公开/公告号CN103884480A
专利类型发明专利
公开/公告日2014-06-25
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申请/专利权人 广东美的制冷设备有限公司;广东美的集团芜湖制冷设备有限公司;
申请/专利号CN201410098663.1
发明设计人 李大振;
申请日2014-03-14
分类号G01M3/40(20060101);F24F11/02(20060101);
代理机构北京友联知识产权代理事务所(普通合伙);
代理人尚志峰;汪海屏
地址 528311 广东省佛山市顺德区北滘镇林港路
入库时间 2024-02-20 00:02:49
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-07-06
授权
授权
2014-07-16
实质审查的生效 IPC(主分类):G01M3/40 申请日:20140314
实质审查的生效
2014-06-25
公开
公开
技术领域
本发明涉及空调器技术领域,具体而言,涉及一种冷媒泄漏检测方 法、一种冷媒泄漏检测系统和一种空调器。
背景技术
空调器通常包括室内机和室外机两部分,空调系统包括压缩机、换热 器、节流件以及控制器等,其中换热器包括室内换热器和室外换热器。空 调器系统内还具有冷媒,冷媒由压缩机产生的压力驱动,在整个系统内循 环,并通过与室内外环境之间进行换热,达到制冷或者制热的目的。
空调器在使用过程中,经常会出现由于冷媒泄漏而影响空调器制冷或 者制热的情况。例如,在安装空调器时,若排空时间过长,则会导致冷媒 减少;若室内外高低压连接管螺母没有密封好,也会导致冷媒长期缓慢泄 漏;此外,其他原因引起管路开裂也会导致冷媒泄漏等。
但是,相关技术中提出的空调器大部分均没有自动检测冷媒是否发生 泄漏的功能,而即便设置了检测冷媒泄漏的功能,也是根据空调器的室内 换热器的过热度进行检测,即在室内换热器的过热度偏离预先设定值时, 判定空调器冷媒泄漏,由于这种方法没有考虑室内外环境温度对室内换热 器的过热度的影响,因此检测结果不准确,并且也不能准确地检测到冷媒 的泄漏量。
因此,如何准确检测空调器中的冷媒是否发生泄漏成为亟待解决的技 术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出了一种能够准确检测空调器中的冷 媒是否发生泄漏的冷媒泄漏检测方法。
本发明的另一个目的在于提出了一种冷媒泄漏检测系统。
本发明的又一个目的在于提出了一种空调器。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种冷媒 泄漏检测方法,包括:检测空调器在当前工作条件下的实际运行功率;获 取所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率;在所述实际运行功 率小于所述理论运行功率时,判定所述空调器的冷媒发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,由于空调器在运行过程 中,若工作条件不发生变化,则空调器的运行功率是固定的,但是在发生 冷媒泄漏时,空调器的运行功率会由于压缩机负载变小而降低,因此,通 过在空调器处于当前工作条件下的实际运行功率小于理论运行功率时,判 定空调器的冷媒发生泄漏,可以在需要判断空调器的冷媒是否发生泄漏 时,充分考虑环境因素(例如,室内环境温度和/或室外环境温度)对判 断结果的影响,即通过相同工作条件下的实际运行功率和理论运行温度进 行比较来判断,避免了相关技术中仅通过对室内换热器的过热度进行判断 而影响判断结果的准确性。其中,工作条件包括但不限于室内温度、室外 温度、空调器的运行电压、空调器的运行模式、空调器的风挡状态等。
此外,在判定冷媒发生泄漏时,可以进行报警提示,以及时提示用户 进行处理。
另外,根据本发明上述实施例的冷媒泄漏检测方法,还可以具有如下 附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述检测空调器在当前工作条件下的实际 运行功率的步骤,具体为:检测所述空调器的实际工作电压和实际工作电 流;根据所述实际工作电压和所述实际工作电流计算所述实际运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,空调器的实际运行功率可 以通过计算空调器的实际工作电压和实际工作电流的乘积得到。
