(57)【要約】【課題】冷媒回路に可燃性冷媒が充填された冷凍装置の保守に関するユーザーの負担を軽減する。【解決手段】冷凍装置（10）は、凝縮器（31）と蒸発器（33）等が設けられた冷媒回路（20）と、補給用の冷媒を貯留する冷媒タンク（55）とを備える。初期状態において、冷媒回路（20）には可燃性冷媒が充填され、冷媒タンク（55）には不燃性冷媒が充填される。冷媒回路（20）から冷媒が漏洩したときは、冷媒補給弁（57）を開いて冷媒タンク（55）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ補給し、冷凍装置（10）の運転を継続させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期状態において可燃性冷媒が充填されている冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）が冷凍サイクルを行うことによって収納庫の庫内空気を冷却する冷凍装置であって、
上記冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に上記冷媒回路（20）へ補給するための不燃性冷媒が充填された貯留容器（55）と、
上記貯留容器（55）を上記冷媒回路（20）に接続する接続配管（56）と、
上記接続配管（56）に設けられて上記冷媒回路（20）へ不燃性冷媒を補給するときに開かれる冷媒補給弁（57）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記接続配管（56）は、上記冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分（27,206）に接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記冷媒回路（20）に充填された可燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であり、
上記貯留容器（55）に充填された不燃性冷媒はＨＦＣ冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記冷媒回路（20）に充填された可燃性冷媒はＲ３２であり、
上記貯留容器（55）に充填された不燃性冷媒はＲ４１０Ａ又はＲ１３４ａである
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
初期状態において可燃性冷媒が充填されている冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）が冷凍サイクルを行うことによって収納庫の庫内空気を冷却する冷凍装置の運転方法であって、
上記冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に、上記冷媒回路（20）に不燃性冷媒を補給して上記冷媒回路（20）に冷凍サイクルを継続して行わせる
ことを特徴とする冷凍装置の運転方法。
【請求項６】
請求項５において、
上記可燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であり、上記不燃性冷媒はＨＦＣ冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置の運転方法。
【請求項７】
請求項５において、
上記可燃性冷媒はＲ３２であり、上記不燃性冷媒はＲ４１０Ａ又はＲ１３４ａである
ことを特徴とする冷凍装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納庫の庫内を冷却する冷凍装置と、その運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えて収納庫の庫内を冷却する冷凍装置が知られている。例えば、特許文献1には、収納庫の一種である舶用コンテナの庫内を冷却するコンテナ用の冷凍装置が開示されている。冷凍装置の冷媒回路では、冷媒回路に充填された冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。
【０００３】
冷凍装置では、冷媒回路から冷媒が漏洩する場合がある。そして、冷媒の漏洩に起因して冷媒回路の冷媒の充填量が減少すると、収納庫の庫内を充分に冷却することができなくなる。
【０００４】
冷媒回路から冷媒が漏洩している場合は、冷凍装置の保守業者が到着して冷媒の漏洩を止めるための修理が完了するまでの間、冷凍装置を停止させるのが通常である。しかし、冷媒の漏洩を発見して保守業者に修理を依頼しても、直ちに保守業者が来て修理作業を行ってくれるとは限らない。保守業者に修理を依頼してから実際に修理作業が行われるまでに、数日間を要する場合もある。また、舶用コンテナを冷却する冷凍装置については、コンテナ船が次に寄港するまでの数十日間に亘って、保守業者による修理が行われない場合がある。
【０００５】
このような場合には、長期間に亘って冷凍装置が停止するため、収納庫の庫内温度が上昇してしまう。そして、例えば収納庫の収容物が食品等である場合に収納庫の庫内温度が過度に上昇すると、収容物が損傷し、大きな損害が発生してしまう。
【０００６】
そこで、収納庫を冷却する冷凍装置については、冷媒漏洩の発見から実際に修理作業が行われるまでの間も収納庫の庫内温度を設定値に保つため、冷媒回路に冷媒を補給しながら冷凍装置の運転を継続させることが行われる。この場合、冷媒回路には、冷媒回路に既に充填されている冷媒と同一の冷媒が補給される。例えば、冷媒回路にＲ４１０Ａが充填されている場合は、Ｒ４１０Ａが冷媒回路に補給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１２２３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これまで、冷凍装置の冷媒回路に充填される冷媒としては、一般的に、Ｒ４１０Ａ等の不燃性冷媒が用いられてきた。しかし、近年は、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global Warming Potential）の低い冷媒を使用する必要性が高まっている。このため、例えばＲ３２等の燃焼性を有する冷媒を、冷凍装置の冷媒として用いることが検討されている。
【０００９】
なお、本願において、不燃性冷媒とは、国際標準化機構が策定した国際規格ＩＳＯ８１７（Refrigerants -- Designation and safety classification）に規定されたグループＡ１に属する冷媒を意味する。また、燃焼性を有する冷媒（以下では、「可燃性冷媒」という）とは、ＩＳＯ８１７に規定されたグループＡ２Ｌ,Ａ２,Ａ３の何れかに属する冷媒を意味する。
