がさらに向上する。
本開示の第10観点に係る冷凍装置は、第1観点から第9観点のいずれかに係る冷凍装置であって、第2送風機をさらに備える。第2送風機は、第2空気流を生成する。第2空気流は、冷媒放出機構が配置される空間から外部空間へ吹き出される空気流である。制御部は、第2制御の完了後、第2送風機を駆動させる。
これにより、第2制御の実行完了後に、第2送風機が駆動され第2空気流が生成される。その結果、冷媒放出機構から流出する冷媒が外部空間へ放出されることが促進される。よって、冷媒放出機構が配置される空間において、冷媒放出機構から流出した冷媒の濃度が危険性のある値となることが抑制される。したがって、保安性がさらに向上する。
本開示の第11観点に係る冷凍装置は、第1観点から第10観点のいずれかに係る冷凍装置であって、制御部は、第1制御の完了後に第2制御を実行する。
これにより、冷媒漏洩が生じた際に、第1制御弁が閉状態に制御されることで利用側空間における冷媒漏洩が抑制された状態としながら、冷媒放出機構を開状態に制御する前(冷媒が冷媒回路外に放出される前)に、所定の処理を行うことが可能となる。例えば、冷媒放出機構を開状態に制御する前に、冷媒を所定の容器に回収する冷媒回収運転を行うことが可能となる。また、例えば、冷媒漏洩検出部によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路外に放出される前に、管理者への報知情報の出力や、冷媒漏洩検出部における誤検知の有無を判断することが可能となる。また、例えば、冷媒漏洩検出部によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路外に放出される前に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知の有無を確認する時間的猶予を確保可能となっている。よって、利便性が向上されうる。
本開示の第12観点に係る冷凍装置は、第1観点から第11観点のいずれかに係る冷凍装置であって、冷媒容器をさらに備える。冷媒容器は、冷媒回路内に配置される。冷媒容器は、冷媒を収容する。制御部は、第1制御において、圧縮機を駆動させ冷媒容器に冷媒を回収させる。
これにより、冷媒漏洩時には、冷媒容器に冷媒が回収される。よって、利用側空間への冷媒の流れがさらに妨げられる。また、冷媒放出機構を介した冷媒回路外への冷媒の放出を効果的に行うことが可能となる。
本開示の第13観点に係る冷凍装置は、第1観点から第12観点のいずれかに係る冷凍装置であって、制御部は、第1制御の実行後、第1時間が経過してから、第2制御を実行する。第1時間は、第1制御弁の特性に応じ閉状態にある第1制御弁を通過する冷媒量に基づき算出される時間である。第1時間は、利用側回路が配置される利用側空間において冷媒の濃度が所定値に達するのに要する時間である。
これにより、冷媒漏洩が生じた際には、第1制御弁が閉状態に制御された後、第1時間が経過してから第2制御が実行される。その結果、冷媒漏洩が生じた際に、利用側空間における冷媒濃度が危険性のある値(所定値)となるまで、冷媒放出機構を介した冷媒回路外への冷媒の放出を遅延させることが可能となる。すなわち、冷媒漏洩が生じた際に、保安性を確保しうる第1時間が経過するまでの間、冷媒放出機構を介した冷媒回路外への冷媒の放出を行うことなく、所定の処理を行うことが可能となる。例えば、第1時間が経過する前(すなわち冷媒放出機構を開状態に制御する前)に、冷媒を所定の容器に回収する冷媒回収運転を行うことが可能となる。また、冷媒漏洩検出部によって冷媒漏洩が検出された際において、第1時間が経過する前(すなわち冷媒が冷媒回路外に放出される前)に、管理者への報知情報の出力や、冷媒漏洩検出部における誤検知の有無を判断することが可能となる。また、例えば、冷媒漏洩検出部によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路外に放出される前に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知の有無を確認する時間的猶予を確保可能となっている。
なお、ここでの「所定値」については、冷媒回路に封入されている冷媒の種別や、設計仕様、及び設置環境等に応じて適宜設定される。例えば、「所定値」は、燃焼下限濃度(LFL)又は酸欠許容値の4分の1に相当する値に設定される。
本開示の第14観点に係る冷凍装置は、第1観点から第13観点のいずれかに係る冷凍装置であって、冷媒漏洩検出部は、利用側回路から漏洩する冷媒の濃度を検出する。冷媒漏洩検出部は、検出信号を制御部に対して出力する。検出信号は、冷媒漏洩検出部が検出した冷媒の濃度を特定する信号である。制御部は、検出信号に基づく冷媒の濃度が第1基準値以上である場合に、第1制御を実行する。制御部は、検出信号に基づく冷媒の濃度が第2基準値以上である場合に、第2制御を実行する。第2基準値は、第1基準値よりも大きい値である。
これにより、冷媒漏洩検出部によって検出される漏洩冷媒の濃度に応じて第1制御及び第2制御を段階的に行うことが可能となる。すなわち、冷媒漏洩検出部において検出される冷媒の濃度が、危険性の小さい値(第1基準値)である場合には、第1制御を実行して第1制御弁を閉状態に制御することで利用側空間における更なる冷媒漏洩を抑制しつつ、第2制御については実行しないことで冷媒放出機構を介した冷媒回路外への冷媒の放出が保留される。
一方で、冷媒漏洩検出部において検出される冷媒の濃度が、危険性の大きい値(第2基準値)である場合には、第1制御に加えて第2制御を実行することで、冷媒放出機構を介して冷媒回路外へ冷媒が放出される。これにより、漏洩冷媒の濃度について危険性が大きいと想定される場合に、利用側回路への冷媒の流れが更に抑制され、利用側空間における冷媒濃度の上昇が更に抑制されるようになっている。
よって、冷媒漏洩が生じた場合に保安性が確保されつつ、必要性が小さい時に第2制御が実行され冷媒回路外へ冷媒が放出されることに関連して、復旧作業や事後処理に係るコストが増大することが抑制される。
なお、第1基準値及び第2基準値については、冷媒回路に封入されている冷媒の種別や、設計仕様、及び設置環境等に応じて適宜設定される。例えば、第1基準値については、漏洩冷媒が生じたことが想定される値に設定される。また、例えば、第2基準値については、燃焼下限濃度(LFL)又は酸欠許容値の4分の1に相当する値に設定される。
本開示の第15観点に係る冷凍装置は、第1観点から第14観点のいずれかに係る冷凍装置であって、冷媒状態センサと、誤検知判断部と、をさらに備える。冷媒状態センサは、冷媒回路内の冷媒の状態を検出する。誤検知判断部は、冷媒状態センサの検出値に基づき、冷媒漏洩検出部における冷媒漏洩の誤検知の有無を判断する。制御部は、誤検知判断部によって誤検知が無いと判断された場合に、第2制御を実行する。
これにより、冷媒漏洩検出部における誤検知が生じた場合に、第2制御が実行されて冷媒回路外へ冷媒が放出されることが抑制される。よって、必要性が無い場合に、第2制御が実行され冷媒回路外へ冷媒が放出されることに関連して、復旧作業や事後処理に係るコストが増大することが抑制される。
本開示の第16観点に係る冷凍装置は、第1観点から第15観点のいずれかに係る冷凍装置であって、冷媒回路は、利用側回路を複数含む。各利用側回路の冷媒流れの上流側において、冷媒放出機構及び複数の第1制御弁が配置される。これにより、冷媒回路が複数の利用側回路を含む場合においても、保安性がより確実に確保される。
すなわち、複数の利用側回路を含む冷媒回路においては、単一の利用側回路を含む冷媒回路と比較して、封入される冷媒量が大きく冷媒漏洩時における冷媒漏洩量が特に大きくなりうることから、利用側空間における冷媒濃度が危険な値となるリスクがさらに大きく、保安性確保の要請がさらに大きい。この点、第15観点に係る冷凍装置では、各利用側回路の冷媒流れの上流側において、利用側冷媒回路への冷媒の流れを妨げる2以上の第1制御弁が配置されるため、冷媒漏洩時における保安性がより確実に確保される。特に、冷媒漏洩が生じた際に、長期にわたって利用側空間が密閉された状態で放置されるような場合でも、利用側空間において漏洩冷媒の濃度が危険性のある濃度となることが抑制される。
本開示の一実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。 コントローラと、コントローラに接続される各部と、を概略的に示したブロック図。 コントローラの処理の流れの一例を示したフローチャート。 コントローラの処理の流れの一例を示したフローチャート。 変形例1に係る冷凍装置の概略構成図。 変形例1に係る他の冷凍装置の概略構成図。 変形例2に係る冷凍装置の概略構成図。 変形例3に係る冷凍装置の概略構成図。 変形例3に係る冷凍装置におけるコントローラの処理の流れの一例を示したフローチャート。 変形例4に係る冷凍装置の概略構成図。 変形例4に係る他の冷凍装置の概略構成図。 変形例5に係る冷凍装置の概略構成図。 変形例5に係る他の冷凍装置の概略構成図。 変形例6に係る他の冷凍装置の概略構成図。 変形例7に係る他の冷凍装置の概略構成図。 変形例8に係る他の冷凍装置の概略構成図。
以下、図面を参照しながら、本開示の一実施形態に係る冷凍装置100について説明する。なお、以下の実施形態は、具体例であって、技術的範囲を限定するものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
(1)冷凍装置100
図1は、本開示の一実施形態に係る冷凍装置100の概略構成図である。冷凍装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、プレハブ貯蔵庫内、低温倉庫内、輸送コンテナ内、又は店舗のショーケースの庫内等の利用側空間SP1の冷却を行う低温用の冷凍装置である。冷凍装置100は、主として、熱源ユニット10と、利用ユニット30と、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1と、利用ユニット30内の冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩センサ40と、入力装置及び表示装置としてのリモコン50と、冷凍装置100の動作を制御するコントローラ60と、を有している。
冷凍装置100では、熱源ユニット10と利用ユニット30とが、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1を介して接続されることで、冷媒回路RCが構成されている。冷凍装置100では、冷媒回路RC内において、冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という冷凍サイクルが行われる。本実施形態では、冷媒回路RCには、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うための冷媒として微燃性のR32が充填されている。
(1−1)熱源ユニット10
熱源ユニット10は、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1を介して利用ユニット30と接続されており、冷媒回路RCの一部(熱源側冷媒回路RC1)を構成している。熱源ユニット10は、熱源側冷媒回路RC1を構成する機器として、複数の冷媒配管Paと、圧縮機11と、熱源側熱交換器12と、レシーバ13と、過冷却器14と、熱源側膨張弁15と、インジェクション弁16と、ホットガスバイパス弁17と、バックアップ弁18と、第1逆止弁19と、第2逆止弁20と、第3逆止弁21と、可溶栓22(特許請求の範囲記載の「冷媒放出機構」に相当)と、ガス側閉鎖弁23と、液側閉鎖弁24と、を有している。
熱源ユニット10に配置される冷媒配管Paには、圧縮機11の吐出側と熱源側熱交換器12のガス側出入口とを接続する第1ガス側冷媒配管P1が含まれる。第1ガス側冷媒配管P1は、圧縮機11の吐出配管(圧縮機から吐出される高圧のホットガス冷媒が流れる配管)に相当する。第1ガス側冷媒配管P1は、両端間で分岐する分岐管P1´を含み、分岐管P1´においてホットガスバイパス弁17に接続されている。
また、冷媒配管Paには、熱源側熱交換器12の液側出入口と液側閉鎖弁24とを接続する液側冷媒配管P2が含まれる。
また、冷媒配管Paには、圧縮機11の吸入側とガス側閉鎖弁23とを接続する第2ガス側冷媒配管P3が含まれる。第2ガス側冷媒配管P3は、圧縮機11の吸入配管に相当する。
また、冷媒配管Paには、液側冷媒配管P2を流れる冷媒の一部を分岐して圧縮機11に戻すインジェクション管P4が含まれる。インジェクション管P4は、液側冷媒配管P2の過冷却器14の下流側の部分から分岐して、過冷却器14を通過してから圧縮機11の圧縮行程の途中に接続されている。
また、冷媒配管Paには、圧縮機11から吐出される高圧のホットガス冷媒(ホットガス)を所定のバイパス先にバイパスさせるホットガス配管P5(特許請求の範囲記載の「高圧冷媒配管」に相当)が含まれている。本実施形態において、ホットガス配管P5は、一端が第1ガス側冷媒配管P1に配置されるホットガスバイパス弁17に接続され、他端が液側冷媒配管P2のレシーバ13の冷媒流れの上流側の部分(より具体的には、第1逆止弁19とレシーバ13の間の部分)に接続されている。
また、冷媒配管Paには、熱源側膨張弁15を通過した冷媒をレシーバ13にバイパスさせるバイパス配管P6が含まれている。ホットガス配管P5は、一端が、液側冷媒配管P2の熱源側膨張弁15の冷媒流れの下流側の部分(より具体的には液側閉鎖弁24と熱源側膨張弁15の間の部分)に接続されている。ホットガス配管P5は、他端が、液側冷媒配管P2のレシーバ13の冷媒流れの上流側の部分(より具体的には、第1逆止弁19とレシーバ13の間の部分)に接続されている。
また、冷媒配管Paには、レシーバ13に接続される可溶栓設置配管P7が含まれている。可溶栓設置配管P7は、一端がレシーバ13のバイパスポート13c(後述)に接続され他端が可溶栓22に接続されている。より詳細には、可溶栓設置配管P7は、バックアップ弁18が配置される本管と、バックアップ弁18よりレシーバ13側の部分と可溶栓22側の部分とを接続する分岐管と、を含んでいる。可溶栓設置配管P7の分岐管には、第3逆止弁21が配置されている。可溶栓22は、可溶栓設置配管P7の本管に接続されている。
なお、これらの冷媒配管Pa(P1―P7)は、実際には、単一の配管で構成されてもよいし、継手等を介して複数の配管で接続されることで構成されてもよい。
圧縮機11は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。本実施形態では、圧縮機11は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素(図示せず)が圧縮機モータ(図示省略)によって回転駆動される密閉式構造を有している。また、ここでは、圧縮機モータは、インバータにより運転周波数の制御が可能であり、これにより、圧縮機11の容量制御が可能になっている。
熱源側熱交換器12(特許請求の範囲記載の「熱交換器」に相当)は、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の凝縮器(又は放熱器)として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器12は、複数の伝熱管と、伝熱フィンと、を含む(図示省略)。熱源側熱交換器12は、伝熱管内の冷媒と、伝熱管又は伝熱フィンの周囲を通過する空気(後述の熱源側空気流AF1)と、の間で熱交換が行われるように構成されている。熱源側熱交換器12は、圧縮機11の吐出側(第1ガス側冷媒配管P1)と、液側冷媒配管P2との間に配置されている。換言すると、熱源側熱交換器12は、圧縮機11の吐出配管と可溶栓22との間に配置されているともいえる。
レシーバ13(特許請求の範囲記載の「冷媒容器」に相当)は、熱源側熱交換器12において凝縮した冷媒を一時的に溜める容器であり、液側冷媒配管P2に配置されている。レシーバ13は、冷媒回路RCに充填されている冷媒量に応じて、余剰冷媒を収容可能な容量を有している。レシーバ13には入口13aから冷媒が流入し、出口13bから冷媒が流出する。また、レシーバ13にはバイパスポート13cが形成されており、バイパスポート13cにおいて可溶栓設置配管P7が接続されている。
過冷却器14は、レシーバ13において一時的に溜められた冷媒をさらに冷却する熱交換器であり、液側冷媒配管P2のレシーバ13の下流側の部分に配置されている。過冷却器14には、液側冷媒配管P2を流れる冷媒が通過する第1流路141と、インジェクション管P4を流れる冷媒が通過する第2流路142と、が構成されており、第1流路141及び第2流路142を流れる冷媒が熱交換を行うように構成されている。
熱源側膨張弁15(特許請求の範囲記載の「第1制御弁」に相当)は、開度制御が可能な電動膨張弁であり、液側冷媒配管P2の過冷却器14の下流側の部分に配置されている。熱源側膨張弁15は、最小開度に制御されることで閉状態(下流側の回路への冷媒の流れを最も妨げる状態)となる。熱源側膨張弁15は、後述する利用側冷媒回路RC2の冷媒流れの上流側に配置されている。
インジェクション弁16は、インジェクション管P4のうち過冷却器14の入口に至るまでの部分に配置されている。インジェクション弁16は、開度制御が可能な電動膨張弁である。インジェクション弁16は、その開度に応じて、インジェクション管P4において過冷却器14(第2流路142)の出入口上流側を流れる冷媒を減圧する。このように、過冷却器14は、インジェクション管P4を経て液側冷媒配管P2から分岐した冷媒を冷却源として、レシーバ13において一時的に溜められた冷媒を冷却するようになっている。
