(57)【要約】      （修正有）【課題】アンモニアやフロン等、冷却効率を改善するとともに、小型化が可能で、かつ、省エネルギー化を図ることができる冷却システム。【解決手段】アンモニア除害装置１４と、冷却器１７内に一端側を接続し、他端側をアンモニア除害装置１４に接続した排出用導管３５と該排出用導管３５の開閉を制御する常閉形の開閉ダンパー３６を有する排出システム装置と、アンモニア冷媒の漏れを検出するアンモニア漏洩検出センサ２８と、該アンモニア漏洩検出センサ２８によりアンモニア冷媒の漏洩が検出された際、アンモニア・冷凍機１８の運転を停止するとともに排出システム装置の開閉ダンパー３６を開操作し、かつ、冷風吸入部用ダンパー２５及び吹出部用ダンパー２６をそれぞれ閉操作した後、アンモニア除害装置１４を駆動操作する制御部１３を備え、漏洩したアンモニア冷媒ガスをアンモニア除害装置１４に排出用導管３５を介して強制的に回収する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却室と、該被冷却室内に設置された冷却器と、該被冷却室の外側に設置された冷凍機と、該冷却器と前記冷凍機に接続され、該冷却器と前記冷凍機を通って人体等に有害な冷媒が循環される冷媒配管とを備えて成る冷却システムにおいて、
前記冷却器の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパーと、
前記冷却器の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパーと、
通常は閉とされて前記冷却器の一部に取り付けられている排出用開閉手段と、
前記有害冷媒の漏れを検出する冷媒漏洩検出センサと、
該冷媒漏洩検出センサにより前記有害冷媒の漏洩が検出された際、前記冷凍機の運転を停止し、かつ、前記冷風吸入部用ダンパー及び前記吹出部用ダンパーをそれぞれ閉操作する制御装置と、
前記排出用開閉手段に着脱自在に装着され、前記漏洩した有害冷媒を前記冷却室の外側に排出する排出用導管を有する排出装置と、
を設けて成ることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
上記排出装置の上記排出用導管に、上記漏洩した有害冷媒ガスを強制的に吸引し排気する排出用ファンを取り付けて成ることを特徴とする請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
被冷却室と、該被冷却室内に設置された冷却器と、該被冷却室の外側に設置された冷凍機と、該冷却器と前記冷凍機に接続され、該冷却器と前記冷凍機を通って人体等に有害な冷媒が循環される冷媒配管を備えて成る冷却システムにおいて、
前記冷却器の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパーと、
前記冷却器の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパーと、
前記被冷却室の外側に設けられ、前記有害冷媒ガスを吸収して除去または一時保管して処理する有害冷媒ガス処理装置と、
前記冷却器内に一端側を接続し、他端側を前記有害冷媒ガス処理装置に接続した排出用導管と該排出用導管の開閉を制御する常閉形の開閉手段を有する排出システム装置と、
前記有害冷媒の漏れを検出する冷媒漏洩検出センサと、
該冷媒漏洩検出センサにより前記有害冷媒の漏洩が検出された際、前記冷凍機の運転を停止するとともに前記排出システム装置の前記開閉手段を開操作し、かつ、前記冷風吸入部用ダンパー及び前記吹出部用ダンパーをそれぞれ閉操作した後、前記有害冷媒ガス処理装置を駆動操作する制御装置と、
を備え、前記漏洩した有害冷媒ガスを前記有害ガス処理装置に前記排出用導管を介して強制的に回収するようにしたことを特徴とする冷却システム。
【請求項４】
上記冷却器内に、上記冷媒配管内を流れる液化された上記有害冷媒を遮断する冷媒用送液電磁弁と、冷却用の膨張弁を設けたことを特徴とする請求項３記載の冷却システム。
【請求項５】
上記冷却器と上記冷凍機との間に、一端側を前記冷却器に接続し、他端側を前記冷凍機に接続して成る冷媒配管用ダクトを備えるとともに、該冷媒配管用ダクト内に上記冷媒配管を設置し、かつ、上記排出用導管の一端側を前記冷却器に前記冷媒配管用ダクトの少なくとも一部を介して接続して成ることを特徴とする請求項３または４記載の冷却システム。
【請求項６】
上記冷却器と上記冷凍機との間に、一端側を前記冷却器に接続し、他端側を前記冷凍機に接続して成る冷媒配管用ダクトを備え、かつ、該冷媒配管用ダクト内に上記冷媒配管を設置するとともに上記冷媒配管用ダクト内に前記冷却器側と前記冷凍機側とを遮断する排出用開閉手段付の遮断壁を設けて、該冷媒配管用ダクトと上記排出用導管とを一体化して成ることを特徴とする請求項３または４記載の冷却システム。
【請求項７】
上記排出システム装置に、上記排出用導管内に漏洩した上記漏洩冷媒が液相から気相に変化する温度まで該排出用導管内を加熱可能な加熱手段を設けたことを特徴とする請求項３,４,５または６記載の冷却システム。
【請求項８】
