冰箱的制作方法

专利名称：冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用碳化氢系制冷剂等可燃性制冷剂的冰箱，特别是有关能检测制冷剂泄漏的冰箱。
背景技术：
最近从环保的角度出发，考虑用碳化氢系(以下简称为HC系)作为制冷循环系统的制冷剂取代氟里昂系的制冷剂。由于HC制冷剂是可燃性物质，所以在使用这种HC系制冷剂的冰箱中，考虑到制冷剂泄漏时，即使有泄漏气体存在，电气零部件仍能安全地应对。
但是，在设置在箱体内靠近冷却器的管路上发生制冷剂泄漏的情况下，该制冷剂积聚在箱体内，这时打开冰箱门等，就会从冰箱里向外流出。另外，在冰箱外侧管路发生制冷剂泄漏时，制冷剂就直接向冰箱外流出，于是可燃性的制冷剂就向冰箱的外面泄漏。
本发明系鉴于上述情形而提出的，其目的在于提供一种能检测出在冷冻循环系统中产生使制冷剂泄漏那样的孔、并发出报警的冰箱。

发明内容
本发明的冰箱为将可燃性制冷剂充入包括压缩机、冷凝器、膨胀器、冷却器的制冷循环系统中的冰箱，它包括检测压缩机负荷变化的负荷检测装置、及根据该负载检测装置的检测输出来检测形成从制冷循环系统产生制冷剂泄漏原因的损伤的控制装置。
根据上述构成，作为在构成制冷循环系统的冷却器等构成要素或连接这些构成要素间的管路上发生的损伤，例如在有穿孔时，虽然状况会因该开孔所处部位而异，但在压缩机运转过程中制冷剂会从有孔处流出，或者空气进入制冷循环系统内，由此压缩机负荷变化很大。因此，通过检测压缩机负荷变化，从而能检测制冷剂泄漏，还能检测出制冷循环系统管路上的穿孔。
在这种情况下，利用控制装置，根据负荷检测装置的检测输出表示的压缩机负荷之增减，来判定损伤发生部位是在从压缩机至所述膨胀器的高压侧，还是从膨胀器至压缩机的低压侧。而且，这时，负荷检测装置的检测信号表示压缩机的负荷大于正常时的规定值，就判定损伤部位发生在低压侧，表示压缩机的负荷小于正常时的规定值，就判断损坏部位发生在高压侧。
通过这样，若损坏部位在低压侧，则因空气由此进入制冷循环系统中，故压缩机负荷增大。反之，若损坏部位在高压侧，则因制冷剂从此处漏出，压缩机出口侧压力降低，因此压缩机负荷就减轻。


图1为表示本发明的一实施示例，即损伤检测用流程图之一。
图2A为其之二。
图2B为其之三。
图3为其之四。
图4为制冷循环系统构成图。
图5为表示电气构成的方框图。
图6为冰箱剖面图。
图7为冰箱立体图。
图8表示制冷剂气体泄漏检测部位。
图9为冷冻用冷却器侧产生损伤时的冷却器入口和出口的温度变化图。
图10为同一压缩机的负荷变化图。
图11为同一冰箱内制冷剂气体浓度变化图。
图12为制冷用冷却器侧产生损伤时的冷却器入口和出口的温度变化图。
图13为同一压缩机的负荷变化图。
图14为同一冰箱内制冷剂气体浓度变化图。
图15为压缩机出口侧产生损伤时的冷却器的入口和出口的温度变化图。
图16为同一压缩机的负荷变化图。
图17为同一C风扇停止时的机械室内制冷剂气体浓度变化图。
图18为同一C风扇停止时的冰箱正面部分制冷剂气体浓度变化图。
图19为同一C风扇运转时的机械室内制冷剂气体浓度变化图。
图20为同一C风扇运转时的冰箱正面部分制冷剂气体浓度变化图。
具体实施例方式
为了更详细地对本发明进行说明，现参照

如下。
首先，在图6及图7中，冰箱本体1是这样构成，它将钢板制的外箱体2和塑料制的内箱体3结合在一起，在其间的空间中发泡填入由聚氨酯泡沫塑料构成的绝热材料4，形成绝热箱体。该冰箱本体1内设有多个贮藏室，本实施例中，自上起依次设有冷藏室5、蔬菜室6、左右并排的规格转换室7、制冰室8、及冷冻室9。这时，冷藏室5和蔬菜室6构成冷藏温度带的贮藏室，制冰室8和冷冻室9构成冷冻温度带的贮藏室。而且，在冷藏室5的正面设置铰链开闭式的绝热门10，蔬菜室6、转换室7、制冰室8、及冷冻室9的各个室的正面分别设置拉出式的绝热门11～14。
蔬菜室6的背部设置第一冷却器安装室15，冷藏用冷却器16、构成冷藏用冷气循环风扇的R风扇17等配置在该第一冷却器安装室15中。然后，R风扇17一驱动，由冷藏用冷却器16冷却后的冷气供给冷藏室5后，经蔬菜室6返回第一冷却器安装室15，如此循环，从而使冷藏室5及蔬菜室6冷却。
