JP2004077000A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】可燃性冷媒を冷凍サイクに使用した冷蔵庫において、冷媒漏れの誤検知を防止するとともに、安全性の高い冷蔵庫を得る。
【解決手段】冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する低圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、前記低圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際に（Ｓ７）、通常の冷却運転を継続して行うとともに、庫内に配設した高電圧の電気部品を一時的に停止させる（Ｓ８）誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルに可燃性冷媒を用いるとともに、冷凍サイクルからの冷媒漏れを検出する冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オゾン層保護、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る冷媒が見直されている。現在では市販されている冷蔵庫の大多数はＨＦＣ（ハイドロフルオカーボン）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自然冷媒に比べて高いので、オゾン層破壊がなく、地球温暖化係数の低い冷媒としてＨＣ（ハイドロカーボン）の使用が望まれ製品化もされている。
【０００３】
しかしながら、ＨＣ冷媒は可燃性を有するため、冷媒漏れが生じた場合、火災に発展する可能性も考えられる。従って、冷媒が漏れた場合にも安全性を確保する必要がある。
【０００４】
そこで出願人は、圧縮機の負荷、例えばデューティ値の増加と減少を検出し、その増加・減少率が所定値以上であれば冷媒が漏洩したと判断し、使用者に報知するとともに冷蔵庫を停止する構成について発案した（特願２００１−３３６６０２等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧縮機にかかる負荷は、扉の開閉動作、比較的温度の高い食品の投入、または冷媒の流れが不安定になった場合などに、大きく変動する場合があり、このときのデューティ値の増加・減少を検出して冷媒漏れの判断を行うと、実際には冷媒の漏洩が発生してなくとも、圧縮機の負荷変動により冷媒が漏れていると誤検知する可能性が考えられる。
【０００６】
図８は、一例として冷蔵蒸発器と冷凍蒸発器にそれぞれ交互に冷媒を流して庫内を冷却する冷蔵庫における圧縮機のデューティ値の変化を示したものである。
【０００７】
図８中、Ｒ冷却とは、冷蔵用蒸発器に冷媒を供給して冷蔵室または野菜室を冷却する冷蔵運転モード中の状態である。Ｆ冷却とは、冷凍用蒸発器に冷媒を供給して冷凍室などを冷却する冷凍運転モード中の状態である。停止とは、庫内が冷却停止温度に達した場合などに、圧縮機の運転などを停止させて庫内の冷却運転を停止して入る状態である。
【０００８】
Ｒ冷却またはＦ冷却に切り替えた直後は、各室および蒸発器は比較的温度が上昇しているため圧縮機に負荷がかかり、圧縮機のデューティ値は急激に上昇するが、その後は庫内および蒸発器の温度が低下するため、圧縮機にかかる負荷も減少して安定してデューティ値は低下する。
【０００９】
しかし、扉を長時間開放した場合には、一般的に外部への冷気リークを防止するため開扉動作に併せて冷却ファンを停止しており、蒸発器の熱交換は抑制され、一時的に圧縮機にかかる負荷が減少してデューティ値が低下する。
【００１０】
このため、正常に冷蔵庫の運転がなされているときでも、圧縮機のデューティ値の変化によって冷媒漏れと誤検知することとになり、冷蔵庫の運転が強制的に停止されてしまうという問題点が発生する。
【００１１】
一方、冷媒漏れが実際に発生した場合に、冷蔵庫の運転停止等の漏洩対策を全く採らないのは、火災に発展する可能性が高く、使用者にも危険を及ぼすことになる。
【００１２】
本発明の目的は、可燃性冷媒を冷凍サイクルに使用した冷蔵庫において、冷媒漏れの誤検知を防止するとともに、安全性の高い冷蔵庫を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する低圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、前記低圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際に、通常の冷却運転を継続して行うとともに、庫内に配設した高電圧の電気部品を一時的に停止させる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の発明は、冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、切替弁、冷蔵用蒸発器、冷凍用蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、前記切替