特開 2024-67389 制御システム、移動体、制御方法および制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067389

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】制御システム、移動体、制御方法および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20240510BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20240510BHJP

   F25D 29/00 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

F25D11/00 101D

F25B49/02 520M

F25D29/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022177431

(22)【出願日】2022-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】丸田 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】橋詰 慈洋

【テーマコード（参考）】

3L045

【Ｆターム（参考）】

3L045AA02

3L045AA05

3L045BA02

3L045CA02

3L045DA02

3L045EA01

3L045LA17

3L045LA18

3L045MA00

3L045MA04

3L045MA09

3L045PA01

3L045PA02

3L045PA03

3L045PA04

(57)【要約】

【課題】冷媒の漏洩を確実に検知可能な制御システム、移動体、制御方法および制御プログラムを提供する。
【解決手段】移動体に設けられ、移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御システム５０であって、冷凍機の蒸発器が設けられた荷室に設置され、冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知する冷媒センサのガス検知値を取得するガス検知部５１と、冷凍機に設けられ、蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知部５２と、ガス検知値および運転状態検知値に基づき荷室内への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定部５３と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に設けられ、該移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御システムであって、
前記冷凍機の蒸発器が設けられた前記荷室に設置され、冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知する冷媒センサのガス検知値を取得するガス検知部と、
前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び前記冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知部と、
前記ガス検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室内への漏洩媒体が前記冷媒ガスであるか否かを判定する判定部と、
を備える制御システム。

【請求項2】

前記判定部は、前記冷媒ガスが前記荷室の外へ漏洩しているか否かを判定する請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記判定部は、前記荷室への前記漏洩媒体がエチレンガスを含む雑ガスであるか否かを判定する請求項１に記載の制御システム。

【請求項4】

前記冷媒センサは、前記冷凍機内部の前記蒸発器近傍に設けられている請求項１に記載の制御システム。

【請求項5】

前記冷媒センサは、前記冷凍機外部の前記荷室の下方に設けられている請求項１に記載の制御システム。

【請求項6】

前記判定部は、前記荷室の外気温の変化に応じて前記低圧圧力および／または前記高圧圧力に基づく判定を行う請求項１に記載の制御システム。

【請求項7】

荷室と、
前記荷室に対して設けられた冷凍機と、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の制御システムと、
を備える移動体。

【請求項8】

移動体に設けられ、該移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御方法であって、
前記冷凍機の蒸発器が設けられた前記荷室に設置され、冷媒を検知する冷媒センサの冷媒検知値を取得する冷媒検知工程と、
前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び前記冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知工程と、
前記冷媒検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定工程と、
を前記冷凍機に搭載されたコンピュータが実行する制御方法。

【請求項9】

請求項８に記載の制御方法を実行させるための制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御システム、移動体、制御方法および制御プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

冷凍機、特に輸送用冷凍機において、低ＧＷＰ化（ＧＷＰ：Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ、地球温暖化係数）を実現するため、燃焼性（微燃性）のある冷媒を使用することがある。輸送用冷凍機は、機密性の高い荷室（保冷庫）の冷却を行っており、荷室内に冷媒が漏洩すると冷媒の燃焼につながるおそれがあるため、冷媒の漏洩を適切に検知する必要がある。特許文献１には、高圧配管近傍に設置された冷媒漏れ検知手段、冷蔵室及び冷凍室に設置された冷媒漏れ検知手段のいずれかが冷媒の漏洩を検知することが開示されている。また、冷媒漏れ検知手段に代えて、蒸発器の入口配管の温度センサまたは蒸発器の入口配管の圧力センサを用いて冷媒の漏洩を検知することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１１６４１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の発明では、冷媒以外の他のガスが発生した場合についての検討がなされていない。冷媒センサのみで冷媒の漏洩を検知するには、高精度な冷媒センサにより実現可能であるが、非常に高価なセンサが必要である。コストの低い冷媒センサの場合は、冷媒ガスとその他のガスとを区別できないため、その他のガスを誤検知することとなる。また、蒸発器の入口配管の温度センサ及び蒸発器の入口配管の圧力センサを用いて、冷媒の漏洩が荷室の内と外のどちらで発生しているかを区別することは困難である。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷媒の漏洩を確実に検知可能な制御システム、移動体、制御方法および制御プログラム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】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の制御システム、移動体、制御方法および制御プログラムは以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における制御システムは、移動体に設けられ、該移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御システムであって、前記冷凍機の蒸発器が設けられた前記荷室に設置され、冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知する冷媒センサのガス検知値を取得するガス検知部と、前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び前記冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知部と、前記ガス検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室内への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定部と、を備える。