上記制御装置は、上記排出システム装置の作動時に、上記冷風吹出部用ダンパーを開とし、かつ、上記冷却器側のファンを逆転制御して該ファンにより生起される風で、漏洩した上記有害冷媒を上記有害冷媒ガス処理装置側に送るようにしたことを特徴とする請求項３,４,５,６または７６記載の冷却システム。
【請求項９】
上記冷媒に、アンモニア冷媒を使用することを特徴とする請求項３,４,５,６,７または８記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却システムに関するものであり、特に、毒性及び刺激臭並びに可燃性等を有する有害ガス、例えばアンモニアガスやフロン等を冷媒として使用する冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内の空調や物品の冷却・冷凍に用いる冷凍装置の冷媒としてフロンが広く用いられてきた。しかし、フロンの一部はオゾン層を破壊し、また外気へ漏れると地球温暖化の原因となる。そこで、オゾン層破壊防止や温暖化防止等の地球環境保全の観点から、フロンに代えて自然冷媒であるアンモニア(ＮＨ3)が見直され、このアンモニアを冷媒として使用する冷凍装置の採用が増加している。
【０００３】
しかしながら、アンモニアは人体に有害で、また刺激臭を発する。このため、アンモニアが被冷却室内に漏洩すると、人体に危害を与え、また、製品に臭いが付着して不良品になる虞がある。したがって、アンモニアガスが漏洩した場合であっても安全性が十分に担保できるように冷却システムを構成する必要がある。
【０００４】
そこで、アンモニアを冷媒として使用する冷却装置で被冷却室を冷却する場合、アンモニア冷媒回路の冷熱を直接負荷側に供給するのではなく、毒性の無い二酸化炭素(ＣＯ2、「炭酸ガス」)を冷媒として使用する２次冷媒回路、すなわち二酸化炭素冷媒回路を介在せしめた冷却システムが広く採用されている。この冷却システムでは、アンモニア冷媒回路で冷却したＣＯ2ブラインを被冷却室内に送り、被冷却室内では該ＣＯ2ブラインと室内空気との熱交換により被冷却室内を冷却するようにし、万一、アンモニアが漏洩しても被冷却室に流れ込まないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４３３５０号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置のように二酸化炭素冷媒回路を介在せしめ、ＣＯ2ブラインを被冷却室内に送って冷却する冷却システムでは、間接冷却方式を採用しているため冷却効率が悪く電力消費が若干大きくなる。また、装置そのものが大型化するという問題があった。さらに、アンモニア冷媒回路と二酸化炭素冷媒回路の両方を駆動運転するため、運転制御が複雑であった。
【０００７】
そこで、アンモニアやフロン等、人体及び地球環境等に有害な冷媒(以下、「人体等に有害冷媒」という)を使用した冷媒回路の冷熱を直接冷却器に供給するのを可能にして冷却効率を改善するとともに、小型化が可能で、かつ、省エネルギー化を図ることができる冷却システムを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、被冷却室と、該被冷却室内に設置された冷却器と、該被冷却室の外側に設置された冷凍機と、該冷却器と前記冷凍機に接続され、該冷却器と前記冷凍機を通って人体等に有害な冷媒が循環される冷媒配管とを備えて成る冷却システムにおいて、前記冷却器の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパーと、前記冷却器の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパーと、通常は閉とされて前記冷却器の一部に取り付けられている排出用開閉手段と、前記有害冷媒の漏れを検出する冷媒漏洩検出センサと、該冷媒漏洩検出センサにより前記有害冷媒の漏洩が検出された際、前記冷凍機の運転を停止し、かつ、前記冷風吸入部用ダンパー及び前記吹出部用ダンパーをそれぞれ閉操作する制御装置と、前記排出用開閉手段に着脱自在に装着され、前記漏洩した有害冷媒を前記冷却室の外側に排出する排出用導管を有する排出装置と、を設けて成る冷却システムを提供することにある。
【０００９】
この構成によれば、被冷却室内に１次冷媒回路の冷却器を設置し、該冷却器で被冷却室内の空気を直接冷却することができる。また、万一、有害冷媒ガスが漏洩したときには冷媒漏洩検出センサで検出され、冷凍機の運転が停止するとともに、冷風吸入部用ダンパー及び吹出部用ダンパーが閉操作されて、漏洩冷媒が被冷却室内に漏れるのを防ぐ。さらに、冷却器の一部に取り付けられている排出用開閉手段に排出装置の排出用導管を接続すると、漏洩した有害冷媒ガスを被冷却室の外側に排出用導管を介して排出できる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記排出装置の上記排出用導管に、上記漏洩した有害冷媒ガスを強制的に吸引し排気する排出用ファンを取り付けて成る冷却システムを提供する。
【００１１】