这时，在从冷藏室5流向蔬菜室6的冷气通路中，设置光等离子除臭装置18。该除臭装置18是在一对电极之间配置氧化钛等光催化剂而构成，脉冲电压加在这一对电极之间，引起电晕放电，发出紫外线，同时产生臭氧。然后，利用产生的紫外线使光催化剂激活，分解使蔬菜老化的激素即乙烯，同时利用臭氧分解会发臭的成分，来进行除臭。
第二冷却器安装室19设在冷冻室9的背部。冷冻用冷却器20、构成冷冻用冷气循环风扇的F风扇21等配置在该第二冷却器安装室19。然后，F风扇21一驱动，由冷冻用冷却器20冷却后的冷气供给制冰室8及冷冻室9，同时还通过挡板22(参照图5)供给规格转换室7后，返回第二冷却器安装室19，如此循环，从而使制冰室8、冷冻室9及规格转换室7冷却。这时，利用挡板22调节送给规格转换室7的冷气供给量，可以调节该转换室7的温度。
机械室23形成于冰箱本体1的底部的外侧，该机械室23内配置有压缩机24、构成冷凝器25的一部分的主冷凝器26(参照图4)、构成冷却压缩机24及主冷凝器26用的冷却风扇的C风扇27等。机械室23内的压缩机24及主冷凝器26和冷藏用冷凝器16及冷冻用冷却器20等构成冷冻循环系统。而且，采用HC系制冷剂作为该冷冻循环系统使用的制冷剂。
图4表示冷冻循环系统的构成。如该图所示，所述主冷凝器26连接压缩机24的出口24a，该主冷凝器26与沿着冷藏室5、蔬菜室6、规格转换室7、制冰室8及冷冻室9的开口部设置在冰箱2的正面内侧的除霜用清除管路28依次串联连接。而且，利用上述主冷凝器26及清除管路28构成所述冷凝器25。
上述压缩机24是往复式的，在其出口24a及入口24b分别设置止回阀(图中未示出)作为止回装置。而且，出口24a的止回阀有阻止制冷剂从冷凝器25一侧向压缩机24内倒流的作用，入口24b的止回阀有阻止压缩机24内的制冷剂向冷却器16及20一侧倒流的作用。
冷凝器25的出口即清除管路28的出口连接作为开关阀装置的三通阀29的入口29a，三通阀29的一个出口与另一个出口29b及29c分别通过作为膨胀器的冷藏侧毛细管30及冷冻侧毛细管31，连接冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的入口。然后，冷藏用冷却器16的出口连接压缩机24的入口24b，冷冻用冷却器20的出口依次通过储存器32及止回阀33连接压缩机24的入口24b。这里，三通阀29是电动机驱动方式，其结构做成能将入口29a切换成与两个出口29b、及29c之任一个连通，或与任何一个都不连通(关闭)。
在上述的冷冻循环系统中是这样构成的，若冷藏室温度传感器34及冷冻室温度传感器35(参照图5)中任何一个检测出冷藏室5及冷冻室9的温度分别大于规定的开机设定温度，则压缩机24就开始运转，反之，若两传感器34及35都检测出冷藏室5及冷冻室9的温度分别低于规定的关机设定温度，则压缩24就停止。
压缩机24在运转时，当三通阀29的入口29a与一个出口29b连通时，则由冷凝器25冷凝的液态制冷剂通过冷藏用毛细管30，供给冷藏用冷却器16(以下简称为R冷却)。而且，冷藏室用温度传感器34如检测出到达规定的关机设定温度时，就切换三通阀29，使得入口29a不与另一个出口29c连通，液态制冷剂就通过冷冻用毛细管31供给冷冻用冷却器20(以下简称为F冷却)。
图5表示冰箱的电气构成。首先，压缩机24的驱动源即电动机(以下简称为压缩机电动机)36由三相的直流无刷电动机构成，利用逆变装置37控制。即由二极管桥式电路和倍压电路组成的倍压整流电路38的输入端子连接100V市电的单相交流电源39。该倍压整流电路38输出交流电源39的峰值电压即约140V电压的2倍直流电压，在其输出端子之间连接逆变装置37的逆变器主电路40。
逆变器主电路40由6个开关用晶体管(图中未示出)组成的三相桥式电路构成，其输出端子连接压缩机电动机36的各绕组。若按规定的次序开关控制该逆变器主电路40的各晶体管，则通过对压缩机电动机36的各绕组以电角度120度的相位差依次反复通电，从而驱动转子(图中未示出)使其旋转。
