CN110940043B - 一种空调冷媒泄漏检测方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调冷媒泄漏检测方法及空调器，所述方法包括步骤S1：空调开机前，对压缩机故障状况进行检测；若压缩机运行正常，执行步骤S2；S2：空调开机运行，通过冷媒压力对冷媒泄漏情况进行一级检测；若一级检测结果为待定，执行步骤S3；S3：通过冷媒温度对冷媒泄漏情况进行二级检测；若空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；S4：对冷媒余量进行计算；S5：对空调器中原始填充冷媒的种类进行判断，本发明所述的空调冷媒泄漏检测方法及空调器能够及时发现冷媒泄漏风险，对冷媒泄漏情况进行判断，并在冷媒余量计算后、补充灌注冷媒前，判断原始填充的冷媒种类，具有检测精度高、安全性好、使用方便的优点。

Description

一种空调冷媒泄漏检测方法及空调器

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，特别涉及一种空调冷媒泄漏检测方法及空调器。

背景技术

空调在安装过程以及长期使用过程中，管路可能会因密封性差、折弯、长期腐蚀或其他外部不可抗力等原因，出现管路的破损导致空调冷媒泄漏。从根本上来看，冷媒泄漏的体现方式是冷媒流量的减少，冷媒量的不足会使空调性能下降，使压缩机在较差的状况下运行，严重时甚至会出现压缩机烧毁、空调设备爆炸等情况，具有较大的安全隐患。

为防止冷媒泄漏情况的出现，现有技术大多通过采用结构设计上更加合理和精巧的防泄漏管路阀门和接口等方式来防止冷媒泄漏，在实践中，这些防泄漏阀门和接口确实很大程度上降低了泄漏发生的可能。而与之相适应的泄漏检测方法并没有随之进行改善，即不应再使用对单一空调参数进行一次性判断的方式进行泄漏检测，而是应当综合应用多种空调系统的参数进行判断，避免出现空调冷媒泄漏的误判，导致空调反复进行停机保护。

近年来，虽然逐渐出现了不少综合应用多种空调系统的参数进行冷媒泄漏判断的检测方法，但这些方法大都通过降低触发冷媒泄漏的“门槛”，即通过设置相对较低的阈值来提高检测精度，这样做虽然一定程度上提高了检测的灵敏度，但误判率同时被提高，在空调使用过程中，空调会因为检测到“冷媒泄漏”而频繁停机保护，给用户造成极大的不便，具有检测精度低、误判率高的缺点。此外，检测参数的设置不当，也将影响冷媒泄漏的精度。

如申请号为201610887673.2的中国专利，提供了一种基于速度区间参数的变频空调冷媒泄漏检测方法，该方法通过室内换热器温度变化规律对冷媒泄漏情况进行判断，但该方法具有以下缺陷：第一、通常温度的变化需要在设备运行一定时间后，才能得到准确有效的数据；第二，影响室内换热器温度变化的因素复杂多样，如换热器内外两侧流体的温度差、换热器的清洁状况、流体的流速等，因此，该方法对于冷媒泄漏检测的精度十分有限，容易产生误判。

申请号为201611046799.3的中国专利，提供了一种冷媒泄漏检测装置、方法和空调，该方法通过检测将空调系统所在的室内环境中的冷媒气体浓度转换为第一电压并发送给电压比较器，通过电压比较器判断第一电压是否大于预设电压，并将判断结果发送给室内机，通过室内机判断空调系统的冷媒是否发生泄漏。该方法通过将冷媒浓度转换为电压对冷媒泄漏情况进行判断，虽然一定程度上提高了检测精度，但仍具有以下缺陷：第一，通过室内环境中的冷媒气体浓度对冷媒进行判断，当室外机中冷媒环路发生泄漏时，无法检测；第二，室内环境中的冷媒气体浓度受室内面积、通风状况、开机时间等影响较大，仅仅依赖冷媒气体浓度转换后的第一电压进行冷媒泄漏判断，检测精度低。

此外，市场上的空调器种类多种多样，其中填充灌注的冷媒的种类也各有不同。尽管本领域技术人员已经意识到，向空调器中填充的冷媒的种类如果出现错误，会造成空调器的制冷效果差和管路破裂损坏，但现有技术通常需要在完成冷媒填充后，根据空调器在运行中的相关运行参数判断已填充的冷媒和原始填充的冷媒的种类是否相符。也就是说，现有技术中的冷媒种类的判断方法通常是先将冷媒填充进入空调器的冷媒循环管路中，随后运行空调器，在空调器运行达到一定时间后，通过检测温度或压力参数，来判断所填充的冷媒的种类和空调器出厂前原始填充的冷媒种类是否一致。由此带来的问题是，一旦判断结果为填充冷媒的种类错误，就需要重新灌注，由此增大了维修的时间成本和经济成本。因此，如何提供一种能够在冷媒补充填充之前，预先判断冷媒种类的方法是至关重要的。

然而，尽管看似简单，但现有技术中的冷媒补充灌注和判断冷媒种类两个步骤并不能简单和随意的进行先后顺序的调整。这是由于，冷媒余量的变动和不足等均会影响空调器的温度和压力等运行参数，所以，在冷媒余量不足的情况下，现有技术无法提供行之有效并且准确的冷媒种类判断方法，而必须通过在实施补充灌注后运行空调器，来判断冷媒的种类和进行错误报警，也就是说，现有技术仅能执行填充错误后的报警，而无法执行补充灌注前的原始冷媒填充种类的预先判断。