この構成によれば、漏洩した有害冷媒ガスを排出用導管の排出用ファンで作られる空気流に乗せて排出用導管側へ強制的に吸引し、排気することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、被冷却室と、該被冷却室内に設置された冷却器と、該被冷却室の外側に設置された冷凍機と、該冷却器と前記冷凍機に接続され、該冷却器と前記冷凍機を通って人体等に有害な冷媒が循環される冷媒配管を備えて成る冷却システムにおいて、前記冷却器の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパーと、前記冷却器の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパーと、前記被冷却室の外側に設けられ、前記有害冷媒ガスを吸収して除去または一時保管して処理する有害冷媒ガス処理装置と、前記冷却器内に一端側を接続し、他端側を前記有害冷媒ガス処理装置に接続した排出用導管と該排出用導管の開閉を制御する常閉形の開閉手段を有する排出システム装置と、前記有害冷媒の漏れを検出する冷媒漏洩検出センサと、該冷媒漏洩検出センサにより前記有害冷媒の漏洩が検出された際、前記冷凍機の運転を停止するとともに前記排出システム装置の前記開閉手段を開操作し、かつ、前記冷風吸入部用ダンパー及び前記吹出部用ダンパーをそれぞれ閉操作した後、前記有害冷媒ガス処理装置を駆動操作する制御装置と、を備え、前記漏洩した有害冷媒ガスを前記有害ガス処理装置に前記排出用導管を介して強制的に回収するようにした冷却システムを提供する。
【００１３】
この構成によれば、被冷却室内に１次冷媒回路の冷却器を設置し、該冷却器で被冷却室内の空気を直接冷却することができる。また、万一、有害冷媒ガスが漏洩したときには冷媒漏洩検出センサで検出され、冷凍機の運転が停止するとともに、冷風吸入部用ダンパー及び吹出部用ダンパーが閉操作されて、漏洩冷媒が被冷却室内に漏れるのを防ぐ。さらに、排出システム装置の開閉手段を開操作し、漏洩した有害冷媒ガスを強制的に有害ガス処理装置に回収し、処理できる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の構成において、上記冷却器内に、上記冷媒配管内を流れる液化された上記有害冷媒を遮断する冷媒用送液電磁弁と、冷却用の膨張弁を設けた冷却システムを提供する。
【００１５】
この構成によれば、冷却器内に冷媒用送液電磁弁と冷却用の膨張弁を設けることによってシステムのコンパクト化が可能になる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の構成において、上記冷却器と上記冷凍機との間に、一端側を前記冷却器に接続し、他端側を前記冷凍機に接続して成る冷媒配管用ダクトを備えるとともに、該冷媒配管用ダクト内に上記冷媒配管を設置し、かつ、上記排出用導管の一端側を前記冷却器に前記冷媒配管用ダクトの少なくとも一部を介して接続して成る冷却システムを提供する。
【００１７】
この構成によれば、冷却器内に漏洩した有害冷媒ガスと冷媒配管用ダクト内に漏洩した有害冷媒ガスを、排出用導管を介して有害ガス処理装置側に回収し、除去することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項３,４または５記載の構成において、上記冷却器と上記冷凍機との間に、一端側を前記冷却器に接続し、他端側を前記冷凍機に接続して成る冷媒配管用ダクトを備え、かつ、該冷媒配管用ダクト内に上記冷媒配管を設置するとともに上記冷媒配管用ダクト内に前記冷却器側と前記冷凍機側とを遮断する排出用開閉手段付の遮断壁を設けて、該冷媒配管用ダクトと上記排出用導管とを一体化して成る冷却システムを提供する。
【００１９】
この構成によれば、有害冷媒ガスが漏洩したときには、断熱壁の排出用開閉手段を開くと、該漏洩した有害冷媒ガスを冷媒配管用ダクトを通して有害ガス処理装置に回収して処理することができるので、排出用導管を別途設ける必要が無くなる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項３,４,５または６記載の構成において、上記排出システム装置に、上記排出用導管内に漏洩した上記漏洩冷媒が液相から気相に変化する温度まで該排出用導管内を加熱可能な加熱手段を設けた冷却システムを提供する。
【００２１】
この構成によれば、排出用導管内に漏洩された冷媒を加熱手段で加熱し、ガス化させて効率良く回収し、除去することができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項３,４,５,６または７記載の構成において、上記制御装置は、上記排出システム装置の作動時に、上記冷風吹出部用ダンパーを開とし、かつ、上記冷却器側のファンを逆転制御して該ファンにより生起される風で、漏洩した上記有害冷媒を上記有害冷媒ガス処理装置側に送るようにした冷却システムを提供する。
【００２３】
この構成によれば、冷媒が漏洩した際、冷却器側のファンの逆回転で生起される風を用いて、漏洩した有害冷媒ガスを有害冷媒ガス処理装置側へ向けて効率良く送ることができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項３,４,５,６,７または８記載の構成において、上記冷媒に、アンモニア冷媒を使用する冷却システムを提供する。
【００２５】
