CN110940046A - 一种制冷剂泄漏的检测方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制冷剂泄漏的检测方法及空调器，所述制冷剂泄漏的检测方法包括以下步骤：S1：空调器运行，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S1；若否，执行步骤S2；S2：判断是否满足高压侧泄漏判定条件；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3；S3：判断是否满足低压侧泄漏判定条件；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4；S4：判断是否满足预设的检测触发条件；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S4；本发明所述的制冷剂泄漏的检测方能够提高制冷剂检测的有效性，并增强整个空调系统的安全性；该方法能够达到准确判断、节能和安全的综合效益。

Description

一种制冷剂泄漏的检测方法及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种制冷剂泄漏的检测方法及空调器。

背景技术

随着空调技术的快速发展，空调在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。面对空调器的大面积普及，空调器的维修也变得相应的频繁起来，市场上各种空调器问题层出不穷。

对于空调系统而言，制冷剂的量应当保持充足，在制冷剂没有泄漏的情况下，空调系统可以正常制冷运行。空调器往往会因多种原因，而导致其系统出现制冷剂缓慢泄漏的现象，若空调安装不规范或者安装后由于长时间运行产生振动等原因，例如，空调安装时，连接管与内外机接管位置密封较差，或连接管穿墙时出现折弯裂漏，容易导致空调系统管路出现制冷剂长期缓慢泄漏的情况，制冷剂一旦出现泄漏空调系统的制冷效果则会变差，甚至出现压缩机烧毁的现象。此外，若系统管路处于恶劣环境中，则管路经长期腐蚀后也易发生泄漏，使得系统内的制冷剂量逐渐减少。

目前空调技术满足环保、节能且低成本要求的环保型制冷剂存在易燃易爆的缺点，这个特性仍是目前制约可燃制冷剂空调器大规模产业化的瓶颈。最大风险在于发生泄漏的制冷剂气体达到一定浓度就可能引起燃烧甚至爆炸。而由于房间内往往有很多家电，存在点燃可燃制冷剂气体的风险。目前制冷剂检测方法多样，但多为单一参数检测，而其检测方法受其它因素影响存在准确性差问题，其检测的有效性差；另一方面，目前的制冷剂检测中，通过制冷剂检测方法主体部分来确定制冷剂泄漏情况，以上情况下即使不存在制冷剂泄漏，也需制冷剂检测方法主体部分检测才能确定，此时利用多步骤的制冷剂检测方法主体部分检测，其检测有效性差。另一方面，制冷剂泄漏检测时还有进行定性地位置判断，维修时需要逐一检查，维修过程繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种制冷剂泄漏的检测方法，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制冷剂泄漏的检测方法，所述制冷剂泄漏的检测方法包括以下步骤：

S1：空调器运行，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S1；若否，执行步骤S2；

S2：判断是否满足高压侧泄漏判定条件；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3；

S3：判断是否满足低压侧泄漏判定条件；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4；

S4：判断是否满足预设的检测触发条件；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S4。

进一步的，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：判断是否处于制冷模式；若是，计算系数λ＝向室内膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，再执行步骤S12；若否，计算系数λ＝向室外膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，再执行步骤S12；

S12：根据计算的系数λ，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S11；若否，执行步骤S2。

进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，执行步骤S23；若否，执行步骤S3；

S23：在任意时间点t₂，根检测压缩机的实时输入值W`₁；

S24：计算Δt₁＝丨t₁-t₂丨，将其与时间阈值Δt₀进行比较，判断是否Δt₁＞Δt₀；若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S23；

S25：将实时输入值W`<sub>1</sub>与过去输入值W`₀进行比较，判定是否W`<sub>1</sub>＜W`₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，执行步骤S23；若否，执行步骤S3；

S23：在任意时间点t₂，根检测压缩机的实时输入值W`₁；

S24：计算Δt₁＝丨t₁-t₂丨，将其与时间阈值Δt₀进行比较，判断是否Δt₁＞Δt₀；若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S23；

S25：将实时输入值W`<sub>1</sub>与过去输入值W`₀进行比较，判定是否W`<sub>1</sub>＜W`₀；若是，执行步骤S26；若否，执行步骤S3；

S26：计算ΔW`<sub>1</sub>＝丨W`₁-W₁丨；将其与输入阈值ΔW₀进行比较，判断是否ΔW`₁＜ΔW₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：开始加热模式，关闭室外膨胀阀；计数器N＝0；

S32：检测每单位时间的压力变化P₁，将每单位时间的压力变化P₁与压力变化速率阈值P₀进行比较，并判断是否P₁＜P₀；若是，执行步骤S33；若否，执行步骤S34；

S33：计数器N加1，将N与计数阈值N₀进行比较，判断是否N＝N₀；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S32；

S34：检测压缩机电流I₁，监测红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据；

S35：判断是否同时接收到各分子组分的波长数据；若是，执行步骤S36；若否，执行步骤S34；

S36：根据接收各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体积分子组分的浓度W；

通过压缩机电流I₁和压缩机的电流上限I_max，计算电流差值ΔI₁＝|I_max-I₁|；

S37：将电流差值ΔI₁与电流阈值ΔI₀进行比较，且将W与浓度阈值[W₀，W₁]比较；判断是否ΔI₁>ΔI₀且W∈[W₀，W₁]；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4。