因此，提供一种检测精度高、误判率低、安全性好，且能够对空调器中原始填充的冷媒种类进行判断的空调冷媒泄漏检测方法及空调器是本领域技术人员亟待解决的主要技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种空调冷媒泄漏检测方法及空调器，以解决现有技术中存在的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空调冷媒泄漏检测方法，所述方法包括步骤S1：空调开机前，对压缩机故障状况进行检测；若压缩机运行正常，执行步骤S2；S2：空调开机运行，通过冷媒压力对冷媒泄漏情况进行一级检测；若一级检测结果为待定，执行步骤S3；S3：通过冷媒温度对冷媒泄漏情况进行二级检测；若空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；S4：对冷媒余量进行计算；S5：对空调器中原始填充冷媒的种类进行判断。

进一步的，所述步骤S1包括步骤S11：空调开机前，获取压缩机自检信号和功率驱动信号V；S12：获取预设的压缩机功率驱动信号的阈值V_阈；S13：判断压缩机的功率驱动信号V是否大于V_阈；若是，则判定为压缩机故障，停机保护；若否，则判定为压缩机运行正常，执行步骤S2。

进一步的，所述步骤S2包括步骤S21：空调开机运行t1时间，检测空调盘管内冷媒的实际温度T_实和实际压力P_实；S22：获取空调的累计使用时长；S23：根据冷媒的温度T_实，从预存数据中，获取对应的冷媒压力阈值曲线A、B和C；S24：根据空调累计使用时长在冷媒压力阈值曲线A、B和C上获取冷媒压力的第一阈值P_A、第二阈值P_B和第三阈值P_C；S25：判断P_实是否大于P_B；若是，则判定空调未发生冷媒泄漏；若否，则执行步骤S26；S26：判断P_实是否大于P_C；若是，则判定空调冷媒泄漏情况待定，执行步骤S3；若否，则判定空调冷媒量不足；执行步骤S27；S27：判断P_实是否大于n*P_A；若是，则判定空调正常损耗致使冷媒量不足，提醒用户添加冷媒；若否，则判定空调发生冷媒泄漏，停机保护。

进一步的，所述冷媒压力阈值曲线A为空调盘管内的冷媒基准压力随空调累计使用时长的下降特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线B为冷媒泄漏阈值随空调累计使用时长的变化特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线C为空调盘管内冷媒的最低压力值随空调累计使用时长的变化特性曲线。

进一步的，所述步骤S3包括步骤S31：空调开机运行，获取空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2、第三温度参数T3和第四温度参数T4；S32：计算冷媒泄漏系数ε；S33：获取冷媒泄漏系数阈值ε_阈；S34：判断ε＞ε_阈是否成立，若是，则判定空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；若否，则判定空调未发生冷媒泄漏。

进一步的，所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2分别为所述空调器的室外机换热器的入口处的温度和出口处的温度；所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4分别为所述空调器的室内机换热器的入口处的温度和出口处的温度。

进一步的，所述冷媒泄漏系数ε通过以下公式获得：ε＝(ΔT_3-4-ΔT_3-4阈)/(ΔT_1-2-ΔT_1-2阈)，其中，ΔT_1-2为第一温差，即所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值的绝对值；ΔT_1-2阈为第一温差阈值，所述第一温差阈值ΔT_1-2阈为6℃-8℃；ΔT_3-4为第二温差，即所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4的差值的绝对值；ΔT_3-4阈为第二温差阈值，所述第二温差阈值ΔT_3-4阈为6℃-8℃。

进一步的，所述步骤S4包括步骤S41：检测冷媒密度ρ；S42：计算冷媒余量百分比η。

进一步的，所述步骤S5包括步骤S51：计算校正压力P_校；S52：查找在饱和压力等于校正压力P_校条件下，各类冷媒各自对应的饱和温度；S53：计算各冷媒的饱和温度与所述冷媒的实际温度T_实的温度差异值；S54：判断各冷媒的温度差异值是否＜设定温度差阈值；若是，则判定为该冷媒即为空调器中原始填充的冷媒；若否，则判定为该冷媒不是空调器中原始填充的冷媒。

一种空调器，所述空调器采用上述的空调冷媒泄漏检测方法对冷媒泄漏情况进行检测。

相对于现有技术，本发明所述的空调冷媒泄漏检测方法具有以下优势：

(1)本发明所述的空调冷媒泄漏检测方法在开机前对压缩机故障状况进行检测，一方面，可有效防止压缩机因冷媒泄漏受到损伤；另一方面，可排除压缩机故障对冷媒泄漏检测准确性的影响。

(2)本发明所述的空调冷媒泄漏检测方法通过对空调盘管内同一位置的压力或温度参数进行测量、采用了随着累计使用时长的增加，逐渐变化的压力阈值曲线对冷媒泄漏情况进行判断，需要检测的参数少，同时，通过压力阈值曲线将冷媒泄漏情况进行分区处理，不但可以快速检测冷媒泄漏情况，而且可以提高冷媒泄漏检测的准确性。

