CN111692638B - 一种分体式一拖一空调系统及其冷剂泄漏监测控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，空调系统包括有室内机单元、室外机单元以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀和第二电磁阀，基于所采集的温度情况对应的饱和压力值，与所采集的静态压力Pin进行比较，判定空调系统是否出现制冷剂泄漏，其中，当静态压力Pin低于饱和压力时，则判定空调系统出现制冷剂泄漏，保持第一电磁阀和第二电磁阀关闭，发出泄漏提示及启用泄漏断电保护；反之，当静态压力Pin不低于饱和压力时，空调系统则打开第一电磁阀和第二电磁阀并进行正常运行。

Description

一种分体式一拖一空调系统及其冷剂泄漏监测控制方法
技术领域
本发明涉及检测控制的技术领域，尤其是指一种分体式一拖一空调系统及其冷剂泄漏监测控制方法。
背景技术
空调器一般都由室内换热器、室外换热器、机械式压缩机、节流装置、输送制冷剂的管道等组成密闭系统，管道连接件较多，制冷剂泄露的故障时有发生。尤其是随着可燃冷媒的替代发展，制冷剂泄露的风险急需技术避免。
空调厂家增强配管强度、提高焊接工艺，增加出厂气密性检测等措施是基础防泄露方法，但空调器长途运输、安装、使用、维修过程中存在偏离出厂状态的可能。
空调器短期内出现制冷剂明显外泄露，导致制冷剂严重不足，制冷系统的运行参数如排气温度等会出现明显异常偏高，启动故障代码，但如果室内机开机前就有泄露点，运行空调器反而会将更多制冷剂泄露进室内侧，影响室内人员的健康和安全。目前针对空调器室内侧外泄露的监测和判定技术还比较缺乏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分体式一拖一空调系统及其冷剂泄漏监测控制方法，从而实现在空调系统具有监测、判定制冷剂是否存在缓慢外泄露及泄露发生后启动泄露保护的方法。。
为了实现上述的目的，本发明所提供的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，空调系统包括有室内机单元、室外机单元以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀和第二电磁阀，所述方法包括有以下步骤：
S1.空调系统正常运行关机逐渐回归静态且不断电；
S2.分别对室内机单元和室外机单元进行实时监测，判断两者是否达到热平衡状态，其中，待两者均达到热平衡状态时，则认定满足冷启动条件，执行步骤S3；
S3.关闭第一电磁阀和第二电磁阀且空调系统可断电；
S4.空调系统新一次上电，并且在开机时采集室内机单元当前的温度情况和静态压力Pin；
S5.基于所采集的温度情况对应的饱和压力值，与所采集的静态压力Pin进行比较，判定空调系统是否出现制冷剂泄漏，其中，当静态压力Pin低于饱和压力时，则判定空调系统出现制冷剂泄漏，保持第一电磁阀和第二电磁阀关闭，发出泄漏提示及启用泄漏断电保护；反之，当静态压力Pin不低于饱和压力时，空调系统则打开第一电磁阀和第二电磁阀并进行正常运行。
进一步，在步骤S5中，还基于所处环境的大气压力与所采集的静态压力Pin进行比较，以判断空调系统的制冷剂泄漏情况，其中，当静态压力Pin低于饱和压力且静态压力Pin大于或等于两倍的大气压力时，则判定空调系统正发生制冷剂泄漏，保持第一电磁阀和第二电磁阀关闭，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护。
进一步，当静态压力Pin与大气压力相接近时，则判定空调系统的制冷剂已基本漏光，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护。
进一步，在步骤S2中，通过监测及比较室内温度T1与室内机单元的室内换热器温度T2的第一差值，其中，当第一差值不高于第一预定值Tw1时，则判定室内机单元达到热平衡状态。
进一步，当第一差值高于第一预定值Tw1时，则保持监测，直至室内机单元达到热平衡状态。
进一步，在步骤S2中，通过监测采集室外环境温度T4、室外机单元的室外换热器温度T3和压缩机顶部温度T5，从而比较室外换热器温度T3与室外环境温度T4之间的第二差值、压缩机顶部温度T5与室外换热器温度T3和室外环境温度T4的平均值之间的第三差值，其中，当第二差值不高于第二预定值Tw2且第三差值不高于第三预定值Tw3时，则判定室外机单元达到热平衡状态。
