JP4028779B2 - コンプレッサの冷媒漏れ検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を用いる冷蔵庫のコンプレッサにおける冷媒漏れ検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イソブタン等の可燃性冷媒を使った冷蔵庫においては、可燃性冷媒が冷凍サイクルから漏れた場合において、漏れた濃度が着火範囲であり、かつ、周囲に着火元があると、その漏れた可燃性冷媒に着火する恐れがある。
【０００３】
そのため、可燃性冷媒の漏れを検出する発明としては、コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータの駆動回路をＰＷＭ制御でインバータ駆動する場合に、冷凍サイクルの負荷変動を監視し、特定の負荷変動があった場合に、冷媒漏れと判断して、電気部品等の部品に対する通電を停止し、可燃性冷媒の着火の危険性を減らす発明が提案されている（例えば、特願２００２−０１０８１７）。
【０００４】
すなわち、冷蔵庫の冷凍サイクルから可燃性冷媒の漏れが発生した場合に、冷媒流路に可燃性冷媒を供給するコンプレッサの負荷が大きく変動するので、この負荷変動をＰＷＭ制御されるコンプレッサのデューティー値を測定することにより判定し、このデューティー値の変化率が所定範囲内に変動した場合に、可燃性冷媒の漏れがあると判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の発明であると、コンプレッサに直流電源を供給する直流電源電圧に変動が起きた場合には、冷凍サイクルの負荷変動に関係なく、デューティー値が変化し、実際には可燃性冷媒の漏れが発生していないにもかかわらず、そのデューティー値の変化から可燃性冷媒の漏れがあると誤った検知を誘発する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、直流電源電圧が変動しても、可燃性冷媒の漏れの誤った検知を防止することができるコンプレッサの冷媒漏れ検知装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、前記駆動値測定手段によって駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えない判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項１記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記デューティー測定手段によってデューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項３記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、第１デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定する第１デューティー判定手段と、前記デューティー測定手段によって第２デューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えた否かを判定する第２デューティー判定手段と、前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えていない判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、前記第１デューティー測定基準時間と前記第２デューティー測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項５記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、第１駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えたか否かを判定する第１駆動値判定手段と、前記駆動値測定手段によって第２駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する第２駆動値判定手段と、前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１４】
請求項８の発明は、前記第１駆動測定基準時間と前第２記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項７記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１５】
請求項１、２の発明であると、デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えないと判断したときに可燃性冷媒が漏れたと判定する。これに対し、駆動値基準変化率を測定した駆動値が越えている場合には直流電源供給手段によるデューティー値の変動であり、可燃性冷媒が漏れていないと判断する。
【００１６】
請求項３、４の発明であると、デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定する。これに対し、測定した駆動値が、駆動値変動幅を越えている場合には、直流電源の変動によるデューティー値の変動であると判断して、可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１７】
請求項５、６の発明であると、第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えていない判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定する。これに対し、第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１８】
請求項７、８の発明であると、第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定する。これに対し、第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２０】
本実施例について図１から図７に基づいて説明する。
【００２１】
（１）冷蔵庫１の構造
図１は、本実施例を示す間冷式の冷蔵庫１の断面図である。
【００２２】
冷蔵庫１内部は、上段から冷蔵室２、野菜室３、切替室４、冷凍室５が設けられている。また、切替室４の横には、冷凍室５の一部として不図示の製氷室が設けられている。
【００２３】
冷凍室５の背面にある機械室６には、コンプレッサ１２と凝縮器用送風ファン２９が設けられている。
【００２４】
切替室４の背面には、切替室４と冷凍室５を冷却するための冷凍室用蒸発器（以下、Ｆエバという）２６が設けられている。また、切替室４の背面には、Ｆエバ２６からの冷気の流量を調整して、切替室４の庫内温度を設定温度に調整する切替室用ダンパ８が配されている。
【００２５】
野菜室３の背面には、冷蔵室２と野菜室３を冷却するための冷蔵室用蒸発器（以下、Ｒエバという）１８が設けられている。
【００２６】
Ｆエバ２６の上方には、Ｆエバ２６によって冷却された冷気を切替室４と冷凍室５に送風するための送風ファン（以下、Ｆファンという）２８が設けられている。
【００２７】
Ｒエバ１８の上方には、Ｒエバ１８で冷却された冷気を冷蔵室２と野菜室３に送風するための送風ファン（以下、Ｒファンという）２０が設けられている。
【００２８】
冷蔵室２と野菜室３の仕切り板３０には、脱臭装置３２が設けられている。
【００２９】
冷蔵庫１の背面には、マイクロコンピューターよりなる主制御部７が設けられている。この主制御部７は、コンプレッサ１２、Ｒファン２０、Ｆファン２８、後述する三方弁２２を制御する。また、主制御部７の操作部９は、冷蔵室２の扉の前面に設けられている。
【００３０】
（２）冷凍サイクル１０の構成
図２は、冷蔵庫１の冷凍サイクル１０である。
【００３１】
この冷凍サイクル１０では、Ｒ６００ａ（イソブタン）の可燃性冷媒を使用する。
【００３２】
コンプレッサ１２から吐出された可燃性冷媒は、凝縮器１４を通った後、三方弁２２の冷媒切換機構によって冷媒流路が切り替えられる。
【００３３】
この三方弁２２の一方の出口には冷蔵側キャピラリーチューブ１６とＲエバ１８が順次接続され、三方弁２２の他方の出口には冷凍側キャピラリーチューブ２４が接続され、Ｒエバ１８の出口側配管と合流してＦエバ２６の入口側に接続されている。Ｆエバ２６の出口側配管は、コンプレッサ１２の吸込側に繋がっている。
【００３４】
（３）交互冷却運転
まず、冷蔵庫１における交互冷却運転について説明する。
【００３５】
交互冷却運転とは、コンプレッサ１２で圧縮、加圧された高温の冷媒は凝縮器１４で放熱され、それを出た冷媒は三方弁２２に入り、Ｒエバ１８またはＦエバ２６を冷却して下記で説明する冷蔵冷却モード（以下、Ｒモードという）と冷凍冷却モード（以下、Ｆモードという）を交互に行う運転をいう。
【００３６】
（３−１）Ｒモード
Ｒモードでは、三方弁２２を切り替え、冷蔵側キャピラリチューブ１６に冷媒を流し、Ｒエバ１８で蒸発して、この冷気がＲファン２０によって冷蔵室２と野菜室３に送られ冷却する。
【００３７】
（３−２）Ｆモード
Ｆモードでは、三方弁２２を切り替え、冷凍側キャピラリチューブ２４に冷媒が流れるように冷媒流路を切り替え、Ｆエバ２６で蒸発し、コンプレッサ１２に戻る。Ｆエバ２６における冷気は、Ｆファン２８によって冷凍室５等に送られる。
