(57)【要約】【課題】冷媒に応じて適切な制御を行うことができる冷凍装置を提供すること。【解決手段】冷凍装置１０は、圧縮機１０１、凝縮器１０３、膨張部及び蒸発器を有する冷凍サイクル部と、冷凍サイクル部を循環する冷媒の圧力に対する露点データ及び沸点データを複数の冷媒に関して記憶する記憶部１０６と、ユーザーが複数の冷媒の中のいずれかを選択するための操作部１０５と、記憶部１０６に記憶された露点データ及び沸点データのうち、操作部１０５により選択された冷媒に関する露点データ及び沸点データを用いて、冷媒の異常を判定し警報を出力する警報部１０７と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張部及び蒸発器を有する冷凍サイクル部と、
前記冷凍サイクル部を循環する冷媒の圧力に対する露点データ及び沸点データを、複数の冷媒に関して記憶する記憶部と、
ユーザーが複数の冷媒の中のいずれかを選択するための操作部と、
前記記憶部に記憶された露点データ及び沸点データのうち、前記操作部により選択された冷媒に関する露点データ及び沸点データを用いて、前記冷媒の異常を判定し警報を出力する警報部と、
を具備する冷凍装置。
【請求項２】
前記警報部は、前記圧縮機の前記冷媒の吸入側では、前記冷媒の圧力に対する前記露点データを用いて警報判定を行うとともに、前記圧縮機の前記冷媒の吐出側では、前記冷媒の圧力に対する前記沸点データを用いて警報判定を行う、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記警報部は、前記露点データを用いて前記圧縮機に吸入される冷媒の液バック及び又は過熱を判定する、
請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記警報部は、前記沸点データを用いて前記圧縮機から吐出される冷媒の高温高圧異常を判定する、
請求項２又は３に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷媒を交換可能な冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍装置は、使用可能な一種類の冷媒が指定されている（つまり一種類の冷媒に専用設計されている）ことが一般的であり、実質的に一種類の冷媒を使用し続けることになる。
【０００３】
一方で、近年、冷凍装置の冷媒として、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が低い冷媒を使用することが要求されている。冷媒を製造する冷媒メーカーは、各々冷媒の開発を進めており、多数の冷媒が存在する。
【０００４】
ここで、予め決められた一種類の冷媒だけでなく、冷凍装置のユーザーが希望する冷媒を使用できれば便利である。特許文献１には、予め複数の冷媒に応じた制御データが記憶され、これら複数の制御データのうち使用する冷媒に応じた制御データを用いて冷凍サイクルを制御する、冷凍装置が開示されている。具体的には、冷凍装置は、第１の冷媒が使用される場合、当該第１の冷媒用の第１の制御データを読み出し、当該第１の制御データに基づいて、圧縮機の回転数及び膨張弁の開度を制御する。これに対して、冷凍装置は、第２の冷媒が使用される場合、当該第２の冷媒用の第２の制御データを読み出し、当該第２の制御データに基づいて、圧縮機の回転数及び膨張弁の開度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているように、予め複数の冷媒に応じた制御データが記憶され、これら複数の制御データのうち使用する冷媒に応じた制御データを用いて冷凍サイクルを制御する、冷凍装置によれば、例えば冷媒を異なる種類の冷媒に交換した場合でも、その冷媒に適した冷凍サイクルの制御を行うことができると考えられる。
【０００７】
しかしながら、近年、様々な特性の冷媒が登場しており、それらの冷媒に適した制御データをどのように用意するか、及び、用意した制御データを状況に応じてどのように選択して使用するかについては、十分な検討がなされていない。
【０００８】
本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、冷媒に応じて適切な制御を行うことができる冷凍装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の冷凍装置の一つの態様は、
圧縮機、凝縮器、膨張部及び蒸発器を有する冷凍サイクル部と、
前記冷凍サイクル部を循環する冷媒の圧力に対する露点データ及び沸点データを、複数の冷媒に関して記憶する記憶部と、
ユーザーが複数の冷媒の中のいずれかを選択するための操作部と、
前記記憶部に記憶された露点データ及び沸点データのうち、前記操作部により選択された冷媒に関する露点データ及び沸点データを用いて、前記冷媒の異常を判定し警報を出力する警報部と、