ホットガスバイパス弁17(特許請求の範囲記載の「第2制御弁」に相当)は、一端が第1ガス側冷媒配管P1の分岐管P1´に接続され、他端がホットガス配管P5に接続されている。ホットガスバイパス弁17は、開度制御が可能な電動膨張弁である。ホットガスバイパス弁17は、その開度に応じて、ホットガス配管P5を通過する冷媒の流量を調整する。ホットガスバイパス弁17が開状態(特許請求の範囲記載の「第1状態」に相当)になると、圧縮機11の吐出側(第1ガス側冷媒配管P1)とホットガス配管P5とが連通し、圧縮機11から吐出されるホットガスがホットガス配管P5を経てレシーバ13にバイパスされる。
バックアップ弁18(特許請求の範囲記載の「第3制御弁」に相当)は、可溶栓22へ流れる冷媒の流量を開度に応じて制御する弁である。バックアップ弁18は、駆動電圧を切り換えられることにより全開状態と全閉状態とを切り替え可能な電磁弁である。バックアップ弁18は、可溶栓設置配管P7(本管)上に配置されている。バックアップ弁18が開けられると、レシーバ13から可溶栓22に冷媒が送られる。
第1逆止弁19は、液側冷媒配管P2に配置されている。より詳細には、第1逆止弁19は、熱源側熱交換器12の出口側において、レシーバ13の冷媒流れ上流側に配置されている。第1逆止弁19は、熱源側熱交換器12の出口側からの冷媒の流れを許容し、レシーバ13側からの冷媒の流れを遮断する。
第2逆止弁20は、バイパス配管P6に配置されている。第2逆止弁20は、一端側(熱源側膨張弁15側)からの冷媒の流れを許容し、他端側(レシーバ13側)からの冷媒の流れを遮断する。
第3逆止弁21は、可溶栓設置配管P7(分岐管)上に配置されている。第3逆止弁21は、一端側(バックアップ弁18より可溶栓22側の部分)からの冷媒の流れを許容し、他端側(バックアップ弁18よりレシーバ13側の部分)からの冷媒の流れを遮断する。
可溶栓22は、加熱されることにより溶融する公知の溶栓(従来より圧力容器などの安全装置として一般的に採用されている溶栓)である。例えば、可溶栓22は、低融点金属が充填された貫通孔を有するネジ状の部品である。なお、低融点金属の材料は、特に限定されないが、例えばインジウム63.5質量%、ビスマス35質量%、錫0.5質量%、及びアンチモン1.0%からなる合金が用いられる。可溶栓22は、所定の加熱手段により加熱されて所定の第1温度Te1以上となった場合に、低融点金属が溶融して、流体が貫通孔を通過できる開状態となる。
本実施形態において、可溶栓22は、レシーバ13に配置されている。可溶栓22が開状態となると、冷媒回路RCが外部の空間と連通し、レシーバ13内の冷媒が可溶栓設置配管P7を経て可溶栓22から冷媒回路RC外へ流出する。すなわち、可溶栓22が開状態となると、冷媒回路RCの冷媒が外部へ放出される。
本実施形態において、可溶栓22の作動温度(低融点金属が溶融する第1温度Te1)は、通常運転時及び運転停止時に想定されるレシーバ13内の冷媒の温度の最高値よりも大きい値に設定され、所定の冷媒循環量における圧縮機11の吐出温度以下の値に設定される。すなわち、本実施形態では、レシーバ13に圧縮機11から吐出されるホットガスがバイパスされる場合に可溶栓22が開状態となりうる。なお、冷媒回路RCには、可溶栓22が開状態となった場合に溶融した低融点金属を捕捉するためのフィルタが配置されている(図示省略)。
ガス側閉鎖弁23は、第2ガス側冷媒配管P3とガス側連絡配管G1との接続部分に配置された手動弁である。ガス側閉鎖弁23は、一端が第2ガス側冷媒配管P3に接続され他端がガス側連絡配管G1に接続されている。
液側閉鎖弁24は、液側冷媒配管P2と液側連絡配管L1との接続部分に配置された手動弁である。液側閉鎖弁24は、一端が液側冷媒配管P2に接続され他端が液側連絡配管L1に接続されている。
また、熱源ユニット10は、熱源側空間SP2において熱源側熱交換器12を通過する熱源側空気流AF1を生成する熱源側ファンF1(特許請求の範囲記載の「送風機」及び「第2送風機」に相当)を有している。熱源側ファンF1は、熱源側熱交換器12を流れる冷媒の冷却源としての熱源側空気流AF1を熱源側熱交換器12に供給する送風機である。熱源側空気流AF1(特許請求の範囲記載の「空気流」及び「第2空気流」に相当)は、利用側空間SP1外の空間(外部空間SP3)から熱源ユニット10の内部空間(熱源側空間SP2)に流入して熱源側熱交換器12を通過した後に、外部空間SP3に流出する空気流である。換言すると、熱源側空気流AF1は、可溶栓22が配置される熱源側空間SP2から外部空間SP3へ吹き出される空気流であるともいえる。熱源側ファンF1は、駆動源である熱源側ファンモータ(図示省略)を含み、状況に応じて発停及び回転数を適宜制御される。
また、熱源ユニット10には、冷媒回路RC内の冷媒の状態(主に圧力又は温度)を検出するための各種センサが配置されている。例えば、熱源ユニット10の圧縮機11周辺には、圧縮機11の吸入側における冷媒の圧力である吸入圧力LPを検出する吸入圧力センサ25と、圧縮機11の吐出側における冷媒の圧力である吐出圧力HPを検出する吐出圧力センサ26と、が配置されている。吸入圧力センサ25(特許請求の範囲記載の「冷媒状態センサ」に相当)は、圧縮機11の吸入配管に相当する第2ガス側冷媒配管P3に接続されている。吐出圧力センサ26は、圧縮機11の吐出配管に相当する第1ガス側冷媒配管P1に接続されている。
また、例えば、熱源ユニット10には、サーミスタや熱電対等の温度センサが複数配置されている。例えば、圧縮機11の吐出配管(第1ガス側冷媒配管P1)には、圧縮機11から吐出される冷媒の温度である吐出温度HTを検出する吐出温度センサ27aが配置されている。また、例えば、レシーバ13には、レシーバ13内における冷媒の温度であるレシーバ温度RTを検出するレシーバ温度センサ27bが配置されている。また、例えば、可溶栓22(又はその近傍)には、可溶栓22の温度である可溶栓温度PTを検出する可溶栓温度センサ27c(特許請求の範囲記載の「可溶栓温度検出部」に相当)が配置されている。
また、熱源ユニット10には、レシーバ13に液面検知センサ28が配置されている。液面検知センサ28は、レシーバ13に収容されている液冷媒の液面の高さである液面高さHLを検出する。
また、熱源ユニット10は、熱源ユニット10に含まれる各機器の動作・状態を制御する熱源ユニット制御部C1を有している。熱源ユニット制御部C1は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを含んでいる。熱源ユニット制御部C1は、熱源ユニット10に含まれる各アクチュエータ(11、15−18、F1)や各種センサ(25−28)と電気的に接続されており、互いに信号の入出力を行う。また、熱源ユニット制御部C1は、各利用ユニット30の利用ユニット制御部C2(後述)やリモコン50と、通信線cb1を介して接続されており、個別に制御信号等の送受信を行う。
(1−2)利用ユニット30
利用ユニット30は、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1を介して熱源ユニット10と接続されている。利用ユニット30は、利用側空間SP1に配置され、冷媒回路RCの一部(利用側冷媒回路RC2)を構成している。すなわち、利用側冷媒回路RC2(特許請求の範囲記載の「利用側回路」に相当)は、利用側空間SP1において配置されている。利用ユニット30は、複数の冷媒配管Pbと、利用側膨張弁32と、利用側熱交換器33と、ドレンパン34と、を有している。
利用ユニット30に配置される冷媒配管Pbには、液側連絡配管L1と利用側膨張弁32とを接続する第1液側冷媒配管P8が含まれている。第1液側冷媒配管P8には、熱源ユニット10から送られる高圧の液冷媒が通過する冷媒配管である加熱配管31が含まれる。加熱配管31は、ドレンパン34においてドレン水が凍結することによって生成される氷塊を融解するために配管であり、ドレンパン34に熱的に接続されている。
また、冷媒配管Pbには、利用側熱交換器33の液側出入口と利用側膨張弁32とを接続する第2液側冷媒配管P9が含まれている。
また、冷媒配管Pbには、利用側熱交換器33のガス側出入口とガス側連絡配管G1とを接続するガス側冷媒配管P10が含まれている。
なお、これらの冷媒配管Pb(P8―P10)は、実際には、単一の配管で構成されてもよいし、継手等を介して複数の配管で接続されることで構成されてもよい。
利用側膨張弁32は、熱源ユニット10から送られる高圧冷媒の減圧手段(膨張手段)として機能する絞り機構である。利用側膨張弁32は、開度に応じて通過する冷媒を減圧する。本実施形態において、利用側膨張弁32は、機械式の膨張弁であり、公知の汎用品が用いられる。例えば、利用側膨張弁32は、弁体やダイヤフラム等を含む弁本体部と、冷媒回路RCを流れる冷媒と同種の冷媒を封入された感温筒と、弁本体部及び感温筒を連通するキャピラリーチューブと、を含む感温式膨張弁である。利用側膨張弁32は、一端が第1液側冷媒配管P8に接続され、他端が第2液側冷媒配管P9に接続されている。
利用側熱交換器33は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。利用側熱交換器33は、利用側空間SP1内(庫内)に配置されており、利用側空間SP1内の庫内空気を冷却するための熱交換器である。利用側熱交換器33は、複数の伝熱管と、伝熱フィンと、を含む(図示省略)。利用側熱交換器33は、伝熱管内の冷媒と、伝熱管又は伝熱フィンの周囲を通過する空気と、の間で熱交換が行われるように構成されている。
ドレンパン34は、利用側熱交換器33において生成されるドレン水を受けて回収する。ドレンパン34は、利用側熱交換器33の下方に配置されている。
また、利用ユニット30は、利用側空間SP1内の空気(庫内空気)を吸入し、利用側熱交換器33を通過させ冷媒と熱交換させた後に、利用側空間SP1に再び送るための利用側ファンF2を有している。利用側ファンF2は、利用側空間SP1内に配置されている。利用側ファンF2は、駆動源である利用側ファンモータ(図示省略)を含む。利用側ファンF2は、駆動時に、利用側熱交換器33を流れる冷媒の加熱源としての利用側空気流AF2を生成する。
また、利用ユニット30には、冷媒回路RC内の冷媒の状態(主に圧力又は温度)を検出するための各種センサが配置されている。例えば、利用側熱交換器33又は利用側ファンF2の周辺に、利用側ファンF2内に吸入される庫内空気の温度を検出する庫内温度センサ(図示省略)が配置されている。
また、利用ユニット30は、利用ユニット30に含まれる各機器の動作・状態を制御する利用ユニット制御部C2を有している。利用ユニット制御部C2は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。利用ユニット制御部C2は、利用ユニット30に含まれるアクチュエータ(F2)や各種センサと電気的に接続されており、互いに信号の入出力を行う。また、利用ユニット制御部C2は、熱源ユニット制御部C1と通信線cb1を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
(1−3)液側連絡配管L1、ガス側連絡配管G1
液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1は、熱源ユニット10及び利用ユニット30を接続する連絡配管であり、現地にて施工される。液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1の配管長や配管径については、設計仕様や設置環境に応じて適宜選定される。
ガス側連絡配管G1上には、逆止弁CVが配置されている。逆止弁CVは、一端から他端に流れる冷媒の流れを許容し、他端から一端に流れる冷媒の流れを遮断する弁である。逆止弁CVは、利用ユニット30側から熱源ユニット10側に向かう冷媒の流れを許容し、熱源ユニット10側から利用ユニット30側に向かう冷媒の流れを遮断する。
(1−4)冷媒漏洩センサ40
冷媒漏洩センサ40(特許請求の範囲記載の「冷媒漏洩検出部」に相当)は、利用ユニット30が配置される利用側空間SP1(より詳細には、利用ユニット30内)における冷媒漏洩を検知するためのセンサである。本実施形態では、冷媒漏洩センサ40は、冷媒回路RCに封入されている冷媒の種別に応じて公知の汎用品が用いられている。冷媒漏洩センサ40は、利用側空間SP1内(より詳細には利用ユニット30内)に配置されている。
冷媒漏洩センサ40は、継続的又は間欠的にコントローラ60に対して、検出値に応じた電気信号(冷媒漏洩センサ検出信号)を出力している。より詳細には、冷媒漏洩センサ40から出力される冷媒漏洩センサ検出信号(特許請求の範囲記載の「検出信号」に相当)は、冷媒漏洩センサ40によって検出される冷媒の濃度に応じて電圧が変化する。換言すると、冷媒漏洩センサ検出信号は、冷媒回路RCにおける冷媒漏洩の有無に加えて、冷媒漏洩センサ40が設置される利用側空間SP1における漏洩冷媒の濃度(より詳細には冷媒漏洩センサ40が検出した冷媒の濃度)を特定可能な態様でコントローラ60へ出力される。すなわち、冷媒漏洩センサ40は、利用側冷媒回路RC2から流出する冷媒(より詳細には冷媒の濃度)を直接的に検出することで利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を検出する「冷媒漏洩検出部」に相当する。
(1−5)リモコン50(特許請求の範囲記載の「出力部」に相当)
リモコン50は、ユーザが冷凍装置100の運転状態を切り換えるための各種コマンドを入力するための入力装置である。例えば、リモコン50は、冷凍装置100の発停や設定温度等を切り換えるコマンドを、ユーザによって入力される。
また、リモコン50は、ユーザに対して各種情報を表示するための表示装置としても機能する。例えば、リモコン50は、冷凍装置100の運転状態(設定温度等)を表示する。また、例えば、リモコン50は、冷媒漏洩時には、冷媒漏洩が生じている事実及びこれに係る対応処理等を管理者に対して報知する情報(以下、冷媒漏洩報知情報)を表示する。
リモコン50は、コントローラ60(より詳細には熱源ユニット制御部C1)と通信線cb1を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。リモコン50は、ユーザによって入力されたコマンドを、通信線cb1を介して送信する。また、リモコン50は、通信線cb1を介して受信する指示に応じて情報を表示する。
(1−6)コントローラ60
コントローラ60(特許請求の範囲記載の「制御部」に相当)は、各機器の状態を制御することで冷凍装置100の動作を制御するコンピュータである。本実施形態において、コントローラ60は、熱源ユニット制御部C1と、利用ユニット制御部C2と、が通信線cb1を介して接続されることで構成されている。コントローラ60の詳細については、後述の「(3)コントローラ60の詳細」において説明する。
(2)冷却運転における冷媒回路RCにおける冷媒の流れ
以下、各運転モードにおける冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。冷凍装置100では、運転時に、冷媒回路RCに充填された冷媒が、主として、圧縮機11、熱源側熱交換器12、レシーバ13、過冷却器14、熱源側膨張弁15、利用側膨張弁32、利用側熱交換器33、圧縮機11の順に循環する冷却運転(冷凍サイクル運転)が行われる。この冷却運転においては、インジェクション管P4を経て液側冷媒配管P2を流れる冷媒の一部が分岐されて、インジェクション弁16及び過冷却器14(第2流路142)を通過した後に、圧縮機11に戻される。なお、ホットガスバイパス弁17は、通常時(停止中及び通常運転中)、最小開度(閉状態)に制御されている。
冷却運転が開始されると、冷媒回路RC内において、冷媒が圧縮機11に吸入されて圧縮された後に吐出される。ここで、冷凍サイクルにおける低圧は、吸入圧力センサ25によって検出される吸入圧力LPであり、冷凍サイクルにおける高圧は、吐出圧力センサ26によって検出される吐出圧力HPである。
圧縮機11では、利用ユニット30で要求される冷却負荷に応じた容量制御が行われる。具体的には、吸入圧力LPの目標値が利用ユニット30で要求される冷却負荷に応じて設定され、吸入圧力LPが目標値になるように圧縮機11の運転周波数が制御される。圧縮機11から吐出されたガス冷媒は、第1ガス側冷媒配管P1を経て、熱源側熱交換器12のガス側出入口に流入する。
熱源側熱交換器12のガス側出入口に流入したガス冷媒は、熱源側熱交換器12において、熱源側ファンF1によって送られる熱源側空気流AF1と熱交換を行って放熱して凝縮し、熱源側熱交換器12の液側出入口から流出する。
熱源側熱交換器12の液側出入口から流出した冷媒は、液側冷媒配管P2の熱源側熱交換器12からレシーバ13までの間の部分を経て、レシーバ13の入口13aに流入する。レシーバ13に流入した冷媒は、レシーバ13において飽和状態の液冷媒として一時的に溜められた後に、レシーバ13の出口13bから流出する。
レシーバ13の出口13bから流出した液冷媒は、液側冷媒配管P2のレシーバ13から過冷却器14までの間の部分を経て、過冷却器14(第1流路141)の入口に流入する。
過冷却器14の第1流路141に流入した液冷媒は、過冷却器14において、第2流路142を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態の液冷媒になり、第1流路141の出口から流出する。
過冷却器14の第1流路141の出口から流出した液冷媒は、液側冷媒配管P2の過冷却器14と熱源側膨張弁15との間の部分を経て、熱源側膨張弁15に流入する。このとき、第1流路141の出口から流出した液冷媒の一部は、熱源側膨張弁15に流入せずインジェクション管P4に流入する。
インジェクション管P4を流れる冷媒は、インジェクション弁16によって冷凍サイクルにおける中間圧になるまで減圧される。インジェクション弁16によって減圧された後のインジェクション管P4を流れる冷媒は、過冷却器14の第2流路142の入口に流入する第2流路142の入口に流入した冷媒は、過冷却器14において、第1流路141を流れる冷媒と熱交換を行って加熱されてガス冷媒になる。そして、過冷却器14において加熱された冷媒は、第2流路142の出口から流出して、圧縮機11の圧縮室に戻される。
