JP2003207239A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可燃性冷媒を使用する冷蔵庫において、ブラ
シモータを用いても火災の危険をおよぼすことなく安全
な冷蔵庫を得る。 【解決手段】 製氷皿(46)と、製氷皿(46)を回転自在に
軸支するカバー(400)と、製氷皿(46)を反転させて離氷
する製氷駆動装置(48)とを備えた自動製氷装置(41)にお
いて、製氷駆動装置(48)には、少なくとも駆動源となる
ブラシモータ(405)と、ギア(420)(402)とを係合させて
ケース(401)(411)内に配設し、ブラシモータ(405)は、
外壁に設けられた開口部(407)を封止手段(406)(408)(40
1)(411)により封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性冷媒を封入
した冷凍サイクルを用いた冷蔵庫に係り、自動製氷装置
や給水ポンプ等に使用されるブラシモータの防爆構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾン層保護や地球温暖化問題に
対する関心が世界的に高まっており、冷蔵庫やエアコン
等の冷凍サイクルに使用されている冷媒の改善が求めら
れている。現在、市販されている冷蔵庫の大多数はＨＦ
Ｃ（ハイドロフルオロカーボン）を冷媒として使用して
いるが、ＨＦＣ冷媒は地球温暖化係数が依然として高い
ため、将来の冷媒として、オゾン層破壊がなく、地球温
暖化係数の低いＨＣ（ハイドロカーボン）冷媒の使用が
検討されている。

【０００３】しかし、ＨＣ冷媒はその特性として可燃性
を有しており、冷凍サイクルから冷媒ガスが漏れた場合
に、着火下限以上のガス濃度に達して近辺に着火源があ
ると火災に発展する可能性が考えられる。

【０００４】従って、漏洩した冷媒ガスをガス漏れセン
サや冷凍サイクルの温度や圧力などの挙動から検知し
て、開扉による換気や火気の使用禁止などの処置をアラ
ーム、音声、表示などの報知によりユーザーに促し、発
火の要因を低減させることが考えられていた。

【０００５】さらには庫内での着火の危険性を低減させ
るために、圧縮機を回転させて冷凍サイクルの低圧側の
冷媒を回収したり、庫内の底部に漏洩冷媒が充満しない
ようファンを回転させて、庫内空気の循環を行うなど、
漏洩冷媒の濃度を低減させる制御方法なども考えられて
いた。

【０００６】また、一般的にモータの端面には穴を設
け、この穴を利用してモータの組み立てや、調節等をお
こなっているが、使用するモータがブラシモータの場合
には、接点火花を生ずることがあり、この穴から内部に
冷媒ガスが侵入すると着火して発火する可能性があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、家庭用
冷蔵庫の冷凍サイクルに封入される可燃性冷媒は、５０
〜１００ｇ程度であり、漏洩した冷媒は、庫内であれば
扉ガスケットの隙間や、ドレンパイプを介して排水口な
ど外部と連通している箇所から外部の機械室などへ拡散
していく。漏洩した直後であれば、冷媒ガスの濃度は高
く着火の危険性も大きいが、漏洩ガスは時間の経過とと
もに空気中へ拡散して着火濃度以下となり、火災の危険
性は減少していく。

【０００８】そのため、冷媒が漏れた直後にアラームな
どの報知すると、この報知によりユーザーは庫内に漏洩
した冷媒を放散すべく貯蔵室の開扉することになり、開
放によって漏れ出した冷媒ガスの濃度は高いことから、
ライターなどの着火源が近辺に存在すると冷媒ガスは着
火源に引火してしまう可能性がある。

【０００９】また、ユーザーがアラームを停止させるた
めに冷蔵庫本体に近づいたときに、機械室から濃度が高
い冷媒ガスが漏洩しているので、ユーザーが着火源を所
持していると、着火する可能性もある。

【００１０】さらに、冷媒漏れは突発的なものであり、
ユーザーが冷静に対処することができない場合が考えら
れる。例えばアラームや表示はユーザーに不快感を与え
るため操作パネル等を操作して接点火花を発生させた
り、アラームが煩わしいため電源を抜いてしまうこと
で、漏洩冷媒の濃度を低減させる制御をおこなうことが
できなくなってしまうということがあった。

【００１１】上記問題点は報知しなければ解決される
が、冷媒が漏れていると正常な冷蔵庫運転はできなくな
るので、冷蔵庫の故障をユーザーに知らせたり、修理な
どのサービスをおこなうためにも報知は必要であった。

【００１２】本発明は上記問題点を考慮してなされたも
のであり、冷凍サイクル内から可燃性冷媒が漏洩したこ
とをユーザーに報知しても、着火の危険性がなく安全性
に優れた冷蔵庫を提供するものである。

【００１３】また、ブラシモータを用いても冷媒ガスが
モータケース内に侵入することを抑制して着火濃度以上
にならないようにし、着火濃度以上になって万一発火し
た場合でも、外部に炎が伝播することがなく、火災の危
険をなくした冷蔵庫を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、製氷皿と、前記製氷皿を回
転自在に軸支するカバーと、前記製氷皿を反転させて離
氷する製氷駆動装置とを備えた自動製氷装置において、
前記製氷駆動装置には、少なくとも駆動源となるブラシ
モータと、ギアとを係合させてケース内に配設し、前記
ブラシモータは、外壁に設けられた開口部を封止手段に
より封止して、冷凍サイクルの冷媒には可燃性冷媒を用
いたことを特徴とする構成である。

【００１５】請求項２記載の発明は、給水タンクと、前
記給水タンクから給水パイプを介して製氷皿に給水する
給水ポンプとを有し、前記給水ポンプは、駆動源にブラ
シモータを用いてケース内に配設し、前記ブラシモータ
は、外壁に設けられた開口部を封止手段により封止し
て、冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いたことを特
徴とする構成である。