を具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、冷媒毎の露点データと沸点データを記憶しておき、これらを用いて冷媒の異常を判定し警報を出力するので、冷媒に応じて適切な警報制御を行うことができる冷凍装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１ＡはＲ４０４Ａの低圧側の沸点及び露点を示し、図１ＢはＲ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの低圧側の沸点及び露点を示し、図１ＣはＲ４０７Ｈの低圧側の沸点及び露点を示す。
【図２】図２ＡはＲ４０４Ａの高圧側の沸点及び露点を示し、図２ＢはＲ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの高圧側の沸点及び露点を示し、図２ＣはＲ４０７Ｈの高圧側の沸点及び露点を示す。
【図３】露点データと、庫内温度及び圧力設定値との関係を示す図。
【図４】本開示を適用した冷凍装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜１＞本開示に至った経緯
実施の形態を説明する前に、本開示に至った経緯について説明する。
【００１３】
本開示の発明者らは、冷媒として用いられるＲ４０４Ａ、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４０７Ｈの物性に着目した。そして、各冷媒の圧力に対する沸点及び露点を調べた。図１及び図２は各冷媒の物性を示す。図１は低圧側の物性、図２は高圧側の物性である。図１及び図２の横軸は圧力（Ｍｐａ（Ｇ））であり、縦軸は温度（°Ｃ）である。また、本実施の形態において、低圧側と高圧側は１Ｍｐａ（Ｇ）を境界にして分けている。
【００１４】
図１ＡはＲ４０４Ａの低圧側の沸点及び露点を示す。図１ＢはＲ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの低圧側の沸点及び露点を示す。図１ＣはＲ４０７Ｈの低圧側の沸点及び露点を示す。図２ＡはＲ４０４Ａの高圧側の沸点及び露点を示す。図２ＢはＲ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの高圧側の沸点及び露点を示す。図２ＣはＲ４０７Ｈの高圧側の沸点及び露点を示す。
【００１５】
この物性の観察から以下のことが分かった。
【００１６】
・Ｒ４０４Ａは、低圧側及び高圧側において沸点と露点の温度がほぼ同じ（換言すれば、液とガスの温度がほぼ同じ）。
【００１７】
・Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４０７Ｈは、低圧側及び高圧側において沸点と露点の温度が異なる（換言すれば、液とガスの温度が異なる）。
【００１８】
このことから発明者らは、異常判定を適正に行うためには、沸点データ及び露点データのいずれか一方だけではなく、沸点データ及び露点データの両方を記憶しておき、圧力に応じて適宜いずれかのデータを用いることが好ましいと考えた。換言すれば、圧縮機の吸入側（つまり低圧側）であるか、或いは、圧縮機の吐出側（つまり高圧側）であるかに応じて、適宜いずれかのデータを用いることが好ましいと考えた。
【００１９】
具体的には、本実施の形態の冷凍装置は、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４０７Ｈのような沸点と露点の温度が異なる冷媒を用いる場合には、以下の（１）、（２）の制御を行う。
【００２０】
（１）低圧側つまり圧縮機の吸入側では露点データを用いる。そして、露点データに基づいて、温度表示、圧縮機の圧力設定、及び、異常判定（液戻り判定など）を行う。これにより、冷却の制御及び液戻り警報判定などを適正に行うことができるようになる。図３は、露点データと、庫内温度及び圧力設定値との関係を示すものである。異常判定のうち液戻り警報の判定は、低圧圧力を温度換算した値と圧縮機の吸入温度とを比較して算出するのが一般的である。このときの温度換算値を露点データに基づいて算出することにより、適正な液戻り警報処理を行うことができる。
【００２１】
（２）高圧側つまり圧縮機の吐出側では沸点データを用いる。そして、沸点データに基づいて、温度表示、及び、異常判定（高温高圧異常など）を行う。これにより、圧縮機の吐出側における、温度表示及び高温高圧異常判定を適正に行うことができるようになる。特に、高圧側（圧縮機の吐出側）では沸点データに基づいて温度換算を行うと、凝縮温度表示が適正になる。
【００２２】
＜２＞実施の形態
以下、本開示の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図４は、本開示を適用した冷凍装置１０の構成を示す概略図である。なお、図１は本開示を適用した形態の一例であって、本開示を適用した形態は図１に限らない。
【００２４】
冷凍装置１０は、冷凍装置本体１００と、複数のショーケース２００−１〜２００−ｎと、統合コントローラ３００と、を有する。冷凍装置本体１００は例えば室外に設置され、ショーケース２００−１〜２００−ｎは例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗の室内に設置される。各ショーケース２００−１〜２００−ｎ内には冷却対象である食料品や飲料水が配置される。
【００２５】