【００１０】
ここで、収納庫を冷却する冷凍装置の冷媒回路に、可燃性冷媒が充填されているとする。この冷媒回路から可燃性冷媒が漏洩している場合において、冷媒回路に既に充填されている可燃性冷媒と同一の可燃性冷媒を冷媒回路に補給するには、冷凍装置のユーザーが補給用の可燃性冷媒を予め保管しておく必要がある。
【００１１】
そうするには、ある程度まとまった量の可燃性冷媒を、冷凍装置のユーザーが保管することになる。このため、万一、可燃性冷媒がボンベから漏洩した場合は、可燃性冷媒に着火して火災が発生するのを防ぐための対策をユーザーが講じなければならず、ユーザーの負担が大きくなるおそれがあった。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路に可燃性冷媒が充填された冷凍装置の保守に関するユーザーの負担を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、初期状態において可燃性冷媒が充填されている冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）が冷凍サイクルを行うことによって収納庫の庫内空気を冷却する冷凍装置を対象とする。そして、上記冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に上記冷媒回路（20）へ補給するための不燃性冷媒が充填された貯留容器（55）と、上記貯留容器（55）を上記冷媒回路（20）に接続する接続配管（56）と、上記接続配管（56）に設けられて上記冷媒回路（20）へ不燃性冷媒を補給するときに開かれる冷媒補給弁（57）とを備えるものである。
【００１４】
第１の発明では、冷媒回路（20）が冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うことによって、収納庫の庫内空気が冷却される。冷媒回路（20）には、接続配管（56）を介して貯留容器（55）が接続されている。初期状態（即ち、冷凍装置（10）の据付時や出荷時）において、冷媒回路（20）には可燃性冷媒が充填され、貯留容器（55）には不燃性冷媒が充填されている。冷媒回路（20）から可燃性冷媒が漏洩し、冷媒回路（20）内の可燃性冷媒の量が少なくなると、熱を搬送する媒体である冷媒の量が不足し、充分な冷却能力が得られなくなる。その場合に冷媒補給弁（57）を開くと、貯留容器（55）内の不燃性冷媒が、接続配管（56）を通って冷媒回路（20）へ供給される。
【００１５】
第１の発明において、貯留容器（55）には、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒ではなく、不燃性冷媒が補給用の冷媒として貯留される。このため、補給用の冷媒を貯留する貯留容器（55）を予め冷凍装置（10）に設ける場合においても、冷凍装置（10）が保有する可燃性冷媒の量は、貯留容器（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記接続配管（56）は、上記冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分（27,206）に接続されるものである。
【００１７】
第２の発明では、冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分（27,206）に、貯留容器（55）が接続配管（56）を介して接続される。冷媒補給弁（57）が開いた状態では、冷媒回路（20）のこの部分（27,206）へ、貯留容器（55）の不燃性冷媒が接続配管（56）を通って導入される。
【００１８】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記冷媒回路（20）に充填された可燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であり、上記貯留容器（55）に充填された不燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であるものである。
【００１９】
第３の発明では、冷凍装置（10）の初期状態において、冷媒回路（20）には、ＨＦＣ（hydro-fluoro-carbon）冷媒からなる可燃性冷媒が充填され、貯留容器（55）には、ＨＦＣ冷媒からなる不燃性冷媒が充填される。なお、本願のＨＦＣ冷媒には、いわゆるＨＦＯ（hydro-fluoro-olefin）冷媒も含まれる。
【００２０】
第４の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記冷媒回路（20）に充填された可燃性冷媒はＲ３２であり、上記貯留容器（55）に充填された不燃性冷媒はＲ４１０Ａ又はＲ１３４ａであるものである。
【００２１】
第４の発明では、冷凍装置（10）の初期状態において、冷媒回路（20）には、可燃性冷媒であるＲ３２（ＨＦＣ３２だけからなる冷媒）が充填され、貯留容器（55）には、不燃性冷媒であるＲ４１０Ａ（ＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５からなる混合冷媒）またはＲ１３４ａ（ＨＦＣ１３４ａだけからなる冷媒）が充填される。
【００２２】
第５の発明は、初期状態において可燃性冷媒が充填されている冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）が冷凍サイクルを行うことによって収納庫の庫内空気を冷却する冷凍装置の運転方法を対象とし、上記冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に、上記冷媒回路（20）に不燃性冷媒を補給して上記冷媒回路（20）に冷凍サイクルを継続して行わせるものである。
【００２３】
第５の発明では、冷凍装置（10）の運転が行われる。初期状態（例えば、冷凍装置（10）の据付時または出荷時の状態）において、冷凍装置（10）の冷媒回路（20）には、可燃性冷媒が充填されている。冷媒回路（20）からの可燃性冷媒の漏洩が発生する前は、冷媒回路（20）において可燃性冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、収納庫の庫内空気を冷却する。冷媒回路（20）から可燃性冷媒が漏洩し、冷媒回路（20）内の可燃性冷媒の量が少なくなると、充分な冷却能力が得られなくなる。そこで、冷媒回路（20）から可燃性冷媒が漏洩した場合は、冷媒回路（20）に不燃性冷媒を補給する。そして、冷媒回路（20）に冷凍サイクルを継続して行わせ、収納庫の庫内空気を冷却し続ける。
