(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機に設けられた抽気装置を制御する制御装置であって、
前記冷凍機の構造面から決定された空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力をパラメータとして含む関数から得られる変数とを用いて、空気侵入量を推定する推定手段と、
前記空気侵入量の積算値が予め設定されている許容値以上であるかを判定する判定手段と、
前記空気侵入量の積算値が前記許容値以上である場合に、前記抽気装置を起動させる起動制御手段と
を具備する制御装置。
【請求項２】
前記推定手段は、機内の圧力と大気圧との差分及び前記空気侵入影響度とを用いて空気侵入量を推定する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記冷凍機は複数のセクションに分けられており、
前記空気侵入影響度は、前記セクション毎に設定されており、
前記推定手段は、前記セクション毎に空気侵入量を推定し、推定した各前記セクションの空気侵入量から前記冷凍機全体における空気侵入量を推定する請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記空気侵入影響度は、継手構造及び継手個数に応じて設定される請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機であって、
抽気装置と、
請求項１から請求項４に記載の制御装置と
を具備する冷凍機。
【請求項６】
低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機に設けられた抽気装置の制御方法であって、
前記冷凍機の構造面から決定された空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力をパラメータとして含む関数から得られる変数とを用いて、空気侵入量を推定する推定過程と、
前記空気侵入量の積算値が予め設定されている許容値以上であるかを判定する判定過程と、
前記空気侵入量の積算値が前記許容値以上である場合に、前記抽気装置を起動させる起動制御過程と
を有する抽気装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機に係り、特に、抽気装置の制御装置及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低圧冷媒を採用する冷凍機では冷凍機内が負圧になるため、冷凍機内に不凝縮ガス（主に空気）や空気に含まれる水分が侵入し、凝縮器等に溜まる。この状態では、不凝縮ガスにより凝縮圧力が上昇して運転できなくなり、水分による冷凍機内の腐食の懸念もある。このため、従来、機内に進入した不凝縮ガスを抽気装置によって大気に排出している（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、パージコンデンサ内に不凝縮ガスが蓄積され、パージコンデンサ内の圧力が上昇し、コンデンサ内の圧力との差圧が所定の値まで低下した場合に、パージコンデンサ内の不凝縮ガスを大気中に排出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２０３３号公報
【特許文献２】特開２００８−１４５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また近年、フロン回収・破壊法の改正や欧州Ｆ−ガス規制等により、低ＧＷＰ冷媒の採用が強く要請されている。低ＧＷＰ冷媒は、分子構造にアルケン結合を有するため、酸素によって分解されやすく、構成元素によってはフッ化水素や塩化水素など冷凍機の安定運転に影響する副産物が生成される可能性がある。