CN105423484B - 一种空调制冷剂不足的检测方法及检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调制冷剂不足的检测方法：检测空调室外机的制冷机出口处的实际温度，并将所述实际温度和预设温度相比较，再将比较结果输入到空调主板；当实际温度低于预设温度时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当实际温度高于或等于预设温度时，空调正常运作。本发明的空调制冷剂不足的检测方法，仅通过对空调室外机的制冷机出口处的实际温度进行检测，便可以自动判断空调制冷剂是否不足，原理简单，方便维修人员获知空调故障原因并能快速处理故障。

Description

一种空调制冷剂不足的检测方法及检测电路

技术领域

本发明涉及空调技术，尤其涉及空调制冷剂不足的检测电路及检测方法。

背景技术

制冷剂在空调的室外机和室内机的输送管中循环。请参阅图1，其为现有技术中空调的结构示意图。液态的制冷剂在室内机的膨胀阀和蒸发器中吸热并蒸发成气态，然后通过气态制冷剂输送管3(俗称粗铜管)输送到室外机1，制冷剂在室外机1的压缩机和冷凝器中放热并冷凝成液态，再通过液态制冷剂输送管2(俗称细铜管)输送到室内机，如此循环制冷。其中，室外机的制冷剂出口与液态制冷剂输送管通常通过一两通阀4连接，控制液态制冷剂的输送。

在新空调安装或旧空调迁移时，粗铜管或细铜管管道密封不良、铜管弯曲开裂、腐蚀气体腐蚀铜管等等情况都会引起空调的制冷剂泄露。目前暂时缺乏简单易行的自动检测制冷剂不足的技术，空调维修人员并不能方便地获知空调故障原因。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空调制冷剂不足的检测方法。

本发明所采用的技术方案是：

检测空调室外机的制冷机出口处的实际温度，并将所述实际温度和预设温度相比较，再将比较结果输入到空调主板；当实际温度低于预设温度时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当实际温度高于或等于预设温度时，空调正常运作。

本发明的空调制冷剂不足的检测方法，仅通过对空调室外机的制冷机出口处的实际温度进行检测，便可以自动判断空调制冷剂是否不足，原理简单，方便维修人员获知空调故障原因并能快速处理故障。

进一步地，所述制冷剂出口处为空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀处，检测所述两通阀的外表面实际温度，并将所述实际温度和预设温度相比较，再将比较结果输入到空调主板；当实际温度低于预设温度时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当实际温度高于或等于预设温度时，空调正常运作。

进一步地，用热敏电阻将空调室外机的制冷机出口处的实际温度转换为实际阻值；将所述实际阻值与预设阻值相比较，再将比较结果输入到空调主板；当热敏电阻的实际阻值低于最低预设阻值或高于最高预设阻值时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当热敏电阻的实际阻值在正常阻值范围内时，空调正常运作。

进一步地，所述热敏电阻为NTC热敏电阻；用串联单元与所述NTC热敏电阻串联；将所述串联单元的两端实际电压与预设电压相比较，并将比较结果输入到空调主板；当串联单元的两端实际电压低于预设电压时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当串联单元的两端实际电压高于或等于预设电压时，空调正常运作。

进一步地，所述串联单元为中间继电器；用欠压继电器与所述中间继电器并联，并将所述中间继电器的两端实际电压与所述欠压继电器的整定值比较，并将比较结果输入到空调主板；当所述中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值时，所述欠压继电器动作闭合或动作断开，并将动作信号输入到空调主板，空调主板发出制冷剂不足的警报；当所述中间继电器的两端实际电压高于或等于所述欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。

本发明还提供一种实现上述检测方法的空调制冷剂不足的检测电路：

包括电源、热敏电阻、串联单元和电压比较单元；所述热敏电阻设置在空调室外机的制冷机出口处并检测该处的温度；所述电源、热敏电阻和串联单元串联，所述电压比较单元与所述串联单元并联；所述电压比较单元将所述串联单元的两端实际电压与预设电压相比较，并将比较结果输入到空调主板；当所述串联单元的两端实际电压超出预设电压的正常范围时，空调主板发出制冷剂不足的警报；当所述串联单元的两端实际电压在预设电压的正常范围内时，空调正常运作。

本发明的空调制冷剂不足的检测电路，原理简单、结构简易，通过简单的元器件实现空调室外机的制冷机出口处的实际温度与预设温度的比较，能够自动及时地检测出制冷剂是否不足，方便维修人员获知空调故障原因并能快速处理故障。