液側冷媒配管P2から熱源側膨張弁15に流入した液冷媒は、熱源側膨張弁15の開度に応じて減圧/流量調整される。熱源側膨張弁15を通過した冷媒は、液側閉鎖弁24を通過して熱源ユニット10から流出する。なお、熱源側膨張弁15を通過した冷媒の一部は、バイパス配管P6を流れてレシーバ13に流入する。
熱源ユニット10から流出した冷媒は、液側連絡配管L1を経て利用ユニット30に流入する。利用ユニット30に流入した冷媒は、第1液側冷媒配管P8(加熱配管31)を流れて利用側膨張弁32に流入する。利用側膨張弁32に流入した冷媒は、利用側膨張弁32の開度に応じて冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧されて、第2液側冷媒配管P9を経て利用側熱交換器33に流入する。
利用側熱交換器33に流入した冷媒は、利用側ファンF2によって送られる利用側空気流AF2と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒になり、利用側熱交換器33から流出する。利用側熱交換器33から流出したガス冷媒は、ガス側冷媒配管P10を通過して、利用ユニット30から流出する。
利用ユニット30から流出した冷媒は、ガス側連絡配管G1及びガス側閉鎖弁23を経て、熱源ユニット10に流入する。熱源ユニット10に流入した冷媒は、第2ガス側冷媒配管P3を流れて再び圧縮機11に吸入される。
(3)コントローラ60の詳細
冷凍装置100では、熱源ユニット制御部C1、及び利用ユニット制御部C2が通信線cb1で接続されることで、コントローラ60が構成されている。図2は、コントローラ60と、コントローラ60に接続される各部と、を概略的に示したブロック図である。
コントローラ60は、複数の制御モードを有し、遷移している制御モードに応じて各アクチュエータの動作を制御する。本実施形態において、コントローラ60は、制御モードとして、運転時(冷媒漏洩が生じていない場合)に遷移する通常運転モードと、冷媒漏洩が生じた場合(より詳細には漏洩冷媒が検出された場合)に遷移する冷媒漏洩モードと、を有している。
コントローラ60は、冷凍装置100に含まれるアクチュエータ(具体的には、圧縮機11、熱源側膨張弁15、インジェクション弁16、ホットガスバイパス弁17、バックアップ弁18、熱源側ファンF1及び利用側ファンF2)と、電気的に接続されている。また、コントローラ60は、冷凍装置100に含まれる各種センサ(吸入圧力センサ25、吐出圧力センサ26、吐出温度センサ27a、レシーバ温度センサ27b、可溶栓温度センサ27c及び液面検知センサ28等)と、電気的に接続されている。また、コントローラ60は、リモコン50と、電気的に接続されている。
コントローラ60は、主として、記憶部61と、入力制御部62と、モード制御部63と、冷媒漏洩判定部64と、誤検知判定部65と、可溶栓状態判定部66と、機器制御部67と、駆動信号出力部68と、表示制御部69と、を有している。なお、コントローラ60内におけるこれらの各機能部は、熱源ユニット制御部C1及び/又は利用ユニット制御部C2に含まれるCPU、メモリ、及び各種電気・電子部品が一体的に機能することによって実現されている。
(3−1)記憶部61
記憶部61は、例えば、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部61には、コントローラ60の各部における処理を定義した制御プログラムを格納されるプログラム記憶領域M1が含まれている。
また、記憶部61には、各種センサの検出値を記憶するための検出値記憶領域M2が含まれている。検出値記憶領域M2には、例えば、吸入圧力センサ25の検出値(吸入圧力LP)、吐出圧力センサ26の検出値(吐出圧力HP)、吐出温度センサ27aの検出値(吐出温度HT)、レシーバ温度センサ27bの検出値(レシーバ温度RT)、可溶栓温度センサ27cの検出値(可溶栓温度PT)、液面検知センサ28の検出値(液面高さHL)、及び等が記憶される。
また、記憶部61には、冷媒漏洩センサ40から送信される冷媒漏洩センサ検出信号(冷媒漏洩センサ40の検出値)を記憶するためのセンサ信号記憶領域M3が含まれている。センサ信号記憶領域M3に記憶される冷媒漏洩信号は、冷媒漏洩センサ40から出力された冷媒漏洩信号を受信するたびに更新される。
また、記憶部61には、各リモコン50に入力されたコマンドを、記憶するためのコマンド記憶領域M4が含まれている。
また、記憶部61には、所定のビット数を有する複数のフラグが設けられている。例えば、記憶部61には、コントローラ60が遷移している制御モードを判別可能な制御モード判別フラグM5が設けられている。制御モード判別フラグM5は、制御モードの数に応じたビット数を含み、遷移する制御モードに対応するビットを立てられる。
また、記憶部61には、冷媒漏洩モードにおいて実行されるポンプダウン運転(後述)が完了したか否かを判別する冷媒回収完了フラグM6が設けられている。冷媒回収完了フラグM6は、冷媒漏洩モードにおいて実行されるポンプダウン運転が完了した場合に立てられる。
また、記憶部61には、利用側空間SP1内における冷媒漏洩が検出されたことを判別するための冷媒漏洩検出フラグM7が設けられている。冷媒漏洩検出フラグM7は、冷媒漏洩判定部64によって切り換えられる。
また、記憶部61には、冷媒漏洩の誤検知の有無を判別するための冷媒漏洩確定フラグM8が設けられている。冷媒漏洩確定フラグM8は、誤検知判定部65によって冷媒漏洩の誤検知のおそれがない(すなわち利用側空間SP1内における冷媒漏洩が断定される状況である)と判断された場合に立てられる。
また、記憶部61には、利用側空間SP1における漏洩冷媒の濃度が危険な値となりうる状況であることを判別するための警戒濃度フラグM9が設けられている。警戒濃度フラグM9は、冷媒漏洩判定部64によって切り換えられる。
また、記憶部61には、可溶栓22が開状態となったことが想定される状況であることを判別するための可溶栓開フラグM10が設けられている。可溶栓開フラグM10は、可溶栓状態判定部66によって切り換えられる。
また、記憶部61には、可溶栓22の誤作動が生じたこと又は可溶栓22の誤作動のおそれがある状況であることを判別するための可溶栓誤作動フラグM11が設けられている。可溶栓誤作動フラグM11は、可溶栓状態判定部66によって切り換えられる。
(3−2)入力制御部62
入力制御部62は、コントローラ60に接続される各機器から出力される信号を受け付けるためのインターフェースとしての役割を果たす機能部である。例えば、入力制御部62は、各種センサ(25〜28)やリモコン50から出力された信号を受けて、記憶部61の対応する記憶領域に格納する、又は所定のフラグをたてる。
(3−3)モード制御部63
モード制御部63は、制御モードを切り換える機能部である。モード制御部63は、通常時(冷媒漏洩確定フラグM8が立てられていない時)には、制御モードを通常運転モードに切り換える。モード制御部63は、冷媒漏洩確定フラグM8が立てられている時には、制御モードを冷媒漏洩モードに切り換える。モード制御部63は、遷移している制御モードに応じて制御モード判別フラグM5を立てる。
(3−4)冷媒漏洩判定部64
冷媒漏洩判定部64は、冷媒回路RC(利用側冷媒回路RC2)において冷媒漏洩が生じているか否かを判別する機能部である。具体的に、冷媒漏洩判定部64は、所定の冷媒漏洩検出条件が満たされる場合に、冷媒回路RC(利用側冷媒回路RC2)において冷媒漏洩が生じていることが想定される状況にあると判定し、冷媒漏洩検出フラグM7を立てる。また、冷媒漏洩判定部64は、所定の警戒条件が満たされる場合に、利用側空間SP1における漏洩冷媒の濃度が危険な値となりうる状況であると判定し、警戒濃度フラグM9を立てる。
本実施形態において、冷媒漏洩検出条件及び警戒条件が満たされるか否かは、センサ信号記憶領域M3における冷媒漏洩センサ検出信号に基づき判定される。
具体的に、冷媒漏洩検出条件は、冷媒漏洩センサ検出信号に係る電圧値(冷媒漏洩センサ40の検出値)が所定の第1基準値SV1以上である時間が所定時間t1以上継続することによって満たされる。第1基準値SV1は、利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が想定される値(冷媒の濃度)である。所定時間t1は、冷媒漏洩センサ検出信号が瞬時的なものでないことを判定可能な時間に設定される。
また、警戒条件は、後述の冷媒漏洩第1制御(ポンプダウン運転)の完了後、所定時間t2が経過した場合において、冷媒漏洩センサ検出信号に係る電圧値(冷媒漏洩センサ40の検出値)が所定の第2基準値SV2以上である時間が所定時間t3以上継続する時に満たされる。第2基準値SV2は、第1基準値SV1よりも大きい値であって、利用側空間SP1における漏洩冷媒の濃度が危険な値となりうる状況にあることが想定される値である。本実施形態において、第2基準値SV2は、燃焼下限濃度(LFL)の4分の1に相当する値(所定値V1)に設定される。
所定時間t2(特許請求の範囲記載の「第1時間」に相当)は、熱源側膨張弁15の特性に応じ閉状態(最小開度)にある熱源側膨張弁15を通過する冷媒量に基づき算出される時間であり、熱源側膨張弁15を通過する冷媒によって利用側空間SP1における冷媒の濃度が第2基準値SV2に達するのに要する時間である。
所定時間t3は、冷媒漏洩センサ検出信号が瞬時的なものでないことを判定可能な時間に設定される。
なお、所定時間t1、t2及びt3は、冷媒回路RCに封入されている冷媒の種別や、各機器の仕様、又は設置環境等に応じて適宜設定され、制御プログラムにおいて定義されている。冷媒漏洩判定部64は、所定時間t1、t2及びt3を計測可能に構成される。
また、第1基準値SV1及び第2基準値SV2は、冷媒回路RCに封入されている冷媒の種別や設計仕様及び設置環境等に応じて適宜設定され、制御プログラムにおいて定義されている。
(3−5)誤検知判定部65
誤検知判定部65(特許請求の範囲記載の「誤検知判断部」に相当)は、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された場合(すなわち、冷媒漏洩検出フラグM7が立てられた場合)に、検出された冷媒漏洩に関して、誤検知の有無を判別するための機能部である。誤検知判定部65は、所定の誤検知該当条件が満たされない場合に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知は無いと判定し、冷媒漏洩確定フラグM8を立てる。一方、誤検知判定部65は、誤検知該当条件が満たされる場合に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知が生じていると判定し、冷媒漏洩検出フラグM7をクリアする。
誤検知該当条件は、冷媒回路RCにおける冷媒の状態に基づき、検出された冷媒漏洩に関して誤検知が生じたことが想定される条件であり、冷媒回路RCに封入されている冷媒の種別、設計仕様や設置環境等に応じて、制御プログラムにおいて適宜設定される。
本実施形態において、誤検知該当条件は、吸入圧力センサ25の検出値(吸入圧力LP)に基づき判定される。具体的には、誤検知判定部65は、冷媒漏洩検出フラグM7が立てられた場合において、検出値記憶領域M2に記憶される吸入圧力センサ25の検出値(すなわち、冷媒漏洩が検出された際における吸入圧力LP)が大気圧に相当する値又はその近似値(例えば2kW−0kW)となっていない時には、誤検知該当条件が満たされる状況にある(すなわち、検出された冷媒漏洩に関して誤検知が生じている)と判定する。換言すると、誤検知該当条件は、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際に、冷媒回路RCにおける吸入圧力LPが大気圧付近まで低減している場合に満たされ(すなわち、冷媒漏洩の誤検知が生じていると判断され)、低減していない場合には満たされない(すなわち、冷媒漏洩の誤検知が無いと判断される)条件である。
(3−6)可溶栓状態判定部66
可溶栓状態判定部66は、可溶栓22が開状態にあるか否かを判別する機能部であり、可溶栓22の誤作動が生じたか否か又は誤作動のおそれがある状況であるか否かを判別する機能部である。
可溶栓状態判定部66は、所定の可溶栓開推定条件が満たされる場合に可溶栓22が開状態にあると判別し、可溶栓開フラグM10を立てる。可溶栓開推定条件は、可溶栓22の仕様や設置環境等に応じて適宜設定され、制御プログラムにおいて定義されている。本実施形態において、可溶栓開推定条件は、検出値記憶領域M2における可溶栓温度PTが第1温度Te1以上である状況が所定時間t4継続した場合に満たされるものとされる。係る所定時間t4は、可溶栓22が第1温度Te1に到達してから開状態となるのに要する時間である。
また、可溶栓状態判定部66は、所定の可溶栓誤作動条件が満たされる場合に、可溶栓22が誤作動するおそれがある又は可溶栓22の誤作動が生じたと判別し、可溶栓誤作動フラグM11を立てる。また、可溶栓状態判定部66は、可溶栓誤作動条件が満たされない場合には、可溶栓誤作動フラグM11をクリアする。
可溶栓誤作動条件は、可溶栓22の仕様や設置環境等に応じて適宜設定され、制御プログラムにおいて定義されている。本実施形態において、可溶栓誤作動条件は、冷媒漏洩確定フラグM8が立てられていない場合において、検出値記憶領域M2における可溶栓温度PTが第2温度Te2以上である状況が所定時間t5継続する時に満たされるものとされる。第2温度Te2は、第1温度Te1よりも低い値であり、可溶栓22が第1温度Te1以上となる可能性のあることが特に想定される値である。第2温度Te2は、通常運転時にレシーバ13において流入する冷媒の温度よりも高い値(すなわち通常時には想定されない異常値)である。
なお、可溶栓状態判定部66は、所定時間t4及びt5を計測可能に構成される。
(3−7)機器制御部67
機器制御部67は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、冷凍装置100に含まれる各アクチュエータ(例えば圧縮機11、熱源側膨張弁15、インジェクション弁16、ホットガスバイパス弁17及び利用側ファンF2等)の動作を制御する。機器制御部67は、制御モード判別フラグM5を参照することで遷移している制御モードを判別し、判別した制御モードに基づき各アクチュエータの動作を制御する。
例えば、機器制御部67は、通常運転モード時には、設定温度や各種センサの検出値等に応じて冷却運転が行われるように、圧縮機11の運転容量、熱源側ファンF1及び利用側ファンF2の回転数、熱源側膨張弁15の開度、インジェクション弁16の開度、及びホットガスバイパス弁17の開度等をリアルタイムに制御する。
また、機器制御部67は、状況に応じて、以下のような各種制御を実行する。なお、機器制御部67は、時間を計測可能に構成される。
〈冷媒漏洩第1制御〉
例えば、機器制御部67は、利用側空間SP1内における冷媒漏洩が検出され誤検知がないと想定される時(具体的には冷媒漏洩確定フラグM8が立てられた時)には、冷媒漏洩第1制御(特許請求の範囲記載の「第1制御」に相当)を実行する。
機器制御部67は、冷媒漏洩第1制御において、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げ、冷媒回路RC内の冷媒を熱源ユニット10内の機器(ここでは主にレシーバ13)に回収するポンプダウン運転が行われるように各アクチュエータの動作を制御する。すなわち、冷媒漏洩第1制御は、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げ、利用側冷媒回路RC2における冷媒を熱源側冷媒回路RC1に回収することで、利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を抑制するための制御である。
具体的に、機器制御部67は、冷媒漏洩第1制御において、熱源側膨張弁15及びインジェクション弁16を最小開度(閉状態)に制御するとともに、圧縮機11をポンプダウン運転用の回転数で運転させる。これにより、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れが妨げられるとともに、冷媒回路RC内の冷媒が熱源ユニット10内に回収される。なお、係るポンプダウン運転用の回転数については特に限定されないが、本実施形態ではポンプダウン運転がより短時間で完了するように最大回転数に設定される。
機器制御部67は、冷媒漏洩第1制御実行後(ポンプダウン運転開始後)、所定の冷媒回収完了条件が満たされることを契機として、冷媒漏洩第1制御を完了する。そして、機器制御部67は、熱源側膨張弁15及びインジェクション弁16を最小開度に制御したまま圧縮機11を停止させ、冷媒回収完了フラグM6を立てる。
なお、冷媒回収完了条件は、冷媒回路RCの構成態様や設計仕様(例えば、冷媒回路RCに封入された冷媒量や圧縮機11の回転数)に応じて予め算出されており、制御プログラムにおいて定義されている。本実施形態では、冷媒回収完了条件は、ポンプダウン運転開始後、所定時間t6(ポンプダウン運転が完了したことが想定される時間)が経過したことをもって満たされるものとされる。
〈漏洩冷媒攪拌制御〉
また、機器制御部67は、利用側空間SP1内における冷媒漏洩が検出され誤検知がないと想定される時(具体的には冷媒漏洩確定フラグM8が立てられた時)には、漏洩冷媒攪拌制御を実行する。
機器制御部67は、漏洩冷媒攪拌制御において利用側ファンF2を漏洩冷媒攪拌制御用の回転数(風量)で運転させる。漏洩冷媒攪拌制御は、利用側空間SP1内において漏洩冷媒の濃度が大きい領域が局所的に発生することを防止するために、利用側ファンF2を所定の回転数で運転させる制御である。
