(57)【要約】【課題】可燃性冷媒を使用した冷蔵庫において、コンプレッサの入力変動に対し確実に対応して、冷媒漏れの検出精度を向上することができる冷媒漏れ検知装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル中の低圧側に冷媒漏れ個所が発生すると運転中のサイクル内圧力は負圧のため空気を吸い込み、電力が上昇する。この判定用の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の増加値が増加基準値Ｇ１を超えると低圧側漏れと判定する。また、冷凍サイクル中の高圧側に冷媒漏れ個所が発生すると運転中のサイクル内圧力減少に伴い、電力が減少する。この判定用の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の減少値が減少基準値Ｇ２を越えると高圧漏れと判定する。【選択図】      図３
2005090925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相のブラシレスＤＣモータで回転するコンプレッサと、凝縮器と、蒸発器を少なくとも有する冷凍サイクルと、
前記ブラシレスＤＣモータの固定子巻線へ三相の駆動電流を供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路へＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ回路と、
前記三相の駆動電流を検知する駆動電流検知手段と、
前記検知した三相の駆動電流に基づいて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、前記ブラシレスＤＣモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換するｄｑ変換手段と、
前記変換したｄ軸電流とｑ軸電流と外部から入力する速度指令信号に基づいて、基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流を出力する制御手段と、
前記基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流とを、基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧に変換する電圧変換手段と、
前記変換した基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧を三相電圧に変換して前記ＰＷＭ回路へ出力する三相変換手段と、
前記検知したｑ軸電流と前記基準ｑ軸電圧との積から電力値を算出する電力値算出手段と、
前記電力算出手段で算出した電力値から基準電力値を抽出し、その抽出の所定時間後の判定用電力値を抽出し、前記基準電力値と前記判定用電力値との差が、所定値以上のときに冷媒漏れと判定する判定手段と、
を有する
ことを特徴とする冷媒漏れ検知装置。
【請求項２】
前記ブラシレスＤＣモータの回転子の回転は、磁石トルクとリラクタンストルクを併用する構造であり、最大トルクが得られるように負のｄ軸電流を流す構成となし、
前記電力算出手段は、
前記検知したｄ軸電流と基準ｄ軸電圧の積を、前記検知ｑ軸電流と基準ｑ軸電圧の積に加えた値から電力値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の冷媒漏れ検知装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記基準電力値を抽出した後、一定時間毎に電力値を複数抽出し、
この複数抽出した電力値を平均化して前記判定用電力値を求める
することを特徴とする請求項１記載の冷媒漏れ検知装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうち少なくとも一項に記載の冷媒漏れ検知装置を用いた
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記冷媒漏れと判定したときに冷却を継続しながら、前記冷蔵庫に設けられている高電圧部品を一時的に停止し、
前記冷媒漏れと判定してから所定時間経過後に前記冷蔵庫に設置した温度センサの検出温度に応じて前記高電圧部品の停止を解除する
ことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記冷蔵庫の扉開閉の回数に応じて、前記所定時間を変更する
ことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫に使用されているハイドロカーボンなどの冷媒は、可燃性を有するため、冷媒漏れが生じた場合に火災などの災害に発展する可能性があり、このような場合であっても十分な安全を確保する必要がある。
【０００３】