【0007】

本開示の幾つかの実施形態における移動体は、荷室と、前記荷室に対して設けられた冷凍機と、上述の制御システムと、を備える。

【0008】

本開示の幾つかの実施形態における制御方法は、移動体に設けられ、該移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御方法であって、前記冷凍機の蒸発器が設けられた前記荷室に設置され、冷媒を検知する冷媒センサの冷媒検知値を取得する冷媒検知工程と、前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び前記冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知工程と、前記冷媒検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定工程と、を前記冷凍機に搭載されたコンピュータが実行する。

【0009】

本開示の幾つかの実施形態における制御プログラムは、コンピュータに、上述の制御方法を実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、確実に冷媒の漏洩を検知し、冷凍機の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係るトラックの概略構成を示す斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る冷凍機の冷媒回路の一例を示す図である。

【図3】本開示の一実施形態に係る制御システムのハードウェア構成の一例を示した図である。

【図4】本開示の一実施形態に係る制御システムが備える機能を示した機能ブロック図である。

【図5】本開示の一実施形態に係る冷媒過熱度と冷媒量との関係および低圧圧力と冷媒量との関係を示す図である。

【図6】本開示の一実施形態に係る冷媒過熱度と冷媒量との関係および高圧圧力と冷媒量との関係を示す図である。

【図7】本開示の一実施形態に係る低圧圧力と冷媒量との関係および高圧圧力と冷媒量との関係を示す図である。

【図8】本開示の一実施形態に係るガス検知値と運転状態検知値に基づく判定を示す図である。

【図9】本開示の一実施形態に係る制御システムの制御フローである。

【図10】本開示の一実施形態に係る制御システムの制御フローである。

【図11】本開示の一実施形態に係る冷媒センサ設置の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示に係る制御システム及び移動体、並びに制御方法、並びに制御プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本開示の一実施形態に係るトラック１の概略構成を示す図（斜視図）である。本実施形態では、移動体として車両であるトラック１を例示して説明するが、移動体であればトラック１に限定されない。図１に示すように、トラック１は、運転室の後方に荷室２を有している。荷室２は、箱形とされ、内部に荷物を積むことができ、冷凍機によって温度管理が可能となっている。本実施形態では、トラック１の荷室２は、領域５Ａと領域５Ｂとに区分けされており、それぞれの領域に荷物を積むことが可能とされている。また、それぞれの領域で温度管理が可能である。領域については、本実施形態のように２つではなく３以上の領域に分かれていてもよく、また１つの領域であるとしてもよい。

【0014】

トラック１には、コンデンサユニット（凝縮部）３と、領域５Ａのエバポレータユニット（蒸発部）４Ａと、領域５Ｂのエバポレータユニット（蒸発部）４Ｂとが搭載されている。エバポレータユニット４Ａ及び４Ｂは、それぞれ荷室２内、特に荷室２内の上部に設けられている。トラック１の運転室には、キャビンコントローラ６が設けられており、領域５Ａ及び領域５Ｂの冷凍状態を操作可能となっている。冷凍機には、後述する制御システム５０が備えられている。

【0015】

トラック１には、バッテリ８が搭載されていてもよい。バッテリ８は例えばコネクタユニット９を介して、蓄電又は放電が可能とされていてもよい。バッテリ８は、例えば、Ｌｉ－ｉｏｎや、Ｎｉ－ＭＨ、キャパシタ、鉛蓄電池などを採用することができる。バッテリ８は、トラック１側に設けられていても、冷凍機側に設けられていても、その他の車両取付品に設けられていてもよい。

【0016】

トラック１には、オルタネータ７等の発電が可能な機器が搭載されていてもよい。

【0017】

図２は、トラック１に搭載される冷凍機の冷媒回路１０の一例を示す図である。図２の冷媒回路１０はあくまでも一例であり、他の構成の冷媒回路１０をトラック１に搭載することとしてもよい。