【００２４】
第５の発明において、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に冷媒回路（20）へ補給される冷媒は、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒ではなく、不燃性冷媒である。このため、冷凍装置（10）のユーザーが補給用の冷媒を予め保有している場合においても、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒は、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒だけとなる。従って、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量は、貯留容器（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。
【００２５】
第６の発明は、上記第５の発明において、上記可燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であり、上記不燃性冷媒はＨＦＣ冷媒であるものである。
【００２６】
第６の発明では、初期状態において冷媒回路（20）にＨＦＣ冷媒からなる可燃性冷媒が充填された冷凍装置（10）において冷媒の漏洩が発生した場合に、ＨＦＣ冷媒からなる不燃性冷媒が冷媒回路（20）に補給される。
【００２７】
第７の発明は、上記第５の発明において、上記可燃性冷媒はＲ３２であり、上記不燃性冷媒はＲ４１０Ａ又はＲ１３４ａであるものである。
【００２８】
第７の発明では、初期状態において冷媒回路（20）に可燃性冷媒であるＲ３２が充填された冷凍装置（10）において冷媒の漏洩が発生した場合に、不燃性冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ１３４ａが冷媒回路（20）に補給される。
【発明の効果】
【００２９】
上記第１の発明の冷凍装置（10）において、その貯留容器（55）には、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒ではなく、不燃性冷媒が補給用の冷媒として貯留される。このため、補給用の冷媒を貯留する貯留容器（55）を予め冷凍装置（10）に設ける場合においても、冷凍装置（10）が保有する可燃性冷媒の量は、貯留容器（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。つまり、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量は、貯留容器（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。
【００３０】
また、上記第５の発明の運転方法において、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合には、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒ではなく、不燃性冷媒が冷媒回路（20）へ補給される。このため、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量は、貯留容器（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。
【００３１】
このように、本発明では、冷凍装置（10）の冷媒回路（20）から冷媒が漏洩すると冷媒回路（20）に冷媒を補給する場合であっても、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒は、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒だけである。従って、本発明によれば、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量を最小限に抑えることができ、補給用の可燃性冷媒を保有することによるユーザーの負担を軽減することができる。
【００３２】
上記第２の発明では、冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分（27,206）に、貯留容器（55）が接続配管（56）を介して接続される。このため、冷媒回路（20）が冷凍サイクルを行っている状態において、貯留容器（55）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、実施形態１のコンテナ用の冷凍装置の概略斜視図である。
【図２】図２は、コンテナに取り付けられた状態の実施形態１の冷凍装置の概略断面図である。
【図３】図３は、実施形態１の冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図４】図４は、実施形態２の冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図５】図５は、その他の実施形態の第１変形例を実施形態１に適用した冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図６】図６は、その他の実施形態の第２変形例を実施形態１に適用する場合の冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図７】図７は、図６に示す冷凍装置の冷媒回路に冷媒ボンベが接続された状態を示す冷媒回路図である。
【図８】図８は、その他の実施形態の第２変形例を実施形態２に適用する場合の冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３５】
《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態の冷凍装置（10）は、海上輸送等に用いられる舶用コンテナの庫内を冷却するものである。つまり、この冷凍装置（10）は、収納庫の一種である舶用コンテナの庫内を冷却する。
【００３６】
図１及び図２に示すように、本実施形態のコンテナ用の冷凍装置（10）は、圧縮機（30）と凝縮器（31）と蒸発器（33）とを有する冷媒回路（20）を備えている。この冷凍装置（10）は、コンテナ本体（1a）の一端の開口部を塞ぐように、コンテナ本体（1a）に取り付けられる。
【００３７】
