JP5999499B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機と、凝縮器と、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２０１２−１１７７３３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、陳列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、従来では陳列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。

そこで、前記特許文献１では制御装置によって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した後、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圧力及び温度から当該領域内の冷媒密度を算出し、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検出するようにしていた。

しかしながら、レシーバタンクに回収されずに凝縮器に残る冷媒量が、環境条件によって変化するため、係る算出計算によっても冷媒量を正確に算出することが難しかった。そのために、係る算出計算によらずに冷媒漏洩検出のみのための格別な装置を冷凍装置に追加すると、今度はコストの高騰が発生し、使用者の負担となる。

本発明は、係る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、冷媒回路内の冷媒量を精度良く測定し、正確な冷媒漏洩検出を行うことができる冷凍装置を、可能な限り安価に提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、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、判定用圧縮機と、判定用凝縮器と、判定用絞り手段と、判定用蒸発器とから判定用冷媒回路が構成された冷媒量判定装置と、制御手段とを備え、冷媒量判定装置は、凝縮器を出た冷媒と判定用蒸発器とを熱交換させるカスケード熱交換器と、このカスケード熱交換器の下流側であって絞り手段の上流側に接続されたレシーバタンクと、このレシーバタンクの冷媒出口に接続されたポンプダウン用弁装置と、レシーバタンク内の冷媒量を検出する冷媒量検出手段とを有し、制御手段は、冷媒量判定モードを有し、この冷媒量判定モードにおいてはポンプダウン用弁装置を閉じた状態で圧縮機及び判定用圧縮機を運転し、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、冷媒量検出手段の出力に基づいてレシーバタンク内の冷媒量を測定し、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、上記発明においてレシーバタンクは、縦長形状を呈することを特徴とする。

請求項３の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、冷媒量判定モードを実行する際に蒸発器の霜取を行うことを特徴とする。

請求項４の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、冷媒量判定モードにおいて冷媒漏洩と判定した場合には、所定の警報を発することを特徴とする。

請求項５の発明の冷凍装置は、上記各発明において給湯器を備え、判定用凝縮器からの放熱を利用して給湯器における湯の生成を行うことを特徴とする。

請求項６の発明の冷凍装置は、上記各発明において冷媒量判定装置は、レシーバタンクの入口側及び出口側に、入口側弁装置及び出口側弁装置を有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、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、判定用圧縮機と、判定用凝縮器と、判定用絞り手段と、判定用蒸発器とから判定用冷媒回路が構成された冷媒量判定装置と、制御手段とを備え、冷媒量判定装置は、凝縮器を出た冷媒と判定用蒸発器とを熱交換させるカスケード熱交換器と、このカスケード熱交換器の下流側であって絞り手段の上流側に接続されたレシーバタンクと、このレシーバタンクの冷媒出口に接続されたポンプダウン用弁装置と、レシーバタンク内の冷媒量を検出する冷媒量検出手段とを有し、制御手段は、冷媒量判定モードを有し、この冷媒量判定モードにおいてはポンプダウン用弁装置を閉じた状態で圧縮機及び判定用圧縮機を運転し、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ようにしたので、ポンプダウン運転時にレシーバタンク内に回収される冷媒は、凝縮器を出てカスケード熱交換器を通過する過程で冷媒量判定装置の蒸発器により冷却されることになる。

従って、レシーバタンク内に回収された冷媒の圧力及び温度を規定の状態とすることができるようになる。また、カスケード熱交換器において冷却されることにより、それより上流側の冷媒回路内の冷媒を残らずレシーバタンク内に引き込むことが可能となる。これらにより、レシーバタンク内の冷媒量を冷媒量検出手段にて検出することで、環境条件に左右されずに制御手段は、冷媒量検出手段の出力に基づいて極めて精度良くレシーバタンクの冷媒量を測定できるようになり、冷媒回路からの冷媒漏洩を正確に判定することができるようになる。

この場合、請求項２の発明の如くレシーバタンクを縦長形状とすることで、冷媒量検出手段がレシーバタンク内の液面の位置で冷媒量を検出する場合に、その分解能を向上させてより正確に冷媒量の測定を行うことが可能となる。

