CN207147010U - 检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制冷设备检测领域，具体公开了一种植入相应的软件进行控制后能够提高冷媒是否缺少检验结果的可靠性的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统。检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，包括控制器、环境温度检测器、压缩机频率传感器、压缩机电机绕组温度获取装置、压缩机排气温度获取器和提醒装置，所述环境温度检测器、压缩机频率传感器、压缩机电机绕组温度获取装置、压缩机排气温度获取器和提醒装置分别与控制器电连接。该检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统能够根据不同环境温度及不同压缩机频率条件下冷媒的不同表现进行动态判断，与现有技术相比，检测结果可靠性更高。

Description

检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统

技术领域

本实用新型属于制冷设备检测领域，具体涉及一种检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统。

背景技术

制冷设备一般包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等部件，各部件通过金属管连接密封，内部充注冷媒。其中，压缩机常见的以全封闭式为主，压缩机完成从吸气到排气过程是通过电机运转实现的；由于电机工作中不可避免发热，如果热量不能及时带走或达到平衡，会使电机绕组温度不断升高，最终超过绝缘安全温度要求，导致电机失效。

目前，所知的制冷设备内部压力远大于环境大气压，冷媒在压缩机完成压缩前后流经电机，通过热交换实现对压缩机电机散热，电机绕组温度即散热效果取决于冷媒流量和冷媒温度。冷媒流经压缩机电机后，通过压缩机壳体，排气管路不断与周围空气进行热交换，冷媒高温气体温度也不断降低。冷媒在管路内始终存在泄漏问题，只是管路和连接接头泄漏率不同；而且安装过程不可避免存在冷媒泄漏，也会对制冷设备产生影响。当冷媒减少到一定程度时，制冷设备能效比降低，压缩机吸气温度明显上升和压缩冷媒压缩机的频率明显减少，而电机功率下降不多，此时导致排出冷媒温度高。电机热量是通过冷媒带走的，冷媒热量减少的少，不能很好对电机散热，导致电机绕组温度持续升高，从而使电机失效甚至烧毁；因此，有必要对制冷设备是否缺少冷媒进行检测。

以前，有利用压缩机排气温度检测空调冷媒是否缺少的方法：

如，专利申请号为201610111330.7，实用新型名称为：空调器冷媒泄漏检测的方法和装置，该实用新型公开了一种空调器冷媒泄漏检测的方法，方法：一、在制冷或除湿模式下压缩机运行中，根据检测指令启动计数功能；二、设置压缩机第一膨胀阀开度值、室内风机第一转速值，设定时间后检测压缩机排气温度；三、调整压缩机第二膨胀阀开度值、室内风机第二转速值，第一设定时间后检测压缩机第一排气温度；四、计算排气温度与第一排气温度的温差，当温差小于设定温度阈值，计数值加“1”；五、当计数值未达设定计数阈值，返回步骤二；当计数值达到设定计数阈值，判定冷媒泄漏。本实用新型还公开了空调器冷媒泄漏检测的装置。本实用新型所提供的方法和装置，减少了空调器冷媒泄漏的误判，提高了冷媒泄漏判定的准确率，能够准确地检测出冷媒缓慢泄漏的情况。

又如，专利申请号为：CN201610319177.7，实用新型名称为：冷媒泄漏检测方法、冷媒泄漏检测装置及空调器，本实用新型提供了一种冷媒泄漏检测方法、冷媒泄漏检测装置及空调器，其中，冷媒泄漏检测方法包括：检测空调器的压缩机的实时排气温度；根据所述空调器的工况和运行状态，确定所述压缩机的理论排气温度；根据所述实时排气温度和所述理论排气温度，确定所述空调器中的冷媒是否泄漏。通过本实用新型的技术方案，能够检测空调器中的冷媒是否发生泄漏，尽可能地避免因冷媒泄漏对空调器造成损害以及给用户带来的安全隐患。

再如，专利申请号为：CN200810153272.X，实用新型名称为：防止空调器压缩机排气温度过高的保护装置，本实用新型公开了一种防止空调器压缩机排气温度过高的保护装置，在与储液罐相连的压缩机的回气管和使冷媒流向室内蒸发器的与室外热交换器相连的液管之间设置有电磁阀，电磁阀根据压缩机上的温度传感器感知的压缩机的排气管超过设定值时进行开启。本实用新型的有益效果是：当系统冷媒泄露时，保护压缩机的排气温度不会过高，避免压缩机因排气温度过高而损坏。因此压缩机保护装置可以更好的提高产品的性能及使用寿命，提高产品竞争能力。