(3)本发明所述的空调冷媒泄漏检测方法根据计算获得的泄漏系数ε对冷媒泄漏情况进行判断，在补充灌注前，对冷媒余量和原始冷媒填充种类进行预先判断，提高了判断准确程度，并避免了现有技术需要将冷媒充满后检测冷媒种类，灌注错误后需要释放错误冷媒重新灌注带来的环境污染和浪费经济与时间成本的问题。

本发明的另一目的在于提出一种空调器，所述空调器与上述空调冷媒泄漏检测方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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空调冷媒泄漏检测方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中压缩机故障状况检测流程图；

图3为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中冷媒泄漏情况一级检测流程图；

图4为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中冷媒泄漏情况二级检测流程图；

图5为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中冷媒余量计算流程图；

图6为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中冷媒种类判断流程图；

图7为本发明实施例所述的空调冷媒泄漏检测方法中冷媒压力阈值曲线示例图；

图8为本发明实施例所述的空调器中冷媒防泄漏检测装置的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的空调器中冷媒泄漏保护装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-冷媒环路，101-室内机盘管，102-第一旁通，103-第三阀门，2-冷媒泄漏保护装置，201-第一冷媒储罐，202-第二冷媒储罐，203-文丘里负压发生器，204-第二旁通。

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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1所示，一种空调冷媒泄漏检测方法，包括步骤S1：空调开机前，对压缩机故障状况进行检测；若压缩机运行正常，执行步骤S2；S2：空调开机运行，通过冷媒压力对冷媒泄漏情况进行一级检测；若一级检测结果为待定，执行步骤S3；S3：通过冷媒温度对冷媒泄漏情况进行二级检测；若空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；S4对冷媒余量进行计算；确定了冷媒余量之后，执行步骤S5；S5：对空调器中原始填充冷媒的种类进行判断。

具体的，所述空调冷媒泄漏检测方法的检测原理为：首先在开机前，通过所述步骤S1对压缩机的故障状况进行检测，确定空调压缩机是否故障，其原因，一是若空调压缩机产生故障，将影响空调冷媒泄漏判定的准确性，二是若空调压缩机故障，贸然开机，将可能导致压缩机烧毁，带来设备和人体安全问题。之后，空调开机运行，通过冷媒压力对冷媒泄漏情况进行一级判断，对于通过一级判断无法确定的冷媒泄漏情况，通过冷媒温度对冷媒泄漏情况进行二级检测，在空调发生冷媒泄漏时，在补充灌注前，对冷媒余量和原始冷媒填充种类进行预先判断，提高了判断准确程度，并避免了现有技术需要将冷媒充满后检测冷媒种类，灌注错误后需要释放错误冷媒重新灌注带来的环境污染和浪费经济与时间成本的问题，确保所述空调冷媒泄漏检测方法的安全性，同时兼顾其准确性。

下面将结合附图2-6，对各步骤S1至S5的测试及判断方式和原理进行详细说明。

首先，通过步骤S1对压缩机的故障状况进行检测，具体的，所述步骤S1包括步骤：S11：空调开机前，获取压缩机自检信号和功率驱动信号V；S12：获取预设的压缩机功率驱动信号的阈值V_阈；S13：判断压缩机的功率驱动信号V是否大于V_阈；若是，则判定为压缩机故障，停机保护；若否，则判定为压缩机运行正常，执行步骤S2。

进一步的，所述步骤S1通过与所述压缩机相连接的故障判断装置进行，所述故障判断装置包括依次连接的指令模块、信号发送模块、控制模块、信号接收模块和处理模块。当空调进入冷媒泄漏检测程序时，所述指令模块能够向所述信号发送模块发送故障检测指令，所述信号发送模块能够根据其接收到的故障检测指令生成压缩机自检信号，优选的，所述自检信号为IPM自检电压。所述信号发送模块进一步将所述自检信号发送给所述控制模块，所述控制模块能够基于其接收到的所述自检信号生成对应的功率驱动信号V，并将所述功率驱动信号V通过所述信号接收模块传输给所述处理模块，所述处理模块能够通过获取预设的压缩机功率驱动信号的阈值V_阈值，并将其接收到的功率驱动信号V与所述阈值V_阈值进行对比，以判断压缩机是否故障。

通过将压缩机故障检测时机提前至开机前，一方面，可有效防止压缩机因冷媒泄漏受到损伤；另一方面，可排除压缩机故障对冷媒泄漏检测准确性的影响。

其次，通过步骤S2对空调冷媒泄漏情况进行一级检测，具体的，所述步骤S2包括步骤S21：空调开机运行t1时间，检测空调盘管内冷媒的实际温度T_实和实际压力P_实；S22：获取空调的累计使用时长；S23：根据冷媒的温度T_实，从预存数据中，获取对应的冷媒压力阈值曲线A、B和C；S24：根据空调累计使用时长在冷媒压力阈值曲线A、B和C上获取冷媒压力的第一阈值P_A、第二阈值P_B和第三阈值P_C；S25：判断P_实是否大于P_B；若是，则判定空调未发生冷媒泄漏；若否，则执行步骤S26；S26：判断P_实是否大于P_C；若是，则判定空调冷媒泄漏情况待定，执行步骤S3；若否，则判定空调冷媒量不足；执行步骤S27；S27：判断P_实是否大于n*P_A；若是，则判定空调正常损耗致使冷媒量不足，提醒用户添加冷媒；若否，则判定空调发生冷媒泄漏，停机保护。