また、請求項３の発明の如く制御手段が、冷媒量判定モードを実行する際に蒸発器の霜取を行うようにすれば、ポンプダウン運転で蒸発器内の冷媒がレシーバタンクに回収され、蒸発器の温度が上昇する冷媒量判定モードに合わせて蒸発器の霜取を行うことで、効率の良い霜取と冷媒漏洩判定を行うことができるようになる。

また、請求項４の発明の如く制御手段が、冷媒漏洩と判定した場合には、所定の警報を発するようにすることにより、冷媒漏洩の発生を迅速に使用者に報知し、冷媒漏洩量を最低限に抑えて冷凍能力の悪影響を最小限に抑制することができるようになる。

更に、請求項５の発明の如く給湯器を設け、判定用凝縮器からの放熱を利用して給湯器における湯の生成を行うようにすることにより、判定用冷媒回路からの廃熱を利用して給湯を行うことが可能となり、給湯機能の追加と冷凍機の過冷却の増大による高効率化により、投資（冷媒量判定装置への投資）の回収を行うことができるようになる。

そして、請求項６の発明の如く冷媒量判定装置がレシーバタンクの入口側及び出口側に入口側弁装置及び出口側弁装置を有するようにすれば、ポンプダウン運転を実行して冷媒量判定装置のレシーバタンクに冷媒を回収した後、入口側弁装置と出口側弁装置を閉じることで、既存の冷媒回路のレシーバタンクに代えて冷媒量判定装置のレシーバタンクを取り付けた際に、既存のレシーバタンクを取り外す作業を容易に行えるようになる。

本発明を適用した冷凍装置の冷媒回路図である。

以下、本発明の実施形態について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５陳列室内を冷却するものであり、圧縮機６、凝縮器７及び凝縮器用送風機８等が設置された冷凍機３と、一台若しくは複数台のショーケース５にそれぞれ設置された蒸発器９や膨張弁（絞り手段）１１、ポンプダウン用弁装置としての電磁弁５０等を据え付け現場にて冷媒配管１２、１３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５は店舗の売り場内（室内）に設置される。冷凍機３の圧縮機６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、この冷媒導入管２２が冷媒配管１３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、凝縮器７、本発明の冷媒量判定装置２６を介して冷媒配管１２に接続される。

ショーケース５は店舗内等に設置され、冷媒配管１２及び１３に接続されている。ショーケース５は、冷媒配管１２と連結するケース側冷媒配管１８及び冷媒配管１３と連結するケース側冷媒配管１９とを有している。ケース側冷媒配管１８には、電磁弁５０と絞り手段としての膨張弁１１が順次介設されると共に、蒸発器９の冷媒入口側に接続される。蒸発器９の冷媒出口側には、ケース側冷媒配管１９を介して冷媒配管１３に接続される。蒸発器９には、当該蒸発器に送風する図示しない冷気循環用送風機が隣接されている。

そして、上述したように冷媒配管１３は冷媒導入管２２を介して圧縮機６に接続され、冷媒配管１２は電磁弁５０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。尚、２７は冷媒導入管２２に接続されて冷媒回路１の低圧側圧力を検出する圧力センサ、２８は冷媒吐出管２４に接続されて冷媒回路１の高圧側圧力を検出する圧力センサである。また、３１は冷媒導入管２２の温度を検出する温度センサ、３２は冷媒吐出管２４の温度を検出する温度センサである。

次に、本発明の冷媒量判定装置２６について説明する。冷媒量判定装置２６は既存の冷凍機３にオプション的に追加して取り付けるか、或いは、冷凍機３の製造時に内蔵取付されるものであり、判定用圧縮機としての圧縮機３６と、判定用凝縮器としての凝縮器３７と、判定用絞り手段としての膨張弁３８と、判定用蒸発器としての蒸発器３９とを備え、これらが環状に配管接続されて判定用の冷媒回路４１を構成している。

冷媒量判定装置２６は更に、縦長で所定容量を有するレシーバタンク４２と、このレシーバタンク４２の上部（入口側）に連通接続された入口側配管４３と、レシーバタンク４２の下部（出口側）に連通接続された出口側配管４４と、各配管中に介設された入口側弁装置及び出口側弁装置としての入口側手動弁４６及び出口側手動弁４７と、レシーバタンク４２内の冷媒量をその液面の高さで検出する冷媒量検出手段としての液面センサ４８と、入口側配管４３を流れる冷媒と蒸発器３９とを熱交換させるカスケード熱交換器４９を備えている。この冷媒量判定装置２６が冷媒回路１に接続されることで、電磁弁５０はレシーバタンク４２の出口側に位置することになる。

