CN108344109B - 一种空调及安全检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调及安全检测方法，属于空调安全检测技术领域。空调包括机壳、电化学压缩机、两个金属氢化物换热器，机壳的顶部设有氢气泄漏检测装置，氢气泄露检测装置包括：感应器、控制器和指示器。本发明的检测装置根据金属氢化物吸氢后导电性会变化这一特性，通过利用金属氢化物制成的导电体吸收空调内的氢气，并检测该段导电体的电流变化，从而可以及时发现空调机体内是否存在泄漏的氢气，极大的提高了空调的安全检测性能，降低了因氢气泄漏而导致的爆炸隐患。

Description

一种空调及安全检测方法

技术领域

本发明涉及空调安全检测技术领域，特别是涉及一种空调及安全检测方法。

背景技术

目前，电化学压缩机技术已经开始逐步应用于空调技术领域，电化学压缩机的原理是：通过用泵使质子穿过位于两个气体扩散电极中间的离子交换膜来运转，这些质子会带动非氟制冷剂穿过离子交换膜；在制冷剂到达膜的另一侧后，会以高压释放，进入制冷循环系统中。采用电化学压缩机的空调结构中，多是以氢气作为制冷介质，并将金属氢化物填充至换热器中，金属氢化物具有吸氢放热及放氢吸热的特性，从而在金属氢化物的吸氢或放氢过程中对流经的空气进行升温或降温。

该换热过程是以易燃易爆炸的氢气作为冷媒介质，由于输氢管路与电化学压缩机、换热器等部件之间密封结构的影响，可能存在氢气泄漏的问题，泄漏的氢气与空气混合后容易发生爆炸，因此如果能及时检测发现氢气的泄漏问题，将可以有效的避免氢气爆炸等危险事故的发生。

发明内容

本发明公开了一种空调及安全检测方法，旨在检测空调内的氢气浓度，以及时发现氢气泄漏的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面，提供了一种空调，空调包括机壳和设置于机壳内的电化学压缩机、至少两个金属氢化物换热器，电化学压缩机通过输氢管路与至少两个金属氢化物换热器相连接，机壳的顶部设有氢气泄漏检测装置，氢气泄露检测装置包括：感应器，包括由金属氢化物构成的导电体和向导电体供电的电源部件；控制器，与感应器电连接，用于在检测到导电体的实际电流低于设定的电流阈值时，输出报警电信号；指示器，与控制器电连接，用于接收报警电信号并发出报警指示。

进一步的，电源部件以稳定电压向导电体供电。

进一步的，导电体为片状或板状结构。

进一步的，机壳的顶部面板的纵向截面为外凸的锥形结构或圆弧形结构，感应器设置于锥形结构或圆弧形结构的中心

根据本发明的第二个方面，还提供了一种应用电化学压缩机的空调的安全检测方法，包括：获取由金属氢化物构成的导电体的电流值；在电流值不大于预置的电流阈值时，控制空调发出氢气泄漏报警讯号。

进一步的，获取由金属氢化物构成的导电体的电流值，包括：控制空调向导电体以稳定电压供电，获取导电体在稳定电压下的电流值。

进一步的，导电体为片状或板状结构。

进一步的，空调的机壳的顶部面板的纵向截面为外凸的锥形结构或圆弧形结构，导电体设置于锥形结构或圆弧形结构的中心。

本发明空调的检测装置根据金属氢化物吸氢后导电性会变化这一特性，通过利用金属氢化物制成的导电体吸收空调内的氢气，并检测该段导电体的电流变化，从而可以及时发现空调机体内是否存在泄漏的氢气，极大的提高了空调的安全检测性能，降低了因氢气泄漏而导致的爆炸隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例所示出的本发明空调的氢气泄漏检测装置的安装示意图；