【００１６】請求項３記載の発明は、前記封止手段は、
シール部材を粘着させることにより、前記開口部を封止
することを特徴とする構成である。

【００１７】請求項４記載の発明は、前記封止手段は、
前記ケースを前記開口部に当接、または、前記ケースと
前記開口部とを若干のクリアランスを介して配設するこ
とにより、前記開口部を封止することを特徴とする構成
である。

【００１８】請求項５記載の発明は、前記封止手段は、
ネジを前記開口部にねじ込むことにより、前記開口部を
封止することを特徴とする構成である。

【００１９】請求項６記載の発明は、前記ネジは、前記
ケースと嵌合してブラシモータの回転を防ぐことを特徴
とする構成である。

【００２０】請求項７記載の発明は、前記封止手段は、
前記ブラシモータのシャフト側の端面に設けられた前記
開口部には、前記ケースを前記開口部に当接、または、
前記ケースと前記開口部とを若干のクリアランスを介し
て配設することにより、前記開口部を封止し、一方、前
記ブラシモータの端子側の端面に設けられた前記開口部
には、シール部材を粘着させることにより、前記開口部
を封止することを特徴とする構成である。

【００２１】請求項８記載の発明は、前記封止手段は、
前記ブラシモータのシャフト側の端面に設けられた前記
開口部には、ネジを前記開口部にねじ込むことにより、
および、前記ケースを前記開口部に当接、または、前記
ケースと前記開口部とを若干のクリアランスを介して配
設することにより、前記開口部を封止し、一方、前記ブ
ラシモータの端子側の端面に設けられた前記開口部に
は、シール部材を粘着させることにより、前記開口部を
封止することを特徴とする構成である。

【００２２】以上の構成により、可燃性冷媒を冷凍サイ
クルに封入した冷蔵庫に、ブラシモータを用いても、冷
媒が漏れた際にモータケース内部への侵入がなくなり安
全である。また、製造上完全な密閉構造とならなくと
も、漏洩冷媒がモータケース内部に侵入して着火しても
外部に炎が伝播することがなく、火災の危険をおよぼす
ことなく安全である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、以下、図面を参照しながら説明する。図５は本発明
の実施の形態を概略的に示す冷蔵庫の縦断面図であり、
図６は製氷機に連通している給水パイプの説明図であ
り、図７は同冷蔵庫の冷凍サイクルの概略図であり、図
８は同冷蔵庫の運転制御を概略的に示すブロック図であ
る。

【００２４】図５に示すように冷蔵庫本体(1)内には、
冷蔵室(2)、野菜室(3)、製氷室(4)、冷凍室(5)が上から
順に設けられている。なお、製氷室(4)の隣には、各温
度帯に切替可能な切替室を横に並ぶように配設してい
る。

【００２５】また、冷蔵室(2)の前面には、ヒンジ開閉
式の断熱性の扉(6)を設け、野菜室(3)、製氷室(4)、冷
凍室(5)のそれぞれの前面には、引出し式の断熱性の扉
(7)，(8)，(9)を設けている。冷蔵室(2)、野菜室(3)と
の間は、プラスチック製の仕切り板(10)により仕切ら
れ、野菜室(3)と製氷室(4)及び切替室との間は冷気の流
れが独立するよう断熱仕切壁(11)により仕切られ、製氷
室(4)及び切替室との間も断熱仕切壁によって仕切られ
ている。

【００２６】冷蔵室(2)の底部には、高電圧により光触
媒を活性化させて庫内空気を脱臭する脱臭装置(23)を配
設し、上部には、扉(6)の開閉動作を検知するドアスイ
ッチ(57)よって扉(6)の開放とともに点灯する庫内灯(2
ａ)を備えている。

【００２７】扉(6)の前面には、庫内温度を調節した
り、冷却運転、表示を切り替えたりなどの操作をする操
作部(63)、運転状態や温度を表示する表示部(62)、アラ
ームやアナウンスを発するなどの動作をおこなう音声部
(61)とを備えた操作パネル(60)を備えている。

【００２８】また、扉(6)の開閉動作は通常の開放動作
とあわせて、ソレノイドなどにより扉(6)を押圧して開
扉する開扉装置(25)が冷蔵庫本体(1)上部に設けられ、
操作部(63)や扉(6)に設けられたハンドルなどのタッチ
により、開扉装置(25)が駆動して開扉するようになって
いる。

【００２９】野菜室(3)の背部には、冷蔵室(2)および野
菜室(3)の冷却器を構成するＲ蒸発器(14)、冷蔵用冷気
循環ファンを構成するＲファン(13)、およびＲ蒸発器(1
4)には付着した霜を除霜するＲ除霜ヒータ(17)などを配
設している。このＲファン(13)が駆動すると、Ｒ蒸発器
(14)により冷却された冷気は、ダクト(12)を介して冷蔵
室(2)室内に供給された後、野菜室(3)を経て循環するこ
とにより、冷蔵室(2)および野菜室(3)を冷却する構成と
なっている。

【００３０】冷凍室(5)の背部には、上から順に冷凍用
冷気循環ファンを構成するＦファン(15)、製氷室(4)、
切替室および冷凍室(5)の冷却器を構成するＦ蒸発器(1
6)、および付着した霜を除霜するＦ除霜ヒータ(18)など
を配設している。この場合、Ｆファン(15)が駆動される
と、Ｆ蒸発器(16)により冷却された冷気が、製氷室(4)
および冷凍室(5)内に供給、循環されることにより、製
氷室(4)および冷凍室(5)を冷却する構成となっている。
また、Ｒ除霜ヒータ(17)およびＦ除霜ヒータ(18)はパイ
プヒータと樋ヒータによって構成され、可燃性冷媒の発
火温度以下で運転されており、防爆構造のガラス管ヒー
タ等の除霜手段であってもよい。

【００３１】また、Ｒ蒸発器(14) 、Ｆ蒸発器(16)の下
部には、除霜された除霜水を機械室(22)に配設した水受
け皿(21)に排出するためのドレンパイプ(24a)(24b)を機
械室(22)に連通して設けている。