进一步的，所述S4中检测触发条件包括第一触发条件、第二触发条件，所述第一触发条件、第二触发条件相对独立且并列执行。

进一步的，所述第一触发条件为：外界环境温度T_环1与环境温度阈值T_环0相等；所述第二触发条件为：传感器检测到空气中的标记组分。

进一步的，所述触发条件为：外界环境温度T_环1与环境温度阈值T_环0相等，且传感器检测到空气中的标记组分。

一种制冷剂泄漏的检测方法，所述制冷剂泄漏的检测方法包括以下步骤：

相对于现有技术，本发明所述的制冷剂的检测方法具有以下优势：

(1)本发明所述的制冷剂检测方法形成一个整体，从空调开启后进行步骤S1判定制冷剂是否适当，在判定制冷剂适当时，重新执行步骤S1。当步骤S1判断制冷剂不足时，进行高压侧泄漏判定，若不满足高压侧泄漏判定条件，则执行低压侧的泄漏判定；在不满足低压侧泄漏判定条件时，设置检测触发条件，以触发进入相应的检测程序。以此形成一个完整的制冷剂泄漏的检测方法。该方法能够提高制冷剂泄漏检测的有效性，增强整个空调系统的安全性，并能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间；即该方法能够达到准确判断、节能和安全的综合效益。

(2)本发明空调开启后，步骤S1通过制冷剂是否适当判定制冷剂泄漏的情况，对于制冷剂存在不足的情况，进行步骤S2的高压侧泄漏判定，及相应不满足高压侧泄漏判定条件下的低压侧泄漏判定；该方法能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间，并能够确保制冷剂泄漏检测的准确性和有效性。

(3)本发明步骤S2中，采用两个时间点进行判断，这样能够减少误判的概率，另外，在两个时间点分别判断后，执行步骤S26，将两个时间点的判断量值进行比较，进一步提高检测的准确性。

(4)本发明步骤S3中设置计数器，有效提高了空调制冷剂泄漏判定的准确率，减少了空调制冷剂泄漏误判现象的发生。

(5)本发明步骤S3中不满足压力变化速率的判定条件时，进一步执行制冷剂泄漏检测，能够有减少了误判的概率，提高了制冷剂泄漏检测的准确性。

(6)本发明设置步骤S4，步骤S4设定多个制冷剂泄漏的检测触发条件，提高空调运行过程中制冷剂检测的有效性，以决定是否进入新一轮的检测程序；其中环境温度触发条件，能够提高制冷剂检测的准确性；标记组分检测触发条件，能够提高制冷剂检测的安全性、有效性；环境温度与标记组分相对独立并列设置的触发条件，能够避免单一触发条件所存在的漏检情况；环境温度与标记组分同时存在的触发条件，能够准确有效地进行制冷剂泄漏检测。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的整体流程示意图；

图2为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的步骤S1具体流程示意图；

图3为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的制冷模式中的用于判定制冷剂量的外部气体温度和系数λ的关系图；

图4为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的制热模式中的用于判定制冷剂量的外部气体温度和系数λ的关系图；

图5为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的步骤S2的具体流程示意图；

图6为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法中制冷剂泄漏时压缩机输入值(W)的变化曲线；

图7为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的步骤S3的一种具体流程示意图；

图8为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法中制冷剂低压段的压力特征示意图；

图9为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的步骤S4的一种具体流程示意图；

图10为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的步骤S4的另一种具体流程示意图；

图11为本发明实施例所述的制冷剂泄漏的检测方法的具体的整体流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明实施例，提供了一种制冷剂泄漏检测方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种制冷剂泄漏检测方法，如图1，所述制冷剂泄漏的检测方法包括以下步骤：

S1：空调器运行，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S1；若否，执行步骤S2；

S2：判断是否满足高压侧泄漏判定条件；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3；

S3：判断是否满足低压侧泄漏判定条件；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4；

S4：判断是否满足预设的检测触发条件；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S4。

本实施例的制冷剂泄漏的检测方法中，步骤S1首先判定制冷剂是否适当，若制冷剂不足，则执行步骤S2，以判断是否满足高压侧泄漏判定条件，以确定是泄漏位置是否在高压侧。若不满足高压侧泄漏判定条件，则执行步骤S3，以确定泄漏位置是否在低压侧。

若步骤S1中判定制冷剂适当，则重新执行步骤S1，判定制冷剂适当。

该方法一方面能够直接以制冷剂不足，就能检测出制冷剂泄漏，因而能迅速进行安全对策，提高制冷剂泄漏检测的有效性和安全性。另外，由于能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间。

若经过步骤S2和S3后并未检测出高压侧或低压侧制冷剂泄漏，则设置检测触发条件，执行步骤S4，以决定是否有必要进入新一轮的制冷剂检测过程。设置检测触发条件，当满足检测触发条件时，则执行步骤S2，进行制冷剂泄漏高压侧泄漏判定。判断是否满足预设的检测触发条件，能够在空调运行当中适时进行制冷剂泄漏检测，提高制冷剂泄漏检测的有效性。如此，在未满足预设触发条件时，重复执行步骤S4，以适时启动检测制冷剂泄漏程序。在不满足检测触发条件时，则不需要进行其它过多操作；而满足检测触发条件时，及时有效进行制冷剂泄漏检测，保障了空调运行的安全性。该方法一方面能够提高空调运行的安全性，另一方面亦能够简化检测程序。其中预设触发条件可根据制冷剂泄漏的前兆设定、和/或根据经验设定，以避免资源浪费或提高检测的准确性。