したがって、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する場合、安定運転を維持するためには、機内の不凝縮ガスを従来以上に高い精度で制御する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上述した差圧によって不凝縮ガスを排出する従来の方法では、感度が十分ではなく、機内における不凝縮ガス量が安定運転を阻害する程度まで増加してしまうおそれがあり、安定運転を実現することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する場合において、安定した運転を実現することのできる抽気装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様は、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機に設けられた抽気装置を制御する制御装置であって、前記冷凍機の構造面から決定された空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力をパラメータとして含む関数から得られる変数とを用いて、空気侵入量を推定する推定手段と、前記空気侵入量の積算値が予め設定されている許容値以上であるかを判定する判定手段と、前記空気侵入量の積算値が前記許容値以上である場合に、前記抽気装置を起動させる起動制御手段とを具備する制御装置である。
【０００９】
本態様によれば、推定手段によって空気侵入量が推定され、判定手段によって空気侵入量の積算値が予め設定されている許容値以上であるか否かが判定され、空気侵入量の積算値が許容値以上である場合に、起動制御手段によって抽気装置が起動させられる。これにより、冷凍機内における空気侵入量を許容値以下に抑制することが可能となる。
また、上記推定手段は、冷凍機の構造面から決定された機内への空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力の面から評価される機内への空気の侵入しやすさを示す変数とを用いて空気侵入量を推定する。このように、本態様では、機内への空気侵入に影響を及ぼす要素として、「冷凍機の構造」と「圧力」という２つの要素を挙げ、これら両観点から空気侵入量を推定することとしている。
「許容値」は、例えば、ゼロよりも大きく前記冷媒の分解が発生する空気侵入量未満、又は、ゼロよりも大きく冷凍機の安定運転を阻害しない空気侵入量未満の値に設定されている。
上記「低圧の低ＧＷＰ冷媒」の「低圧」とは、冷凍機運転時及び停止時を問わず、年間を通じて、短時間であっても冷凍機の一部または全部に負圧状態（大気圧以下の状態）が発生する可能性のある冷媒をいう。
上記「低ＧＷＰ冷媒」とは、例えば、温暖化防止のためのＨＦＣ冷媒規制での代替冷媒全般（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ［４］、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）［４］、Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）［５］、Ｒ３２［６７５］等、なお、［ ］（角括弧）内の数字は、ＧＷＰ（１００年値）を示す）およびそれと同等程度のＧＷＰ（１００年値）を有する冷媒をいう。
「圧力」とは、例えば、冷凍機内のいずれか一箇所に設けられた圧力計により計測される圧力、または、複数の圧力計が機内に設けられている場合には、それらの平均値、最低値、あるいは最高値を採用することとしてもよい。また、「圧力」は、温度を圧力換算して得た値でもよい。
【００１０】
上記制御装置において、前記推定手段は、機内の圧力と大気圧との差分及び前記空気侵入影響度とを用いて空気侵入量を推定することとしてもよい。
【００１１】
上記制御装置において、前記冷凍機は複数のセクションに分けられており、前記空気侵入影響度は、前記セクション毎に設定されており、前記推定手段は、前記セクション毎に空気侵入量を推定し、推定した各前記セクションの空気侵入量から前記冷凍機全体における空気侵入量を推定することとしてもよい。
【００１２】
このように、セクション毎に空気侵入量を推定するので、機内における空気侵入量の推定精度を高めることが可能となる。
【００１３】
上記制御装置において、前記空気侵入影響度は、例えば、継手構造及び継手個数に応じて設定される。
【００１４】
本発明の第２態様は、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機であって、抽気装置と、上記の制御装置とを具備する冷凍機である。
【００１５】