弁を冷蔵用蒸発器に冷媒が流れるように冷媒流路を切替えて冷蔵室を冷却する冷蔵運転モードと、冷凍用蒸発器に冷媒が流れるように冷媒流路を切替えて冷凍室を冷却する冷凍運転モードとを交互に切替えて冷却運転する冷却制御手段と、冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する低圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、前記低圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際に、前記冷却制御手段は冷却運転を継続して行うとともに、庫内に配設した高電圧の電気部品を一時的に停止させる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
これらの構成によれば、第１ステップとして、冷凍サイクルの低圧側からの冷媒漏れ信号を検出することによって、実際に冷媒が漏れているか否かを確実に検出することはできないが、冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを早い段階において検知することができる。
【００１６】
第２ステップとして、低圧側から冷媒の漏洩が発生した場合は、漏洩ガス冷媒は庫内側に滞留し易く発火限界濃度に達する可能性があるため、少なくとも庫内側における着火の原因となる高電圧、例えば１００Ｖ電圧の電気部品についての通電を停止することにより、冷媒が漏れているか否かの不確かな状態においても、万一冷媒が漏れていたことに対応し、安全性を確保することができる。
【００１７】
また、冷媒漏洩が不確かな状態においては、上記のように着火の原因となる電気部品を停止しておけば、通常の冷却運転を継続して行っても、発火の可能性はなく安全であるとともに、実際には冷媒漏洩がない場合の誤検知を防止し、冷蔵庫の運転の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
第３のステップとして、冷媒が漏れているか否かが不確かな状態において、高電圧の電気部品は一時的に停止状態にさせているだけであるため、誤って冷媒漏れと検知判断した場合においても、例えば所定時間経過後に高電圧の電気部品も通常運転に復帰させることができる。もって、誤検知による不具合を解消することができるとともに、冷媒漏れの検知の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、誤検知防止制御手段により、高電圧の電気部品を停止させた場合、所定時間経過後または冷却制御手段により各運転モードを所定回数切替えた後においても、圧縮機等の冷凍サイクルに異常を検出しなければ、前記誤検知防止制御手段は冷媒が漏れていないと判断して、高電圧の電気部品の停止を解除することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、実際に低圧側の配管のピンホール等から冷媒が漏れたときには、大気圧との関係により圧縮機の起動時には外気を吸い込むことになり、圧縮機にかかる負荷が増大し、目標とする回転数の指令に対して圧縮機は回転できずに、異常停止することになる。また、蒸発器や凝縮器などにも圧力や温度に異常がみられる。
【００２１】
従って、冷媒が漏れているか否かが不確かな状態においては、高電圧の電気部品を一時的に停止させることにより、早い段階において冷媒漏れ対応ができるとともに、その後に圧縮機など冷凍サイクルに冷媒漏れの原因による異常が発見されなければ、確実に冷媒は漏れていないと判断することができ、誤検知を防止することができる。
【００２２】
さらに、冷媒が漏れていないと確実に判断した状態において、高電圧の電気部品の停止を解除するため、安全性を向上させることができるとともに、従来では、冷媒漏れを検知した場合には誤検知であっても冷蔵庫運転を強制的に停止させていたことによる不具合を解消することができる。
【００２３】
請求項４の発明は、誤検知防止制御手段により、高電圧の電気部品を停止させた場合において、所定時間経過中または冷却制御手段により各運転モードを所定回数切替え中において、圧縮機等の冷凍サイクルに異常を検出した時は、前記誤検知防止制御手段は冷媒が漏れていると判断して、庫内外に配設した冷却ファン以外の電気部品を停止させることを特徴とするものである。
【００２４】
実際に低圧側から冷媒が漏れた場合は、空気より重いＨＣ冷媒等は貯蔵庫の底部に溜まり、この部分が発火限界濃度に達し易くなる。このため、庫内の漏洩冷媒濃度が発火限界濃度であると開扉の際にリークした冷媒ガスがストーブやライターなど庫外からの原因によって着火する可能性がある。
【００２５】
本発明によれば、誤検知を防止して確実に低圧側から冷媒が漏れていると判断することができるとともに、冷媒が漏れた際には、高電圧の電気部品だけでなく他の電気部品についても停止させることで庫内の着火原因を確実に除去することにより安全性を向上させることができる。
【００２６】