进一步地，所述制冷剂出口处为空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀处，所述热敏电阻检测所述两通阀的外表面实际温度。

进一步地，所述预设电压与所述空调室外机的制冷机出口处的预设温度相对应，所述预设温度为5-15℃。

进一步地，所述热敏电阻为NTC热敏电阻；所述电压比较单元是欠压继电器；所述欠压继电器将所述串联单元的两端实际电压与整定值相比较，并将比较结果输入到空调主板；当所述串联单元的两端实际电压低于欠压继电器的整定值时，所述欠压继电器动作闭合，并将闭合信号输入到空调主板，空调主板发出制冷剂不足的警报；当所述串联单元的两端实际电压高于或等于所述欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。

进一步地，所述串联单元为中间继电器；所述欠压继电器设有辅助常开触点，当所述中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值，所述欠压继电器动作闭合，并将闭合信号输入到空调主板，所述空调主板输出与制冷剂不足对应的警报代码；当所述中间继电器的两端实际电压高于或等于欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是现有技术中空调的结构示意图；

图2是本发明的检测电路的电路图；

图3是本发明的欠压继电器的电路图。

具体实施方式

请参阅图2和3，其分别为本发明的空调制冷剂不足的检测电路的电路图，以及欠压继电器的电路图。本发明的检测电路包括直流电源、NTC热敏电阻5、串联单元和电压比较单元。具体地，该串联单元为中间继电器6，该电压比较单元为欠压继电器7。其中，直流电源、NTC热敏电阻5、中间继电器6串接，欠压继电器7与中间继电器6并联。该欠压继电器7将动作信号输入到空调主板8，该空调主板8输出与制冷剂不足对应的警报代码。

该NTC热敏电阻5紧贴固定在空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀的外表面上，用于测量该两通阀的外表面的温度。欠压继电器7是并联在被测对象正负两极的一种保护用继电器，当其检测到的电压低于预设值时，其辅助触点就会动作。本实施例中，该欠压继电器的检测端正极71和检测端负极72分别连接在中间继电器6的两端，该辅助触点为辅助常开触点，当中间继电器6的电压高于或等于预设值时，该辅助常开触点断开，空调正常运作；当中间继电器6的电压低于预设值时，该辅助常开触点闭合。该欠压继电器7将动作闭合信号输入到空调主板8，该空调主板8输出与制冷剂不足对应的警报代码。该检测电路的工作原理是：当空调在额定的制冷剂下制冷时，压缩机内的压力正常，两通阀的表面温度一般在15℃以上，NTC热敏电阻的阻值根据两通阀的表面温度变化，在本实施例中，选用特定型号的NTC热敏电阻，此时NTC热敏电阻的实际阻值在530Ω以下。另外，该直流电源选用24V电压，中间继电器的阻值为730Ω。

此时检测电路中的电流为：I＝24V/(530Ω+730Ω)＝0.019A。

中间继电器6两端的电压为：U＝0.019A*730Ω＝13.87V

当制冷剂的量低于额定量时，制冷剂从压缩机出来后会在室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀附近过早汽化，导致两通阀表面温度降低，此时两通阀的外表面温度在5℃以下，导致NTC热敏电阻的实际阻值在800Ω以上。此时两通阀表面结霜或结冰。

此时检测电路中的电流为：I＝24V/(800Ω+730Ω)＝0.0157A。

中间继电器6两端的电压U＝0.0157A*730Ω＝11.45V。

因此，当制冷剂低于额定量时，两通阀的表面实际温度会低于5℃(表面预设温度设为5℃)，NTC热敏电阻5的实际阻值会高于800Ω(最高预设阻值设为800Ω)，中间继电器7的两端实际电压会低于11.45V(预设电压设为11.45V)。由于欠压继电器7的最低电压预设值需要设置为整定值，因此可把整定值设为11.5V(此时表面预设温度、最高预设阻值、中间继电器的预设电压都会有相应的微小变动，相应计算原理与上文类似，此处不再赘述)，当中间继电器7两端实际电压低于11.5V时，欠压继电器7的辅助常开触点动作闭合。该闭合信号输入到空调主板8，在本实施例中，该信号输入到空调主板8输入端的COM和X1端口。当空调主板8检测到COM和X1的输入信号时，输出一个警报代码E1，在空调使用手册的故障报警代码栏把E1定义为空调制冷剂不足，则维修人员看到显示的警报代码时，便可知道空调的故障原因。