本発明の第３態様は、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する冷凍機に設けられた抽気装置の制御方法であって、前記冷凍機の構造面から決定された空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力をパラメータとして含む関数から得られる変数とを用いて、空気侵入量を推定する推定過程と、前記空気侵入量の積算値が予め設定されている許容値以上であるかを判定する判定過程と、前記空気侵入量の積算値が前記許容値以上である場合に、前記抽気装置を起動させる起動制御過程とを有する抽気装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低圧の低ＧＷＰ冷媒を採用する場合において、安定した運転を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍機の概略構成を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御装置の機能ブロックを示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る制御装置により実行される処理のフローを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下に、本発明に係る抽気装置の制御装置及び制御方法の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷凍機の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る冷凍機１は、圧縮型冷凍機であり、冷媒を圧縮する圧縮機１１、圧縮機１１によって圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮する凝縮器１２、凝縮器１２からの液冷媒を膨張させる膨張弁１３と、膨張弁１３によって膨張させられた液冷媒を蒸発させる蒸発器１４と、冷凍機１内に侵入した空気を大気へ放出する抽気装置１５と、冷凍機１が備える各部の制御を行う制御装置１６とを主な構成として備えている。
冷媒としては、低圧の低ＧＷＰ冷媒が採用される。
【００１９】
圧縮機１１は、例えば、インバータモータ２０により駆動される多段遠心圧縮機である。抽気装置１５は、配管１７によって凝縮器１２と接続されており、配管１７を通じて凝縮器１２からの冷媒ガス（空気を含む）が抽気装置１５に導かれるようになっている。また、配管１７には、冷媒ガスの流通および遮断を制御するためのバルブ１８が設けられている。このバルブ１８の開閉が制御装置１６によって制御されることで、抽気装置の起動及び停止が制御される。
【００２０】
抽気装置１５は、例えば、配管１７を通じて供給された冷媒ガスを凝縮して不凝縮ガスと分離する抽気タンク（不図示）と、不凝縮ガス中の微量な冷媒を除去する吸着タンク（不図示）とを主な構成として備えている。吸着タンクによって冷媒が除去された不凝縮ガスは大気に排出され、また、抽気タンクにおいて不凝縮ガスと分離された冷媒ガスは、配管１９を通じて蒸発器１４に戻される。なお、抽気装置１５の構成は一例であり、この構成に限られない。
【００２１】
冷凍機１には、冷水入口温度Ｔｉｎ、冷水出口温度Ｔｏｕｔ、冷却水入口温度Ｔｃｉｎ、冷却水出口温度Ｔｃｏｕｔをそれぞれ測定するための温度センサや、冷水流量Ｆ１、冷却水流量Ｆ２をそれぞれ測定するための流量センサなどが設けられている。これら各センサの計測値は、制御装置１６に送信され、冷凍機１の制御に用いられる。
【００２２】
なお、図１に示した冷凍機１の構成は一例であり、この構成に限定されない。例えば、凝縮器１２に代えて空気熱交換器を配置し、冷やされた外気と冷媒との間で熱交換を行うような構成としてもよい。また、冷凍機１は冷房機能のみを有する場合に限定されず、例えば、暖房機能のみ、或いは、冷房機能及び暖房機能の両方を有しているものであってもよい。
【００２３】
制御装置１６は、各センサから受信した測定値や上位システムから送られてくる負荷率などに基づいて圧縮機１１の回転数などを制御する機能や、抽気装置１５の制御機能などを有している。
【００２４】
制御装置１６は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等かを備えている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
【００２５】
