【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫などに使用される可燃性の冷媒を用いた冷媒回路に係わり、より詳細には、冷媒回路からの冷媒漏洩の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫などの冷媒回路に使用される冷媒として、従来のフロンガスに代えて可燃性の炭化水素系冷媒が使用されはじめてきた。この冷媒は可燃性であり、漏れた冷媒が大気中に拡散する場合は問題がないが、冷蔵庫の庫内などに滞留すると冷蔵庫のドアスイッチやリレーの接点による火花で引火し、最悪の場合には爆発する恐れがあった。このため、この冷媒を使用するためには冷媒の漏洩検出が必須の機能となってきた。
従来、炭化水素系冷媒を充填した冷媒回路の冷媒漏洩検出方法は、例えば図５で示されるような冷蔵庫（図示せず）用の冷媒回路において、例えばガス検知センサ（図示せず）を用いる方法や、圧縮機５０より吐出された冷媒が、凝縮器５１→キャピラリチューブ５２（膨張弁）→冷却器５３を通り圧縮機５０に戻るという冷凍サイクルで、冷媒が循環中の圧縮機駆動電流の変化を検知する方法があった。
冷媒循環中の圧縮機５０の駆動電流の変化を検知する方法は、予め実験で測定した圧縮機５０の運転に伴う圧縮機５０の駆動電流の変化と、実際に運転中の駆動電流の変化を比較して、所定以上の電流値の差異が有った場合に冷媒が漏洩したと判断する方法であった。
【０００３】
しかしながら、ガス検知センサを用いる方法ではセンサ自体が高価であり、また、冷媒循環中の圧縮機の駆動電流の変化を検知する方法では、室温や冷媒の温度、負荷の変化などの諸条件により駆動電流が微妙に変化し、正確な判定ができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上述べた問題点を解決し、安価で、かつ室温や冷媒の温度、負荷の変化などによる諸条件が変化したとしても正確な漏洩検出が可能な冷媒回路の冷媒漏洩検出方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するため、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、冷却器とを順次連結させ、冷媒として炭化水素系冷媒を充填してなる冷媒回路において、
前記冷媒回路の凝縮器と膨張弁との間に電磁弁を設ける一方、
前記圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、前記電磁弁を駆動する電磁弁駆動部と、前記圧縮機の駆動電流を検出する電流検出部と、同電流検出部から信号を入力し、前記圧縮機駆動部と前記電磁弁駆動部とに制御信号を出力する制御部を備え、
前記電磁弁を開放して前記圧縮機を運転し、前記圧縮機の駆動電流を検出した後、前記電磁弁を閉鎖して所定時間待機し、前記圧縮機の駆動電流を再度検出した後、前記圧縮機の運転を停止し、検出した２つの前記駆動電流から電流減少率を算出し、同電流減少率と予め定められた基準減少率とを比較し、前記電流減少率が前記基準減少率より小さい場合を冷媒漏洩であると判断判断する。
【０００６】
また、冷媒漏洩を報知する報知部を設け、前記制御部からの指示により冷媒漏洩を報知する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による冷媒回路の冷媒漏洩検出方法を詳細に説明する。
図１は本発明による冷媒漏洩検出を行なうための冷媒回路図の一実施例である。
この冷媒回路では炭化水素系の冷媒が充填されており、圧縮機１より吐出された冷媒が、凝縮器２→キャピラリチューブ３（膨張弁）→冷却器４を通り圧縮機１に戻るという冷凍サイクルを構成している。また、冷媒回路の凝縮器２とキャピラリチューブ３との間に電磁弁５を設けており、後述する制御部の指示により開放または閉鎖の動作を行なう。
図４はこの冷媒回路を運転したときのタイムチャートであり、圧縮機１の動作、圧縮機１の電流波形、電磁弁５の動作を示している。
圧縮機１を運転して冷媒が循環し始めると、圧縮機１の電流はほぼ一定で推移する。この状態で電磁弁５を閉鎖すると、電磁弁５以降の冷媒ガスの気圧は徐々に低くなってほぼ真空になる。これと同期して圧縮機１の駆動電流も徐々に低下する。
この時の圧縮機１の駆動電流の減少率を検出し、予め定めた基準減少率と比較することにより冷媒の漏洩を判断することができる。冷媒が漏れている、つまり電磁弁５からキャピラリチューブ３、冷却器４、圧縮機１の入力側までの間で冷媒が漏れる孔があれば、圧縮機１を運転することにより大気が冷媒回路に流入し、圧縮機１はこの大気を圧縮し続けるため圧縮機１の負荷が大きくなり、圧縮機１の駆動電流は電流波形のグラフの点線で示すように、孔が空いていない時に比べて電流の減少率値が低くなっている。
【０００８】
本願では圧縮機の駆動電流を介して冷媒回路内の真空度を検出する方法であり、従来例のように圧縮機の駆動電流を介して冷媒の圧力を検出する方法ではないため、室温や冷媒の温度、負荷の変化などの諸条件の影響を受けることが少なく、正確な検出が可能である。