以前的技术方案，虽然可以对冷媒是否泄露进行检测，但这些方法的可靠性并不高，因为压缩机排气温度的高低与众多因素有关，排气温度温度过高只不过是冷媒缺少或不足的一个较为重要的因素而已，而并非全部因素。排气温度温度不高或者较低，也不能说明冷媒就不缺少或电机并不一定不损坏。尤其是对于变频制冷设备进行缺冷媒判断有很大难度，因为变频制冷设备的压缩机频率会不断调整和变化，难以按照一个固定方式进行判断；而且，不同频率下缺少冷媒的表现也不相同，特别是带有进行排气控制的膨胀阀控制系统时，更难于得到一个确定判定条件；另外，不同用户实际使用室内工况环境不同，而且室内热负荷不断变化，室外环境工况也在不断变化，如果风扇电机不是直流电机，转速随用户电压发生变化，对制冷性能也会产生影响，要得出准确缺冷媒判断条件非常困难。即使对于排气温度实时检测，受制于变频压缩机运转频率不断变化，室外环境温度不断变化，很难准确界定是否有冷媒泄漏；特别是冷媒缺少较多情况下，实际排气温度不高，但电机温度很高，因此排气温度温度不高或者较低，不能说明冷媒就不缺少或电机并不一定不损坏。若在试验室模拟某一种系统缺冷媒的性能曲线，需要大量试验和人力资源投入，由于条件有假设前提，并不全面，存在误判性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种植入相应的软件进行控制后能够提高冷媒是否缺少检验结果的可靠性的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，包括控制器、环境温度检测器、压缩机频率传感器、压缩机电机绕组温度获取装置、压缩机排气温度获取器和提醒装置，所述环境温度检测器、压缩机频率传感器、压缩机电机绕组温度获取装置、压缩机排气温度获取器和提醒装置分别与控制器电连接。

工作时，所述控制器能够根据环境温度检测器反馈的环境温度、压缩机频率传感器反馈的压缩机频率、压缩机电机绕组温度获取装置反馈的压缩机电机绕组温度Tr以及压缩机排气温度获取装置反馈的压缩机排气温度Tp，得出不同环境温度及不同压缩机频率条件下，与之相对应的压缩机电机绕组温度Tr的变化关系和压缩机排气温度Tp的变化关系，并将压缩机电机绕组温度Tr和压缩机排气温度Tp作差得到冷媒传热温差ΔT的变化关系，然后将ΔT的取值范围与其内预设的预设冷媒传热温差范围进行比较：若ΔT在预设冷媒传热温差范围内，则控制提醒装置给出冷媒的量满足要求的提示；若ΔT不在预设冷媒传热温差范围内，则控制提醒装置给出制冷设备中缺少冷媒的提示。

进一步的是，所述压缩机电机绕组温度获取装置为压缩机电机绕组温度传感器。

进一步的是，所述压缩机电机绕组温度传感器设置在制冷设备的压缩机电机绕组上。

进一步的是，所述压缩机电机绕组温度获取装置包括信息处理器和压缩机电机工作参数获取器，所述信息处理器与控制器电连接，所述压缩机电机工作参数获取器与信息处理器电连接。

进一步的是，所述压缩机电机工作参数获取器为电机工作磁通量检测器或电机工作电阻检测器。

进一步的是，所述压缩机电机绕组温度获取装置还包括用于获取压缩机电机运转实时的转速的电机转速检测器，所述电机转速检测器与信息处理器电连接。

进一步的是，所述压缩机排气温度获取器为压缩机排气温度传感器。

进一步的是，所述压缩机排气温度传感器设置在制冷设备的压缩机排气环管上。

进一步的是，所述压缩机排气温度传感器设置在制冷设备的压缩机排气环管的出风口处。

进一步的是，所述提醒装置为显示屏或触摸屏。

本实用新型的有益效果是：该检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统通过环境温度检测器、压缩机频率传感器、压缩机电机绕组温度获取装置和压缩机排气温度获取器，能够分别获得工作实时的环境温度、压缩机频率、压缩机电机绕组温度和压缩机排气温度，控制器根据获得的上述参数能够确定冷媒传热温差ΔT的变化关系，并将ΔT的取值范围与其内预设的预设冷媒传热温差范围进行比较，从而检测出制冷设备中是否缺少冷媒，最后控制提醒装置给出相应的系统提示；该系统基于不同环境温度及不同压缩机频率条件下冷媒传热温差ΔT的变化关系进行判断，是根据不同环境温度及不同压缩机频率条件下冷媒的不同表现进行动态判断的，与现有技术相比，检测结果可靠性更高。