进一步，当第二差值高于第二预定值Tw2和/或第三差值高于第三预定值Tw3时，则保持监测，直至室外机单元达到热平衡状态。
进一步，在步骤S4中，温度情况为采集的室内温度T1和室内换热器温度T2的平均值。
一种分体式一拖一空调系统，其特征在于：包括室内机单元、室外机单元，以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀和第二电磁阀，其中，室内机单元包括室内换热器、设在室内换热器的过滤网上的室内环境温度传感器、设在室内换热器的中部位置的室内换热器温度传感器以及设在室内换热器处的压力传感器，室内环境温度传感器用于检测获取室内机单元所处的室内温度T1，室内换热器温度传感器用于检测获取室内换热器温度T2，压力传感器用于检测获取室内换热器的静态压力Pin；室外机单元包括四通阀、压缩机和室外换热器，四通阀的四个接口分别与压缩机的排气口、压缩机的回气口、室内换热器和室外换热器相连，还包括设在压缩机顶部位置的压缩机温度传感器、设在室外换热器出口位置的室外换热器温度传感器以及设在室外换热器的后侧翅片上的室外环境温度传感器，其中，压缩机温度传感器用于检测获取压缩机顶部温度T5，室外换热器温度传感器用于检测获取室外换热器温度T3，室外环境温度传感器用于检测获取室外环境温度T4。
进一步，所述第一电磁阀设在与室内换热器和四通阀的接口之间的管路上，所述第二电磁阀设在室内换热器和室外换热器之间的管路上。
本发明采用上述的方案，其有益效果在于：通过对室内机单元的制冷剂泄露检测、判定及保护的控制，对空调系统，尤其可燃冷媒空调器的安全运行起到了保护作用，更直接保护了室内人员的健康和生命安全。
附图说明
图1为本发明的空调系统的结构组成示意图。
图2为本发明的空调系统的控制流程图。
其中，1-室内换热器，11-室内环境温度传感器，12-室内换热器温度传感器，13-压力传感器，2-室外换热器，21-室外环境温度传感器，22-室外换热器温度传感器，3-压缩机，31-压缩机温度传感器，4-四通阀，5-第一电磁阀，6-第二电磁阀。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面参照附图对本发明进行更全面地描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
参见附图1所示，在本实施例中，一种分体式一拖一空调系统，包括室内机单元、室外机单元，以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀5和第二电磁阀6，其中，室内机单元包括室内换热器1、设在室内换热器1的过滤网上的室内环境温度传感器11、设在室内换热器1的中部位置的室内换热器温度传感器12以及设在室内换热器1处的压力传感器13，室内环境温度传感器11用于检测获取室内机单元所处的室内温度T1，室内换热器温度传感器12用于检测获取室内换热器温度T2，压力传感器13用于检测获取室内换热器1的静态压力Pin。室外机单元包括四通阀4、压缩机3和室外换热器2，四通阀4的四个接口分别与压缩机3的排气口、压缩机3的回气口、室内换热器1和室外换热器2相连，还包括设在压缩机3顶部位置的压缩机温度传感器31、设在室外换热器2出口位置的室外换热器温度传感器22以及设在室外换热器2的后侧翅片上的室外环境温度传感器21，其中，压缩机温度传感器31用于检测获取压缩机顶部温度T5，室外换热器温度传感器22用于检测获取室外换热器温度T3，室外环境温度传感器21用于检测获取室外环境温度T4；第一电磁阀5设在与室内换热器1和四通阀4的接口之间的管路上，第二电磁阀6设在室内换热器和室外换热器2之间的管路上。
以下结合具体的制冷剂泄漏监测控制方法对上述的空调系统做出进一步的解释说明。
参见附图2所示，在本实施例中，一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，包括有以下步骤：
步骤S1.空调系统正常运行关机逐渐回归静态且不断电。
步骤S2.分别对室内机单元和室外机单元进行实时监测，判断两者是否达到热平衡状态，其中，待两者均达到热平衡状态时，则认定满足冷启动条件，执行步骤S3.