また、冷却ファンを回転させるため、漏洩冷媒を拡散させて貯蔵室の底部に漏洩冷媒が滞留することを防止することができ、庫内の冷媒濃度を発火限界濃度以下に抑制することができる。よって、開扉によって漏洩冷媒が外部に入出し、庫外に着火の原因となるストーブなどが存在しても、発火することがないため、使用者の安全性を向上させることができるとともに火災に発展することを防止することができる。
【００２７】
請求項５の発明における、低圧側冷媒漏れ検出手段は、所定のタイミングで圧縮機のデューティ値を基準値として記憶し、この基準値と比較してデューティ値の増加率が所定値を超えたら低圧側から冷媒が漏れていると判断することを特徴とするものであり、早い段階において、冷媒が漏れていること又は冷媒が漏れることを事前に検知することができる。
【００２８】
請求項６の発明は、冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、圧縮機又は凝縮器を放熱する放熱ファンと、冷凍サイクルの高圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する高圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、前記高圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの高圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際には、圧縮機の運転を停止させるとともに、前記放熱ファンを所定時間回転させた後、圧縮機を再起動させて通常の冷却運転をおこなわせる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明によれば、第１ステップとして、冷凍サイクルの高圧側からの冷媒漏れを検出することによって、実際に冷媒が漏れたか否かを確実に検出することはできないが、冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを早い段階において検知することができる。
【００３０】
第２ステップとして、冷媒漏洩が不確かな状態において、万一冷媒が漏れていた場合に備え、圧縮機の運転を停止させるとともに、放熱ファンを所定時間、例えば８分間、回転させることにより、漏洩冷媒を庫外に向けて拡散し、発火限度濃度以上にならないようにすることができる。
【００３１】
従来では、冷媒漏れを検知すると、実際には冷媒が漏れていなかった場合においても冷蔵庫の運転が永久停止することになる不具合を生じるものであったが、ステップ３として、上記冷媒拡散運転後、圧縮機を再起動させて通常の冷却運転をおこなわせることにより、誤検知によって生じていた冷蔵庫の運転停止という不具合を解消することができるとともに、一時的に冷却運転の停止によって庫内温度は上昇するが、食品への大きな影響を与えることなく、継続して冷却運転をおこなうことができる。
【００３２】
一方、実際に高圧側で冷媒が漏れた場合には、漏れ冷媒は、数分で庫外に流出し拡散するため、冷媒拡散運転によって十分対応することができるとともに、その後、通常運転を開始しても冷媒は拡散されているため、発火の可能性はなく、通常の冷媒を使用した場合の冷媒漏れ故障と同様に扱うことができる。
【００３３】
請求項７の発明は、高圧側冷媒漏れ検出手段は、所定のタイミングで圧縮機のデューティ値を基準値として記憶し、この基準値と比較してデューティ値の減少率が所定値を超えた場合は、高圧側から冷媒が漏れていると判断することを特徴とするものであり、早い段階において、冷媒が漏れたことを検知することができる。
【００３４】
請求項８の発明において、低圧側冷媒漏れ検出手段または高圧側冷媒漏れ検出手段は、開扉中の圧縮機のデューティ値を基準値としては記憶しないことを特徴とするものであり、請求項９の発明の低圧側冷媒漏れ検出手段または高圧側冷媒漏れ検出手段は、開扉中の圧縮機のデューティ値と基準値とを比較して冷媒漏れ判断をしないことを特徴とするものである。
【００３５】
本発明によれば、圧縮機のデューティ値が、冷気リーク、又は比較的温度の高い食品の投入によって大きく増加する開扉中のデューティ値に基づいては冷媒漏れを検知しないため、検知精度を向上させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
【００３７】
図３に示すように冷蔵庫本体１内には、冷蔵室２、野菜室３、切替室４、冷凍室５を上から順に設けている。なお、切替室４の隣には、自動製氷装置を備えた製氷室を横に並ぶように配設している。
【００３８】
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、切替室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板１０により仕切られ、野菜室３と切替室４及び製氷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、切替室４及び製氷室との間も断熱仕切壁によって仕切られている。
【００３９】
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２ａを備えている。
【００４０】