この構成によれば、アンモニアを冷媒とした冷却システムが得られる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明は、人体等に有害な冷媒を使用する冷却システムであっても、該冷媒を使用した冷却器を被冷却室内に設置し、該被冷却室内の空気と該冷却器の間で直接熱交換を行って該被冷却室内の空気を冷却することができるので、冷却効率が良く、大きな省エネルギーが可能になる。同時に、システム設備の構造が簡素化して小型化が可能になるとともに、設備にかかるコスト及びメンテナンスコストの節約等も可能になる。また、万一、有害冷媒ガスが漏洩した際には、冷媒漏洩検出センサで検出され、かつ、冷凍機の運転が停止するとともに、冷風吸入部用ダンパー及び吹出部用ダンパーが閉操作されて、漏洩冷媒が被冷却室内に漏れるのを防ぐので安全性が期待できる。さらに、冷却器に排出装置の排出用導管を接続して漏洩した有害冷媒ガスを被冷却室の外側に排出できるので、より高度な安全性が得られる。
【００２７】
請求項２記載の発明は、漏洩した有害冷媒ガスを排出用導管の排出用ファンで作られる空気流に乗せて排気ダクト側へ強制的に吸引し、排気するので、請求項１記載の発明の効果に加えて、漏洩した有害冷媒ガスをさらに強制して排出することができ、さらに安全性を高めることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明は、人体等に有害な冷媒を使用する冷却システムであっても、該冷媒を使用した冷却器を被冷却室内に設置し、該被冷却室内の空気と該冷却器の間で直接熱交換を行って該被冷却室内の空気を冷却することができるので、冷却効率が良く、大きな省エネルギーが可能になる。同時に、システム設備の構造が簡素化して小型化が可能になるとともに、設備にかかるコスト及びメンテナンスコストの節約等も可能になる。また、万一、有害冷媒ガスが漏洩した際には、冷媒漏洩検出センサで検出され、かつ、冷凍機の運転が停止するとともに、冷風吸入部用ダンパー及び吹出部用ダンパーが閉操作されて、漏洩冷媒が被冷却室内に漏れるのを防ぐので、安全性が期待できる。さらに、冷却器に排出装置の排出用導管を接続して漏洩した有害冷媒ガスを被冷却室の外側に排出できるので、より高度な安全性が得られる。また、さらに排出システム装置の開閉手段を開操作し、漏洩した有害冷媒ガスを強制的に有害ガス処理装置に回収し、該回収した有害冷媒ガスを有害ガス処理装置で処理することができるので、冷却室内の安全に加えて、地球環境保全も期待できる。
【００２９】
請求項４記載の発明は、冷却器内に冷媒用送液電磁弁と冷却用の膨張弁を設けてコンパクト化が図れるので、請求項３記載の発明の効果に加えて、設備構造をさらに小型化できるという効果が期待できる。
【００３０】
請求項５記載の発明は、冷却器内に漏洩した有害冷媒ガスと冷媒配管用ダクト内に漏洩した有害冷媒ガスを、排出用導管を介して有害ガス処理装置側に回収し、除去することができるので、請求項３または４記載の発明の効果に加えて、漏洩した有害冷媒ガスを効率良く除去できる効果が期待できる。
【００３１】
請求項６記載の発明は、冷媒配管用ダクトが排出用導管を兼ね、該排出用導管を別途設ける必要が無くなるので、請求項３,４または５記載の発明の効果に加えて、コスト面でも有利となる。
【００３２】
請求項７記載の発明は、排出用導管内に漏洩された有害冷媒を加熱手段で加熱し、ガス化させて効率良く回収し、除去することができるので、請求項３,４,５または６記載の発明の効果に加えて、安全性がさらに向上する。
【００３３】
請求項８記載の発明は、冷媒が漏洩した際、冷却器側のファンの逆回転で生起される風により、漏洩された有害冷媒ガスを有害ガス処理装置側に向けて強制的に送ることができるので、請求項３,４,５,６または７記載の発明の効果に加えて、有害冷媒ガスを有害ガス処理装置に効率良く回収して、除去することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項３,４,５,６,７または８記載の発明の効果に加えて、冷却効率、省エネルギー化、小型化、安全性等が得られるアンモニアを冷媒とした冷却システムを提供できる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る冷却システムの第１実施例を示す配管構成図。
【図２】同上冷却システムにおける制御系の概略ブロック図。
【図３】同上冷却システムにおける制御回路の一動作例を表すフローチャート。
【図４】本発明に係る冷却システムの第２実施例を示す配管構成図。
【図５】第２実施例の冷却システムにおける制御系の概略ブロック図。
【図６】本発明に係る冷却システムの第３実施例を示す配管構成図。