また、実施例の冷媒量判定装置２６には更に、水配管５１と、この水配管５１中に介設されたポンプ５２と、このポンプ５２下流側の水配管５１中を流れる水と凝縮器３７とを熱交換させる水熱交換器５３が設けられている。そして、入口側配管４３は冷凍機３の凝縮器７の出口配管５４に接続され、出口側配管４４は冷媒配管１２に接続される。これにより、レシーバタンク４２はカスケード熱交換器４９の冷媒下流側であって、膨張弁１１の上流側に位置することになる。更に、ポンプ５２上流側の水配管５１は水道配管に接続されると共に、水熱交換器５３の下流側の水配管５１は給湯器５６（実際には給湯器５６の貯湯タンク）に接続される。

また、カスケード熱交換器４９の下流側の入口側配管４３には、凝縮器７を出てカスケード熱交換器４９を経た冷媒の温度を検出する温度センサ５７が取り付けられており、この温度センサ５７を含む各温度センサ３１、３２、圧力センサ２７、２８、液面センサ４８は、汎用マイクロコンピュータから構成された制御手段を構成する制御装置Ｃの入力に接続されている。更に、この制御装置Ｃの出力には前記圧縮機６や凝縮器用送風機８、膨張弁１１、３８、電磁弁５０、ポンプ５２が接続される。

尚、実際には冷凍機３やショーケース５、冷媒量判定装置２６のそれぞれに制御手段が設けられ、それらが連携して動作するものであるが、ここでは各制御手段（冷凍機３の制御手段、ショーケース５の制御手段、及び、冷媒量判定装置２６の制御手段）を含めて制御装置Ｃとする。また、この制御装置Ｃの出力には更にブザーやランプ等からなる警報器５８が接続されている。

以上の構成で次に本発明の冷凍装置Ｒの動作を説明する。
（１）通常運転モード
ショーケース５の陳列室内を冷却するため、制御装置Ｃは通常運転モードを実行する。この通常運転モードで制御装置Ｃは圧縮機６、凝縮器用送風機８を運転し、電磁弁５０を開放する。尚、手動弁４６及び４７は通常は開けておく。尚、冷媒量判定装置２６の圧縮機３６は停止している。圧縮機６が運転されると冷媒導入管２２を介して吸込口２１から吸い込まれた低圧の冷媒ガスが圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出口２３から冷媒吐出管２４に吐出される。

冷媒吐出管２４に吐出された冷媒ガスは凝縮器７に流入し、そこで凝縮器用送風機８により空冷され、凝縮液化する。この液化冷媒は出口配管５４を経て冷媒量判定装置２６の入口側配管４３に流入し、カスケード熱交換器４９、手動弁４６を順次経てレシーバタンク４２内に流入する。そこで液冷媒は一旦貯留された後、レシーバタンク４２から出て手動弁４７を通過し、出口側配管４４から冷媒配管１２に流入する。

冷媒配管１２に流入した液冷媒はショーケース５内に入り、電磁弁５０を経て膨張弁１１に絞られた後、蒸発器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で冷気循環用送風機により通風される空気を冷却し、この冷気を陳列室内に循環して所定温度（冷凍、冷蔵）に冷却する。蒸発器９から出た低音のガス冷媒は冷媒配管１３を経て冷凍機３に戻り、冷媒導入管２２から圧縮機６の吸込口２１に戻る循環を繰り返す。

制御装置Ｃはショーケース５内の温度を検出する図示しない温度センサの出力に基づいて圧縮機６の回転数を制御し、陳列室内を所定温度に制御する。また、膨張弁１１の弁開度を蒸発器９の入口／出口温度（図示しない温度センサで検出）で制御し、蒸発器９における冷媒の過熱度を適正値に制御する。