なお、係る漏洩冷媒攪拌制御における利用側ファンF2の回転数については特に限定されないが、本実施形態では最大回転数(すなわち最大風量)に設定される。係る漏洩冷媒攪拌制御により、利用側空間SP1内において冷媒漏洩が生じた場合であっても、利用側ファンF2によって生成される利用側空気流AF2により利用側空間SP1内において漏洩冷媒が攪拌され、利用側空間SP1内において漏洩冷媒の濃度が危険な値の領域が生じることが抑制される。
〈冷媒漏洩第2制御〉
機器制御部67は、利用側空間SP1内において漏洩冷媒の濃度が危険な値となりうる状況にあると想定される時(具体的には警戒濃度フラグM9が立てられた時)には、冷媒漏洩第2制御(特許請求の範囲記載の「第2制御」に相当)を実行する。冷媒漏洩第2制御は、可溶栓22を開状態に制御して、冷媒回路RCにおける冷媒を外部の空間へ放出させることで、利用側冷媒回路RC2における更なる冷媒漏洩を確実に防止するための制御である。すなわち、熱源側膨張弁15のような制御弁(電動弁や電磁弁)は、その構造上、最小開度(全閉状態)に制御された場合であっても、冷媒の流れを完全に遮断することはできないという特性を有する。このため、冷媒漏洩時に熱源側膨張弁15が最小開度に制御されたとしても、熱源側膨張弁15を通過する微量の冷媒が利用側冷媒回路RC2側へ流れることが想定される。係る場合には、利用側空間SP1において漏洩冷媒が滞留して、局所的に危険性のある濃度となることが懸念される。係る事態を確実に防止するべく、冷媒漏洩が生じたと断定される時には、冷媒漏洩第2制御が実行される。
機器制御部67は、冷媒漏洩第2制御において、インジェクション弁16及びホットガスバイパス弁17を最大開度(開状態)に制御するとともにバックアップ弁18を開状態(最大開度)に制御し、圧縮機11を冷媒漏洩第2制御用の回転数で駆動させる。これにより、圧縮機11から吐出されるホットガスが、ホットガス配管P5を経てレシーバ13に送られ、レシーバ13から可溶栓設置配管P7を経て可溶栓22に送られ、これにより可溶栓22が第1温度Te1に加熱される。すなわち、機器制御部67は、冷媒漏洩第2制御において、所定の機器(ここでは、主に圧縮機11、ホットガス配管P5及び可溶栓設置配管P7)を、可溶栓22を直接的又は間接的に加熱させる「加熱部」として機能させる。なお、冷媒漏洩第2制御時における圧縮機11の回転数については特に限定されないが、本実施形態では可溶栓22がより短時間で第1温度Te1に到達するように最大回転数に設定される。
また、冷媒漏洩第2制御において熱源側ファンF1は停止されている。その結果、熱源側熱交換器12における冷媒の放熱・凝縮が抑制され、液側冷媒配管P2においてもレシーバ13へホットガスが送られる。
機器制御部67は、可溶栓開フラグM10が立てられた場合に、冷媒漏洩第2制御を完了する。
〈冷媒放出促進制御〉
機器制御部67は、冷媒漏洩第2制御の完了後、冷媒放出促進制御を実行する。冷媒放出促進制御は、可溶栓22から放出される冷媒が熱源側空間SP2から外部空間SP3へ流れることを促進させる制御であり、熱源側空間SP2に冷媒が滞留することを抑制する制御である。機器制御部67は、冷媒放出促進制御において、熱源側ファンF1を冷媒放出促進制御用の回転数で駆動させる。これにより、熱源側空気流AF1が生成され、可溶栓22から放出される冷媒が、熱源側空気流AF1により外部空間SP3へ送られる。その結果、可溶栓22から流出した冷媒が、熱源側空間SP2において滞留し、危険性のある濃度となることが抑制される。なお、冷媒放出促進制御において、熱源側ファンF1は、効果が最大限に発揮されるように最大回転数(最大風量)で駆動される。
〈バックアップ制御〉
機器制御部67は、可溶栓22が誤作動のおそれのある場合又は誤作動が既に生じたと想定される場合(すなわち可溶栓誤作動フラグM11が立てられた場合)に、バックアップ制御を実行する。バックアップ制御は、可溶栓22の誤作動を阻止するための制御、又は誤作動が生じた可溶栓22から冷媒が放出されることを抑制するための制御である。
機器制御部67は、バックアップ制御において、バックアップ弁18を全閉状態(最小開度)に制御する。これにより、レシーバ13から可溶栓22へ流れる冷媒が妨げられる。
また、機器制御部67は、バックアップ制御において、圧縮機11を停止させる。これにより、冷媒回路RCにおいて冷凍サイクルが停止され、レシーバ13にホットガスが送られなくなる。その結果、可溶栓22が開状態となっていない場合には、可溶栓22が第1温度Te1に到達することが抑制される。
また、機器制御部67は、バックアップ制御において、熱源側ファンF1をバックアップ制御用の回転数で駆動させる。これにより、熱源側熱交換器12において冷媒が放熱し、レシーバ13に送られる冷媒の温度が低下する。その結果、可溶栓22が開状態となっていない場合には、可溶栓22が第1温度Te1に到達することがさらに抑制される。なお、バックアップ制御において、熱源側ファンF1は、効果が最大限に発揮されるように最大回転数(最大風量)で駆動される。
(3−8)駆動信号出力部68
駆動信号出力部68は、機器制御部67の制御内容に応じて、各アクチュエータ(11、15−18、F1、F2等)に対して対応する駆動信号(駆動電圧)を出力する。駆動信号出力部68には、インバータ(図示省略)が複数含まれており、特定の機器(例えば圧縮機11、熱源側ファンF1、又は各利用側ファンF2)に対しては、対応するインバータから駆動信号を出力する。
(3−9)表示制御部69
表示制御部69は、表示装置としてのリモコン50の動作を制御する機能部である。表示制御部69は、運転状態や状況に係る情報をユーザに対して表示すべく、リモコン50に所定の情報を出力させる。例えば、表示制御部69は、通常モードで冷却運転中には、設定温度等の各種情報をリモコン50に表示させる。
また、表示制御部69は、冷媒漏洩確定フラグM8が立てられた場合には、冷媒漏洩報知情報をリモコン50に表示させる。これにより、管理者が、冷媒漏洩が生じた事実を把握できるようになっており、所定の対応をとることが可能となっている。
また、表示制御部69は、可溶栓22が誤作動のおそれのある場合又は誤作動が既に生じたと想定される場合(すなわち可溶栓誤作動フラグM11が立てられた場合)に、所定の報知情報をリモコン50に表示させる。これにより、管理者が、可溶栓22が誤作動のおそれのある状況又は誤作動が既に生じたと想定される状況にあることを把握できるようになっており、所定の対応をとることが可能となっている。
(4)コントローラ60の処理の流れ
以下、コントローラ60の処理の流れの一例について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3及び図4は、コントローラ60の処理の流れの一例を示したフローチャートである。コントローラ60は、電源を投入されると、図3及び図4のステップS101からS118に示すような流れで処理を行う。なお、図3及び図4に示す処理の流れは、一例であり適宜変更可能である。例えば、矛盾のない範囲でステップの順序が変更されてもよいし、一部のステップが他のステップと並列的に実行されてもよいし、他のステップが新たに追加されてもよい。
ステップS101において、コントローラ60は、冷媒回路RC(ここでは特に利用側冷媒回路RC2)において冷媒漏洩が検出されない場合(すなわちNOの場合;ここでは冷媒漏洩センサの検出値がSV1以上でない場合)には、ステップS113へ進む。コントローラ60は、冷媒回路RCにおいて冷媒漏洩が検出された場合(すなわちYESの場合;ここでは冷媒漏洩センサ40の検出値が第1基準値SV1以上の場合)には、ステップS102に進む。
ステップS102において、コントローラ60は、ステップS101において検出された冷媒漏洩について誤検知が生じていると判定した場合(すなわちNOの場合)には、ステップS113へ進む。一方、ステップS101において検出された冷媒漏洩について誤検知が無いと判定した場合(すなわちYESの場合)には、コントローラ60は、ステップS103へ進む。
ステップS103において、コントローラ60は、冷媒漏洩モードに遷移する。その後、コントローラ60は、ステップS104へ進む。
ステップS104において、コントローラ60は、リモコン50において冷媒漏洩報知情報を出力させる。これにより、管理者は冷媒漏洩が生じていることを把握しうる。その後、コントローラ60は、ステップS105へ進む。
ステップS105において、コントローラ60は、漏洩冷媒攪拌制御を実行する。具体的には、コントローラ60は、利用側ファンF2を漏洩冷媒攪拌制御用の回転数で駆動させる。これにより、利用側空間SP1において、漏洩冷媒が攪拌され、局所的に危険な濃度となることが抑制される。その後、コントローラ60は、ステップS106へ進む。
ステップS106において、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御を実行する。具体的には、コントローラ60は、熱源側膨張弁15を最小開度(閉状態)に制御する。これにより、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れが妨げられ、利用側冷媒回路RC2における更なる冷媒漏洩が抑制される。また、コントローラ60は、圧縮機11を駆動させる。これにより、熱源側冷媒回路RC1(主にレシーバ13)に冷媒が回収される。その後、コントローラ60は、ステップS107へ進む。
ステップS107において、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御が完了しない場合(すなわちNOの場合;ここでは、ポンプダウン運転が完了しない場合)には、ステップS107に留まる。一方、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御が完了した場合(すなわちYESの場合;ここでは、ポンプダウン運転が完了した場合)には、圧縮機11を停止させ、ステップS108へ進む。
ステップS108において、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御の完了後、所定時間t2が経過しない場合(すなわちNOの場合)には、ステップS108に留まる。一方、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御の完了後、所定時間t2が経過した場合(すなわちYESの場合)には、ステップS109へ進む。
ステップS109において、コントローラ60は、警戒条件が満たされない場合(すなわちNOの場合;ここでは、冷媒漏洩センサ40の検出値が第2基準値SV2未満の場合)には、ステップS109に留まる。一方、コントローラ60は、警戒条件が満たされる場合(すなわちYESの場合;ここでは、冷媒漏洩センサ40の検出値が第2基準値SV2以上の場合)には、ステップS110へ進む。
ステップS110において、コントローラ60は、冷媒漏洩第2制御を実行し、「加熱部」に相当する各機器の状態を制御し可溶栓22を加熱させることで、可溶栓22を第1温度Te1以上とし開状態として、熱源側冷媒回路RC1から冷媒を放出させる。具体的に、コントローラ60は、圧縮機11を冷媒漏洩第2制御用の回転数で駆動し、ホットガスバイパス弁17を開状態(より詳細には最大開度)に制御し、バックアップ弁18を全開状態に制御する。これにより、圧縮機11から吐出されるホットガス(より詳細には第1温度Te1以上のガス冷媒)が、レシーバ13に送られ、可溶栓設置配管P7を経て可溶栓22へ送られる。すなわち、コントローラ60は、圧縮機11、ホットガス配管P5、及び可溶栓設置配管P7を、可溶栓22を加熱させる「加熱部」として機能させる。また、コントローラ60は、熱源側ファンF1を停止させる。これにより、圧縮機11から吐出されるホットガスが熱源側熱交換器12で放熱することが抑制される。
ステップS111において、可溶栓22が開状態となっていない場合(すなわちNOの場合;ここでは可溶栓開推定条件(可溶栓温度PT≧第1温度Te1)が満たされない場合)には、ステップS111に留まる。一方、可溶栓22が開状態となった場合(すなわちYESの場合;ここでは可溶栓開推定条件が満たされる場合)には、ステップS112へ進む。
ステップS112において、コントローラ60は、冷媒漏洩第2制御を完了し、冷媒放出促進制御を実行する。具体的に、コントローラ60は、熱源側ファンF1を駆動させる。これにより、熱源側空気流AF1が生成され、可溶栓22から流出する冷媒が、熱源側空間SP2から外部空間SP3へ送られる。その後、コントローラ60は、サービスマンによって解除されるまで待機する。
ステップS113において、コントローラ60は、可溶栓22の誤作動が生じていない場合又は可溶栓22の誤作動のおそれがない場合(すなわちNOの場合;ここでは可溶栓誤作動条件(可溶栓温度PT≧第2温度Te2)が満たされない場合)には、ステップS116へ進む。一方、コントローラ60は、可溶栓22の誤作動が生じている場合又は可溶栓22の誤作動のおそれがある場合(すなわちYESの場合;ここでは可溶栓誤作動条件が満たされる場合)には、ステップS114へ進む。
ステップS114において、コントローラ60は、各機器の状態を制御することで可溶栓22が第1温度Te1以上となることを抑制するバックアップ制御を実行する。具体的に、コントローラ60は、バックアップ弁18を全閉状態(最小開度)に制御する。これにより、レシーバ13から可溶栓22へ流れる冷媒が妨げられる。また、コントローラ60は、圧縮機11を停止させる。これにより、冷媒回路RCにおいて冷凍サイクルが停止され、レシーバ13にホットガスが送られなくなり、可溶栓22が開状態にない場合には第1温度Te1以上となることが抑制される。また、コントローラ60は、熱源側ファンF1をバックアップ制御用の回転数で駆動させる。これにより、熱源側熱交換器12において冷媒が放熱し、レシーバ13に送られる冷媒の温度が低下し、可溶栓22が開状態にない場合には第1温度Te1以上となることがさらに抑制される。
その後、コントローラ60は、ステップS115へ進む。
ステップS115において、コントローラ60は、リモコン50において冷媒漏洩報知情報を出力させる。これにより、管理者は可溶栓22の誤作動が生じていること又は誤作動のおそれがあることを把握しうる。その後、コントローラ60は、ステップS113に戻る。
ステップS116において、コントローラ60は、運転開始コマンドが入力されていない場合(すなわちNOの場合)には、ステップS101に戻る。一方、運転開始コマンドが入力されている場合(すなわちYESの場合)には、コントローラ60は、ステップS117へ進む。
ステップS117において、コントローラ60は、通常運転モードに遷移する。その後ステップS118へ進む。
ステップS118において、コントローラ60は、入力されているコマンド、設定温度、及び各種センサ(25〜28)の検出値等に応じて、各アクチュエータの状態をリアルタイムに制御することで冷却運転を行わせる。また、図示は省略するが、コントローラ60は、設定温度等の各種情報をリモコン50に表示させる。その後、ステップS101に戻る。
(5)冷凍装置100の特徴
(5−1)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、冷媒漏洩に対する保安性が確保される。
すなわち、冷凍装置では、冷媒回路を構成する機器の損傷若しくは設置不良等に起因して冷媒回路から冷媒が漏洩する可能性があるため、冷媒漏洩が生じた際における保安性確保のための対策が必要となる。例えば、燃焼性を有する冷媒が用いられる場合には、保安性確保のための対策が特に必要となる。従来、係る対策として、冷媒漏洩検知時に、冷媒回路内において所定の制御弁(電磁弁又は電動弁等、開度制御が可能な弁)を最小開度(閉状態)に制御することで、利用ユニット側への冷媒の流れを妨げ、利用ユニットが設置される利用側空間(人が出入りする居住空間や庫内空間等)への更なる冷媒漏洩を抑制する方法が提案されている。
しかし、電磁弁や電動弁等の制御弁は、その構造上、最小開度(閉状態)に制御されたとしても、冷媒の流れを完全に遮断することはできないという特性を有する。すなわち、制御弁では、最小開度に制御された場合にも、微小な冷媒流路(微小流路)が形成されることとなり、微量の冷媒を通過させる。このため、冷媒漏洩時に制御弁を最小開度に制御したとしても、制御弁を通過する微量の冷媒が利用ユニット側へ流れることとなり、利用側空間において漏洩冷媒が滞留することが懸念される。特に、利用側空間がプレハブ貯蔵庫の庫内空間等のように気密性の高い空間である場合に係る方法を採用すると、利用側空間において漏洩冷媒の濃度が高まることが、より懸念される。すなわち、冷媒漏洩に対する保安性を確実に確保することができないケースが想定される。
この点、冷凍装置100では、冷媒漏洩センサ40が利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を検出し、冷媒漏洩センサ40によって利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が検出された場合に、コントローラ60が冷媒漏洩第1制御において熱源側膨張弁15を閉状態に制御している。これにより、冷媒漏洩が生じた際には、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出され、コントローラ60によって、利用側冷媒回路RC2の冷媒流れの上流側に配置される熱源側膨張弁15が閉状態に制御されている。その結果、冷媒漏洩時に、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れが妨げられるようになっている。