【0018】

図２に示すように、コンデンサユニット３に対して、２つのエバポレータユニット４Ａ及び４Ｂが接続されている。

【0019】

コンデンサユニット３では、圧縮機１１により圧縮された高温高圧の冷媒が弁ＳＶ４を介して凝縮器１３へ供給される。凝縮器１３では、ファン１４により流れる空気と熱交換して、冷媒が熱を放出して凝縮する。そして、冷媒は、レシーバ１５とドライヤ１６を介して、Ｐ１で分岐する。Ｐ１で分岐した一方の冷媒は、弁ＳＶ１－Ａを介して領域５Ａに対して設置されたエバポレータユニット４Ａへ供給される。エバポレータユニット４Ａでは、膨張弁ＥＶ－Ａで冷媒を膨張させて低温低圧とする。そして、冷媒は蒸発器２１Ａへ供給される。蒸発器２１Ａでは、ファン２３Ａにより流れる空気と熱交換して、冷媒が熱を吸収して蒸発する。これによって、領域５Ａ内の空気が冷却される。蒸発された冷媒は、チェックバルブ２６を介して領域５Ｂのエバポレータユニット４Ｂからの冷媒とＰ２で合流し、アキュムレータ２０を介して圧縮機１１へ流れ込む。

【0020】

一方で、Ｐ１で分岐した他方の冷媒は、弁ＳＶ１－Ｂを介して領域５Ｂに対して設置されたエバポレータユニット４Ｂへ供給される。エバポレータユニット４Ｂでは、膨張弁ＥＶ－Ｂで冷媒を膨張させて低温低圧とする。そして、冷媒は蒸発器２１Ｂへ供給される。蒸発器２１Ｂでは、ファン２３Ｂにより流れる空気と熱交換して、冷媒が熱を吸収して蒸発する。これによって、領域５Ｂ内の空気が冷却される。蒸発された冷媒は、チェックバルブ２７を介して領域５Ａのエバポレータユニット４Ａからの冷媒とＰ２で合流し、アキュムレータ２０を介して圧縮機１１へ流れ込む。
このようにして、冷凍サイクルが構成され、荷室２の空気の冷却が行われる。

【0021】

図２に示すように、Ｐ１の上流側と、Ｐ２の下流側とをバイパスするライン及び該ラインに設けられた弁ＳＶ５が配置されることとしてもよい。また、圧縮機１１で圧縮された高温高圧の冷媒の一部を用いた、エバポレータユニットのドレンパンヒータを配置してもよい。具体的には、圧縮機１１で圧縮された高温高圧の冷媒の一部をラインＨＤに流し、Ｐ３で分岐させる。そして、Ｐ３で分岐した一方の冷媒は、弁ＳＶ２－Ａを介して領域５Ａのエバポレータユニット４Ａのドレンパンヒータへ供給する。ドレンパンヒータは、ドレンパンを加熱する。その後は、冷媒は、蒸発器２１Ａの上流側へ供給される。Ｐ３で分岐した他方の冷媒は、弁ＳＶ２－Ｂを介して領域５Ｂのエバポレータユニット４Ｂのドレンパンヒータへ供給する。その後は、冷媒は、蒸発器２１Ｂの上流側へ供給される。

【0022】

エバポレータユニット４Ａの蒸発器２１Ａの近傍には、冷媒センサ３１Ａが設置される。同様に、エバポレータユニット４Ｂの蒸発器２１Ｂの近傍には、冷媒センサ３１Ｂが設置される。冷媒センサ３１Ａ及び３１Ｂは、冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知するセンサである。

【0023】

エバポレータユニット４Ａの蒸発器２１Ａの冷媒流れ出口側には、蒸発器出口温度センサ３２Ａが設置される。同様に、エバポレータユニット４Ｂの蒸発器２１Ｂの冷媒流れ出口側には、蒸発器出口温度センサ３２Ｂが設置される。蒸発器出口温度センサ３２Ａ及び３２Ｂは、蒸発器２１Ａまたは２１Ｂの出口側の冷媒温度を検知する。

【0024】

コンデンサユニット３の圧縮機１１の冷媒流れ入口側には、低圧圧力センサ３３が設置される。また圧縮機１１の冷媒流れ出口側には、高圧圧力センサ３４が設置される。低圧圧力センサ３３は、蒸発器２１Ａ及び２１Ｂの出口側の冷媒の低圧圧力を検知する。高圧圧力センサ３４は、圧縮機１１の出口側の圧縮機１１で圧縮された後の冷媒の高圧圧力を検知する。本実施形態では、蒸発器出口温度センサ３２Ａ及び３２Ｂ、低圧圧力センサ３３、高圧圧力センサ３４を総称して運転点センサとする。