【００３８】
（３−３）ＲモードとＦモードの切り替えのタイミング
上記のようなＲモードとＦモードを交互に行う場合に、そのモードの切替えは、所定時間毎に行うか、または冷蔵室２の庫内温度が庫内上限温度より高くなった場合、または冷凍室５の庫内温度が庫内上限温度より高くなった場合に各モードを開始する。
【００３９】
また、冷蔵室２の庫内温度が庫内下限温度より低くなり、かつ、冷凍室５の庫内温度が庫内下限温度より低くなるとコンプレッサ１２は停止する。
【００４０】
（４）コンプレッサ１２の駆動構成
コンプレッサ１２は、レシプロ型のコンプレッサであって、直巻方式の三相のブラシレスＤＣモータ１０１によって駆動するものである。以下、このブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータという）１０１の駆動装置１００について図３、図４に基づいて説明する。
【００４１】
（４−１）駆動装置１００の構造
駆動装置１００の構造について、図３の回路図に基づいて説明する。
【００４２】
駆動装置１００は、大きく分けて、スイッチング回路１０２、倍電圧整流回路１０３、交流電源１０４、ゲートドライブ回路１０５、位置検出回路１０６、モータ制御部１０７、電流制限検出回路１０８、電圧検出回路１５０よりなる。
【００４３】
この駆動装置１００は、倍電圧整流回路１０３によりＡＣ１００Ｖの交流電源１０４から直流電源２８０Ｖを生成し、スイッチング回路１０２によりモータ１０１を駆動する構成となっている。
【００４４】
（４−１−１）スイッチング回路１０２
三相ブリッジドライバーよりなるスイッチング回路１０２は、次のような構成となっている。
【００４５】
２個のＮＰＮ型のスイッチングトランジスタＴｒ１とＴｒ４が直列に接続され、スイッチングトランジスタＴｒ１とＴｒ４のそれぞれのコレクタ端子とエミッタ端子の間にはダイオード１１８，１２１が接続され、一つの直列回路を構成している。同様にスイッチングトランジスタＴｒ２，Ｔｒ５とダイオード１１９，１２２で一つの直列回路を構成し、スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ６とダイオード１２０，１２３で一つの直列回路を構成し、これら三つの直列回路が並列に接続されている。
【００４６】
モータ１０１のＹ結線された各固定子巻線１０１ｕ，ｖ，ｗが、それぞれ各直列回路の二つのスイッチングトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４とＴｒ２，Ｔｒ５とＴｒ３，Ｔｒ６の接続点１２５ｕ，１２５ｖ，１２５ｗに接続されている。
【００４７】
（４−１−２）倍電圧整流回路１０３
倍電圧整流回路１０３は、前記したように、ＡＣ１００ＶをＤＣ２８０Ｖに変換するものであり、ダイオードより構成されるブリッジ回路１０９で全波整流した後、平滑コンデンサ１１０，１１１により倍電圧にしている。
【００４８】
（４−１−３）ゲートドライブ回路１０５
ゲートドライブ回路１０５は、スイッチング回路１０２の６つのスイッチングトランジスタＴｒ１からＴｒ６のゲート端子にゲート信号を、モータ制御部１０７からのＰＷＭ信号に基づく通電信号によって生成してそれぞれ出力する。
【００４９】
（４−１−４）位置検出回路１０６
位置検出回路１０６は、各相の固定子巻線に流れる駆動電流を検出するものであり、各相の固定子巻線１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗから検出ラインを分岐させている。このうちｕ相から分岐した検出ラインには検出抵抗１３０，１３１を直列に接続した後接地し、ｖ相においても検出抵抗１３２，１３３を直列に接続した後接地し、ｗ相においても検出ラインに検出抵抗１３４と１３５を直列に接続して接地している。
【００５０】
そして、三つのスイッチングトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３のエミッタ側の端子の間とスイッチングトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５，Ｔｒ６のコレクタ側の端子の間に二つの抵抗１２８，１３０を接続し、この抵抗１２８，１３０の接続点から直流中間電圧を取るための中間検出ラインを引き出してきている。
【００５１】
ｕ相用のコンパレータ１３６においては、−端子側に前記した中間電圧検出ラインを接続し、＋側端子にｕ相検出ラインにおける検出抵抗１３０と１３１の間の電圧を取るためのラインを接続している。以下同様にｖ相のコンパレータ１３７とｗ相のコンパレータ１３８においても直流中間電圧ラインと各相の検出ラインを−端子側と＋端子側に接続している。
【００５２】
そして、この三つのコンパレータ１３６，１３７，１３８の出力がモータ制御部１０７の入力端子に接続されている。以下このコンパレータからの出力を位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１とする。
【００５３】
（４−１−５）電流制限検出回路１０８
電流制限検出回路１０８は、倍電圧整流回路１０３とスイッチング回路１０２との間に設けられているシャント抵抗１４０に流れる電流を検知し、この電流が閾値を超えた場合には、その出力を制限するように指示する制限指示信号をモータ制御部１０７に出力する。
【００５４】
（４−１−６）電圧検出回路１５０
電圧検出回路１５０は、倍電圧整流回路１０３から出力される直流電圧の電圧値を検出するものであり、その検出した電圧値はモータ制御部１０７に出力される。
【００５５】
（４−１−７）モータ制御部１０７
マイクロコンピューターよりなるモータ制御部１０７は、位置検出回路１０６からの位置信号と電流制限検出回路１０８からの制限指示信号と、冷蔵庫１の主制御部７からの速度指令信号からＰＷＭ制御によって通電信号を生成して、ゲートドライブ回路１０５に出力する。すなわち、インバータ駆動を行う。
【００５６】
また、モータ制御部１０７には、データを記憶するためのＲＯＭ１２７ｂとＲＡＭ１２７ａが設けられている。
【００５７】
（４−２）駆動装置１００の動作状態
駆動装置１００の動作状態を図３から図４に基づいて説明する。
【００５８】
モータ１０１の回転子の位置検出は１２０°通電矩形波駆動法において、非通電相に発生する誘起電圧を検出する方法であり、モータ１０１の固定子巻線１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗの駆動電流に基づく電圧とＤＣ２８０Ｖの中間電圧をそれぞれ分圧してコンパレータ１３６〜１３８で比較して位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１としてモータ制御部１０７に入力される。
【００５９】
この位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１がモータ１０１を回す基準の信号となり、モータ制御部１０７の内部では、図４の波形図に示すように、コンパレータ１３６〜１３８の位置信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１に基づいて、これら信号を３０°位相をシフトさせて補正した位置信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を生成する。これら位相補正した位置信号をロジック変換して通電信号を生成する。図４においてはＰＷＭ信号を省略しているが、例えばハイサイド側すなわち上流側のスイッチングトランジスタのＰＷＭ信号と合成して電圧を調整し、回転数を調整するようにＰＷＭ信号に基づく通電信号を出力する。
【００６０】
また、位置検出を行う場合には、図４の（ａ）〜（ｄ）に示すように、電気角で６０°毎に信号がハイからローまたはローからハイに変わるため、この時間を毎回計測してその半分の時間を電気角の３０°として位相シフト、すなわち転流を行っている。
【００６１】
さらに、電流制限検出回路１０８における電流制限は、シャント抵抗１４０により電圧に変換し、電流制限検出回路１０８内部のコンパレータにおける基準電圧と比較し、電流が閾値より増加すると、モータ制御部１０７がＰＷＭ信号のＯＮ期間をカットする。
【００６２】
（５）可燃性冷媒の漏れ検知の構成
上記駆動装置１００におけるモータ制御部１０７においては、可燃性冷媒の冷媒漏れの検知も行っている。その可燃性冷媒の漏れを検知する構成について説明する。
【００６３】
まず、その構成を説明する前に、可燃性冷媒の漏れを検知する理論について説明する。
【００６４】
（５−１）可燃性冷媒が漏れた場合のデューティー値の変化について
可燃性冷媒が漏れる場合には、その漏れた位置が冷凍サイクル１０の高圧側と低圧側では大きく異なる。つまり、庫内が通常温度に冷却されているとＦエバ２６は−１８℃から−２６℃でイソブタンの沸点である−１１℃（１ａｔｍ）以下となる。また、Ｒエバ１８でも冷蔵室２の冷却時は沸点温度に近くなる。従って、庫内側（低圧側）であるＦエバ２６やＲエバ１８にピンホール、亀裂等が発生した場合には起動運転時では冷媒が大気に放出されることは殆どなく、むしろ外気が冷凍サイクル中に吸い込まれることになる。一方、冷媒圧力が大気圧よりも高くなるので、高圧側では同じようなピンホール、亀裂等の発生で冷媒が穴あき箇所からすぐに漏れ出し、冷媒流路内の冷媒圧力が低下することになる。