【０００９】
なお、この方法で冷媒漏洩を検出できる範囲は、電磁弁５の出力から冷却器４、圧縮機１の入力までであるが、この範囲は冷蔵庫の庫内に配設されており、本願の方法で検出できない範囲は、ほぼ冷蔵庫の庫外に配設されている。危険なのは前述のように冷媒が冷蔵庫の庫内に漏れだした場合であり、直接大気中に放散する場合は問題がないため、本願の方法は非常に有効である。
【００１０】
図２はこの冷媒回路を冷蔵庫（図示せず）に応用したときの電気的制御を行なうための制御回路のブロック図である。
この制御回路は、圧縮機１を駆動する圧縮機駆動部１０と、電磁弁５を駆動する電磁弁駆動部１１と、冷蔵庫内の温度センサ１３の信号を入力する温度検出部１４と、圧縮機駆動部１０に接続され、圧縮機１の駆動電流を検出する電流検出部１５と、電流検出部１５と温度検出部１４とから信号を入力し、圧縮機駆動部１０と電磁弁駆動部１１とに制御信号を出力する制御部１６と、制御部１６の指示により冷媒漏洩のアラーム音を発生する警報部１７とで構成されている。
【００１１】
以上の構成において、つぎにその動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
冷蔵庫に電源が投入されると、制御部１６は電磁弁５を開放する（ＳＴ１）。つぎに圧縮機１の運転を開始し（ＳＴ２）、温度検出部１４を介して冷蔵庫内の温度を入力する（ＳＴ３）。そして、冷蔵庫内の温度が所定の温度、例えば５度より低いか確認する（ＳＴ４）。所定の温度より高ければ、所定の温度より低くなるまで圧縮機１を運転したまま待つ（ＳＴ４−Ｎ）。
所定の温度より低い場合は（ＳＴ４−Ｙ）、電流検出部１５で圧縮機１の駆動電流を検出し（ＳＴ５ａ）、電磁弁５を閉鎖して（ＳＴ５ｂ）一定時間、例えば１分間待つ（ＳＴ６ーＮ）。所定の一定時間が経過したら（ＳＴ６−Ｙ）、電流検出部１５で圧縮機１の駆動電流を検出し（ＳＴ７）、圧縮機１の運転を停止する（ＳＴ８）。
先程検出した圧縮機１の２つの駆動電流値から算出される駆動電流の減少率と予め定めた基準減少率とを比較し（ＳＴ９）、圧縮機１の駆動電流値の減少率が基準減少率より小さい場合は（ＳＴ９−Ｙ）、冷媒が漏洩していると判断し、警報部１７へアラーム音を発するように指示を出す（ＳＴ１０）。
圧縮機１の駆動電流値の減少率が基準減少率より大きい場合は（ＳＴ９−Ｎ）、冷媒の漏洩はないと判断し、一定時間、例えば３分間待機し（ＳＴ１１）、ＳＴ１からの制御を繰り返す。
【００１２】
このように、電磁弁５を閉鎖して圧縮機１を運転させ、電磁弁５の閉鎖直前と閉鎖してから所定時間後の圧縮機駆動電流とを２回検出し、冷媒循環中の圧縮機駆動電流と冷媒循環を停止したときとの駆動電流の減少率で判定するため、冷媒循環中の圧縮機駆動電流の絶対値が色々な値であったとしても、その減少率はほとんど影響を受けることがないため正確な判定が可能である。
また、間欠的に運転している冷凍サイクルの制御ループの中に冷媒漏洩を検出するタイミングを入れることにより、確実な漏洩検出が可能となる。
また、新たに追加する回路は電磁弁５と圧縮機１の駆動電流を検出する安価な電流検出部１５のみであり、冷媒漏洩検出のために発生する費用を低減できる。また、冷媒漏洩をアラーム音で認識することができるため、冷蔵庫の周辺にいる人が冷媒漏洩を迅速に認識することができるため、早期に漏れた冷媒を処理することができる。さらに、警報部ではアラーム音だけでなく、光の点滅や文字表示で報知するようにしても同様な効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による冷媒回路の冷媒漏洩検出方法によれば、請求項１に係わる発明は、冷媒回路の凝縮器と膨張弁との間に電磁弁を設ける一方、圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、電磁弁を駆動する電磁弁駆動部と、圧縮機の駆動電流を検出する電流検出部と、同電流検出部から信号を入力し、圧縮機駆動部と電磁弁駆動部とに制御信号を出力する制御部を備え、
電磁弁を開放して圧縮機を運転し、圧縮機の駆動電流を検出した後、電磁弁を閉鎖して所定時間待機し、圧縮機の駆動電流を再度検出した後、圧縮機の運転を停止し、検出した２つの駆動電流から電流減少率を算出し、同電流減少率と予め定められた基準減少率とを比較し、電流減少率が基準減少率より小さい場合を冷媒漏洩であると判断することにより、
ガスセンサなどの高価な部品を使用しなくてもよいため、冷媒漏洩検出のために発生する費用を低減できる。また、電磁弁を閉じる直前と閉じてから所定時間後との２回の圧縮機の駆動電流の検出結果で電流の減少率を算出することにより、冷媒循環中の圧縮機駆動電流の絶対値が色々な値であったとしても、その減少率はほとんど影響を受けることがないため正確な判定が可能である。
【００１４】
請求項２に係わる発明は、冷媒漏洩を報知する報知部を設け、制御部からの指示により冷媒漏洩を報知することにより、冷蔵庫の周辺にいる人が冷媒漏洩を迅速に認識することができるため、早期に漏れた冷媒を処理することができる。