【0025】

コンデンサユニット３の凝縮器１３の近傍には、外気温センサ３５が設置される。外気温センサ３５は、荷室２の外気温を検知する。外気温センサ３５の設置位置については、荷室２の外側であり安定して外気温を検知できる位置であれば、トラック１のいずれの位置に設置されるとしてもよい。

【0026】

図３は、本開示の幾つかの実施形態における制御システムのハードウェア構成の一例を示した図である。
図３に示すように、制御システム５０は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）１１００、二次記憶装置（ＲＯＭ、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）１２００、主記憶装置（ＲＡＭ、Ｍａｉｎ Ｍｅｍｏｒｙ）１３００、ネットワーク等に接続するための通信部１５００とを備えている。これら各部は、バス１８００を介して接続されている。本実施形態では、制御システム５０は、冷凍機に設けられているものとする。

【0027】

ＣＰＵ１１００は、例えば、バス１８００を介して接続された二次記憶装置１２００に格納されたＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により制御システム５０全体の制御を行うとともに、二次記憶装置１２００に格納された各種プログラムを実行することにより各種処理を実行する。ＣＰＵ１１００は、１つ又は複数設けられており、互いに協働して処理を実現してもよい。

【0028】

主記憶装置１３００は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵ１１００の実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。

【0029】

二次記憶装置１２００は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置１２００は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどである。二次記憶装置１２００の一例として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）フラッシュメモリなどが挙げられる。二次記憶装置１２００は、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ｉＯＳ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）等の情報処理装置全体の制御を行うためのＯＳ、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、周辺機器類をハードウェア操作するための各種デバイスドライバ、各種アプリケーションソフトウェア、及び各種データやファイル等を格納する。また、二次記憶装置１２００には、各種処理を実現するためのプログラムや、各種処理を実現するために必要とされる各種データが格納されている。二次記憶装置１２００は、複数設けられていてもよく、各二次記憶装置１２００に上述したようなプログラムやデータが分割されて格納されていてもよい。

【0030】

図４は、本開示の幾つかの実施形態における制御システムの機能の一例を示した図である。

【0031】

図４に示すように、制御システム５０は、ガス検知部５１と、運転状態検知部５２と、判定部５３と、を備えている。また制御システム５０には、キャビンコントローラ６に設けられた出力装置６０が接続されている。特に制御システム５０は、冷凍機の冷媒が漏洩しているか否かを検知する。

【0032】

制御システム５０が備える機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置１２００（図３参照）などに記憶されており、このプログラムをＣＰＵ（プロセッサ）１１００（図３参照）が主記憶装置１３００（図３参照）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、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置１２００に予めインストールされている形態や、他の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の一例として、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどが挙げられる。

【0033】

図４に示されるガス検知部５１は、冷媒センサ３１Ａ及び３１Ｂから冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知するガス検知値を取得する。冷媒センサ３１Ａ及び３１Ｂがコストの低いセンサである場合、冷媒ガス以外の雑ガスなどの他のガスを検知することがある。荷室２に積載される荷物の中には、青果物など冷媒センサに反応するエチレンなどのガスを発生させるものがある。このように、荷物から発生するガスを総称して雑ガスとする。雑ガスのみを検知するセンサも存在するが、非常に高価なセンサであり、また光学系センサであることから振動に弱く、輸送用冷凍機には適していない。

【0034】

運転状態検知部５２は、領域５Ａの冷媒漏洩を検知する場合、運転点センサである低圧圧力センサ３３と、高圧圧力センサ３４と、蒸発器出口温度センサ３２Ａと、のうち、いずれか２つのセンサから運転状態検知値を取得する。蒸発器出口温度センサ３２Ａに代えて、蒸発器出口温度センサ３２Ｂを用いることで、領域５Ｂの冷媒漏洩を検知することができる。低圧圧力センサ３３の運転状態検知値は、冷媒の低圧圧力である。高圧圧力センサ３４の運転状態検知値は、冷媒の高圧圧力である。蒸発器出口温度センサ３２Ａの運転状態検知値は、蒸発器２１Ａの冷媒流れ出口側の冷媒温度であり、蒸発器出口温度センサ３２Ｂの運転状態検知値は、蒸発器２１Ｂの冷媒流れ出口側の冷媒温度である。