また、コントローラ60が冷媒漏洩第2制御において可溶栓22(冷媒放出機構)を開状態に移行させている。その結果、冷媒漏洩が生じた際には、可溶栓22が開状態となり、冷媒回路RC内の冷媒が可溶栓22を介して冷媒回路RC外へ放出されうるようになっている。このため、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れがさらに妨げられるようになっている。
よって、利用側冷媒回路RC2が設置される空間(利用側空間SP1)における更なる冷媒漏洩がより確実に抑制されている。したがって、冷凍装置100の保安性が向上している。
(5−2)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60が冷媒漏洩第2制御において「加熱部」(主に圧縮機11、ホットガス配管P5及び可溶栓設置配管P7)によって可溶栓22を第1温度Te1となるように加熱させる。これにより、冷媒漏洩が生じた際には、「加熱部」が、コントローラ60によって、可溶栓22を第1温度Te1に加熱させる状態に制御される。その結果、冷媒漏洩が生じた際には、可溶栓22が開状態となり、冷媒回路RC内の冷媒が可溶栓22を介して冷媒回路RC外へ放出されうるようになっている。このため、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れがさらに妨げられるようになっている。
(5−3)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、ホットガス配管P5は、圧縮機11から吐出されるホットガス冷媒が流れる。ホットガスバイパス弁17は、最大開度(第1状態)となることで、圧縮機11とホットガス配管P5とを連通させる。コントローラ60は、冷媒漏洩第2制御において、圧縮機11を駆動させるとともに、ホットガスバイパス弁17を最大開度(第1状態)に制御し、ホットガス配管P5を可溶栓22を間接的に加熱する「加熱部」として機能させる。
これにより、冷媒回路RC内の冷媒配管(ホットガス配管P5)を「加熱部」として機能させることが可能となる。その結果、簡単な構成にして、加熱部を構成することが可能となっている。
(5−4)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩が生じていない場合(冷媒漏洩センサ40が利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を検出していない場合)において、可溶栓温度センサ27cによって可溶栓22の温度が第2温度Te2(第1温度Te1よりも低い温度)以上であることが検出された時には、バックアップ制御を実行し、各機器の状態を制御することで可溶栓22が第1温度Te1以上となることを抑制している。
これにより、利用側冷媒回路RC2において冷媒漏洩が生じていない場合において、可溶栓22が第2温度Te2以上となった場合に、可溶栓22が第1温度Te1となることが抑制され、冷媒回路RC外への冷媒の放出が抑制されるようになっている。よって、必要性が無い場合に冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制されている。
(5−5)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩が生じていない場合(冷媒漏洩センサ40が利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を検出していない場合)において、可溶栓温度センサ27cによって可溶栓22の温度が第2温度Te2(第1温度Te1よりも低い温度)以上であることが検出された時には、リモコン50(出力部)において所定の報知情報を出力させている。
これにより、利用側冷媒回路RC2において冷媒漏洩が生じていない場合において、可溶栓22が第2温度Te2以上となった場合には、リモコン50から所定の報知情報が出力されるようになっている。その結果、可溶栓22の誤作動が生じた場合又は誤作動のおそれがある場合に、管理者が把握可能となっており、所定の対応を行うことが可能となっている。よって、必要性が無い場合に冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制されている。
(5−6)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩センサ40によって利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が検出されない場合において、可溶栓温度センサ27cによって可溶栓22の温度が第2温度Te2(第1温度Te1よりも低い温度)以上であることが検出された時には、可溶栓22へ流れる冷媒の流量を開度に応じて制御するバックアップ弁18を、閉状態(最小開度)に制御する。
これにより、冷媒漏洩が生じていない場合(冷媒漏洩センサ40が利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩を検出していない場合)において、可溶栓22が第2温度Te2以上となった時には、バックアップ弁18が閉状態に制御され、可溶栓22への冷媒の流れが妨げられるようになっている。その結果、可溶栓22の誤作動が生じた場合又は可溶栓22の誤作動が生じるおそれがある場合に、冷媒回路RC外への冷媒の放出が抑制されている。よって、必要性が無い場合に冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることに関連して、信頼性が低下することが抑制されるとともに復旧作業又は事後処理に係るコストが増大することが抑制されている。
(5−7)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、熱源側熱交換器12は、冷媒回路RCにおいて圧縮機11の吐出配管(第1ガス側冷媒配管P1)と可溶栓22との間に配置され、冷媒と熱源側空気流AF1とを熱交換させることで冷媒の放熱器として機能している。コントローラ60は、冷媒漏洩第2制御においては、熱源側空気流AF1を生成する熱源側ファンF1を停止させている。
これにより、冷媒漏洩第2制御実行時には、冷媒漏洩第2制御により熱源側ファンF1が停止され、熱源側熱交換器12における冷媒の放熱又は凝縮が抑制されるようになっている。その結果、冷媒漏洩第2制御実行時に、より短時間でホットガス配管P5にホットガスを供給することが可能となっており、可溶栓22を迅速に第1温度Te1に高めることが可能となっている。
(5−8)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、熱源側ファンF1は、可溶栓22が配置される熱源側空間SP2から外部空間SP3へ吹き出される熱源側空気流AF1を生成する。コントローラ60は、冷媒漏洩第2制御の実行完了後、熱源側ファンF1を駆動させる。
これにより、冷媒漏洩第2制御の実行完了後に、熱源側ファンF1が駆動され熱源側空気流AF1が生成される。その結果、可溶栓22から流出する冷媒が外部空間SP3へ放出されることが促進されるようになっている。よって、可溶栓22が配置される熱源側空間SP2において、可溶栓22から流出した冷媒の濃度が危険性のある値となることが抑制されている。
(5−9)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御の完了後に冷媒漏洩第2制御を実行する。これにより、冷媒漏洩が生じた際に、熱源側膨張弁15を閉状態に制御して利用側空間SP1における冷媒漏洩を抑制しながら、可溶栓22を開状態に制御する前(冷媒が冷媒回路RC外に放出される前)に、所定の処理を行うことが可能となっている。例えば、可溶栓22を開状態に制御する前に、冷媒を所定の容器に回収する冷媒回収運転を行うことが可能となっている。また、例えば、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路RC外に放出される前に、管理者への冷媒漏洩報知情報の出力や、冷媒漏洩センサ40における誤検知の有無を判断することが可能となっている。また、例えば、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路RC外に放出される前に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知の有無を確認する時間的猶予を確保可能となっている。
(5−10)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御において、圧縮機11を駆動させレシーバ13に冷媒を回収させている。これにより、冷媒漏洩時には、レシーバ13に冷媒が回収されるようになっており、利用側空間SP1への冷媒の流れがさらに妨げられるようになっている。また、可溶栓22を介した冷媒回路RC外への冷媒の放出を効果的に行うことが可能となっている。
(5−11)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩第1制御の実行後、所定時間t2(熱源側膨張弁15の特性に応じ閉状態にある熱源側膨張弁15を通過する冷媒量に基づき算出される時間であって、利用側冷媒回路RC2が配置される利用側空間SP1において冷媒の濃度が所定値V1に達するのに要する時間)が経過してから、冷媒漏洩第2制御を実行する。
これにより、冷媒漏洩が生じた際には、熱源側膨張弁15が閉状態に制御された後、所定時間t2が経過してから冷媒漏洩第2制御が実行されるようになっている。その結果、冷媒漏洩が生じた際に、利用側空間SP1における冷媒濃度が危険性のある値(所定値V1)となるまで、可溶栓22を介した冷媒回路RC外への冷媒の放出を遅延させることが可能となっている。
すなわち、冷媒漏洩が生じた際に、保安性を確保しうる所定時間t2が経過するまでの間、可溶栓22を介した冷媒回路RC外への冷媒の放出を行うことなく、所定の処理を行うことが可能となっている。例えば、所定時間t2が経過する前(すなわち可溶栓22が開状態に制御される前)に、冷媒をレシーバ13に回収するポンプダウン運転を行うことが可能となっている。また、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際において、所定時間t2が経過する前(すなわち冷媒が冷媒回路RC外に放出される前)に、管理者への冷媒漏洩報知情報の出力や、冷媒漏洩センサ40における誤検知の有無を判断することが可能となっている。また、例えば、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際において、冷媒が冷媒回路RC外に放出される前に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知の有無を確認する時間的猶予を確保可能となっている。
(5−12)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60は、冷媒漏洩センサ40の検出値(冷媒漏洩センサ検出信号)に基づく冷媒の濃度が第1基準値SV1以上である場合に冷媒漏洩第1制御を実行し、検出値に基づく冷媒の濃度が第1基準値SV1よりも大きい第2基準値SV2以上である場合に冷媒漏洩第2制御を実行している。
これにより、冷媒漏洩センサ40によって検出される漏洩冷媒の濃度に応じて冷媒漏洩第1制御及び冷媒漏洩第2制御を段階的に行うことが可能となっている。すなわち、冷媒漏洩センサ40において検出される冷媒の濃度が、危険性の小さい値(第1基準値SV1)である場合には、冷媒漏洩第1制御を実行して熱源側膨張弁15を閉状態に制御することで利用側空間SP1における更なる冷媒漏洩を抑制しつつ、冷媒漏洩第2制御については実行しないことで可溶栓22を介した冷媒回路RC外への冷媒の放出が保留されるようになっている。
一方で、冷媒漏洩センサ40において検出される冷媒の濃度が、危険性の大きい値(第2基準値SV2)である場合には、冷媒漏洩第1制御に加えて冷媒漏洩第2制御を実行することで、可溶栓22を介して冷媒回路RC外へ冷媒が放出されるようになっている。これにより、漏洩冷媒の濃度について危険性が大きいと想定される場合に、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れが更に抑制され、利用側空間SP1における冷媒濃度の上昇が更に抑制されるようになっている。
よって、冷媒漏洩が生じた場合に保安性が確保されつつ、必要性が小さい時に冷媒漏洩第2制御が実行され冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることに関連して、復旧作業や事後処理に係るコストが増大することが抑制されている。
(5−13)
上記実施形態に係る冷凍装置100では、コントローラ60(誤検知判定部65)は、冷媒回路RC内の冷媒の状態を検出する冷媒状態センサ(吸入圧力センサ25)の検出値に基づき、冷媒漏洩センサ40における冷媒漏洩の誤検知の有無を判断している。コントローラ60(機器制御部67)は、誤検知が無いと判断された場合に、冷媒漏洩第2制御を実行する。
これにより、冷媒漏洩センサ40における誤検知が生じた場合に、冷媒漏洩第2制御が実行されて冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることが抑制されている。よって、必要性が無い場合に、冷媒漏洩第2制御が実行され冷媒回路RC外へ冷媒が放出されることに関連して、復旧作業や事後処理に係るコストが増大することが抑制されている。
(6)変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
(6−1)変形例1
上記実施形態では、熱源側膨張弁15が、冷媒漏洩第1制御において最小開度(閉状態)に制御され、冷媒漏洩時における利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる制御弁(特許請求の範囲記載の「第1制御弁」)として機能していた。しかし、必ずしもこれに限定されず、熱源側膨張弁15以外の弁を、係る「第1制御弁」として機能させてもよい。
例えば図5に示す冷凍装置100aのように、液側連絡配管L1上に第1電磁弁71を配置し、冷媒漏洩第1制御において係る第1電磁弁71を全閉状態(最小開度)に切り換えることで、冷媒漏洩時における利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる制御弁(「第1制御弁」)として機能させてもよい。係る場合にも上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
また、例えば図6に示す冷凍装置100bのように、利用ユニット30において、第1液側冷媒配管P8と液側連絡配管L1との間に第2電磁弁72を配置し、冷媒漏洩第1制御において係る第2電磁弁72を全閉状態(最小開度)に切り換えることで、冷媒漏洩時における利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる制御弁(「第1制御弁」)として機能させてもよい。係る場合にも上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
なお、第1電磁弁71又は第2電磁弁72は、電動弁であってもよい。すなわち、「第1制御弁」として機能する弁は、制御可能な弁であればよく、電磁弁であってもよいし電動弁であってもよい。
(6−2)変形例2
上記実施形態では、レシーバ13と可溶栓22との間に可溶栓設置配管P7が配置され、可溶栓設置配管P7上にバックアップ弁18及び第3逆止弁21が配置されていた。すなわち、可溶栓22は、可溶栓設置配管P7を介してレシーバ13と接続されていた。しかし、可溶栓22の設置態様については、冷媒回路RC内の冷媒を放出可能な態様で配置される限り、特に限定されず、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。
例えば、図7に示す冷凍装置100cのように、可溶栓22は、レシーバ13(バイパスポート13c)に直接接続されてもよい。冷凍装置100cにおいては、可溶栓設置配管P7については省略されており、バックアップ弁18及び第3逆止弁21についても省略されている。係る場合にも、上記実施形態と同様の作用効果(上記(5−10)で記載した作用効果を除く)を実現しうる。
(6−3)変形例3
上記実施形態では、冷媒漏洩第2制御において、インジェクション弁16及びホットガスバイパス弁17が最大開度に制御されるとともにバックアップ弁18が全開状態に制御され、圧縮機11が冷媒漏洩第2制御用の回転数で駆動されることで、圧縮機11から吐出されるホットガスがホットガス配管P5を経てレシーバ13に送られ、レシーバ13から可溶栓設置配管P7を経て可溶栓22にホットガスが送られ、可溶栓22が第1温度Te1に加熱されるように構成されていた。すなわち、冷媒漏洩第2制御において、主に圧縮機11、ホットガス配管P5及び可溶栓設置配管P7が、可溶栓22を直接的又は間接的に加熱する「加熱部」として機能していた。
しかし、「加熱部」の構成態様については、必ずしもこれに限定されず、冷媒漏洩第2制御においては、可溶栓22を第1温度Te1以上に加熱可能に構成される限り、他の機器が「加熱部」として機能してもよい。
例えば図8に示す冷凍装置100dにおいては、可溶栓22を設けられたレシーバ13において、電気ヒータ80が配置されている。電気ヒータ80は、一般的な汎用品であり、通電されることで熱を発生させる加熱状態となる。電気ヒータ80は、加熱状態となった時に、レシーバ13内の冷媒又は可溶栓22を加熱可能な態様で配置される。また、冷凍装置100dにおいては、電気ヒータ80の温度を検出するヒータ温度センサ27d(サーミスタ又は熱電対等)が配置されている。電気ヒータ80及びヒータ温度センサ27dは、コントローラ60に電気的に接続される。電気ヒータ80への供給電圧については機器制御部67によって調整され、ヒータ温度センサ27d(特許請求の範囲記載の「加熱温度検出部」に相当)の検出値TEは検出値記憶領域M2において記憶される。