当维修人员把R22制冷剂添加到空调中使制冷剂压力达到0.2KPA(空调制冷剂额定压力在0.4KPA左右)时，欠压继电器7的辅助常开触点仍然动作闭合，空调主板8发出制冷剂不足的警报；把制冷剂添加到0.3KPA以上时两通阀表面的结霜消失，辅助常开触点复位断开，空调正常运作。

本发明的空调制冷剂不足的检测电路具有以下技术优势：一是通过对空调室外机的制冷机出口处，特别是空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀外表面的实际温度，来判断空调制冷剂是否不足，原理简单；二是通过简单的元器件实现实际温度与预设温度的比较，具体是：通过将两通阀的外表面实际温度转化成NTC热敏电阻的实际阻值，该实际阻值的大小影响检测电路的电流大小，该电流大小转换为中间继电器(串联单元)的两端电压大小，再由与该中间继电器并联的欠压继电器(电压比较单元)将该两端电压大小与整定值比较，并将比较结果输入到空调主板，由空调主板发出制冷剂不足的警报或空调正常运作。其中，中间继电器和欠压继电器作为一个整体，其作用是将NTC热敏电阻的实际阻值(通过电流和电压的变化规律)与预设阻值进行比较，在其它实施方式中，也可以用本领域的其他常规手段进行阻值比较。而NTC热敏电阻、中间继电器和欠压继电器作为一个整体，其作用是将空调室外机的制冷机出口处的实际温度(通过阻值、电流和电压的变化规律)与预设温度进行比较，在其他实施方式中，也可以用本领域的其他常规手段进行温度比较。本发明的检测电路的原理简单，只需少量电子元器件，便可以自动完成制冷剂不足的检测。

本发明还提供一种与上述空调制冷剂不足的检测电路对应的空调制冷剂不足的检测方法：

步骤S01：将NTC热敏电阻5紧贴固定在空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀的外表面上，用于测量该两通阀的外表面的温度；将中间继电器6与NTC热敏电阻串联，将欠压继电器7与中间继电器6并联；

步骤S02：将两通阀的表面预设温度设定为5℃，欠压继电器7的整定值设为11.5V；当两通阀的表面实际温度低于预设温度时，NTC热敏电阻的实际阻值高于最高预设阻值，中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值，欠压继电器7的辅助常开触点闭合；当两通阀的表面实际温度高于或等于预设温度时，NTC热敏电阻的实际阻值低于或等于最高预设阻值，中间继电器的两端实际电压高于或等于欠压继电器的整定值，欠压继电器7不动作；

步骤S03：欠压继电器7的辅助常开触点的闭合信号输入到空调主板8输入端的COM和X1端口；或欠压继电器7不动作，空调正常运作；

步骤S04：在空调使用手册的故障报警代码栏把E1定义为空调制冷剂不足，当空调主板8检测到COM和X1的输入信号时，输出一个警报代码E1。

该中间继电器6除了作为串联单元使用(将检测电路的电流变化转化为电压变化)，其作用还包括接收控制信号，根据控制信号断开或闭合，使检测电路停止工作或开始工作。该控制信号可以是来自空调主板的信号，在不需要检测电路检测制冷剂是否不足时，可控制中间继电器6断开，关闭检测电路。在其它实施方式中，如不需要上述功能，可以将中间继电器6替换为普通的具有固定阻值的电子元器件，即可实现其作为串联单元的作用。

在其他实施方式中，NTC热敏电阻可以固定在两通阀以外的空调室外机的制冷剂出口处；当NTC热敏电阻固定在两通阀上时，可以固定在两通阀的外表面或内表面。两通阀的表面预设温度除了5℃外，还可以设置为15℃，则此时NTC热敏电阻5的最高预设阻值为530Ω，中间继电器6的两端的预设电压为13.87V，欠压继电器7的整定值可设置为14V(此时表面预设温度、最高预设阻值、中间继电器的预设电压都会有相应的微小变动，相应计算原理与上文类似，此处不再赘述)。另外，两通阀的表面预设温度还可以选择范围在5-15℃内的任一数值，可根据空调的具体型号、工作环境、制冷剂不足的检测灵敏度需要等等进行设定。NTC热敏电阻的最高预设阻值可根据NTC热敏电阻选用的不同型号而改变，中间继电器的阻值和预设电压也可根据不同情况作出相应改变。