利用逆变器控制电路41给出的作为驱动信号用的脉宽调制信号(以下简称为PWM信号)，来开关控制所述逆变器电路40的各晶体管。逆变器控制电路41以微机为主体，其ROM中存储着在遍及电角度360度的范围内形成近似于正弦波的电压的每单位角度的占空比(基准占空比)，通过将该基准占空比的PWM信号供给逆变器主电路40的各晶体管，就将近似正弦波电压加在压缩机电动机36的绕组上。
另外，压缩机电动机36的转子由永磁型转子构成，能利用位置检测电路42检测其旋转位置。该位置检测电路42的位置检测信号供给逆变器主电路40。然后，逆变器控制电路41根据位置检测信号，检测出逆变器主电路40的各晶体管的换流时刻。
另外，逆变器控制电路41根据位置检测信号，检测出转子的转速，将该检测速度与作为控制装置的主控装置43给出的指令速度相比较。然后，根据该检测速度和指令速度来判定速度偏差，向逆变器控制电路41提供与该速度偏差对应的占空比信号。逆变器控制电路41根据给出的占空比信号，使所述基准占空比改变，来控制压缩机电动机36转子的速度，使其达到和指令速度一致的速度。逆变器控制电路41也将所述占空比信号供给主控电路43。主控电路43就能通过运算，根据给出的占空比信号，求出压缩机电动机36的负荷。
主控装置43除了连接前述的冷藏室用温度传感器34、冷冻室用温度传感器35以外，还连接规格转换室用温度传感器44、周围空气温度传感器45、门开关46、冷藏用除霜传感器47、冷冻用除霜传感器48等各种传感器、所述的R风扇17、光等离子除臭装置18、F风扇21、挡板22、C风扇27、三通阀29，另外并连接冰箱内照明灯49、液晶显示器50、作为报告装置的报警器51、冷藏用除霜加热器52、及冷冻用除霜加热器53等。
如前所述，冷藏室用温度传感器34、冷冻室用温度传感器35分别检测冷藏室5、冷冻室9的温度，周围空气温度传感器45检测冰箱外温度，主控装置43根据上述温度传感器34、35、45的检测温度，将压缩机电动机36的指令速度供给逆变器控制电路41，同时还控制R风扇17、F风扇21、三通阀29。
规格转换室用温度传感器44检测规格转换室12内的温度，根据该检测温度，将控制供给规格转换室12的冷气的挡板22开或关。门开关46检测冷藏室5的门10的开启，通过该门开关46的开启检测，使对冷藏室5内进行照明的冰箱内的灯49点亮。R风扇17及F风扇21分别在R冷却时及F冷却时驱动，但R风扇17在门开关46检测出门开启时停止。
冷藏用除霜加热器52及冷冻用除霜加热器53分别设置在冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20上。而且，当压缩机24的累计运转时间到达规定时间时，冷藏用除霜加热器52和冷冻用除霜加热器53就通电，使附于冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20上的霜溶化。冷藏用除霜传感器47及冷冻用除霜传感器48均由温度传感器构成，通过上述传感器47、48若检测出超过规定温度，就结束除霜，于是除霜用加热器52、53断电。显示器50设置在冷藏室5的门10的配置的面板54(参照图7)上，显示冷藏室5、或冷冻室9的温度等。报警器51由振子构成，设在面板54内。
冷冻用冷却器20的入口及出口分别设置用于检测这些部位的温度的冷冻用冷却器入口温度传感器(以下简称为F入口温度传感器)55及冷冻用冷却器出口温度传感器(以下简称为F出口温度传感器)56，这些温度传感器55、56的检测信号供给主控装置43。
另外，主控装置43根据逆变器控制电路41给出的占空比信号，通过运算，求出压缩机电动机36的负荷，将该运算求得的实际负荷和预存的正常时的负荷比较，判断有无损伤及其部位。还有，正常时的负荷为考虑到以下的各种情况的负荷，即通过实际运转求得贮藏量、R冷却时、F冷却时、电源投入时、和一下子就制成冰的快速制冰时、周围温度、门10～14的开关次数等所有的状态的负荷，或将几次前的R冷却、F冷却的负荷平均后作为R冷却时、F冷却时的正常时负荷。