以上首先进行制冷剂适当的检测，若制冷剂不足，再进行高压侧泄漏还是低压侧泄漏的确认；若并未检测出高压侧或低压侧制冷剂泄漏，则设置检测触发条件，以决定是否有必要进入新一轮的制冷剂检测过程。该方法一方面能够有效检测制冷剂泄漏，提高安全性；另一方面能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间；再者，能够适时检测，有效减少能耗，并简化检测程序，提高制冷剂检测的有效性。

优选的，如图2，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：判断是否处于制冷模式；若是，计算系数λ＝室内膨胀阀的合计开度/压缩机频率，再执行步骤S12；若否，计算系数λ＝室外膨胀阀的合计开度/压缩机频率，再执行步骤S12；

S12：根据计算的系数λ，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S11；若否，执行步骤S2。

首先，对通常的制冷运转中的制冷剂量判定进行说明。在制冷运转中，调整室内膨胀装置的节流量、使排出气体过热度达到预先设定的范围。在排出气体过热度进入设定温度范围内、排出压力以及排出温度的变动变小的情况下，例如通过下式：系数λ＝向室内膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，求出基于向室内膨胀装置的输出量(为膨胀阀开度或者电动膨胀阀的情况下的脉冲数等，在室内机具有多个的情况下为合计室内膨胀阀的开度的合计开度)和向压缩机的输出量(若在转速控制压缩机的情况下，则为频率等)的系数λ。

另外，通过室外温度热敏电阻检测室外机的环境温度(外部气体温度)。并且，在上述系数λ达到根据外部气体温度预先设定的值以上的情况下，判定为制冷剂不足。图3表示用于进行该判定的示意图，其具体的系数λ的数值根据空调器具体情况计算后，对其关系曲线预存储，要制冷剂检测时，与制冷剂未泄漏时相应外界环境温度下的系数λ进行进行对比。预先在适当的制冷剂量的状态下使空调器运转，如图3的实线所示预先求出相对于外部气体温度的系数λ的值。并且，如图3的虚线所示预先求出相对于外部气体温度的系数λ的许容范围的上限。接着，求出在通常运转时基于上式：系数λ＝向室内膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，计算的系数λ和外部气体温度，如果所求出的系数λ位于图3的制冷剂不足区域，则判定为制冷剂不足，如果为系数λ的许容范围的上限以下，则判定为适当的制冷剂量。另外，在判定为制冷剂不足的情况下，意味着制冷剂与将制冷剂封入空调器的时刻相比有所泄漏。

另外，在以上实施例中，如果构成为通过室内温度热敏电阻也可检测向室内机的吸入温度(室内温度)、并可求出上述系数λ与外部气体温度以及室内温度的关系，则可进行精度更高的制冷剂量的判定。此外，在转速控制压缩机的情况下向压缩机的输出量为频率，但在具有一台或者多台容量固定式压缩机的装置中，也可以为压缩机的运转台数。即，可以使用与来自所有压缩机的总排出流量相关的参数。

其次，对通常的制热运转中的制冷剂量判定进行说明。在制热运转中，调整室外膨胀装置的节流量、以使排出气体过热度达到预先设定的范围。在排出气体过热度进入设定温度范围内、排出压力以及排出温度的变动变小的情况下，例如通过下式：系数λ＝向室外膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，求出基于向室外膨胀装置的排出量和向压缩机的排出量的系数λ。

另外，通过室外温度热敏电阻检测室外机的环境温度(外部气体温度)。另外，与上述制冷运转的情况相同，在适当制冷剂量的状态下运转空调器，如图4所示预先求出相对于外部气体温度的系数λ的值(实线是最佳值，虚线是许容范围的上限值)，判定制冷剂量是否适当。

另外，作为判定条件仅使用外部气体温度(以及室内温度)，但是考虑到因空调器的施工条件(配管长度/室外机与室内机的高低差等)而导致向膨胀装置的输出改变，因此，如果将空调器的施工条件作为判定条件而追加，则可以进一步提高判定精度。

本实施例中，步骤S1通过在制冷或制热模式下计算系数λ，与预先储存的制冷剂未泄漏时外部气体温度与系数λ关系分布情况图进行对比，以判断制冷剂是否适当。在空调器开启运转后，在空调器内的制冷剂向外部泄漏的情况下，可以早期或快速地检测制冷剂泄漏，保障了空调运行的安全性。

优选的，如图5，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，执行步骤S23；若否，执行步骤S3；

S23：在任意时间点t₂，根检测压缩机的实时输入值W`₁；

S24：计算Δt₁＝丨t₁-t₂丨，将其与时间阈值Δt₀进行比较，判断是否Δt₁＞Δt₀；若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S23。

S25：将实时输入值W`<sub>1</sub>与过去输入值W`₀进行比较，判定是否W`<sub>1</sub>＜W`₀；若是，执行步骤S26；若否，执行步骤S3；

S26：计算ΔW`<sub>1</sub>＝丨W`₁-W₁丨；将其与输入阈值ΔW₀进行比较，判断是否ΔW`₁＜ΔW₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