【００３２】図６に示すように、製氷室(4)には、貯氷
容器(44)と、自動製氷装置(41)とを配設している。

【００３３】自動製氷装置(41)は、図１２にも示すよう
に製氷室(4)の上端部にカバー(400)を介して組みつけら
れており、カバー(400)と製氷駆動装置(48)とで製氷皿
(46)を軸支している。

【００３４】製氷駆動装置(48)の駆動により、外部に連
通した検知軸(403)を介して検知レバー(47)が上下に動
作し、バネ(422)および断熱材(421)により製氷皿(46)に
圧着されている製氷Ｉセンサ(53)の検出信号により、給
水タイミング、離氷タイミングを判断する。

【００３５】給水タイミングになると、冷蔵室(2)に設
けられた給水ポンプ(45)を駆動し、給水タンク(49)から
給水パイプ(42)を介して製氷皿(46)に給水する。離氷タ
イミングになると製氷駆動装置(48)より製氷皿(46)を反
転させて離氷し、貯氷容器(44)に貯氷するようになって
いる。

【００３６】ここで、製氷駆動装置(48)の内部について
説明をする。ケース(401)(411)内にモータ(405)、制御
基板(404)、検知軸(403)を配設し、モータ(405)のシャ
フト(408)にはウォームギア(420)を取り付け、モータ(4
05)の回転に合わせてウォームギア(420)とギア(402)が
噛合い、検氷レバー(47)の上下動、製氷皿(46)の反転な
どをおこなう。

【００３７】モータ(405)は、ケース(401)(411)に係合
して固定されている。シャフト(408)側では、図１３、
図１４に示すように、ネジ(406)、ケース(401)(411)に
よって、穴(407)を塞ぐようにしている。また、このネ
ジ(406)は穴(407)を塞ぐとともにケース(401)(411)と嵌
合することによりモータ(405)の回転を防ぐことができ
る。

【００３８】また、図１５に示すように、電源を供給す
る端子(409)側では、穴(407)を塞ぐためのシール(410)
が粘着されている。

【００３９】一般的に、モータの組み立てや、調節など
で穴(407)を設けることが必要であるが、ブラシモータ
を使用する場合には、接点火花が生じることがあり、内
部に冷媒ガスが侵入する可能性がある。

【００４０】しかし、上記のようにネジ(406)、ケース
(401)(411)、シール(410)によりモータ(405)内部への空
気の侵入がなくなり安全である。また、製造上完全な密
閉構造でなくとも、シールのたわみやケースとのクリア
ランスが若干(１ｍｍ未満)であれば、内部で燃焼しても
外部に炎が吐出することはなく安全である。そして、自
動製氷装置などユニット全体を防爆対応してしまうと、
内部で着火があった場合にガス燃焼量が多く、その圧力
に耐えうる材料や範囲が大きくなってしまうが、上記構
成によれば最小限に抑えることができるとともに、例え
内部に冷媒ガスが侵入しても、燃焼範囲が小さく安全性
も高い。

【００４１】また、ブラシレスモータを使用しても内部
の整流回転子の側にはリングバリスタを備えれば、通電
相が切り替えられたときに発生するコイルの逆起電力を
吸収して、接点火花を抑制すれば、さらに安全性を向上
させることができる。

【００４２】ここでは、自動製氷装置(41)に使われるモ
ータについて説明したが、図６、図１５に示すように、
給水タンク(49)内に配設された磁石が内蔵されたインペ
ラ(49a)を回転させて水を吐出する給水ポンプ(45)に使
用するモータもケースやシールなどで防爆構造としても
よい。

【００４３】具体的には、給水ポンプ(49)は、先端にイ
ンペラを回転させるための磁石(451)を取り付けたシャ
フト(445)をモータ(456)が駆動させて、製氷器に給水す
るものであるが、モータ(456)をケース(452)(453)で覆
いシャフト側をネジなどで取り付けると、ケースとモー
タとの間は圧着されて穴を塞ぐようになっており、ケー
スとモータとの間にシール(457)を介してもよい。製造
上若干のクリアランスがあったとしても、外部にその着
火が伝播する能力はなく、燃焼ガスもケースに冷やされ
て外部の冷媒ガスに着火する能力がないため、安全であ
る。

【００４４】一方、端子(454)側でも同様にシール(457)
で穴を塞ぐことにより、内部に侵入することを抑制し、
長時間露出しているため内部への侵入があったとして
も、その着火はモータ外部に伝播せずモータ内は酸欠状
態となり燃焼は収まるため、安全性を向上させることが
できる。

【００４５】上記構成にすれば、ブラシモータを使用し
ても冷媒ガスがモータ内に侵入することを抑制して着火
濃度以上になりにくく、着火濃度以上になって発火した
としても、内部は酸欠状態になり外部に炎が伝播するこ
となく、ユーザーに危険をおよぼすことがない。

【００４６】給水パイプ(42)は図６に示すように、上部
に給水タンク(49)から吐出された水を受け取る水受口(4
2a)を備え、下部は野菜室(3)の底部から製氷室(4)に挿
通されており、この周囲に位置する断熱仕切壁(11)内に
は、給水パイプ(42)の氷結を防ぐ給水口ヒータ(43)を配
設している。

【００４７】冷蔵室(2)や野菜室(3)で冷媒漏れが生じた
ときは、水受口(42a)から給水パイプ(42)を通じて製氷
室(4)へ漏洩する冷媒もある。

【００４８】一方、冷蔵庫本体(1)底部には、機械室(2
2)を形成している。この機械室(22)内には、圧縮機(2
0)、ワイヤコンデンサからなる凝縮器(27)、圧縮機(20)
および凝縮器(27)を冷却する放熱用ファンを構成するＣ
ファン(19)、ドレンパイプ(24a)(24b)より除霜された除
霜水を貯水して蒸発させる水受け皿(21)などを配設して
いる。

【００４９】機械室(22)は前方より空気を吸い込む吸い
込み口、Ｃファン(19)の回転により凝縮器(27)、圧縮機
(20)などを冷却して機械室(22)内の背面より空気を排出
する排出口を備えている。