本申请的发明者做过实验测量正常时、和产生损伤时的冷藏用冷却器16的入口和出口的温度及冷冻用冷却器20的入口和出口的温度、压缩机24的负荷变化、以及损伤例如产生穿孔时冰箱内及机械室23的制冷剂气体浓度变化。还有，实验中发生穿孔的部位为图4中用A表示的冷冻用毛细管31和冷冻用冷却器20之间的管路、用B表示的冷藏用毛细管30和冷藏用冷却器16之间的管路、以及用C表示的压缩机24和主冷凝器26之间的管路。另外，穿孔实验是通过在发生部位上开直径0.1mm的孔来进行的。
在冷冻循环系统中，压缩机的出口和毛细管之间为高压侧，毛细管和压缩机的入口之间为低压侧。因此，上述发生穿孔部位中，两根毛细管30、31和压缩机24的入口24b之间的部位即A及B为低压侧，所以漏出的制冷剂积聚在箱体内。另外，压缩机24的出口24a和两毛细管30、31之间的部位即C为高压侧，因该部位C位于机械室23，故漏出的制冷剂气体积聚在机械室23内。图8的数字表示测量制冷剂气体浓度的部位。另外，制冷剂气体使用异丁烷，制冷剂气体浓度值是以爆炸临界浓度(LEL；LoWer ExploSion Limit爆炸下限)(异丁烷1.8％V/V(体积浓度))作为100％(％LEL)来表示的。
这里。利用图12～图20的曲线说明在冷冻循环系统上有穿孔发生时的情况。还有，图12～图20中，冷藏用冷却器16的入口和出口是用R冷却器入口和R冷却器出口来表示。冷冻用冷却器20的入口和出口是用F冷却器入口和F冷却器出口来表示。另外，将穿孔部位A处的泄漏开始作为F泄漏开始来表示。同样，将穿孔部位B处的泄漏开始作为R泄漏开始来表示，将穿孔部位C处的泄漏开始作为机械室泄漏开始来表示。
(1)正常时，虽然正常时的曲线图没有画出，但发明者们经过实验后明确了以下几点。
F冷却时，冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之间几乎却无温差。
R冷却前的停泵(用压缩机24抽回冷冻用冷却器20内的制冷剂)运转中，冷冻用冷却器20的出口温度急剧下降，与入口间的温差约8K。冷藏用冷却器16中，入口温度也急剧下降，与出口之间的温差增大约30K。
R冷却中，冷藏用冷却器16的入口和出口间的温差在整个期间约5K。冷冻用冷却器20中，停泵时温差缩小，约7分钟后温差消失。
压缩机24停止中，冷藏用冷却器16的入口和出口间几乎无温差。另外，冷冻用冷却器20中，入口温度慢慢上升，与出口之间温差约5K。
压缩机24停止后的F冷却中，刚开始后，由于冷冻用冷却器20的入口温度先行下降，所以与出口侧产生约7K的差，但约20分钟后就没有温差。
另外，压缩机电动机36的负荷(输入)在F冷却时约60W，在R冷却时约80W。
(2)在部位A产生穿孔时图9表示冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的各出口和入口的温度变化，图10表示压缩机电动机36的负荷(输入)变化，图11表示箱内的制冷剂气体浓度。还有，穿孔实验是在F冷却开始23分钟后开始。根据上述各图，可知以下的结论。
在A处开孔后，冷冻用冷却器20的入口温度即开始下降，与出口之温差最大为10K。
压缩机电动机36的负荷(入口)因R冷却开始前的停泵而暂时降低。
箱体内制冷气体泄漏还未发生。
第一次R冷却时，与通常的R冷却时相比，在整个运转期间中冷藏用冷却器16的出口温度上升，入口温度下降。两者间温差约为16K。可以认为这是由于冷冻循环系统内吸入空气所产生欠载现象所致。
这时压缩机电动机36的负荷和R冷却开始一起同时上升，结束时约达到130W。在该R冷却时还没有发生制冷剂漏入箱体内的情况。
第一次R冷却后的第二次F冷却时，冷冻用冷却器20的入口和出口的温差约为10K。另外，没有发生制冷剂漏入箱体内的情况。压缩机电动机36的负荷也升至约200W。
第二次R冷却时，制冷剂漏入冷冻室9内，气体浓度约为20％LEL。在第三次R冷却时，气体浓度达到100％LEL。
(3)在部位B产生穿孔时图12表示冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的各出口和入口的温度变化，图13表示压缩机电动机36的负荷变化，图14表示箱体内制冷剂气体浓度。还有，穿孔实验是在R冷却开始5分钟后开始。根据上述各图，可知以下的结论。