冷凍装置（10）のケーシング（13）は、ケーシング本体（11）と仕切り板（14）等を備えている。ケーシング本体（11）は、アルミニウム製の庫内ケーシング（11a）とＦＲＰ製の庫外ケーシング（11b）との二重構造となっている。庫内ケーシング（11a）と庫外ケーシング（11b）との間には、発泡剤よりなる断熱層（11c）が形成されている。
【００３８】
ケーシング本体（11）の下部には、庫内側に膨出した膨出部（12）が形成されている。膨出部（12）の内部は、庫外収納空間（S1）に構成されている。ケーシング（13）の背面の上部には、膨出部（12）の上方に位置する庫内収納空間（S2）が形成されている。
【００３９】
庫外収納空間（S1）には、圧縮機（30）と、凝縮器（31）と庫外ファン（35）とが配置される。一方、庫内収納空間（S2）には、蒸発器（33）と庫内ファン（36）とが配置される。また、膨出部（12）と仕切り板（14）との間には、庫内空気が流れる空気通路（S3）が形成される。空気通路（S3）は、上端が庫内収納空間（S2）に連通する一方、下端が庫内に連通している。
【００４０】
冷凍装置（10）は、冷媒を循環させて冷却サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。初期状態（例えば、出荷時または据付時の状態）の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）に可燃性冷媒であるＲ３２（ＨＦＣ３２だけからなる冷媒）が充填されている。図３に示すように、冷媒回路（20）は、主回路（21）と、ホットガスバイパス回路（22）とレヒート回路（80）と過冷却回路（23）とを有している。
【００４１】
主回路（21）は、圧縮機（30）と凝縮器（31）と主膨張弁（32）と蒸発器（33）とを順に冷媒配管によって直列に接続することによって構成されている。圧縮機（30）は、全密閉型のスクロール圧縮機である。凝縮器（31）および蒸発器（33）は、いずれもフィン・アンド・チューブ熱交換器である。凝縮器（31）は、冷媒を庫外ファン（35）によって供給された庫外空気と熱交換させる。蒸発器（33）は、冷媒を庫内ファン（36）によって供給された庫内空気と熱交換させる。蒸発器（33）の下方には、ドレンパン（37）が配置される。主膨張弁（32）は、開度可変の電子膨張弁である。
【００４２】
圧縮機（30）と凝縮器（31）の間の高圧ガス管（24）には、第４電磁弁（38）と逆止弁（CV1）とが順に設けられている。この逆止弁（CV1）は、図３に示す矢印の方向への冷媒の流れを許容し、その逆の流れを禁止する。
【００４３】
凝縮器（31）と主膨張弁（32）の間の高圧液管（25）には、レシーバ（41）とサイトグラス（42）と第２電磁弁（49）と過冷却熱交換器（44）とが順に設けられている。サイトグラス（42）は、高圧液管（25）を流れる冷媒の状態を目視するための部材である。凝縮器（31）の上流側には、主膨張弁（32）の下流側に接続される液封防止管（90）が接続されている。この液封防止管（90）には第６電磁弁（91）が設けられている。
【００４４】
過冷却熱交換器（44）は、１次側通路（45）と２次側通路（46）を有し、１次側通路（45）を流れる冷媒と２次側通路を流れる冷媒とを熱交換させる。１次側通路（45）は、主回路（21）の高圧液管（25）に接続される。２次側通路（46）は、過冷却回路（23）の過冷却分岐管（26）に接続される。
【００４５】
過冷却分岐管（26）の流入端は、高圧液管（25）におけるレシーバ（41）と第２電磁弁（49）の間に接続している。過冷却分岐管（26）の流出端は、圧縮機（30）の圧縮途中（中間圧力状態）の圧縮室（中間圧縮室）と接続されている。過冷却分岐管（26）における２次側通路（46）の流入側には、第１電磁弁（47）と過冷却膨張弁（48）とが設けられている。過冷却膨張弁（48）は、開度可変の電子膨張弁である。
【００４６】
ホットガスバイパス回路（22）は、１本の主通路（50）と、主通路（50）から分岐する第１分岐通路（51）および第２分岐通路（52）とを有している。主通路（50）の流入端は、高圧ガス管（24）における第４電磁弁（38）と圧縮機（30）の吐出側との間に接続している。主通路（50）には、第３電磁弁（53）と逆止弁（CV2）が設けられている。この逆止弁（CV2）は、図３に示す矢印の方向への冷媒の流れを許容し、その逆の流れを禁止する。
【００４７】
第１分岐通路（51）は、一端が主通路（50）の流出端に接続され、他端が主膨張弁（32）と蒸発器（33）との間の低圧液管（27）に接続されている。同様に、第２分岐通路（52）も、一端が主通路（50）の流出端に接続され、他端が低圧液管（27）に接続されている。第２分岐通路（52）には、ドレンパン（37）を冷媒によって暖めるためのドレンパンヒータ（54）が設けられている。
【００４８】
レヒート回路（80）は、レヒート通路（82）を有している。レヒート通路（82）の流入端は、高圧ガス管（24）における第４開閉弁（38）と圧縮機（30）の吐出側との間に接続している。レヒート通路（82）には、第５開閉弁（81）と逆止弁（CV3）とが設けられている。この逆止弁（CV3）は、図３に示す矢印の方向への冷媒の流れを許容し、その逆の流れを禁止する。
【００４９】
レヒート通路（82）は、レヒート熱交換器（83）とキャピラリチューブ（84）とを有している。レヒート熱交換器（83）は、フィン・アンド・チューブ熱交換器である。レヒート熱交換器（83）は、蒸発器（33）を通過する際に冷却されて除湿された空気を、冷媒と熱交換させて加熱するためのものである。
【００５０】
冷媒回路（20）は、図３において二点鎖線で囲った部分が庫内収納空間（S2）に配置された庫内回路部（21a）を構成し、残りの部分が庫外収納空間（S1）に配置される庫外回路部（21b）を構成する。即ち、冷媒回路（20）は、蒸発器（33）、低圧液管（27）の一部、低圧ガス管（28）の一部、ドレンパンヒータ（54）、第１分岐通路（51）、第２分岐通路（52）、及びレヒート回路（80）が、庫内収納空間（S2）に配置されている。
【００５１】
本実施形態の冷媒回路（20）には、貯留容器である冷媒タンク（55）が接続されている。この冷媒タンク（55）は、庫外収納空間（S1）に配置されている。冷媒タンク（55）は、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩したときに冷媒回路（20）へ補給するための冷媒を蓄えている。具体的に、冷媒タンク（55）には、不燃性冷媒であるＲ４１０Ａ（ＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５からなる混合冷媒）が充填されている。つまり、この冷媒タンク（55）には、初期状態の冷凍装置（10）において冷媒回路（20）に充填されている冷媒とは異なる冷媒が貯留されている。なお、冷媒タンク（55）には、不燃性冷媒であるＲ１３４ａ（ＨＦＣ１３４ａだけからなる冷媒）が貯留されていてもよい。