（２）給湯運転モード
また、給湯器５６において湯を生成し、給湯を行いたい場合、使用者の選択操作により制御装置Ｃは給湯運転モードを実行する。この給湯運転モードでは、制御装置Ｃは冷媒量判定装置２６の圧縮機３６を運転すると共に、ポンプ５２を運転する。圧縮機３６が運転されると、冷媒回路４１の低圧側から吸い込まれた冷媒が圧縮され、高温高圧となって凝縮器３７に吐出される。凝縮器３７に流入した高温冷媒はそこで放熱し、凝縮液化する。ポンプ５２により水配管５１に送給される水は、水熱交換器５３を通過する過程で凝縮器３７からの放熱により加熱され（凝縮器３７の放熱を利用）、温水となって給湯器５６に供給される。

それにより、給湯器５６の貯湯タンク内に湯が貯留されるので、店舗のバックヤードにおける作業に湯を供することができるようになる。尚、凝縮器３７を出た液冷媒は膨張弁３８で絞られた後、蒸発器３９に入り、そこで蒸発した後、圧縮機３６に吸い込まれる循環を繰り返す。蒸発器３９では冷媒は吸熱作用を発揮するので、冷凍機３の凝縮器７を出て入口側配管４３を流れる冷媒をカスケード熱交換器４９において過冷却することができる。即ち、この状態で冷媒回路１と冷媒回路４１は、冷媒回路１を低段側、冷媒回路４１を高段側とする二元冷凍サイクルを構成することになる。尚、凝縮器３７では冷媒が凝縮しない場合もある。その場合、凝縮器３７はガスクーラ（放熱器）となる。

（３）過冷却運転モード（給湯運転モード）
ここで、前述した通常運転モードにおいて冷凍装置Ｒが過負荷状態となり、圧力センサ２８が検出する冷媒回路１の高圧側圧力が上昇した場合、制御装置Ｃは過冷却運転モードに移行する。この過冷却運転モードでは制御装置Ｃは上述した給湯運転モードと同様に冷媒量判定装置２６の圧縮機３６を運転する。動作は上記給湯運転モードと同様である。即ち、冷媒量判定装置２６の蒸発器３９における冷媒の吸熱作用により、冷凍機３の凝縮器７を出て入口側配管４３を流れる冷媒がカスケード熱交換器４９において過冷却されるようになるので、冷凍機３の冷媒回路１の高圧側における圧力上昇を抑え、冷凍能力が向上される。尚、この場合もポンプ５２を運転することにより、給湯器５６の貯湯タンクに湯を生成することができる。

（４）霜取運転モード
次に、上記通常運転モードにおいて制御装置Ｃは所定時間毎（１日に２回〜３回）にショーケース５の蒸発器９の霜取運転モードを実行する。この霜取運転モードでは制御装置Ｃは圧縮機６を停止する（給湯を必要としない場合は圧縮機３６も停止）。これにより、蒸発器９には冷媒が供給されなくなる。また、前述した冷気循環用送風機を運転するので、蒸発器９に付着した霜は通風によって融解される（オフサイクルデフ）。尚、この霜取運転は所定時間経過後、或いは蒸発器９の温度が所定温度に上昇（図示しない蒸発器温度センサで検出）した場合に終了し、通常運転モードに復帰する。

（５）冷媒量判定モード（霜取運転モード）
次に、制御装置Ｃは一定期間毎に冷媒回路１からの冷媒漏洩を判定するための冷媒量判定モードを実行する。この冷媒量判定モードで制御装置Ｃは、先ず、電磁弁５０を閉じ（手動弁４６及び４７は開放）、圧縮機６を運転することで、電磁弁５０以降の冷媒回路１内の冷媒をレシーバタンク４２に回収するポンプダウン運転を実行する。このポンプダウン運転で冷媒回路１内の冷媒はレシーバタンク４２内に回収され、貯留されていく。

また、冷媒量判定装置２６の圧縮機３６を運転し、前述同様に蒸発器３８により、冷凍機３の凝縮器７を出て入口側配管４３を流れる冷媒をカスケード熱交換器４９において冷却する（前述同様に冷媒回路１と冷媒回路４１は、冷媒回路１を低段側、冷媒回路４１を高段側とする二元冷凍サイクルを構成）。その際、制御装置Ｃは温度センサ５７の出力に基づき、カスケード熱交換器４９を経た入口側配管４３を流れる冷媒の温度が規定の温度となるように圧縮機３６の運転を制御する。