与穿孔实验的开始同步，冷藏用冷却器16的出口温度开始急剧上升，与入口间温差约为16K。另外，压缩机电动机36的负荷也开始上升。这是由于从穿孔部位的孔将空气吸入冷藏用冷却器16内，因此出口温度上升，并由于空气进入而压缩机24负荷开始加重所致。
R冷却结束时，压缩机电动机36的负荷达到130W，与正常时的80W相比要大了50W。
冷冻用冷却器20中，虽然在穿孔实验开始后不久就发生微小的出口温度降低，但温度没有显著的变化。
没有制冷剂漏入箱体内。
然后转移至F冷却，虽然冷藏用冷却器16的入口和出口几乎无温差，但冷冻用冷却器20的入口和出口的温差在F冷却过程中，表现出口温度上升、入口温度下降的情况，两者间温差约为10K。
压缩机电动机36的负荷继续上升，在F冷却结束时，直至200W。F冷却结束后，由于停泵，压缩机电动机36的负荷暂时下降。该F冷却时也没有制冷剂漏入箱体内。
第2次R冷却中，冷藏用冷却器16出口温度上升，入口温度下降，两者之差达约21K。在第2次R冷却时，发生制冷剂漏入箱体内，最高达50％LEL。
另外，由于停泵而暂时下降的压缩机电动机36的负荷再次上升，在发生制冷剂刚漏入箱体内后就上升到约300W，之后与泄漏一起开始下降。这可以认为由于制冷剂向冷冻循环系统外漏出而使压缩负荷变轻所致。在该第2次R冷却时发生制冷剂漏入箱体内，最高达50％LEL。
第2次F冷却和第1次一样。在冷藏用冷却器16一侧制冷剂停止漏入箱体内。由此，压缩机电动机36的负荷再度开始上升，在刚R冷却后，就异常地上升，并因电流上升而停止。由于这一停止，穿孔部位的压力上升，气体向箱体内的泄漏变得更加严重，气体浓度最高超过100％LEL。
如上所述，在穿孔部位是底压侧(A，B)的情况下，刚穿孔之后，制冷剂不会漏入箱体内，在第1次或第2次R冷却时慢慢地漏出。另外，穿孔部位不论在A、B哪一侧，在制冷剂漏入箱体内的R冷却之前，就发生冷藏用冷却器16的入口和出口间温差约为16K、冷冻用冷却器20的入口和出口间温差约为10K的异常状态。
(4)在部位C发生穿孔时图15表示冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的各出口和入口的温度变化，图16表示压缩机电动机36的负荷变化，图17及图18表示C风扇27不运转时的机械室23内及冰箱正面的制冷剂气体浓度，图19及图20表示C风扇27运转时的机械室23内及冰箱正面的制冷剂气体浓度。另外，穿孔实验是在R冷却开始5分钟后开始。从上述各图，可知以下的结论。
如在部位C处开孔，因为处于高压部位，故制冷剂立即向冷冻循环系统外泄漏，机械室23内气体浓度达100％LEL。另外，在C风扇27停止中，机械室23内气体浓度超过100％LEL的时间约持续19分钟，但C风扇27运转时，约为2分钟。
在泄漏发生后，由于制冷剂急剧流失，因此冷藏用冷却器16及冷冻用冷却器20的各出口和入口的温度几乎无温差产生，同时温度开始上升。
当泄漏发生时，压缩机电动机36的负荷就同时从正常时的约60W开始急剧下降，在约2分钟的时间里，较正常时下降了30W以上(周围气温15℃)。可以认为是由于冷冻循环系统内制冷剂急剧流失，因而压缩负荷变轻所致。
如以上的(1)～(4)那样，在低压侧有穿孔时，两冷却器16、20的入口和出口间都有温差产生。但是，对于冷藏用冷却器16，即使在正常时，入口和出口之间仍产生温差。但在高压侧泄漏时，两冷却器16、20的入口和出口间不产生温差。另外，停泵时，冷冻用冷却器20的入口和出口的温差较大。因此，在冷冻用冷却器20的入口和出口之间产生温差的情况下，虽然可以认为在低压侧发生了穿孔，但并不确切。另一方面，可以认为压缩机电动机36的负荷虽然由于低压侧的穿孔而上升，但在正常时负荷也上升。在低压侧即使发生穿孔，制冷剂也不立即泄漏出来。
在高压侧发生穿孔的情况下，压缩机电动机36的负荷急剧减小，另外制冷剂也与穿孔同时漏出。因此，最好是根据压缩机电动机36负荷减小，立即判定高压侧发生穿孔。