附图说明

图1是本实用新型的实施结构示意图；

图中标记为：控制器10、环境温度检测器20、压缩机频率传感器30、压缩机电机绕组温度获取装置40、信息处理器41、压缩机电机工作参数获取器42、电机转速检测器43、压缩机排气温度获取器50和提醒装置60。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，包括控制器10、环境温度检测器20、压缩机频率传感器30、压缩机电机绕组温度获取装置40、压缩机排气温度获取器50和提醒装置60，环境温度检测器20、压缩机频率传感器30、压缩机电机绕组温度获取装置40、压缩机排气温度获取器50和提醒装置60分别与控制器10电连接。其中，环境温度检测器20用于获取制冷设备所处工作环境的实时温度，压缩机频率传感器30用于获取制冷设备工作实时的压缩机频率；压缩机电机绕组温度获取装置40用于获取制冷设备工作实时的压缩机电机绕组温度，压缩机电机绕组温度获取装置40可以是设置在压缩机电机绕组处的压缩机电机绕组温度传感器，该压缩机电机绕组温度传感器通常设置在制冷设备的压缩机电机绕组上，也可以是其他根据相应工作参数能够测试出压缩机电机绕组温度的设备；压缩机排气温度获取器50用于获取制冷设备工作实时的压缩机排气温度，其通常为设置在压缩机排气环管上的压缩机排气温度传感器；压缩机排气温度传感器还可以设置在制冷设备的压缩机排气环管的出风口处。提醒装置60用于发出系统提醒信息，其优选为显示屏或触摸屏；提醒装置60还可以为警报灯或蜂鸣器。

该检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统工作时，控制器10能够根据环境温度检测器20反馈的环境温度、压缩机频率传感器30反馈的压缩机频率、压缩机电机绕组温度获取装置反馈的压缩机电机绕组温度Tr以及压缩机排气温度获取装置50反馈的压缩机排气温度Tp，得出不同环境温度及不同压缩机频率条件下，与之相对应的压缩机电机绕组温度Tr的变化关系和压缩机排气温度Tp的变化关系，并将压缩机电机绕组温度Tr和压缩机排气温度Tp作差得到冷媒传热温差ΔT的变化关系，然后将ΔT的取值范围与其内预设的预设冷媒传热温差范围进行比较：若ΔT在预设冷媒传热温差范围内，则控制提醒装置60给出冷媒的量满足要求的提示；若ΔT不在预设冷媒传热温差范围内，则控制提醒装置60给出制冷设备中缺少冷媒的提示。

优选的，控制器10包括对应表模块和判断模块；

对应表模块用于将不同环境温度及不同压缩机频率条件下与之相对应的压缩机电机绕组温度Tr和压缩机排气温度Tp分别生成Tr对应表和Tp对应表，并根据冷媒传热温差ΔT等于压缩机电机绕组温度Tr减去压缩机排气温度Tp的关系生成ΔT对应表；

判断模块能够将ΔT对应表与其内预设的预设冷媒传热温差范围进行比较：若ΔT在预设冷媒传热温差范围内，则控制器10控制提醒装置60给出冷媒的量满足要求的提示；若ΔT不在预设冷媒传热温差范围内，则控制器10控制提醒装置60给出制冷设备中缺少冷媒的提示。

在上述基础上，为了能够更准确的获得冷媒缺少量，控制器10还包括冷媒缺少量判断模块；当判断模块判断ΔT不在预设冷媒传热温差范围内时，冷媒缺少量判断模块能够将ΔT与其内预设的判断冷媒缺少量的基线值d进行比较；若ΔT≥di，则控制器10控制提醒装置60给出制冷设备中缺少冷媒的量为初始冷媒量的i％的提示；其中，i％为冷媒减少量占初始冷媒量的百分比，di表示冷媒减少量为初始冷媒量的i％时所对应的基线值。

