JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA

A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセスメント
及び安全規格Risk Assessment and Safety Standards of Built-in Refrigerated Display
Cabinet using A3 Refrigerants
山下浩司，加藤俊匡，池田真治，阪江覚，石原茂樹，小林章，
海沼秀和，長谷川敬春，出野裕，永井洋，保坂恵子
一般社団法人 日本冷凍空調工業会
Koji YAMASHITA, Toshimasa KATO, Shinji IKEDA, Satoru SAKAE, Shigeki ISHIHARA, Akira KOBAYASHI,
Hidekazu KAINUMA, Takaharu HASEGAWA, Hiroshi DENO, Hiroshi NAGAI and Keiko HOSAKAThe Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association
Kikai Shinko Bldg. 201, 3-5-8, Shibakoen, Minato-ku, Tokyo, 105-0011, Japan
In Japan, risk assessments of various appliances had been carried out to establish methods for ensuring thesafe use of products using A2L refrigerants, followed by product launches in Japanese market. However, further shift tolower GWP refrigerants is desired in response to the Kigali Amendment. Most of the refrigerants with low GWP are A3
refrigerants with high flammability. Therefore, the Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association havebeen carried out the risk assessments of built-in refrigerated display cabinets using A3 refrigerants. The details of the risk
assessment and established Japanese standards are explained in this paper.
Key Word: Flammable Volume, Duration, Ignition Source, Static Electricity, Risk Assessment

１．はじめにクアセスメントを行った．

日本では，2011 年から A2L 冷媒を使用した各種機器のリスクアセスメントを行い，安全に運用

２．リスクアセスメントの方法

する方法を確立し，その後，順次製品展開を行っ

2.1ている．しかし，モントリオール議定書のキガリ

リスクアセスメントのプロセス及び着火確率の算出方法改正を受け，更に GWP の小さい冷媒への転換が

可燃性冷媒を使用した機器の着火確率は，可燃望まれている．GWP の小さい冷媒には，LFL

域の空間分布を表す空間的遭遇確率，着火源が可(Lower Flammability Limit)が小さく，燃焼性が強い

燃域と接触する時間率である時間的遭遇確率及

A3 冷媒が多く，使用できる最大冷媒充塡量が 0.15

び冷媒漏えい発生確率を乗じて式(1)で算出する．

kg に制限されていたが，2019 年 6 月に IEC 60335-

空間的遭遇確率は式(2)で計算する．時間的遭遇確

2-891)が Edition 3 に改正され，可燃性冷媒の最大
冷媒充塡量が緩和された．
日本冷凍空調工業会（日冷工）では，2016 年 7
月から A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリ

y (s)
Td

y=x+(Td−Tv)

y=x+Tiy=x−Tv

遭遇しない

Td−Tv

スクアセスメントを行っており，リスクアセスメ
ントの結果に基づき，機器を安全に使用するための日本の規格（JIS 規格及び日冷工規格）を 2021
年 3 月に制定した．本報では，これらの検討内容について説明する．A3 冷媒の着火源は NEDO プ
ロジェクトの研究結果 2)に基づいて設定し，リスTi 遭遇する
0Tv

遭遇しない y=x−
(Td−Ti)
Td−Ti

Td

x (s)

Fig. 1 Image of encounter between
ignition source and flammable region

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
率は，幾何学的確率 3), 4)の考え方を用い，Fig.1 の遭遇する領域の面積を全領域の面積で除して式(3)で表す．着火源が複数回発生する場合は式(4)で表し，この式で使用時の時間的遭遇確率を計算す
る．A3 冷媒では静電気や電気スパーク等の着火源の存在時間 Ti が短く発生回数 n が多い着火源がVv=1.36102(M/A)+1.34(12)
air flow rate 0.166 m3/s;
Tv=1.40(13)1
Vv=2.6810 (M/A)+1.08(14)
For horizontal refrigerated display cabinet
air flow rate 0 m3/s;
Tv=4.41105(M/A)2−1.42103(M/A)+3.94 (15)Vv=8.90101(M/A)+2.58(16)

多く，式(4)はこの場合の計算精度がよい．作業時使用時の着火確率は，凝縮器ユニットのファンの時間的遭遇確率は，漏えいと着火源が作業起因運転時及びファン停止時の着火確率を加重平均

か否かで式(7)～式(10)を使い分ける．ここで，Paして求める．リーチインショーケースの庫内漏れ（式(5)）は漏えいが作業時間に発生する確率であには，停止時は式(11)及び式(12)，運転時は式(13)り作業起因の漏えいでは 1，Pb（式(6)）は着火源

及び式(14)を用いる．ショーケース下部の凝縮器が作業時間と遭遇する確率であり作業起因の着ユニットからの漏えいには，平形ショーケースの火源では 1 とする．作業に起因しない着火源では式を適用し，停止時は式(15)及び式(16)を用い，運1 日での着火源発生回数 n を作業時間中の着火源

転時は式(17)6) を満足する風量以上になっており発生回数 nTs/Td に換算する．係数 k は着火源の可燃域は生成されないものとする．作業時の値は発生率や着火源の特定の時間帯への集中度合を