これにより、レシーバタンク４２内に流入する液冷媒の圧力及び温度は規定の状態とされ、レシーバタンク４２内の圧力及び温度も既定値に維持されるようになる。特に、カスケード熱交換器４９において冷却されることにより、それより上流側の冷媒回路１内の冷媒は残らずレシーバタンク４２内に引き込まれるようになる。

そして、ポンプダウン運転を所定時間実行した後（予め冷媒回路１内の全ての冷媒を回収できる時間を計測し、制御装置Ｃに設定しておく）、若しくは、圧力センサ２７が検出する低圧側圧力が所定値（冷媒回路１内の全ての冷媒が回収された状態の低圧側圧力）に低下した場合、制御装置Ｃは液面センサ４８の出力に基づき、レシーバタンク４２内の液冷媒の量をその液面の高さから測定する。

そして、制御装置Ｃは測定した冷媒量を所定の基準値と比較し、基準値と同等であった場合（所定の余裕度を加味して）、冷媒回路１からの冷媒漏洩は無いものと判定し、冷媒量判定モードを終了して通常運転モードに復帰する。

尚、この冷媒量判定モードでは蒸発器９内の冷媒も吸引されて無くなるので、蒸発器９は実質的に霜取される状態となる（霜取運転モードと同等）。そこで、制御装置Ｃは冷媒量判定モードを複数回の前記霜取運転モードに対して一回実行するものとする。また、毎回実行してもよいが、その場合は前記霜取運転モード＝冷媒量判定モードとなる。

また、この冷媒量判定モードにおいても凝縮器３７は加熱能力を発揮するので、前述同様に給湯器５６の貯湯タンクに湯が生成されることになる。

一方、冷媒量判定モードにおいて測定した冷媒量が前記基準値より少ない場合（所定の余裕度を加味して）、制御装置Ｃは冷媒回路１から冷媒が漏洩しているものと判定し、冷凍装置Ｒの運転を停止する（圧縮機６及び圧縮機３６他を停止）。これにより、冷凍装置Ｒを保護する。また、同時に警報器５８を動作させ、冷媒漏洩を使用者に報知することで、冷媒漏洩量を最小限に抑える。

ここで、既存の冷凍機３に冷媒量判定装置２６を追加して取り付ける場合、既に冷凍機３に内蔵されているレシーバタンク（図１に破線Ａで示す）を取り外す必要がある。その場合は、先ず、冷媒量判定装置２６を冷媒回路１に接続した後、前述した冷媒量判定モードと同様のポンプダウン運転を実行して、レシーバタンクＡ内を含む冷媒回路１内の冷媒を一旦冷媒量判定装置２６のレシーバタンク４２内に回収する。その後、入口側手動弁４６及び出口側手動弁４７を閉じてレシーバタンク４２内に冷媒を封じ込めた状態でレシーバタンクＡを取り外すものとする。これにより、冷媒量判定装置２６をオプションで後付けする際の設置作業が容易となる。

以上詳述した如く本発明では制御装置Ｃが冷媒量判定モードを有し、この冷媒量判定モードにおいては電磁弁５０を閉じた状態で圧縮機６及び圧縮機３６を運転し、レシーバタンク４２内に冷媒を回収するポンプダウン運転を実行するので、ポンプダウン運転時にレシーバタンク４２内に回収される冷媒が、凝縮器７を出てカスケード熱交換器４９を通過する過程で冷媒量判定装置２６の蒸発器３９により冷却される。

従って、レシーバタンク４２内に回収された冷媒の圧力及び温度を規定の状態とすることができるようになる。また、カスケード熱交換器４９において冷却されることにより、それより上流側の冷媒回路１内の冷媒を残らずレシーバタンク４２内に引き込むことが可能となる。これらにより、レシーバタンク４２内の冷媒量を液面センサ４８にて検出することで、環境条件に左右されずに制御装置Ｃは、液面センサ４８の出力に基づいて極めて精度良くレシーバタンク４２の冷媒量を測定できるようになり、冷媒回路１からの冷媒漏洩を正確に判定することができるようになる。

この場合、レシーバタンク４２は縦長形状とされているので、液面センサ４８によりレシーバタンク４２内の液面の位置で冷媒量を検出する場合に、その分解能を向上させてより正確に冷媒量の測定を行うことが可能となる。