図２は、制御装置１６が備える機能のうち、抽気装置１５の制御機能を抽出して示した機能ブロック図である。図２に示されるように、制御装置１６は、推定部３１と、判定部３２と、起動制御部３３と、記憶部３４とを備えている。
【００２６】
推定部３１は、冷凍機１の構造面から決定された空気の侵入しやすさを示す空気侵入影響度と、圧力をパラメータとして含む関数から得られる変数とを用いて、空気侵入量を推定する。
空気侵入影響度は、例えば、冷凍機１に空気（酸素）が侵入する可能性のある隙間がどの程度あるのかを示す指標であり、記憶部３４に予め格納されている。空気侵入影響度は、例えば、配管などを接続する継手の構造、サイズ、数などにより決定される。また、樹脂材を透過して空気が侵入する場合も考慮し、樹脂材の情報を加味して空気侵入影響度を設定することとしてもよい。なお、空気侵入影響度の決定方法の詳細については後述する。
【００２７】
本実施形態では、冷凍機１が複数のセクションに区分されており、セクション毎に空気侵入影響度が設定されている。
ここで、セクションは、適宜区分けすることが可能である。例えば、運転条件（例えば、運転中か停止中か）や冬期・夏期に応じて、負圧になりやすいか否かとの観点から、同じ傾向を示す箇所が一つのセクションとなるようにセクション分けすることとしてもよい。例えば、夏期は、蒸発器まわりが負圧となりやすく、冬期は運転時・停止時ともに、給油系統以外の箇所は負圧となりやすい。このような傾向から、例えば、蒸発器まわりを一つのセクションとしてそれぞれ定め、それ以外の箇所については、例えば、圧縮機まわり、凝縮器まわりをそれぞれ一つのセクションとして定めることとしてもよい。
【００２８】
推定部３１は、例えば、セクション毎に設定された空気侵入影響度と、各セクションにおける圧力と、大気圧とを用いてセクション毎に空気侵入量を推定する。具体的には、セクションにおける圧力が大気圧よりも高い場合、すなわち、正圧の場合には、空気侵入量はゼロとなる。一方、セクションにおける圧力が大気圧よりも低い場合、すなわち、負圧の場合には、圧力と大気圧との差圧の１／２乗に空気侵入影響度を乗じた値を空気侵入量として推定する。演算式で表すと以下の（１）式、（２）式となる。
【００２９】
Ｐ（ｓ）−Ｐａｔ≧０の場合（正圧の場合）
Ｍ（ｓ）＝０      （１）
【００３０】
Ｐ（ｓ）−Ｐａｔ＜０の場合（負圧の場合）
Ｍ（ｓ）＝Ｅ（ｓ）×ｆ（Ｐ（ｓ），Ｐａｔ）
＝Ｅ（ｓ）×√｜Ｐ（ｓ）−Ｐａｔ｜      （２）
【００３１】
上記（１）式、（２）式において、Ｐ（ｓ）はセクションｓの圧力［Ｐａ（ａｂｓ）］、Ｐａｔは大気圧［Ｐａ（ａｂｓ）］、Ｍ（ｓ）はセクションｓの空気侵入量［ｍ３］、Ｅ（ｓ）はセクションｓの空気侵入影響度［ｍ３／Ｐａ］であり、詳細は後述する。なお、空気侵入量の単位は上記の［ｍ３］に限らず、例えば、ｋｇ、ｍｏｌ等を用いてもよい。
【００３２】
このようにして各セクションについての空気侵入量がそれぞれ推定されると、推定部３１は、各セクションの空気侵入量を合計した値を空気侵入量の前回積算値に加算することで、空気侵入量の積算値、すなわち、現時点における冷凍機全体の空気侵入量の総量を演算する。演算式は以下の（３）式の通りである。
【００３３】
Ｍ（ｔ）＝Ｍ（ｔ−１）＋ΣＭ（ｓ）      （３）
【００３４】
（３）式において、Ｍ（ｔ）は現在における空気侵入量の積算値、Ｍ（ｔ−１）は空気侵入量の前回積算値、ΣＭ（ｓ）は今回演算したセクション毎の空気侵入量の合計値である。
【００３５】
判定部３２は、推定部３１によって推定された現在の空気侵入量の積算値が、予め設定されている許容値以上であるかを判定する。
【００３６】
許容値は、例えば、冷媒の化学的安定性試験や運用実績に基づいて設定される。例えば、冷媒の分解が発生する空気侵入量、又は、冷凍機の安定運転を阻害しない空気侵入量を試験や運用実績によって取得し、この空気侵入量よりも小さな値に設定される。
ここで、許容値と、推定部３１によって演算される空気侵入量の積算値とは単位が整合している必要がある。例えば、許容値の単位が［ｍｏｌ］で、空気侵入量の積算値が［ｍｏｌ］以外の単位である場合には、空気侵入量の積算値の単位を許容値の単位［ｍｏｌ］に変換し、変換後の空気侵入量の積算値と許容値とを比較する。例えば、空気侵入量の積算値の単位が［ｍ３］である場合には、以下の（４）式で表される変換式を用いて［ｍｏｌ］単位の空気侵入量の積算値を求めることが可能である。