停止時の式を用いて求める．

考慮した係数である．可燃域継続時間及び平均可燃空間体積は，コンビニエンスストアの床面積ではドア上下隙間の影響が少ないため，密閉空間における式(11)～式(16)5)を用いる．式(11)～式(16)の風量は，圧縮機や凝縮器を内蔵しているショーケース下部の凝縮器ユニットのファン風量である．
その他の値は，各ステージでの設定及び着火源の性質に応じた値に設定する．

Q=

5  A0  w 3 / 4

h01 / 8  G  (1 − F )5 / 8(17)

2.2 リスクアセスメントモデルの設定
リスクアセスメントを行うモデル店舗は，揚げ物等の簡単な調理が可能なコンビニエンススト
アとする．コンビニエンスストアは店舗数が多い（約 5.6 万店舗）ため内蔵ショーケースの普及台

P=PtPsPr(1)
Ps=Vv/Vg(2)
Pt=(Ti+Tv)/Td(3)
For usage stage;
Pt=k [1−{1−(Ti+Tv)/Td}n](at usage)(4)
For work stage
Pa=Ts/(Td365)(5)
Pb= [1−{1−(Ti+Tv)/Td}n](6)leakage and ignition source caused by work;
Pt=k[1−{1−(Ti+Tv)/Ts}n](7)leakage not caused by work
and ignition source caused by work;
Pt=kPa[1−{1−(Ti+Tv)/Ts}n](8)leakage and ignition source not caused by work;
Pt=kPaPb[1−{1−(Ti+Tv)/Ts}nT /T ](9)leakage caused by work
and ignition source not caused by work;
Pt=kPb[1−{1−(Ti+Tv)/Ts}nT /T ](10)
For reach-in refrigerated display cabinet
air flow rate 0 m3/s;
Tv=4.61105(M/A)2−4.76103(M/A)+1.38101
(11)
s

s

d

数に占める割合が多く，さらに，A3 冷媒は静電気
や店舗内の電気機器のリレー等でも着火するため，A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースを設置する場所のうち最も危険な場所であると想定す
る．リスクアセスメントでは，ショーケースの冷媒回路内の冷媒量は R290 が 0.5 kg とし，店舗内の床面積は 84.7 m2，天井高さは 2.2 m とする．この床面積は，コンビニエンスストアの標準的な寸法を想定し，店舗内の別置形のクローズドショー
ケース，事務所及びトイレを除く床面積（レジ内含）として求めたものである．
2.3 ライフステージd

一般に内蔵ショーケースは工場で生産された
後，倉庫で一時保管されてから使用する店舗に輸送され，店舗内の適切な場所に設置されて使用すJRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
る．使用時に不具合が生じた時は，設置場所で修

2.6 冷媒漏えい発生確率

理するか，その場所では十分な作業が出来ない場

2.6.1 使用時冷媒漏えい発生確率

合には，ショーケースをメーカーのサービス拠点

内蔵ショーケースの使用時の冷媒漏えい発生等に持ち帰り修理後に再設置される．ショーケー

確率は，調査結果から，噴出漏れ発生確率 5.26×

スが不要になった場合は設置先から撤去し，一時

10−7（割合 0.05 %），急速漏れ発生確率 1.89×10−5

的に倉庫に保管してから廃棄処理されるか，一部（割合 1.89 %），微少漏れ発生確率 9.82×10−4（割のショーケースは整備後に中古品として再設置

合 98.06 %）とした．下部の凝縮器ユニットからされる．日冷工のリスクアセスメントでは，輸送，の漏えいでは微少漏れ（0.54 kg/h 以下）でも大き保管，設置，使用，修理，撤去までをライフステな可燃空間が生成されるため 4)，全ての漏えい発ージとして設定する．

生確率の合計値 1.0×10−3 を使用時の冷媒漏れ発生

2.4 許容レベルの設定確率として，リスクアセスメントを行った．

内蔵ショーケースの日本の普及台数は 190 万台

2.6.2 初期設置時冷媒漏えい発生確率7)とする．着火事故は全て致命的な事故であると初期不良のうち冷媒漏えいが発生した機器の考え，使用時の許容値は，市場の普及台数に対し件数を出荷台数で除して求めた値 2.11×10−4 を初て 100 年に 1 回以下の着火事故が発生するレベル

期設置時冷媒漏えい発生確率とし，工場出荷後かとし 5.26×10−9 とした．使用時以外は，職業としてら設置までの冷媒漏えい発生確率とする．輸送時

常にショーケースを取り扱い，専門的な教育を受と設置時の冷媒漏えい発生確率はこれを 1/3 にしけている作業者が携わっているため，許容値は使た値とを使用し，保管時は長期保管の場合も想定用時よりも 1 桁上げることができると考え，し安全のため初期設置時漏えい発生確率をその5.26×10−8 とした．