【００６５】
このような可燃性冷媒の漏れが発生し、あるいは漏れが発生する恐れがある事態のときに確実に冷媒漏れを判定するためには、冷凍サイクル１０における高圧側、低圧側に分けてそれぞれに対応した判定方法が必要となる。そのため、この点を考慮してコンプレッサ１２の制御を行うためのデューティー値により冷媒漏れの判定を行っている。
【００６６】
コンプレッサ１２のデューティー値とは、上記で説明したようにモータ制御部１０７は、ＰＷＭ信号によってモータ１０１を制御しているわけであるが、このＰＷＭ信号のＯＮ期間とＯＦＦ期間の比率をデューティー値といい、例えば、デューティー値が１００％の場合にはＯＮ期間が１００％であるためフルパワーとなり、ＯＮ期間が５０％の場合にはハーフパワーとなり、０％の場合にはＯＮ期間がゼロであるため停止している。
【００６７】
このデューティー値は、モータ１０１の回転数と負荷に依存しているわけであるが、負荷が一定であっても、運転周波数（回転数）によってデューティー値は変化し、負荷の変化に対するデューティー値の変化の度合いは運転周波数によって変わってくる。しかし、任意のデューティー値を基準に取り、その基準デューティー値からの変動幅を算出することで、運転周波数に関係なく負荷変動を観測することができる。
【００６８】
すなわち、下記の（１）式で定義する。
【００６９】
Ａ（ｔ）＝Ｄ（ｔ０）−Ｄ（ｔ） ・・・（１）
但し、Ａ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー変動幅、Ｄ（ｔ０）はデューティー測定基準時間ｔ０におけるデューティー値、Ｄ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー値である。
【００７０】
このようにコンプレッサ１２の負荷とデューティー変動幅Ａ（ｔ）には一定の関係があるので、算出されたデューティー変動幅Ａ（ｔ）が予め決められた基準デューティー変動幅Ａａを越えた場合には冷媒漏れがあるものと判断できる。
【００７１】
この基準デューティー値Ｄ（ｔ０）の取り方であるが、冷凍サイクル１０の挙動に変化があった場合やコンプレッサ１２の運転周波数の切り替えた後等、冷媒漏れに関係なくデューティー値Ｄ（ｔ）が変化する時刻ｔ０のデューティー値Ｄ（ｔ０）を基準デューティー値とする。なお、詳細は後から説明する。
【００７２】
ところで、前記で説明したように冷媒漏れが低圧側と高圧側で発生した場合にその挙動が異なってくるが、例えば低圧側であるＲエバ１８やＦエバ２６に亀裂等の漏れ箇所が発生した場合には、冷凍サイクル１０は大気との圧力差から空気を吸い込み、冷凍サイクル１０内部の圧力は上昇していく。そして、圧力上昇に伴いコンプレッサ１２に負荷がかかりデューティー値Ｄ（ｔ）が上昇する。
【００７３】
これに対し、高圧側で漏れが発生した場合には、冷媒圧力が大気圧よりも大きいので、直ちに冷媒漏れが発生する。このため、冷媒流路内の冷媒量が減少しコンプレッサ１２の負荷が減少する。そのため、コンプレッサ１２のデューティー値Ｄ（ｔ）が減少することとなる。
【００７４】
（５−２）デューティー値と直流電源の電圧値の変動の関係
ところで、上記のように冷媒漏れが発生した場合にデューティー値が変化するが、これ以外に直流電源の電圧値が変動した場合にもデューティー値が変化する。
【００７５】
倍電圧整流回路１０３からの出力である直流２８０Ｖとデューティー値との相関関係は、電圧値が減少すればデューティー値は増加し、逆に電圧値が増加すればデューティー値は減少する関係にある。
【００７６】
そこで、本実施例ではこの相関関係に着目し、倍電圧整流回路１０３の出力値、すなわち直流電源の電圧値の変動によるデューティー値の変動を誤って冷媒漏れと検知しないようにする冷媒漏れ検知手段について以下説明していく。
【００７７】
（５−３）冷媒漏れ検知の内容
冷媒漏れの検知する内容の具体例について、図５から図７に基づいて説明する。
【００７８】
（５−３−１）デューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定
図５は、デューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定を行うためのフローチャートである。以下このフローチャートに基づいて説明する。
【００７９】
ステップ１においては、デューティー値Ｄ（ｔ）と電流値の測定を１６秒毎に行うため、１６秒が経過していればステップ２に進み、経過していなければ１６秒間のカウントを続ける。
【００８０】
ステップ２において、デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングを行う。このサンプリングは、モータ制御部１０７において、現在出力されているＰＷＭ信号のデューティー値Ｄ（ｔ）がわかるため、このデューティー値Ｄ（ｔ）をサンプリングし、また、モータ制御部１０７は電圧検出回路１５０からの出力に基づいて現在の電圧値Ｖ（ｔ）をサンプリングする。そしてステップ３に進む。
【００８１】
ステップ３においては、１分間の平均値を計算するために、１分経過しているか否かを判定し１分が経過していなければステップ１に戻り、１分が経過していればステップ４に進む。
【００８２】
ステップ４においては、１分間に測定されたデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の平均値をそれぞれ算出する。すなわちデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）は１６秒毎にサンプリングされているため、１分間では３回サンプリングすることができるため、その３回分のデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の平均値をそれぞれ算出しステップ５に進む。
【００８３】
ステップ５においては、デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングを続けるのであればステップ１に戻り、サンプリングを停止するのであれば終了する。
【００８４】
この処理によって、１６秒毎のデューティー値Ｄ（ｔ）と電流値をサンプリングし、そして１分間隔の平均値を算出することができる。なお、このデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングはコンプレッサ１２の駆動状態等に関係なく常に継続しているものとする。そして、電源がＯＦＦされた場合にはこの処理を終了する。
【００８５】
（５−３−２）冷媒漏れの検知処理
次に、図６のグラフと図７のフローチャートに基づいて、冷媒漏れの検知処理について説明する。
【００８６】
図６は、低圧側で冷媒漏れが発生して、デューティー値Ｄ（ｔ）が上昇し電圧値Ｖ（ｔ）が下降した場合の説明であり、図６の上段のグラフは、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間的変化を示すものであり、上記で説明したように１分間毎のデューティー値Ｄ（ｔ）の平均値が黒丸で示されている。また、図６の下段は、電圧値Ｖ（ｔ）の時間的変化を示すものであり、１分間の電圧値Ｖ（ｔ）の平均値が黒丸で示されている。
【００８７】
（５−３−２−１）基準デューティー値の記憶
図５のデューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定処理において、下記で示す変化があった場合には、その変化の時刻をデューティー測定基準時間ｔ０として、その時刻ｔ０におけるデューティー値Ｄ（ｔ０）を基準デューティー値としてモータ制御部１０７がＲＡＭ１２７ａに記憶し、変化がある度に、その値を更新する。
【００８８】
その変化とは、次のような場合が考えられる。
【００８９】
・ＲモードからＦモードに替わった場合
・ＦモードからＲモードの切り替わった場合
・コンプレッサ１２の運転周波数が変更された場合
・コンプレッサ１２が起動した場合
（５−３−２−２）低圧側で冷媒漏れが発生した時の処理
図７に基づいて、低圧側で冷媒漏れが発生した時の処理を説明する。
【００９０】
ステップ１１において、デューティー値Ｄ（ｔ）の検査時間であるか否かを判定する。このデューティー値Ｄ（ｔ）の検査は１分毎に行うものである。
【００９１】
ステップ１２において、図６のフローチャートにおいて算出した検査時間ｔにおけるデューティー値Ｄ（ｔ）の平均値を抽出してくる。
【００９２】
ステップ１３において、デューティー値Ｄ（ｔ）の平均値が上昇して、前記で説明したデューティー変動幅Ａ（ｔ）が基準デューティー変動幅Ａａを越えたか否かを判断し、越えていなければステップ１７において冷媒漏れでないと判断する。一方、越えている場合には冷媒漏れの可能性があるとしてステップ１４に進む。
【００９３】
ステップ１４においては、検査時間ｔにおける電圧値Ｖ（ｔ）の平均値を抽出すると共に、この検査時間より単位時間前ｔ−１（具体的には、１分前）の電圧値Ｖ（ｔ−１）の平均値を抽出し、単位時間当たり（１分間当たり）の時間変化率ΔＶを算出する。
【００９４】
ステップ１５において、電圧値Ｖ（ｔ）が下降して、時間変化率ΔＶが図６の下段の実線に示すように電圧値基準変化率ΔＶａを越えている場合、すなわち、ΔＶ＞ΔＶａの場合には、直流電源（倍電圧整流回路１０３の出力）が変動しており、冷媒漏れが起こっていないと判断しステップ１７に進む。なお、図６のグラフでは、時間ｔ８が測定基準時間となる。一方、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶが図６の下段の点線に示すように電圧値基準変化率ΔＶａを越えていない場合には、冷媒漏れであるとしてステップ１６に進む。