【００３７】
Ｍ（ｔ）´＝Ｒ×Ｔａｔ／（Ｐａｔ×Ｍ（ｔ））      （４）
【００３８】
（４）式において、Ｍ（ｔ）´は、ｍｏｌ単位の現在の空気侵入量の積算値、Ｒはガス定数［Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）］、Ｔａｔは雰囲気温度［Ｋ］である。
【００３９】
なお、上記においては、空気侵入量の積算値の単位を許容値に応じて変換したが、逆に、許容値の単位を空気侵入量の積算値の単位に一致させることとしてもよい。
【００４０】
また、単位の変換については、セクション毎の空気侵入量Ｍ（ｓ）の段階で行ってもよい。例えば、上記（２）式によって得た各セクションにおける空気侵入量Ｍ（ｓ）をｍｏｌ単位の空気侵入量Ｍ（ｓ）´に変換し、各セクションにおけるＭ（ｓ）´とｍｏｌ単位の空気侵入量の前回積分値Ｍ（ｔ−１）´とを足し合わせることで、ｍｏｌ単位の空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）´を得ることとしてもよい。
【００４１】
起動制御部３３は、現在の空気侵入量の積算値が許容値以上である場合に、抽気装置１５を起動させる。例えば、起動制御部３３は、配管１７に設けられているバルブ１８を開き、抽気装置１５を起動する。抽気装置１５の運転継続時間は、冷凍機容量に対する冷凍機全体の空気侵入量の割合に応じて随時決定してもよいし、十分な空気量を放出するのに要する時間を予め求め、運転継続時間として設定しておいてもよい。
【００４２】
また、冷凍機容量に対する冷凍機全体の空気侵入量の割合に応じて運転継続時間を随時決定する場合には、例えば、以下の（５）式を用いればよい。
【００４３】
ｔｃ＝ｆ［Ｖｎｃ／Ｖｃ］      （５）
Ｖｎｃ＝ｆ［Ｍ（ｔ）］      （６）
【００４４】
（５）式において、ｔｃは抽気装置１５の運転継続時間［ｓ］、Ｖｎｃは抽気すべき気体容量［ｍ３］であり、上記（６）式で演算される。また、Ｖｃは冷凍機内容積［ｍ３］である。
【００４５】
なお、抽気装置１５の運転継続時間ｔｃは、抽気される気体の体積と、抽気装置１５の引き込み能力をパラメータとする以下の（７）式によって演算することとしてもよい。
【００４６】
ｔｃ＝ｆ［Ｖｎｃ／ｖａ］      （７）
【００４７】
（７）式において、ｖａは抽気装置１５の引き込み能力［ｍ３／ｓ］である。
なお、起動制御部３３は、空気侵入量の積算値が許容値未満である場合には、起動制御部３３は抽気装置１６の起動を行わない。
【００４８】
記憶部３４には、上述した推定部３１、判定部３２の処理において参照される情報が予め格納されている。例えば、各セクションにおける空気侵入影響度Ｅ（ｓ）、許容値Ｍｃの他、各演算式（１）−（７）に含まれる定数が予め登録されている。
【００４９】
次に、上述した各セクションの空気侵入影響度Ｅ（ｓ）について説明する。
各セクションにおける空気侵入影響度Ｅ（ｓ）は、各セクションにおける継手の構造、サイズ、数に基づいて、以下の手順により決定される。
まず、継手構造毎の隙間長さを求める。演算式に表すと以下の（８）式となる。
【００５０】
Ｌ（ｉ，ｓ）＝Σ｛Ｎ（ｉ，ｋ，ｓ）×ｌ（ｉ，ｋ）｝      （８）
【００５１】
（８）式において、ｉは継手構造、ｓはセクション、Ｌ（ｉ，ｓ）はセクションｓにおける継手構造ｉの隙間総長さ［ｍｍ］、ｋは継手サイズ、Ｎ（ｉ，ｋ，ｓ）はセクションｓにおける継手構造ｉ及び継手サイズｋの個数、ｌ（ｉ，ｋ）は継手構造ｉ及び継手サイズｋの隙間長さ［ｍｍ］である。
【００５２】
次に、継手構造毎の隙間総長さに、継手構造による空気侵入しやすさに応じた係数を乗じることにより、各継手構造における空気侵入影響度を演算し、この合計を求めることで、当該セクションにおける空気侵入影響度を決定する。演算式で表すと以下の（９）式となる。
【００５３】
Ｅ（ｓ）＝Σ｛Ｌ（ｉ，ｓ）×Ｗ（ｉ）｝      （９）
【００５４】
（９）式において、Ｅ（ｓ）はセクションｓにおける空気侵入影響度［ｍ３／ｍｍ・Ｐａ］、Ｗ（ｉ）は継手構造ｉの空気の侵入しやすさを示す係数［ｍ３／ｍｍ・Ｐａ］である。継手構造によって空気の侵入のしやすさは変わってくる。例えば、継手構造が突合せ溶接式、差し込み溶接式であれば比較的空気が侵入しにくく、ねじ込み式、ユニオン式、フランジ式、くい込み式、フレア式などであれば、前述の溶接式に比べて空気が入り込みやすいといえる。係数Ｗ（ｉ）は、継手の構造上、空気が侵入しやすいほど大きな値に設定されている。
