JP4806793B2 - 冷凍装置の冷媒漏れ検出方法 - Google Patents
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図1は冷凍機一台に対して、接続されている冷却対象のショーケースが一台であったが、図4は冷却対象のショーケースが複数台(本図では8台)接続されている場合の簡略図である。図4の右側のショーケースの組41では冷媒配管44が長く、冷凍機45から離れている。その中でも末端にあるショーケース43では冷媒の温度上昇による一部ガス化が発生するため、冷媒供給量が他のショーケースに比べ少なくなる。また、図4の左側のショーケースの組42では冷媒配管44は冷凍機45から離れていないが、中間に位置するショーケース46の蒸発器49への冷媒配管44の接続で、冷媒配管44からの冷媒の取り出しが管の上方から(高さ方向)の取り出しとなっている場合である。この場合も、冷媒配管内44の上方に存在しているガスを吸入し易いため、冷媒の供給量が他のショーケースに比較して少なくなる。その他、ショーケースへの冷媒の供給量が少なくなってしまう条件としては、冷媒配管44の傾斜が冷媒配管44の末端に行くほど高くなる場合などが考えられる。図7は、冷凍装置から冷媒漏れが発生した場合の冷凍機45の近くに位置するショーケース内の蒸発器出口と入口の冷媒の温度差71すなわち第1の温度センサ(図4の47)と第2の温度センサ(図4の48)の出力差である。図8は、冷凍装置から冷媒漏れが発生した場合の冷凍機45から離れた所に位置する冷媒配管44末端のショーケース内の蒸発器出口と入口の冷媒の温度差81の実測データである。図7と図8は、何れも冷媒配管44からの冷媒の取り出しは管の側面からであり、同一条件である。冷凍機45も同一であり、また、データも同一のタイミングで取得したものである。なお、冷媒漏れは冷媒を時間の経過と共に徐々に冷媒回路から抜いて擬似的な冷媒漏れを再現したものである。その結果、冷凍機45からの冷媒配管44の距離が短い図7のショーケースの場合71に比べ、冷媒配管44の距離が長く、しかも、冷媒配管44の末端にある図8のショーケースでは、冷媒量の減少に対する蒸発器出口と入口の温度差81が非常に大きくなっていることが分る。つまり、冷媒量の減少は、冷媒が十分に到達しづらい条件の冷凍ショーケースの蒸発器に関する冷媒温度の情報のみから高感度に検出可能であることになる。
図12はショーケースの蒸発器出口と入口の冷媒の温度差91と電磁弁の信号93、ショーケースの庫内の温度92を示したものである。本図の先頭の部分90は、蒸発器に付着した霜を取るために、ショーケースの庫内の温度92が上昇しているにも係わらず、電磁弁93を強制的に閉じ、冷媒を蒸発器内に流さないようにしている。この強制的に冷媒を止める操作を解除97した後、10〜20分経過した時点94で蒸発器の入口と出口の温度差が約2〜3度ほど広がっている98ことが分る。本冷媒漏れ検出では、この温度差を基に、温度差が大きければ冷媒漏れが生じているというように、冷媒漏れを判定する為、この温度差98は誤判定を起こす要因となる。また、この温度差分98冷媒漏れの判定閾値を高くした場合、冷媒漏れの判定が可能な冷媒漏れ量の最低値が大きくなってしまう。しかし、強制的に冷媒を止める操作の解除97から約30分経過96した時点で、蒸発器内の暖まった冷媒が排出され、蒸発器出口と入口の冷媒の温度差91は元の状態に戻っている95。よって、第2実施例の様に強制的に冷媒を止めた後90、所定時間経過96するまでは、図9のフローチャートに於けるS14の条件判定部分により、蒸発器出口と入口の冷媒温度データを読み込まない方式であれば、電磁弁93が開弁していても冷媒漏れの判定は実施しない。これにより、冷媒漏れの誤判定を防ぐことが可能となり、また、強制的に冷媒を止める操作を解除97した後の蒸発器の出口と入口の温度差の広がり98を考慮して冷媒漏れの判定閾値を高くすることも不要となる。
本実施例は、第2実施例と同様な条件の場合、すなわち、図12の先頭部分90の様に強制的に冷媒を止めた後、所定時間経過96するまでの間は、図10のフローチャートに於けるS14の条件判定部分により、蒸発器出口と入口の冷媒温度データを元にS6で算出した判定用温度データを用いたS11での冷媒漏れ判定値との比較を実施しないものである。本実施例は、蒸発器入口と出口の冷媒温度データを一定周期で常に読み込ませたい場合に適用される方式である。この実施例の場合も、冷媒漏れの誤判定を防ぐことが可能となり、また、強制的に冷媒を止める操作を解除97した後の蒸発器の出口と入口の冷媒温度差の広がり98を考慮して冷媒漏れの判定閾値を高くすることも不要となる。