まま使用する．また，リーチインショーケースの2.5 漏えい速度割合は調査の結果 29.7 %であった．リーチインシ

漏えい速度は，配管の損傷状況によって異なり，ョーケースの庫内漏れ後の扉急開放が発生する

噴出漏れ，急速漏れ，微少漏れの 3 つに区分され割合は，庫内漏れ発生確率 50 %に，リーチインシ

る 8)．それぞれ R32 では 75，10，1 kg/h であり，

ョーケースの割合を乗じて求める．

R290 に換算すると 40.71，5.4，0.54 kg/h となる．

2.6.3 作業時冷媒漏えい発生確率

漏えい初期には，漏えい発生原因によって決まる作業に起因する冷媒漏えいは作業ミスによっ

孔径での最大漏えい速度で漏えいするが，漏えいて発生する．修理時及び撤去時の作業起因の冷媒が進むと漏えい速度が低下する．そこで，内蔵シ漏えい発生確率は，各作業のシナリオでのヒューョーケースのリスクアセスメントでは，空調機のマンエラーが発生する頻度から算出する．ショー

国際規格 IEC 60335-2-40 における考え方である 4

ケースの設置，修理，撤去の作業は，教育訓練さ分全量漏れ速度（0.5 kg の R290 では 7.5 kg/h）をれた技術レベルの高い専門業者が行うが，作業環採用する．なお，IEC 60335-2-89 では，漏えい速境は一様ではない．一般的に，リスクアセスメン

度の計算式が規定されているが，その式で計算しトは，正常な状態を想定して行うものであり，通た漏えい速度は 2.66 kg/h となり，4 分全量漏れ速常作業のヒューマンエラーは，リラックスした精

度の 1/2.8 となる．なお，ショーケース下部の凝縮

神状態での値である 1.0×10−3 とする 9)．しかし，器ユニットからの漏えい時，漏えい速度が変化し可燃性冷媒への着火を防ぐために新たに行う作ても可燃空間時空積は殆ど変わらないため 5)，リ

業は，従来とは異なる作業でありかつ注意を要す

スクアセスメント上，4 分全量漏れ速度を使用する作業 9)であるため，
ヒューマンエラーを 5.0×10−2

ることに大きな問題はない．

とする．

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
３．リスクアセスメントれているためモータが ON する時（1 日 144 回）

3.1 使用時の着火確率の計算及び安全対策

のみ着火するとし，ファンは除霜率（8.3 %）とフ

コンビニエンスストア店舗内の使用時の主な

ァン故障率（2.510−4）で停止するとした．電気ス

着火源を Table 1 に示す．A3 冷媒では，電気スパ

パークの放電時間は 5 ms とした．業務用コピー

ーク，静電気，裸火，高温表面等が着火源となる．

機は，家庭用プリンターとの違いが不明であり，

電気スパークに関しては，店舗内の各電気機器の安全のため，使用中はずっと着火源になるとし，リレーの ON/OFF（コーヒーディスペンサー：1 日

1 回 3 min で 1 日 50 回動作するとした．静電気

186 回，フライヤー・中華まん加湿器・おでん加は，人がショーケースの金属部に触れた時等に発熱器：1 日 10 回），掃除機の電源コンセントの引生し，店舗入口が手動ドアの時は入店時に静電気

き抜き（1 日 2 回，発生確率 50 %），照明スイッが放電されるため，東京の気象データを店舗内温チの ON から OFF への切り替え（1 日 2 回）等が度 に 換 算 し て 求 め た 湿 度 30 % 以 下 の 発 生 率

着火源になるとした．自身以外のショーケースの18.7 %に自動ドアの率 50 %を乗じて静電気の発生

ファンのブラシモータ（普及率 1 %）は，その周率とし，発生回数はリーチインショーケースが 1

囲に冷媒の燃焼速度よりも十分に速い気流が流

日 44 回，その他のショーケースは 1 日 22 回，放Table 1 Ignition sources assumed at the usage stage(a) Electric spark
Name
コーヒーディ
スペンサー
フライヤースイッチ
中華まん加湿装置
おでん加熱装置Ti (s)nk510−3186

1

510−310

1

510−310

1

510−310

1

510−32

0.5

510−3

2

1

180

50

1

他の機器のブラシモータ

510−3

144

0.01

Name

Ti (s)

n

k

静電気（リ
ーチインケ
ース扉）

110−644

0.0935

電源コンセン
ト

照明スイッ
チ
コピー機

Note
販売時にリレーが作動
20 h の間に 4 h
毎に調理20 h の間に 4 h
毎に調理20 h の間に 4 h
毎に調理50%の確率で掃除機を 1 日 2 回
引き抜き
1 日 2 回スイッ
チ ON→OFF
50 回/日，使用
時間 3 分/回
1 時間に 6 回
ON，普及率 1%

Name

0.0935

買い物客が金属部分に触れる110−622

0.0935

買い物客が金属部分に触れるk551

3.61041

0.0001Note
1 日 5 人が 5 秒ず
つ試し点火
1 日 10 h 使用．普及率 0.01%

Table 2 Ignition probability (tolerable value; 5.26×10−9)
Stage
使用時

未対策時
2.50×10−6

各 5 秒試し使用することを想定した．客は店舗内では喫煙しないものとした．また，燃焼式暖房機（普及率 0.01 %）を 1 日 10 時間使用するとした．
高温表面に関しては，蛍光灯・LED・白熱灯の表
面温度，他のショーケースのデフロストヒータの表面温度は，R290 の自己着火温度未満であり，着火源とならない．この他に，NITE（製品評価技術基盤機構）の調査データを基に電気機器の発火事時）が許容値以下になった．この時，遮断弁の故22

nては，店舗に陳列しているライターを 1 日 5 人が策時に示す．着火確率は許容値を超え，次の安全

110−6

Ti (s)