【００１５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷媒漏洩検出を行なうための冷媒回路図の一実施例である。
【図２】本発明による冷媒漏洩検出を行なうための制御回路のブロック図である。
【図３】本発明による冷媒漏洩検出を行なうための制御フローチャートである。
【図４】圧縮機と電磁弁の動作を表すタイムチャートである。
【図５】従来の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ キャピラリチューブ
４ 冷却器
５ 電磁弁
１０ 圧縮機駆動部
１１ 電磁弁駆動部
１３ 温度センサ
１４ 温度検出部
１５ 電流検出部
１６ 制御部
１７ 警報部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerant circuit using a flammable refrigerant used in a refrigerator or the like, and more particularly, to a method for detecting refrigerant leakage from a refrigerant circuit.
[0002]
[Prior art]
In recent years, flammable hydrocarbon-based refrigerants have begun to be used as refrigerants used in refrigerant circuits such as refrigerators, in place of conventional Freon gas. This refrigerant is flammable, and there is no problem if the leaked refrigerant diffuses into the atmosphere.However, if it stays in the refrigerator, it will be ignited by sparks from the refrigerator's door switch and relay contacts, and in the worst case Could explode. For this reason, in order to use this refrigerant, leak detection of the refrigerant has become an essential function.
Conventionally, a refrigerant leak detection method for a refrigerant circuit filled with a hydrocarbon-based refrigerant is, for example, a method using a gas detection sensor (not shown) in a refrigerant circuit for a refrigerator (not shown) as shown in FIG. Also, in the refrigerating cycle in which the refrigerant discharged from the compressor 50 passes through the condenser 51 → the capillary tube 52 (expansion valve) → the cooler 53 and returns to the compressor 50, a change in the compressor drive current during the circulation of the refrigerant. There was a way to detect
A method for detecting a change in the drive current of the compressor 50 during the circulation of the refrigerant is based on a change in the drive current of the compressor 50 due to the operation of the compressor 50 measured in advance and a change in the drive current during the actual operation. In comparison, when there is a difference in the current value equal to or more than a predetermined value, the method determines that the refrigerant has leaked.