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明检测方法的流程图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图1所示，本发明提供了一种空调，空调包括机壳1和设置于机壳1内的电化学压缩机5、至少两个金属氢化物换热器6，电化学压缩机5通过输氢管路与至少两个金属氢化物换热器6相连接；本发明还具有氢气泄露检测装置，可用于检测应用电化学压缩机5的空调是否存在氢气泄漏的问题，由于氢气比空气轻，因此泄漏的氢气会上升到空调机壳1的顶部，因此本发明将氢气泄检测装置设置于在空调机壳1的顶部，以检测空调机壳内的顶部是否存在泄露的氢气，并能够在检测到氢气时及时发出报警，通知用户对空调进行维修养护，从而可以提高以氢气作为介质的空调的使用安全性。

实施例中，检测装置主要包括感应器2、控制器3和指示器4等部件，其中，感应器2包括由金属氢化物构成的导电体和向导电体供电的电源部件；控制器3与感应器2电连接，用于检测导电体的电流变化，并电流变化异常时输出报警电信号；指示器4与控制器3电连接，用于接收报警电信号并发出报警指示。具体的，感应器2设置在机壳1顶部的检测点上，在空调发生氢气泄漏问题时，逸散的氢气主要集中于空调壳体内，因此通过将本发明的检测装置设置于空调机壳内顶部，从而实现快速感应空调壳体内的氢气的效果。

本发明检测装置的工作原理是：金属型金属氢化物具有较强吸收氢气性能，并且其吸收氢气后的自身导电性能会有变化，金属氢化物吸收的氢气越多，其导电性越低；本发明的感应装置采用金属氢化物制成导电体，使其可以同时具备吸收氢气和导电的两种功能，在空调出现氢气泄漏时，金属氢化物材质的导电体吸收空调的氢气后，其导电性随之变化，同样也会引起检测电路的电流变化，因此通过检测导电体通过的电流是否降低，就可以判断是否有氢气泄漏问题，在空调未发生氢气泄漏的安全情况下，控制器3所检测到的是稳定范围内的电流值，而在出现氢气泄漏问题时，导电体吸收氢气后，控制器3所检测到的电流会逐渐降低，因此控制器3可以判断空调出现氢气泄漏故障，并向指示器4发出报警电信号，通过指示器4向用户发出故障报警。

在本发明的一个实施例中，控制器3根据电流变化异常输出报警电信号，其具体过程包括：在导电体的实际电流低于设定的阈值时，输出报警电信号。由于导电体所处的温度和湿度情况变化也会引起其导电性的波动，因此本发明所设定的电流值并不是导电体通入电流后所实际检测到的固定电流值，而是略低于该固定电流值，以减少电流波动所导致的误报问题。

在本发明的另一实施例中，由于空气中的氢气浓度很低，而在空调出现氢气泄漏时，空调壳体内的氢气浓度会迅速上升，因此检测到的电流值会在短时间内变动较大幅度，因此控制器3根据电流变化异常输出报警电信号的另一过程为：检测设定时长内导电体的电流变化情况，在导电体的电流变化量超过设定电流变化量时，输出报警电信号；例如，设定时长可以为3分钟、5分钟等，所设定的电流变化量为20mA，在某一时长内，电流变化量为30mA，则可以判定空调出现氢气泄漏故障，控制器3输出报警电信号。

控制器3所检测到的电流值不仅受到导电体自身导电性的影响，同时也受到电源部件所施加的电压值的影响，为了减少电压部件所产生的电流干扰影响，本发明的电源部件是以稳定电压向导电体供电，以减少电流检测过程中的其它变量因素影响。

在本发明的一个实施例中，由于空调机体体积较大，因此为了增加感应器2的敏感度，本发明将导电体制成片状或板状结构，以增加导电体与空气的接触面积，同时也能够加大导电体的检测覆盖面积，加快导电体吸收氢气的效率，使自身导电性可以因氢气吸收量的增加而快速降低，使得检测装置可以在短时间内感应到氢气发生泄漏并发出报警。