进一步的，所述n的取值为0.8≤n＜1，优选的，所述n的取值为0.8。

具体的，所述冷媒压力阈值曲线A为空调盘管内的冷媒基准压力随空调累计使用时长的下降特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线B为冷媒泄漏阈值随空调累计使用时长的变化特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线C为空调盘管内冷媒的最低压力值随空调累计使用时长的变化特性曲线。

进一步的，所述空调的累计使用时长为空调开机运行的累计时长，所述累计使用时长通过设置在空调器内的存储模块进行统计。

优选的，所述空调盘管内设有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器能够对盘管中的冷媒压力进行测量，所述温度传感器能够对盘管中的冷媒温度T_实进行测量。更优选的，所述空调盘管为空调室外机盘管，所述冷媒压力P_实为空调室外机盘管中间位置的冷媒压力，所述冷媒温度T_实为空调室外机盘管中间位置的冷媒温度。

其中，在所述空调器开机运行后，当所述空调器运行达到所述预定时间t1后，所述空调器的运行达到了稳定状态，此时开始压力和温度参数的测试，避免所述空调器开机初始时，运行状态不稳定造成的测试误差。所述预定时间t1大于3分钟，优选的，所述预定时间t1大于6分钟，进一步优选的，所述预定时间t1为6-8分钟。

具体的，当空调出现冷媒泄漏时，直接影响到的将是冷媒环路中的冷媒压力，因此，本发明采用空调盘管内的冷媒压力进行冷媒泄漏判断，不但可以快速检测冷媒泄漏情况，而且可以提高冷媒泄漏检测的准确性。再者，申请人通过研究发现，由于空调不可能对冷媒做到绝对密封，在空调的使用过程中，随着使用时间的增长，即使不发生本领域技术人员所述的冷媒泄漏，冷媒环路中的冷媒压力也将逐渐降低，本申请所述空调冷媒泄漏检测方法采用了随着累计使用时长的增加，逐渐变化的压力阈值曲线对冷媒泄漏情况进行判断，进一步提高了检测结果的准确性，降低了误判率。

所述步骤S2的原理为：如图7所示，通过所述冷媒压力阈值曲线A、B和C的设定，将空调盘管中的冷媒压力分为安全区、待定区和泄漏区，即位于所述冷媒压力阈值曲线B上方的区域为安全区，位于所述冷媒压力阈值曲线B和冷媒压力阈值曲线C之间的区域为待定区，位于所述冷媒压力阈值曲线C下方的为泄漏区，若所述P_实位于所述安全区内，表明空调未发生冷媒泄漏；若所述P_实位于所述待定区内，则需进一步精确判断空调是否发生冷媒泄漏；若所述P_实位于所述泄漏区内，则表明空调发生泄漏。进一步的，将所述泄漏区的空调冷媒泄漏情况进一步划分为冷媒异常泄漏和正常使用致使冷媒量不足，将冷媒泄漏原因进一步明确，以便于用户采取相应措施进行处理。

进一步的，所述冷媒压力阈值曲线A表示在空调无冷媒泄漏的情况下，随空调使用时间的增长，空调盘管中的冷媒压力的变化情况。在实际使用过程中，由于冷媒不可能实现绝对密封，因此随着使用时间的增长，即使不发生本领域技术人员所述的冷媒泄漏，空调盘管中的冷媒压力也将逐渐降低，因此，在所述冷媒压力阈值曲线A上，所述冷媒基准压力随空调累计使用时长的增加而逐渐降低；所述冷媒压力阈值曲线C表示随空调累计使用时长的增加，空调盘管中的冷媒压力的最低值的变化，在所述冷媒压力阈值曲线C上，所述空调盘管内冷媒的最低压力值可以为一定值，也可以随空调累计使用时长的增加而逐渐降低；在所述冷媒压力阈值曲线A上，所述冷媒基准压力具有最小值，在所述冷媒压力阈值曲线C上，所述空调盘管内冷媒的最低压力值具有最小值，所述冷媒基准压力的最小值小于所述空调盘管内冷媒的最低压力值的最小值；所述冷媒压力阈值曲线B为冷媒泄漏阈值随空调使用时间的变化曲线，所述冷媒压力阈值曲线B位于所述冷媒压力阈值曲线A的下方，所述冷媒压力阈值曲线B部分位于所述冷媒压力阈值曲线C的上方，在所述冷媒压力阈值曲线B上，所述冷媒泄漏阈值随空调累计使用时长的增加逐渐降低。随着空调累计使用时长的增加，所述冷媒压力阈值曲线B逐渐降低至与所述冷媒压力阈值曲线C相交后与所述冷媒压力阈值曲线C重合。