【００９５】
ステップ１６においては、冷媒漏れであると判断し、モータ制御部１０７は、主制御部７に対し冷媒漏れ検知信号を出力し、冷蔵庫１の全ての駆動を停止し、ユーザにその旨を知らせる。
【００９６】
以上により、デューティー値Ｄ（ｔ）のデューティー変動幅だけでなく、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶも検出しているため、直流電源の変動によるデューティー値Ｄ（ｔ）の変動を誤って冷媒漏れと判断することがなく、正確に冷媒漏れの判断を行うことができる。
【００９７】
また、デューティー値Ｄ（ｔ）のデューティー測定基準時間がｔ０にあり、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率を検査する測定基準時間がｔ８にある。このように測定基準時間を異ならしめることにより、冷媒漏れを検知することができる。
【００９８】
（５−３−２−３）高圧側で冷媒漏れが発生した時の処理
図５は、低圧側で冷媒漏れが発生しデューティー値Ｄ（ｔ）が上昇し電圧値Ｖ（ｔ）が下降した場合について説明したが、これとは逆に高圧側で冷媒漏れが発生して、デューティー値Ｄ（ｔ）が下がり、電圧値Ｖ（ｔ）が上昇する場合についても同様に検出することが可能である。
【００９９】
（変更例１）
上記実施例におけるデューティー変動幅Ａは、（１）式で定義したが、これに代えて下記の（２）式のように定義してもよい。
【０１００】
Ａ（ｔ）＝（Ｄ（ｔ０）−Ｄ（ｔ））／Ｄ（ｔ０） ・・・（２）
但し、Ａ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー変動幅、Ｄ（ｔ０）はデューティー測定基準時間ｔ０におけるデューティー値、Ｄ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー値である。
【０１０１】
（変更例２）
上記実施例では、デューティー値Ｄ（ｔ）はデューティー変動幅Ａで検出し、電圧値Ｖ（ｔ）は時間変化率ΔＶで検出したが、これに代えて、デューティー値Ｄ（ｔ）を時間変化率ΔＤで算出し、電圧値Ｖ（ｔ）を電圧値変動幅で算出する。
【０１０２】
そして、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率ΔＤが閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０３】
（変更例３）
また、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率とデューティー変動幅を検出し、これによって冷媒漏れであるかどうかを判断してもよい。
【０１０４】
すなわち、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率ΔＤが閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０５】
（変更例４）
また、電圧値Ｖ（ｔ）の電圧値変動幅と時間変化率ΔＶを同時に検出し、冷媒漏れであるか否かを判断してもよい。
【０１０６】
すなわち、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶが閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０７】
（変更例５）
上記実施例では、電圧検出回路１５０によって検出した電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶを用いたが、これに代えて、電流制限検出回路１０８で検出した電流値の時間変化率ΔＩや電流値変動幅に基づいて上記と同様の制御による冷媒漏れの判定を行っても良い。
【０１０８】
また、駆動電流制限検出回路１０８で検出した電流値Ｉ（ｔ）と電圧検出回路１５０で検出した電圧値Ｖ（ｔ）をかけた電力値Ｐ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）×Ｉ（ｔ）で判断してもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
以上により本発明であると、デューティー値の変化が大きく、かつ、電圧値の変化が大きい場合には、そのデューティー値の変化は直流電源の変化に基づく変化であって冷媒漏れによる変化でないと判断することにより、冷媒漏れの誤検出を行うことがない。
【０１１０】
そして、このコンプレッサの冷媒漏れ検出装置を冷蔵庫に用いることにより、冷蔵庫における冷媒漏れの検知を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。
【図３】冷蔵庫におけるモータの駆動装置のブロック図である。
【図４】駆動装置における各信号の波形図である。
【図５】デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の検出を示すフローチャートである。
【図６】上段がデューティー値Ｄ（ｔ）と時間との関係を示すグラフであり、下段が直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）と時間との関係を示すグラフである。
【図７】冷媒漏れか否かの判断を行う処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 冷蔵庫
７ 主制御部
１０ 冷凍サイクル
１２ コンプレッサ
１００ 駆動装置
１０１ モータ
１０２ スイッチング回路
１０３ 倍電圧整流回路
１０４ 交流電源
１０５ ゲートドライブ回路
１０６ 位置検出回路
１０７ モータ制御部
１０８ 電流制限検出回路
１５０ 電圧検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を用いる冷蔵庫のコンプレッサにおける冷媒漏れ検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イソブタン等の可燃性冷媒を使った冷蔵庫においては、可燃性冷媒が冷凍サイクルから漏れた場合において、漏れた濃度が着火範囲であり、かつ、周囲に着火元があると、その漏れた可燃性冷媒に着火する恐れがある。
【０００３】
そのため、可燃性冷媒の漏れを検出する発明としては、コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータの駆動回路をＰＷＭ制御でインバータ駆動する場合に、冷凍サイクルの負荷変動を監視し、特定の負荷変動があった場合に、冷媒漏れと判断して、電気部品等の部品に対する通電を停止し、可燃性冷媒の着火の危険性を減らす発明が提案されている（例えば、特願２００２−０１０８１７）。
【０００４】
すなわち、冷蔵庫の冷凍サイクルから可燃性冷媒の漏れが発生した場合に、冷媒流路に可燃性冷媒を供給するコンプレッサの負荷が大きく変動するので、この負荷変動をＰＷＭ制御されるコンプレッサのデューティー値を測定することにより判定し、このデューティー値の変化率が所定範囲内に変動した場合に、可燃性冷媒の漏れがあると判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の発明であると、コンプレッサに直流電源を供給する直流電源電圧に変動が起きた場合には、冷凍サイクルの負荷変動に関係なく、デューティー値が変化し、実際には可燃性冷媒の漏れが発生していないにもかかわらず、そのデューティー値の変化から可燃性冷媒の漏れがあると誤った検知を誘発する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、直流電源電圧が変動しても、可燃性冷媒の漏れの誤った検知を防止することができるコンプレッサの冷媒漏れ検知装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、前記駆動値測定手段によって駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えない判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項１記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記デューティー測定手段によってデューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項３記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、第１デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定する第１デューティー判定手段と、前記デューティー測定手段によって第２デューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えた否かを判定する第２デューティー判定手段と、前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えていない判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、前記第１デューティー測定基準時間と前記第２デューティー測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項５記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力等の駆動値を測定する駆動値測定手段と、前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、第１駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えたか否かを判定する第１駆動値判定手段と、前記駆動値測定手段によって第２駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する第２駆動値判定手段と、前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、を有することを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１４】