従来、インバータ制御の冷蔵庫における可燃性冷媒の冷媒漏れ検知は、コンプレッサの入力変化を、ＰＷＭ駆動のデューティ変化として監視し、コンプレッサの回転数が一定期間において、デューティが初期値に対しある比率を越えた段階で冷凍サイクルの低圧側から漏れたことを判断し、ある比率を低下した段階で冷凍サイクルの高圧側から漏れたことを判定している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３９４４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなＰＷＭ駆動のデューティ値で判定する場合、次のような問題点がある。
【０００５】
まず、ＡＣ入力電圧の変動により、デューティが変化するため正常時に誤検出する可能性があるという問題点がある。
【０００６】
次に、図９に示すように、コンプレッサの入力変動に対し、デューティ値の変化量が少なく、判定のための閾値を大きくすると冷媒漏れと誤検出する可能性が高く、逆に小さくすると冷媒漏れを検出できないという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫において、コンプレッサの入力変動に対し確実に対応して、冷媒漏れの検出精度を向上することができる冷媒漏れ検知装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、三相のブラシレスＤＣモータで回転するコンプレッサと、凝縮器と、蒸発器を少なくとも有する冷凍サイクルと、前記ブラシレスＤＣモータの固定子巻線へ三相の駆動電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路へＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ回路と、前記三相の駆動電流を検知する駆動電流検知手段と、前記検知した三相の駆動電流に基づいて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、前記ブラシレスＤＣモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換するｄｑ変換手段と、前記変換したｄ軸電流とｑ軸電流と外部から入力する速度指令信号に基づいて、基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流を出力する制御手段と、前記基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流とを、基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧に変換する電圧変換手段と、前記変換した基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧を三相電圧に変換して前記ＰＷＭ回路へ出力する三相変換手段と、前記検知したｑ軸電流と前記基準ｑ軸電圧との積から電力値を算出する電力値算出手段と、前記電力算出手段で算出した電力値から基準電力値を抽出し、その抽出の所定時間後の判定用電力値を抽出し、前記基準電力値と前記判定用電力値との差が、所定値以上のときに冷媒漏れと判定する判定手段と、を有することを特徴とする冷媒漏れ検知装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の冷媒漏れ検知装置では、検知したｑ軸電流と基準ｑ軸電圧との積から電力値を算出して、前記算出した電力値から基準電力値を抽出し、その抽出の所定時間後の判定用電力値を抽出し、前記基準電力値と前記判定用電力値との差が、所定値以上のときに冷媒漏れと判定するため、冷媒漏れを確実に判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
請求項１に係る発明は、三相のブラシレスＤＣモータで回転するコンプレッサと、凝縮器と、蒸発器を少なくとも有する冷凍サイクルと、前記ブラシレスＤＣモータの固定子巻線へ三相の駆動電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路へＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ回路と、前記三相の駆動電流を検知する駆動電流検知手段と、前記検知した三相の駆動電流に基づいて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、前記ブラシレスＤＣモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換するｄｑ変換手段と、前記変換したｄ軸電流とｑ軸電流と外部から入力する速度指令信号に基づいて、基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