【００５０】図７に示すように、冷凍サイクルは圧縮機
(20)、凝縮器(27)、冷媒の流れを切り替えたり、全閉、
全開動作をする切替弁(26)を直列に接続し、Ｒキャピラ
リチューブ(29)、Ｒ蒸発器(14)、アキュームレータ(31)
とを接続した連結配管と、Ｆキャピラリチューブ(30)、
Ｆ蒸発器(16)、アキュームレータ(32)、逆止弁(33)とを
接続した連結配管とが並列となるよう接続されている。

【００５１】上記構成の場合、切替弁(26)は、Ｆキャピ
ラリチューブ(30)、Ｆ蒸発器(16)、アキュームレータ(3
2)、逆止弁(33)とを接続した連結配管に冷媒を供給する
Ｆ流しと、Ｒキャピラリチューブ(29)、Ｒ蒸発器(14)、
アキュームレータ(31)とを接続した連結配管に冷媒を供
給するＲ流しとに切り替える機能を有している。また上
記冷媒は、可燃性冷媒（例えば、ＨＣ冷媒）を使用して
いる。

【００５２】また、制御装置(70)は図８に示すように、
操作部(63)やドアスイッチ(57)などの出力信号、冷蔵室
(2)や野菜室(3)内の温度を検出するＲセンサ(50)、冷凍
室(5)内の温度を検出するＦセンサ(51)、庫外の温度を
検出する外気温センサ(52)、Ｒ蒸発器(14)の温度を検出
するＲ蒸発器センサ(54)、Ｆ蒸発器(16)の温度を検出す
るＦ蒸発器センサ(55)からの各温度検出信号を受け入れ
るように構成されている。

【００５３】そして、制御装置(70)は、表示部(61)、音
声部(62)、圧縮機(20)、切替弁(26)、Ｒファン(13)、Ｆ
ファン(15)、Ｃファン(19)、Ｒ除霜ヒータ(17)、Ｆ除霜
ヒータ(18)、自動製氷装置(41)、庫内灯(2ａ)、開扉装
置(26)とが駆動するように構成されている。このうち、
圧縮機(20)、Ｒファン(13)、Ｆファン(15)、Ｃファン(1
9)は制御装置(20)に内蔵されたインバータ回路によりそ
れぞれ可変速駆動されるように構成されている。

【００５４】また、制御装置(70)には冷蔵庫の運転状況
などの情報を記録し、電源が遮断されても記録した情報
を保存しておく不揮発性メモリ例えば、ＥＥＰＲＯＭな
どの記憶手段を構成する記憶装置(72)、この記憶装置(7
2) 冷蔵庫の運転状況などの情報を書き込む記録手段を
構成する記録手段(73)とを備えている。

【００５５】上記した冷蔵庫において、冷蔵室(5)を冷
却する冷蔵冷却運転（即ち、Ｒ流し）を実行する場合に
は、制御装置(20)は、切替弁(26)を上記したＲ流しに切
り替えると共に、Ｒファン(13)、Ｃファン(19)を駆動さ
せる。これにより、圧縮機(20)で圧縮された高温高圧の
ガス化された冷媒は凝縮器(27)に送られ、ここで放熱し
て液化しながら切替弁(26)、Ｒキャピラリチューブ(29)
を介してＲ蒸発器(14)に送られる。そして、液冷媒は、
Ｒ蒸発器(14)内で蒸発し、その際に周囲の熱を奪う。こ
れに伴い、Ｒ蒸発器(14)の周囲の空気が冷却され、この
冷却された冷気が、Ｒファン(13)の送風作用により冷蔵
室(5)に供給され、各室を冷却する。またＲファン(13)
は、冷凍冷却運転中（即ち、Ｆ流し）にも駆動し、Ｒ蒸
発器(14)に付着した霜の除霜を促進し、この除霜により
霜は気化もしくは液化し、この冷気を冷蔵室(5)内に循
環するため冷蔵室(5)の湿度が向上される。

【００５６】一方、冷凍室(5)を冷却する冷凍冷却運転
を実行する場合には、制御装置(36)は、切替弁(26)を上
記したＦ流しに切り替えると共に、Ｆファン(15)及びＣ
ファン(19)を駆動させる。これにより、圧縮機(20)で圧
縮され高温高圧のガス化された冷媒は凝縮器(27)に送ら
れ、ここで放熱して液化しながら切替弁(26)、Ｆキャピ
ラリチューブ(25)を通じてＦ蒸発器(16)に送られる。そ
して、液冷媒はＦ蒸発器(16)内で蒸発し、Ｆ蒸発器(16)
の周囲の空気が冷却され、この冷却された冷気がＦファ
ン(14)の送風作用により冷凍室(5)に供給され、各室を
冷却する。

【００５７】また、Ｆ蒸発器(16)の除霜運転では、圧縮
機(20)の予め設定された運転積算時間に達して冷凍冷却
運転が終了した際に、切替弁(26)を切り替えてＲ蒸発器
(14)およびＦ蒸発器(16)への冷媒の流れを遮断し、圧縮
機(20)を所定時間回転させて、蒸発器を含む低圧側の冷
媒を回収する。そしてＦ除霜ヒータ(18)に通電して、Ｆ
蒸発器(16)の除霜を開始する。除霜が終了し、Ｆ蒸発器
センサ(55)が所定温度に達するとＦ除霜ヒータ(18)の通
電を停止し、切替弁(26)をＦ流しに切り替えて再び冷却
運転を開始する。なお、Ｒ蒸発器(14)の除霜運転でもＦ
蒸発器(16)の除霜運転と同様にＲ除霜ヒータ(17)を通電
して除霜運転をおこなう。