压缩机的输出制冷剂的压力非常高。然而，适当调整室内膨胀阀的开启程度，该高压制冷剂的压力在流经室内膨胀阀时下降。所以制冷剂管可以根据室内膨胀阀被分成高压段和低压段。

根据图6说明制冷剂泄漏中的压缩机的输入值(W)的变化。在制冷剂循环系统的低压侧发生制冷剂泄漏时，压缩机的输入值渐渐增加。其原因在于，制冷剂管道吸入空气，使压力升高，压缩机的输入随着增加，压力加大达规定值以上时，制冷剂开始漏出，并且制冷剂某种程度地漏出时，压缩机的作功量减小，输入也减小，即在低压侧制冷剂泄漏的前期，压缩机的负载变大。通过比较过去2～3循环的输入和当前的输入，能判断此输入变迁。因此，如果输入有增加的趋势，如图6所的图形能判断在低压侧发生制冷剂泄漏。

反之，高压侧发生制冷剂泄漏时，输入值减小下去。其原因在于，高压侧存在制冷剂泄漏处时，往大气中排放制冷剂，使压力降低，输入也随着减小。即高压侧存在制冷剂泄漏时，制冷剂循环系统内的制冷剂量因泄漏而减少，使加在压缩机上的负载减小。在步骤S1判断为制冷剂存在不足时，检测输入端变迁，如果输入有减小的趋势，则判断为在高压侧发生制冷剂泄漏。

为此，根据所述步骤S1中的系数λ许容范围的上限值的设置与步骤S2相匹配，以满足当步骤S1判定为制冷剂不足时，步骤S3能够通过输入值升高的趋势来判定低压侧制冷剂泄漏。即步骤S1中的系数λ大于其上限值时，若为低压侧泄漏，其制冷剂泄漏量满足压缩机输入值升高的趋势。

上述实施方式的使用压缩机的输入值的制冷剂泄漏检测方法。步骤S1判定制冷剂量不足时，判断压缩机的当前输入值W₁(W`<sub>1</sub>)是否小于过去的输入值W<sub>0</sub>(W`₀)。即，当前输入值W₁(W`₁)小，则表示压缩机的负载小，判断为高压侧发生泄漏；反之，该值大，则输入值存在增大的趋势，判断为泄漏的是低压侧。

根据本实施例的制冷剂泄漏的检测方法，空调运行过程中，根据设定时刻检测压缩机实时输入值与过去输入值之间的关系，可以有效检测出空调系统发生制冷剂泄漏的位置，该方法能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间。

本实施例中能够仅设置步骤S21-S22，如下：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

本实施例中能够仅设置步骤S21-S25，在步骤S25中满足判定条件时，则为高压侧泄漏；若不满足，执行步骤S3。

优选的，在时间点t₁和时间点t₂进行分别判断后，执行步骤26，将时间点t₁下的W₁与时间点t₂下的W`<sub>1</sub>做差，计算ΔW`₁＝丨W`<sub>1</sub>-W<sub>1</sub>丨，将其与输入阈值ΔW<sub>0</sub>进行比较，判断是否ΔW`₁＜ΔW₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。该步骤S26将两个时间点的判断量值进行比较，进一步提高检测的准确性，减少误判。本发明实施例中的任意时间点为检测到制冷剂泄漏后的程序执行点，其并没有特定时间，但能够满足检测程序的合理进行。

优选的，如图7，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：开始加热模式，关闭室外膨胀阀；计数器N＝0；

S32：检测每单位时间的压力变化P₁，将每单位时间的压力变化P₁与压力变化速率阈值P₀进行比较，并判断是否P₁＜P₀；若是，执行步骤S33；若否，执行步骤S34。

S33：计数器N加1，将N与计数阈值N₀进行比较，判断是否N＝N₀；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S32。

S34：检测压缩机电流I₁，监测红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据；

S35：判断是否同时接收到各分子组分的波长数据；若是，执行步骤S36；若否，执行步骤S34；

S36：根据接收各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体积分子组分的浓度W；

通过压缩机电流I₁和压缩机的电流上限I_max，计算电流差值ΔI₁＝|I_max-I₁|；

S37：将电流差值ΔI₁与电流阈值ΔI₀进行比较，且将W与浓度阈值[W₀，W₁]比较；判断是否ΔI₁>ΔI₀且W∈[W₀，W₁]；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4。

如图8是制冷剂管道低压段的压力特征方框图。如图8所示，在低压段的制冷剂泄漏时制冷剂压力单位时间内下降值小于在没有制冷剂泄漏的正常工作模式的制冷剂压力单位时间内下降值。即在低压段没有制冷剂泄漏时，制冷剂压力通常是由安装于制冷剂管道的室内膨胀阀的作用而减小的。当低压段的制冷剂泄漏时，室外空气通过裂开部分进入制冷剂管道，使制冷剂压力非正常下降。然后，将所测得制冷剂压力单位时间内的下降值与其在正常工作时制冷剂压力单位时间内的下降值相比较，从而确定是否出现制冷剂泄漏。