積を 1/2 にして着火確率を計算した 11)．裸火としNote
アイスコーヒー取り出し．静電
気の 10 %が可
燃域と遭遇

(c) Open flame
電子ライ
ター
燃焼式暖
房機

ブラシモータは放電エネルギーが小さく 2) ，時空故も考慮した．

(b) Static electricity

静電気（オ
ープンケー
ス外装）
静電気（そ
の他扉）

電時間は 1 s10)とした．なお，静電気とファンの対策時
1.82×10−10

使用時の着火確率の計算結果を Table 2 の未対対策を施すことによって着火確率（Table 2 の対策
障率は 1.010−4 とした．なお，可燃空間時空積を
R290 よりも約 10 %大きい R600a での値にしても同じ安全対策で着火確率が許容値以下になることを確認した．
(1) 凝縮器ユニットファンを除霜時でも運転する．
(2) 凝縮器ユニットの風量を式(17)以上にする．
(3) リーチインショーケースの庫内の冷媒漏れを検知し警報する機能及び冷媒漏えい時に庫内

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
への冷媒漏れを遮断する機能を備える．
3.2 作業時の着火確率の計算及び安全対策
作業時については，着火源が共通しているものもあるため，各作業ステージのシナリオを説明し，＋木枠の状態，中古品は梱包無し又はビニール梱包を想定する．
3.2.3 設置ステージのシナリオ
新品又は中古品のショーケースを設置するこ

その後に作業時の着火源について説明する．

とを想定する．新品はビニール梱包又はビニール

3.2.1 輸送ステージのシナリオ

梱包＋木枠で梱包されており，中古品は梱包無し

コンビニエンスストアに設置する内蔵ショー

又はビニール梱包とする．

ケースの輸送は，一般的にトラックを使用して行設置作業には，屋外でトラックの荷台にあるシ

われるが，トラック輸送の場合，荷室には着火源ョーケースを地面に降ろすまでの荷下ろし作業，が存在しない．そこで，輸送時のリスクアセスメ

荷下ろしされたショーケースを店舗内の設置場

ントでは，荷室と運転室が同じ空間にあるワゴン

所まで運搬する運搬作業，設置場所で開梱や付属車による輸送を想定する．

品の取付けを行う据付作業がある．これらの作業

ワゴン車による輸送は，現地の修理で凝縮器ユで，ショーケース 1 台あたり，作業者 2 名で 1 時

ニットを交換する場合に行われる．往路は新品の間を要する．内訳は，荷下ろし作業で 0.2 時間，

木枠梱包有，復路は旧品の木枠梱包無しで，凝縮運搬作業で 0.1 時間，据付作業で 0.7 時間とする．

器ユニット単体を冷媒が入った状態で輸送する．

年間の設置率は，年間撤去率と同じとし，寿命ろう付けが必要となる冷媒回路修理を伴う修理で交換する確率と店舗が閉店して撤去する確率が発生した時に凝縮器ユニットの交換作業が発の合計 1.24×10−1 とする．設置ステージでは，新店生するとし，ワゴン車輸送率は，冷媒回路修理を工事時と営業中の店舗への設置を想定する．

伴う修理件数の調査結果を市場普及台数で除し3.2.4 修理ステージのシナリオ

た値 8.39×10−4 に，交換される凝縮器ユニットに冷修理には，メーカーやメンテナンス業者のサー媒が入っている確率 5×10−3 を乗じて，4.2×10−6 とビス拠点で修理を行う持ち帰り修理，一時的に屋する．なお，リスクアセスメントは，安全のため，外に移動して修理を行う店外修理，店舗内に設置

ワゴン車輸送率が 1 の場合についても行った．ワ

したまま修理を行う店内修理がある．

ゴン車の内容積は 2.9 m3，乗車人員は積み下ろし

年間の内蔵ショーケースの修理率は，修理件数

作業に必要な人数として 2 名，最大輸送時間は 12の調査結果を市場普及台数で除して求め，

時間，平均輸送時間は 2 時間とする．

1.0×10−2 とする．また，そのうち，店外修理及び店

3.2.2 保管ステージのシナリオ

内修理において，冷媒回路の修理を伴う修理の発

ショーケースの保管場所は，工場生産後や海外生率を 8.39×10−2 とする．修理に要する作業時間

生産拠点から持ち込まれたショーケースを一時は，冷媒放出（冷媒廃棄）の時間が 1 時間，配管的に保管する中型倉庫と各販売拠点で保有する切断と冷媒回路部品の交換時間が 1 時間，冷媒充