在本发明的一个实施例中，考虑到检测点周围空气中的氢气浓度越高，则检测装置感应并发出报警的时间越短，因此为了便于感应器2的导电体吸收泄漏的氢气，本发明空调的机壳1的顶部面板的纵向截面为外凸的锥形结构或圆弧形结构，从而可以在氢气泄漏时，使空调机体两侧氢气沿顶部面板逐渐汇集至顶部面板的中部位置，从而可以提高顶部面板的中部位置的氢气浓度，本发明的感应器2即设置于锥形结构或圆弧形结构的中心。

在本发明的另一些实施例中，感应器2可以为多个，不同的感应器2可以设置于输氢管路与电化学压缩机5、金属氢化物换热器6的管路接口等易发生泄漏的部位，以实现定点检测氢气泄漏的目的，维修人员能够根据电流变化异常的感应器2所对应安装部位，迅速确定空调发生氢气泄漏的故障位置，加快了空调的检修效率。

如图2所示，本发明还提供了一种应用电化学压缩机的空调的安全检测方法，步骤包括：

S101、获取由金属氢化物构成的导电体的电流值；

S102、在电流值不大于预置的电流阈值时，控制空调发出氢气泄漏报警讯号。

在上述步骤S101中，获取由金属氢化物构成的导电体的电流值，其具体过程包括：控制空调向导电体以稳定电压供电，获取导电体在稳定电压下的电流值。以稳定电压向导电体供电的优点在于，可以减少电压部件所产生的电流干扰影响，减少检测过程中由电压引起电流波动，从而提高检测精度。

实施例中，导电体为片状或板状结构，以增加导电体与空气的接触面积，同时也能够加大导电体的检测覆盖面积，加快导电体吸收氢气的效率，使自身导电性可以因氢气吸收量的增加而快速降低，使得检测装置可以在短时间内感应到氢气发生泄漏并发出报警。

本发明空调的机壳的顶部面板的纵向截面为外凸的锥形结构或圆弧形结构，从而可以在氢气泄漏时，使空调机体两侧氢气沿顶部面板逐渐汇集至顶部面板的中部位置，从而可以提高顶部面板的中部位置的氢气浓度，本发明控制方法所使用的导电体即设置于锥形结构或圆弧形结构的中心。

空调的其它部件或结构由于不涉及本案的创新点，因此本案不作赘述。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种空调，其特征在于，所述空调包括机壳（1）和设置于所述机壳（1）内的电化学压缩机（5）、至少两个金属氢化物换热器（6），所述电化学压缩机（5）通过输氢管路与所述至少两个金属氢化物换热器（6）相连接，所述机壳（1）的顶部设有氢气泄漏检测装置，所述氢气泄露检测装置包括：

感应器（2），包括由金属氢化物构成的导电体和向所述导电体供电的电源部件；所述机壳（1）的顶部面板的纵向截面为外凸的锥形结构或圆弧形结构，所述感应器（2）设置于所述锥形结构或圆弧形结构的中心；

控制器（3），与所述感应器（2）电连接，用于在检测到所述导电体的实际电流低于设定的电流阈值时，输出报警电信号；或者，检测设定时长内导电体的电流变化情况，在导电体的电流变化量超过设定电流变化量时，输出报警电信号；

指示器（4），与所述控制器（3）电连接，用于接收所述报警电信号并发出报警指示。

2.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述导电体为片状或板状结构。

3.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述电源部件以稳定电压向所述导电体供电。

4.一种应用于如权利要求1至3任一项所述空调的安全检测方法，其特征在于，包括：

获取由金属氢化物构成的导电体的电流值；

在所述电流值不大于预置的电流阈值时，发出氢气泄漏报警讯号；或者，检测设定时长内导电体的电流变化情况，在导电体的电流变化量超过设定电流变化量时，输出报警电信号。

5.根据权利要求4所述的安全检测方法，其特征在于，获取由金属氢化物构成的导电体的电流值，包括：

控制空调向所述导电体以稳定电压供电，获取所述导电体在稳定电压下的电流值。

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