【００５８】次に、冷凍サイクル内の冷媒が漏れたとき
冷媒が漏れたこと、または冷媒がもれることを検知する
検知手段について説明をする。

【００５９】検知手段(80)は、冷媒ガスが所定濃度に達
すると冷媒漏れを検知する冷媒漏れセンサよりなり、野
菜室(3)、冷凍室(5)、機械室(22)の各室の底部に、冷蔵
室(2)，野菜室(3)およびＲ蒸発器(14)を配設している冷
却室の漏洩冷媒を検知する冷蔵用冷媒漏れセンサ(81)、
製氷室(4)，切替室，冷凍室(5)およびＦ蒸発器(16)を配
設している冷却室の漏洩冷媒を検知する冷凍用冷媒漏れ
センサ(82)、機械室(22)の漏洩冷媒を検知する機械室用
冷媒漏れセンサ(83)をそれぞれに設けて、冷媒が漏れて
いることを検知する。なお、検知手段(80)は上記配設場
所に限らず、例えば冷媒漏れセンサを各室に配設しても
よい。

【００６０】このとき検知手段(80)により検知した情報
は制御装置(70)に出力されて、記録装置(73)により記憶
装置(72)に冷媒が漏れたことや冷媒が漏れること、時
間、冷媒漏れ場所、冷凍サイクルの異常などの冷媒漏れ
情報を書き込む。

【００６１】なお、検知装置(80)は冷媒漏れセンサでな
くても、漏洩の際に生じる零等サイクルの異常を検知し
てもよい。例えば、Ｆ蒸発器(16)の出入口の温度差、つ
まり冷凍用蒸発器入口温度センサ(35)および冷凍用蒸発
器出口温度センサ(39)の検出温度差、または圧縮機(20)
の温度、圧力、デューティなどの変動によって、冷媒が
漏れたことおよび冷媒が漏れることを事前に検知しても
よい。

【００６２】高圧側の配管接続部等で亀裂やリーク穴が
生じると、冷媒は高圧であるためほぼ同時に管内から漏
洩する。すると、冷凍能力が低下して蒸発器の出入り口
温度に差が生じたり、圧縮機(20)にかかる負荷は軽減し
ていき、温度、圧力、デューティなどに減少傾向がみら
れる。つまり、高圧側では亀裂やリーク穴が生じたとき
に冷媒は漏洩し、冷凍サイクルの異常を検知することに
より、冷媒が漏れたことを検知してもよい。

【００６３】一方、低圧側では配管接続部等で亀裂やリ
ーク穴が生じても、冷却運転中には冷媒は低圧であるた
め、管内から空気を吸込むことになる。このため、蒸発
器の冷却性能は低下して蒸発器の入口と出口で温度差が
生じる。また、空気を吸い込んでいるため、圧縮機(20)
に負荷がかかり、温度、圧力、デューティが増加する傾
向がみられる。つまり、低圧側では冷媒漏れが生じる前
に蒸発器の入口と出口での温度差、または、圧力、デュ
ーティの増加を検知することにより冷媒漏れを事前に検
知するよう構成してもよい。

【００６４】次に、報知手段(90)について説明をする。
報知手段(90)は、冷媒が漏れたことをユーザーに報知し
対応を促すものであり、動作すると表示部(61)によっ
て、異常を示す発光や点灯、文字などで報知し、音声部
(62)によって、異常を示すアラームや、アナウンスで報
知する。

【００６５】そして、報知手段(90)を動作させたことを
記録装置(73)により報知記録として記憶装置(72)に書き
込む。

【００６６】なお、報知手段(90)は操作パネル(60)に配
設された表示部(61)、音声部(62)より動作されなくと
も、ユーザーに促すことができればどこでもよく、ホー
ム端末や携帯電話などに送信してユーザーに報知しても
よい。さらに、嗅覚に促すものであってもよい。

【００６７】ここで、冷凍サイクルに冷媒漏れが生じた
ときの時間経過とともに変化する漏洩冷媒ガス濃度変化
について説明する。

【００６８】図９は冷凍サイクル内に５０．５ｇのＨＣ
冷媒を封入し、通常冷却運転中に圧縮機(20)の吐出側配
管にφ１．０のリーク穴を生じさせたときの機械室(22)
内漏洩冷媒ガスの濃度変化を示している。横軸は時間
(分)、縦軸は着火下限濃度(ＬＥＬ)を１００としたとき
の百分率を採っており、ＨＣ冷媒のＬＥＬは１．８％ｖ
ｏｌである。つまり、１００％ＬＥＬ以上であると着火
濃度であり、１００％ＬＥＬより濃度が小さければ着火
することはない。図１０は同実験による冷蔵庫本体(1)
前方底部近辺の漏洩冷媒ガスの濃度変化を示している。

【００６９】図９より、１４分経過したところで圧縮機
(20)の吐出側配管にリーク穴を生じさせた。すると、配
管から一気に冷媒は吐出し、機械室(22)内のＬＥＬは１
００％を超えて着火の危険性がある状態になる。

【００７０】このとき配管からは冷媒は漏れ続けて１０
０％ＬＥＬ以上を継続するが、機械室(22)の空気吸い込
み口や排出口から自然対流によって庫外に拡散し、３０
分を経過してから徐々にＬＥＬは減少する。そして、３
２分を経過すると１００％ＬＥＬより小さくなり、機械
室(22)は着火することがない安全な状態になる。

【００７１】また、図１０に示すように冷蔵庫本体(1)
前方底部近辺では、１４分経過したところで冷媒漏れを
生じさせると一気にＬＥＬは上昇するが、空気中に拡散
されるために機械室(22)内よりもＬＥＬは低く安全な状
態であり、２５分経過するとＬＥＬは１０％より小さく
なり、確実に着火の危険性はない状態になる。

【００７２】図１１は、冷凍サイクル内に５０．５ｇの
ＨＣ冷媒を封入し、Ｆ冷却運転中にＦ蒸発器(16)の接続
配管にφ０．１のリーク穴を生じさせたときの冷凍室
(5)内の漏洩冷媒ガスの濃度変化を示している。

【００７３】リーク穴を機械室(22)での実験より小さく
したことは、庫内の冷凍サイクルは低圧であり、接続配
管からの冷媒漏洩はスローリークであるため、実際に起
りうる冷媒漏れを想定したためである。