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。
【００４１】
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を突出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。
【００４２】
野菜室３の背部には、冷蔵室２および野菜室３用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。
【００４３】
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、切替室４、製氷室および冷凍室５の冷却器を構成するＦ蒸発器１６、およびＦ蒸発器１６に着霜した霜を除霜し、シーズヒータなどよりなる除霜ヒータ１８などを配設している。
【００４４】
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は、切替室４および冷凍室５内に供給、循環されることにより、切替室４および冷凍室５を冷却する構成となっている。
【００４５】
また、各室には、各扉８，９の扉の開閉状態を検知するドアスイッチ５７を設けている。
【００４６】
冷蔵庫本体の背面底部には、機械室２２を形成している。この機械室２２内には、圧縮機２０、ワイヤフィンチューブからなる凝縮器２７、圧縮機２０および凝縮器２７を冷却する放熱ファンを構成するＣファン１９などを配設している。
【００４７】
図４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を接続し、切替弁２６の吐出側の一方はＦキャピラリチューブ３０、Ｆ蒸発器１６、アキュームレータ３４を接続した連結配管と接続され、他方はＦキャピラリチューブ３０と並列に接続したＲキャピラリチューブ２９とＲ蒸発器１４を接続した連結配管と接続され、Ｒ蒸発器１４の出口側はＦキャピラリチューブ３０の出口側とＦ蒸発器１６の入口側との間に接続されている。
【００４８】
切替弁２６は、Ｆキャピラリチューブ３０、Ｆ蒸発器１６側に冷媒を供給する冷凍運転モードと、Ｒキャピラリチューブ２９、Ｒ蒸発器１４側に冷媒を供給する冷蔵運転モード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。
【００４９】
冷却運転制御装置７０は、図５のブロック図に示すように、ドアスイッチ５７、各室の庫内温度および外気温を検出する温度センサ５８、各蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサ５９、操作パネル６０による温度調節などの信号により、目標温度に対して庫内温度を維持すべく、圧縮機２０、ファン、除霜ヒータ１８などを通電制御して冷却運転をおこなう。
【００５０】
冷蔵室２や野菜室３を冷却する冷蔵運転モードは、切替弁２６をＲ蒸発器１４側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。
【００５１】
一方、冷凍室５を冷却する冷凍運転モードを実行する場合には、切替弁２６をＦ蒸発器１６側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。Ｆ蒸発器１６より冷却された冷気は、Ｆファン１４の送風作用により冷凍室５に供給されると共に、切替室４又は製氷室を冷却する。なお、切替室４は、設定された温度となるようにダンパなどによって冷気の供給量が調節されるように構成されている。
【００５２】
なお、Ｒファン１３は、冷凍運転モード中においても駆動し、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し、この高湿冷気を冷蔵室５内に循環させるため、冷蔵室５の湿度を高くすることができる。
【００５３】
上記各運転モードは交互に切り替えて各室を冷却して通常の冷却運転をおこなうが、例えば冷蔵運転モードから冷凍運転モードに移行する場合は、冷蔵運転モードが所定時間、例えば２０分経過したとき、又は冷蔵室２が冷却停止温度に達し、かつ冷凍室５が目標温度に対して所定温度、例えば２℃以上上昇したときに運転モードを切り替えるように構成している。
【００５４】
除霜運転モードは、圧縮機２０の積算運転時間が、例えば８時間経過した後に、除霜ヒータ１８に通電してＦ蒸発器１６の除霜を行い、Ｆ蒸発器１６の温度が所定温度、例えば３℃に達した場合に除霜を終了する。なお、Ｒ蒸発器１４については、前述のごとく、Ｒファン１３を常時運転することにより、各冷凍運転モード中に除霜を行うようになっている。
【００５５】
また、通常の冷却運転を行っている際でも、後述する低圧側冷媒漏れ検出手段７１、高圧側冷媒漏れ検出手段７２、誤検知防止制御手段７３の信号が冷却制御手段７０に入力されて、この入力信号に基づき運転制御をおこなうようになっている。
【００５６】
次に、低圧側の冷凍サイクルから冷媒が漏れたこと、又は冷媒が漏れることを事前に検出した場合における、低圧側冷媒漏れ検出手段７１および誤検知防止制御手段７３の構成およびその動作につき、図１のフローチャートに基づいて説明する。