更进一步的，在所述冷媒压力阈值曲线B与所述冷媒压力阈值曲线C相交前，随空调使用时间的增长，所述冷媒压力阈值曲线B的降低速率大于所述冷媒压力阈值曲线A的降低速率。通常在空调刚投入使用时，冷媒环路中各部件的密封性能较优，此时所述冷媒压力阈值曲线B与所述冷媒压力阈值曲线A的差值较小，而随着空调使用时间的增长，冷媒环路中各部件的密封性能将逐渐变差，为降低误报率，将所述冷媒压力阈值曲线B的降低速率设置为大于所述冷媒压力阈值曲线A的降低速率，使得所述冷媒压力阈值曲线B与所述冷媒压力阈值曲线A的差值随使用时间的增长、逐渐变大，以允许更大的冷媒压力偏差，降低误报率和避免频繁停机保护。

更进一步的，所述冷媒压力阈值曲线A、冷媒压力阈值曲线B与冷媒压力阈值曲线C通过在不同的冷媒温度下进行试验获得。比如，在冷媒温度T_实为a时，控制所述空调器在无冷媒泄漏的情况下、依次运行相应累计时长，对其冷媒压力进行测量得到相应的冷媒基准压力，绘制所述冷媒压力阈值曲线A，即空调盘管内的冷媒基准压力随使用时间的下降特性曲线；进一步，通过人工控制，控制所述空调器处于冷媒无泄漏、不通程度泄漏等情况时，对冷媒泄漏阈值和空调盘管内冷媒的最低压力值进行测量，绘制相应的冷媒压力阈值曲线B和冷媒压力阈值曲线C。

优选的，在所述冷媒压力阈值曲线B与所述冷媒压力阈值曲线C相交前，所述冷媒泄漏阈值为对应累计使用时长下冷媒基准压力的5％～30％；所述空调盘管内冷媒的最低压力值为空调冷媒泄漏量为初始冷媒总量的40％时的冷媒压力值。当确定了冷媒温度后，可获取与冷媒温度一一对应的唯一冷媒压力阈值曲线A、B和C，并通过空调累计使用时长，获取对应的第一阈值P_A、第二阈值P_B和第三阈值P_C。

进一步的，为提高检测精度，当空调进行冷媒泄漏检测时，空调以预先设定的模式M运行，所述模式M与获取所述冷媒压力阈值曲线A、B和C时，空调的运行模式相同。优选的，所述模式M为低频制冷模式，更加优选的，所述低频为＜50Hz的频率。

本实施例通过冷媒环路中的冷媒压力，对空调的冷媒泄漏情况进行预判断，对位于安全区、未发生冷媒泄漏的情况和位于待定区、有可能发生冷媒泄漏的情况以及位于泄漏区、发生冷媒泄漏的情况进行初步区分，之后再通过冷媒余量对待定区的冷媒泄漏情况进行进一步确认，使得所述空调冷媒泄漏检测方法的精度较高、可有效减少误判。

之后，所述步骤S3通过冷媒温度计算冷媒泄漏系数ε，通过冷媒泄漏系数ε对待定区的冷媒泄漏情况进行进一步确认，具体的，所述步骤S3包括步骤S31：空调开机运行，获取空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2、第三温度参数T3和第四温度参数T4；S32：计算冷媒泄漏系数ε；S33：获取冷媒泄漏系数阈值ε_阈；S34：判断ε＞ε_阈是否成立，若是，则判定空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；若否，则判定空调未发生冷媒泄漏。

具体的，当所述步骤S2的判断结果是空调冷媒泄漏情况待定时，空调器持续运行，并执行步骤S31获取空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2、第三温度参数T3和第四温度参数T4。然后通过步骤S32进行冷媒泄漏系数ε的计算，通过冷媒泄漏系数ε，进一步判定冷媒泄漏情况。所述冷媒泄漏系数ε计算的目的在于通过冷媒泄漏程度，对待定区的冷媒泄漏情况进行进一步判定。

其中，所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2分别为所述空调器的室外机换热器的入口处的温度和出口处的温度。所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4分别为所述空调器的室内机换热器的入口处的温度和出口处的温度。

所述冷媒泄漏系数ε是指目前所述空调器的冷媒循环管路中存在冷媒泄漏的可能性，所述冷媒泄漏系数ε的值越大，表明出现冷媒泄漏的可能性越大。

所述冷媒泄漏系数ε通过以下公式获得：ε＝(ΔT_3-4-ΔT_3-4阈)/(ΔT_1-2-ΔT_1-2阈)。

其中，ΔT_1-2为第一温差，所述第一温差ΔT_1-2为所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2之间的温差值，即所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值的绝对值。ΔT_1-2阈为第一温差阈值，所述第一温差阈值ΔT_1-2阈为6℃-8℃，优选为7℃。ΔT_3-4为第二温差，所述第二温差ΔT_3-4为所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4之间的温差值，即所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4的差值的绝对值。ΔT_3-4阈为第二温差阈值，所述第二温差阈值ΔT_3-4阈为6℃-8℃，优选为7℃。

所述第一温差ΔT_1-2和所述第二温差ΔT_3-4分别通过对所述第一温度参数T1、所述第二温度参数T2、所述第三温度参数T3、所述第四温度参数T4的测试获得。所述第一温差阈值ΔT_1-2阈和所述第二温差阈值ΔT_3-4阈均取值为7℃，经计算可得所述冷媒泄漏系数ε。