狭小倉庫に分類され，中型倉庫は 1000 m2，狭小

塡の時間が 1 時間，その他の冷媒回路に関わらな倉庫は 15 m2 とする．

い作業の時間が 1 時間とする．

倉庫内でのショーケースの運搬は，フォークリ

3.2.5 撤去ステージのシナリオ

フトや作業員が直接操作する台車等で行う．作業

撤去ステージでは，ショーケースを廃棄するた

時間は，中型倉庫では 5 名が 1 日 8 時間で月 20

めに，店舗内から撤去する場合を想定する．この日，狭小倉庫では 2 名が 1 日 2 時間で月 20 日と時，内蔵ショーケースは，冷媒回路内に冷媒が入する．倉庫に保管するショーケースは新品と中古った状態で移動する．

品があり，新品はビニール梱包又はビニール梱包

年間の内蔵ショーケースの撤去率は，寿命で交JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
換する確率 7.69×10−2 と店舗が閉店して撤去する確率 4.70×10−2 を合計し 1.24×10−1 とする．撤去に要する作業時間は 1 時間とする．撤去は，営業廃止
店舗から撤去する場合と営業中の店舗から撤去する場合を想定する．
3.2.6 各作業ステージの着火確率の計算及び安全対策
輸送，保管，設置，修理，撤去の各作業ステー

Table 3 Ignition sources assumed at the work stage(a) Common
Name

Ti (s)nNote

喫煙本数 1 本/人
0.282 /h，ライター着火 5
1/h/person sec，煙草赤火 40
sec，喫煙率 28.2%

作業者の喫煙 4.5101（裸火）(b) Transportation
Name

Ti (s)

キー接触
（静電気）

n

1.010−6

ジでの主な着火源を Table 3 に示す．各ステージの作業パターンから，各着火源の使用時間及び発

k

1.1

k
0.0468Ti (s)

n

k

Note

0.064

作業者が触
る（中古・
カバー無）

1.010−6静電気

1(2 人0.032=0.064)

喫煙では，1 本あたりの喫煙時間を 5 分，
その内，赤火になる時間を 40 秒，ライターの着火時間を5 秒とし，
男性の作業者を想定し，喫煙率を 28.2 %，喫煙本数を 1 本/h とした．修理時及び撤去時は，

燃焼式
暖房機
（裸火）

7.21021

0.082

部に電源がある確率 50 %とショーケース運転中に電源を抜く確率 50 %を乗じた 25 %とした．放電時間は 5 ms とした．電動ドライバーはブラシ
モータが着火するとし，その存在率は 5 %，放電
時間は 3 s，発生回数は 10 回とした．静電気は，作業者がショーケースの金属部に触れた時，輸送時のキー接触時等に発生するとし，放電時間は 1s10)で，発生回数は各作業のシナリオに応じて設定し，輸送時 1.1 回，保管時 1 回，設置時 2 回，
修理時 2 回，撤去時 1 回とした．屋外での作業時は東京の気象データの湿度 30 %以下の発生率
3.2 %，店舗内での作業時は店舗内温度に換算した
湿度 30 %以下の発生率 18.7 %を静電気の発生率とした．静電気と電動ドライバー（ブラシモータ）(d) Install, repair or removal
Name
Ti (s)
n−−
使用時着火源電源コンセン
ト（電気スパ
5.010−3 2ーク）（修理時
及び撤去時）
電動ドライバ1
3.0ー（ブラシモ0ータ）
静電気（静電1.010−6 1-2
気放電）
ろう付けバー
1.2102 4
ナ（裸火）(修理時のみ)る修理作業では，ろう付けバーナーによる部品交

各ステージのシナリオで最も着火確率が大きい
場合（輸送時はワゴン車輸送率 1，設置時は狭小倉

Note

0.187
/person

表 1 参照ショーケースの電源引き抜
き．発生率
25%
ネジの付け
外し．発生
率 5%
ショーケー
スとの接触

1

2 min×4 ヶ所

0.25

0.05

Stage

未対策時

対策時

輸送時（ワゴン車
輸送率 1 の場合）
保管時（狭小倉
庫，中古品）

1.12×10−5

1.02×10−9

3.25×10−6

3.65×10−8

7.65×10−8

6.85×10−9(荷下ろし;

設置時（営業中店舗）

3.77×10−10,
運搬;1.20×10−8,
据付;

換作業を各 2 分で 2 箇所付け外しするとした．着火確率の計算結果を Table 4 の未対策時に示す．

k−

Table 4 Ignition probability (tolerable value; 5.26×10−8)は放電エネルギーが小さく 2)，可燃空間時空積を1/2 にして着火確率を計算した．冷媒回路に関わ使用期間 120日/年．使用
率 25%(0.25120/365=0.082)

作業開始前に運転中のショーケースの電源を抜くことを想定し，その確率は，ショーケースの下(0.250.187=0.0468)(c) Storage
Name

生回数を設定した．営業中の店舗内での作業では，使用時の着火源（Table 1）も考慮した．作業者のNote

1.1 回，放電率 25%

6.41×10−8)
修理時（店内修理）
撤去時（営業中店舗）(荷下ろし;

4.28×10−13,
運搬;1.20×10−9,
据付;

5.65×10−9)

2.18×10−5

1.23×10−8

3.00×10−7

2.81×10−8

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
Table 5 Safety measures for work stage