【００５２】
冷媒タンク（55）は、接続配管（56）を介して冷媒回路（20）に接続されている。接続配管（56）の一端は、冷媒タンク（55）に接続されている。接続配管（56）の他端は、低圧液管（27）のうち庫外収納空間（S1）に位置する部分に接続されている。つまり、冷媒タンク（55）は、冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分に、接続配管（56）を介して接続されている。接続配管（56）には、冷媒補給弁（57）が設けられている。冷媒補給弁（57）は、手動によって開閉される手動弁である。冷媒補給弁（57）を開閉することによって、冷媒タンク（55）と低圧液管（27）の間が断続される。
【００５３】
冷媒回路（20）には、各種のセンサ類も設けられている。具体的に、高圧ガス管（24）には、高圧圧力センサ（60）と高圧圧力スイッチ（61）と吐出温度センサ（62）とが設けられている。高圧圧力センサ（60）は、圧縮機（30）から吐出される高圧ガス冷媒の圧力を検出する。吐出温度センサ（62）は、圧縮機（30）から吐出される高圧ガス冷媒の温度を検出する。蒸発器（33）と圧縮機（30）の間の低圧ガス管（28）には、低圧圧力センサ（63）と吸入温度センサ（64）とが設けられている。低圧圧力センサ（63）は、圧縮機（30）に吸入される低圧ガス冷媒の圧力を検出する。吸入温度センサ（64）は、圧縮機（30）に吸入される低圧ガス冷媒の温度を検出する。
【００５４】
低圧液管（27）には、蒸発器（33）の流入側に流入温度センサ（67）が設けられている。この流入温度センサ（67）は、蒸発器（33）に流入する直前の冷媒の温度を検出する。低圧ガス管（28）には、蒸発器（33）の流出側に流出温度センサ（68）が設けられている。この流出温度センサ（68）は、蒸発器（33）から流出した直後の冷媒の温度を検出する。
【００５５】
空気通路（S3）における蒸発器（33）の上流には、吸込温度センサ（70）が設けられている。吸込温度センサ（70）は、蒸発器（33）へ供給される（即ち、冷却される前の）庫内空気の温度を検出する。
【００５６】
冷凍装置（10）には、制御器（100）が設けられている。この制御器（100）は、冷凍装置（10）の構成機器を制御する。例えば、この制御器（100）は、圧縮機（30）の運転容量の調節、主膨張弁（32）及び過冷却膨張弁（48）の開度の調節、庫外ファン（35）及び庫内ファン（36）の回転速度の調節などを行う。
【００５７】
−庫内空気の冷却−
冷凍装置（10）は、庫内空間（即ち、コンテナ本体（1a）の内部空間）を冷却するための冷却運転を行う。この冷却運転では、冷媒回路（20）を冷媒が循環することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、凝縮器（31）へ流入し、庫外空気へ放熱して凝縮する。凝縮器（31）から流出した高圧冷媒は、その一部が過冷却分岐管（26）へ流入し、残りが過冷却熱交換器（44）の１次側通路（45）へ流入する。過冷却分岐管（26）へ流入した冷媒は、過冷却膨張弁（48）を通過する際に膨張し、その後に過冷却熱交換器（44）の２次側通路（46）へ流入する。
【００５９】
過冷却熱交換器（44）では、１次側通路（45）を流れる冷媒が、２次側通路（46）を流れる冷媒によって冷却される。過冷却熱交換器（44）の１次側通路（45）から流出した高圧液冷媒は、主膨張弁（32）を通過する際に膨張して低圧冷媒となった後に蒸発器（33）へ流入し、庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発器（33）から流出した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。一方、過冷却熱交換器（44）の２次側通路（46）から流出した冷媒は、圧縮機（30）の圧縮行程の途中へ導入され、蒸発器（33）から圧縮機（30）へ吸入された冷媒と共に圧縮される。
【００６０】
−冷媒回路から冷媒が漏洩した場合の対応−
本実施形態のコンテナ用に冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩する場合がある。例えば、冷媒回路（20）を構成する配管や熱交換器（31,33）の伝熱管が腐食し、これら配管や伝熱管に微小な孔が開くと、その孔から冷媒が徐々に漏れ出すことがある。
【００６１】
冷媒回路（20）から冷媒が漏洩すると、蒸発器（33）から凝縮器（31）へ熱を搬送する冷媒の量が不足し、充分な冷却能力が得られなくなる。そこで、本実施形態の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩している状態でも庫内空間の冷却を継続できるように、以下で説明するような運転方法が行われる。
【００６２】
例えば、庫内空間の気温が所定時間に亘って設定温度よりも高い状態が続いている場合、冷凍装置（10）のユーザーは、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩していることを示す冷媒漏洩条件の成否を、冷凍装置（10）の運転状態に基づいて判断する。
【００６３】
この冷媒漏洩条件は、第１条件と第２条件の両方が成立するという条件である。第１条件は、庫内空間の気温（即ち、吸込温度センサ（70）の計測値）が設定温度よりも高い状態が所定時間（例えば６０分間）以上継続するという条件である。第２条件は、冷媒漏洩が生じていない安定状態に比べて冷媒の蒸発圧力（即ち、低圧圧力センサ（63）の計測値）が低いという条件と、冷媒漏洩が生じていない安定状態に比べて圧縮機（30）へ吸入される冷媒の過熱度（即ち、吸入温度センサ（64）の計測値から流入温度センサ（67）の計測値を差し引いた値）が大きいという条件と、冷媒漏洩が生じていない安定状態に比べて圧縮機（30）から吐出される冷媒の圧力（即ち、高圧圧力センサ（60）の計測値）が低いという条件と、冷媒漏洩が生じていない安定状態に比べて圧縮機（30）から吐出される冷媒の温度（即ち、吐出温度センサ（62）の計測値）が高いという条件との少なくとも一つが成立するという条件である。
【００６４】
ユーザーは、この冷媒漏洩条件が成立していると判断すると、冷凍サイクルが行われている状態で冷媒補給弁（57）を開き、冷媒タンク（55）に貯留されている不燃性冷媒（本実施形態ではＲ４１０Ａ）を、冷媒回路（20）へ供給する。そして、例えば所定時間が経過してある程度の量の不燃性冷媒が冷媒回路（20）へ供給されたと判断すると、ユーザーは、冷媒補給弁（57）を閉じ、冷媒回路（20）における冷凍サイクルを継続させる。つまり、ユーザーが冷媒タンク（55）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ導入する前後に亘って、冷凍装置（10）の冷却運転が継続して行われる。