流を出力する制御手段と、前記基準ｑ軸電流と基準ｄ軸電流とを、基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧に変換する電圧変換手段と、前記変換した基準ｑ軸電圧と基準ｄ軸電圧を三相電圧に変換して前記ＰＷＭ回路へ出力する三相変換手段と、前記検知したｑ軸電流と前記基準ｑ軸電圧との積から電力値を算出する電力値算出手段と、前記電力算出手段で算出した電力値から基準電力値を抽出し、その抽出の所定時間後の判定用電力値を抽出し、前記基準電力値と前記判定用電力値との差が、所定値以上のときに冷媒漏れと判定する判定手段と、を有することを特徴とする冷媒漏れ検知装置である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の回転は、磁石トルクとリラクタンストルクを併用する構造であり、最大トルクが得られるように負のｄ軸電流を流す構成となし、前記電力算出手段は、前記検知したｄ軸電流と基準ｄ軸電圧の積を、前記検知ｑ軸電流と基準ｑ軸電圧の積に加えた値から電力値を算出することを特徴とする請求項１記載の冷媒漏れ検知装置である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記判定手段は、前記基準電力値を抽出した後、一定時間毎に電力値を複数抽出し、この複数抽出した電力値を平均化して前記判定用電力値を求めることを特徴とする請求項１記載の冷媒漏れ検知装置である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の冷媒漏れ検知装置を用いたことを特徴とする冷蔵庫である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記判定手段は、前記冷媒漏れと判定したときに冷却を継続しながら、前記冷蔵庫に設けられている高電圧部品を一時的に停止し、前記冷媒漏れと判定してから所定時間経過後に前記冷蔵庫に設置した温度センサの検出温度に応じて前記高電圧部品の停止を解除することを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記冷蔵庫の扉開閉の回数に応じて、前記所定時間を変更することを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫である。
【００１６】
請求項１に係る発明の冷媒漏れ検知装置では、検知したｑ軸電流と基準ｑ軸電圧との積から電力値を算出して、前記算出した電力値から基準電力値を抽出し、その抽出の所定時間後の判定用電力値を抽出し、前記基準電力値と前記判定用電力値との差が、所定値以上のときに冷媒漏れと判定するため、冷媒漏れを確実に判定できる。
【００１７】
請求項２に係る発明の冷媒漏れ検知装置では、回転子が永久磁石埋め込み型の場合、磁石トルクの他にｑ軸方向のインダクタンスとｄ軸方向のインダクタンスによる差によるリラクタンストルクが発生し、両者の合成トルクが磁石トルクを上回る。この合成トルクが最大のポイントで駆動するように電流位相を誘起電圧（ｑ軸方向）に対し進ませる手法が用いられる。この場合の負のＩｄを流すことで電流位相を進ませて最大トルクを活用するため、ｄ軸にも電力が発生する。したがって、電力算出手段は、検知したｄ軸電流と基準ｄ軸電圧の積を、検知ｑ軸電流と基準ｑ軸電圧の積に加えた値から電力値を算出する。
【００１８】
請求項３に係る発明の冷媒漏れ検知装置では、瞬時電力値を算出するために、コンプレッサの一回転中においてバラツキが発生する。これを防止するために、一回転中あるいは数回転の瞬時電力値の平均値を算出する。
【００１９】
請求項４に係る発明の冷蔵庫では、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の冷媒漏れ検知装置に好適である。
【００２０】
請求項５に係る発明の冷蔵庫では、早い段階で冷媒漏れの可能性有りと判断し、周囲ガス濃度が可燃範囲に達し、部品不良と重なった場合着火の可能性がある高圧電気部品を停止するため、通常冷却を継続しながら万一の安全が確保でき、かつ冷媒漏れが誤検知だった場合に速やかに、かつ確実に通常運転に復帰できる。
【００２１】
請求項６に係る発明の冷蔵庫は、温度による冷蔵庫の状態を判断する前の扉開閉の回数に応じて、温度センサによる判定までの時間を変更し、確実に冷却性能の状況を判断できる。
【００２２】
（実施形態）
以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１を説明する。
【００２３】
（１）冷蔵庫１の構成
まず、冷蔵庫１の構成について図１と図２に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態を示す冷蔵庫１の断面図で、図２は冷蔵庫１の冷凍サイクルである。
【００２５】