【0035】

運転状態検知部５２は、低圧圧力から冷媒の飽和温度を算出し、飽和温度と蒸発器出口温度との差分から冷媒過熱度を算出する。

【0036】

判定部５３は、ガス検知部５１が取得したガス検知値と、運転状態検知部５２が取得した運転状態検知値とを用い、ガス検知値及び運転状態検知値に基づき荷室２内へ漏洩した媒体が冷媒ガスであるか否かについて判定を行う。

【0037】

キャビンコントローラ６に設けられた出力装置６０は、制御システム５０による冷凍機の冷媒の漏洩の判定結果を出力する。出力装置６０は、ユーザに判定結果を通知可能な形態であればよく、ディスプレイ、スピーカー、ランプなどその出力形態は問わない。

【0038】

判定部５３は、運転状態検知部５２が取得した運転状態検知値の種類によって、冷凍機の運転状態を判定する。
〔蒸発器出口温度および低圧圧力を用いた判定〕
判定部５３は、運転状態検知部５２が取得した運転状態検知値である低圧圧力及び蒸発器出口温度から算出した冷媒過熱度を用いる。判定部５３は、冷媒過熱度が上昇し所定の過熱度閾値を上回る場合であって、かつ低圧圧力が低下し所定の低圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0039】

図５には、本開示の一実施形態に係る冷媒過熱度と冷媒量との関係および低圧圧力と冷媒量との関係が示されている。
図５の冷媒過熱度のグラフの縦軸は温度、横軸は冷媒量を示す。また低圧圧力のグラフの縦軸は圧力、横軸は冷媒量を示す。図５に示されるように、冷媒過熱度は冷媒量がある一定の量以下となると上昇する。また低圧圧力は冷媒量がある一定の量以下となると低下する。冷媒過熱度は、前述したように低圧圧力から冷媒の飽和温度を算出し、飽和温度と蒸発器出口温度との差分から算出されることから、圧力が下がると飽和温度が下がり、蒸発器出口温度が一定であれば冷媒過熱度は上昇する。そこで、冷媒過熱度に過熱度閾値および低圧圧力に低圧閾値を設定し、冷媒過熱度が上昇し所定の過熱度閾値を上回る場合であって、かつ低圧圧力が低下し所定の低圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0040】

〔蒸発器出口温度および高圧圧力を用いた判定〕
判定部５３は、運転状態検知部５２が取得した運転状態検知値である低圧圧力及び蒸発器出口温度から算出した冷媒過熱度を用いる。判定部５３は、冷媒過熱度が上昇し所定の過熱度閾値を上回る場合であって、かつ高圧圧力が低下し所定の高圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0041】

図６には、本開示の一実施形態に係る冷媒過熱度と冷媒量との関係および高圧圧力と冷媒量との関係が示されている。

【0042】

図６の冷媒過熱度のグラフの縦軸は温度、横軸は冷媒量を示す。また高圧圧力のグラフの縦軸は圧力、横軸は冷媒量を示す。図６に示されるように、冷媒過熱度は冷媒量がある一定の量以下となると上昇する。また高圧圧力は冷媒量がある一定の量以下となると低下する。冷媒過熱度は、前述したように低圧圧力から冷媒の飽和温度を算出し、飽和温度と蒸発器出口温度との差分から算出されることから、圧力が下がると飽和温度が下がり、蒸発器出口温度が一定であれば冷媒過熱度は上昇する。そこで、冷媒過熱度に過熱度閾値および高圧圧力に高圧閾値を設定し、冷媒過熱度が上昇し所定の過熱度閾値を上回る場合であって、かつ高圧圧力が低下し所定の高圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0043】

〔低圧圧力および高圧圧力を用いた判定〕
判定部５３は、運転状態検知部５２が取得した運転状態検知値である低圧圧力及び高圧圧力を用いる。判定部５３は、低圧圧力が低下し所定の低圧閾値を下回る場合であって、かつ高圧圧力が低下し所定の高圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0044】

図７には、本開示の一実施形態に係る低圧圧力と冷媒量との関係および高圧圧力と冷媒量との関係が示されている。
図７の低圧圧力のグラフ及び高圧圧力のグラフの縦軸は圧力、横軸は冷媒量を示す。図７に示されるように、低圧圧力は冷媒量がある一定の量以下となると低下する。また高圧圧力は冷媒量がある一定の量以下となると低下する。そこで、低圧圧力に低圧閾値および高圧圧力に高圧閾値を設定し、低圧圧力が低下し所定の低圧閾値を下回る場合であって、かつ高圧圧力が低下し所定の高圧閾値を下回る場合、冷媒が漏洩していると判定する。