また、制御装置Ｃが冷媒量判定モードを実行する際に蒸発器９の霜取を行う、即ち、ポンプダウン運転で蒸発器９内の冷媒がレシーバタンク４２に回収され、蒸発器９の温度が上昇する冷媒量判定モードに合わせて蒸発器９の霜取を行うことになるので、効率の良い霜取と冷媒漏洩判定を行うことができるようになる。

また、制御装置Ｃは冷媒漏洩と判定した場合には、警報器５８により警報を発するので、冷媒漏洩の発生を迅速に使用者に報知し、冷媒漏洩量を最低限に抑えて冷凍能力の悪影響を最小限に抑制することができるようになる。

更に、給湯器５６が設けられており、凝縮器３７からの放熱を利用して給湯器５６における湯の生成を行うので、判定用の冷媒回路４１からの廃熱を利用して給湯を行うことが可能となり、給湯機能の追加による投資（冷媒量判定装置２６を取り付けるための投資）の回収を行うことができるようになる。

そして、実施例では冷媒回路４１や水熱交換器５３、ポンプ５２、カスケード熱交換器４９、レシーバタンク４２、液面センサ４８を冷媒量判定装置２６が備えており、更に、この冷媒量判定装置２６のレシーバタンク４２の入口側及び出口側に入口側手動弁４６及び出口側手動弁４７を取り付けているので、ポンプダウン運転を実行して冷媒量判定装置２６のレシーバタンク４２に冷媒を回収した後、入口側手動弁４６と出口側手動弁４７を閉じることで、既存の冷媒回路１のレシーバタンクＡに代えて冷媒量判定装置２６を取り付けた際に、既存のレシーバタンクＡを取り外す作業を容易に行えるようになる。

尚、実施例では水配管５１を流れる水を直接凝縮器３７の放熱により加熱するようにしたが、それに限らず、ブライン回路を用いて凝縮器３７によりブライン回路内のブラインを加熱し、このブライン回路により給湯器５６内の水を加熱するようにしてもよい。

Ｃ 制御装置（制御手段）
Ｒ 冷凍装置
１ 冷媒回路
３ 冷凍機
５ ショーケース
６、３６ 圧縮機
７、３７ 凝縮器
９、３９ 蒸発器
１１、３８ 膨張弁（絞り手段）
４２ レシーバタンク
４６ 入口側手動弁（入口側弁装置）
４７ 出口側手動弁（出口側弁装置）
４８ 液面センサ（冷媒量検出手段）
４９ カスケード熱交換器
５０ 電磁弁（ポンプダウン用弁装置）
５３ 水熱交換器
５６ 給湯器

Claims (6)

1. 圧縮機と、凝縮器と、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、
   判定用圧縮機と、判定用凝縮器と、判定用絞り手段と、判定用蒸発器とから判定用冷媒回路が構成された冷媒量判定装置と、制御手段とを備え、
   前記冷媒量判定装置は、
   前記凝縮器を出た冷媒と前記判定用蒸発器とを熱交換させるカスケード熱交換器と、
   該カスケード熱交換器の下流側であって前記絞り手段の上流側に接続されたレシーバタンクと、
   該レシーバタンクの冷媒出口に接続されたポンプダウン用弁装置と、
   前記レシーバタンク内の冷媒量を検出する冷媒量検出手段とを有し、
   前記制御手段は、冷媒量判定モードを有し、
   該冷媒量判定モードにおいては前記ポンプダウン用弁装置を閉じた状態で前記圧縮機及び前記判定用圧縮機を運転し、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、
   前記冷媒量検出手段の出力に基づいて前記レシーバタンク内の冷媒量を測定し、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. 前記レシーバタンクは、縦長形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記制御手段は、前記冷媒量判定モードを実行する際に前記蒸発器の霜取を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記制御手段は、前記冷媒量判定モードにおいて冷媒漏洩と判定した場合には、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３のうちの何れかに記載の冷凍装置。
5. 給湯器を備え、
   前記判定用凝縮器からの放熱を利用して前記給湯器における湯の生成を行う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. 前記冷媒量判定装置は、前記レシーバタンクの入口側及び出口側に、入口側弁装置及び出口側弁装置を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の冷凍装置。

Images