冷蔵庫１のキャビネットは、断熱箱体９と内箱８で形成され、断熱仕切壁２によって冷蔵温度帯３０と冷凍温度帯３１に区画され、両温度帯３０、３１の冷気は完全に独立し、各冷気が混合することのない構造となっている。
【００２６】
冷蔵温度帯３０の庫内は冷蔵仕切板３によって冷蔵貯蔵室４と野菜室５とに仕切られ、冷凍温度帯３１の庫内は第１冷凍室６と第２冷凍室７から成り、各室はそれぞれ開閉ドア４ａ、５ａ、６ａ、７ａを有している。また、冷蔵貯蔵室４には、庫内温度を検知するための温度センサ（以下、Ｒセンサという）３４と、脱臭装置３５が配されている。この脱臭装置３５としては、高電圧部品を使用し、例えば、一対の電極間に光触媒を配し、これら電極の間で放電を行いオゾンを発生させて脱臭を行う方式のものである。
【００２７】
野菜室５の背面には冷蔵室蒸発器１０と冷蔵室冷却ファン１１が配置され、冷蔵室冷却ファン１１は庫内温度変動やドア開閉によって任意に運転される。そして、冷蔵貯蔵室４の背面は、冷気を冷蔵温度帯３０内に供給するための冷気循環路１８となっている。冷凍室蒸発器１２の下部には、除霜ヒータ２６が配されてれいる。
【００２８】
冷凍室蒸発器１２と冷凍室冷却ファン１３は第１及び第２冷凍室６、７の背壁に配置され、冷気を循環することで第１及び第２冷凍室６、７が冷却される。
【００２９】
冷蔵庫１の背壁下部の機械室１４には、図２に示す如く冷凍サイクルを構成するコンプレッサ１５、凝縮器２１がそれぞれ配置され、コンプレッサ１５から吐出された可燃性冷媒は、凝縮器２１を通った後、切替弁２２の可燃性冷媒切換機構によって可燃性冷媒流路が交互に切り替えられて冷凍モードと冷蔵モードを交互に実現できる。
【００３０】
切替弁２２の一方の出口には冷蔵キャピラリーチューブ２３と冷蔵室蒸発器１０が順次接続され、切替弁２２の他方の出口には冷凍キャピラリーチューブ２４と冷凍室蒸発器１２が順次接続され、冷凍室蒸発器１２にアキュームレータ１６が接続されている。
【００３１】
上記構成の冷蔵庫１によれば、切替弁２２によって可燃性冷媒流路が切り替わり、冷凍温度帯３１冷却時の冷凍モードでは、可燃性冷媒が冷凍キャピラリーチューブ２４で減圧されて冷凍室蒸発器１２に入り、冷凍温度帯３１を冷却した後、再びコンプレッサ１５に戻る。
【００３２】
一方、冷蔵温度帯３０冷却時の冷蔵モードでは、可燃性冷媒は冷蔵キャピラリーチューブ２３で減圧され、冷蔵室蒸発器１０に入り、冷蔵温度帯３０を冷却した後、冷凍室蒸発器１２を通って再びコンプレッサ１５に戻る冷凍サイクルを構成する。
【００３３】
冷凍モード（図３，４ではＦ冷却という）時の可燃性冷媒は、冷凍キャピラリーチューブ２４、冷凍室蒸発器１２、アキュームレータ１６の順で流れ、冷凍室冷却ファン１３の運転によって冷気が庫内を循環し、第１及び第２冷凍室６、７の冷却が行われる。
【００３４】
冷蔵モード（図３，４ではＲ冷却という）時は、切替弁２２が切り替わり、可燃性冷媒流路が冷凍温度帯３１側から冷蔵温度帯３０側に切り替わると可燃性冷媒は冷蔵室蒸発器１０に流れ、冷蔵室ファン１１の運転によって冷蔵貯蔵室４と野菜室５を冷却する。
【００３５】
（２）冷蔵庫１の電気系統の構造
冷蔵庫１の電気系統の構造について、図５のブロック図に基づいて説明する。
【００３６】
図５に示すように、コンプレッサ１５を駆動する三相のブラシレスＤＣモータ（以下、コンプモータという）２８と、このコンプモータ２８を駆動する駆動装置（以下、コンプ駆動装置という）３２と、このコンプ駆動装置３２を制御する冷蔵庫１の主制御部３３とから構成されている。さらに、主制御部３３には、各部屋４，５，６，７のドア４ａ〜７ａにそれぞれ設けられたドアスイッチ４ｂ〜７ｂが接続されている。さらに、主制御部３３には、脱臭装置３５、除霜ヒータ２６、Ｒセンサ３４が接続されている。
【００３７】
まず、コンプ駆動装置３２の構造について説明する。
【００３８】
コンプ駆動装置３２は、インバータ回路４２と、整流回路４４と、交流電源４６と、ＰＷＭ形成部４８と、ＡＤ変換部５０と、ｄｑ変換部５２と、速度検出部５４と、速度指令出力部５６と、速度ＰＩ制御部５８と、ｑ軸電流ＰＩ制御部６０と、ｄ軸電流ＰＩ制御部６２と、三相変換部６４とより構成されている。
【００３９】
コンプレッサ１５を回転させるコンプモータ２８は、上記したように三相のブラシレスＤＣモータである。このコンプモータ２８の三相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）の固定子巻線４０ｕ，４０ｖ，４０Ｗにインバータ回路４２が三相の駆動電流を流す。
【００４０】
このインバータ回路４２は、６個のパワースイッチング半導体であるトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６より構成されたフルブリッジインバータ回路である。なお、図では示されていないが、このスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に対して並列に逆方向にダイオードが接続されている。また、スイッチングトランジスタＴ１とＴｒ４に直列に駆動電流を検知するための検知抵抗Ｒ１が接続され、スイッチングトランジスタＴｒ２とＴｒ５に直列に検知抵抗Ｒ２が接続され、スイッチングトランジスタＴｒ２８とＴｒ６に直列に検知抵抗Ｒ２８が接続されている。