請求項８の発明は、前記第１駆動測定基準時間と前第２記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されていることを特徴とする請求項７記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置である。
【００１５】
請求項１、２の発明であると、デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えないと判断したときに可燃性冷媒が漏れたと判定する。これに対し、駆動値基準変化率を測定した駆動値が越えている場合には直流電源供給手段によるデューティー値の変動であり、可燃性冷媒が漏れていないと判断する。
【００１６】
請求項３、４の発明であると、デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定する。これに対し、測定した駆動値が、駆動値変動幅を越えている場合には、直流電源の変動によるデューティー値の変動であると判断して、可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１７】
請求項５、６の発明であると、第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えていない判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定する。これに対し、第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１８】
請求項７、８の発明であると、第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定する。これに対し、第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２０】
本実施例について図１から図７に基づいて説明する。
【００２１】
（１）冷蔵庫１の構造
図１は、本実施例を示す間冷式の冷蔵庫１の断面図である。
【００２２】
冷蔵庫１内部は、上段から冷蔵室２、野菜室３、切替室４、冷凍室５が設けられている。また、切替室４の横には、冷凍室５の一部として不図示の製氷室が設けられている。
【００２３】
冷凍室５の背面にある機械室６には、コンプレッサ１２と凝縮器用送風ファン２９が設けられている。
【００２４】
切替室４の背面には、切替室４と冷凍室５を冷却するための冷凍室用蒸発器（以下、Ｆエバという）２６が設けられている。また、切替室４の背面には、Ｆエバ２６からの冷気の流量を調整して、切替室４の庫内温度を設定温度に調整する切替室用ダンパ８が配されている。
【００２５】
野菜室３の背面には、冷蔵室２と野菜室３を冷却するための冷蔵室用蒸発器（以下、Ｒエバという）１８が設けられている。
【００２６】
Ｆエバ２６の上方には、Ｆエバ２６によって冷却された冷気を切替室４と冷凍室５に送風するための送風ファン（以下、Ｆファンという）２８が設けられている。
【００２７】
Ｒエバ１８の上方には、Ｒエバ１８で冷却された冷気を冷蔵室２と野菜室３に送風するための送風ファン（以下、Ｒファンという）２０が設けられている。
【００２８】
冷蔵室２と野菜室３の仕切り板３０には、脱臭装置３２が設けられている。
【００２９】
冷蔵庫１の背面には、マイクロコンピューターよりなる主制御部７が設けられている。この主制御部７は、コンプレッサ１２、Ｒファン２０、Ｆファン２８、後述する三方弁２２を制御する。また、主制御部７の操作部９は、冷蔵室２の扉の前面に設けられている。
【００３０】
（２）冷凍サイクル１０の構成
図２は、冷蔵庫１の冷凍サイクル１０である。
【００３１】
この冷凍サイクル１０では、Ｒ６００ａ（イソブタン）の可燃性冷媒を使用する。
【００３２】
コンプレッサ１２から吐出された可燃性冷媒は、凝縮器１４を通った後、三方弁２２の冷媒切換機構によって冷媒流路が切り替えられる。
【００３３】
この三方弁２２の一方の出口には冷蔵側キャピラリーチューブ１６とＲエバ１８が順次接続され、三方弁２２の他方の出口には冷凍側キャピラリーチューブ２４が接続され、Ｒエバ１８の出口側配管と合流してＦエバ２６の入口側に接続されている。Ｆエバ２６の出口側配管は、コンプレッサ１２の吸込側に繋がっている。
【００３４】
（３）交互冷却運転
まず、冷蔵庫１における交互冷却運転について説明する。
【００３５】
交互冷却運転とは、コンプレッサ１２で圧縮、加圧された高温の冷媒は凝縮器１４で放熱され、それを出た冷媒は三方弁２２に入り、Ｒエバ１８またはＦエバ２６を冷却して下記で説明する冷蔵冷却モード（以下、Ｒモードという）と冷凍冷却モード（以下、Ｆモードという）を交互に行う運転をいう。
【００３６】
（３−１）Ｒモード
Ｒモードでは、三方弁２２を切り替え、冷蔵側キャピラリチューブ１６に冷媒を流し、Ｒエバ１８で蒸発して、この冷気がＲファン２０によって冷蔵室２と野菜室３に送られ冷却する。
【００３７】
（３−２）Ｆモード
Ｆモードでは、三方弁２２を切り替え、冷凍側キャピラリチューブ２４に冷媒が流れるように冷媒流路を切り替え、Ｆエバ２６で蒸発し、コンプレッサ１２に戻る。Ｆエバ２６における冷気は、Ｆファン２８によって冷凍室５等に送られる。
【００３８】
（３−３）ＲモードとＦモードの切り替えのタイミング
上記のようなＲモードとＦモードを交互に行う場合に、そのモードの切替えは、所定時間毎に行うか、または冷蔵室２の庫内温度が庫内上限温度より高くなった場合、または冷凍室５の庫内温度が庫内上限温度より高くなった場合に各モードを開始する。
【００３９】
また、冷蔵室２の庫内温度が庫内下限温度より低くなり、かつ、冷凍室５の庫内温度が庫内下限温度より低くなるとコンプレッサ１２は停止する。
【００４０】
（４）コンプレッサ１２の駆動構成
コンプレッサ１２は、レシプロ型のコンプレッサであって、直巻方式の三相のブラシレスＤＣモータ１０１によって駆動するものである。以下、このブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータという）１０１の駆動装置１００について図３、図４に基づいて説明する。
【００４１】
（４−１）駆動装置１００の構造
駆動装置１００の構造について、図３の回路図に基づいて説明する。
【００４２】
駆動装置１００は、大きく分けて、スイッチング回路１０２、倍電圧整流回路１０３、交流電源１０４、ゲートドライブ回路１０５、位置検出回路１０６、モータ制御部１０７、電流制限検出回路１０８、電圧検出回路１５０よりなる。
【００４３】
この駆動装置１００は、倍電圧整流回路１０３によりＡＣ１００Ｖの交流電源１０４から直流電源２８０Ｖを生成し、スイッチング回路１０２によりモータ１０１を駆動する構成となっている。
【００４４】
（４−１−１）スイッチング回路１０２
三相ブリッジドライバーよりなるスイッチング回路１０２は、次のような構成となっている。
【００４５】
２個のＮＰＮ型のスイッチングトランジスタＴｒ１とＴｒ４が直列に接続され、スイッチングトランジスタＴｒ１とＴｒ４のそれぞれのコレクタ端子とエミッタ端子の間にはダイオード１１８，１２１が接続され、一つの直列回路を構成している。同様にスイッチングトランジスタＴｒ２，Ｔｒ５とダイオード１１９，１２２で一つの直列回路を構成し、スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ６とダイオード１２０，１２３で一つの直列回路を構成し、これら三つの直列回路が並列に接続されている。
【００４６】
モータ１０１のＹ結線された各固定子巻線１０１ｕ，ｖ，ｗが、それぞれ各直列回路の二つのスイッチングトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４とＴｒ２，Ｔｒ５とＴｒ３，Ｔｒ６の接続点１２５ｕ，１２５ｖ，１２５ｗに接続されている。
【００４７】
（４−１−２）倍電圧整流回路１０３
倍電圧整流回路１０３は、前記したように、ＡＣ１００ＶをＤＣ２８０Ｖに変換するものであり、ダイオードより構成されるブリッジ回路１０９で全波整流した後、平滑コンデンサ１１０，１１１により倍電圧にしている。
【００４８】
（４−１−３）ゲートドライブ回路１０５
ゲートドライブ回路１０５は、スイッチング回路１０２の６つのスイッチングトランジスタＴｒ１からＴｒ６のゲート端子にゲート信号を、モータ制御部１０７からのＰＷＭ信号に基づく通電信号によって生成してそれぞれ出力する。