【００５５】
上記手順をセクション毎に行うことにより、各セクションにおける空気侵入影響度が演算される。セクション毎の空気侵入影響度は記憶部３４に格納され、上述した空気侵入量の推定において用いられる。
【００５６】
次に、上述の制御装置１６による抽気装置１５の制御方法について図３を参照して説明する。
まず、冷凍機内および冷凍機周辺に設けられている各種センサ（例えば、圧力センサ、温度センサ（図１において不図示））から各セクションにおける圧力Ｐ（ｓ）、大気圧Ｐａｔ、雰囲気温度Ｔａｔ等の計測値を取得する（ステップＳＡ１）。
次に、各セクションにおける圧力Ｐ（ｓ）及び大気圧Ｐａｔを用いて、セクション毎の空気侵入量Ｍ（ｓ）を算出する（ステップＳＡ２）。
次に、各セクションの空気侵入量Ｍ（ｓ）を加算した値ΣＭ（ｓ）を空気侵入量の前回積算値Ｍ（ｔ−１）に加算することにより、現在の空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）を演算する（ステップＳＡ３）。
【００５７】
次に、現在の空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）が許容値Ｍｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳＡ４）。ここで、両者の単位が一致していない場合には、一方の単位を他方に合わせて変換する処理を行った後に、両者を比較する。
【００５８】
ステップＳＡ４において、空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）が許容値Ｍｃ以上である場合には、抽気装置１５を起動させる（ステップＳＡ５）。続いて、運転継続時間が経過したか否かを判定し（ステップＳＡ６）、運転継続時間を経過した場合に、抽気装置１５を停止させる（ステップＳＡ７）。
続いて、空気侵入量の前回積算値Ｍ（ｔ−１）にゼロを設定し（ステップＳＡ８）、上述したステップＳＡ１に戻る。
一方、ステップＳＡ４において、空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）が許容値Ｍｃ未満であった場合には、空気侵入量の前回積算値Ｍ（ｔ−１）に今回演算した空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）を設定し（ステップＳＡ９）、ステップＳＡ１に戻り、上述の処理を繰り返し行う。
【００５９】
上記の処理は、例えば、冷凍機１の運転中、停止中を問わず、一定の時間間隔で継続的に行われる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る抽気装置の制御装置及び制御方法によれば、推定部３１によって現在の空気侵入量が推定され、判定部３２によって現在の空気侵入量の積算値が許容値以上であるか否かが判定され、現在の空気侵入量の積算値が許容値以上である場合に、起動制御部３３によって抽気装置１５が起動させられる。
これにより、冷凍機内における空気侵入量を許容値以下に抑制することができる。この結果、冷媒の分解を阻止することができ、フッ化水素や塩化水素など冷凍機の安定運転に影響する副産物の生成を未然に防ぐことができる。
【００６１】
なお、空気侵入影響度の決定手法については、上記方法に限られない。例えば、空気侵入影響度が既知である基準となる冷凍機（以下「基準冷凍機」という。）を想定し、この基準冷凍機との構造の違い（例えば、継手の構造や個数など）に基づいて、各セクションにおける空気侵入影響度を相対的な観点から決定することとしてもよい。例えば、基準冷凍機に対して当該冷凍機の方が継手の数が多かったり、空気が入りやすい継手構造になっていた場合には、基準冷凍機よりも空気侵入影響度を高く設定し、逆に、継手の数が少なかったり、空気が入りにくい継手構造になっている場合には、基準冷凍機よりも空気侵入影響度を比較的低く設定すればよい。
【００６２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る抽気装置の制御装置及び制御方法について説明する。