以下，参照图1至图3的流程图对检测出发生成为气体泄漏原因的损伤用的主控装置43的控制内容进行说明。
主控装置43一旦进入执行损伤检测例程时，首先判断是否进行F冷却(步骤S1)，在进行F冷却时(步骤S1中[YES])，输入F用入口温度传感器55及F用出口温度传感器56的检测温度(步骤S2)。而且，判断F冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之差是否在5K及以上(步骤S3)，在温差5K及以上时(步骤S3中[YES])，将泄漏标记置位(步骤S4)，开始对产生该5K以上的温差的时间即持续时间T计时(步骤S5)。
此后，判断F冷却结束与否(步骤S6)，如继续F冷却(步骤S6中[N0])，接着判断持续时间T是否在20分钟及以上(步骤S7)，不到20分钟时(步骤S7中[NO])，返回前述的步骤S2，输入F用入口温度传感器55及F用出口温度传感器56的检测温度。
另外，在F冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之温差继续保持5K以上的时间T在F冷却中达20分钟及以上时(步骤S6中[NO]，步骤S7中[YES])，移向图2的压缩机24负荷检测的开始步骤S11。另外，虽然冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之温差至F冷却结束的时刻一直持续保持5K以上的状态，但其持续时间T在F冷却结束时刻不到20分钟时(步骤S6中[YES]，步骤S10中[NO])，移至所述步骤S1。而且，在以后的F冷却时的冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之温差达5K及以上时，持续时间T在上一次F冷却时计时的持续时间T上再累积计时下去，在该时间达20分钟及以上后，移至图2的压缩机24负荷检测用开始步骤S11。
另外，在主控装置43进入执行气体泄露例程时，在未进行F冷却时(步骤S1中[NO])，移至图2的压缩机24负荷检测用的开始步骤S11。另外，虽然F冷却中，但在F冷冻用冷却器20的入口温度和出口温度之差不到5K时(步骤S3中[NO])，将泄漏标记复位(步骤S8)，然后，将持续时间T复位(步骤S9)，移至步骤S11。
当移至图2的步骤S11时，首先在一定的时间内检测压缩机电动机36的转速，在转速稳定后(步骤S11中[YES])，将连续次数值n清零(步骤S12)。接着输入在压缩机电动机36的PWM的占空比值，计算负荷(步骤S13)，此后，将在15秒钟内压缩机电动机36的转速不变(反复执行步骤S14、S15，经过15秒钟后，步骤S15中[YES])、及在F冷却和R冷却之间不进行切换(步骤S16中[YES])为条件，再次输入压缩机电动机36的PWM占空比值，计算负荷(步骤S17)。
然后，将后述的不变、增大、及减小的各种标记复位(步骤S18)，其后，将上次检测的负荷和本次检测出的负荷作比较(步骤S19)，无变化时，将不变标记置位(步骤S20)，回到前述的步骤S11。另外，上次的负荷和本次的负荷比较结果是本次的负荷大于上次的负荷时，将增大标记置位(步骤S21)。接着判断不变标记或减小标记是否被置位(步骤S22)。在不变标记或减少标记被置位时，(步骤S22中[YES])，回到前述的步骤S11。
在不变标记或减小标记未被置位时(步骤S22中[NO])，将连续次数n加1(步骤S23)，然后判断n是否变成3(步骤S24)。连续次数n不满3时(步骤S24中[NO])，回到前述的步骤S14，再次输入压缩机电动机36的PWM的占空比值，计算负荷。反复进行以上动作，当连续次数n达到3次(步骤S24中[YES])，就移至判定步骤即步骤S29。
另外，在步骤S19中将上次负荷和本次负荷作比较，其结果为本次负荷小于上次负荷时，将减小标记置位(步骤S25)，然后判断不变标记或增大标记是否被置位(步骤S26)。在不变标记或增大标记被置位时(步骤S26中[YES])，回到前述的步骤S11。