【００７４】図１１より７０分を経過したところでリー
ク穴を生じさせると、徐々に配管から冷媒が漏洩してＬ
ＥＬは上昇していく。１８５分を経過したところで１０
０％ＬＥＬに達して着火の危険性がある状態になるが、
２７５分を経過するとドレンパイプ(24a)(24b)や扉(9)
のガスケットの隙間などから漏洩して庫外に拡散し、Ｌ
ＥＬは減少していく。

【００７５】そして、２８０分を経過したところでは１
００％ＬＥＬより小さくなり庫内での着火の危険性はな
くなり、もちろん、冷蔵庫本体(1)近辺、機械室(22)な
どは空気中に拡散するため、ＬＥＬはほとんど上昇せ
ず、また、冷蔵室(2)、野菜室(3)は冷気の流れが独立し
ているため、ＬＥＬは上昇することなく安全な状態を保
持する。

【００７６】つまり、図９、１０、図１１より明らかな
ように所定時間を経過すると、冷蔵庫本体から空気中に
拡散して、庫内および冷蔵庫本体近辺も着火することが
なく安全な状態になる。

【００７７】そこで、本発明の第１の実施例である報知
手段(90)の動作タイミングについて説明する。

【００７８】図１に示すように、検知装置(80)によって
冷媒漏れ検知を常時おこなっており、冷媒が漏れること
または冷媒が漏れたか否かを検出する(S10)。冷媒漏れ
が検知されなければ、再び冷媒漏れ検知を継続し、冷媒
漏れを検知すると制御装置(70)に内蔵されているタイマ
(71)を起動させてカウントする(S11)。

【００７９】そして、庫内へ漏洩した冷媒ガスの濃度が
庫外へ拡散して少なくとも発火濃度以下になるまでの所
定時間(３００分)が経過すると(S12)、報知手段(90)を
動作する。

【００８０】ここでは所定時間を図１１より安全な状態
になるのに時間のかかる庫内漏れを想定して３００分に
設定しているが、冷媒封入量、冷凍サイクル構成、空気
循環量によって最適な所定時間は異なってくるため、冷
蔵庫構成によって所定時間を変更することが好ましい。

【００８１】さらに、機械室用冷媒漏れセンサ(83)によ
り機械室(22)での冷媒漏れを検知すると、図９より安全
な状態になるのは庫内漏れより早いため所定時間を３０
分としてもよい。

【００８２】また、庫内漏れ、機械室漏れを検知して所
定時間を選択してもよい。具体的には冷蔵用冷媒漏れセ
ンサ(81)、冷凍用冷媒漏れセンサ(82)で冷媒漏れを検知
すると所定時間を３００分とし、機械室用冷媒漏れセン
サ(83)で冷媒漏れを検知すると所定時間を３０分とす
る。

【００８３】上記構成によれば、安全な状態になってか
ら報知するため、冷媒漏れが生じて庫内および冷蔵庫近
辺が着火濃度になっても、不用意な報知手段によって着
火の危険性が高い状態のときに、ユーザーを冷蔵庫近辺
に近づけることがなく、ライターなどの持込による着火
源を減少させることができる。

【００８４】また、報知手段を動作したときにユーザー
が動揺して、操作パネルなどを操作して不用意な接続接
点に火花を生じさせても、庫内や冷蔵庫本体近辺に存在
する漏洩冷媒は既に拡散されているため、電気部品等に
よる着火の可能性を低減させることができる。

【００８５】次に、第２の実施例について説明をする。

【００８６】図２に示すように、同じく検知装置(80)に
よって冷媒が漏れることまたは冷媒が漏れたか否かを検
出する(S20)。

【００８７】冷媒は冷凍サイクルから吐出しきって徐々
にＬＥＬは減少していくため、継続して検知装置(80)を
動作させていくと冷媒ガスの濃度の減少により冷媒漏れ
を検知しなくなる。そこで、継続して検知装置(80)によ
って冷媒が拡散されたか否かを検知し(S21)、冷媒漏れ
を検知しなくなれば、庫内および冷蔵庫近辺は空気中に
拡散されて安全な状態になったと判断し、報知手段(90)
を動作させる。

【００８８】この構成によって、冷媒漏れを検知しなく
なってから報知手段を動作させるため、どのような冷媒
漏れに対しても報知手段を動作させるときは確実に着火
濃度以下となっているため、さらに安全性を向上させる
ことができる。

【００８９】また、冷媒漏れを検知する濃度を１０％Ｌ
ＥＬ、冷媒が拡散されたか否かを判断する濃度を８０％
ＬＥＬと検知する濃度を変化させると、迅速な冷媒漏れ
検知、報知をおこなうことができる。

【００９０】次に第３の実施例について説明をする。

【００９１】図３に示すように、冷蔵用冷媒漏れセンサ
(81)または冷凍用冷媒漏れセンサ(82)によって冷媒が庫
内で漏れるかまたは漏れているか否かを検知する(S3
1)。検知しなければ、機械室用冷媒漏れセンサ(83)によ
り機械室で冷媒が漏れているか否かを検知する(S35)。

【００９２】ステップ３１で庫内漏れを検知すると、庫
内に露出している蒸発器(14)(16)などの低圧側配管から
冷媒が漏洩しているので、低圧側配管内の冷媒を高圧側
配管内に回収して庫内漏れを最小限に抑えるべく、切替
弁(26)を全閉し、圧縮機(20)を一定間、例えば９０秒間
回転させて高圧側冷凍サイクル、具体的には切替弁(26)
と圧縮機(20)内に冷媒を回収する(S32)。

【００９３】庫内では、冷媒回収しても漏洩した冷媒が
存在している可能性があり、冷媒は空気よりも重いため
庫内の底部に溜まり濃度が高くなるため、Ｆファン(1
5)、Ｒファン(13)を回転させて底部などの一部に冷媒が
溜まって着火濃度以上にならないように庫内の空気を循
環させて拡散する冷媒漏れ対応をおこなう(S34)。この
ときファンはモーターなどに庫内空気が侵入しないよう
な防爆構造や火花接点がないブラシレスモータなどにし
ておくことが望ましい。