进一步的，所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈的数值范围在0.20-0.65之间。

需要说明的是，在不同的外部环境温度、室内环境温度和设定温度下，所述空调器的运行状态和运行过程中的各项参数是不同的。因此，所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈的数值大小受到所述空调器运行时的外部环境温度、室内环境温度和设定温度的影响。因此，为了实现快速和方便地检测，尤其为了获得更加准确的检测结果，本发明实施例在所述空调器出厂前，预先建立冷媒泄漏系数阈值ε_阈数据库，并将所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈数据库储存于所述空调器的计算单元中。在执行步骤S3的所述冷媒泄漏检测时，通过外部环境温度、室内环境温度和设定温度查找所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈数据库中对应的所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈的数值，以便在步骤S34中进行比较。

所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈数据库的建立和使用方式如下，比如，将所述空调器的设定温度设置为23℃，在冷媒无泄漏的情况下，通过人工控制，对外部环境温度和室内环境温度进行调节，并建立如表1所示的所述空调器的设定温度为23℃的条件下，外部环境温度分别在T_外a，T_外b，T_外c……T_外m和室内环境温度分别在T_内1，T_内2，T_内3……T_内n条件下的冷媒泄漏系数阈值ε_阈矩阵表。其中，所述设定温度的具体数值可由本领域技术人员根据实际情况进行选择，比如16℃，或22℃，或26℃，从而获得其他温度下的冷媒泄漏系数阈值ε_阈矩阵表。

表1

其中，所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈矩阵表是通过以下方式获取的：在外部环境温度分别在T_外a，T_外b，T_外c……T_外m和内部环境温度分别在T_内1，T_内2，T_内3……T_内n的各个条件下，空调冷媒无泄漏时，依次测试所述空调器的室外机换热器的入口处的标准温度T1_标、室外机换热器的出口处的标准温度T2_标和室内机换热器的入口处的标准温度T3_标以及室内机换热器的出口处的标准温度T4_标。通过所述T1_标和T2_标的差值的绝对值获得ΔT_1-2标，通过所述T3_标和T4_标的差值的绝对值获得ΔT_3-4标，之后根据如下公式计算冷媒泄漏系数标准阈值ε_阈标：所述冷媒泄漏系数标准阈值ε_阈标＝(ΔT_3-4标-ΔT_3-4阈)/(ΔT_1-2标-ΔT_1-2阈)。在获得所述冷媒泄漏系数标准阈值ε_阈标后，建立所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈和所述冷媒泄漏系数标准阈值ε_阈标的比例关系，即：

为一比例常数，所述比例常数

可由本领域技术人员进行调节和选择。优选的，

的数值范围为0.2-0.70。

通过上述方法，建立完成所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈矩阵表。在步骤S33中，根据外部环境温度、内部环境温度和空调设定温度，获得所述冷媒泄漏系数阈值ε_阈矩阵表中对应的所述空调器的冷媒泄漏系数阈值ε_阈。然后在步骤S34中，判断所述冷媒泄漏系数ε与冷媒泄漏系数阈值ε_阈的关系，当所述冷媒泄漏系数ε大于ε_阈时，判断空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4。

然后，所述步骤S4通过冷媒密度ρ计算冷媒余量百分比η，通过冷媒余量百分比η得到空调器冷媒环路中冷媒余量。具体的，所述步骤S4包括步骤S41：检测冷媒密度ρ；S42：计算冷媒余量百分比η。

所述冷媒余量百分比η表征目前所述空调器的冷媒循环管路中存在的冷媒余量的多少，所述冷媒余量百分比η的范围在0-1之间，所述冷媒余量百分比η越接近于1，表示冷媒余量越充足，所述冷媒余量百分比η越接近于0，表示冷媒余量越少。所述冷媒余量百分比η通过如下公式计算：

其中，所述ΔT_1-2为上述步骤S3中所述的第一温差，所述ΔT_3-4为上述步骤S3中所述的第二温差。所述

为一比例常数，所述比例常数

可由本领域技术人员进行调节和选择后预设在空调器中。优选的，

的数值范围为0.2-0.40。

最后，通过所述步骤S5对空调器中原始填充冷媒的种类进行判断，具体的，所述步骤S5包括步骤S51：计算校正压力P_校；S52：查找在饱和压力等于校正压力P_校条件下，各类冷媒各自对应的饱和温度；S53：计算各冷媒的饱和温度与冷媒的实际温度T_实的温度差异值；S54：判断各冷媒的温度差异值是否＜设定温度差阈值；若是，则判定为该冷媒即为空调器中原始填充的冷媒；若否，则判定为该冷媒不是空调器中原始填充的冷媒。所述冷媒的实际温度T_实为上述步骤S21中所获得的冷媒温度实际温度。

本申请通过所述步骤S5对空调器中原始填充冷媒的种类判断，通过在补充灌注冷媒前，预先检测原始填充的冷媒种类，而避免前后填充冷媒种类不一致导致的制冷效果变差和其他安全隐患，从而确保维修人员补充的冷媒和原始填充冷媒的种类前后一致。相比与现有技术中的将冷媒充满后根据冷媒充足情况下的空调器运行参数进行判断，本发明实施例通过步骤S5，能够结合空调器运行状况、环境影响和相关参数，在补充灌注前，对原始冷媒填充种类进行预先判断，提高了判断准确程度，并避免了现有技术需要将冷媒充满后检测冷媒种类，灌注错误后需要释放错误冷媒重新灌注带来的环境污染和浪费经济与时间成本的问题。