本实施例中，设置计数器，所述计数阈值N₀设定为3。本实施例通过设置计数器，有效提高了空调制冷剂泄漏判定的准确率，减少了空调制冷剂泄漏误判现象的发生。

由图8可以看出，泄漏情况与正常情况相比较，在泄漏初期，压力变化速率几乎无差别，容易出现误判。在满足步骤S2中将实时输入值W₁大于过去输入值W₀，即输入值有增长趋势的情况下，对不满足步骤S32中，每单位时间的压力变化P₁＜压力变化速率阈值P₀条件的情况进一步执行制冷剂泄漏检测步骤S34-步骤S37，能够有减少了误判的概率，提高了制冷剂泄漏检测的准确性。

本实施例中，空调制冷管内填充的制冷剂通常为R600；实际应用中，R600中包含多种分子组分，本发明主要用于监测R600主要构成分子组分的泄漏，具体的，R600的主要构成分子组分包括：二氟乙烷(HFC152a)，其占总分子组分的浓度百分比通常为65％～85％，异丁烷(HC600a)，其占总分子组分的浓度百分比通常为11％～29％，丁烷(HC600)，其占总分子组分的浓度百分比通常为1％～9％。

具体的，本实施空调器包括：靠近所述制冷管设置的至少一组红外传感器，以及与所述红外传感器通讯连接的控制器；所述制冷剂包括多种具有不同波长的分子组分；所述红外传感器用于实时监测分子组分的波长数据；本实施例中，所述红外传感器实时监测的分子组分分别为：二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子。所述控制器用于接收红外传感器监测的波长数据，并对其进行处理，获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比。

本实施例中，所述制冷管为蒸发器；所述红外传感器靠近所述蒸发器的上方设置；如此，可更加精准的监测R600的泄漏。

所述红外传感器为气体红外传感器，其可吸收不同波长的分子组分，并将其接收的数据发送至控制器进行处理，相应的，所述控制器可通过各分子组分的波长数据，获知该分子组分的浓度，以及其中任一分子组分占总分子组分的浓度百分比。

优选的，所述红外传感器上包覆防凝露涂层，如此可防止红外传感器在低温环境下，镜头出现结霜凝露的现象，保障所述红外传感器有效的工作，同时提高所述红外传感器的检测精准度。

优选的，所述红外传感器的数量，可根据需要具体设定，其可以设置为一组也可以设置为多组，当其为多组时，可以综合每个红外传感器的监测数据，如此，监测结果更加精准；在具体实施中，综合考虑空调中设置红外传感器空间的大小，将所述红外传感器的数量设置为一组，其可以满足用户的需求，同时，处理速度更快。

本实施方式中，监测的分子组分分别为：二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子。

所述预设分子浓度百分比范围有多个，对应每一种分子组分设定唯一一组分子浓度百分比，该预设分子浓度百分比可根据需求自行设定，本实施例中，对应设定的预设分子浓度百分比范围为3个，分别对应二氟乙烷分子、异丁烷分子、丁烷分子设定唯一一组预设分子浓度百分比范围。

本实施例中，根据制冷剂中包含上述三种分子组分的浓度百分比设定预设分子浓度百分比范围的具体数值；相应的，对应二氟乙烷分子的预设分子浓度百分比范围为65％～85％，对应异丁烷分子的预设分子浓度百分比范围为11％～29％，对应丁烷分子的预设分子浓度百分比范围为1％～9％。

本实施例中，首先判断是否同时接收到3种分子组分的波长数据，如此，可避免空调器所处室内其他物品释放某一种分子组分时，出现误报的现象，降低误报概率。

进一步的，当同时接收到3种分子组分后，根据接收的波长数据获取各分子组分占总体分子组分的浓度百分比，并将其结果分别与预设的分子浓度百分比范围进行对比，并在各分子组分对应的浓度百分比均介于系统预设分子浓度百分比范围之间时，确认制冷管中的制冷剂泄漏。如此，可实时且精确的监测制冷管中是否有制冷剂泄漏，同时，降低误报的概率。

本实施例中制冷剂泄漏的检测方法，可通过监测制冷剂中主要分子组分浓度的同时变化，实时监测制冷剂是否泄漏，同时，降低误报的概率。

为了避免因空调器所在房间内存储其他物品释放与制冷剂中某一分子组分相似波长的气体，误判断为制冷剂泄漏的问题发生，所述方法同时进行压缩机电流的判断。

当空调系统缺制冷剂时，压缩机负载变小，压缩机电流I₁会减小，压缩机电流I₁和压缩的电流上限值I_max差值ΔI₁大于电流预定差值ΔI₀。通过压缩机电流变化来进一步判断，以避免空调器所在房间内存储其它物品释放与制冷剂中某一分子组分相似波长的气体引起的误判发生。

优选的，所述空调器预设环境温度阈值T_环0，所述空调器上设有温度传感器，以监测外界环境温度。如图9，所述步骤S4具体为：

S41：监测外界环境温度，并将外界环境温度T_环1与环境温度阈值T_环0进行比较，判断是否T_环1＝T_环0；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S41；

以上所述考虑到实际装机情况会影响到机组参数，比如，实际装机时所用的连接管长度可能千差万别，而连接管长度不一样会影响机组参数，所以空调出厂的预设值与实际情况存在偏差，导致检测结果不准确。同样，如果在实际检测时不能保证空调环境温度与确定该预设值时对应的环境温度一致的话，也会影响检测结果的准确性。为了避免上述提到的实际检测时空调环境温度不确定时，制冷剂检测误差情况所带来的不必要的检测，及实际装机情况影响机组参数所带来的不必要的检测，本实施例中预设环境温度阈值T_环0，所述环境温度阈值T_环0为制冷剂检测时设定各预设值时的环境温度。由此，设置T_环1＝T_环0为制冷剂触发条件，在满足T_环1＝T_环0时，进行制冷剂检测，以确保制冷剂检测的准确性和有效性。