【００９４】そして、タイマ(72)を起動させてカウント
する(S34)。なお、タイマ(72)起動のタイミングは庫内
漏れ(S31)を検知してからおこなってもよい。

【００９５】一方、ステップ３５で機械室(22)漏れを検
知すると、機械室(22)内の冷媒ガスを迅速に拡散すべ
く、Ｃファン(19)を回転させて冷媒漏れ対応をおこなう
(S36)。

【００９６】機械室(22)内は空気吸い込み口や排出口な
ど庫外と連通しており、庫内の冷媒ガスを迅速に排出し
たほうが空気中に拡散されて着火濃度以下になりやす
く、機械室(22)付近も安全な状態になるためである。こ
のときのＣファン(19)もモーターなどに庫内空気が侵入
しないような防爆構造や火花接点がないブラシレスモー
タなどにしておくことが望ましい。

【００９７】ステップ３６でＣファン(19)を駆動させる
と、タイマ(72)を起動させてカウントする(S34)。な
お、タイマ(72)起動のタイミングは庫内漏れ(S35)を検
知してからおこなってもよい。

【００９８】そして、庫内漏れの検知(S31)はタイマ(7
2)のカウントが所定時間、例えば３００分、機械室漏れ
の検知は(S35)はタイマ(72)のカウントが所定時間、例
えば３０分経過したか否かを検知して(S38)、庫内およ
び冷蔵庫近辺が着火濃度以下になり安全な状態になった
か否かを判断する。

【００９９】ここで、所定時間が経過して安全な状態に
なったと判断すると、報知手段(90)を動作させて、ユー
ザーに報知する。

【０１００】この構成によって、報知手段(90)の動作に
よってユーザーが不快感を感じて電源を遮断したとして
も、すでに冷媒回収や不要な電気部品の電源遮断および
冷媒回収などの漏洩冷媒の濃度を低減させる冷媒漏れ対
応はおこなわれているため、危険な状態を迅速に処理す
ることができ、もって安全性を向上させることができ
る。

【０１０１】なお、冷媒漏れ対応としてはファンを回転
させるだけでなく、電気部品などに接点火花が生じない
ように、操作部(63)を操作してもＲ除霜ヒータ(17)、Ｆ
除霜ヒータ(18)、脱臭装置(23)、給水ポンプ(45)、製氷
駆動装置(48)、ステップ３３以降は切替弁(26)、圧縮機
(20)などを停止させておくことが望ましい。

【０１０２】さらに、庫内灯(2ａ)、開扉装置(25)は、
報知手段(90)を動作させるステップ３９を待ってから停
止させることが望ましい。この理由としては、庫内灯(2
ａ)や開扉装置(25)が動作しないと冷蔵庫が故障したと
ユーザーが判断して電源を遮断してしまうなど冷媒漏れ
対応をおこなうことができなくなる可能性があるためで
ある。

【０１０３】次に第４の実施例について説明をする。こ
の実施例は電源が遮断されたりリセットされて、再び電
源の投入またはリセットされた後の制御を示したもので
ある。

【０１０４】図４に示すように、報知手段(90)を動作さ
せた報知記録が記憶手段(72)に書き込まれているか否か
を検知する(S40)。そして報知記録が書き込まれていな
い場合には、冷媒が漏れたことまたは冷媒が漏れること
などの冷媒漏れ情報が記憶装置(72)に書き込まれている
か否かを判断する(S41)。冷媒漏れ記録が書き込まれて
いない場合は、冷蔵庫の電源が遮断されたり、リセット
される前は冷媒漏れがなかったと判断して、検知装置(8
0)によって、通常どおりに冷媒が漏れているまたは冷媒
が漏れたか否かを検知する(S42)。

【０１０５】ステップ４２で検知されなければ継続して
冷媒漏れ検知をおこない、冷媒漏れを検知すると、冷媒
漏れ情報を制御装置(70)に出力して記録装置(73)により
記憶装置(72)に冷媒漏れ記録を記録し(S43)、タイマ(7
1)を動作させる(S44)。

【０１０６】そして、タイマ(71)のカウントが所定時間
を経過したか否かを検出して(S45)、所定時間を経過す
ると、記録装置(73)により記憶装置(72)に報知記録を記
録して(S46)、報知手段(90)を動作させる(S47)。

【０１０７】一方、ステップ４１で冷媒漏れ記録が記憶
装置(72)に記憶されていると、冷蔵庫の電源が遮断され
たり、リセットされる前は、冷媒漏れを検知してタイマ
のカウントをおこなっている状態である。

【０１０８】つまり庫内または冷蔵庫本体(1)近辺は冷
媒漏れが発生したことにより着火濃度以上である可能性
があるため、報知したり、通常の冷却運転をすることは
危険であるため、通常の冷蔵庫運転は動作させずにファ
ンによる拡散、不要な電気部品の停止などの冷媒漏れ対
応をおこないステップ４４に進むことで、冷蔵庫の電源
が遮断されたり、リセットされる前の状態に戻る。

【０１０９】なおカウントは、始めからおこなっても冷
蔵庫の電源が遮断されたり、リセットされる前のカウン
トから継続しておこなってもよい。

【０１１０】また、ステップ４２で報知記録が記憶装置
(72)に記憶されていると、冷蔵庫の電源が遮断された
り、リセットされる前は、漏洩冷媒が拡散して着火の危
険性がなく安全な状態になっているときである。

【０１１１】しかし、通常の冷却運転をおこなっても冷
媒は漏れでていることから、正常な運転はできないた
め、報知記録があれば即ステップ４７に進み報知手段(9
0)を動作させて冷媒が漏れたことや冷蔵庫が停止してい
ることユーザーに報知して、修理が必要であることなど
を促す。

【０１１２】この構成によって、冷媒漏れが発生してい
たときに停電やユーザーが電源を遮断したとしても、電
源復帰後に着火濃度以下になるまで確実に待ってから報
知することができ安全性を向上させることができる。