【００４９】
（４−１−４）位置検出回路１０６
位置検出回路１０６は、各相の固定子巻線に流れる駆動電流を検出するものであり、各相の固定子巻線１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗから検出ラインを分岐させている。このうちｕ相から分岐した検出ラインには検出抵抗１３０，１３１を直列に接続した後接地し、ｖ相においても検出抵抗１３２，１３３を直列に接続した後接地し、ｗ相においても検出ラインに検出抵抗１３４と１３５を直列に接続して接地している。
【００５０】
そして、三つのスイッチングトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３のエミッタ側の端子の間とスイッチングトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５，Ｔｒ６のコレクタ側の端子の間に二つの抵抗１２８，１３０を接続し、この抵抗１２８，１３０の接続点から直流中間電圧を取るための中間検出ラインを引き出してきている。
【００５１】
ｕ相用のコンパレータ１３６においては、−端子側に前記した中間電圧検出ラインを接続し、＋側端子にｕ相検出ラインにおける検出抵抗１３０と１３１の間の電圧を取るためのラインを接続している。以下同様にｖ相のコンパレータ１３７とｗ相のコンパレータ１３８においても直流中間電圧ラインと各相の検出ラインを−端子側と＋端子側に接続している。
【００５２】
そして、この三つのコンパレータ１３６，１３７，１３８の出力がモータ制御部１０７の入力端子に接続されている。以下このコンパレータからの出力を位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１とする。
【００５３】
（４−１−５）電流制限検出回路１０８
電流制限検出回路１０８は、倍電圧整流回路１０３とスイッチング回路１０２との間に設けられているシャント抵抗１４０に流れる電流を検知し、この電流が閾値を超えた場合には、その出力を制限するように指示する制限指示信号をモータ制御部１０７に出力する。
【００５４】
（４−１−６）電圧検出回路１５０
電圧検出回路１５０は、倍電圧整流回路１０３から出力される直流電圧の電圧値を検出するものであり、その検出した電圧値はモータ制御部１０７に出力される。
【００５５】
（４−１−７）モータ制御部１０７
マイクロコンピューターよりなるモータ制御部１０７は、位置検出回路１０６からの位置信号と電流制限検出回路１０８からの制限指示信号と、冷蔵庫１の主制御部７からの速度指令信号からＰＷＭ制御によって通電信号を生成して、ゲートドライブ回路１０５に出力する。すなわち、インバータ駆動を行う。
【００５６】
また、モータ制御部１０７には、データを記憶するためのＲＯＭ１２７ｂとＲＡＭ１２７ａが設けられている。
【００５７】
（４−２）駆動装置１００の動作状態
駆動装置１００の動作状態を図３から図４に基づいて説明する。
【００５８】
モータ１０１の回転子の位置検出は１２０°通電矩形波駆動法において、非通電相に発生する誘起電圧を検出する方法であり、モータ１０１の固定子巻線１０１ｕ，１０１ｖ，１０１ｗの駆動電流に基づく電圧とＤＣ２８０Ｖの中間電圧をそれぞれ分圧してコンパレータ１３６〜１３８で比較して位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１としてモータ制御部１０７に入力される。
【００５９】
この位置信号Ｐｕ１．Ｐｖ１，Ｐｗ１がモータ１０１を回す基準の信号となり、モータ制御部１０７の内部では、図４の波形図に示すように、コンパレータ１３６〜１３８の位置信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１に基づいて、これら信号を３０°位相をシフトさせて補正した位置信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を生成する。これら位相補正した位置信号をロジック変換して通電信号を生成する。図４においてはＰＷＭ信号を省略しているが、例えばハイサイド側すなわち上流側のスイッチングトランジスタのＰＷＭ信号と合成して電圧を調整し、回転数を調整するようにＰＷＭ信号に基づく通電信号を出力する。
【００６０】
また、位置検出を行う場合には、図４の（ａ）〜（ｄ）に示すように、電気角で６０°毎に信号がハイからローまたはローからハイに変わるため、この時間を毎回計測してその半分の時間を電気角の３０°として位相シフト、すなわち転流を行っている。
【００６１】
さらに、電流制限検出回路１０８における電流制限は、シャント抵抗１４０により電圧に変換し、電流制限検出回路１０８内部のコンパレータにおける基準電圧と比較し、電流が閾値より増加すると、モータ制御部１０７がＰＷＭ信号のＯＮ期間をカットする。
【００６２】
（５）可燃性冷媒の漏れ検知の構成
上記駆動装置１００におけるモータ制御部１０７においては、可燃性冷媒の冷媒漏れの検知も行っている。その可燃性冷媒の漏れを検知する構成について説明する。
【００６３】
まず、その構成を説明する前に、可燃性冷媒の漏れを検知する理論について説明する。
【００６４】
（５−１）可燃性冷媒が漏れた場合のデューティー値の変化について
可燃性冷媒が漏れる場合には、その漏れた位置が冷凍サイクル１０の高圧側と低圧側では大きく異なる。つまり、庫内が通常温度に冷却されているとＦエバ２６は−１８℃から−２６℃でイソブタンの沸点である−１１℃（１ａｔｍ）以下となる。また、Ｒエバ１８でも冷蔵室２の冷却時は沸点温度に近くなる。従って、庫内側（低圧側）であるＦエバ２６やＲエバ１８にピンホール、亀裂等が発生した場合には起動運転時では冷媒が大気に放出されることは殆どなく、むしろ外気が冷凍サイクル中に吸い込まれることになる。一方、冷媒圧力が大気圧よりも高くなるので、高圧側では同じようなピンホール、亀裂等の発生で冷媒が穴あき箇所からすぐに漏れ出し、冷媒流路内の冷媒圧力が低下することになる。
【００６５】
このような可燃性冷媒の漏れが発生し、あるいは漏れが発生する恐れがある事態のときに確実に冷媒漏れを判定するためには、冷凍サイクル１０における高圧側、低圧側に分けてそれぞれに対応した判定方法が必要となる。そのため、この点を考慮してコンプレッサ１２の制御を行うためのデューティー値により冷媒漏れの判定を行っている。
【００６６】
コンプレッサ１２のデューティー値とは、上記で説明したようにモータ制御部１０７は、ＰＷＭ信号によってモータ１０１を制御しているわけであるが、このＰＷＭ信号のＯＮ期間とＯＦＦ期間の比率をデューティー値といい、例えば、デューティー値が１００％の場合にはＯＮ期間が１００％であるためフルパワーとなり、ＯＮ期間が５０％の場合にはハーフパワーとなり、０％の場合にはＯＮ期間がゼロであるため停止している。
【００６７】
このデューティー値は、モータ１０１の回転数と負荷に依存しているわけであるが、負荷が一定であっても、運転周波数（回転数）によってデューティー値は変化し、負荷の変化に対するデューティー値の変化の度合いは運転周波数によって変わってくる。しかし、任意のデューティー値を基準に取り、その基準デューティー値からの変動幅を算出することで、運転周波数に関係なく負荷変動を観測することができる。
【００６８】
すなわち、下記の（１）式で定義する。
【００６９】
Ａ（ｔ）＝Ｄ（ｔ０）−Ｄ（ｔ） ・・・（１）
但し、Ａ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー変動幅、Ｄ（ｔ０）はデューティー測定基準時間ｔ０におけるデューティー値、Ｄ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー値である。
【００７０】
このようにコンプレッサ１２の負荷とデューティー変動幅Ａ（ｔ）には一定の関係があるので、算出されたデューティー変動幅Ａ（ｔ）が予め決められた基準デューティー変動幅Ａａを越えた場合には冷媒漏れがあるものと判断できる。
【００７１】
この基準デューティー値Ｄ（ｔ０）の取り方であるが、冷凍サイクル１０の挙動に変化があった場合やコンプレッサ１２の運転周波数の切り替えた後等、冷媒漏れに関係なくデューティー値Ｄ（ｔ）が変化する時刻ｔ０のデューティー値Ｄ（ｔ０）を基準デューティー値とする。なお、詳細は後から説明する。
【００７２】
ところで、前記で説明したように冷媒漏れが低圧側と高圧側で発生した場合にその挙動が異なってくるが、例えば低圧側であるＲエバ１８やＦエバ２６に亀裂等の漏れ箇所が発生した場合には、冷凍サイクル１０は大気との圧力差から空気を吸い込み、冷凍サイクル１０内部の圧力は上昇していく。そして、圧力上昇に伴いコンプレッサ１２に負荷がかかりデューティー値Ｄ（ｔ）が上昇する。
【００７３】
これに対し、高圧側で漏れが発生した場合には、冷媒圧力が大気圧よりも大きいので、直ちに冷媒漏れが発生する。このため、冷媒流路内の冷媒量が減少しコンプレッサ１２の負荷が減少する。そのため、コンプレッサ１２のデューティー値Ｄ（ｔ）が減少することとなる。
【００７４】
（５−２）デューティー値と直流電源の電圧値の変動の関係
ところで、上記のように冷媒漏れが発生した場合にデューティー値が変化するが、これ以外に直流電源の電圧値が変動した場合にもデューティー値が変化する。
【００７５】