このような構成の冷凍装置100dでは、図9に示すフローチャートのように、冷媒漏洩第2制御において、電気ヒータ80への通電を行い電気ヒータ80を加熱状態に制御する(ステップS110´)。具体的には、コントローラ60(機器制御部67)が、検出値記憶領域M2におけるヒータ温度センサ27dの検出値TEに基づき、電気ヒータ80を第1温度Te1以上の熱を発生させるのに適した供給電圧を制御する。これにより、冷媒漏洩第2制御において、可溶栓22は、電気ヒータ80の熱によって直接的に加熱され、又は電気ヒータ80の熱によって加熱された冷媒によって加熱され、第1温度Te1以上となりうる。すなわち、冷凍装置100dでは、コントローラが、冷媒漏洩第2制御において、ヒータ温度センサ27dの検出値TEに基づき電気ヒータ80を加熱状態に制御し、電気ヒータ80を、可溶栓22を直接的又は間接的に加熱する「加熱部」として機能させる。
このような冷凍装置100dによる場合でも上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
(6−4)変形例4
上記実施形態における冷凍装置100は、図10に示す冷凍装置100eのように構成されてもよい。冷凍装置100eでは、可溶栓22を設けられた可溶栓設置配管P7´が、液側冷媒配管P2の熱源側膨張弁15と液側閉鎖弁24との間の部分に接続されている。また、ホットガス配管P5´は、一端がホットガスバイパス弁17に接続され、他端が第2ガス側冷媒配管P3に接続されている。また、冷凍装置100eでは、可溶栓設置配管P7´とホットガス配管P5´とを熱的に接続させる加熱器85が配置されている。すなわち、可溶栓設置配管P7´は、ホットガス配管P5´と熱的に接続されている。
このような構成の冷凍装置100eでは、上記実施形態と同様、冷媒漏洩第2制御において、インジェクション弁16及びホットガスバイパス弁17を開状態(最大開度)に制御するとともに、圧縮機11を冷媒漏洩第2制御用の回転数で駆動させることにより、圧縮機11から吐出されるホットガスがホットガス配管P5´を流れる。その結果、加熱器85においてホットガス配管P5´内のホットガスと可溶栓設置配管P7´内の冷媒(より具体的には閉状態の熱源側膨張弁15を通過した冷媒)とが熱交換しうる。よって、冷媒漏洩第2制御時に、閉状態の熱源側膨張弁15を冷媒が通過したとしても、係る冷媒が可溶栓設置配管P7´において加熱され、その熱によって可溶栓22が第1温度Te1以上に加熱されうる。すなわち、係る場合には、冷媒漏洩第2制御において、主に、ホットガス配管P5´、圧縮機11及び加熱器85が、可溶栓22を間接的に加熱する「加熱部」として機能する。
このような冷凍装置100eにおいても上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
なお、冷凍装置100eでは、加熱器85において、冷凍装置100dにおける電気ヒータ80と同様の電気ヒータを配置して、冷媒漏洩第2制御において、係る電気ヒータを加熱状態とすることで可溶栓22又は可溶栓設置配管P7´内の冷媒を加熱させてもよい。すなわち、電気ヒータを「加熱部」として機能させてもよい。係る場合には、ホットガス配管P5´及びホットガスバイパス弁17については、適宜省略されてもよい。
なお、冷凍装置100eに関して、図11に示す冷凍装置100fのように構成されてもよい。冷凍装置100fでは、開閉弁88(電磁弁)が、可溶栓設置配管P7´と液側冷媒配管P2との接続部分JPよりも冷媒流れの上流側に配置されている。係る構成の冷凍装置100fにおいて、冷媒漏洩第1制御の実行時に、冷媒漏洩利用ユニット30に対応する熱源側膨張弁15及び開閉弁88が最小開度(閉状態)に制御されることで冷媒漏洩利用ユニット30内への冷媒の流れがより妨げられ、更なる冷媒漏洩が抑制されうる。係る冷凍装置100fにおいても、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
また、冷凍装置100fの特有の作用効果として、以下のようなことがある。冷媒回路RCに封入される冷媒量が大きい場合(例えば、冷媒回路RCに複数の利用ユニット30が含まれる場合)には、冷媒漏洩時における冷媒漏洩量が特に大きくなりうることから、利用側空間SP1における冷媒濃度が危険な値となるリスクがさらに大きく、保安性確保の要請がさらに大きい。この点、冷凍装置100fでは、利用ユニット30の上流側において、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる2つの制御弁(ここでは熱源側膨張弁15と開閉弁88)が配置されるため、保安性がより確実に確保される。
なお、開閉弁88については電動弁であってもよい。
(6−5)変形例5
上記実施形態における冷凍装置100では、1台の熱源ユニット10と1台の利用ユニット30が連絡配管(G1、L1)で接続されることで冷媒回路RCが構成されていた。しかし、熱源ユニット10及び/又は利用ユニット30の台数については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。例えば、冷媒回路RCにおいては、複数台の熱源ユニット10が、利用ユニット30に対して直列又は並列に配置されてもよい。また、冷媒回路RCにおいては、複数台の利用ユニット30が、熱源ユニット10に対して、直列又は並列に配置されてもよい。
なお、係る場合、連絡配管(G1、L1)が熱源ユニット10及び利用ユニット30の台数に応じて、複数に分岐しうることとなるが、例えば図12に示す冷凍装置100gのように構成されてもよい。
冷凍装置100gでは利用ユニット30の台数に応じて、ガス側連絡配管G1及び液側連絡配管L1が分岐している。より詳細には、冷凍装置100gでは、液側連絡配管L1の各分岐先において、対応する利用ユニット30の上流側に可溶栓22及び可溶栓温度センサ27cがそれぞれ配置されるとともに、可溶栓22を加熱するための可溶栓加熱ユニット90(「加熱部」)が配置され、可溶栓加熱ユニット90の上流側に開閉弁91が配置されている。また、冷凍装置100gでは、ガス側連絡配管G1の各分岐先において、逆止弁CV(利用ユニット30側からの冷媒の流れを許容し熱源ユニット10側からの冷媒の流れを遮断する弁)が配置されている。
このように、冷凍装置100gでは、各利用ユニット30(利用側冷媒回路RC2)に対応する可溶栓22、可溶栓加熱ユニット90、及び開閉弁91が配置されている。可溶栓加熱ユニット90においては、冷凍装置100dにおける電気ヒータ80と同様の電気ヒータ、又は冷凍装置100eにおけるホットガス配管P5´と同様のホットガス配管が配置される。開閉弁91は、電磁弁又は電動弁等の制御弁である。
係る構成の冷凍装置100gにおいて、いずれかの利用ユニット30(利用側冷媒回路RC2)において冷媒漏洩が検出された場合には、冷媒漏洩第1制御の実行時に、冷媒漏洩が生じた利用ユニット30(以下、「冷媒漏洩利用ユニット30」と記載)に対応する開閉弁91を最小開度(閉状態)に制御することで冷媒漏洩利用ユニット30内への冷媒の流れが妨げられ、更なる冷媒漏洩を抑制しうる。
また、冷媒漏洩第2制御において、可溶栓加熱ユニット90において、可溶栓22を直接的又は間接的に加熱させることで、可溶栓22を開状態に制御して、開閉弁91を通過した冷媒を冷媒回路RC´から外部空間SP3へ放出することが可能となる。これにより、冷媒漏洩利用ユニット30が配置される利用側空間SP1において、漏洩冷媒の濃度が危険性のある値まで高まることが、より確実に抑制される。
したがって、冷凍装置100gにおいても、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
また、冷凍装置100gは、図13に示す冷凍装置100hのように構成されてもよい。冷凍装置100hでは、液側連絡配管L1の各分岐先において、可溶栓加熱ユニット90の下流側(すなわち、可溶栓加熱ユニット90と利用ユニット30との間)に、開閉弁91と同様の第2開閉弁92が配置されている。係る構成の冷凍装置100hにおいて、冷媒漏洩第1制御の実行時に、冷媒漏洩利用ユニット30に対応する開閉弁91及び第2開閉弁92を最小開度(閉状態)に制御されることで冷媒漏洩利用ユニット30内への冷媒の流れがより妨げられ、更なる冷媒漏洩を抑制しうる。係る冷凍装置100hにおいても、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。
また、冷凍装置100hの特有の作用効果として、以下のようなことがある。複数の利用ユニット30を含む冷媒回路RC´においては、利用ユニット30を1台のみ含む冷媒回路RCと比較して、封入される冷媒量が大きく冷媒漏洩時における冷媒漏洩量が特に大きくなりうることから、利用側空間SP1における冷媒濃度が危険な値となるリスクがさらに大きく、保安性確保の要請がさらに大きい。冷凍装置100hでは、各利用ユニット30の上流側において、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる2つの制御弁(ここでは開閉弁91と第2開閉弁92)が配置される(より詳細には可溶栓加熱ユニット90の上流側と下流側に一つずつ配置される)ため、保安性がより確実に確保される。
例えば、縦1.8m、横1.8m、高さ1.8mのプレハブ倉庫(密閉空間)において、全閉状態の制御弁(91及び92)において形成される微小流路が直径0.1mm、開状態の可溶栓22の開口が直径3mmとした場合に、各制御弁(91、92)を通過して利用ユニット30側へ流れる冷媒量は約500分の1の値となる。また、開閉弁91と第2開閉弁92の間を流れる冷媒は液冷媒でなく、大気により混合ガス状態となるため、利用側空間SP1において危険性のある濃度(可燃域)に到達するには、約4年以上の期間を要することが想定される。よって、長期にわたって利用側空間SP1が密閉された状態で放置されるような場合でも、利用側空間SP1において漏洩冷媒の濃度が危険性のある濃度となることが抑制される。
このように、冷凍装置100hでは、各利用ユニット30の上流側において、冷媒を放出させる可溶栓22が配置されるとともに、利用側冷媒回路RC2への冷媒の流れを妨げる制御弁(91、92)が2つ配置されることで、保安性がより確実に確保されるようになっている。
なお、冷凍装置100hにおいて、第2開閉弁92は、可溶栓加熱ユニット90の上流側(開閉弁91の下流側)に配置されてもよい。すなわち、可溶栓加熱ユニット90の上流側に2つの制御弁が配置されてもよい。
また、冷凍装置100hにおいて、開閉弁91は、可溶栓加熱ユニット90の下流側(第2開閉弁92の上流側)に配置されてもよい。すなわち、可溶栓加熱ユニット90の下流側に2つの制御弁が配置されてもよい。
また、冷凍装置100hにおいて、開閉弁91及び第2開閉弁92とは別に新たな制御弁を、各利用ユニット30の上流側に配置されてもよい。すなわち、冷凍装置100hでは、各利用ユニット30の上流側において、3以上の制御弁が配置されてもよい。係る場合には、利用側空間SP1における保安性確保という効果に関し、更に確実に実現しうることとなる。
(6−6)変形例6
上記実施形態では、R32が冷媒回路RCを循環する冷媒として用いられていた。しかし、冷媒回路RCで用いられる冷媒は、特に限定されず他の冷媒であってもよい。例えば、冷媒回路RCでは、HFO1234yf、HFO1234ze(E)やこれらの冷媒の混合冷媒などが、R32に代えて用いられてもよい。また、冷媒回路RCでは、R407CやR410A等のHFC系冷媒を用いられてもよい。係る場合、第2基準値SV2は、例えば酸欠許容値の4分の1に相当する値(所定値V1)に設定されてもよい。
また、冷媒回路RCでは、COやアンモニア等の冷媒が用いられてもよい。係る場合、第2基準値SV2は、例えば酸欠許容値又は人体に危険な値の4分の1に相当する値(所定値V1)に設定されてもよい。また、係る場合、図14に示される冷凍装置100iのように構成されてもよい。
冷凍装置100iでは、二段圧縮冷凍サイクルを実現すべく、熱源側冷媒回路RC1において圧縮機11として低段側圧縮機11aと高段側圧縮機11bとが配置されている。低段側圧縮機11aの吐出側と高段側圧縮機11bの吸入側とは、配管P1aを介して接続されている。冷凍装置100iの他の部分については冷凍装置100と略同一である。
このような冷凍装置100iによる場合でも上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。なお、R32や他のHFC系冷媒が用いられる場合であっても、冷凍装置100iのように二段圧縮冷凍サイクルを実現すべく複数台の圧縮機11を有するように構成されてもよい。
(6−7)変形例7
上記実施形態では、可溶栓設置配管P7は、レシーバ13と可溶栓22との間に配置されていた。しかし、可溶栓設置配管P7の設置態様については、「冷媒放出機構」が開状態となった場合に冷媒回路RC内の冷媒を放出可能な態様で配置される限り、特に限定されず、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。
例えば、図15に示す冷凍装置100jのように、可溶栓設置配管P7は、インジェクション管P4の一端に接続されてもよい。係る場合、ホットガス配管P5の一端がインジェクション管P4の両端間においてインジェクション弁16よりも可溶栓設置配管P7側に接続されてもよい。
このような冷凍装置100jによる場合でも上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。なお、冷凍装置100jは、冷凍装置100iをベースに構成されているが、必ずしもこれに限定されない。すなわち、本変形例の思想は、冷凍装置100i以外の他の冷凍装置(例えば冷凍装置100や100a−100h等)においても適用可能である。
(6−8)変形例8
上記実施形態では、開状態となることで冷媒回路RCを外部空間SP3と連通させる「冷媒放出機構」として可溶栓22が用いられる場合について説明した。しかし、「冷媒放出機構」については、必ずしも可溶栓である必要はなく、例えば電磁弁や電動弁等の他の機構が用いられてもよい。
例えば、図16に示す冷凍装置100kのように構成されてもよい。冷凍装置100kでは、冷凍装置100jの構成において、可溶栓22に代えて冷媒放出弁29が「冷媒放出機構」として用いられている。冷媒放出弁29は、電磁弁であり、その動作(開閉状態)はコントローラ60によって制御される。
このような冷凍装置100kによる場合でも上記実施形態と同様の作用効果(特に上記(5−1)に記載の作用効果)を実現しうる。なお、冷媒放出弁29は、開度調整が可能な電動弁であってもよい。また、冷凍装置100kは、冷凍装置100jをベースに構成されているが、必ずしもこれに限定されない。すなわち、本変形例の思想は、冷凍装置100j以外の他の冷凍装置(例えば冷凍装置100や100a−100i等)においても適用可能である。
(6−9)変形例9
上記実施形態では、利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が検出された際に、冷媒漏洩攪拌制御を行っていた(図3のステップS105)。係る冷媒漏洩攪拌制御は、利用側空間SP1において局所的に冷媒濃度が高い領域が生じることを抑制する、という観点から実行されることが好ましい。しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえで、冷媒漏洩攪拌制御は、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、図3のステップS105については適宜省略されてもよい。
(6−10)変形例10
上記実施形態では、利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が検出された際に、冷媒漏洩第1制御を実行し、冷媒漏洩第1制御において圧縮機11を駆動させることでポンプダウン運転を行っていた(図3のステップS106)。係るポンプダウン運転は、利用側冷媒回路RC2における更なる冷媒漏洩を抑制するとともに冷媒漏洩第2制御において可溶栓22を効果的に加熱する、という観点で実行されることが好ましい。また、ポンプダウン運転は、検出した冷媒漏洩に関する誤検知の有無を判断するうえでも有効である。しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえで、ポンプダウン運転は、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。
(6−11)変形例11
上記実施形態では、冷媒漏洩第1制御の完了後、所定時間t2が経過してから、冷媒漏洩第2制御が実行されるように構成されていた(図3のステップS108)。すなわち、冷媒漏洩第1制御の実行タイミングと冷媒漏洩第2制御の実行タイミングとの間に所定時間t2に相当する時間差が設けられていた。係る時間差は、検出した冷媒漏洩に関する誤検知の有無を判断するうえで有効であり、また必要性の小さい場合に可溶栓22を介して冷媒を放出し復旧に係るコスト増大を抑制するという観点上、設けられることが好ましい。また、係る時間差は、検出した冷媒漏洩に関する誤検知の有無を判断するうえでも有効である。
しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえで、係る時間差については、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、冷媒漏洩第1制御と冷媒漏洩第2制御とは同時に実行されてもよい。すなわち、図3のステップS108については適宜省略されてもよい。
(6−12)変形例12