【００５７】
冷却運転開始後、通常の冷却運転をおこなっているステップ１（Ｓ１）の段階で、ステップ２に進む。
【００５８】
ステップ２では、扉が開放されていると、圧縮機２０などに負荷がかかり、そのデューティ値が通常状態であるか否かを判断することができないため、閉扉中であるか否かを検出し（Ｓ２）、閉扉中であればステップ３に進む。
【００５９】
このとき、閉扉された直後では、圧縮機２０のデューティ値に大きな変動がみられるため、閉扉を検知してから所定時間、例えば５分間経過した後に、閉扉中であると判断してもよい。
【００６０】
ステップ３では、運転モードの切り替えが行われたか、又は圧縮機の回転数を変更したかを検出し（Ｓ３）、切り替え等がなければステップ４に進み、切り替え等があればステップ５に進んで、基準デューティ値を設定する（Ｓ５）。
【００６１】
これは、運転モードを切り替えた場合は、各運転モードにおける圧縮機２０のデューティ値が異なることから、運転モードの切り替え前後のデューティ値は比較しないようにするためである。また、圧縮機２０の回転数を変更すればデューティ値も併せて変化するため、この場合も同様におこなう。
【００６２】
ステップ４（Ｓ４）では、既に基準となる基準デューティ値を設定してあるときは、ステップ６に進み、電源投入時等、基準デューティ値を設定していない状態のときにはステップ２に戻ることで、圧縮機２０が安定した状態に至るまで基準デューティ値を設定しないようにしてある。
【００６３】
ステップ５では、圧縮機２０が安定している状態と判断して、圧縮機２０のデューティ値を基準デューティ値としてマイコンなどに記憶させる（Ｓ５）。このとき、運転モードの切り替えや回転数の変更直後は、圧縮機２０のデューティ値は安定しないため、所定時間、例えば２分間経過したデューティ値を基準デューティ値として記憶させておくことが好ましい。
【００６４】
なお、圧縮機２０の停止中、除霜運転モード中、ポンプダウン等を行っているときは、圧縮機２０から適正なデューティ値を検知できないため、上記の場合には検知を行わないようにしてある。
【００６５】
ステップ６では、扉が開放されていると圧縮機２０などに負荷がかかり通常状態であるか否かを判断することができないため、閉扉中であるかを検出し（Ｓ６）、閉扉中であればステップ７に進む。
【００６６】
ステップ７では、圧縮機２０のデューティ値を検知し、その現在のデューティ値と基準デューティ値とを比較して、その増加率が所定値以上、例えば１０％以上であれば、低圧側から冷媒が漏れていると判断し（Ｓ７）、ステップ８に進む。
【００６７】
ここで、図６に基づいて冷凍サイクルにおける蒸発器などの低圧側で冷媒漏れが発生した場合のデューティ値の変化を説明する。
【００６８】
冷媒漏れが発生すると、低圧側であるため冷媒が漏れたピンホールなどから、外気を吸い込むことになるため、圧縮機２０には負荷がかかりデューティ値は上昇する。
【００６９】
このため、閉扉中でかつ同一冷却運転中にデューティ値の増加率が所定値以上となった場合に、低圧側から冷媒が漏れていることを検知する。この場合、初期の段階では外気を吸い込んでいるため冷媒が漏れておらず、圧縮機２０の停止などによって冷媒が漏れ始めるため、冷媒が漏れることを事前に検出することができる。
【００７０】
なお、圧縮機２０の停止中、除霜運転モード中、ポンプダウン等を行っているときは、圧縮機２０から適正なデューティ値を検知できないため、上記の場合には検出を行わないようにしてある。
【００７１】
以上ステップ１からステップ７までが低圧側冷媒漏れ検出手段７１の動作である。次に誤検知防止制御手段７３について説明する。
【００７２】
ステップ７において、低圧側から冷媒が漏れたか否かを検出しているが、冷凍サイクルの状態が不安定になった場合、又は比較的温度の高い食品を投入された場合などに、圧縮機２０に負荷がかかり、低圧側から冷媒が漏れた場合と同じようにデューティ値が上昇することがある。
【００７３】
しかし、実際に冷媒が漏れている場合もあるため、ステップ８においては、冷媒が漏れているか否かが不確かな状態ではあるが、万一冷媒が漏れていたことに備えて、高電圧の電気部品を停止させる（Ｓ８）。
【００７４】
ここに、高電圧の電気部品とは、万一配線などが切断され故障した場合などに火花放電が発生する電気部品のことであり、本発明の実施例では脱臭装置２３を停止させる。さらには、停止させても特に冷却性能などに支障がないものを停止させておく。また、防爆対応をしていれば、冷媒漏れが発生しても発火することはないが、安全性をより確実なものとするためである。
【００７５】
なお、開扉装置２５は高電圧の電気部品であるため停止させておいてもよいが、庫外に配設されていること、また、冷媒漏洩が不確かな状態において停止させてしまうと、冷媒が漏れていなかった場合に使用者に不信感を与えることにもなるため、停止させない方が好ましい。
【００７６】
ステップ９では、圧縮機２０が異常停止したか否かを検出し（Ｓ９）、異常停止していなければステップ１０に進み、異常停止すればステップ１１に進む。
【００７７】