図12はショーケースの蒸発器出口と入口の冷媒の温度差91と電磁弁の信号93、ショーケースの庫内の温度92を示したものである。本図の先頭の部分90は、蒸発器に付着した霜を取るために、ショーケースの庫内の温度92が上昇しているにも係わらず、電磁弁93を強制的に閉じ、冷媒を蒸発器内に流さないようにしている。この強制的に冷媒を止める操作を解除97した後、10〜20分経過した時点94で蒸発器の出口と入口の温度差が約2〜3度ほど広がっている98ことが分る。本冷媒漏れ検出では、この温度差を基に、温度差が大きければ冷媒漏れが生じているというように、冷媒漏れを判定する為、この温度差98は誤判定を起こす要因となる。また、この温度差分98冷媒漏れの判定敷居値を高くした場合、冷媒漏れの判定が可能な冷媒漏れ量の最低値が大きくなってしまう。しかし、強制的に冷媒を止める操作の解除97後、蒸発器出口と入口の冷媒の温度差91が一旦広がった94後、元の状態に戻る95までの間96に、電磁弁の開閉93が2回ほど行われていることが分る。この、電磁弁の開閉93により、蒸発器内の暖まった冷媒が排出され、蒸発器出口と入口の冷媒の温度差94は元の状態に戻っている95。よって、第2実施例の様に強制的に冷媒を止めた90後、電磁弁93が所定回数開閉するまで96は、蒸発器出口と入口の冷媒温度データを読み込まない方法をとること、または、第3実施例の様に冷媒漏れの判定を実施しない方法を取ることにより、冷媒漏れの誤判定を防ぐことが可能となり、また、強制的に冷媒を止める操作を解除97した後の蒸発器の出口と入口の冷媒温度差の広がり98を考慮して冷媒漏れの判定閾値を高くすることも不要となる。
図1に示すような、圧縮機1、油分離器2、凝縮器3、レシーバタンク4、第1の管継手5、電磁弁6、膨張弁7、蒸発器8、第2の管継手9、液分離器10等の間を冷媒用配管11で接続すると共に、前記レシーバタンク4と、前記液分離器10との間において、電磁弁6、膨張弁7、蒸発器8、を経由する冷媒経路を単独、または、並列に複数(図1の実施例では1系統、図4では8系統の並列)設けた冷凍装置Aの冷媒回路において、蒸発器8の上流、かつ、膨張弁7の下流の部分に第1の温度センサ12を取付ける。また、蒸発器8の下流、かつ、他の冷却経路との合流(第2の管継手9)前の部分に第2の温度センサ13を取付ける。温度センサは、どの様な種類のものでも良いが、温度信号をマイコンなどの演算器で処理するため、熱電対やサーミスタなどの様になんらかの電気的出力信号が得られるものである必要がある。温度センサの取付けは、内部の冷媒に直接接するような取付け方であっても、冷媒配管11に取付けることで冷媒の温度を間接的に検出するような方式であっても良い。ただし、冷媒配管11に取付ける場合は、配管周囲の空気温度の影響を受けないようにするため、配管に取付けた温度センサ12,13の周囲は保温材などで覆い、極力冷媒温度と同一な温度となるような処置をする必要がある。第1の温度センサ12と第2の温度センサ13の出力は、電気的信号線14により演算器15に入力する。
図9は第2の実施例である。第1の実施例にて示した図6のプログラムのフローチャート対してS2とS5の間にS14の条件判定処理を追加したものである。このS14は、ショーケースの庫内温度等、冷却対象の温度が上昇し、本来であれば蒸発器に冷媒を流すべき条件であるにもかかわらず、電磁弁を閉じることによって、冷媒の流れを強制的に停止していた条件となっていた場合、その状態から開放されてから所定の時間が経過しているかを判定するものである。その結果、所定時間経過していない場合は、蒸発器の入口と出口の温度データの読込みを実施せずに次のループに移行する。
図10は第3の実施例である。第1の実施例にて示した図6のプログラムのフローチャート対してS10とS11の間にS14の条件判定処理を追加したものである。このS14は、ショーケースの庫内温度等、冷却対象の温度が上昇し、本来であれば蒸発器に冷媒を流すべき条件であるにもかかわらず、電磁弁を閉じることによって、冷媒の流れを強制的に停止していた条件となっていた場合、その状態から開放されてから所定の時間が経過しているかを判定するものである。その結果、所定時間経過していない場合は、判定用温度データの演算結果を用いた冷媒漏れ判定処理を実施せずに次のループに移行する。
図11は第4の実施例である。第1の実施例にて示した図6のプログラムのフローチャート対してS1とS2の間にS15の条件判定処理を追加したものである。このS15は、ショーケースの庫内温度等、冷却対象の温度が上昇し、本来であれば蒸発器に冷媒を流すべき条件であるにもかかわらず、電磁弁を閉じることによって、冷媒の流れを強制的に停止していた条件となっていた場合、その状態を解除してから所定の回数電磁弁を開閉したか判定するものである。その結果、所定回数電磁弁を開閉していない場合は、判定用温度データの演算結果を用いた冷媒漏れ判定処理を実施せずに次のループに移行する。
Claims (1)
- 蒸発器出口および、または入口の冷媒の温度または冷媒の温度に相当する温度により冷凍装置の冷媒量を判定することを特徴とする冷凍装置の冷媒漏れ検出方法において、
一台の冷凍機に接続されている複数台の蒸発器の内、
他の蒸発器に比べて冷媒が到達しづらい蒸発器のみ、入口側に第1の温度センサを、出口側に第2の温度センサを各々取り付け、
前記第2の温度センサから取得される前記蒸発器出口および、または前記第1の温度センサから取得される前記蒸発器入口の冷媒の温度または冷媒の温度に相当する温度の検出結果を用い、
該冷凍装置の冷媒量を判定すると共に、
冷却対象の温度を目標値まで到達させるためには蒸発器に冷媒を流入・流出させるべき条件であっても冷媒の流れを停止した場合、
蒸発器への冷媒の流入・流出再開後に所定時間経過するまでは冷媒量の判定を行わない、または、冷媒量の判定結果を基に異常判定を行わないこと
を特徴とする冷凍装置の冷媒漏れ検出方法。
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Family Applications (1)
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