在其他实施方式中，除了用串联单元和电压比较单元作为阻值比较单元来检测NTC热敏电阻的阻值变化外，还可以使用电流比较单元来检测NTC热敏电阻的阻值变化，当NTC热敏电阻随着温度下降而阻值上升时，由于电源电压不变，检测电路的实际电流下降，将实际电流大小和预设电流值比较，来判断NTC热敏电阻的实际阻值与预设阻值的大小关系。

在其他实施方式中，热敏电阻可以是NTC热敏电阻，此时设置一最高预设阻值；当两通阀的表面实际温度低于预设温度时，NTC热敏电阻的实际阻值高于最高预设阻值，中间继电器的两端实际电压低于预设电压，欠压继电器7的辅助触点动作，空调发出制冷剂不足的警报，否则正常运作。热敏电阻也可以是PTC热敏电阻，此时设置一最低预设阻值，使用过压继电器代替欠压继电器，预设电压也相应改变；当两通阀的表面实际温度低于预设温度时，PTC热敏电阻的实际阻值低于最低预设阻值，中间继电器的两端实际电压高于预设电压，过压继电器的辅助触点动作，空调发出制冷剂不足的警报，否则正常运作。该欠压继电器或过压继电器除了设置辅助常开触点外，也可以设置辅助常闭触点。

在其他实施方式中，除了警报代码外，空调还可以以其他方式发出制冷剂不足的警报，如警示灯闪烁或亮起、声音提示信号等等。

本发明的空调制冷剂不足的检测方法和检测电路，原理简单、结构简易、元器件成本低廉，能够自动及时地检测出制冷剂是否不足，方便维修人员获知空调故障原因并能快速处理故障。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (8)

1.一种空调制冷剂不足的检测方法，其特征在于：将一热敏电阻设置在空调室外机的制冷剂出口处并检测该处的温度，将一电源、热敏电阻和一串联单元串联，将一电压比较单元与所述串联单元并联；所述电压比较单元是欠压继电器；所述串联单元为中间继电器,所述欠压继电器将所述中间继电器的两端实际电压与整定值相比较，并将比较结果输入到空调主板；当所述中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值时，所述欠压继电器动作闭合，并将闭合信号输入到空调主板，空调主板发出制冷剂不足的警报；当所述中间继电器的两端实际电压高于或等于所述欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。

2.根据权利要求1所述的空调制冷剂不足的检测方法，其特征在于：所述制冷剂出口处为空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀处，检测所述两通阀的外表面实际温度。

3.根据权利要求1或2所述的空调制冷剂不足的检测方法，其特征在于：所述热敏电阻为NTC热敏电阻。

4.一种空调制冷剂不足的检测电路，其特征在于：包括电源、热敏电阻、串联单元和电压比较单元；所述热敏电阻设置在空调室外机的制冷剂出口处并检测该处的温度；所述电源、热敏电阻和串联单元串联，所述电压比较单元与所述串联单元并联；所述电压比较单元是欠压继电器；所述串联单元为中间继电器,所述欠压继电器将所述串联单元的两端实际电压与整定值相比较，并将比较结果输入到空调主板；当所述中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值时，所述欠压继电器动作闭合，并将闭合信号输入到空调主板，空调主板发出制冷剂不足的警报；当所述中间继电器的两端实际电压高于或等于所述欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。

5.根据权利要求4所述的空调制冷剂不足的检测电路，其特征在于：所述制冷剂出口处为空调室外机与液态制冷剂输送管连接处的两通阀处，所述热敏电阻检测所述两通阀的外表面实际温度。

6.根据权利要求5所述的空调制冷剂不足的检测电路，其特征在于：所述整定值与所述空调室外机的制冷剂出口处的预设温度相对应，所述预设温度为5-15℃。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的空调制冷剂不足的检测电路，其特征在于：所述热敏电阻为NTC热敏电阻。

8.根据权利要求7所述的空调制冷剂不足的检测电路，其特征在于：所述欠压继电器设有辅助常开触点，当所述中间继电器的两端实际电压低于欠压继电器的整定值，所述欠压继电器动作闭合，并将闭合信号输入到空调主板，所述空调主板输出与制冷剂不足对应的警报代码；当所述中间继电器的两端实际电压高于或等于欠压继电器的整定值，所述欠压继电器不动作，空调正常运作。