上記実施形態では、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際に、冷媒漏洩第1制御の実行完了後、所定の警戒条件が満たされることを契機として冷媒漏洩第2制御が実行されるように構成されていた(図3のステップS109)。このような冷媒漏洩第2制御のトリガー(警戒条件)は、必要性の小さい場合に可溶栓22を介して冷媒が放出されることに関して復旧に係るコスト増大を抑制するという観点上、設けられることが好ましい。
しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえでは、係るトリガーについては、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、図3のステップS109については適宜省略されてもよい。
(6−13)変形例13
上記実施形態では、利用側冷媒回路RC2における冷媒漏洩が検出された際に、冷媒漏洩第2制御の完了後、冷媒放出促進制御が実行されていた(図3のステップS112)。係る冷媒放出促進制御は、可溶栓22から流出する冷媒が外部空間SP3に流れることを促進させ、熱源側空間SP2において冷媒の濃度が危険性のある値の領域が局所的に発生することを抑制する、という観点上、実行されることが好ましい。
しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえでは、係る冷媒放出促進制御については必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、図3のステップS112については適宜省略されてもよい。
(6−14)変形例14
上記実施形態では、バックアップ弁18が設けられ、バックアップ制御が適宜実行されるとともに報知情報が出力されることで、可溶栓22の誤作動に対する対策が講じられていた(図4のステップS114・S115)。係るバックアップ弁18、バックアップ制御及び報知情報の出力については、可溶栓22を設けたことによる信頼性確保、及び必要性の無い場合に可溶栓22を介して冷媒が放出されることに関して復旧に係るコスト増大を抑制するという観点上、設けられることが好ましい。
しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえで、係るバックアップ弁18、バックアップ制御及び/又は報知情報の出力については、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、図4のステップS114及び/又はステップS115については適宜省略されてもよい。
(6−15)変形例15
上記実施形態では、コントローラ60において誤検知判定部65が設けられ、冷媒漏洩センサ40によって冷媒漏洩が検出された際に、誤検知の有無が判断されていた(図3のステップS102)。係る誤検知判定部65については、信頼性確保、及び必要性の無い場合に可溶栓22を介して冷媒が放出され復旧に係るコスト増大を抑制するという観点上、設けられることが好ましい。
しかし、上記(6−1)等の作用効果を実現するうえで、係る誤検知判定部65については、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。すなわち、図3のステップS102については適宜省略されてもよい。
また、誤検知の有無を判断するタイミング(すなわちステップS102の処理のタイミング)を異ならせても良い。例えば、冷媒漏洩第1制御完了後(すなわちステップS107の後)にステップS102の処理が行われるように構成してもよい。
(6−16)変形例16
上記実施形態では、冷媒回路RC(利用側冷媒回路RC2)における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩センサ40は、利用ユニット30内に配置された。利用側冷媒回路RC2から流出する冷媒を迅速に検出するという観点上、利用ユニット30内に配置されることが好ましい。しかし、冷媒漏洩センサ40は、利用側冷媒回路RC2から流出する冷媒を検出可能な限り、必ずしも利用ユニット30内に配置される必要はない。例えば、冷媒漏洩センサ40は、利用側空間SP1において利用ユニット30の外部において配置されてもよい。
(6−17)変形例17
上記実施形態では、冷媒回路RC(利用側冷媒回路RC2)における冷媒漏洩を検出する「冷媒漏洩検出部」として、利用側冷媒回路RC2から漏洩する冷媒を直接的に検出する冷媒漏洩センサ40が用いられる場合について説明した。しかし、冷媒漏洩が生じた事実を検出可能な限り、必ずしも冷媒漏洩センサ40は必要ではなく、他のセンサを用いて冷媒漏洩を検出してもよい。例えば、冷媒回路RCに配置される冷媒状態センサ(例えば、吸入圧力センサ25、吐出圧力センサ26、吐出温度センサ27a、レシーバ温度センサ27b、又は液面検知センサ28等の、冷媒回路RCにおける冷媒の状態を検出するセンサ)の検出値を用いて、冷媒漏洩を判定してもよい。係る場合、当該冷媒状態センサが、「冷媒漏洩検出部」に相当する。
(6−18)変形例18
上記実施形態では、冷媒漏洩判定部64は、冷媒漏洩検出条件が満たされる場合に、冷媒回路RC(利用側冷媒回路RC2)において冷媒漏洩が生じていることが想定される状況にあると判定し、冷媒漏洩検出フラグM7を立てていた。そして、冷媒漏洩検出条件は、冷媒漏洩センサ検出信号に係る電圧値(冷媒漏洩センサ40の検出値)が所定の第1基準値SV1以上である時間が所定時間t1以上継続することによって満たされるものとされた。しかし、係る冷媒漏洩検出条件は、冷媒漏洩が生じたことを検出可能な態様で設定される限り、必ずしもこれに限定されず、適宜変更が可能である。
例えば、冷媒漏洩センサ40の検出値に代えて、他の冷媒状態センサの検出値を用いて冷媒漏洩を判定する場合には、冷媒漏洩検出条件については、冷媒回路RC内の冷媒の種別、冷媒状態センサの種別、設計仕様や設置環境等に応じて、適宜設定されればよい。例えば、冷媒漏洩検出条件は、係る冷媒状態センサの検出値が所定の閾値以上又は未満である状態が所定時間継続することをもって満たされるものとされてもよい。
(6−19)変形例19
上記実施形態では、冷媒漏洩判定部64は、警戒条件が満たされる場合に、利用側空間SP1における漏洩冷媒の濃度が危険な値となりうる状況であると判定し、警戒濃度フラグM9を立てていた。そして、警戒条件は、冷媒漏洩第1制御(ポンプダウン運転)の完了後、所定時間t2が経過した場合において、冷媒漏洩センサ検出信号に係る電圧値(冷媒漏洩センサ40の検出値)が所定の第2基準値SV2以上である時間が所定時間t3以上継続する時に満たされるものとされた。しかし、係る冷媒漏洩検出条件は、冷媒漏洩が生じたことを検出可能な態様で設定される限り、必ずしもこれに限定されず、設計仕様や設置環境において適宜変更が可能である。例えば、第2基準値SV2は、燃焼下限濃度(LFL)の2分の1に相当する値(所定値V1´)として設定されてもよい。
(6−20)変形例20
上記実施形態では、誤検知判定部65は、誤検知該当条件が満たされない場合に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知は無いと判定して冷媒漏洩確定フラグM8を立てており、誤検知該当条件が満たされる場合に、検出された冷媒漏洩に関して誤検知が生じていると判定して冷媒漏洩検出フラグM7をクリアしていた。そして、誤検知該当条件は、吸入圧力センサ25の検出値(吸入圧力LP)に基づき、判定されていた。具体的には、誤検知判定部65は、冷媒漏洩検出フラグM7が立てられた場合において、検出値記憶領域M2に記憶される吸入圧力センサ25の検出値(すなわち、冷媒漏洩が検出された際における吸入圧力LP)が大気圧に相当する値又はその近似値(例えば2kW−0kW)となっていない時には、誤検知該当条件が満たされる状況にある(すなわち、検出された冷媒漏洩に関して誤検知が生じている)と判定していた。
しかし、誤検知該当条件は、検出された冷媒漏洩に関して誤検知の有無を判別可能な条件である限り、設計仕様や設置環境等に応じて適宜変更が可能である。例えば、誤検知該当条件は、他の冷媒状態センサの検出値に基づき判定されてもよい。例えば、誤検知該当条件は、ポンプダウン運転完了後における液面検知センサ28の検出値(液面高さHL)が所定の閾値以上であることをもって満たされ(すなわち誤検知が生じたと判別され)、当該閾値未満であることをもって満たされない(すなわち誤検知が無いと判別される)ものとしてもよい。
(6−21)変形例21
上記実施形態では、可溶栓状態判定部66は、可溶栓開推定条件が満たされる場合に可溶栓22が開状態にあると判別し、可溶栓開フラグM10を立てていた。そして、可溶栓開推定条件は、可溶栓温度PTが第1温度Te1以上である状況が所定時間t3(可溶栓22が第1温度Te1に到達してから開状態となるのに要する時間)継続した場合に満たされるものとされていた。係る可溶栓開推定条件は、必ずしもこれに限定されず、可溶栓22が開状態にあるか否かを判別可能な条件である限り、設計仕様や設置環境等に応じて適宜変更が可能である。
(6−22)変形例22
上記実施形態では、可溶栓状態判定部66は、可溶栓誤作動条件が満たされる場合に、可溶栓22が誤作動するおそれがある又は可溶栓22の誤作動が生じたと判別し、可溶栓誤作動フラグM11を立てており、可溶栓誤作動条件が満たされない場合に可溶栓誤作動フラグM11をクリアしていた。そして、可溶栓誤作動条件は、冷媒漏洩確定フラグM8が立てられていない場合において、検出値記憶領域M2における可溶栓温度PTが第2温度Te2(第1温度Te1よりも低い値であり、可溶栓22が第1温度Te1以上となる可能性のあることが特に想定される値)以上である状況が所定時間t5継続する時に満たされるものとされていた。
係る可溶栓誤作動条件は、必ずしもこれに限定されず、可溶栓22が誤作動するおそれがある又は可溶栓22の誤作動が生じたか否かを判別可能な条件である限り、設計仕様や設置環境等に応じて適宜変更が可能である。
(6−23)変形例23
上記実施形態では、機器制御部67は、冷媒漏洩第1制御実行後(ポンプダウン運転開始後)、所定の冷媒回収完了条件が満たされることを契機として、冷媒漏洩第1制御を完了していた。そして、冷媒回収完了条件は、ポンプダウン運転開始後、所定時間t6(ポンプダウン運転が完了したことが想定される時間)が経過したことをもって満たされるものとされていた。
係る冷媒回収完了条件は、必ずしもこれに限定されず、ポンプダウン運転が完了したか否かを判別可能な条件である限り、設計仕様や設置環境等に応じて適宜変更が可能である。例えば、冷媒回収完了条件が満たされるか否かは、ポンプダウン運転開始後における各種冷媒状態センサの検出値に基づき判断されてもよい。例えば、冷媒回収完了条件は、ポンプダウン運転開始後における液面検知センサ28の検出値(液面高さHL)が所定の閾値以上であることをもって満たされ(すなわち冷媒回収が完了したと判別され)、当該閾値未満であることをもって満たされない(すなわち冷媒回収が完了していないと判別される)ものとしてもよい。
(6−24)変形例24
上記実施形態では、冷媒漏洩放出制御において、熱源側ファンF1が駆動され、可溶栓22から流出する冷媒を外部空間SP3へ流れることを促進させる空気流を生成する送風機(すなわち特許請求の範囲記載の「第2送風機」)として機能していた。しかし、必ずしもこれに限定されず、熱源側ファンF1以外の送風機を、熱源側空間SP2又は外部空間SP3に配置し、係る送風機を、冷媒漏洩放出制御において駆動させることで、「第2送風機」として機能させてもよい。
(6−25)変形例25
上記実施形態では、ホットガスバイパス弁17が電動弁で構成される場合について説明した。しかし、ホットガスバイパス弁17は、閉状態と開状態とを切換可能な弁である限り、他の制御弁(例えば電磁弁)であってもよい。
また、上記実施形態では、バックアップ弁18が電磁弁で構成される場合について説明した。しかし、ホットガスバイパス弁17は、閉状態と開状態とを切換可能な弁である限り、他の制御弁(例えば開度調整が可能な電動弁)であってもよい。
(6−26)変形例26
上記実施形態における冷媒回路RCの構成態様は、必ずしも図1に示す態様には限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。
例えば、熱源側膨張弁15は、必ずしも熱源ユニット10内に配置される必要はない。例えば、熱源側膨張弁15は、液側連絡配管L1に配置されてもよい。
また、例えば、熱源側冷媒回路RC1において、圧縮機11は1台のみ配置されたが、圧縮機11の台数については設計仕様に応じて適宜変更が可能である。例えば、熱源側冷媒回路RC1においては、2台以上の圧縮機11が直列又は並列に配置されてもよい。係る場合、容量可変圧縮機及び容量一定圧縮機の台数配分については、適宜選択されればよい。
また、例えば、レシーバ13の配置位置については、適宜変更が可能である。
また、例えば、利用側膨張弁32は、必ずしも感温式膨張弁である必要はなく、他の機械式膨張弁であってもよい。また、利用側膨張弁32は、開度制御が可能な電動弁であってもよい。
(6−27)変形例27
上記実施形態では、コントローラ60は、冷媒漏洩報知情報をリモコン50に出力させることで、リモコン50を所定の情報(冷媒漏洩報知情報等の報知情報)を出力させるための「出力部」として機能させていた。この点、リモコン50以外の機器に所定の情報を出力させることで、係る機器を「出力部」として機能させてもよい。
例えば、音声を出力可能なスピーカを配置して、当該スピーカに所定の警告音やメッセージ音声を冷媒漏洩報知情報として出力させてもよい。また、LEDランプ等の光源を配置して、当該光源を点滅又は点灯させることで冷媒漏洩報知情報等の報知情報を出力させてもよい。また、冷凍装置100が適用される施設や現場から離れた遠隔地に設置される集中管理機器等の装置において情報を出力可能なユニットを配置して冷媒漏洩報知情報等の報知情報を出力させてもよい。
なお、リモコン50は、必ずしも必要でない場合には、適宜省略が可能である。
(6−28)変形例28
上記実施形態では、熱源ユニット制御部C1と利用ユニット制御部C2とが通信線cb1を介して接続されることで、冷凍装置100の動作を制御するコントローラ60が構成されていた。しかし、コントローラ60の構成態様については必ずしもこれに限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。すなわち、コントローラ60に含まれる要素(61−69)が実現される限り、コントローラ60の構成態様については特に限定されない。すなわち、コントローラ60に含まれる各要素(61−69)の一部又は全部は、必ずしも、熱源ユニット10及び利用ユニット30のいずれかに配置される必要はなく、他の装置において配置されてもよいし、独立に配置されてもよい。
例えば、熱源ユニット制御部C1及び各利用ユニット制御部C2の一方又は双方、ともに/に代えて、リモコン50や集中管理機器等の他の装置によってコントローラ60を構成してもよい。係る場合、他の装置については、熱源ユニット10又は利用ユニット30と通信ネットワークで接続された遠隔地において配置されてもよい。
また、例えば、熱源ユニット制御部C1のみによってコントローラ60が構成されてもよい。
(6−29)変形例29
上記実施形態において本開示に係る思想は、プレハブ貯蔵庫内、低温倉庫内、輸送コンテナ内、又は店舗のショーケースの庫内等の利用側空間SP1の冷却を行う冷凍装置100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本開示に係る思想は、冷媒回路を有する他の冷凍装置にも適用可能である。
例えば、本開示に係る思想は、建物内の冷房等を行うことで空気調和を実現する空調システム(エアコン)に適用されてもよい。また、例えば、図1における冷媒回路RCにおいて、四路切換弁の配置又は冷媒配管の配置替えを行うことで、利用側熱交換器33を冷媒の凝縮器(又は放熱器)として機能させ、利用ユニット30が設置される空間の加熱運転又は暖房運転を行うように構成された冷凍装置においても、本開示に係る思想は適用可能である。
(6−30)変形例30
上記実施形態において、可溶栓22が、低融点金属が充填された貫通孔を有するネジ状の部品であり、低融点金属の材料がインジウム63.5質量%、ビスマス35質量%、錫0.5質量%、及びアンチモン1.0%からなる合金が用いられる場合について説明した。しかし、可溶栓22の構成態様については、特に限定されず、適宜変更が可能である。すなわち、可溶栓22は、所定の加熱手段により加熱されて所定の第1温度Te1以上となった場合に、冷媒回路RCと外部の空間とを連通させる開状態となるものである限り、いかなる態様で構成されてもよい。
(7)
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
本開示は、冷媒回路を含む冷凍装置において利用可能である。
10 :熱源ユニット
11 :圧縮機(加熱部)
12 :熱源側熱交換器(熱交換器)
13 :レシーバ(冷媒容器)
14 :過冷却器
15 :熱源側膨張弁(第1制御弁)
16 :インジェクション弁
17 :ホットガスバイパス弁(第2制御弁)
18、18´:バックアップ弁(第3制御弁)
19 :第1逆止弁
20 :第2逆止弁
21 :第3逆止弁
22 :可溶栓(冷媒放出機構)
23 :ガス側閉鎖弁
24 :液側閉鎖弁
25 :吸入圧力センサ(冷媒状態センサ)
26 :吐出圧力センサ(冷媒状態センサ)
27a :吐出温度センサ(冷媒状態センサ)
27b :レシーバ温度センサ(冷媒状態センサ)
27c :可溶栓温度センサ(可溶栓温度検出部)
27d :ヒータ温度センサ(加熱温度検出部)
28 :液面検知センサ(冷媒状態センサ)
29 :冷媒放出弁(冷媒放出機構)
30 :利用ユニット
31 :加熱配管
32 :利用側膨張弁
33 :利用側熱交換器
40 :冷媒漏洩センサ(冷媒漏洩検出部)
50 :リモコン(出力部)