根据本发明的一个实施例,在获取所述空调器在所述当前工作条件下 的理论运行功率的步骤之前,还包括:存储所述空调器在多种工作条件中 的每种工作条件下的理论运行功率;获取所述空调器在所述当前工作条件 下的理论运行功率的步骤,具体为:从已存储的所述多种工作条件中的每 种工作条件下的理论运行功率中查找所述空调器在所述当前工作条件下的 理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,作为一种优选的实施例, 可以预先存储空调器在多种工作条件中的每种工作条件下的理论运行功 率,以便于在根据功率判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏时, 直接获取到当前工作条件下空调器的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,获取所述空调器在所述当前工作条件下的 理论运行功率的步骤,具体为:通过理论运行功率的计算公式,实时计算 所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,作为另一种优选的实施 例,可以预先设置计算空调器的理论运行功率的公式,以便于在根据功率 判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏时,可以实时计算当前工作 条件下空调器的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,还包括:在判定所述空调器的冷媒发生泄 漏时,根据所述空调器在所述当前工作条件下的实际运行功率,以及所述 空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率, 计算所述空调器在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,通过在判定空调器的冷媒 发生泄漏时,计算空调器的冷媒泄漏量,可以及时通知用户冷媒泄漏的情 况,以便于用户进行相应的处理。在计算空调器的冷媒泄漏量时,可以通 过预设的计算公式,根据在当前工作条件下,空调器的实际运行功率,以 及冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率来进行计算,例如,在冷媒的不 同泄漏量对应的理论运行功率中选择与实际运行功率最接近的两个理论运 行功率,通过实际运行功率与选择出的理论运行功率之间的比值计算冷媒 泄漏量。具体地,例如实际运行功率为P,选择出的理论运行功率为P1 和P2,与P1对应的冷媒泄漏量为f1,与P2对应的冷媒泄漏量为f2,则 可以通过公式:
根据本发明的一个实施例,在计算所述空调器在所述当前工作条件下 的冷媒泄漏量之前,还包括:存储所述空调器在多种工作条件中的每种工 作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,作为一种优选的实施例, 可以预先存储空调器在多种工作条件中的每种工作条件下,冷媒的不同泄 漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,在计算所述空调器在所述当前工作条件下 的冷媒泄漏量之前,还包括:通过冷媒的不同泄漏量所对应的理论运行功 率的计算公式,计算所述空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏 量对应的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,作为另一种优选的实施 例,可以预先存储冷媒的不同泄漏量所对应的理论运行功率的计算公式, 以实时计算空调器在当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行 功率。
根据本发明的一个实施例,在根据所述实际运行功率与所述理论运行 功率的关系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏之前,还包括:检测所述 空调器的运行电压;判断所述运行电压是否处于预定的电压范围内,若 是,则根据所述实际运行功率与所述理论运行功率的关系判断所述空调器 的冷媒是否发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,由于空调器运行电压在预 定的电压范围内时,空调器的运行功率受运行电压的影响较小,因此通过 对空调器的运行电压的检测,可以仅在空调器的运行电压处于合理范围内 时,才通过本申请的检测方法检测冷媒泄漏,避免在任何的运行电压条件 下都检测冷媒泄漏而造成检测结果的不准确。其中,预定的电压范围可以 是200V至240V。
根据本发明的一个实施例,在根据所述实际运行功率与所述理论运行 功率的关系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏之前,还包括:在所述空 调器开机的预定时间段内,若检测到所述空调器的室内换热器的温度的变 化量大于或等于预定数值,则直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷 媒未发生泄漏;若检测到所述室内换热器的温度变化量小于预定数值,则 直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷媒发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,由于空调器在开机的预定 时间段内,运行功率不稳定,因此可以通过检测室内换热器的温度变化量 来判断冷媒是否发生泄漏。此外,空调器开机后,室内换热器的温度变化 量在制冷模式下和制热模式下是不同的,因此,需要针对不同的运行模 式,分别设置相应的温度变化量阈值来进行判定。