[0003]
However, in the method using the gas detection sensor, the sensor itself is expensive, and in the method for detecting the change in the drive current of the compressor during the circulation of the refrigerant, the sensor is driven by various conditions such as room temperature, refrigerant temperature, and load change. The current was slightly changed, and accurate judgment could not be made.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described problems, and provides a refrigerant leakage detection method for a refrigerant circuit that is inexpensive and that can accurately detect leakage even when various conditions change due to changes in room temperature, refrigerant temperature, load, and the like. It is intended to be.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to solve the above problems, a compressor, a condenser, an expansion valve, a cooler is sequentially connected, in a refrigerant circuit filled with a hydrocarbon-based refrigerant as a refrigerant,
While providing an electromagnetic valve between the condenser and the expansion valve of the refrigerant circuit,
A compressor drive unit that drives the compressor, an electromagnetic valve drive unit that drives the solenoid valve, a current detection unit that detects a drive current of the compressor, and a signal input from the current detection unit, A control unit that outputs a control signal to the machine drive unit and the solenoid valve drive unit,
Operate the compressor by opening the solenoid valve, detect the drive current of the compressor, close the solenoid valve and wait for a predetermined time, after detecting the drive current of the compressor again, The operation of the compressor is stopped, a current reduction rate is calculated from the detected two drive currents, and the current reduction rate is compared with a predetermined reference reduction rate. The current reduction rate is higher than the reference reduction rate. If smaller, it is determined to be refrigerant leakage.
[0006]
In addition, a notifying section for notifying the refrigerant leakage is provided, and the refrigerant leakage is notified according to an instruction from the control section.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a refrigerant leak detection method for a refrigerant circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an embodiment of a refrigerant circuit diagram for detecting refrigerant leakage according to the present invention.
This refrigerant circuit is filled with a hydrocarbon-based refrigerant, and the refrigerant discharged from the compressor 1 returns to the compressor 1 through the condenser 2 → the capillary tube 3 (expansion valve) → the cooler 4. Is composed. Further, an electromagnetic valve 5 is provided between the condenser 2 of the refrigerant circuit and the capillary tube 3, and performs an opening or closing operation according to an instruction of a control unit described later.
FIG. 4 is a time chart when the refrigerant circuit is operated, and shows the operation of the compressor 1, the current waveform of the compressor 1, and the operation of the solenoid valve 5.
When the compressor 1 is operated and the refrigerant starts to circulate, the current of the compressor 1 changes substantially constant. When the solenoid valve 5 is closed in this state, the pressure of the refrigerant gas after the solenoid valve 5 gradually decreases and becomes almost vacuum. In synchronization with this, the drive current of the compressor 1 also gradually decreases.
The leakage rate of the refrigerant can be determined by detecting the reduction rate of the drive current of the compressor 1 at this time and comparing it with a predetermined reference reduction rate. If the refrigerant leaks, that is, if there is a hole through which the refrigerant leaks from the solenoid valve 5 to the capillary tube 3, the cooler 4, and the input side of the compressor 1, the compressor 1 is operated to cause the atmosphere to flow into the refrigerant circuit. As the compressor 1 continues to compress this atmosphere, the load on the compressor 1 increases, and the drive current of the compressor 1 is smaller than that when no hole is formed, as indicated by the dotted line in the current waveform graph. The decrease rate value of is low.
[0008]
In the present application, the method of detecting the degree of vacuum in the refrigerant circuit through the drive current of the compressor is not a method of detecting the pressure of the refrigerant through the drive current of the compressor as in the conventional example. It is less affected by various conditions such as changes in temperature and load, and accurate detection is possible.
[0009]
The range in which refrigerant leakage can be detected by this method is from the output of the solenoid valve 5 to the inputs of the cooler 4 and the compressor 1. This range is provided in the refrigerator and is provided in the refrigerator. The area that cannot be detected by is located almost outside the refrigerator. The danger is when the refrigerant leaks into the refrigerator as described above, and there is no problem when the refrigerant is directly radiated into the atmosphere. Therefore, the method of the present invention is very effective.
[0010]
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit for performing electrical control when the refrigerant circuit is applied to a refrigerator (not shown).
The control circuit includes a compressor driving unit 10 for driving the compressor 1, an electromagnetic valve driving unit 11 for driving the electromagnetic valve 5, a temperature detecting unit 14 for inputting a signal from a temperature sensor 13 in the refrigerator, A signal is input from a current detection unit 15 that is connected to the drive unit 10 and detects a drive current of the compressor 1, a signal is input from the current detection unit 15 and the temperature detection unit 14, and the compressor drive unit 10, the electromagnetic valve drive unit 11, The control unit 16 outputs a control signal to the control unit 16 and an alarm unit 17 that generates an alarm sound of refrigerant leakage according to an instruction from the control unit 16.
[0011]
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
When power is supplied to the refrigerator, the control unit 16 opens the solenoid valve 5 (ST1). Next, the operation of the compressor 1 is started (ST2), and the temperature in the refrigerator is input via the temperature detecting unit 14 (ST3). Then, it is confirmed whether the temperature in the refrigerator is lower than a predetermined temperature, for example, 5 degrees (ST4). If the temperature is higher than the predetermined temperature, the operation waits while the compressor 1 is operated until the temperature becomes lower than the predetermined temperature (ST4-N).