具体的，在所述步骤S51中，所述校正压力P_校＝η×P_实。其中，η为步骤S4中所述的冷媒余量百分比η，P_实为步骤S2中所述的空调盘管内冷媒的实际压力P_实。

所述步骤S52包括：查找在饱和压力等于校正压力P_校条件下，各类冷媒R1、R2……Rn各自对应的饱和温度Ts1、Ts2……Tsn。

所述步骤S53包括：分别计算所述饱和温度Ts1、Ts2……Tsn与通过步骤S2获取的冷媒实际温度T_实之间的的温度差异值|Ts1-T_实|、|Ts2-T_实|……|Tsn-T_实|。

所述步骤S54包括：分别判断所述温度差异值|Ts1-T_实|、|Ts2-T_实|……|Tsn-T_实|是否低于设定温差阈值ΔT_阈，所述设定温差阈值ΔT_阈的取值范围为0.5℃-4℃，若是，则说明该冷媒即为空调器中原始填充的冷媒；若否，则判定为该冷媒不是空调器中原始填充的冷媒。

其中，本申请所述不同种类的冷媒对应在不同饱和压力条件下对应的饱和温度可由本领域技术人员查询现有技术获得。

此外，需要说明的是，本发明实施例所述的温度参数通过温度传感器测试获得。所述温度传感器采用现有技术中空调器技术领域普遍使用的能够感受温度并将温度信息转换成可用输出信号的温度传感器即可实现，本发明实施例不进行限定。本发明实施例所述的冷媒压力参数通过压力传感器测试获得，所述压力传感器采用现有技术中空调器技术领域普遍使用的能够感受压力并将压力信息转换成可用输出信号的压力传感器。本发明实施例所述冷媒密度通过密度传感器测试获得，所述密度传感器采用现有技术中的，能够测试液体密度并将液体密度信息转换成可用输出信号的密度传感器，比如谐振式液体密度传感器，或振动管式液体密度传感器，或超声波密度传感器，或电容式液体密度传感器等，能实现本发明中的密度测试目的即可。本发明实施例的计算过程可借助软件以及相应的通用硬件平台的来进行，比如存储在ROM/RAM、磁碟、光盘等存储介质中的具有运算、比较功能的计算机软件产品。最后，还需要说明的是，在本发明实施例中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作或参数值与另一个实体或操作区或参数值分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作或参数值之间存在任何实际的关系或者顺序。

实施例2

如图8所示，一种空调器，所述空调器采用上述空调冷媒泄漏检测方法进行冷媒泄漏检测，所述空调器包括冷媒防泄漏检测装置，所述冷媒防泄漏检测装置包括控制器、检测单元和报警单元。

进一步的，所述报警单元包括声光报警系统和冷媒收集保护装置。

更进一步的，所述冷媒收集保护装置包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置在空调器压缩机的出口管路上，所述第二阀门设置在所述空调器压缩机的入口管路上，所述检测单元能够对上述空调冷媒泄漏检测方法中需测量的数据进行测量，所述控制器能够按照上述空调冷媒泄漏检测方法对空调冷媒泄漏情况进行判定，所述声光报警系统能够在空调发生异常时进行报警提示，所述控制器还能够通过控制所述第一阀门和第二阀门的打开与闭合，在空调发生冷媒泄漏时，对空调进行保护。

进一步的，所述检测单元包括对冷媒压力进行检测的压力传感器，对温度进行检测的温度传感器。

进一步的，所述冷媒收集保护装置的使用方法包括：在空调关机时，首选使得所述第一阀门关闭、防止压缩机内的制冷剂流出，然后控制所述第二阀门延时关闭，使冷媒回路中的制冷剂回流至压缩机内，避免了制冷剂的继续泄漏。

优选的，所述第二阀门延时关闭的时间为5～8秒。

实施例3

为进一步实现，本申请所述空调器高精度、快速检测空调冷媒泄漏的目的，在实施例2的基础上，对所述空调冷媒泄漏检测装置进行进一步优化，具体的：

如图8、9所示，所述报警单元还包括冷媒泄漏保护装置2，所述冷媒泄漏保护装置2包括通过管道相连通的第一冷媒储罐201和第二冷媒储罐202，所述第一冷媒储罐201和第二冷媒储罐202之间的管道上设有文丘里负压发生器203，在所述文丘里负压发生器203的负压口设有第二旁通204，所述空调具有冷媒环路1，所述冷媒环路1包括室内机盘管101，所述室内机盘管101上设有第一旁通102，所述第一旁通102处设有第三阀门103，所述第一旁通102与所述第二旁通204相连接，并通过所述第三阀门103的开合控制所述第一旁通102与所述第二旁通204的通断。所述第一冷媒储罐201和第二冷媒储罐202上设有控制所述第一冷媒储罐201和第二冷媒储罐202打开与关闭的阀门。所述第一冷媒储罐201内的压强大于所述第二冷媒储罐202的压强。