优选的，所述环境温度阈值T_环0的设置方法具体为：空调器预设各种机组工况下制冷剂检测中所需要的预设值，所述预设值与空调首次开机并运行稳定后的基准数据相映射。

在步骤S41前，如在完成装机后，或者在因维护或移机等原因而补充制冷剂后，可以在随后的首次开机并运行稳定后获得空调运行的基准数据，并选定该基准数据的情况下，制冷剂泄漏检测中所需要的预设值(如非首次进行的步骤S37中的电流阈值ΔI₀)及相应的环境温度阈值T_环0。本方法中空调系统的用于判断是否触发制冷剂检测的温度触发条件独立获得，不会受装机时采用的连接管长度等因素的影响。

在后续的采集数据的过程中，以T_环1＝T_环0为制冷剂触发条件，能够保证制冷剂检测过程中每次采集数据时空调系统所处的环境条件均是在预设的环境温度阈值T_环0下；并能保证后续的在外界环境温度T_环1＝T_环0下获取的实际采集数据与现有装机情况下在T_环0下设置的预设值(如电流阈值ΔI₀)作比较。

现有技术检测方法都是将当前实测的某个值与预设值进行比较，而预设值一般是出厂之前匹配确认下来的。在这些检测方法中，均没有考虑到实际装机情况和环境温度情况。比如，实际装机时所用的连接管长度可能千差万别，而连接管长度不一样会影响机组参数，所以上述预设值与实际情况存在偏差，导致检测结果不准确。同样，如果在实际检测时不能保证空调所处的环境温度与确定该预设值时对应的环境温度一致的话，也会影响检测结果的准确性。而通过该步骤，能够确保实际检测时空调所处的环境温度与确定该预设值时对应的环境温度一致，从而提高检测结果的准确性。

优选的，所述步骤S41中，可以设置多个不同的数据采集点，分别对应于不同的外界环境温度T_i，i＝1，2，3……。

由于空调系统所处的任何地区的外界环境温度都会有一个比较宽的范围，因此，可以在这个范围内选取多个不同的温度点，从而确定多个相互独立的数据采集点，外界环境温度只要达到某一个数据采集点，便执行步骤S2。而在步骤S1中在进行对比时，仅将同一数据采集点(即同一外界环境温度)的当前实测数据与该数据采集点(同一外界环境温度)相对应的预设值进行对比。

通过设置多个数据采集点，可以有效避免仅一个数据采集点时选定的外界环境温度过于极端，导致日后很难再次达到的问题。另外，根据多个数据采集点的多组数据进行判断，还使得检测结果更为全面和客观。

优选地，所述多个数据采集点的设置具体设置如下：

首先收集空调系统所在地的环境温度范围，例如，年最低温度T_min和年最高温度T_max之间的范围，在所述环境温度范围内每隔k℃指定一个数据采集点，k为预定的温度间隔。即数据采集点为T_min+nk，其中n≥0，且为整数。

也即，为了更全面反映空调系统在各种温度条件下的状态参数情况，可以在所在地的常年平均温度范围内选择多个数据采集点。数据收集点的指定也可根据实际情况设定，k值设置越小，触发制冷剂检测的温度点越多，进行制冷剂检测的机会更多。

优选地，可以通过空调系统的通讯模块访问互联网，以收集空调系统所在地的环境温度范围。对于设置有通讯模块的空调系统而言，可以在装机后方便地获得需要的温度数据。

优选的，也可以通过人工输入的方式收集空调系统所在地的环境温度范围。例如，在装机时，装机人员可以在调试过程中手动输入当地的年最低温度T_min和年最高温度T_max等数据。

优选的，还可以是在空调系统出厂前预先存储一个或多个地区的环境温度范围。例如，在出厂前，相关人员可以收集各地(尤其是空调的目标销售地区)的天气数据，如年最低温度T_min和年最高温度T_max等，并将其存储在机组内。

优选的，所述空调器上安装有传感器，所述空调制冷剂内添加有标记组分，所述标记组分在发生制冷剂泄漏时会在空气中传播，所述传感器能够在制冷剂从已经发生泄漏的密封的制冷剂回路泄漏的情况下检测标记组分。如图9，所述步骤S4中判断是否满足预设的触发条件具体为：

S42：检测周围环境中的标记组分，并判断传感器是否检测到标记组分；若是，执行步骤S5；若否，重新执行步骤S42；

由于空调器制冷剂缓慢泄漏或泄漏初期时，所呈现的空调制冷剂泄漏的很细微，不易发现。出于防微杜渐的目的，需要及时的发现空调制冷剂泄漏，并加以确认，防止泄漏情况恶化。故该方法中将以非常小的浓度存在的特定“标记”组分或指示物质或分析物添加至制冷剂中以提高制冷剂泄漏的可检测性。这样的泄漏检测系统能够增强安全性。