根据本发明的第二方面的实施例,还提出了一种冷媒泄漏检测系统, 包括:功率检测单元,用于检测空调器在当前工作条件下的实际运行功 率;获取单元,用于获取所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功 率;处理单元,用于在所述实际运行功率小于所述理论运行功率时,判定 所述空调器的冷媒发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,由于空调器在运行过程 中,若工作条件不发生变化,则空调器的运行功率是固定的,但是在发生 冷媒泄漏时,空调器的运行功率会由于压缩机负载变小而降低,因此,通 过在空调器处于当前工作条件下的实际运行功率小于理论运行功率时,判 定空调器的冷媒发生泄漏,可以在需要判断空调器的冷媒是否发生泄漏 时,充分考虑环境因素(例如,室内环境温度和/或室外环境温度)对判 断结果的影响,即通过相同工作条件下的实际运行功率和理论运行温度进 行比较来判断,避免了相关技术中仅通过对室内换热器的过热度进行判断 而影响判断结果的准确性。其中,工作条件包括但不限于室内温度、室外 温度、空调器的运行电压、空调器的运行模式、空调器的风挡状态等。
此外,在判定冷媒发生泄漏时,可以进行报警提示,以及时提示用户 进行处理。
根据本发明的一个实施例,所述功率检测单元具体用于:检测所述空 调器的实际工作电压和实际工作电流;根据所述实际工作电压和所述实际 工作电流计算所述实际运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,空调器的实际运行功率可 以通过计算空调器的实际工作电压和实际工作电流的乘积得到。
根据本发明的一个实施例,还包括:存储单元,用于存储所述空调器 在多种工作条件中的每种工作条件下的理论运行功率;所述获取单元具体 用于:在所述存储单元已存储的所述多种工作条件中的每种工作条件下的 理论运行功率中查找所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,作为一种优选的实施例, 可以预先存储空调器在多种工作条件中的每种工作条件下的理论运行功 率,以便于在根据功率判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏时, 直接获取到当前工作条件下空调器的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,所述获取单元具体用于:通过理论运行功 率的计算公式,实时计算所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功 率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,作为另一种优选的实施 例,可以预先设置计算空调器的理论运行功率的公式,以便于在根据功率 判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏时,可以实时计算当前工作 条件下空调器的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,所述处理单元还用于:在判定所述空调器 的冷媒发生泄漏时,根据所述空调器在所述当前工作条件下的实际运行功 率,以及所述空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理 论运行功率,计算所述空调器在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,通过在判定空调器的冷媒 发生泄漏时,计算空调器的冷媒泄漏量,可以及时通知用户冷媒泄漏的情 况,以便于用户进行相应的处理。在计算空调器的冷媒泄漏量时,可以通 过预设的计算公式,根据在当前工作条件下,空调器的实际运行功率,以 及冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率来进行计算,例如,在冷媒的不 同泄漏量对应的理论运行功率中选择与实际运行功率最接近的两个理论运 行功率,通过实际运行功率与选择出的理论运行功率之间的比值计算冷媒 泄漏量。具体地,例如实际运行功率为P,选择出的理论运行功率为P1 和P2,与P1对应的冷媒泄漏量为f1,与P2对应的冷媒泄漏量为f2,则 可以通过公式:
根据本发明的一个实施例,还包括:存储单元,用于存储所述空调器 在多种工作条件中的每种工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行 功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,作为一种优选的实施例, 可以预先存储空调器在多种工作条件中的每种工作条件下,冷媒的不同泄 漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,所述处理单元还用于:在计算所述空调器 在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量之前,通过冷媒的不同泄漏量所对应 的理论运行功率的计算公式,计算所述空调器在所述当前工作条件下,冷 媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,作为另一种优选的实施 例,可以预先存储冷媒的不同泄漏量所对应的理论运行功率的计算公式, 以实时计算空调器在当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行 功率。