用を受ける．機器から大気への冷媒の放出（冷媒Stage

Safety measures

輸送時（ワ
ゴン車）

1. 製品への火気厳禁の注意喚起表示
2. 携帯形漏えい検知器を携行し漏えい検知後に換気1. 静電気防止のための手袋着用
2. 製品及び梱包材への火気厳禁の注意喚起表示1. 静電気防止のための手袋着用
2. 製品への火気厳禁の注意喚起表示
3. 携帯形漏えい検知器を携行し漏えい検知後に作業中止
1. 静電気防止のための手袋着用
2. 携帯形漏えい検知器を携行し漏えい検知後に作業中止
3. 店内修理では，冷媒の廃棄時及び充塡時に機器の周囲の通風を良くし，着火源となる全ての機器の電源を遮断する
1. 静電気防止のための手袋着用
2. 製品への火気厳禁の注意喚起表示
3. 携帯形漏えい検知器を携行し漏えい検知後に作業中止の廃棄），冷媒の回収，機器への冷媒の充塡に関庫での中古品の保管，設置時・修理時・撤去時は営

なお，A2，A3 冷媒の回収に関しては，高圧ガ

業中の店舗内作業）に，着火確率が許容値を超えた．

ス保安法の適用除外にならないため，20 日前まで

そして，可燃性冷媒の取扱教育（禁煙，着火源の教の届け出が必要となり，実質，現地での修理時に育等）に加え，Table 5 の安全対策を取ることによA2，A3 冷媒の回収はできない．

保管時

設置時

修理時

撤去時

して，一般高圧ガス保安規則又は液化石油ガス保安規則が適用されると，20 日前までの届け出が必要となり，実質，機器の修理ができなくなってしまう．そこで，日冷工では，これを緩和すべく，
経済産業省との折衝を重ねた．その結果，2020 年
7 月に，大気への冷媒の放出（冷媒の廃棄）及び充塡に関して，次の判断がなされた．これによって，修理時等に届け出なしに現地での冷媒の廃棄及び充塡を行うことが可能となった．
「圧力を変更するための処理設備を使用しない
差圧による冷凍能力が 3 トン未満の冷凍装置
からの冷媒の廃棄及び差圧による冷凍能力が 3
トン未満の冷凍装置への冷媒の充塡は高圧ガ
ス保安法の適用除外である」って，着火確率（Table 4 の対策時）が許容値以下になった．なお，可燃空間時空積を R290 よりも約

５．国際規格及び日本の規格

10 %大きい R600a での値にしても同じ安全対策で

IEC 60335-2-89 は業務用冷凍冷蔵機器に関する着火確率が許容値以下になることを確認した．

国際規格である．2019 年 6 月に Edition 3 に改正

3.2.7 狭小店舗に対するリスクアセスメントされた．IEC 60335-2-89 では，可燃性冷媒は A2L

駅ナカの狭小コンビニを想定したリスクアセ

冷媒，A2 冷媒及び A3 冷媒を指す．

スメントも行った．R290 0.5 kg，店舗面積 24 m2

JIS C 9335-2-8912)は，IEC 60335-2-89 を和訳しとし，着火源は調査結果に基づいて設定した．結必要なデビエーション（国際規格との差異）を加果，同じ安全対策を取ることで全てのステージでえた規格であり，IEC 規格の Edition 3 に対応する

着火確率が許容値以下となった．

改正を行った．JRA 407813)及び JRA GL-2114)は，
A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクア

４．日本の法律（高圧ガス保安法）
高圧ガス保安法では，冷凍能力が 3 トン未満の冷媒回路内における高圧ガスが適用除外となっている．しかし，これは冷凍保安規則（冷凍則）

セスメント結果を基にした日冷工規格である．いずれも 2021 年 3 月 22 日に制定された．これらを総称して日本の規格と呼称する．
これら国際規格及び日本の規格について，主なに関してのことである．冷凍則の適用を受けるも内容を説明する．

のを除き，炭素数が 3 又は 4 の炭化水素を主成分

5.1 最大冷媒充塡量とする冷媒は液化石油ガス保安規則の適用を受

IEC 60335-2-89 で，最大冷媒充塡量は，LFL のけ，それ以外の冷媒は一般高圧ガス保安規則の適13 倍と 1.2 kg のうち小さい値と規定された．R290

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIAの場合，LFL が 0.038 kg/m3 であり，最大冷媒充塡域の生成が短時間であっても，可燃域内に着火源

量は 0.494 kg となる．

が存在すれば容易に着火に至る可能性がある．しA2L 冷媒は，A2 冷媒及び A3 冷媒よりも燃焼

かし，IEC 60335-2-89 では，測定開始から 5 分以性が低いが，IEC の規定では 1.2 kg までしか充塡

内は大きな可燃域が生成されたとしても可燃域できない．しかし，空調機の国際規格 IEC 60335-が生成されないとみなされてしまう．日本の規格

2- 40 では，燃焼性の違いから A2 冷媒及び A3 冷

では，リスクアセスメント結果に基づき，測定開媒では LFL の 26 倍，A2L 冷媒では LFL の 52

始から 5 分間の測定免除時間を削除し，測定開始倍まで充塡できる．そこで，日本の規格では 1.2 kg

から可燃域の生成を許容しない規定とした．そしの上限を無くし，冷媒の燃焼性区分によらず LFLて，庫外の可燃域の生成防止のために，庫内の漏の 13 倍まで充塡できる規定とした．R1234yf のえい検知警報手段と冷媒回路遮断装置を規定し，場合，LFL が 0.289 kg/m3 であり最大冷媒充塡量