【図７】本発明に係る冷却システムの第４実施例を示す配管構成図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、アンモニアやフロン等、人体及び地球環境等に有害な冷媒を使用した冷媒回路の冷熱を直接冷却器に供給するのを可能にして冷却効率を改善するとともに、小型化が可能で、且つ、省エネルギー化を図るという目的を達成するために、被冷却室と、該被冷却室内に設置された冷却器と、該被冷却室の外側に設置された冷凍機と、該冷却器と前記冷凍機に接続され、該冷却器と前記冷凍機を通って人体等に有害な冷媒が循環される冷媒配管とを備えて成る冷却システムにおいて、前記冷却器の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパーと、前記冷却器の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパーと、前記被冷却室の外側に設けられ、前記有害冷媒ガスを吸収して除去する有害冷媒ガス処理装置と、前記冷却器内に一端側を接続し、他端側を前記有害冷媒ガス処理装置に接続した排出用導管と該排出用導管の開閉を制御する常閉形の開閉手段を有する排出システム装置と、前記有害冷媒の漏れを検出する冷媒漏洩検出センサと、該冷媒漏洩検出センサにより前記有害冷媒の漏洩が検出された際、前記冷凍機の運転を停止するとともに前記排出システム装置の前記開閉手段を開操作し、かつ、前記冷風吸入部用ダンパー及び前記吹出部用ダンパーをそれぞれ閉操作した後、前記有害冷媒ガス処理装置を駆動操作する制御装置と、を備え、前記漏洩した有害冷媒ガスを前記有害ガス処理装置に前記排出用導管を介して強制的に回収するようにしたことにより実現した。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の冷却システムについて、好適な実施例をあげて説明する。なお、以下の説明では、人体等に有害な冷媒としてアンモニアを使用する場合について説明するが、本発明はアンモニア冷媒に限定されるものではなく、例えばフロンのように地球環境に有害な冷媒を使用する場合にも適用できるものである。
【００３８】
図１乃至図３は本発明に係る冷却システムの第１実施例を示すものである。同図において、該冷却システムは、冷蔵倉庫等の被冷却室１０と、該被冷却室１０内を冷却するアンモニア冷媒回路１１と、排出装置１２と、制御装置としての制御部１３と、有害ガス処理装置としてのアンモニア除害装置１４とを備えている。
【００３９】
前記被冷却室１０は、断熱層を有する外壁体１５で覆われている。また、該被冷却室１０内には、該被冷却室１０内の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。
【００４０】
前記アンモニア冷媒回路１１は、アンモニアを冷媒として使用する冷却回路であり、前記被冷却室１０内に設置された冷却器(クーラー)１７と、該被冷却室１０の外側に設置されたアンモニア・冷凍機１８と、該冷却器１７と該アンモニア・冷凍機１８を通ってアンモニア冷媒を循環させる冷媒配管１９とを備えている。なお、該冷媒配管１９は、外壁体１５を貫通して配設されており、一端側は冷却器１７に接続され、他端側はアンモニア・冷凍機１８に接続されている。
【００４１】
前記アンモニア・冷凍機１８は、アンモニア・レシーバー２０、圧縮機２１、凝縮器２２を有し、これらを前記冷媒配管１９で前記冷却器１７に接続している。なお、該冷媒配管１９の媒体流通系路内には、冷却用の膨張弁２３ａ、及び、アンモニア冷媒の流れを一時的に遮断する冷媒送液電磁弁２３ｂ及び複数の止弁２４,２４,２４が設けられている。
【００４２】
また、前記被冷却室１０内には、前記冷却器１７が該被冷却室１０内の空気を吸い込む該冷却器１７の冷風吸入部に取り付けられた冷風吸入部用ダンパー２５、及び、該冷却器１７から該被冷却室１０内に空気(冷気)を吹き付ける該冷却器１７の冷風吹出部に取り付けられた冷風吹出部用ダンパー２６が設けられている。なお、冷却器１７の一部には通常は閉とされている開閉手段としての開閉ダンパー２７が設けられており、前記排出装置１２は該冷却器１７に該開閉ダンパー２７を介して着脱可能に接続される。
【００４３】
前記排出装置１２は、排出用導管１２ａと該排出用導管１２ａに取り付けられた排出用ファン１２ｂを備えている。そして、該排出用導管１２ａの一端側は前記開閉ダンパー２７を介して前記冷却器１７に着脱自在に接続され、他端側はアンモニア除害装置１４等に着脱自在に接続可能な構造になっている。なお、本実施例のように、冷却器１７内の空気を該排出用導管１２ａを介して強制的に排出できるアンモニア除害装置１４等を設けている場合には、該排出用導管１２ａに設けられる排出用ファン１２ｂは省略してもよい。
【００４４】
前記アンモニア除害装置１４は、アンモニアを含む空気を水あるいは薬剤の水溶液と気液接触させ、該アンモニアを吸収・除去して無害化した空気を大気中に放出する装置であり、その具体的な構成については公知のものが各種ある。本実施例におけるアンモニア除害装置１４は、水あるいは薬剤の水溶液Ｗを貯留したタンク１４aと、該タンク１４ａ内の前記水溶液Ｗをポンプ１４ｂで汲み上げて散水する散水器１４ｃと、前記排出用導管１２ａを介して冷却器１７内のアンモニアを含む空気を該タンク１４ａに吸い込み、かつ、散水器１４ｃ内を通して該アンモニア除害装置１４の外(大気中)に排出する送風装置１４ｄとから成る。
【００４５】
そして、該アンモニア除害装置１４では、冷却器１７に排出用導管１２ａを介して接続された状態において、送風装置１４ｄが駆動されて該送風装置１４ｄ内の空気が外部に排出されると、タンク１４ａ側が負圧になり、前記冷却器１７内に漏洩されたアンモニアを含む空気を該タンク１４ａ内に前記排出用導管１２ａを通して引く。また、該タンク１４ａ内に引かれた該空気は散水器１４ｃ内を通って送風装置１４ｄ内に入り、その後、大気中に排出される。而して、その空気が散水器１４ｃ内を通るとき、アンモニアを含む空気は水溶液Ｗと気液接触し、該アンモニアが該水溶液Ｗに吸収されて除去されることになる。