进一步，在步骤S2中，对于室内机单元而言，通过检测及比较室内温度T1与室内换热器温度T2之间的第一差值（第一差值=T1-T2），其中，当第一差值不高于第一预定值Tw1（本实施例的Tw1优选为2.5℃）时，则判定室内机单元达到热平衡状态，反之，如果第一差值高于第一预定值Tw1，则保持监测，直至室内机单元达到达到热平衡状态。
进一步，在步骤S2中，对于室外机单元而言，通过监测采集室外环境温度T4、室外机单元的室外换热器温度T3和压缩机顶部温度T5，并比较室外换热器温度T3与室外环境温度T4之间的第二差值（第二差值=T3-T4）、压缩机顶部温度T5与室外换热器温度T3和室外环境温度T4的平均值之间的第三差值（第三差值=T5-(T3+T5)/2），其中，当第二差值不高于第二预定值Tw2且第三差值不高于第三预定值Tw3时（考虑到压缩机3所处的相对小空间，此处的Tw2为2.5℃，Tw3为5℃），则判定室外机单元达到热平衡状态；反之，如果当第二差值高于第二预定值Tw2和/或第三差值高于第三预定值Tw3时，则保持监测，直至室外机单元达到达到热平衡状态。
由此，通过上述的分别对室内机单元和室外机单元进行监测，直至两者均达到热平衡状态后，则判定为达到冷启动条件，在监测期间，若用户控制空调系统启动，则停止监测，等待下一次的正常运行关机。
步骤S3.关闭第一电磁阀5和第二电磁阀6且空调系统可断电，即，此时的空调系统可自主进行断电或者提示用户进行手动断电，从而起到节能的效果，此时在关闭第一电磁阀5和第二电磁阀6后，室内机单元和室外机单元保持热平衡状态，等待下一次空调系统上电冷启动。
步骤S4.空调系统新一次上电，并且在开机时采集室内机单元当前的温度情况和静态压力Pin。
进一步，为了确保所采集的温度情况的准确性，此处的所采集的温度情况为室内温度T1和室内换热器温度T2的平均值，即，(T1+T2)/2。
步骤S5.基于所采集的温度情况对应的饱和压力值，与所采集的静态压力Pin进行比较，判定空调系统是否出现制冷剂泄漏，其中，当静态压力Pin低于饱和压力时（Pin＜饱和压力），则判定空调系统出现制冷剂泄漏，保持第一电磁阀5和第二电磁阀6关闭，发出泄漏提示以及启用泄漏断电保护；反之，当静态压力Pin不低于饱和压力时（Pin≥饱和压力），空调系统则打开第一电磁阀5和第二电磁阀6并进行正常运行。
进一步，发出泄漏提示可为声光提醒，提醒用户及时开窗通风，泄漏断电保护可避免用户误操开机，增强安全性。
进一步，通过引入大气压力供采集的静态压力Pin进行比较，即，基于所处环境的大气压力与所采集的静态压力Pin进行比较，以判断空调系统的制冷泄漏情况，其中，当静态压力Pin低于饱和压力且静态压力Pin大于或等于两倍的大气压力时（Pin＜饱和压力且Pin≥两倍大气压力），则判定空调系统正发生制冷剂泄漏，保持第一电磁阀5和第二电磁阀6关闭，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护，此时可提示用户室内机单元正发生制冷剂泄漏，近期注意经常室内通风以及远离室内。
另外，当静态压力Pin与大气压力想接近时，则判定空调系统的制冷剂已基本漏光，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护，此时可提示用户室内机单元的制冷剂已基本漏光，注意通风以及远离室内。
进一步，上述的饱和压力是由(T1+T2)/2所对应的变化曲线拟合关系式所决定的，是由预设定计算机程序拟合关系所决定。
在本实施例中，通过上述的步骤S1-S5实现对空调系统的冷启动调节进行判定，以及对制冷剂泄漏检测、判定及保护的控制，从而对空调器起到了保护作用，保护室内人员的健康和生命安全。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：空调系统包括有室内机单元、室外机单元以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6），所述方法包括有以下步骤：
S1.空调系统正常运行关机逐渐回归静态且不断电；
S2.分别对室内机单元和室外机单元进行实时监测，判断两者是否达到热平衡状态，其中，待两者均达到热平衡状态时，则认定满足冷启动条件，执行步骤S3；
S3.关闭第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6）且空调系统可断电；
S4.空调系统新一次上电，并且在开机时采集室内机单元当前的温度情况和静态压力Pin；