図８に示すように、冷媒が漏れていない状態においてデューティ値に変動があったとしても、ある程度の時間が経過すれば安定した状態に戻るが、図６に示すように、実際に冷媒が漏れた場合は、外気を吸い込んでいくことになるため、圧縮機のデューティ値は増加していく。すると、圧縮機２０への回転数命令に対して、高負荷がかかっている圧縮機２０は命令通りに回転することができなくなるため、冷凍サイクル又は圧縮機に異常が発生したと判断して異常停止することになる。
【００７８】
従って、低圧側冷媒漏れ検出手段７１において冷媒漏れを検出し、さらに誤検知防止制御手段７３において、圧縮機２０が異常停止した場合には、確実に冷媒が漏れていると判断することができるとともに、圧縮機２０の異常停止がなければ、その他の原因によって、一時的にデューティ値に変化があったものと判断することができるため、低圧側冷媒漏れ検出手段７１の誤検知を防止することができる。
【００７９】
ステップ１０においては、所定時間経過したか、又は運転モードが所定回数運転したか否かを検知する（Ｓ１０）。
【００８０】
冷媒漏れが発生してもある程度の時間が経過していなければ、圧縮機２０の異常停止はおこらないため、所定時間、例えば１時間経過していなければ、経過するまでステップ９に戻る。このとき、運転モードが所定回数、例えば３回繰り返すことを基準に判断してもよい。
【００８１】
所定時間経過しても圧縮機２０の異常停止がみられなければ、一時的なデューティ値の変動であったと判断することができるため、ステップ１に戻り通常の冷却運転をおこなう。このとき、冷媒漏洩が不確かな状態で運転を停止していた高電圧の電気部品の停止を解除するようにしている。
【００８２】
ステップ１１では、誤検知防止制御手段７３によって、確実に冷媒が漏れていること、又は冷媒が漏れることを事前に検知したため、冷媒漏れ制御を行う。
【００８３】
ここでは、切替弁２６を全閉として圧縮機２０を駆動させることにより、リークしていない冷媒をピンホールなどから吐出させないよう高圧側に封じ込めた後に、圧縮機２０を完全に停止させる。
【００８４】
運転を停止していない他の電気部品についても停止させることにより、庫内における着火原因を全て排除して、安全性を高めることができる。
【００８５】
貯蔵室の底部などに漏洩冷媒が滞留しないように、Ｒファン１３、Ｆファン１５、Ｃファン１９を駆動させることにより、庫内が発火限界濃度に達しないようにすることができる。このとき、各ファンは防爆構造を採用するか、又はブラシレスモータを採用して、着火の原因とならない構成としている。
【００８６】
全ての動作が終った段階で、使用者に表示部６２又は音声部６１より冷媒が漏れたことなどを報知する。
【００８７】
次に、高圧側の冷凍サイクルから冷媒が漏れたことを検出した場合における、高圧側冷媒漏れ検出手段７２、および誤検知防止制御手段７３の構成とその動作について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００８８】
ステップ２０では、冷却運転開始後、通常の冷却運転をおこなっている（Ｓ２０）。
【００８９】
ステップ２１では、扉が開放されていると圧縮機２０などに負荷がかかり通常状態であるか否かを判断することができないため、閉扉中であるか否かを検出し（Ｓ２１）、閉扉中であればステップ２２に進む。
【００９０】
このとき、閉扉された直後では、依然として圧縮機２０のデューティ値に大きな変動がみられるため、閉扉を検知してから所定時間、例えば５分間経過した後に、閉扉中であると判断してもよい。
【００９１】
ステップ２２では、運転モードの切り替えが行われたか、又は圧縮機の回転数を変更したかを検出し（Ｓ２２）、切り替え等がなければステップ２３に進み、切り替え等があればステップ２４に進む。
【００９２】
運転モードを切り替えた場合は、前運転モードに対しての圧縮機２０のデューティ値が異なるため、運転モードの切り替え前後のデューティ値は比較しないようにする。また、圧縮機の回転数を変更すればデューティ値も併せて変化するため、この場合も同様とする。
【００９３】
ステップ２３は、既に基準となる基準デューティ値を設定してあるときは、ステップ２５に進み、電源投入時等、基準デューティ値を設定していない状態のときにはステップ２１に戻り（Ｓ２３）、圧縮機２０が安定した状態に至るまで基準デューティ値を設定しないようにする。
【００９４】
ステップ２４では、圧縮機２０が安定している状態と判断し、圧縮機２０のデューティ値を基準デューティ値としてマイコンなどに記憶させる（Ｓ２４）。このとき、運転モードの切り替えや回転数の変更直後は、圧縮機２０のデューティ値は安定しないため、所定時間、例えば２分間経過したデューティ値を基準デューティ値として記憶させておくことが好ましい。なお、圧縮機２０の停止中、除霜運転モード中、ポンプダウン等を行っているときは、圧縮機２０から適正なデューティ値を検知できないため、上記の場合には検知を行わないようにしてある。
【００９５】
ステップ２５では、扉が開放されていると圧縮機２０などに負荷がかかり通常状態であるか否かを判断することができないため、閉扉中であるかを検出し（Ｓ２５）、閉扉中であればステップ２６に進む。
【００９６】