【０１１３】また、報知手段が動作している状態で停電
やユーザーが電源を遮断したとしても、電源復帰後に即
報知手段を動作させることができ、もって迅速に冷蔵庫
が故障した後の処理をユーザーに促すことができる。

【０１１４】また、冷媒漏れ記録または報知記録は操作
部(63)などの操作による消去手段(74)により記憶装置(7
2)から消去できるようになっている。

【０１１５】冷媒漏れ記録や報知記録があると、冷媒漏
れの修理を済ませ正常な冷蔵庫運転ができる状態でも、
冷媒漏れ対応など通常の冷却運転をおこなえないが、報
知手段を動作させたり、冷媒漏れ対応させたりするフラ
ッグなどを記憶装置(72)から消去することにより、冷蔵
庫運転を制御する制御基板は再び正常運転をさせること
ができるため、制御基板の交換および廃棄の必要性がな
くなり、もって資源の有効活用および使用者の修理費な
どの負担を軽減させることができる。

【０１１６】上述した構成は本発明の1実施形態を説明
したもので、本発明の主旨を逸脱しない限り変更および
組合せは可能であり、検知手段、冷媒漏れ対応、所定時
間の設定などは、冷蔵庫形態に最も適したものにするこ
とは言うまでもない。

【０１１７】

【発明の効果】可燃性冷媒を冷凍サイクルに封入した冷
蔵庫の駆動装置にブラシモータを用いても、冷媒ガスが
モータケース内に侵入することを抑制して着火濃度以上
になりにくく、着火濃度以上になって発火したとして
も、外部に炎が伝播することをなくし、火災の危険をお
よぼすことなく安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すフローチャート
である。

【図２】 本発明の第２の実施例を示すフローチャート
である。

【図３】 本発明の第３の実施例を示すフローチャート
である。

【図４】 本発明の第４の実施例を示すフローチャート
である。

【図５】 本発明の１実施形態を示す冷蔵庫本体の断面
図である。

【図６】 本発明の１実施形態を示す製氷室の拡大断面
図である

【図７】 本発明の１実施形態を示す冷凍サイクルの説
明図である。

【図８】 本発明の１実施形態を示す制御ブロック図で
ある。

【図９】 冷凍サイクルにリーク穴を生じさせたときの
機械室内冷媒濃度変化を示すグラフである。

【図１０】 冷凍サイクルにリーク穴を生じさせたとき
の機械室前方の冷媒濃度変化を示すグラフである。

【図１１】 冷凍サイクルにリーク穴を生じさせたとき
の冷凍室の冷媒濃度変化を示すグラフである。

【図１２】 本発明の１実施形態を示す自動製氷装置の
説明図である。

【図１３】 本発明の製氷駆動装置モータの取付け部を
示す断面図である。

【図１４】 本発明の製氷駆動装置モータの取付け部を
示す正面図である。

【図１５】 本発明のモータの端子側を示す正面図であ
る。

【図１６】 本発明の給水ポンプモータの１実施形態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１…冷蔵庫本体、 ２…冷蔵室、 ３…野
菜室、 ４…製氷室、 ５…冷凍室、
６,７,８,９…扉、 １３…Ｒファン、１５…Ｆフ
ァン、 １９…Ｃファン、 ２０…圧縮機、
２２…機械室、２６…切替弁、 ２７…凝縮
器、 ２９…Ｒキャピラリチューブ、３０…Ｆキャピ
ラリチューブ、３４…アキュームレータ、
６０…操作パネル、 ７０…制御装置、 ８０
…検知装置、 ９０…報知手段、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 宗弘 大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式会 社東芝大阪工場内 (72)発明者 住廣 勝志 東京都港区芝浦一丁目１番１号 東芝ライ フ・エンジニアリング株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルにより
   冷却制御される貯蔵室と、この貯蔵室に配置された製氷
   皿と、この製氷皿を回転自在に軸支するカバーと、前記
   製氷皿を反転させて離氷する製氷駆動装置とを備えた自
   動製氷装置において、前記製氷駆動装置には、少なくと
   も駆動源となるブラシモータと、ギアとを係合させてケ
   ース内に配設し、前記ブラシモータは、外壁に設けられ
   た開口部を封止手段により封止したことを特徴とする冷
   蔵庫。
2. 【請求項２】 可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルにより
   冷却制御される貯蔵室と、この貯蔵室に配置された給水
   タンクと、この給水タンクから給水パイプを介して製氷
   皿に給水する給水ポンプとを有し、この給水ポンプは、
   駆動源にブラシモータを用いてケース内に配設し、前記
   ブラシモータは、外壁に設けられた開口部を封止手段に
   より封止したことを特徴とする冷蔵庫。
3. 【請求項３】 封止手段は、シール部材を粘着させるこ
   とにより、前記開口部を封止することを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 【請求項４】 封止手段は、ケースを開口部に当接、ま
   たは、ケースと開口部とを若干のクリアランスを介して
   配設することにより、前記開口部を封止することを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
5. 【請求項５】 封止手段は、ネジを開口部にねじ込むこ
   とにより、開口部を封止することを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の冷蔵庫。
6. 【請求項６】 ネジは、ケースと嵌合してブラシモータ
   の回転を防ぐことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
7. 【請求項７】 ブラシモータのシャフト側の端面に設け
   た複数の開口部は、ケースを複数の開口部に当接、また
   は、ケースと複数の開口部とを若干のクリアランスを介
   して配設することによって封止され、一方、前記ブラシ
   モータの端子側の端面に設けた複数の開口部は、シール
   部材を粘着させることによって封止されることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
8. 【請求項８】 ブラシモータのシャフト側の端面に設け
   た複数の開口部は、ネジを開口部にねじ込み、さらに、
   ケースを他の開口部に当接またはケースと他の開口部と
   を若干のクリアランスを介して配設することによって封
   止され、一方、前記ブラシモータの端子側の端面に設け
   た複数の開口部は、シール部材を粘着させることによっ
   て封止されることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の冷蔵庫。