根据本发明的一个实施例,还包括:判断单元,用于在所述处理单元 根据所述实际运行功率与所述理论运行功率的关系判断所述空调器的冷媒 是否发生泄漏之前,判断所述空调器的运行电压是否处于预定的电压范围 内;所述处理单元还用于:在所述判断单元判定所述空调器的运行电压处 于预定的电压范围内时,根据所述实际运行功率与所述理论运行功率的关 系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,由于空调器运行电压在预 定的电压范围内时,空调器的运行功率受运行电压的影响较小,因此通过 对空调器的运行电压的检测,可以仅在空调器的运行电压处于合理范围内 时,才通过本申请的检测方法检测冷媒泄漏,避免在任何的运行电压条件 下都检测冷媒泄漏而造成检测结果的不准确。其中,预定的电压范围可以 是200V至240V。
根据本发明的一个实施例,还包括:温度检测单元,用于检测所述空 调器的室内换热器的温度;所述处理单元还用于:在所述空调器开机的预 定时间段内,若所述温度检测单元检测到所述空调器的室内换热器的温度 的变化量大于或等于预定数值,则直接判定所述空调器在所述预定时间段 内冷媒未发生泄漏;若检测到所述室内换热器的温度变化量小于预定数 值,则直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷媒发生泄漏。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统,由于空调器在开机的预定 时间段内,运行功率不稳定,因此可以通过检测室内换热器的温度变化量 来判断冷媒是否发生泄漏。此外,空调器开机后,室内换热器的温度变化 量在制冷模式下和制热模式下是不同的,因此,需要针对不同的运行模 式,分别设置相应的温度变化量阈值来进行判定。
根据本发明的第三方面的实施例,还提出了一种空调器,包括:上述 任一项实施例中所述的冷媒泄漏检测系统。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面 的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描 述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法的示意流程图;
图2示出了根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统的示意框图;
图3示出了根据本发明的实施例的空调器的内部结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附 图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不 冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是, 本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明 的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法的示意流程图。
如图1所示,根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,包括:步骤 102,检测空调器在当前工作条件下的实际运行功率;步骤104,获取所 述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率;步骤106,在所述实际 运行功率小于所述理论运行功率时,判定所述空调器的冷媒发生泄漏。
由于空调器在运行过程中,若工作条件不发生变化,则空调器的运行 功率是固定的,但是在发生冷媒泄漏时,空调器的运行功率会由于压缩机 负载变小而降低,因此,通过在空调器处于当前工作条件下的实际运行功 率小于理论运行功率时,判定空调器的冷媒发生泄漏,可以在需要判断空 调器的冷媒是否发生泄漏时,充分考虑环境因素(例如,室内环境温度和 /或室外环境温度)对判断结果的影响,即通过相同工作条件下的实际运 行功率和理论运行温度进行比较来判断,避免了相关技术中仅通过对室内 换热器的过热度进行判断而影响判断结果的准确性。其中,工作条件包括 但不限于室内温度、室外温度、空调器的运行电压、空调器的运行模式、 空调器的风挡状态等。
此外,在判定冷媒发生泄漏时,可以进行报警提示,以及时提示用户 进行处理。
另外,根据本发明上述实施例的冷媒泄漏检测方法,还可以具有如下 附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述检测空调器在当前工作条件下的实际 运行功率的步骤,具体为:检测所述空调器的实际工作电压和实际工作电 流;根据所述实际工作电压和所述实际工作电流计算所述实际运行功率。