ステップ２６では、現在における圧縮機２０のデューティ値を検知し、その現在のデューティ値と基準デューティ値とを比較して、その減少率が所定値以上、例えば１０％以上であれば、高圧側から冷媒が漏れていると判断し（Ｓ２６）、ステップ２７に進む。
【００９７】
ここで、図７のグラフにより冷凍サイクルの高圧側で冷媒漏れが発生した場合のデューティ値の変化を説明する。
【００９８】
高圧側の配管接続部等で亀裂やピンホールなどが生じると、冷媒は高圧であるためほぼ同時に管内から冷媒が漏れ出す。すると、圧縮機２０にかかる負荷は軽減デューティ値が減少傾向となる。
【００９９】
このため、閉扉中でかつ同一冷却中にデューティ値の減少率が所定値以上となった場合に、高圧側から冷媒が漏れたことを検出することができる。なお、圧縮機２０の停止中、除霜運転モード中、ポンプダウン等を行っているときは、圧縮機２０から適正なデューティ値を検出できないため、上記の場合には検知を行わないようにしてある。
【０１００】
以上、ステップ２０からステップ２６までが高圧側冷媒漏れ検出手段７２の動作である。次に誤検知防止制御手段７３について説明する。高圧側から冷媒が漏れたか否かを検出しているが、冷凍サイクルの状態が不安定になった場合など圧縮機２０にかかる負荷が減少した場合に、高圧側から冷媒が漏れた場合と同じようにデューティ値が減少することがある。
【０１０１】
しかし、実際に冷媒が漏れが発生している場合もあり、ステップ２６においては、冷媒が漏れているか否かが不確かな状態ではあるが、万一冷媒が漏れていたことに備えて、ステップ２７で、高圧側冷媒漏れ制御を行い（Ｓ２７）ステップ２８に進む。
【０１０２】
高圧側で冷媒漏れが発生した場合には、吐出冷媒の圧力が大きいため２，３分ですべて流出することになる。よって、高圧側冷媒漏れ制御としては、所定時間、例えば８分間、切替弁２６を閉とし圧縮機２０を停止させておくとともに、Ｃファン１９を回転させて、高圧側から漏洩した冷媒の拡散を行う。
【０１０３】
ステップ２８では、上記冷媒漏れ制御が所定時間、ここでは８分間経過したか否かを検出して、８分間経過すればステップ２０に進み、再び通常の冷却制御に戻る。
【０１０４】
ここでは、誤検知によって高圧側から冷媒が漏れていると検出しても、実際には冷媒が漏れていない場合は、冷蔵庫の運転停止時間は数分間であるため、庫内温度は若干上昇するが、食品に大きな影響を与えることはなく、従来と異なり冷蔵庫の運転を永久停止することがないため、使用者に不都合を与えることがない。
【０１０５】
一方、実際に冷媒が漏れた場合においても、所定時間、冷媒を拡散させる冷媒漏れ制御をおこなうため、運転を復帰するまでには確実に設置場所などの雰囲気濃度は発火限界濃度以下となっており、安全性を維持することができる。また、切替弁を閉とすることにより、低圧側に冷媒は残っていないため、運転を復帰させても冷媒が漏れ出すことはなく発火する可能性もない。
【０１０６】
なお、運転復帰後においては、冷媒は全て流出しており庫内を冷却することができないため、蒸発器温度が異常高温化を検知して冷媒漏れが発生したことを使用者に報知してもよく、通常の冷媒を使用した場合と同様に、庫内が冷えないことによって故障したことを気が付くようにしてもよい。
【０１０７】
以上、本発明の構成によれば、低圧側又は高圧側で冷媒漏れが発生したことを初期の段階で検知することにより、安全性を向上させることができるとともに、誤検知防止制御手段によって、誤検知を防止して冷媒漏れ検出手段の精度を向上させることができる。もって、発火の可能性を抑制することができるとともに、誤検知によって冷蔵庫の冷却運転に影響を与えないようにすることができる。
【０１０８】
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、冷凍サイクルの構成、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く、冷媒漏れ検出手段は、蒸発器、圧縮機、凝縮器などの温度異常によって検出してもよく、冷媒漏れセンサを使用してもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
可燃性冷媒を冷凍サイクに使用した冷蔵庫において、冷媒漏れの誤検知を防止するとともに、安全性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷凍サイクルの低圧側の冷媒漏れ対応を示すフローチャートである。
【図２】本発明の冷凍サイクルの高圧側の冷媒漏れ対応を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図４】図３における冷凍サイクルを示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す制御ブロック図である。
【図６】低圧側で冷媒漏れが発生した場合の圧縮機のデューティ値変動を示すグラフである。
【図７】高圧側で冷媒漏れが発生した場合の圧縮機のデューティ値変動を示すグラフである。
【図８】扉を開放した場合の圧縮機のデューティ値変動を示すグラフである。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体　　　　　　　　２…冷蔵室　　　　　　　　　３…野菜室