【0045】

低圧圧力が所定の低圧閾値を下回る場合のみを条件として冷媒が漏洩していると判定することも可能である。しかし、例えばエバポレータユニット４が着霜して熱交換できない場合にも低圧圧力が低下する場合があり、冷媒の漏洩と着霜との事象の切り分けが困難となる。そこで、高圧圧力の低下と組み合わせた判定とすることにより、事象を切り分けて冷媒の漏洩を判定することが可能である。

【0046】

図８は、本開示の一実施形態に係るガス検知値と運転状態検知値に基づく判定を示す図である。
判定部５３は、ガス検知部５１が取得したガス検知値と、上述した運転状態検知部５２の取得した運転状態検知値とを用い、ガス検知値及び運転状態検知値に基づき図８に示される判定を用いて荷室２内へ漏洩した媒体が冷媒ガスであるか否かについて判定を行う。

【0047】

図８に示されるように、冷媒センサによるガス検知値が冷媒漏れを検知し、いずれかの運転点センサによる運転状態検知値が冷媒漏れを検知した場合は、荷室２内に冷媒漏れが発生したと判定する。荷室２内に冷媒漏れが発生した場合は、荷室２の換気および冷媒回路１０の修理が必要となる。

【0048】

冷媒センサによるガス検知値が冷媒漏れを検知し、いずれかの運転点センサによる運転状態検知値が冷媒漏れを検知していない場合は、冷媒漏れが無いものの、冷媒センサが雑ガスを検知したとして、雑ガスの発生であると判定する。荷室２内に雑ガスが発生した場合は、雑ガスは可燃性であることから荷室２の換気が必要となる。

【0049】

冷媒センサによるガス検知値が冷媒漏れを検知せず、いずれかの運転点センサによる運転状態検知値が冷媒漏れを検知した場合は、荷室２内に冷媒漏れは無いものの、荷室２の外に冷媒漏れが発生したと判定する。荷室２外に冷媒漏れが発生した場合は、冷媒回路１０の修理が必要となる。

【0050】

冷媒センサによるガス検知値が冷媒漏れを検知せず、またいずれかの運転点センサによる運転状態検知値が冷媒漏れを検知していない場合は、冷媒漏れは発生していないと判定する。この場合、対応は不要である。

【0051】

図９及び図１０は、本開示の一実施形態に係る制御システムの制御フローを示す。
ステップＳ１０１において、ガス検知部５１がガス検知値を取得する。

【0052】

ステップＳ１０２において、運転状態検知部５２が運転状態検知値を取得する。

【0053】

ステップＳ１０３において、判定部５３が、ガス検知値が所定の閾値を超えるかどうか判定する。ここで、所定の閾値とは、ガス検知値が冷媒の漏洩であると判定される閾値である。ガス検知値が所定の閾値を超える場合（Ｓ１０３のＹＥＳ）、ステップＳ１０４に遷移する。ガス検知値が所定の閾値を超えない場合（Ｓ１０３のＮＯ）は、図１０のＡに遷移する。

【0054】

ステップＳ１０４において、判定部５３が、運転状態検知値が所定の閾値を超えるかどうか判定する。ここで、所定の閾値とは、各運転状態検知値の閾値であり、過熱度閾値、低圧閾値および高圧閾値のいずれかである。運転状態検知値が所定の閾値を超える場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に遷移する。運転状態検知値が所定の閾値を超えない場合（Ｓ１０４のＮＯ）は、ステップＳ１０６に遷移する。

【0055】

ステップＳ１０５では、荷室２内（庫内）に冷媒漏れが発生したと判定され、出力装置６０に庫内冷媒漏れが発生したことが出力される（Ｓ１０７）。

【0056】

ステップＳ１０６では、荷室２内（庫内）に雑ガスが発生したと判定され、出力装置６０に雑ガスが発生したことが出力される（Ｓ１０７）。

【0057】

ステップＳ１０３において、ガス検知値が所定の閾値を超えない場合（Ｓ１０３のＮＯ）は、図１０のＡに遷移し、判定部５３が、運転状態検知値が所定の閾値を超えるかどうか判定する（Ｓ１０８）。ステップＳ１０８において、運転状態検知値が所定の閾値を超える場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）、ステップＳ１０９に遷移する。運転状態検知値が所定の閾値を超えない場合（Ｓ１０８のＮＯ）は、ステップＳ１１０に遷移する。