【００４１】
整流回路４４は商用電源（ＡＣ１００Ｖ）である交流電源４６から交流電圧が供給され、これを整流してインバータ回路４２に供給する。
【００４２】
ＰＷＭ形成部は、６個のスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のゲート端子に、ＰＷＭ信号を供給する。ＰＷＭ形成部４８は、後から説明する三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてパルス幅変調を行い、所定のタイミングで各スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をＯＮ／ＯＦＦする。
【００４３】
ＡＤ変換部５０は、検知抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２８における電圧値を検知して、各相の電圧値をアナログ値からデジタル値に変換し、三相の駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを出力する。
【００４４】
ｄｑ変換部５２は、ＡＤ変換部５０から出力された駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、磁束に対応した電流成分であるｄ軸（direct-axis）の電流Ｉｄと、コンプモータ２８のトルクに対応した電流成分であるｑ軸（quadrature-axis）の電流Ｉｑに変換する。
【００４５】
この変換方法は、（１）式に示すように、三相のＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗを二相のＩα，Ｉβに変換する。この三相の電流と二相の電流との関係を表したベクトル図が図６である。
【数１】
2005090925.tif 000003
次に、このように変換した二相の電流Ｉα，Ｉβをｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに（２）式を用いて変換する。この二相の駆動電流と変換（検知）したｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄとの関係は図７に示すベクトル図のような関係を有する。
【数２】
2005090925.tif 000004
速度検出部５４では、検知したｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに基づいて、コンプモータ２８の回転角θと回転速度ωを検出する。ｑ軸電流とｄ軸電流に基づいてコンプモータ２８の回転子の位置である回転角θを求め、このθを微分することにより回転速度ωを求める。
【００４６】
冷蔵庫１の主制御部３３では、ｄｑ変換部５２から送られてきたｑ軸電流Ｉｑに基づいて速度指令信号Ｓを出力する。
【００４７】
速度指令出力部５６は、主制御部３３からの速度指令信号Ｓと、速度検出部５４からの回転速度ωに基づいて基準回転速度ωｒｅｆを出力する。基準回転速度ωｒｅｆは、現在の回転速度ωと共に速度ＰＩ制御部５８に入力される。
【００４８】
速度ＰＩ制御部５８では、基準回転速度ωｒｅｆと現在の回転速度ωとの差分量に基づいてＰＩ制御を行い、基準ｑ軸電流Ｉｑｒｅｆと基準ｄ軸電流Ｉｄｒｅｆを出力し、現在のｑ軸電流Ｉｑと現在のｄ軸電流Ｉｄと共にｑ軸電流ＰＩ制御部６０とｄ軸電流ＰＩ制御部６２にそれぞれ出力する。
【００４９】
ｑ軸電流ＰＩ制御部６０では、ＰＩ制御を行うと共に電流／電圧変換を行い、基準ｑ軸電圧Ｖｑを出力する。
【００５０】
ｄ軸電流ＰＩ制御部６２では、ＰＩ制御を行うと共に電流／電圧変換を行い、基準ｄ軸電圧Ｖｄを出力する。
【００５１】
三相変換部６４では、基準ｄ軸電圧Ｖｄと基準ｑ軸電圧Ｖｑを、まず二相の電圧に（３）式に基づいて変換する。
【数３】
2005090925.tif 000005
この変換された二相の電圧Ｖα，Ｖβを、三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに（４）式に基づいて変換する。
【数４】
2005090925.tif 000006
この変換された三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを前記したＰＷＭ形成部４８に出力する。
【００５２】