【００６５】
−実施形態１の効果−
第１の発明において、冷媒タンク（55）には、初期状態の冷凍装置（10）において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒（本実施形態では、Ｒ３２）ではなく、不燃性冷媒（本実施形態では、Ｒ４１０Ａ）が補給用の冷媒として貯留される。このため、補給用の冷媒を貯留する冷媒タンク（55）を予め冷凍装置（10）に設ける場合においても、冷凍装置（10）が保有する可燃性冷媒の量は、冷媒タンク（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えられる。
【００６６】
このように、本実施形態では、冷凍装置（10）の冷媒回路（20）から冷媒が漏洩すると冷媒回路（20）に冷媒を補給する場合であっても、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒は、冷凍装置（10）の初期状態において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒だけである。つまり、ユーザーは、冷媒回路（20）へ補給するための可燃性冷媒を保有する必要が無い。従って、本実施形態によれば、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量を最小限に抑えることができ、補給用の可燃性冷媒を保有することによるユーザーの負担を軽減することができる。
【００６７】
−実施形態１の変形例−
本実施形態の冷凍装置（10）の冷媒回路（20）において、冷媒タンク（55）は、低圧ガス管（28）のうち庫外収納空間（S1）に位置する部分に、接続配管（56）を介して接続されていてもよい。
【００６８】
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態の冷凍装置（10）は、収納庫の一種である冷蔵倉庫の庫内を冷却するものである。
【００６９】
図４に示すように、本実施形態の冷蔵倉庫用の冷凍装置（10）は、一台の庫外ユニット（200）と、二台の庫内ユニット（210a,210b）とを備えている。なお、庫外ユニット（200）及び庫内ユニット（210a,210b）の台数は、単なる一例である。庫外ユニット（200）には、庫外回路（201）と庫外ファン（35）と制御器（100）とが収容されている。各庫内ユニット（210a,210b）には、庫内回路（211a,211b）と庫内ファン（36）とが一つずつ収容されている。
【００７０】
庫外ユニット（200）の庫外回路（201）と各庫内ユニット（210a,210b）の庫内回路（211a,211b）は、液側連絡配管（221）及びガス側連絡配管（222）を介して互いに接続されている。冷凍装置（10）では、庫内回路（211a,211b）と庫内回路（211a,211b）を連絡配管（221,222）で接続することによって、冷媒回路（20）が形成されている。初期状態（例えば、出荷時または据付時の状態）の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）に可燃性冷媒であるＲ３２が充填されている。
【００７１】
庫外回路（201）には、圧縮機（30）と、凝縮器（31）と、レシーバ（41）と、庫外膨張弁（202）と、アキュームレータ（203）と、液側閉鎖弁（204）と、ガス側閉鎖弁（205）とが設けられている。庫外回路（201）は、その一端にガス側閉鎖弁（205）が配置され、その他端に液側閉鎖弁（204）が配置されている。また、庫外回路（201）では、ガス側閉鎖弁（205）から液側閉鎖弁（204）へ向かって順に、アキュームレータ（203）と、圧縮機（30）と、凝縮器（31）と、レシーバ（41）と、サイトグラス（42）と、庫外膨張弁（202）とが直列に配置されている。庫外回路（201）においてガス側閉鎖弁（205）とアキュームレータ（203）を繋ぐ配管は、低圧ガス管（206）を構成している。
【００７２】
圧縮機（30）、凝縮器（31）、及びレシーバ（41）は、実施形態１のものと同様に構成されている。庫外膨張弁（202）は、開度可変の電子膨張弁である。アキュームレータ（203）は、低圧ガス管（206）から流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離するための容器状の部品である。このアキュームレータ（203）は、実質的にガス冷媒だけを圧縮機（30）へ吸入させて圧縮機（30）を保護するために、冷媒回路（20）に設けられる。
【００７３】
各庫内回路（211a,211b）には、蒸発器（33）と、庫内膨張弁（212）と、庫内電磁弁（214）とが設けられている。各庫内回路（211a,211b）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、庫内電磁弁（214）と庫内膨張弁（212）と蒸発器（33）とが直列に配置されている。各庫内回路（211a,211b）は、液側端に液側連絡配管（221）が接続され、ガス側端にガス側連絡配管（222）が接続されている。
【００７４】
蒸発器（33）は、実施形態１のものと同様に構成され、冷媒回路（20）の冷媒を冷蔵倉庫の庫内空気と熱交換させる。庫内膨張弁（212）は、感温筒（213）を備えた温度自動膨張弁である。各庫内回路（211a,211b）において、庫内膨張弁（212）の感温筒（213）は、蒸発器（33）の出口側の配管に取り付けられている。
【００７５】
本実施形態の冷媒回路（20）には、貯留容器である冷媒タンク（55）が接続されている。この冷媒タンク（55）は、庫外ユニット（200）に収容されている。冷媒タンク（55）は、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩したときに冷媒回路（20）へ補給するための冷媒を蓄えている。具体的に、冷媒タンク（55）には、不燃性冷媒であるＲ４１０Ａが充填されている。つまり、この冷媒タンク（55）には、初期状態の冷凍装置（10）において冷媒回路（20）に充填されている冷媒とは異なる冷媒が貯留されている。なお、冷媒タンク（55）には、不燃性冷媒であるＲ１３４ａが貯留されていてもよい。
【００７６】