これらを備えれば庫内からの冷媒漏えい試験を

は 3.76 kg となる．この内容は次の改正に向けて不要とした．

IEC に提案した．
5.2 最小設置床面積

また，漏えい速度に関しては，JIS C 9335-2-89 では IEC 60335-2-89 と同じ独自式での規定とした．

IEC 60335-2-89 で，0.15 kg 超の可燃性冷媒が充一方，空調機の国際規格 IEC 60335-2-40 では 4 分

塡された機器を設置する部屋は，冷媒量が部屋の全量漏れ速度で規定されている．そこで，日冷工規

容積に対し LFL の 1/4 となる最小設置床面積以格では安全のために 4 分全量漏れ速度を採用した．

上の床面積を持っていなければならないと規定

0.494 kg の R 290 の場合，4 分全量漏れ速度は 7.41

された．0.494 kg の R290 を充塡した機器は 23.7

kg/h となり，IEC 式の計算値 2.66 kg/h の約 2.8 倍

m2 以上の床面積の部屋に置かなければならない．

になる．さらに日冷工規格では，凝縮器ユニットか

日本の規格でも，同じ内容を規定した．ただし，らの漏えいに関して，除霜時も式(17)6)を満たす風

日冷工規格では，冷媒量によらず（0.15 kg 以下で量で凝縮器ファンを運転させることとし，この時，も），最小設置床面積以上の床面積の部屋に設置

凝縮器ユニットからの冷媒漏えい試験を不要とししなければならない規定とした．

た．この式の風量で可燃域ができないことは冷媒

5.3 冷媒漏えい試験

漏えい解析で確認済みである 4)．

IEC 60335-2-89 で，0.15 kg 超の可燃性冷媒充塡5.4 表面温度

機器は，規定の冷媒漏えい試験を行い，機器の周IEC 60335-2-89 では，漏えいする可燃性冷媒に

囲に可燃域が生成されないことを確認しなけれさらされる表面の温度が冷媒の自己着火温度かばならないことが規定された．試験は規定の漏えら 100 K を減じた温度を超えてはならないと規い速度（0.494 kg の R290 の場合は 2.66 kg/h）で定されている．

行う．リーチインショーケース等の扉や蓋のある

しかし，A2L 冷媒は燃焼性が低いため，空調機

機器では庫内に全冷媒量を漏えいさせた後に扉の国際規格 IEC 60335-2-40 においては，A2L にさや蓋を開ける．機器周囲の冷媒濃度は，5 秒以下

らされる表面の温度は 700 ℃を超えてはならないの間隔で測定し，測定開始から 5 分を超えた後はと規定されている．そこで日本の規格では，A2 冷

LFL の 1/2 を超えてはならない．

媒及び A3 冷媒は自己着火温度から 100 K を減じリーチインショーケースの庫内に全冷媒量がた温度，A2L 冷媒では 700 ℃を超えてはならない

漏えい後に扉を急に開けると，庫外に大きな可燃と規定した．この内容は次の改正に向けて IEC に域が生成される 4)．A3 冷媒では，静電気や店舗内提案した．

の電気機器のリレー等が着火源となるため，可燃

JRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
5.5 機器への表示及び作業時の安全担保

６．まとめ

日冷工規格では，各作業ステージの着火確率を

A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスク許容値以下にするために，機器及び梱包に Fig. 2

アセスメントを行い，その結果を基に作成した日に示す特別な警告ラベルを表示することを規定

本の規格の主な内容を説明し，国際規格との比較した．また，静電気を防止する手袋の着用，漏えを行った．

い検知器の携行及び発報後の作業中止等の作業内蔵ショーケースでは，輸送から撤去まで冷媒

時の着火リスク低減のための規定も設けた．更に，回路に冷媒が入った状態で行われる．日冷工のリ店内修理に関しては，Fig. 3，Fig. 4 に示す回収袋

スクアセスメントは，一体型の機器としては厳し等を使った大気への冷媒放出（冷媒廃棄）方法と，めの条件で行った．しかし，店内修理では，冷媒冷媒放出時及び冷媒充塡時に，店内の通風を良く回路からの冷媒の廃棄及び充塡が行われるためし，着火源となる全ての機器の通電を遮断するこ注意が必要である．特に，食品保管用途等では修とを規定した．

理時間に制約がある場合もあり，ミスを誘発する可能性もある．そのため，日冷工規格では，店内修理に関しては，ミスが多く発生しても着火事故に繋がり難い安全対策を規定した．
内蔵ショーケースは，撤去後，産業廃棄物として廃棄される．機器の廃棄に関してはリスクアセ
スメントを行っていないが，日冷工では，機器が安全に廃棄されるようにするため，可燃性冷媒をFig. 2 Example of warning label