优选的，控制器10包括预设冷媒传热温差范围测算模块，预设冷媒传热温差范围测算模块能够在冷媒的量满足要求时，根据公式Qr＝Gr×Cp×ΔT测算得到的ΔT变化范围，并将该ΔT变化范围输入判断模块作为预设冷媒传热温差范围；其中，Qr为冷媒的散热量，Gr为冷媒的质量流量，Cp为比热。

具体的，控制器10包括用于控制压缩机电子膨胀阀开度的开度控制模块。

作为本实用新型的一种优选方案，再如图1所示，压缩机电机绕组温度获取装置40包括信息处理器41和压缩机电机工作参数获取器42，信息处理器41与控制器10电连接，压缩机电机工作参数获取器42与信息处理器41电连接。

其中，压缩机电机工作参数获取器42用于获取压缩机电机运转实时的电机工作磁通量和/或电机工作电阻；

信息处理器41能够根据压缩机电机工作参数获取器42反馈的压缩机电机工作参数测算出压缩机电机绕组温度Tr，并将压缩机电机绕组温度Tr传输给控制器10。

优选的，压缩机电机绕组温度获取装置40还包括用于获取压缩机电机运转实时的转速的电机转速检测器43，电机转速检测器43与信息处理器41电连接。

信息处理器41包括第一确定模块和第二确定模块；

第一确定模块内预设有初始电机磁通量值和初始电机电阻值，第一确定模块能够通过压缩机电机工作参数获取器42反馈的压缩机电机运转实时的电机工作磁通量和电机工作电阻分别测算出电机工作磁通量的变化率和电机工作电阻的变化率并传输给第二确定模块；

第二确定模块内预设有第一转速范围和第二转速范围，第一转速范围的最大值小于第二转速范围的最小值；第二确定模块能够通过电机转速检测器43反馈的压缩机电机运转实时的转速进行选择并测算出压缩机电机绕组温度Tr，最后将压缩机电机绕组温度Tr传输给控制器10；第二确定模块进行选择的过程如下：若压缩机电机运转实时的转速处于第一转速范围内，则基于电机工作电阻的变化率与温度之间的对应关系，确定压缩机电机运转实时的压缩机电机绕组温度Tr；若压缩机电机运转实时的转速处于第二转速范围内，则基于电机工作磁通量的变化率与温度之间的对应关系，确定压缩机电机运转实时的压缩机电机绕组温度Tr。

在上述基础上，为了能够对压缩机电机进行角度补偿，信息处理器41还包括第三确定模块，第三确定模块能够通过压缩机电机工作参数获取器42反馈的压缩机电机运转实时的压缩机电机工作参数确定压缩机电机存在的角度误差，并将该角度误差传输给控制器10；控制器10内设有角度补偿模块，角度补偿模块能够根据信息处理器41反馈的角度误差对压缩机电机进行角度补偿。

Claims (10)

1.检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：包括控制器(10)、环境温度检测器(20)、压缩机频率传感器(30)、压缩机电机绕组温度获取装置(40)、压缩机排气温度获取器(50)和提醒装置(60)，所述环境温度检测器(20)、压缩机频率传感器(30)、压缩机电机绕组温度获取装置(40)、压缩机排气温度获取器(50)和提醒装置(60)分别与控制器(10)电连接。

2.如权利要求1所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机电机绕组温度获取装置(40)为压缩机电机绕组温度传感器。

3.如权利要求2所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机电机绕组温度传感器设置在制冷设备的压缩机电机绕组上。

4.如权利要求1所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机电机绕组温度获取装置(40)包括信息处理器(41)和压缩机电机工作参数获取器(42)，所述信息处理器(41)与控制器(10)电连接，所述压缩机电机工作参数获取器(42)与信息处理器(41)电连接。

5.如权利要求4所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机电机工作参数获取器(42)为电机工作磁通量检测器或电机工作电阻检测器。

6.如权利要求4或5所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机电机绕组温度获取装置(40)还包括用于获取压缩机电机运转实时的转速的电机转速检测器(43)，所述电机转速检测器(43)与信息处理器(41)电连接。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机排气温度获取器(50)为压缩机排气温度传感器。

8.如权利要求7所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机排气温度传感器设置在制冷设备的压缩机排气环管上。

9.如权利要求7所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述压缩机排气温度传感器设置在制冷设备的压缩机排气环管的出风口处。

10.如权利要求1、2、3、4或5所述的检测变频制冷设备是否缺少冷媒的系统，其特征在于：所述提醒装置(60)为显示屏或触摸屏。