以上のコンプ駆動装置３２によれば、検知したｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑに基づいて回転速度を検知し、この回転速度ωと、主制御部からの速度指令信号Ｓに基づいてフィードバック制御を行い、速度指令信号Ｓに合わせた回転速度ωｒｅｆでコンプモータ２８が回転するようにＰＷＭ形成部４８からＰＷＭ信号をインバータ回路４２に出力する。インバータ回路４２はこれに基づいて、三相の駆動電流をコンプモータ２８の三相の固定子巻線４０に出力する。
【００５３】
（３）電力算出方法
次に、電力の算出方法について述べる。
【００５４】
電力は、ｄｑ軸にて算出する。回転子の永久磁石が表面型タイプの場合、Ｉｄ＝０の時に効率が最大となるように制御するためｑ軸方向しか電力が発生しない。よって、コンプモータ２８の瞬時電力Ｗｉは、検知したｑ軸電流Ｉｑ（ｔ）と基準ｑ軸電圧Ｖｑ（ｔ）の積から求める。すなわち、
Ｗｉ（ｔ）＝Ｉｑ（ｔ）×Ｖｑ（ｔ）  ・・・（５）
で算出できる。
【００５５】
そして瞬時電力Ｗｉ（ｔ）を、主制御部３３に送信する。図８に示すように、瞬時電力Ｗｉ（ｔ）はコンプモータ２８の入力実測値と合っている。
【００５６】
なお、コンプ入力は冷凍サイクルの負荷により決定するため、ＡＣ電圧は影響しない。
【００５７】
（４）可燃性冷媒が漏れた場合の挙動
ここで、可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル運転中に可燃性冷媒が漏れた場合の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の挙動について説明する。
【００５８】
図３に、冷凍サイクルの低圧側から可燃性冷媒が漏れた場合の電力変化を示す。
【００５９】
冷凍サイクル中の低圧側に冷媒漏れ個所が発生（図３のＦ冷却の丸数字２）すると運転中のサイクル内圧力は負圧のため空気を吸い込み、電力が上昇する。この判定用の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の増加値が所定値（以下、増加基準値Ｇ２という）を超えると低圧側漏れと判定する。
【００６０】
冷凍サイクル中の高圧側に冷媒漏れ個所が発生（図４のＲ冷却の丸数字２）すると運転中のサイクル内圧力減少に伴い、電力が減少する。この判定用の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の減少値が所定値（以下、減少基準値Ｇ１という）を越えると高圧漏れと判定する。
【００６１】
（５）第１の冷媒漏れ判定方法
次に、冷媒漏れの判定方法について説明する。
【００６２】
主制御部３３は、送られてきた瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）を監視し、冷媒漏れの判定を行う。
【００６３】
（５−１）高圧側の冷媒漏れ
コンプレッサ１５が起動してから数分後に、基準電力値Ｗｉ（ｔ０）を記憶する。その後一定間隔にて実電力値Ｗｉ（ｔ）と基準電力値Ｗｉ（ｔ０）を比較する。そして、判定用電力値Ｗｉ（ｔ）が基準電力値Ｗｉ（ｔ０）に対し減少基準値Ｇ１を越えると高圧漏れ判定を行う。すなわち、
Ｗｉ（ｔ０）−Ｗｉ（ｔ）＞Ｇ１  ・・・（６）
となる。
【００６４】
高圧漏れ時は、可燃性冷媒が抜けていくためコンプレッサ１５の負荷が低下し電力は極端に低下する。高圧漏れ判定後は、例えば、コンプレッサ１５を停止する。
【００６５】
前記基準電力値に対する減少基準値は、定常時には下回らず、冷媒漏れ時に判定できるように実験的に設定する。
【００６６】
（５−２）定圧側の冷媒漏れ
コンプレッサ１５の回転数が指定の回転数となってから数分後に基準電力値Ｗｉ（ｔ０）を記憶する。例えば、冷凍サイクルが冷凍温度帯３１から冷蔵温度帯３０に切替った後に再度の基準電力値Ｗｉ（ｔ０）を設定する。
【００６７】
その後、一定間隔にて判定用電力値Ｗｉ（ｔ）と基準電力値Ｗｉ（ｔ０）を比較する。そして判定用電力値Ｗｉ（ｔ）が、基準電力値Ｗｉ（ｔ０）に対し増加基準値Ｇ２を越えると低圧漏れ判定を行う。すなわち、
Ｗｉ（ｔ）−Ｗｉ（ｔ０）＞Ｇ２  ・・・（７）
となる。
【００６８】
低圧漏れ判定時は、空気を吸い込むため入力は極端に増加する。基準電力値Ｗｉ（ｔ０）に対する比率は、定常時には上回らず、冷媒漏れ時に確実に判定できるように実験的に設定する。高圧漏れ判定後は、例えば、高電圧部品の駆動を停止する。
【００６９】
（６）第２の冷媒漏れ判定方法
回転子が永久磁石埋め込み型の場合、磁石トルクの他にｑ軸方向のインダクタンスとｄ軸方向のインダクタンスによる差によるリラクタンストルクが発生し、両者の合成トルクが磁石トルクを上回る。
【００７０】
この合成トルクが最大のポイントで駆動するように電流位相を誘起電圧（ｑ軸方向）に対し進ませる手法が用いられる。この場合の負のＩｄを流すことで電流位相を進ませて最大トルクを活用するため、ｄ軸にも電力が発生する。
【００７１】
この場合のコンプモータ２８の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の算出方法は次の通りとなる。