【００４６】
なお、前記冷却器１７及び前記アンモニア・冷凍機１８内には、前記アンモニア冷媒回路１１内のアンモニアが漏洩したとき、該アンモニアの漏洩を検出する冷媒漏洩検出センサとして、アンモニア漏洩検出センサ２８が各々設けられている。
【００４７】
図２は、図１に示した冷却システムにおける制御系の概略ブロック図である。同図において、制御装置としての制御部１３と、冷却器１７と、アンモニア・冷凍機１８と、開閉ダンパー２７及びアンモニア漏洩検出センサ２８並びに温度センサ１６は、図１に対応するものである。
【００４８】
前記制御部１３は、Ａ／Ｄ変換器３０、入力回路３１、中央演算装置(ＣＰＵ)３２、メモリ３３、及び出力回路３４を備えている。
【００４９】
この制御回路構成では、アンモニア漏洩検出センサ２８及び温度センサ１６から出力されるアナログの温度検出信号は、制御部１３のＡ／Ｄ変換器３０に入力される。該Ａ／Ｄ変換器３０では、これらのアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル信号として入力回路３１に出力する。該入力回路３１は、デジタル化されたアンモニア漏洩出力信号及び温度検出信号をそれぞれ中央演算装置３２に入力するインターフェースである。
【００５０】
前記中央演算装置３２では、入力回路３１から入力される各種信号に基づき、アンモニア・冷凍機１８と、冷却器１７(冷風吸入用ダンパー２５及び冷風吹出用ダンパー２６を含む)と、開閉ダンパー２７等の動作制御を行う。また、該中央演算装置３２には、演算処理に必要なメモリ３３が接続されている。
【００５１】
前記出力回路３４は、中央演算装置３２からアンモニア・冷凍機１８、冷却器１７、開閉用ダンパー２７等にそれぞれ送信される制御信号を出力するための出力インターフェースである。該出力回路３４から出力される制御信号は、それら各装置に送信される。
【００５２】
図３は、冷却システムにおける制御回路の一動作例を表すフローチャートである。同図のフローチャートと共に図１の冷却システム及び図２の制御回路におけるアンモニア除害処理の動作を説明する。
【００５３】
まず、冷却システムの運転開始信号が入力されると、制御部１３はアンモニア冷媒回路１１を駆動し、冷却運転に入る(ステップＳ１)。このとき、開閉ダンパー２７は閉成されている。また、冷却運転時、制御部１３は温度センサ１６から出力される被冷却室１０内の温度をデジタル値として取得する。そして、予め設定された温度値と比較してアンモニア冷媒回路１１を制御、すなわち冷却器１７及びアンモニア・冷凍機１８等をそれぞれ制御して該被制御室１０内の温度を所望の温度に維持する。
【００５４】
次に、制御部１３は、ステップＳ２において、アンモニア漏洩検出センサ２８が出力する値から、冷却器１７内またはアンモニア・冷凍機１８内にアンモニア冷媒の漏洩が生じているか否かを検出する。
【００５５】
アンモニア漏洩が生じている場合は、制御部１３は、ステップＳ３において、アンモニア・冷凍機１８の運転及び冷却器１７の運転を停止する。また、同時に、冷却器１７側の冷風吸入用ダンパー２５及び冷風吹出用ダンパー２６を閉にする。なお、該アンモニア・冷凍機１８の停止においては、アンモニア冷媒回路１１内のアンモニア冷媒をレシーバー２０内に回収させた後、圧縮機２１を停止する。その後は必要なアンモニア除害処理を行う。
【００５６】
そして、第１実施例におけるアンモニア除害処理では、冷却器１７内にアンモニアが漏洩している場合、他端側がアンモニア除害装置１４に接続されている前記排出用導管１２ａの一端側を開閉ダンパー２７に接続し、その後、該開閉ダンパー２７を開にするとともに、アンモニア除害装置１４を起動してアンモニア除害処理を行う。また、必要に応じて排出装置１２の排出用ファン１２ｂも駆動する。一方、アンモニア・冷凍機１８内にアンモニア漏洩が生じている場合には、排出用導管１２ａの一端側をアンモニア・冷凍機１８内に接続してアンモニア除害処理を行う。
【００５７】
したがって、この第１実施例の冷却システムでは、万一、アンモニア冷媒ガスが漏洩しても、アンモニア漏洩検出センサ２８で検出され、冷却器１７及びアンモニア・冷凍機１８の運転を停止するので、安全性が期待できる。また、アンモニア冷媒回路１１の冷熱を直接冷却器１７に供給するので、冷却効率が良く、省エネルギーに寄与できる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施例における冷却システムについて、図４及び図５を参照して説明する。この第２実施例の冷却システムは、アンモニア冷媒の漏洩が検出されたら、該漏洩したアンモニア冷媒ガスを自動的に除害処理する構成にしたものであり、図１及び図２と同一の構成部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５９】