When the temperature is lower than the predetermined temperature (ST4-Y), the drive current of the compressor 1 is detected by the current detection unit 15 (ST5a), the solenoid valve 5 is closed (ST5b), and a predetermined time, for example, one minute is waited (ST6). -N). When a predetermined time has elapsed (ST6-Y), the current detector 15 detects the drive current of the compressor 1 (ST7), and stops the operation of the compressor 1 (ST8).
The reduction rate of the drive current calculated from the two drive current values of the compressor 1 detected earlier is compared with a predetermined reference reduction rate (ST9), and the reduction rate of the drive current value of the compressor 1 is determined to be the reference reduction rate. If smaller (ST9-Y), it is determined that the refrigerant is leaking, and an instruction is issued to the alarm unit 17 to emit an alarm sound (ST10).
If the reduction rate of the drive current value of the compressor 1 is larger than the reference reduction rate (ST9-N), it is determined that there is no leakage of the refrigerant, and the apparatus waits for a certain time, for example, three minutes (ST11), and performs control from ST1. repeat.
[0012]
As described above, the compressor 1 is operated by closing the solenoid valve 5, and the compressor drive current is detected twice immediately before the solenoid valve 5 is closed and a predetermined time after the solenoid valve 5 is closed. Since the determination is made based on the drive current and the decrease rate of the drive current between when the refrigerant circulation is stopped, even if the absolute value of the compressor drive current during the refrigerant circulation is various values, the decrease rate is hardly affected. Accurate determination is possible because there is no such thing.
Further, by inserting a timing for detecting refrigerant leakage into the control loop of the refrigeration cycle that is operating intermittently, it is possible to reliably detect leakage.
Further, a newly added circuit is only the inexpensive current detection unit 15 for detecting the drive current of the solenoid valve 5 and the compressor 1, and the cost generated for refrigerant leakage detection can be reduced. In addition, since the refrigerant leakage can be recognized by the alarm sound, a person around the refrigerator can quickly recognize the refrigerant leakage, so that the refrigerant that has leaked early can be processed. Further, the same effect can be obtained by notifying not only by the alarm sound but also by flashing light or character display in the alarm section.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the refrigerant leakage detection method of the refrigerant circuit according to the present invention, the invention according to claim 1 provides the solenoid valve between the condenser and the expansion valve of the refrigerant circuit while driving the compressor. A compressor drive unit, an electromagnetic valve drive unit that drives an electromagnetic valve, a current detection unit that detects a drive current of the compressor, and a signal input from the current detection unit, and the compressor drive unit and the electromagnetic valve drive unit And a control unit that outputs a control signal to the
Open the solenoid valve to operate the compressor, detect the compressor drive current, close the solenoid valve and wait for a predetermined time, stop the compressor operation after detecting the compressor drive current again Then, a current reduction rate is calculated from the two detected drive currents, and the current reduction rate is compared with a predetermined reference reduction rate. If the current reduction rate is smaller than the reference reduction rate, it is determined that a refrigerant leak has occurred. By doing
Since it is not necessary to use expensive components such as a gas sensor, it is possible to reduce the cost generated for refrigerant leak detection. Further, the absolute value of the compressor drive current during the circulation of the refrigerant is calculated by calculating the rate of decrease of the current based on the detection results of the drive current of the compressor twice immediately before the solenoid valve is closed and after a predetermined time after the solenoid valve is closed. Even if the values are various, the reduction rate is hardly affected, so that accurate determination can be made.
[0014]
The invention according to claim 2 is provided with a notification unit for notifying the refrigerant leakage, and by notifying the refrigerant leakage according to an instruction from the control unit, a person near the refrigerator can quickly recognize the refrigerant leakage. In addition, the refrigerant that has leaked early can be treated.
[0015]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an embodiment of a refrigerant circuit diagram for performing refrigerant leakage detection according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit for performing refrigerant leak detection according to the present invention.
FIG. 3 is a control flowchart for performing refrigerant leak detection according to the present invention.
FIG. 4 is a time chart illustrating operations of the compressor and the solenoid valve.
FIG. 5 is a conventional refrigerant circuit diagram.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Condenser 3 Capillary tube 4 Cooler 5 Solenoid valve 10 Compressor drive part 11 Solenoid valve drive part 13 Temperature sensor 14 Temperature detection part 15 Current detection part 16 Control part 17 Alarm part