冷媒タンク（55）は、接続配管（56）を介して庫外回路（201）に接続されている。接続配管（56）の一端は、冷媒タンク（55）に接続されている。接続配管（56）の他端は、庫外回路（201）の低圧ガス管（206）に接続されている。つまり、冷媒タンク（55）は、冷媒回路（20）のうち冷媒圧力が冷凍サイクルの低圧となる部分に、接続配管（56）を介して接続されている。接続配管（56）には、冷媒補給弁（57）が設けられている。冷媒補給弁（57）は、手動によって開閉される手動弁である。冷媒補給弁（57）を開閉することによって、冷媒タンク（55）と低圧ガス管（206）の間が断続される。
【００７７】
制御器（100）は、冷凍装置（10）の構成機器を制御する。例えば、この制御器（100）は、圧縮機（30）の運転容量の調節、庫外膨張弁（202）の開度の調節、庫外ファン（35）及び庫内ファン（36）の回転速度の調節などを行う。
【００７８】
−庫内空気の冷却−
冷凍装置（10）は、庫内空間（即ち、冷蔵倉庫の内部空間）を冷却するための冷却運転を行う。この冷却運転では、冷媒回路（20）を冷媒が循環することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００７９】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、凝縮器（31）へ流入し、庫外空気へ放熱して凝縮する。凝縮器（31）から流出した冷媒は、レシーバ（41）と庫外膨張弁（202）とを順に通過し、その後に液側連絡配管（221）へ流入して二つの庫内回路（211a,211b）へ分配される。各庫内回路（211a,211b）において、流入した冷媒は、庫内膨張弁（212）を通過する際に膨張した後に蒸発器（33）へ流入し、庫内空気から吸熱して蒸発する。各庫内回路（211a,211b）の蒸発器（33）から流出した冷媒は、ガス側連絡配管（222）へ流入して合流した後に庫外回路（201）へ流入し、アキュームレータ（203）を通過後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００８０】
−冷媒回路から冷媒が漏洩した場合の対応−
本実施形態の冷蔵倉庫用の冷凍装置（10）では、実施形態１のコンテナ用の冷凍装置と同様に、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩する場合がある。そこで、本実施形態の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩している状態でも庫内空間の冷却を継続できるように、実施形態１と同様の運転方法が行われる。
【００８１】
つまり、庫内空間の気温が所定時間に亘って設定温度よりも高い状態が続いている場合、冷凍装置（10）のユーザーは、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩していることを示す冷媒漏洩条件の成否を、冷凍装置（10）の運転状態に基づいて判断する。冷媒漏洩条件は、実施形態１において説明したものと同じである。
【００８２】
ユーザーは、この冷媒漏洩条件が成立していると判断すると、冷凍サイクルが行われている状態で冷媒補給弁（57）を開き、冷媒タンク（55）に貯留されている不燃性冷媒（本実施形態ではＲ４１０Ａ）を、冷媒回路（20）へ供給する。そして、例えば所定時間が経過してある程度の量の不燃性冷媒が冷媒回路（20）へ供給されたと判断すると、ユーザーは、冷媒補給弁（57）を閉じ、冷媒回路（20）における冷凍サイクルを継続させる。つまり、ユーザーが冷媒タンク（55）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ導入する前後に亘って、冷凍装置（10）の冷却運転が継続して行われる。
【００８３】
−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果が得られる。つまり、本実施形態によれば、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量を、冷媒タンク（55）を備えない従来の冷凍装置と同等に抑えることができる。従って、本実施形態によれば、ユーザーの管理下に置かれる可燃性冷媒の量を最小限に抑えることができ、補給用の可燃性冷媒を保有することによるユーザーの負担を軽減することができる。
【００８４】
《その他の実施形態》
実施形態１及び実施形態２の変形例について説明する。
【００８５】
−第１変形例−
実施形態１及び実施形態２の冷凍装置（10）は、冷媒回路（20）からの冷媒の漏洩を検知するための冷媒検知センサ（75）を備えていてもよい。ここでは、本変形例を実施形態１の冷凍装置（10）に適用したものについて説明する。
【００８６】
図５に示すように、冷媒検知センサ（75）は、庫内収納空間（S2）に配置されたドレンパン（37）の付近に配置されている。冷媒検知センサ（75）は、初期状態の冷凍装置（10）において冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒（本実施形態では、Ｒ３２）の濃度を検知するセンサである。なお、冷媒検知センサ（75）の設置場所は、単なる一例である。この冷媒検知センサ（75）は、庫内収納空間（S2）又はコンテナ本体（1a）の庫内空間のうち冷媒回路（20）から漏洩した可燃性冷媒が滞留しやすいと推測される場所に配置するのが望ましい。
【００８７】
冷凍装置（10）に冷媒検知センサ（75）が設けられている場合、冷媒検知センサ（75）が検知した可燃性冷媒の濃度が所定値を超えたという条件を、上述した冷媒漏洩条件として用いてもよい。
【００８８】
なお、本変形例では、冷媒検知センサ（75）に代えて酸素濃度センサを冷凍装置（10）に設けてもよい。冷媒回路（20）から冷媒が漏洩し、庫内空間における冷媒の濃度が上昇すると、それに伴って庫内空間の酸素濃度が低下する。この場合は、酸素濃度センサの計測値が大気の酸素濃度（２１％）よりも低い基準濃度を下回るという条件を、上述した冷媒漏洩条件として用いることができる。
【００８９】
−第２変形例−
実施形態１及び実施形態２では、冷媒タンク（55）、接続配管（56）、及び冷媒補給弁（57）に代えて、チャージポート（58）が冷媒回路（20）に設けられた冷凍装置（10）において、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩した場合に、上述した運転方法が行われてもよい。
【００９０】
本変形例を実施形態１のコンテナ用の冷凍装置（10）に適用した場合について説明する。
【００９１】