この第２実施例における冷却システムは、アンモニア除害装置１４が排出用導管３５を介して冷却器１７及びアンモニア・冷凍機１８と常に接続された状態で設置されている。すなわち、排出用導管３５の一端側はアンモニア除害装置１４に接続され、他端側は２本に分岐されている。そして、２本に分岐された他端部のうち、１本の他端部を冷却器１７に接続し、もう１本の他端部をアンモニア・冷凍機１８に接続した構造になっている。また、冷却器１７とアンモニア除害装置１４との間に配置された排出用導管３５の部分には、開閉手段としての開閉ダンパー３６が設けられている。
【００６０】
また、第２実施例における冷却システムでは、アンモニア除害装置１４は図５に示すように制御部１３に接続されており、アンモニア冷媒の漏洩が検出されると、制御部１３により起動されてアンモニア冷媒の除害処理を自動的に行うようになっている。
【００６１】
すなわち、第２実施例における冷却システムでは、冷却システムの運転開始信号が入力されると、制御部１３はアンモニア冷媒回路１１を駆動し、冷却運転に入る。このとき、開閉ダンパー３６は閉で、かつ、アンモニア除害装置１４は停止している。また、冷却運転時、制御部１３は温度センサ１６から出力される被冷却室１０内の温度をデジタル値として取得して冷却器１７及びアンモニア・冷凍機１８等をそれぞれ制御し、該被制御室１０内の温度を所望の温度に維持する。
【００６２】
そして、運転途中において、アンモニア漏洩検出センサ２８が出力する値から、冷却器１７内またはアンモニア・冷凍機１８内にアンモニア冷媒が漏洩していることが検出されると、制御部３０は、アンモニア・冷凍機１８の運転及び冷却器１７の運転を停止させる。同時に、冷却器１７側の冷風吸入用ダンパー２５及び冷風吹出用ダンパー２６を閉にする。また、アンモニア除害装置１４を駆動し、かつ、開閉ダンパー３６を開に成し、アンモニア除害処理を自動的に開始する。
【００６３】
したがって、第２実施例の冷却システムでは、万一、アンモニア冷媒ガスが漏洩しても、アンモニア漏洩検出センサ２８で検出されるとともに、該漏洩したアンモニアをアンモニア除害装置１４で回収して自動的に吸収・除去するので、安全性が期待できる。また、アンモニア冷媒回路１１の冷熱を直接冷却器１７に供給するので、冷却効率が良く、省エネルギーに寄与できる。
【００６４】
次に、本発明の第３実施例における冷却システムについて、図６を参照して説明する。この第３実施例の冷却システムは、図４に示した構成に、外壁体１５を貫通している冷媒配管用ダクト３７を加え、かつ、該冷媒配管用ダクト３７の途中に冷却器１７に接続される排出用導管３５の一端を接続したものであり、他の構成は図４と同一であるから、同一の構成部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６５】
この第３実施例では、循環冷媒配管１９は冷媒配管用ダクト３７内に配設されている。また、該冷媒配管用ダクト３７内には、前記冷却器１７及び前記アンモニア・冷凍機１８内と同じアンモニア漏洩検出センサ２８が設けられ、さらに前記被冷却室１０の内側と外側の間を断熱する遮断壁３８が設けられている。
【００６６】
そして、第３実施例では、運転途中において、アンモニア漏洩検出センサ２８が出力する値から、冷却器１７内または冷媒配管用ダクト３７内あるいはアンモニア・冷凍機１８内にアンモニア冷媒が漏洩していることが検出されると、制御部３０は、アンモニア・冷凍機１８の運転及び冷却器１７の運転を停止させる。同時に、冷却器１７側の冷風吸入用ダンパー２５及び冷風吹出用ダンパー２６を閉にする。また、アンモニア除害装置１４を起動し、かつ、開閉ダンパー３６を開成してアンモニア除害処理を自動的に開始し、冷却器１７または冷媒配管用ダクト３７あるいはアンモニア・冷凍機１８の内部に漏洩したアンモニア冷媒をアンモニア除害装置１４側に排出用導管３５を介して回収し、除去する。
【００６７】
したがって、第３実施例の冷却システムでも、万一、アンモニア冷媒ガスが漏洩するとアンモニア漏洩検出センサ２８で検出されるとともに、該漏洩したアンモニアはアンモニア除害装置１４で回収されて自動的に吸収・除去されるので、安全性が期待できる。また、アンモニア冷媒回路１１の冷熱を直接冷却器１７に供給するので、冷却効率が良く、省エネルギーに寄与できる。さらに、冷媒配管１９の外側を冷媒配管用ダクト３７で覆った構造にしているので、万一、冷媒配管１９の途中からアンモニア冷媒が漏洩したような場合でも、冷媒配管用ダクト３７の外側に漏らすことなく回収し、処理することができる。
【００６８】
本発明の第４実施例における冷却システムについて、図７を参照して説明する。この第４実施例の冷却システムは、図６に示した構成の冷媒配管用ダクト３７の一部と排出用導管３５に変えて、該冷媒配管用ダクト３７の一部と排出用導管３５を一体化して成るユニット化ダクト３９を設けたものであり、他の構成は図４と同一であるから、同一の構成部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６９】
前記ユニット化ダクト３９は、前記被冷却室１０の内側と外側の間に、この間を断熱する遮断壁４０を設けている。また、該遮断壁４０を貫通して前記開閉ダンパー３６と前記冷媒配管１９が配設されている。さらに、該ユニット化ダクト３６内には、前記冷却器１７及び前記アンモニア・冷凍機１８内と同じアンモニア漏洩検出センサ２８が設けられている。そして、該ユニット化ダクト３６の一端側は前記冷却器１７に接続され、他端側はアンモニア・冷凍機１８に接続されている。また、前記アンモニア除害装置１４は、排気ダクト４１を介してアンモニア・冷凍機１８に接続されている。