空调器的实际运行功率可以通过计算空调器的实际工作电压和实际工 作电流的乘积得到。
获取空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率可以有多种方法, 以下列举其中的两种实施方式:
实施方式一:
根据本发明的一个实施例,在获取所述空调器在所述当前工作条件下 的理论运行功率的步骤之前,还包括:存储所述空调器在多种工作条件中 的每种工作条件下的理论运行功率;获取所述空调器在所述当前工作条件 下的理论运行功率的步骤,具体为:从已存储的所述多种工作条件中的每 种工作条件下的理论运行功率中查找所述空调器在所述当前工作条件下的 理论运行功率。
作为一种优选的实施例,可以预先存储空调器在多种工作条件中的每 种工作条件下的理论运行功率,以便于在根据功率判断当前工作条件下空 调器是否发生冷媒泄漏时,直接获取到当前工作条件下空调器的理论运行 功率。
实施方式二:
根据本发明的一个实施例,获取所述空调器在所述当前工作条件下的 理论运行功率的步骤,具体为:通过理论运行功率的计算公式,实时计算 所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功率。
作为另一种优选的实施例,可以预先设置计算空调器的理论运行功率 的公式,以便于在根据功率判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏 时,可以实时计算当前工作条件下空调器的理论运行功率。
具体地,在其他工作条件一定的情况下,室外环境温度每变化1℃, 空调器的运行功率变化值为A。室内环境温度每变化1℃,空调器的运行 功率变化值为B。
以下以空调器工作在制冷模式为例进行说明:
在制冷模式下,室外环境温度每升高1℃,空调器的运行功率升高 AW;室外环境温度每降低1℃,空调器的运行功率降低AW;室内环境 温度每升高1℃,空调器的运行功率升高BW,室内环境温度每降低 1℃,空调器的运行功率降低BW。
为了确定A值,需在保持室内环境温度不变的情况下,改变室外环境 温度,以根据规律确定A值,类似地,为了确定B,需在保持室外环境温 度不变的情况下,改变室内环境温度,以根据规律确定B。
综上所述,对于特定的空调器而言,若确定了标准工作条件下的运行 功率,则可以通过以下公式计算空调器在任意工作条件下的理论运行功 率:
根据以上公式可以计算出空调器在不同工作条件下的理论运行功率。
其中,标准工作条件可以以额定制冷工况为准,即室外干球温度 35℃,湿球温度24℃;室内干球温度27℃,湿球温度19℃。
具体地,在额定制冷工况下,通过测试得到空调器的理论运行功率 PS=1089W,若维持室内干球温度为27℃,湿球温度为19℃,则得到以下 数据:
当室外干球温度为30℃时,空调器的理论运行功率为1025W;
当室外干球温度为35℃时,空调器的理论运行功率为1089W;
当室外干球温度为43℃时,空调器的理论运行功率为1168W;
当室外干球温度为46℃时,空调器的理论运行功率为1204W;
根据以上数据可以得出,室外环境温度每变化1℃,空调器的运行功 率约变化11W,因此A可取值为11。类似地,可以确定B值为14。
则可以通过以下公式计算空调器在任意工作条件下的理论运行功率:
△P=1089+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)。
当然,通过以上方法也可以确定空调器在制热模式运行时,任意工作 条件下的理论运行功率的计算公式,需要注意的是,当空调器在制热模式 运行时,公式中的标准工作条件可以以额定制热工况为准,即室外干球温 度7℃,湿球温度6℃;室内干球温度20℃,湿球温度15℃。
根据本发明的一个实施例,还包括:在判定所述空调器的冷媒发生泄 漏时,根据所述空调器在所述当前工作条件下的实际运行功率,以及所述 空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率, 计算所述空调器在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量。
通过在判定空调器的冷媒发生泄漏时,计算空调器的冷媒泄漏量,可 以及时通知用户冷媒泄漏的情况,以便于用户进行相应的处理。在计算空 调器的冷媒泄漏量时,可以通过预设的计算公式,根据在当前工作条件 下,空调器的实际运行功率,以及冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率 来进行计算,例如,在冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率中选择与实 际运行功率最接近的两个理论运行功率,通过实际运行功率与选择出的理 论运行功率之间的比值计算冷媒泄漏量。
根据本发明的一个实施例,在计算所述空调器在所述当前工作条件下 的冷媒泄漏量之前,还包括:存储所述空调器在多种工作条件中的每种工 作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