当所述空调器发生冷媒泄漏、启动所述冷媒泄漏保护装置2时，所述第一冷媒储罐201开始向所述第二冷媒储罐202输送冷媒，通过所述文丘里负压发生器203在所述第二旁通204处产生负压，同时，所述第三阀门103和第一阀门、第二阀门均打开，位于所述冷媒环路1内的冷媒在所述文丘里负压发生器203产生的负压的作用下，将被吸入所述第二冷媒储罐202内，一方面，实现所述冷媒环路1冷媒的回收，防止当空调器发生冷媒泄漏时，冷媒持续泄漏；另一方面，所述冷媒泄漏保护装置2结构简单，无额外的需动力设施，且回收后的冷媒依然为纯净的制冷剂，能够循环利用。此外，在日常使用中，所述冷媒泄漏保护装置2可以在空调器安装时直接与空调器设置在一起；也可以单独设置，在空调器发生冷媒泄漏报警提示时，再与空调器接通，对冷媒环路1中的冷媒进行回收，避免冷媒的持续泄漏。

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 (6)

1.一种空调冷媒泄漏检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤

S1：空调开机前，对压缩机故障状况进行检测；若压缩机运行正常，执行步骤S2；

S2：空调开机运行，通过冷媒压力对冷媒泄漏情况进行一级检测；若一级检测结果为待定，执行步骤S3；

S3：通过冷媒温度对冷媒泄漏情况进行二级检测；若空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；

S4：对冷媒余量进行计算；

S5：对空调器中原始填充冷媒的种类进行判断；

所述步骤S2包括步骤

S21：空调开机运行t1时间，检测空调盘管内冷媒的实际温度T_实和实际压力P_实；

S22：获取空调的累计使用时长；

S23：根据冷媒的实际温度T_实，从预存数据中，获取对应的冷媒压力阈值曲线A、B和C；

S24：根据空调累计使用时长在冷媒压力阈值曲线A、B和C上获取冷媒压力的第一阈值P_A、第二阈值P_B和第三阈值P_C；

S25：判断P_实是否大于P_B；若是，则判定空调未发生冷媒泄漏；若否，则执行步骤S26；

S26：判断P_实是否大于P_C；若是，则判定空调冷媒泄漏情况待定，执行步骤S3；若否，则判定空调冷媒量不足；执行步骤S27；

S27：判断P_实是否大于n*P_A；若是，则判定空调正常损耗致使冷媒量不足，提醒用户添加冷媒；若否，则判定空调发生冷媒泄漏，停机保护；其中，0.8≤n＜1；

所述冷媒压力阈值曲线A为空调盘管内的冷媒基准压力随空调累计使用时长的下降特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线B为冷媒泄漏阈值随空调累计使用时长的变化特性曲线，所述冷媒压力阈值曲线C为空调盘管内冷媒的最低压力值随空调累计使用时长的变化特性曲线。

2.根据权利要求1所述的空调冷媒泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤

S11：空调开机前，获取压缩机自检信号和功率驱动信号V；

S12：获取预设的压缩机功率驱动信号的阈值V_阈；

S13：判断压缩机的功率驱动信号V是否大于V_阈；若是，则判定为压缩机故障，停机保护；若否，则判定为压缩机运行正常，执行步骤S2。

3.根据权利要求1所述的空调冷媒泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤

S31：空调开机运行，获取空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2、第三温度参数T3和第四温度参数T4；

S32：计算冷媒泄漏系数ε；

S33：获取冷媒泄漏系数阈值ε_阈；

S34：判断ε＞ε_阈是否成立，若是，则判定空调发生冷媒泄漏，执行步骤S4；若否，则判定空调未发生冷媒泄漏；

所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2分别为所述空调器的室外机换热器的入口处的温度和出口处的温度；所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4分别为所述空调器的室内机换热器的入口处的温度和出口处的温度；

所述冷媒泄漏系数ε通过以下公式获得：ε＝(T3-4-T3-4阈)/(T1-2-T1-2阈)，其中，T1-2为第一温差，即所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值的绝对值；T1-2阈为第一温差阈值，所述第一温差阈值T1-2阈为6℃-8℃；T3-4为第二温差，即所述第三温度参数T3和所述第四温度参数T4的差值的绝对值；T3-4阈为第二温差阈值，所述第二温差阈值T3-4阈为6℃-8℃。

4.根据权利要求1所述的空调冷媒泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括步骤

S41：检测冷媒密度ρ；

S42：计算冷媒余量百分比η。

5.根据权利要求4所述的空调冷媒泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S5包括步骤

S51：计算校正压力P_校；

S52：查找在饱和压力等于校正压力P_校条件下，各类冷媒各自对应的饱和温度；

S53：计算各冷媒的饱和温度与所述冷媒的实际温度T_实的温度差异值；

S54：判断各冷媒的温度差异值是否＜设定温度差阈值；若是，则判定为该冷媒即为空调器中原始填充的冷媒；若否，则判定为该冷媒不是空调器中原始填充的冷媒；

所述校正压力P_校＝η×P_实，η为步骤S4中冷媒余量百分比η，P_实为步骤S2中空调盘管内冷媒的实际压力P_实。

6.一种空调器，其特征在于，所述空调器采用上述权利要求1～5任一项所述的空调冷媒泄漏检测方法对冷媒泄漏情况进行检测。

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