60 :コントローラ(制御部)
61 :記憶部
62 :入力制御部
63 :モード制御部
64 :冷媒漏洩判定部
65 :誤検知判定部(誤検知判断部)
66 :可溶栓状態判定部
67 :機器制御部(制御部)
68 :駆動信号出力部
69 :表示制御部
71 :第1電磁弁
72 :第2電磁弁
80 :電気ヒータ(加熱部)
85 :加熱器(加熱部)
90 :可溶栓加熱ユニット(加熱部)
88、91 :開閉弁
92 :第2開閉弁
100、100a−100k:冷凍装置
141 :第1流路
142 :第2流路
AF1 :熱源側空気流(空気流、第2空気流)
AF2 :利用側空気流
C1 :熱源ユニット制御部
C2 :利用ユニット制御部
CV :逆止弁
F1 :熱源側ファン(送風機、第2送風機)
F2 :利用側ファン
G1 :ガス側連絡配管
P1 :第1ガス側冷媒配管(吐出配管)
P1´ :分岐管
P2 :液側冷媒配管
P3 :第2ガス側冷媒配管
P4 :インジェクション管
P5、P5´:ホットガス配管(高圧冷媒配管、加熱部)
P6 :バイパス配管
P7、P7´:可溶栓設置配管(加熱部)
P8 :第1液側冷媒配管
P9 :第2液側冷媒配管
P10 :ガス側冷媒配管
Pa、Pb :冷媒配管
PT :可溶栓温度
RC、RC´:冷媒回路
RC1 :熱源側冷媒回路
RC2 :利用側冷媒回路(利用側回路)
SP1 :利用側空間
SP2 :熱源側空間
SP3 :外部空間
SV1 :第1基準値
SV2 :第2基準値
Te1 :第1温度
Te2 :第2温度
cb1 :通信線
t2 :所定時間(第1時間)
特開平5−118720号公報

Claims (25)

  1. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100d−100h)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)と、
    前記加熱部の温度を検出する加熱温度検出部(27d)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記加熱温度検出部の検出値に基づき前記加熱部の状態を制御し、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させる、
    冷凍装置(100d−100h)。
  2. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100c、100e−100j)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)と、
    前記圧縮機から吐出される高圧のホットガス冷媒が流れる高圧冷媒配管(P5)と、
    第1状態となることで前記圧縮機と前記高圧冷媒配管とを連通させる第2制御弁(17)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記圧縮機を駆動させるとともに前記第2制御弁を前記第1状態に制御し、前記高圧冷媒配管を前記加熱部として機能させ、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させる、
    冷凍装置(100、100a−100c、100e−100j)。
  3. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100j)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)と、
    前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)と、
    所定の報知情報を出力する出力部(50)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、前記出力部において前記報知情報を出力させる、
    冷凍装置(100、100a−100j)。
  4. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100j)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)と、
    前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、第3制御を実行し、
    前記第3制御においては、各前記機器の状態を制御することで前記可溶栓が前記第1温度以上となることを抑制する、
    冷凍装置(100、100a−100j)。
  5. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a、100b、100f−100j)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)と、
    前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)と、
    前記冷媒回路内に配置され、前記可溶栓へ流れる冷媒の流量を開度に応じて制御する第3制御弁(18)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、前記第3制御弁を最小開度に制御する、
    冷凍装置(100、100a、100b、100f−100j)。
  6. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100c、100e−100k)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    前記冷媒回路において前記圧縮機の吐出配管(P1)と前記冷媒放出機構との間に配置され、冷媒と空気流(AF1)とを熱交換させることで冷媒の放熱器として機能する熱交換器(12)と、
    前記空気流を生成する送風機(F1)と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記送風機を停止させ、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させる、
    冷凍装置(100、100a−100c、100e−100k)。
  7. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100k)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    前記冷媒放出機構が配置される空間(SP2)から前記外部空間(SP3)へ吹き出される第2空気流(AF1)を生成する第2送風機(F1)と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記第2制御の完了後、前記第2送風機を駆動させる、
    冷凍装置(100、100a−100k)。
  8. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100k)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第1制御の実行後、第1時間(t2)が経過してから、前記第2制御を実行し、
    前記第2制御において、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記第1時間は、前記第1制御弁の特性に応じ前記閉状態にある前記第1制御弁を通過する冷媒量に基づき算出される時間であって、前記利用側回路が配置される利用側空間(SP1)において冷媒の濃度が所定値(V1)に達するのに要する時間である、
    冷凍装置(100、100a−100k)。
  9. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100k)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    を備え、
    前記冷媒漏洩検出部は、前記利用側回路から漏洩する冷媒の濃度を検出し、検出した冷媒の濃度を特定する検出信号を前記制御部に対して出力し、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記検出信号に基づく冷媒の濃度が第1基準値(SV1)以上である場合に前記第1制御を実行し、前記検出信号に基づく冷媒の濃度が前記第1基準値よりも大きい第2基準値(SV2)以上である場合に前記第2制御を実行する、
    冷凍装置(100、100a−100k)。
  10. 利用側回路(RC2)を含む冷媒回路(RC)を有し、前記冷媒回路において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a−100k)であって、
    前記冷媒回路内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒回路内において前記利用側回路の冷媒流れの上流側に配置され、最小開度に制御されることで前記利用側回路への冷媒の流れを最も妨げる閉状態となる第1制御弁(15)と、
    前記冷媒回路内に配置され、開状態となることで前記冷媒回路を外部空間(SP3)と連通させる冷媒放出機構(22、29)と、
    各機器の状態を制御する制御部(60)と、
    前記利用側回路における冷媒の状態又は前記利用側回路から流出する冷媒を検知することで、前記利用側回路における冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(40)と、
    前記冷媒回路内の冷媒の状態を検出する冷媒状態センサ(25、26、27a、27b、28)と、
    前記冷媒状態センサの検出値に基づき、前記冷媒漏洩検出部における冷媒漏洩の誤検知の有無を判断する誤検知判断部(65)と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出された場合には、第1制御及び第2制御を実行し、
    前記第1制御において、前記第1制御弁を前記閉状態に制御し、
    前記第2制御において、前記冷媒放出機構を前記開状態に移行させ、
    前記誤検知判断部によって前記誤検知が無いと判断された場合に、前記第2制御を実行する、
    冷凍装置(100、100a−100k)。
  11. 前記加熱部の温度を検出する加熱温度検出部(27d)をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御において、前記加熱温度検出部の検出値に基づき、前記加熱部の状態を制御する、
    請求項2からのいずれか1項に記載の冷凍装置(100d−100h)。
  12. 前記圧縮機から吐出される高圧のホットガス冷媒が流れる高圧冷媒配管(P5)と、
    第1状態となることで前記圧縮機と前記高圧冷媒配管とを連通させる第2制御弁(17)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御において、前記圧縮機を駆動させるとともに前記第2制御弁を前記第1状態に制御し、前記高圧冷媒配管を前記加熱部として機能させる、
    請求項1、3から5のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100c、100e−100j)。
  13. 前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)と、
    所定の報知情報を出力する出力部(50)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、前記出力部において前記報知情報を出力させる、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100、100a−100j)。
  14. 前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、第3制御を実行し、
    前記第3制御においては、各前記機器の状態を制御することで前記可溶栓が前記第1温度以上となることを抑制する、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100、100a−100j)。
  15. 前記可溶栓の温度(PT)を検出する可溶栓温度検出部(27c)と、
    前記冷媒回路内に配置され、前記可溶栓へ流れる冷媒の流量を開度に応じて制御する第3制御弁(18)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記冷媒漏洩検出部によって前記利用側回路における冷媒漏洩が検出されない場合において、前記可溶栓温度検出部によって前記可溶栓の温度が前記第1温度よりも低い第2温度(Te2)以上であることが検出された時には、前記第3制御弁を最小開度に制御する、
    請求項1又は2に記載の冷凍装置(100、100a、100b、100f−100j)。
  16. 前記冷媒回路において前記圧縮機の吐出配管(P1)と前記冷媒放出機構との間に配置され、冷媒と空気流(AF1)とを熱交換させることで冷媒の放熱器として機能する熱交換器(12)と、
    前記空気流を生成する送風機(F1)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御においては、前記送風機を停止させる、
    請求項1から5、及び7から10のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100c、100e−100k)。
  17. 前記冷媒放出機構が配置される空間(SP2)から前記外部空間(SP3)へ吹き出される第2空気流(AF1)を生成する第2送風機(F1)をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御の完了後、前記第2送風機を駆動させる、
    請求項1から6、及び8から10のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  18. 前記制御部は、前記第1制御の実行後、第1時間(t2)が経過してから、前記第2制御を実行し、
    前記第1時間は、前記第1制御弁の特性に応じ前記閉状態にある前記第1制御弁を通過する冷媒量に基づき算出される時間であって、前記利用側回路が配置される利用側空間(SP1)において冷媒の濃度が所定値(V1)に達するのに要する時間である、
    請求項1から7、9及び10のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  19. 前記冷媒漏洩検出部は、前記利用側回路から漏洩する冷媒の濃度を検出し、検出した冷媒の濃度を特定する検出信号を前記制御部に対して出力し、
    前記制御部は、前記検出信号に基づく冷媒の濃度が第1基準値(SV1)以上である場合に前記第1制御を実行し、前記検出信号に基づく冷媒の濃度が前記第1基準値よりも大きい第2基準値(SV2)以上である場合に前記第2制御を実行する、
    請求項1から8及び10のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  20. 前記冷媒回路内の冷媒の状態を検出する冷媒状態センサ(25、26、27a、27b、28)と、
    前記冷媒状態センサの検出値に基づき、前記冷媒漏洩検出部における冷媒漏洩の誤検知の有無を判断する誤検知判断部(65)と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記誤検知判断部によって前記誤検知が無いと判断された場合に、前記第2制御を実行する、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  21. 前記冷媒放出機構は、加熱されて所定の第1温度(Te1)以上となることで溶融して前記開状態となる可溶栓(22)であり、
    前記可溶栓を直接的又は間接的に加熱する加熱部(P5、P5´、P7、11、80、85、90)をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御において、前記加熱部によって前記可溶栓を前記第1温度となるように加熱させる、
    請求項6から10のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100j)。
  22. 通電されることで熱を発生させる加熱状態となる電気ヒータ(80)をさらに備え、
    前記制御部は、前記第2制御において、前記電気ヒータを前記加熱状態に制御し前記加熱部として機能させる、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍装置(100d−100h)。
  23. 前記制御部は、前記第1制御の完了後に前記第2制御を実行する、
    請求項1から22のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  24. 前記冷媒回路内に配置され、冷媒を収容する冷媒容器(13)をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1制御において、前記圧縮機を駆動させ前記冷媒容器に冷媒を回収させる、
    請求項1から23のいずれか1項に記載の冷凍装置(100、100a−100k)。
  25. 前記冷媒回路は、前記利用側回路を複数含み、
    各前記利用側回路の冷媒流れの上流側において、前記冷媒放出機構及び複数の前記第1制御弁が配置される、
    請求項1から24のいずれか1項に記載の冷凍装置(100h)。
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