在不变标记或增大标记未被置位时(步骤S26中[NO])，将连续次数n加1(步骤S27)，然后判断连续次数n是否变成3(步骤S28)。连续次数小于3时(步骤S28中[NO])，回到前述的步骤S14，再度输入压缩机电动机36的PWM占空比值，计算负荷。反复执行以上动作，当连续次数达到3次(步骤S24中[YES])，就移至判定步骤即步骤S37。
另外，在以上反复检测压缩机电动机36的负荷的过程中，压缩机电动机36的转速变化时(步骤S14中[NO])，返回步骤S11，在F冷却和R冷却之间进行切换时(步骤S16中[YES])，返回步骤S1。
如上所述，每15秒检测一次压缩机电动机36的负荷，在连续3次的期间，本次负荷低于上次负荷时，移至步骤S29，在该步骤S29，判断最后检测出的压缩机电动机36的负荷和正常时的负荷之差是否在30W及以上。在和正常时的负荷之差不到30W时(步骤S29中[NO])，作为由于冷冻循环系统损伤以外的原因造成负荷减小，故返回最初的步骤S1。
和正常时的负荷之差在30W及以上时(步骤S29中[YES])，接着判断泄漏标记置位与否(步骤S30)，泄漏标记未置位时(步骤S30中[NO])，作为由于冷冻循环系统损伤以外的原因造成负荷减小，故返回所述的步骤S1。
在泄漏标记置位时(步骤S30中[YES])，作为在低压侧有损伤发生，关闭三通阀29(步骤S31)，而且强制地进行压缩机24的运转(步骤S32)。然后使报警器51鸣响，同时在显示器50上显示[气体泄漏](步骤S33)，除报警器51、显示器50及压缩机24以外，其余的电气零部件均断电(步骤S34)。之后，经过60秒以后(步骤S35中[YES])，使压缩机24停止(步骤S36)，从而结束。
另外，如上所述，每15秒检测一次压缩机电动机36的负荷，连续3次本次负荷均比上次负荷增大时，移至步骤S37，在该步骤S37中，判断最后检测出的压缩机电动机36的负荷和正常时的负荷之差是否在30W及以上。在和正常时的负荷之差不满30W时(步骤S37中[NO])，作为由于冷冻循环系统损伤以外的原因造成的负荷减小，故返回前述的步骤S1。
和正常时的负荷之差在30W及以上时(步骤S37中[YES])，接着强制地使C风扇运转，排出积聚在机械室23内的制冷剂气体(步骤S38)。而且，鸣响报警器51，同时在显示器50上显示[气体泄漏](步骤S39)，除显示器50、报警器51及C风扇27以外，其余电气零部件均断电(步骤S40)。之后，经过1个小时以后(步骤S41中[YES])，停止C风扇27(步骤S42)，从而结束。
这样，根据本实施例，在低压侧产生损伤的情况下，因为关闭三通阀29，并使压缩机24运转，故能将积聚在存在于三通阀29下游侧的两冷却器16、20等的制冷剂封闭在压缩机24和三通阀29之间，能竭尽全力防止制冷剂漏入箱体内。另外，由于箱体内的箱体内照明灯49、光等离子除臭装置18等也都断电，故即使制冷剂气体漏入箱体内，也能使得不产生因箱体内的制冷剂气体而引起着火的问题。
另外，在高压侧产生损伤时，使压缩机24停止，能竭尽全力防止制冷剂气体漏入机械室23内，同时开动C风扇27，将漏入机械室23内的制冷剂气体向外排放，故也能事先防止机械室23内产生制冷剂气体的着火事故。
以上，在有损伤的情况下，因为利用报警器51、显示器50报告制冷剂气体泄漏，所以在靠近冰箱设有炉灶等情况下，由于能进行灭火等适当的处置，所以能将制冷剂气体的着火防患于未然。
还有，本发明不限于上述而且附图所示的实施例，可进行以下那样的变更或改变。
在压缩机为无止回阀的旋转式压缩机时，可以将止回阀设置在压缩机和冷却器16、20之间。
开关阀装置不限于三通阀29，也可以由另行设置的开关阀构成。
开关阀装置若能确保充入制冷剂的容积，则设置在冷凝器25的中间亦可。
也可以适用于将制冷剂依次供给冷藏用冷却器16和冷冻用冷却器20的情况、和只供给冷冻用冷却器20的情况进行切换而构成的冷冻循环系统。这时，能将该流路通切经换用的三通阀作为开关阀装置使用。
压缩机电动机36的负荷检测也可以检测其输入电流。
本发明中，所谓冷冻循环系统的损伤是指发生龟裂等包括成为气体泄漏原因在内的一切情况，当然也包括在冷冻循环系统的构成部分有穿孔的情况发生。