倍電圧整流回路１０３からの出力である直流２８０Ｖとデューティー値との相関関係は、電圧値が減少すればデューティー値は増加し、逆に電圧値が増加すればデューティー値は減少する関係にある。
【００７６】
そこで、本実施例ではこの相関関係に着目し、倍電圧整流回路１０３の出力値、すなわち直流電源の電圧値の変動によるデューティー値の変動を誤って冷媒漏れと検知しないようにする冷媒漏れ検知手段について以下説明していく。
【００７７】
（５−３）冷媒漏れ検知の内容
冷媒漏れの検知する内容の具体例について、図５から図７に基づいて説明する。
【００７８】
（５−３−１）デューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定
図５は、デューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定を行うためのフローチャートである。以下このフローチャートに基づいて説明する。
【００７９】
ステップ１においては、デューティー値Ｄ（ｔ）と電流値の測定を１６秒毎に行うため、１６秒が経過していればステップ２に進み、経過していなければ１６秒間のカウントを続ける。
【００８０】
ステップ２において、デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングを行う。このサンプリングは、モータ制御部１０７において、現在出力されているＰＷＭ信号のデューティー値Ｄ（ｔ）がわかるため、このデューティー値Ｄ（ｔ）をサンプリングし、また、モータ制御部１０７は電圧検出回路１５０からの出力に基づいて現在の電圧値Ｖ（ｔ）をサンプリングする。そしてステップ３に進む。
【００８１】
ステップ３においては、１分間の平均値を計算するために、１分経過しているか否かを判定し１分が経過していなければステップ１に戻り、１分が経過していればステップ４に進む。
【００８２】
ステップ４においては、１分間に測定されたデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の平均値をそれぞれ算出する。すなわちデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）は１６秒毎にサンプリングされているため、１分間では３回サンプリングすることができるため、その３回分のデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の平均値をそれぞれ算出しステップ５に進む。
【００８３】
ステップ５においては、デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングを続けるのであればステップ１に戻り、サンプリングを停止するのであれば終了する。
【００８４】
この処理によって、１６秒毎のデューティー値Ｄ（ｔ）と電流値をサンプリングし、そして１分間隔の平均値を算出することができる。なお、このデューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）のサンプリングはコンプレッサ１２の駆動状態等に関係なく常に継続しているものとする。そして、電源がＯＦＦされた場合にはこの処理を終了する。
【００８５】
（５−３−２）冷媒漏れの検知処理
次に、図６のグラフと図７のフローチャートに基づいて、冷媒漏れの検知処理について説明する。
【００８６】
図６は、低圧側で冷媒漏れが発生して、デューティー値Ｄ（ｔ）が上昇し電圧値Ｖ（ｔ）が下降した場合の説明であり、図６の上段のグラフは、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間的変化を示すものであり、上記で説明したように１分間毎のデューティー値Ｄ（ｔ）の平均値が黒丸で示されている。また、図６の下段は、電圧値Ｖ（ｔ）の時間的変化を示すものであり、１分間の電圧値Ｖ（ｔ）の平均値が黒丸で示されている。
【００８７】
（５−３−２−１）基準デューティー値の記憶
図５のデューティー値Ｄ（ｔ）と直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）の測定処理において、下記で示す変化があった場合には、その変化の時刻をデューティー測定基準時間ｔ０として、その時刻ｔ０におけるデューティー値Ｄ（ｔ０）を基準デューティー値としてモータ制御部１０７がＲＡＭ１２７ａに記憶し、変化がある度に、その値を更新する。
【００８８】
その変化とは、次のような場合が考えられる。
【００８９】
・ＲモードからＦモードに替わった場合
・ＦモードからＲモードの切り替わった場合
・コンプレッサ１２の運転周波数が変更された場合
・コンプレッサ１２が起動した場合
（５−３−２−２）低圧側で冷媒漏れが発生した時の処理
図７に基づいて、低圧側で冷媒漏れが発生した時の処理を説明する。
【００９０】
ステップ１１において、デューティー値Ｄ（ｔ）の検査時間であるか否かを判定する。このデューティー値Ｄ（ｔ）の検査は１分毎に行うものである。
【００９１】
ステップ１２において、図６のフローチャートにおいて算出した検査時間ｔにおけるデューティー値Ｄ（ｔ）の平均値を抽出してくる。
【００９２】
ステップ１３において、デューティー値Ｄ（ｔ）の平均値が上昇して、前記で説明したデューティー変動幅Ａ（ｔ）が基準デューティー変動幅Ａａを越えたか否かを判断し、越えていなければステップ１７において冷媒漏れでないと判断する。一方、越えている場合には冷媒漏れの可能性があるとしてステップ１４に進む。
【００９３】
ステップ１４においては、検査時間ｔにおける電圧値Ｖ（ｔ）の平均値を抽出すると共に、この検査時間より単位時間前ｔ−１（具体的には、１分前）の電圧値Ｖ（ｔ−１）の平均値を抽出し、単位時間当たり（１分間当たり）の時間変化率ΔＶを算出する。
【００９４】
ステップ１５において、電圧値Ｖ（ｔ）が下降して、時間変化率ΔＶが図６の下段の実線に示すように電圧値基準変化率ΔＶａを越えている場合、すなわち、ΔＶ＞ΔＶａの場合には、直流電源（倍電圧整流回路１０３の出力）が変動しており、冷媒漏れが起こっていないと判断しステップ１７に進む。なお、図６のグラフでは、時間ｔ８が測定基準時間となる。一方、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶが図６の下段の点線に示すように電圧値基準変化率ΔＶａを越えていない場合には、冷媒漏れであるとしてステップ１６に進む。
【００９５】
ステップ１６においては、冷媒漏れであると判断し、モータ制御部１０７は、主制御部７に対し冷媒漏れ検知信号を出力し、冷蔵庫１の全ての駆動を停止し、ユーザにその旨を知らせる。
【００９６】
以上により、デューティー値Ｄ（ｔ）のデューティー変動幅だけでなく、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶも検出しているため、直流電源の変動によるデューティー値Ｄ（ｔ）の変動を誤って冷媒漏れと判断することがなく、正確に冷媒漏れの判断を行うことができる。
【００９７】
また、デューティー値Ｄ（ｔ）のデューティー測定基準時間がｔ０にあり、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率を検査する測定基準時間がｔ８にある。このように測定基準時間を異ならしめることにより、冷媒漏れを検知することができる。
【００９８】
（５−３−２−３）高圧側で冷媒漏れが発生した時の処理
図５は、低圧側で冷媒漏れが発生しデューティー値Ｄ（ｔ）が上昇し電圧値Ｖ（ｔ）が下降した場合について説明したが、これとは逆に高圧側で冷媒漏れが発生して、デューティー値Ｄ（ｔ）が下がり、電圧値Ｖ（ｔ）が上昇する場合についても同様に検出することが可能である。
【００９９】
（変更例１）
上記実施例におけるデューティー変動幅Ａは、（１）式で定義したが、これに代えて下記の（２）式のように定義してもよい。
【０１００】
Ａ（ｔ）＝（Ｄ（ｔ０）−Ｄ（ｔ））／Ｄ（ｔ０） ・・・（２）
但し、Ａ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー変動幅、Ｄ（ｔ０）はデューティー測定基準時間ｔ０におけるデューティー値、Ｄ（ｔ）は検査時間ｔにおけるデューティー値である。
【０１０１】
（変更例２）
上記実施例では、デューティー値Ｄ（ｔ）はデューティー変動幅Ａで検出し、電圧値Ｖ（ｔ）は時間変化率ΔＶで検出したが、これに代えて、デューティー値Ｄ（ｔ）を時間変化率ΔＤで算出し、電圧値Ｖ（ｔ）を電圧値変動幅で算出する。
【０１０２】
そして、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率ΔＤが閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０３】
（変更例３）
また、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率とデューティー変動幅を検出し、これによって冷媒漏れであるかどうかを判断してもよい。
【０１０４】
すなわち、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、デューティー値Ｄ（ｔ）の時間変化率ΔＤが閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０５】
（変更例４）
また、電圧値Ｖ（ｔ）の電圧値変動幅と時間変化率ΔＶを同時に検出し、冷媒漏れであるか否かを判断してもよい。