上述した第１実施形態では、セクション毎に空気侵入量を推定していたが、本実施形態では、セクションに区分けせずに、冷凍機全体についての空気侵入量を直接的に推定する点が異なる。すなわち、本実施形態における冷凍機は、推定部３１による空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）の演算手法が第１実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る冷凍機について、第１実施形態と異なる点について主に説明する。
【００６３】
本実施形態に係る推定部は、以下の（１０）式を用いて現在の空気侵入量の積算値Ｍ（ｔ）を演算する。
【００６４】
Ｍ（ｔ）＝Ｍｂ×ｆ（Ｅｃ´／Ｖｃ）×ｆ（Ｐｅｔ，Ｐｃｔ）＋Ｍ（ｔ−１）      （１０）
【００６５】
上記（１０）式において、Ｍｂは基準冷凍機の空気侵入量、ｆ（Ｅｃ´／Ｖｃ）は空気侵入影響度と冷凍機内容積とをパラメータとして有する関数、Ｅｃ´は基準冷凍機との構造の違いに基づいて相対的に決定された冷凍機全体の空気影響度、Ｖｃは冷凍機内容積、ｆ（Ｐｅｔ，Ｐｃｔ）は蒸発圧力Ｐｅｔと凝縮圧力Ｐｃｔとをパラメータとして有する関数である。
【００６６】
（１０）式に示すように、実測等で空気侵入量が既知とされている基準冷凍機の空気侵入量Ｍｂに対して、空気侵入影響度と冷凍機内容積をパラメータとして有する関数ｆ（Ｅｃ／Ｖｃ）及び蒸発圧力Ｐｅｔと凝縮圧力Ｐｃｔとをパラメータとして有する関数ｆ（Ｐｅｔ，Ｐｃｔ）とを乗じ、更に、この値に空気侵入量の前回積算値Ｍ（ｔ−１）を加算することで、現在における空気侵入量の積算値を演算する。
【００６７】
ここで、空気侵入影響度と冷凍機内容積とをパラメータとして有する関数ｆ（Ｅｃ´／Ｖｃ）は、構造面における空気の侵入しやすさを相対的に示す係数として機能する。すなわち、この関数の値が大きければ大きいほど、基準冷凍機より構造的な面から空気が侵入しやすいことを示す。また、蒸発温度と凝縮温度の関数ｆ（Ｐｅｔ，Ｐｃｔ）は、圧力（大気圧との差圧）の観点から空気の侵入しやすさを示す係数として機能する。すなわち、蒸発器圧力及び凝縮器圧力が負圧であればあるほど空気が侵入しやすくなる。したがって、この関数値が大きくなるほど、圧力の観点から空気が侵入しやすいことを示す。
【００６８】
本実施形態に係る冷凍機の抽気装置の制御装置及び制御方法によれば、第１実施形態のように、各セクションに区分けする必要がないので、空気侵入量を演算する際の処理負担を軽減することが可能となる。更に、空気侵入影響度についても基準冷凍機との構造の違いから相対的に決定された値を用いるので、空気侵入影響度を決定する際の労力を軽減することが可能となる。
【００６９】
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。
【００７０】
例えば、各実施形態では、冷凍機の制御装置１６が抽気装置１５を制御する機能を有する場合について説明したが、この例に限定されず、例えば、抽気装置１５の制御機能を制御装置１６とは分離し、抽気装置専用の制御装置を別途設けることとしてもよい。
【００７１】
また、各実施形態では、抽気装置１５は、配管１７によって凝縮器１２と接続されていたが、凝縮器１２の他にも空気が滞留しやすい箇所があれば、その箇所とも他の配管によって接続されていてもよい。このように、空気が滞留しやすい場所と抽気装置１５とをそれぞれ接続することにより、機内の空気を効率的に排出することが可能となる。
【００７２】
更に、各実施形態では、空気侵入量に基づいて抽気装置１５を起動していたが、水分などの他の物質によっても冷媒が悪影響を受けるおそれがある。したがって、空気侵入量に加えて、水分等の他の物質についても侵入量を推定し、推定した侵入量に応じてその物質を除去または低減させる手段の起動及び停止を制御することとしてもよい。また、他の物質を常時除去することが可能な構造（フィルタドライヤーによる水分除去等）を設け、他の物質については常時除去するような構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  冷凍機
１１  圧縮機
１２  凝縮器
１３  膨張弁
１４  蒸発器
１５  抽気装置
１６  制御装置
１７、１９  配管
１８  バルブ
３１  推定部
３２  判定部
３３  起動制御部
３４  記憶部
【図１】
0006392052.tif 000002
【図２】
0006392052.tif 000003
【図３】
0006392052.tif 000004