S5.基于所采集的温度情况对应的饱和压力值，与所采集的静态压力Pin进行比较，判定空调系统是否出现制冷剂泄漏，其中，当静态压力Pin低于饱和压力时，则判定空调系统出现制冷剂泄漏，保持第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6）关闭，发出泄漏提示及启用泄漏断电保护；反之，当静态压力Pin不低于饱和压力时，空调系统则打开第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6）并进行正常运行。
2.根据权利要求1所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：在步骤S5中，还基于所处环境的大气压力与所采集的静态压力Pin进行比较，以判断空调系统的制冷剂泄漏情况，其中，当静态压力Pin低于饱和压力且静态压力Pin大于或等于两倍的大气压力时，则判定空调系统正发生制冷剂泄漏，保持第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6）关闭，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护。
3.根据权利要求2所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：当静态压力Pin与大气压力相接近时，则判定空调系统的制冷剂已基本漏光，发出相应的泄漏提示及启用泄漏断电保护。
4.根据权利要求1所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：在步骤S2中，通过监测及比较室内温度T1与室内机单元的室内换热器（1）温度T2的第一差值，其中，当第一差值不高于第一预定值Tw1时，则判定室内机单元达到热平衡状态。
5.根据权利要求4所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：当第一差值高于第一预定值Tw1时，则保持监测，直至室内机单元达到热平衡状态。
6.根据权利要求1所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：在步骤S2中，通过监测采集室外环境温度T4、室外机单元的室外换热器（2）温度T3和压缩机（3）顶部温度T5，从而比较室外换热器（2）温度T3与室外环境温度T4之间的第二差值、压缩机（3）顶部温度T5与室外换热器（2）温度T3和室外环境温度T4的平均值之间的第三差值，其中，当第二差值不高于第二预定值Tw2且第三差值不高于第三预定值Tw3时，则判定室外机单元达到热平衡状态。
7.根据权利要求6所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：当第二差值高于第二预定值Tw2和/或第三差值高于第三预定值Tw3时，则保持监测，直至室外机单元达到热平衡状态。
8.根据权利要求1所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法，其特征在于：在步骤S4中，温度情况为采集的室内温度T1和室内换热器（1）温度T2的平均值。
9.一种采用权利要求1-8中任一项所述的一种分体式一拖一空调系统的冷剂泄漏监测控制方法的空调系统，其特征在于：包括室内机单元、室外机单元，以及设置在室内机单元与室外机单元之间的气管和液管上的第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6），其中，室内机单元包括室内换热器（1）、设在室内换热器（1）的过滤网上的室内环境温度传感器（11）、设在室内换热器（1）的中部位置的室内换热器温度传感器（12）以及设在室内换热器（1）处的压力传感器（13），室内环境温度传感器（11）用于检测获取室内机单元所处的室内温度T1，室内换热器温度传感器（12）用于检测获取室内换热器（1）温度T2，压力传感器（13）用于检测获取室内换热器（1）的静态压力Pin；室外机单元包括四通阀（4）、压缩机（3）和室外换热器（2），四通阀（4）的四个接口分别与压缩机（3）的排气口、压缩机（3）的回气口、室内换热器（1）和室外换热器（2）相连，还包括设在压缩机（3）顶部位置的压缩机温度传感器（31）、设在室外换热器（2）出口位置的室外换热器温度传感器（22）以及设在室外换热器（2）的后侧翅片上的室外环境温度传感器（21），其中，压缩机温度传感器（31）用于检测获取压缩机（3）顶部温度T5，室外换热器温度传感器（22）用于检测获取室外换热器（2）温度T3，室外环境温度传感器（21）用于检测获取室外环境温度T4。
10.根据权利要求9所述的一种分体式一拖一空调系统，其特征在于：所述第一电磁阀（5）设在与室内换热器（1）和四通阀（4）的接口之间的管路上，所述第二电磁阀（6）设在室内换热器和室外换热器（2）之间的管路上。
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