図６に示すように、本変形例を適用したコンテナ用の冷凍装置（10）では、低圧液管（27）のうち庫外収納空間（S1）に位置する部分に、チャージポート（58）が設けられている。このチャージポート（58）は、冷媒回路（20）へ冷媒を充填する際に冷媒ホース（501）を接続するための部材である。このチャージポート（58）は、開閉弁を内蔵しており、開閉可能に構成されている。
【００９２】
庫内空間の気温が所定時間に亘って設定温度よりも高い状態が続いている場合、冷凍装置（10）のユーザーは、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩していることを示す冷媒漏洩条件の成否を、冷凍装置（10）の運転状態に基づいて判断する。この点は、実施形態１と同様である。
【００９３】
ユーザーは、この冷媒漏洩条件が成立していると判断すると、図７に示すように、不燃性冷媒であるＲ４１０Ａが充填された冷媒ボンベ（500）を、冷媒ホース（501）を介してチャージポート（58）に接続する。なお、このとき、ユーザーは、不燃性冷媒であるＲ１３４ａが充填された冷媒ボンベ（500）をチャージポート（58）に接続してもよい。
【００９４】
続いて、ユーザーは、冷凍サイクルが行われている状態でチャージポート（58）を開き、冷媒ボンベ（500）内の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ供給する。そして、例えば所定時間が経過してある程度の量の不燃性冷媒が冷媒回路（20）へ供給されたと判断すると、ユーザーは、チャージポート（58）を閉じ、冷媒回路（20）における冷凍サイクルを継続させる。つまり、ユーザーが冷媒ボンベ（500）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ導入する前後に亘って、冷凍装置（10）の冷却運転が継続して行われる。
【００９５】
なお、本変形例を実施形態２の冷蔵倉庫用の冷凍装置（10）に適用した場合は、図８に示すように、庫外回路（201）の低圧ガス管（206）にチャージポート（58）が設けられる。
【００９６】
−第３変形例−
実施形態１及び実施形態２の冷凍装置（10）は、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩すると冷媒タンク（55）の不燃性冷媒を自動で冷媒回路（20）へ補給するように構成されていてもよい。本変形例では、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩したときの対策として行われる上記の運転方法を、冷凍装置（10）自体が実行する。
【００９７】
ここでは、本変形例を実施形態１のコンテナ用の冷凍装置（10）に適用したものについて説明する。本変形例の冷凍装置（10）において、冷媒補給弁（57）は、手動弁では無く電磁弁によって構成されている。また、本変形例の制御器（100）は、冷凍装置（10）に設けられたセンサの計測値に基づいて、冷媒漏洩条件の成否を判断するように構成されている。冷媒漏洩条件の内容は、実施形態１において説明した通りである。
【００９８】
本変形例の制御器（100）は、冷媒漏洩条件が成立したと判断すると、冷媒タンク（55）に貯留されている不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ供給するために、電磁弁からなる冷媒補給弁（57）を開く。そして、例えば所定時間が経過してある程度の量の不燃性冷媒が冷媒回路（20）へ供給されたと判断すると、制御器（100）は、冷媒補給弁（57）を閉じ、冷媒回路（20）における冷凍サイクルを継続させる。つまり、制御器（100）が冷媒タンク（55）の不燃性冷媒を冷媒回路（20）へ導入する前後に亘って、冷凍装置（10）の冷却運転が継続して行われる。
【００９９】
−第４変形例−
実施形態１及び実施形態２において、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩していることを示す冷媒漏洩条件は、上述した第１条件が成立し、且つ上述した第２条件と後述する第３条件の少なくとも一方が成立するという条件であってもよい。
【０１００】
第３条件とは、冷凍装置（10）の冷却運転中に冷媒回路（20）のサイトグラス（42）を通過する冷媒が気液二相状態（液冷媒とガス冷媒が混在する状態）となっているという条件である。冷媒回路（20）に充分な量の冷媒が充填されている状態において、レシーバ（41）から流出する冷媒は、液単相状態となる。ところが、冷媒回路（20）に存在する冷媒の量が不足した状態になると、レシーバ（41）から流出する冷媒は、液冷媒とガス冷媒が混在した状態となる。そこで、本変形例では、上述した第３条件を、冷媒漏洩条件を構成する条件として用いる。
【０１０１】
−第５変形例−
上記の各実施形態および各変形例において、初期状態の冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒はＲ３２に限定されず、冷媒回路（20）から冷媒が漏洩したときに冷媒回路（20）に補給するための不燃性冷媒はＲ４１０Ａ又はＲ１３４ａに限定されない。
【０１０２】
例えば、初期状態の冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ（ＨＦＯ１２３４ｙｆだけからなる冷媒）であってもよいし、Ｒ１２３４ｚｅ（ＨＦＯ１２３４ｚｅだけからなる冷媒）であってもよい。初期状態の冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒がＲ１２３４ｙｆである場合、冷媒回路（20）に補給するための不燃性冷媒としては、Ｒ１３４ａを用いることができる。また、初期状態の冷媒回路（20）に充填されている可燃性冷媒がＲ１２３４ｚｅである場合、冷媒回路（20）に補給するための不燃性冷媒としては、Ｒ１３４ａを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上説明したように、本発明は、冷媒回路に可燃性冷媒が充填された冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
10    冷凍装置
20    冷媒回路
27    低圧液管
55    冷媒タンク（貯留容器）
56    接続配管
57    冷媒補給弁
58    チャージポート
206    低圧ガス管
【図１】
2017067383.tif 000003
【図２】
2017067383.tif 000004
【図３】
2017067383.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017067383.tif 000009
【図８】
2017067383.tif 000010