【0058】

ステップＳ１０９では、荷室２外（庫外）に冷媒漏れが発生したと判定され、図９のＢに遷移し、出力装置６０に庫外冷媒漏れが発生したことが出力される（Ｓ１０７）。

【0059】

ステップＳ１１０では、冷媒漏れが発生していないと判定される。

【0060】

判定部５３は、さらに外気温センサ３５から荷室２の外側である外気温を取得するとしてもよい。各運転状態検知値は、外気温の変化に応じて変化する。よって、外気温センサ３５から取得した外気温の変化に応じて、各運転状態検知値の閾値を変化させるとしてもよい。

【0061】

本実施形態では、冷媒センサ３１Ａ及び３１Ｂはエバポレータユニット４Ａ及び４Ｂの蒸発器２１Ａ及び２１Ｂの近傍に設置されるとしたが、荷室２内部の領域５Ａ及び５Ｂの下方にそれぞれ設けられるとしてもよい。

【0062】

図１１には、本開示の一実施形態に係る冷媒センサ設置の一例が示されている。図１１では、荷室２が３つの領域５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに区分けされており、それぞれエバポレータユニット４Ａ、４Ｂ及び４Ｃが設置されている。図１１に示されるように、荷室２内部の３つに区分けされた領域５Ａ、５Ｂ及び５Ｃのそれぞれ下方に、冷媒センサ３１Ａ、３１Ｂ及び３１Ｃが設置されていてもよい。

【0063】

冷媒ガスは空気よりも重く、漏洩した場合は荷室２の下方に溜まる傾向にあるところ、荷室２内部の領域５Ａ、５Ｂ及び５Ｃの下方に設けられることにより、冷媒ガスを早期に検知することができる。

【0064】

〈付記〉
以上説明した実施形態に記載の制御システム、移動体、制御方法および制御プログラムは、例えば以下のように把握される。

【0065】

本開示の第１態様に係る制御システム（５０）は、移動体（１）に設けられ、該移動体の荷室（２）内を冷却する冷凍機に対して適用される制御システムであって、前記冷凍機の蒸発器（２１）が設けられた前記荷室に設置され、冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知する冷媒センサ（３１）のガス検知値を取得するガス検知部（５１）と、前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ（３３）及び前記冷凍機の圧縮機（１１）の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ（３４）、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサ（３２）のうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知部（５２）と、前記ガス検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室内への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定部（５３）と、を備える。

【0066】

冷媒ガスを含むガスの漏洩を検知する冷媒センサのガス検知値に加えて、低圧圧力センサ、高圧圧力センサ及び蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を用いて荷室への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定し、確実に冷媒の漏洩を検知し、冷凍機の安全性を高めることができる。また、冷媒ガス以外の他のガスによる冷媒センサの検知と区別し、冷媒ガスの漏洩のみを検知することができる。よって、冷媒センサを用いた冷媒ガス以外の他のガスによる誤検知を抑止することができる。

【0067】

本開示の第２態様に係る制御システムは、前記第１態様において、前記判定部が、前記冷媒ガスが前記荷室の外へ漏洩しているか否かを判定するとしてもよい。

【0068】

ガス検知値および運転状態検知値に基づき、荷室内だけでなく荷室外への冷媒ガスの漏洩を検知することができ、冷凍機の安全性を高めることができる。またユーザが冷媒ガスの漏洩が荷室の内と外のいずれで発生しているかを判別することができ、ユーザは発生個所に応じた適切な対応を行うことができる。

【0069】

本開示の第３態様に係る制御システムは、前記第１態様または前記第２態様において、前記判定部が、前記荷室への前記漏洩媒体がエチレンガスを含む雑ガスであるか否かを判定するとしてもよい。

【0070】

安価な冷媒センサにより、冷媒ガス及びエチレンガスを含む雑ガスに反応を示す場合であっても、冷媒ガスと区別してエチレンガスを含む雑ガスが発生したことを検知することができる。よって、ユーザは漏洩媒体に応じた適切な対応を行うことができる。