也可以采用只根据压缩机23的负荷来检测损伤的构成。
工业上的实用性如上所述，本发明对于考虑到地球环境保护而具有通过采用可燃性的非氟里昂制冷剂作为冷却用制冷剂的冷冻循环系统的冰箱是相当有用的，特别是在安全性上有较高的利用价值。
权利要求
1.一种冰箱，将可燃性制冷剂充入具有压缩机、冷凝器、膨胀器、冷却器的冷冻循环系统中，其特征在于，包括检测所述压缩机负荷变化的负荷检测装置、以及根据该负荷检测装置的检测输出来检测形成从所述冷冻循环系统产生制冷剂泄漏原因的损伤的控制装置。
2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述压缩机将利用脉宽调制进行输入控制的逆变装置驱动的电动机作为驱动源，所述负荷检测装置根据控制所述逆变装置的脉宽调制的占空比值，来检测所述压缩机的负荷变化。
3.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置根据所述负荷检测装置的检测输出所表示的所述压缩机负荷的增减，判断所述冷冻循环系统损伤的发生部位是在所述压缩机至所述膨胀器的高压侧，还是在所述膨胀器至所述压缩机的低压侧。
4.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在所述负荷检测装置的检测信号表示所述压缩机的负荷大于正常时的规定值时，判断在所述低压侧有所述损伤发生。
5.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述控制装置在所述负荷检测装置的检测信号表示所述压缩机的负荷小于正常时的规定值时，判断在所述高压侧有所述损伤发生。
6.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，设置报告装置、及对冰箱内电气零部件进行断电的断电装置，所述控制装置在所述低压侧有所述损伤产生时，使所述报告装置进行报告，同时还使所述断电装置进行断电动作。
7.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，包括，阻止制冷剂从所述压缩机倒流向冷却器的止回装置、及将从所述冷凝器通向冷却器一侧的制冷剂通路开或关的开关阀装置，所述控制装置在所述低压侧有所述损伤产生时，通过使所述开关阀装置处于闭合状态来驱动所述压缩机，将制冷剂封闭在所述止回装置和开关阀装置之间。
8.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，机械室设在箱体外，所述压缩机和冷却用风扇装置一同配置在该机械室，所述控制装置在所述高压侧有损伤发生时，使所述冷却用风扇装置运转。
9.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，设置报告装置、及对箱体内电气零部件进行断电的断电装置，机械室设在箱体外，所述压缩机和冷却用风扇装置一同配置在该机械室，所述控制装置在所述损伤发生部位位于所述高压侧时，使所述报告装置进行报告，同时使所述断电装置对除了所述冷却风扇装置以外的规定的电气零部件进行断电动作。
10.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，设置检测所述冷却器入口侧和出口侧温度的温度传感器，所述控制装置同时用来根据所述两温度传感器的检测温度之差进行制冷剂泄漏判断。
全文摘要
本发明的冰箱以将可燃性制冷剂充入具有压缩机24、冷凝器25、膨胀器30、31、冷却器16、20的冷冻循环系统25的冰箱为对象，其构成包括检测压缩机25负荷变化的负荷检测装置41、及根据该负荷检测装置41的检测输出来判断从冷冻循环系统25的制冷剂泄漏的控制装置43。
文档编号F25D11/02GK1582379SQ02822188
公开日2005年2月16日 申请日期2002年10月30日 优先权日2001年11月1日
发明者野中光, 平井慎二, 上野山仪彦, 佐久间勉, 猿田进, 桥本昌二 申请人:株式会社东芝, 东芝家电制造株式会社, 东芝电器营销株式会社