５…冷凍室　　　　　　　　　　　　１３…Ｒファン　　　　　　１４…Ｒ蒸発器
１５…Ｆファン　　　　　　１６…Ｆ蒸発器　　　　　　１９…Ｃファン
２０…圧縮機　　　　　　　　　　　２３…脱臭装置　　　　　　２６…切替弁
２７…凝縮器　　　　　　　５７…ドアスイッチ　　　　７０…冷却制御手段
７１…低圧側冷媒漏れ検出手段　　　７２…高圧側冷媒漏れ検出手段
７３…誤検知防止制御手段

Claims (9)

1. 冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する低圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、
   前記低圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際に、通常の冷却運転を継続して行うとともに、庫内に配設した高電圧の電気部品を一時的に停止させる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、切替弁、冷蔵用蒸発器、冷凍用蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、前記切替弁を冷蔵用蒸発器に冷媒が流れるように冷媒流路を切替えて冷蔵室を冷却する冷蔵運転モードと、冷凍用蒸発器に冷媒が流れるように冷媒流路を切替えて冷凍室を冷却する冷凍運転モードとを交互に切替えて冷却運転する冷却制御手段と、冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する低圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、
   前記低圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの低圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際に、前記冷却制御手段は冷却運転を継続して行うとともに、庫内に配設した高電圧の電気部品を一時的に停止させる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
3. 誤検知防止制御手段により、高電圧の電気部品を停止させた場合、所定時間経過後または冷却制御手段により各運転モードを所定回数切替えた後においても、圧縮機等の冷凍サイクルに異常を検出しなければ、前記誤検知防止制御手段は冷媒が漏れていないと判断して、高電圧の電気部品の停止を解除することを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 誤検知防止制御手段により、高電圧の電気部品を停止させた場合において、所定時間経過中または冷却制御手段により各運転モードを所定回数切替え中において、圧縮機等の冷凍サイクルに異常を検出した時は、前記誤検知防止制御手段は冷媒が漏れていると判断して、庫内外に配設した冷却ファン以外の電気部品を停止させることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
5. 低圧側冷媒漏れ検出手段は、所定のタイミングで圧縮機のデューティ値を基準値として記憶し、この基準値と比較してデューティ値の増加率が所定値を超えたら低圧側から冷媒が漏れていると判断することを特徴とする請求項１乃至４記載の冷蔵庫。
6. 冷蔵室と、冷凍室と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルと、圧縮機又は凝縮器を放熱する放熱ファンと、冷凍サイクルの高圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出する高圧側冷媒漏れ検出手段とを有し、
   前記高圧側冷媒漏れ検出手段が冷凍サイクルの高圧側から冷媒が漏れたこと又は冷媒が漏れることを事前に検出した際には、圧縮機の運転を停止させるとともに、前記放熱ファンを所定時間回転させた後、圧縮機を再起動させて通常の冷却運転をおこなわせる誤検知防止制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
7. 高圧側冷媒漏れ検出手段は、所定のタイミングで圧縮機のデューティ値を基準値として記憶し、この基準値と比較してデューティ値の減少率が所定値を超えた場合は高圧側から冷媒が漏れていると判断することを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。
8. 高圧側冷媒漏れ検出手段または高圧側冷媒漏れ検出手段は、開扉中の圧縮機のデューティ値を基準値としては記憶しないことを特徴とする請求項５または７記載の冷蔵庫。
9. 高圧側冷媒漏れ検出手段または高圧側冷媒漏れ検出手段は、開扉中の圧縮機のデューティ値と基準値とを比較して冷媒漏れ判断をしないことを特徴とする請求項５または７記載の冷蔵庫。

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