本实施例中“标记组分”是特定传感器高度可检测的指示物质或分析物。标记组分被添加到制冷剂，其中，传感器对标记组分的灵敏度高于对制冷剂的灵敏度。所述选择标记组分不仅与制冷剂高度相容，而且还对于特定类型的传感器而言是高度可检测的还原分析物，且在大气泄漏条件下，标记气体组分蒸发并且变成在空气中传播。即，所述传感器对于选择标记组分高度敏感。在各种实施方式中，标记组分选自于由丁烷、异丁烷、丙烷、氢、甲烷、癸烷、丁胺、丙酮、二甲基硫、二甲胺、乙醇、乙酸乙酯、庚烷、己烷、异丙醇、甲醇、甲硫醇以及它们的组合构成的组。优选的，标记组分为丁烷、异丁烷、丙烷中的至少一种，其特别适合用于下面描述的传感器。实际选用中，标记组分根据应用、传感器型号的选择、制冷剂、润滑剂类型等分别是丁烷、异丁烷或丙烷、这些标记组分中的两种或三种的组合。

本实施例中采用金属氧化物半导体(也称为“固态”)传感器，其中金属氧化物半导体(MOS)传感器特别适合感测和检测本实施列所述的标记组分。相对于目前常用于检测制冷剂泄漏的传感器的灵敏度，MOS传感器提供了对标记组分物质的更高的灵敏度水平以及极大改善的选择性。所述MOS传感器与某些其他感测技术相比，较少依赖于被检测的制冷剂，并且与现有技术中常用的当前检测器相比，具有相对低的成本。

所述传感器(例如MOS传感器)设置在制冷剂回路的外部或附近。在各种实施方式中，传感器被定位在制冷剂回路的附近，与制冷剂回路的距离小于或等于约30米、15米、1.5米等位置，并且在某些变型中小于或等于约30厘米。优选的，与制冷剂回路相关联的传感器可以放置在任何泄漏的制冷剂和标记组分的浓度将最大的封闭的位置或室内。

所述MOS传感器检测至标记组分，表明满足预设的制冷剂触发条件，则执行相应条件下的制冷剂检测程序。

步骤S42中，通过将标记组分溶解在制冷剂内，相对于检测制冷剂本身，传感器的灵敏度和选择性都将改善。另一方面，由于标记组分的存在，单个传感器可以对多种制冷剂有用。尽管如此，标记组分以微量即以百万分率(ppm)计量的浓度提供，以不影响ASHRAE标准34制冷剂分类(可燃性等级、毒性等级或指定的化学成分)，并且也不会对制冷剂的制冷或加制热性能产生不利影响。即，这些低浓度的标记组分不会增加制冷剂的点燃可能性。即使制冷剂能够由特定传感器检测到(即使以较低敏感度的方式)，标记组分也将增加或提高泄漏制冷剂的灵敏度，从而加强对泄漏的早期检测，并触发制冷剂检测程序给予进一步的确认，因此提高安全性。

如图9所示，步骤S41和S42相对独立，并列存在作为触发条件。即所述触发条件包括第一触发条件、第二触发条件，所述第一触发条件为T_环1＝T_环0，所述第二触发条件为传感器检测到环境中的标记组分，所述第一触发条件、第二触发条件相对独立且并列执行。

优选的，如图10，所述步骤S4中判断是否满足预设的触发条件具体为：

S40：监测外界环境温度T_环1、周围环境中的标记组分，并将外界环境温度T_环1与环境环境温度阈值T_环0进行比较，且判断传感器是否检测到标记组分；判断是否检测到标记组分且T_环1＝T_环0；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S40；

该步骤将以上所述的步骤S41和S42中第一触发条件为T_环1＝T_环0，所述第二触发条件为传感器是否检测到环境中的标记组分作为一个同时存在的判断条件进行判断，对制冷剂检测的触发条件进一步限制，以进一步地确保制冷剂检测的准确性。

本实施例中步骤S4的预设的触发条件说明了S41、S42、S40(S41且422)，S41、S42这两个预设触发条件可相对独立且并列存在(S41、S42)，亦可相互关联(S41且S42)设定为预设触发条件。

本方法能够有效检测出空调系统是否缺少制冷剂，该检测方法简单，容易实现，而且可以提高空调系统的运行可靠性。一旦达到步骤S4中检测触发条件，就判断制冷剂可能发生泄漏，便进入步骤S2对制冷剂是否泄漏做新一轮的检测，如此能够有效减少误判。

一种空调器，所述空调器包括以上所述的制冷剂泄漏检测方法。

本实施例中的检测方法有以下优点：

(1)本发明所述的制冷剂检测方法形成一个整体，从空调开启后进行步骤S1判定制冷剂是否适当，在判定制冷剂适当时，重新执行步骤S1。当步骤S1判断制冷剂不足时，进行高压侧泄漏判定，若不满足高压侧泄漏判定条件，则执行低压侧的泄漏判定；在不满足低压侧泄漏判定条件时，设置检测触发条件，以触发进入相应的检测程序。以此形成一个完整的制冷剂泄漏的检测方法。该方法能够提高制冷剂泄漏检测的有效性，增强整个空调系统的安全性，并能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间；即该方法能够达到准确判断、节能和安全的综合效益。