作为一种优选的实施例,可以预先存储空调器在多种工作条件中的每 种工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,在计算所述空调器在所述当前工作条件下 的冷媒泄漏量之前,还包括:通过冷媒的不同泄漏量所对应的理论运行功 率的计算公式,计算所述空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏 量对应的理论运行功率。
根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测方法,作为另一种优选的实施 例,可以预先存储冷媒的不同泄漏量所对应的理论运行功率的计算公式, 以实时计算空调器在当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行 功率。
下面继续以空调器工作在制冷模式为例进行说明,通过实验确定,在 标准工作条件下,
当冷媒泄漏10%,即f1=10%时,空调器的理论运行功率为P1,任意 工作条件下的理论运行功率ΔP1=P1+11×(Tout-35)+14×(Tin-27);
当冷媒泄漏20%,即f2=20%时,空调器的理论运行功率为P2,任意 工作条件下的理论运行功率ΔP2=P2+11×(Tout-35)+14×(Tin-27);
当冷媒泄漏30%,即f3=30%时,空调器的理论运行功率为P3,任意 工作条件下的理论运行功率ΔP3=P3+11×(Tout-35)+14×(Tin-27);
当冷媒泄漏40%,即f4=40%时,空调器的理论运行功率为P4,任意 工作条件下的理论运行功率ΔP4=P4+11×(Tout-35)+14×(Tin-27);
当冷媒泄漏50%,即f5=50%时,空调器的理论运行功率为P5,任意 工作条件下的理论运行功率ΔP5=P5+11×(Tout-35)+14×(Tin-27);
依次计算当冷媒泄漏n%,即fn=n%时,空调器的理论运行功率为 Pn,任意工作条件下的理论运行功率ΔPn=Pn+11×(Tout-35)+14× (Tin-27)。
其次,比较空调器的实际运行功率P和P1到Pn的大小,若P处在 Pn和Pn+1之间,则可以确定冷媒泄漏量也处在fn和fn+1之间,可通过 以下公式进行计算:
f=(Pn-P)×(fn+1-fn)/(Pn-Pn+1)+fn;可见不同冷媒泄漏量对应 的理论功率值越多,计算结果也越精确。
具体地,一下列举两个实施例作具体说明:
实施例一:
在额定制冷工况下,通过测试得到以下数据:
当冷媒泄漏10%,即f1=10%时,理论运行功率P1=1026W;
当冷媒泄漏20%,即f2=20%时,理论运行功率P2=950W;
当冷媒泄漏30%,即f3=30%时,理论运行功率P3=836;
当冷媒泄漏40%,即f4=40%时,理论运行功率P4=726;
当冷媒泄漏50%,即f5=50%时,理论运行功率P5=663。
若空调器在额定制冷工况下运行时,通过检测空调器的运行电流和运 行电压,得出空调器的实际运行功率P=990W,而根据上述空调器理论运 行功率的计算公式可知,在额定制冷工况下:
ΔP=1089+11×(35-35)+14×(27-27)=1089W,即在标准工况下 空调器的理论运行功率为1089W,由于实际运行功率小于理论运行功率, 因此可以判定空调器的冷媒泄漏。
通过比较P与P1~P5的大小,确定P处于P1和P2之间,则根据公 式f=(Pn-P)×(fn+1-fn)/(Pn-Pn+1)+fn可得:
空调器的冷媒泄漏量f=(P1-P)×(f2-f1)/(P1-P2)+f1=(1026-990) ×(20%-10%)/(1026-950)+10%=14.7%,即空调器的冷媒泄漏量为 14.7%。
实施例二:
若空调器在室外环境为40℃,室内为25℃的工作条件下运行时,通 过检测运行电流和运行电压,得出当前的实际运行功率P=850W,而根据 公式,在该工作条件下的理论运行功率为:
ΔP=1089+11×(40-35)+14×(25-27)=1116W
通过比较实际运行功率P’和理论运行功率,可以判定空调器的冷媒泄 漏,由于该工作条件为非额定制冷工况,因此,根据上述理论运行功率的 计算公式可得,在不同冷媒泄漏量的情况下,空调器的理论运行功率为:
ΔP1=P1+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)=1026+11×(40-35)+14 ×(25-27)=1053W;
ΔP2=P2+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)=950+11×(40-35)+14× (25-27)=977W;
ΔP3=P3+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)=836+11×(40-35)+14× (25-27)=861W;
ΔP4=P4+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)=726+11×(40-35)+14× (25-27)=753W;
ΔP5=P5+11×(Tout-35)+14×(Tin-27)=663+11×(40-35)+14× (25-27)=690W;
由于空调器的实际运行功率P=850W,因此通过比较P与ΔP1~ΔP5 的大小,确定P处于ΔP3和ΔP4之间,则根据公式f=(Pn-P)×(fn+1-f n)/(Pn-Pn+1)+fn可得:
f=(ΔP3-P)×(f4-f3)/(ΔP3-ΔP4)+f3=(861-850)×(40%-30%)/ (861-753)+30%=31%,因此,可以确定冷媒泄漏量为31%。
根据本发明的一个实施例,在根据所述实际运行功率与所述理论运行 功率的关系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏之前,还包括:检测所述 空调器的运行电压;判断所述运行电压是否处于预定的电压范围内,若 是,则根据所述实际运行功率与所述理论运行功率的关系判断所述空调器 的冷媒是否发生泄漏。
由于空调器运行电压在预定的电压范围内时,空调器的运行功率受运 行电压的影响较小,因此通过对空调器的运行电压的检测,可以仅在空调 器的运行电压处于合理范围内时,才通过本申请的检测方法检测冷媒泄 漏,避免在任何的运行电压条件下都检测冷媒泄漏而造成检测结果的不准 确。其中,预定的电压范围可以是200V至240V。
根据本发明的一个实施例,在根据所述实际运行功率与所述理论运行 功率的关系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏之前,还包括:在所述空 调器开机的预定时间段内,若检测到所述空调器的室内换热器的温度的变 化量大于或等于预定数值,则直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷 媒未发生泄漏;若检测到所述室内换热器的温度变化量小于预定数值,则 直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷媒发生泄漏。
由于空调器在开机的预定时间段(例如5分钟)内,运行功率不稳 定,因此可以通过检测室内换热器的温度变化量来判断冷媒是否发生泄 漏。此外,空调器开机后,室内换热器的温度变化量在制冷模式下和制热 模式下是不同的,因此,需要针对不同的运行模式,分别设置相应的温度 变化量阈值来进行判定。例如,可以设置在制冷模式下,温度变化量阈值 为5℃。
图2示出了根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统的示意框图。
如图2所示,根据本发明的实施例的冷媒泄漏检测系统200,包括: 功率检测单元202,用于检测空调器在当前工作条件下的实际运行功率; 获取单元204,用于获取所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行功 率;处理单元206,用于在所述实际运行功率小于所述理论运行功率时, 判定所述空调器的冷媒发生泄漏。
由于空调器在运行过程中,若工作条件不发生变化,则空调器的运行 功率是固定的,但是在发生冷媒泄漏时,空调器的运行功率会由于压缩机 负载变小而降低,因此,通过在空调器处于当前工作条件下的实际运行功 率小于理论运行功率时,判定空调器的冷媒发生泄漏,可以在需要判断空 调器的冷媒是否发生泄漏时,充分考虑环境因素(例如,室内环境温度和 /或室外环境温度)对判断结果的影响,即通过相同工作条件下的实际运 行功率和理论运行温度进行比较来判断,避免了相关技术中仅通过对室内 换热器的过热度进行判断而影响判断结果的准确性。其中,工作条件包括 但不限于室内温度、室外温度、空调器的运行电压、空调器的运行模式、 空调器的风挡状态等。
此外,在判定冷媒发生泄漏时,可以进行报警提示,以及时提示用户 进行处理。
根据本发明的一个实施例,所述功率检测单元202具体用于:检测所 述空调器的实际工作电压和实际工作电流;根据所述实际工作电压和所述 实际工作电流计算所述实际运行功率。
空调器的实际运行功率可以通过计算空调器的实际工作电压和实际工 作电流的乘积得到。
根据本发明的一个实施例,还包括:存储单元208,用于存储所述空 调器在多种工作条件中的每种工作条件下的理论运行功率;所述获取单元 204具体用于:在所述存储单元208已存储的所述多种工作条件中的每种 工作条件下的理论运行功率中查找所述空调器在所述当前工作条件下的理 论运行功率。
作为一种优选的实施例,可以预先存储空调器在多种工作条件中的每 种工作条件下的理论运行功率,以便于在根据功率判断当前工作条件下空 调器是否发生冷媒泄漏时,直接获取到当前工作条件下空调器的理论运行 功率。
根据本发明的一个实施例,所述获取单元204具体用于:通过理论运 行功率的计算公式,实时计算所述空调器在所述当前工作条件下的理论运 行功率。
作为另一种优选的实施例,可以预先设置计算空调器的理论运行功率 的公式,以便于在根据功率判断当前工作条件下空调器是否发生冷媒泄漏 时,可以实时计算当前工作条件下空调器的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,所述处理单元206还用于:在判定所述空 调器的冷媒发生泄漏时,根据所述空调器在所述当前工作条件下的实际运 行功率,以及所述空调器在所述当前工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应 的理论运行功率,计算所述空调器在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量。