【００７０】
そして、第４実施例では、運転途中において、アンモニア漏洩検出センサ２８が出力する値から、冷却器１７内またはユニット化ダクト３９内あるいはアンモニア・冷凍機１８内のいずれかにアンモニア冷媒の漏洩が検出されると、制御部３０は、アンモニア・冷凍機１８の運転及び冷却器１７の運転を停止させ、同時に、冷却器１７側の冷風吸入用ダンパー２５及び冷風吹出用ダンパー２６を閉にする。その後、アンモニア・冷凍機８の開放部ダンパーを閉とする。同時に、アンモニア除害装置１４を駆動し、かつ、開閉ダンパー３６を開成してアンモニア除害処理を自動的に開始し、冷却器１７またはユニット化ダクト３９あるいはアンモニア・冷凍機１８の内部に漏洩したアンモニア冷媒をアンモニア除害装置１４側に該ユニット化ダクト３９を介して回収し、除去する。
【００７１】
したがって、第４実施例の冷却システムでも、万一、アンモニア冷媒ガスが漏洩するとアンモニア漏洩検出センサ２８で検出されるとともに、該漏洩したアンモニアはアンモニア除害装置１４で回収されて自動的に吸収・除去されるので、安全性が期待できる。また、アンモニア冷媒回路１１の冷熱を直接冷却器１７に供給するので、冷却効率が良く、省エネルギーに寄与できる。さらに、冷媒配管１９の外側をユニット化ダクト３９で覆った構造にしているので、万一、冷媒配管１９の途中からアンモニア冷媒が漏洩したような場合でも、ユニット化ダクト３９の外側に漏らすことなく回収して処理することができる。また、第３実施例の冷却システムに比べて構造の簡略化が図れる。
【００７２】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００７３】
例えば、第３,第４の実施例において、排出用導管３５,ユニット化ダクト３９の一部にヒータ等の加熱手段を設け、該ダクト３５,３９内に漏洩されたアンモニア冷媒が液相から気相に変化する温度まで該ダクト３５,３６内を加熱可能な構造にした場合では、回収時にダクト３５,３９内に霜を付着せずに回収することができる。この場合、電源の投入はアンモニア除害装置１４の駆動と同時に行うようにする等が考えられる。
【００７４】
また、排出用導管１５内の漏洩アンモニアをアンモニア除害装置１４に強制的に送る方法としては、排出用導管３５あるいはユニット化ダクト３９内にそれぞれファン等を別途設置し、該ファンで生起される風に乗せて送るようにしてもよい。さらに、冷却器１７側における冷風吹出部用ダンパー２５を開とし、かつ、冷却器１７側のファンを逆転制御し、該ファンで生起される風に乗せて漏洩アンモニアをアンモニア除害装置１４に送るようにしてもよい。
【００７５】
さらに、第１〜第４の実施例において、アンモニア漏洩が生じた際、アンモニア除害装置１４に接続して該アンモニア除害装置１４を使用してアンモニア冷媒を吸収除去するようにしているが、有害冷媒ガスを一時保管容器(アンモニア冷媒一時保管容器等)に蓄えておき、後からアンモニア除害装置１４等で処理するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明は、万一、アンモニアガスが漏洩しても、アンモニア漏洩検出センサ２８により検出され、かつ、アンモニア除害装置１４でアンモニアを自動的に吸収・除去し、高い安全性を得るようにしているので、冷凍倉庫に限らず、例えば冷凍ショーケース等にも応用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１０      被冷却室
１１      アンモニア冷媒回路
１２      排出装置
１２ａ    排出用導管
１２ｂ    排出用ファン
１３      制御部(制御装置)
１４      アンモニア除害装置(有害ガス処理装置)
１４ａ    タンク
１４ｂ    ポンプ
１４ｃ    散水器
１４ｄ    送風装置
１５      外壁体
１６      温度センサ
１７      冷却器
１８      アンモニア・冷凍機
１９      冷媒配管
２０      アンモニア・レシーバー
２１      圧縮機
２２      凝縮器
２３ａ    膨張弁
２３ｂ    冷媒送液電磁弁
２４      止弁
２５      冷風吸入部用ダンパー
２６      冷風吹出部用ダンパー
２７      開閉ダンパー(開閉手段)
２８      アンモニア漏洩検出センサ(冷媒漏洩検出センサ)
３０      Ａ／Ｄ変換器
３１      入力回路
３２      中央演算装置(ＣＰＵ)
３３      メモリ
３４      出力回路
３５      排出用導管
３６      開閉ダンパー(排出用開閉手段)
３７      冷媒配管用ダクト
３８      遮断壁
３９      ユニット化ダクト
４０      遮断壁
４１      排気ダクト
Ｗ        水溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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