冷凍装置本体１００は、圧縮機１０１と、圧縮機１０１に電力を供給するインバーター１０２と、凝縮器１０３と、制御部１０４と、操作部１０５と、記憶部１０６と、警報部１０７と、表示部１０８と、を有する。これにより、冷凍装置１００は、制御部１０４によってインバーター１０２のインバーター周波数を制御することにより、圧縮機１０１の出力ひいては冷却能力を細かく調整することができるように構成されている。なお、図では圧縮機１０１とインバーター１０２とを別体に示したが、インバーター１０２は圧縮機１０１内に設けられていてもよい。
【００２６】
ショーケース２００−１〜２００−ｎはそれぞれ、図示しない蒸発器、膨張部などを有し、冷凍装置本体１００から冷媒配管１１を介して送られてきた冷媒が、膨張部を介して蒸発器に送られ、再び冷媒配管１２を介して冷凍装置１００に戻される。
【００２７】
圧縮機１０１、凝縮器１０３、膨張部及び蒸発器等によって冷凍サイクル部が構成されている。
【００２８】
統合コントローラ３００には、各ショーケース２００−１〜２００−ｎの庫内温度などが入力され、統合コントローラ３００はこの庫内温度に基づいて冷凍装置本体１００を制御する。実際には、統合コントローラ３００から冷凍装置１００の制御部１０４に制御信号が送られ、制御部１０４が圧縮機１０１、インバーター１０２及び凝縮器１０３などを制御することにより、冷却動作を制御する。また、統合コントローラ３００を有しないシステム（例えば低圧圧力値によって制御を行うシステム）においても、本開示は有効である。
【００２９】
記憶部１０６には、各冷媒についての、圧力に対する露点データ及び沸点データが記憶されている。具体的には、図１及び図２に示したような露点データ及び沸点データが記憶されている。ただし、低圧側つまり圧縮機１０１の吸入側では露点データを用い、沸点データを用いないので、図１における沸点データは記憶しなくてもよい。同様に、高圧側つまり圧縮機１０１の吐出側では沸点データを用い、露点データを用いないので、図２における露点データは記憶しなくてもよい。このようにすることで、記憶するデータ量を削減できる。
【００３０】
警報部１０７は、冷媒の異常を判定し警報を出力する。警報部１０７は、圧縮機１０１の吸入管（冷媒配管１２）における冷媒の液バック及び過熱を判定し、判定結果に応じて警報を出力する。また、警報部１０７は、圧縮機１０１から吐出される冷媒の高温高圧異常を判定し、判定結果に応じて警報を出力する。
【００３１】
警報部１０７は、圧縮機１０１の冷媒の吸入側の警報判定時には、記憶部１０６から冷媒の圧力に対する露点データを読み出し、これを用いて警報判定を行う。一方、警報部１０７は、圧縮機１０１の冷媒の吐出側の警報判定時には、記憶部１０６から冷媒の圧力に対する沸点データを読み出し、これを用いて警報判定を行う。
【００３２】
より具体的には、警報部１０７は、露点データを用いて圧縮機１０１の吸入管における冷媒の液バック及び又は過熱を判定する。一方、警報部１０７は、沸点データを用いて圧縮機１０１から吐出される冷媒の高温高圧異常を判定する。
【００３３】
表示部１０８は、例えば、高圧側（圧縮機の吐出側）の凝縮温度を、沸点データを用いて温度換算して求めて表示する。これにより、適正な凝縮温度を表示できるようになる。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、圧縮機１０１、凝縮器１０３、膨張部及び蒸発器を有する冷凍サイクル部と、冷凍サイクル部を循環する冷媒の圧力に対する露点データ及び沸点データを複数の冷媒に関して記憶する記憶部１０６と、ユーザーが複数の冷媒の中のいずれかを選択するための操作部１０５と、記憶部１０６に記憶された露点データ及び沸点データのうち、操作部１０５により選択された冷媒に関する露点データ及び沸点データを用いて、冷媒の異常を判定し警報を出力する警報部１０７と、を設けたことにより、露点と沸点が異なる冷媒を用いた場合でも、適正な警報制御を行うことができる冷凍装置１０を実現できる。
【００３５】
上述の実施の形態は、本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００３６】
上述の実施の形態では、冷媒として、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４０７Ｈを用いた場合について述べたが、勿論、用いることができる冷媒はこれに限らない。本開示は、特に、露点と沸点が異なる冷媒を用いる場合に好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示は、冷媒に応じて適切な制御を行うことができるといった効果を有し、冷媒を交換可能な冷凍装置に好適である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  冷凍装置
１１、１２  冷媒配管
１００  冷凍装置本体
１０１  圧縮機
１０２  インバーター
１０３  凝縮器
１０４  制御部
１０５  操作部
１０６  記憶部
１０７  警報部
１０８  表示部
２００−１〜２００−ｎ  ショーケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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