(2)本发明空调开启后，步骤S1通过制冷剂是否适当判定制冷剂泄漏的情况，对于制冷剂存在不足的情况，进行步骤S2的高压侧泄漏判定，及相应不满足高压侧泄漏判定条件下的低压侧泄漏判定；该方法能探测出泄漏发生处在高压侧还是低压侧，能够减少维修时识别泄漏发生处所需的时间，并能够确保制冷剂泄漏检测的准确性和有效性。

(3)本发明步骤S2中，采用两个时间点进行判断，这样能够减少误判的概率，另外，在两个时间点分别判断后，执行步骤S26，将两个时间点的判断量值进行比较，进一步提高检测的准确性。

(4)本发明步骤S3中设置计数器，有效提高了空调制冷剂泄漏判定的准确率，减少了空调制冷剂泄漏误判现象的发生。

(5)本发明步骤S3中不满足压力变化速率的判定条件时，进一步执行制冷剂泄漏检测，能够有减少了误判的概率，提高了制冷剂泄漏检测的准确性。

(6)本发明设置步骤S4，步骤S4设定多个制冷剂泄漏的检测触发条件，提高空调运行过程中制冷剂检测的有效性，以决定是否进入新一轮的检测程序；其中环境温度触发条件，能够提高制冷剂检测的准确性；标记组分检测触发条件，能够提高制冷剂检测的安全性、有效性；环境温度与标记组分相对独立并列设置的触发条件，能够避免单一触发条件所存在的漏检情况；环境温度与标记组分同时存在的触发条件，能够准确有效地进行制冷剂泄漏检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述制冷剂泄漏的检测方法包括以下步骤：

S1：空调器运行，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S1；若否，执行步骤S2；

S2：判断是否满足高压侧泄漏判定条件；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3；

S3：判断是否满足低压侧泄漏判定条件；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4；

S4：判断是否满足预设的检测触发条件；若是，执行步骤S2；若否，重新执行步骤S4。

2.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：判断是否处于制冷模式；若是，计算系数λ＝向室内膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，再执行步骤S12；若否，计算系数λ＝向室外膨胀装置的输出量/向压缩机的输出量，再执行步骤S12；

S12：根据计算的系数λ，判定制冷剂是否适当；若是，重新执行步骤S11；若否，执行步骤S2。

3.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

4.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，执行步骤S23；若否，执行步骤S3；

S23：在任意时间点t₂，根检测压缩机的实时输入值W`₁；

S24：计算Δt₁＝丨t₁-t₂丨，将其与时间阈值Δt₀进行比较，判断是否Δt₁＞Δt₀；若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S23；

S25：将实时输入值W`<sub>1</sub>与过去输入值W`₀进行比较，判定是否W`<sub>1</sub>＜W`₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

5.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在任意时间点t₁，检测压缩机的实时输入值W₁；

S22：将实时输入值W₁与过去输入值W₀进行比较，判定是否W₁＜W₀；若是，执行步骤S23；若否，执行步骤S3；

S23：在任意时间点t₂，根检测压缩机的实时输入值W`₁；

S24：计算Δt₁＝丨t₁-t₂丨，将其与时间阈值Δt₀进行比较，判断是否Δt₁＞Δt₀；若是，执行步骤S25；若否，执行步骤S23；

S25：将实时输入值W`<sub>1</sub>与过去输入值W`₀进行比较，判定是否W`<sub>1</sub>＜W`₀；若是，执行步骤S26；若否，执行步骤S3；

S26：计算ΔW`<sub>1</sub>＝丨W`₁-W₁丨；将其与输入阈值ΔW₀进行比较，判断是否ΔW`₁＜ΔW₀；若是，高压侧泄漏；若否，执行步骤S3。

6.根据权利要求1或2所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：开始加热模式，关闭室外膨胀阀；计数器N＝0；

S32：检测每单位时间的压力变化P₁，将每单位时间的压力变化P₁与压力变化速率阈值P₀进行比较，并判断是否P₁＜P₀；若是，执行步骤S33；若否，执行步骤S34；

S33：计数器N加1，将N与计数阈值N₀进行比较，判断是否N＝N₀；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S32；

S34：检测压缩机电流I₁，监测红外传感器接收到制冷管中填充的制冷剂所包含的各分子组分的波长数据；

S35：判断是否同时接收到各分子组分的波长数据；若是，执行步骤S36；若否，执行步骤S34；

S36：根据接收各分子组分的波长数据获取各分子组分占总体积分子组分的浓度W；

通过压缩机电流I₁和压缩机的电流上限I_max，计算电流差值ΔI₁＝|I_max-I₁|；

S37：将电流差值ΔI₁与电流阈值ΔI₀进行比较，且将W与浓度阈值[W₀，W₁]比较；判断是否ΔI₁>ΔI₀且W∈[W₀，W₁]；若是，低压侧泄漏；若否，执行步骤S4。

7.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述S4中检测触发条件包括第一触发条件、第二触发条件，所述第一触发条件、第二触发条件相对独立且并列执行。

8.根据权利要求7所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述第一触发条件为：外界环境温度T_环1与环境温度阈值T_环0相等；所述第二触发条件为：传感器检测到空气中的标记组分。

9.根据权利要求1所述的制冷剂泄漏的检测方法，其特征在于，所述触发条件为：外界环境温度T_环1与环境温度阈值T_环0相等，且传感器检测到空气中的标记组分。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1-9其中任一项所述的制冷剂泄漏检测方法。

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