【００７２】
Ｗｉ（ｔ）＝Ｉｑ（ｔ）×Ｖｑ（ｔ）＋Ｉｄ（ｔ）×Ｖｑ（ｔ）
・・・（８）
上記の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）を用いて、第１の冷媒漏れ判定方法と同様に判定する。
【００７３】
（７）第３の冷媒漏れ判定方法
第１、第２の冷媒漏れ判定方法では、電力は瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）であるため、コンプレッサ１５の一回転中においてバラツキが発生する。
【００７４】
よって一回転中あるいは数回転の瞬時電力値Ｗｉ（ｔ）の平均値を算出して、基準電力値Ｗｉ（ｔ０）と比較して、第１の冷媒漏れ判定方法と同様に判定する。
【００７５】
（８）冷媒漏れ判定後の制御方法
（８−１）第１の制御方法
上記のようにして冷媒漏れと判定されると（以下、第１段階の判定という）、主制御部３３は、脱臭装置３５や除霜ヒータ３６などの高電圧部品の駆動を強制的に停止させて安全を確保する。
【００７６】
そして、主制御部３３は、第１段階の判定で冷媒漏れと判定してから、第２段階の判定を行う。この第２段階の判定は、第１段階の判定後、一定時間（例えば、１２時間）または設定した交互冷却回数（例えば、３回）の経過後、Ｒセンサ３４が検知冷凍室温度が設定温度以下になった場合に、冷媒漏れがなかったと判断して、主制御部３３は前記高電圧部品の停止を解除し、設定温度以上であれば冷媒漏れがあったと判断する。
【００７７】
この二段階の判定を行う理由は、冷蔵庫内部に多くの食品や熱容量の大きい食品を収納すると庫内温度が上昇してコンプレッサ１５の負荷が大きくなり、この状態を第一段階で間違って冷媒漏れと誤検出しても、第二段階で庫内温度が下降していれば冷媒漏れでないと判定し、安定して冷媒漏れを検出できる。
【００７８】
（８−２）第２の制御方法
主制御部３３が冷媒漏れと判定してから、ドアスイッチ４ｂ〜７ｂで検知したドア開閉回数が所定回数（例えば、３回）または開扉時間が所定時間（例えば、３分）を超えた場合、万が一、可燃性冷媒が漏れていても外部に流出して濃度が十分薄まっていると判断し、Ｒセンサ３４による判定までの時間を短くしてもよく、この場合、冷蔵庫の正常運転復帰までの時間を短縮できる。
【００７９】
（８−３）第３の制御方法
第２の制御方法とは逆に、ドアスイッチ４ｂ〜７ｂで検知したドア開閉回数が所定回数を超えた場合、ドアを開けたことによる庫内冷却性能悪化もありうるので、Ｒセンサ３４による判定までの時間を長くしてもよく（例えば、１時間延長する）、この場合、開扉による温度上昇による誤検出を防止でき、冷媒漏れ検知をより確実にできる。
【００８０】
（８−４）第４の制御方法
除霜ヒータ２６がパイプヒータや発熱温度の低い防爆構造の場合には、冷媒漏れと判定されても制御を停止せずに、Ｒセンサ３４による判定までに冷凍室蒸発器１２の除霜を行うことによって、蒸発器の着霜劣化による庫内冷却性能悪化の影響を取り除き、冷媒漏れ検知をより確実にできる。この場合、Ｒセンサ３４による温度検知で、除霜後の温度上昇による誤検知を防止するために、除霜終了後、所定時間後（例えば、６時間後）に検知するようにしてもよい。
【００８１】
（９）変更例
なお、温度センサで検知する温度は、Ｒセンサ３４で検知する冷凍室温度の他に、冷蔵室温度、冷凍室蒸発器温度、冷蔵室蒸発器温度、切替室温度、製氷室温度など冷蔵庫１の冷却性能を判断できる場所であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の冷媒漏れ検知装置は、家庭用冷蔵庫や空調機のコンプレッサに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態を示す冷蔵庫の断面図である。
【図２】本実施形態の冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【図３】低圧漏れ時の電力変化である。
【図４】高圧漏れ時の電力変化である。
【図５】本実施形態の冷蔵庫のブロック図である。
【図６】三相からαβ変化を行うベクトル図である。
【図７】αβからｄｑ変化を行うベクトル図である。
【図８】コンプ入力実測値と電力値Ｗｉとの関係を示すグラフである。
【図９】従来のコンプ入力実測値とデューティー値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
１  冷蔵庫
１５  コンプレッサ
２８  コンプモータ
３２  コンプ駆動装置
３３  主制御部
４２  インバータ回路
５２  ｄｑ変換部
６４  三相変換部
６８  ＰＷＭ形成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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