【0071】

本開示の第４態様に係る制御システムは、前記第１態様から前記第３態様のいずれかにおいて、前記冷媒センサは、前記冷凍機内部の前記蒸発器近傍に設けられているとしてもよい。

【0072】

冷媒センサが冷凍機内部の蒸発器近傍に設けられることで、荷室の積載物に冷媒センサが干渉しないため、ユーザの作業性が確保され、また積載物の妨げになることが無い。

【0073】

本開示の第５態様に係る制御システムは、前記第１態様から前記第３態様のいずれかにおいて、前記冷媒センサは、前記冷凍機外部の前記荷室の下方に設けられているとしてもよい。

【0074】

冷媒ガスは空気よりも重いため、漏洩した場合は荷室の下方に溜まる傾向にある。冷媒センサが荷室の下方に設けられることにより、冷媒ガスを早期に検知することができる。

【0075】

本開示の第６態様に係る制御システムは、前記第１態様から前記第５態様のいずれかにおいて、前記判定部が、前記荷室の外気温の変化に応じて前記低圧圧力および／または前記高圧圧力に基づく判定を行うとしてもよい。

【0076】

冷媒は外気温の変化に応じて圧力が変化するが、これを考慮した上で低圧圧力および／または高圧圧力を検知することから、外気温が変化した場合でも適切な判定を行うことができる。

【0077】

本開示の第７態様に係る移動体は、荷室と、前記荷室に対して設けられた冷凍機と、前記第１態様から前記第６態様のいずれか１つの制御システムと、を備える。

【0078】

本開示の第８態様に係る制御方法（５０）は、移動体に設けられ、該移動体の荷室内を冷却する冷凍機に対して適用される制御方法であって、前記冷凍機の蒸発器が設けられた前記荷室に設置され、冷媒を検知する冷媒センサの冷媒検知値を取得する冷媒検知工程と、前記冷凍機に設けられ、前記蒸発器の出口側の冷媒の低圧圧力を検知する低圧圧力センサ及び前記冷凍機の圧縮機の出口側の冷媒の高圧圧力を検知する高圧圧力センサ、及び前記蒸発器の出口温度を検知する蒸発器出口温度センサのうちいずれか２つの運転状態検知値を取得する運転状態検知工程と、前記冷媒検知値および前記運転状態検知値に基づき前記荷室への漏洩媒体が冷媒ガスであるか否かを判定する判定工程と、を前記冷凍機に搭載されたコンピュータが実行する。

【0079】

本開示の第９態様に係る制御プログラム（５０）は、コンピュータに、前記第８態様の制御方法を実行させるための制御プログラムである。

【符号の説明】

【0080】

１ ：トラック（移動体）
２ ：荷室（保冷庫）
３ ：コンデンサユニット（凝縮部）
４Ａ ：エバポレータユニット（蒸発部）
４Ｂ ：エバポレータユニット（蒸発部）
４Ｃ ：エバポレータユニット（蒸発部）
６ ：キャビンコントローラ
７ ：オルタネータ
８ ：バッテリ（蓄電池）
９ ：コネクタユニット
１０ ：冷媒回路
１１ ：圧縮機
１３ ：凝縮器
１４ ：ファン
１５ ：レシーバ
１６ ：ドライヤ
２０ ：アキュムレータ
２１Ａ ：蒸発器
２１Ｂ ：蒸発器
２３Ａ ：ファン
２３Ｂ ：ファン
２６ ：チェックバルブ
２７ ：チェックバルブ
３１Ａ ：冷媒センサ
３１Ｂ ：冷媒センサ
３１Ｃ ：冷媒センサ
３２Ａ ：蒸発器出口温度センサ
３２Ｂ ：蒸発器出口温度センサ
３３ ：低圧圧力センサ
３４ ：高圧圧力センサ
３５ ：外気温センサ
５０ ：制御システム
５１ ：ガス検知部
５２ ：運転状態検知部
５３ ：判定部
６０ ：出力装置
１１００ ：ＣＰＵ
１２００ ：ＲＯＭ
１３００ ：ＲＡＭ
１５００ ：通信部
１８００ ：バス
ＥＶ－Ａ ：膨張弁
ＥＶ－Ｂ ：膨張弁
ＨＤ ：ライン
ＳＶ１－Ａ ：弁
ＳＶ１－Ｂ ：弁
ＳＶ２－Ａ ：弁
ＳＶ２－Ｂ ：弁
ＳＶ４ ：弁
ＳＶ５ ：弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】