通过在判定空调器的冷媒发生泄漏时,计算空调器的冷媒泄漏量,可 以及时通知用户冷媒泄漏的情况,以便于用户进行相应的处理。在计算空 调器的冷媒泄漏量时,可以通过预设的计算公式,根据在当前工作条件 下,空调器的实际运行功率,以及冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率 来进行计算,例如,在冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率中选择与实 际运行功率最接近的两个理论运行功率,通过实际运行功率与选择出的理 论运行功率之间的比值计算冷媒泄漏量。具体地,例如实际运行功率为 P,选择出的理论运行功率为P1和P2,与P1对应的冷媒泄漏量为f1,与 P2对应的冷媒泄漏量为f2,则可以通过公式:
根据本发明的一个实施例,还包括:存储单元208,用于存储所述空 调器在多种工作条件中的每种工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论 运行功率。
作为一种优选的实施例,可以预先存储空调器在多种工作条件中的每 种工作条件下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,所述处理单元206还用于:在计算所述空 调器在所述当前工作条件下的冷媒泄漏量之前,通过冷媒的不同泄漏量所 对应的理论运行功率的计算公式,计算所述空调器在所述当前工作条件 下,冷媒的不同泄漏量对应的理论运行功率。
作为另一种优选的实施例,可以预先存储冷媒的不同泄漏量所对应的 理论运行功率的计算公式,以实时计算空调器在当前工作条件下,冷媒的 不同泄漏量对应的理论运行功率。
根据本发明的一个实施例,还包括:判断单元210,用于在所述处理 单元根据所述实际运行功率与所述理论运行功率的关系判断所述空调器的 冷媒是否发生泄漏之前,判断所述空调器的运行电压是否处于预定的电压 范围内;所述处理单元206还用于:在所述判断单元210判定所述空调器 的运行电压处于预定的电压范围内时,根据所述实际运行功率与所述理论 运行功率的关系判断所述空调器的冷媒是否发生泄漏。
由于空调器运行电压在预定的电压范围内时,空调器的运行功率受运 行电压的影响较小,因此通过对空调器的运行电压的检测,可以仅在空调 器的运行电压处于合理范围内时,才通过本申请的检测方法检测冷媒泄 漏,避免在任何的运行电压条件下都检测冷媒泄漏而造成检测结果的不准 确。其中,预定的电压范围可以是200V至240V。
根据本发明的一个实施例,还包括:温度检测单元212,用于检测所 述空调器的室内换热器的温度;所述处理单元206还用于:在所述空调器 开机的预定时间段内,若所述温度检测单元212检测到所述空调器的室内 换热器的温度的变化量大于或等于预定数值,则直接判定所述空调器在所 述预定时间段内冷媒未发生泄漏;若检测到所述室内换热器的温度变化量 小于预定数值,则直接判定所述空调器在所述预定时间段内冷媒发生泄 漏。
由于空调器在开机的预定时间段内,运行功率不稳定,因此可以通过 检测室内换热器的温度变化量来判断冷媒是否发生泄漏。此外,空调器开 机后,室内换热器的温度变化量在制冷模式下和制热模式下是不同的,因 此,需要针对不同的运行模式,分别设置相应的温度变化量阈值来进行判 定。
图3示出了根据本发明的实施例的空调器的内部结构示意图。
如图3所示,根据本发明的实施例的空调器300,包括:图2中所示 的冷媒泄漏检测系统(图3中未示出);压缩机302;四通换向阀304; 室外换热器306;节流装置308;室内换热器310;室外温度传感器312, 用于检测室外温度;室内温度传感器316,用于检测室内温度;以及室内 换热器温度传感器314,用于检测室内换热器的温度。
其中,冷媒经压缩机302的压力后通过四通换向阀304进入室外换热 器306中,通过室外换热器306后通过节流装置308进入室内换热器 310,通过室内换热器310后,经过四通换向阀304回流至压缩机302。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到相关技术中提出 的空调器大部分均没有自动检测冷媒是否发生泄漏的功能,而即便设置了 检测冷媒泄漏的功能,也是根据空调器的室内换热器的过热度进行检测, 即在室内换热器的过热度偏离预先设定值时,判定空调器冷媒泄漏,由于 这种方法没有考虑室内外环境温度对室内换热器的过热度的影响,因此检 测结果不准确,并且也不能准确地检测到冷媒的泄漏量。因此,本发明提 出了一种新的冷媒泄漏检测方案,可以在需要判断空调器的冷媒是否发生 泄漏时,充分考虑环境因素(例如,室内环境温度和/或室外环境温度) 对判断结果的影响,即通过相同工作条件下的实际运行功率和理论运行温 度进行比较来判断,避免了相关技术中仅通过对室内换热器的过热度进行 判断而影响判断结果的准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于 本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。
机译: 具有报警冷媒泄漏功能的冷媒系统设备
机译: 冷媒泄漏检测系统
机译: 具有泄漏诊断功能的冷媒加注装置