大気に
冷媒放出

換気扇
を稼働
店舗

使用した内蔵ショーケースの廃棄手順を規定したマニュアルの作成も進めている．
規格の内容が周知され，機器が市場で安全に運

ドアを開放
機器

用されることを期待する．

チャージホース
謝辞
店舗内のブレーカ OFF
Fig. 3 Example of refrigerant releaseduring in-store repair (1)地面

本研究は，日冷工参加企業である三菱電機，オ
カムラ，サンデン・リテールシステム，ダイキン工業，東芝キャリア，中野冷機，パナソニック，
フクシマガリレイ，富士電機，ホシザキ，三菱電

店舗
大気に
冷媒放出

チャージホース

換気扇
を稼働
機器

堀田丈智様のご協力を頂いた．ここに深く感謝申
し上げる．

回収袋

店舗内の
ブレーカ OFF
Fig. 4 Example of refrigerant releaseduring in-store repair (2)地面

された．また，オブザーバとして，堀和貴様，山口広一様，半田誠様，小野口昌宏様，白井瑛一様，

ドアを開放
回収袋
回収袋を屋外に
移動機冷熱応用システムの各社の委員によって実施

NOMENCLATURE
A: floor area, m2
A0: area of air outlet, m2
F: coefficient (safety factor), equal to 0.25
G
: LFL, kg/m3
h0: height of centerline of air outlet, mJRAIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2021

Copyright © JRAIA
k
M
n
P
Pa
Pb
Pr
Ps
Pt
Q
Td
Ti
Ts
Tv
Vg
Vv
w

: coefficient, −: refrigerant amount, kg: frequency of ignition source in a day, −: ignition probability, −: probability of leakage during working time,−: probability of ignition source encountering
working time, −: refrigerant leak probability, −: spatial encounter probability, −: temporal encounter probability, −: air flow rate of outlet air, m3/s
: one day, s: duration of ignition source, s: working time, s: duration of the flammable region, s: volume of target space, m3: mean flammable volume, m3: refrigerant leak rate, kg/s

参考文献１）IEC 60335-2-89:2019, “Household and similarelectrical appliances - Safety - Part 2-89:
Particular requirements for commercial
refrigerating appliances and ice-makers with anincorporated or remote refrigerant unit or
motor-compressor”, (2019.6).
２）今村友彦, “公立諏訪東京理科大の進捗”,
2020 年度プログレスレポート 第 2 部 次世代冷媒の安全性・リスク評価, 日本冷凍空調学会, pp. 29-46, (2021).
３）岡部靖憲: “確率・統計－文章題のモデル解法－”, 朝倉書店, 東京, pp. 131-133 (2010)
４）http://izumi-math.jp/W_Takakura/k_kakuritu/
k_kakuritu.pdf: （髙倉亘：“幾何学的確率に関する教材について”）(2020).
５）山下浩司，加藤俊匡，池田真治，阪江覚，石原茂樹，小林章，海沼秀和，長谷川敬春，
出野裕，永井洋，保坂恵子：“A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセス
メントのための冷媒漏えい解析”，環境と新 冷 媒 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム 2021 ， M161
(2021.10).
６ ） D. Colbourne and K. O. Suen: “Minimum
Airflow Rates to Dilute R290 Concentrations
Arising from Leaks in Room Air Conditioners”,
Proc. 13th IIR Gustav Lorentzen Conference on
Natural Refrigerants, 1104 (2018).
７）三菱総合研究所：“平成 27 年度エネルギー
使用合理化促進基盤整備事業（機械器具等の省エネルギー対策の検討に係る調査）報告書”，(2016.2).
８ ） “Risk Assessment of Mildly Flammable
Refrigerants Final Report 2016”, JSRAE,(2017.3).
９）David J. Smith: “Reliability, Maintainability and
Risk 8th Edition: Practical Methods forEngineers”, Eighth Edition, Elsevier, pp. 395397 (2011).
10）吉田孝博, 久保田啓吾, 澤井丈徳, 増井典
明：“帯電した人体からの放電電流波形の時間－周波数解析”, 静電気学会誌, Vol. 31(No. 3), pp. 113-118 (2007).
11) K. Yamashita, Y. Sakamoto, T. Kato, S.
Ishihara, A. Kobayashi, H. Kainuma, M. Sato,
K. Osawa, H. Nagai, Y. Anzai: “Study on CFD
Analysis of Refrigerant Leakage and Ignition
Source about Built-In Refrigerated Display
Cabinet using R290”, Proc. 13th IIR-Gustav
Lorentzen Conference on Natural Refrigerants,
1255 (2018).
12）JIS 9335-2-89:2021, “家庭用及びこれに類す
る電気機器の安全性 - 第 2-89 部：業務用
冷凍冷蔵機器及び製氷機の個別要求事項”,(2021.3).
13）JRA 4078:2021, “可燃性冷媒を使用した内蔵
形冷凍冷蔵機器の冷媒漏えい時の安全機能要求事項”, 日冷工, (2021.3).
14）JRA GL-21:2021, “可燃性冷媒を使用した内
蔵形冷凍冷蔵機器の冷媒漏えい時の安全確保のための施設ガイドライン”, 日冷工,
(2021.3).