【０１０６】
すなわち、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率が閾値を越え、かつ、デューティー変動幅が閾値を越えないときに冷媒漏れであると判定し、これに対し、電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶが閾値を越え、かつ、電圧値変動幅が閾値を越えるときには冷媒漏れでないと判定する。
【０１０７】
（変更例５）
上記実施例では、電圧検出回路１５０によって検出した電圧値Ｖ（ｔ）の時間変化率ΔＶを用いたが、これに代えて、電流制限検出回路１０８で検出した電流値の時間変化率ΔＩや電流値変動幅に基づいて上記と同様の制御による冷媒漏れの判定を行っても良い。
【０１０８】
また、駆動電流制限検出回路１０８で検出した電流値Ｉ（ｔ）と電圧検出回路１５０で検出した電圧値Ｖ（ｔ）をかけた電力値Ｐ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）×Ｉ（ｔ）で判断してもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
以上により本発明であると、デューティー値の変化が大きく、かつ、電圧値の変化が大きい場合には、そのデューティー値の変化は直流電源の変化に基づく変化であって冷媒漏れによる変化でないと判断することにより、冷媒漏れの誤検出を行うことがない。
【０１１０】
そして、このコンプレッサの冷媒漏れ検出装置を冷蔵庫に用いることにより、冷蔵庫における冷媒漏れの検知を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。
【図３】冷蔵庫におけるモータの駆動装置のブロック図である。
【図４】駆動装置における各信号の波形図である。
【図５】デューティー値Ｄ（ｔ）と電圧値Ｖ（ｔ）の検出を示すフローチャートである。
【図６】上段がデューティー値Ｄ（ｔ）と時間との関係を示すグラフであり、下段が直流電源の電圧値Ｖ（ｔ）と時間との関係を示すグラフである。
【図７】冷媒漏れか否かの判断を行う処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 冷蔵庫
７ 主制御部
１０ 冷凍サイクル
１２ コンプレッサ
１００ 駆動装置
１０１ モータ
１０２ スイッチング回路
１０３ 倍電圧整流回路
１０４ 交流電源
１０５ ゲートドライブ回路
１０６ 位置検出回路
１０７ モータ制御部
１０８ 電流制限検出回路
１５０ 電圧検出回路
Claims (8)
- 冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、
前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、
を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、
前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、
前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力などの駆動値を測定する駆動値測定手段と、
前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、
前記駆動値測定手段によって駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、
前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えない判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、
を有する
ことを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されている
ことを特徴とする請求項１記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、
前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、
を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、
前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、
前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力などの駆動値を測定する駆動値測定手段と、
前記デューティー測定手段によってデューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えたか否かを判定するデューティー判定手段と、
前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えた否かを判定する駆動値判定手段と、
前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れたと判定し、また、前記デューティー判定手段においてデューティー時間変化率を越えたと判断され、かつ、前記駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、
を有する
ことを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 前記デューティー測定基準時間と前記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されている
ことを特徴とする請求項３記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、
を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、
前記制御手段におけるＰＷＭ信号のデューティー値を測定するデューティー測定手段と、
前記デューティー測定手段によって測定したデューティー値が、第１デューティー測定基準時間で測定したデューティー値を基準にしたデューティー変動幅を越えたか否かを判定する第１デューティー判定手段と、
前記デューティー測定手段によって第２デューティー測定基準時間で測定したデューティー値の単位時間当たりの時間変化率が、デューティー基準変化率を越えた否かを判定する第２デューティー判定手段と、
前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えていない判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１デューティー判定手段においてデューティー変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２デューティー判定手段においてデューティー基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、
を有する
ことを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 前記第１デューティー測定基準時間と前記第２デューティー測定基準時間が異なる時刻に設定されている
ことを特徴とする請求項５記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 冷蔵庫の冷凍サイクルへ可燃性冷媒を圧縮して供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動するブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータへ駆動信号を供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路をＰＷＭ制御する制御手段と、
前記スイッチング回路に駆動用の直流電源を供給する直流電源供給手段と、
を有したコンプレッサの冷媒漏れ検知装置であって、
前記直流電源供給手段によって供給される直流電源に関する電圧、電流、電力などの駆動値を測定する駆動値測定手段と、
前記駆動値測定手段によって測定した駆動値が、第１駆動値測定基準時間で測定した駆動値を基準にした駆動値変動幅を越えたか否かを判定する第１駆動値判定手段と、
前記駆動値測定手段によって第２駆動値測定基準時間で測定した駆動値の単位時間当たりの時間変化率が、駆動値基準変化率を越えた否かを判定する第２駆動値判定手段と、
前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えていないと判断されたときに可燃性冷媒が漏れた判定し、前記第１駆動値判定手段において駆動値変動幅を越えたと判断され、かつ、前記第２駆動値判定手段において駆動値基準変化率を越えたと判断されたときに可燃性冷媒が漏れていないと判定する冷媒漏れ判定手段と、
を有する
ことを特徴とするコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。 - 前記第１駆動測定基準時間と前第２記駆動値測定基準時間が異なる時刻に設定されている
ことを特徴とする請求項７記載のコンプレッサの冷媒漏れ検知装置。
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