阅读说明：本技术 一种空调器冷媒故障的检测方法及其空调器 (Air conditioner refrigerant fault detection method and air conditioner ) 是由 白韡 许真鑫 于 2018-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种空调器冷媒故障的检测方法及其空调器。所述空调器冷媒故障的检测方法包括以下步骤：S1.冷媒故障预判；S2.冷媒泄露检测；S3.冷媒余量计算；其中,当步骤S1的判断结果为空调器存在故障风险,执行步骤S2；当步骤S2的判断结果为冷媒泄露,执行步骤S3。本发明提供的空调器冷媒故障的检测方法可对冷媒故障进行周期性的预判,及时发现冷媒故障,并结合压缩机运行状况、室外机换热器温度、室内机换热器温度、冷媒密度参数等多个参数进行冷媒故障综合检测判断,提高了检测的精度。(The invention provides a method for detecting a refrigerant fault of an air conditioner and the air conditioner. The method for detecting the refrigerant fault of the air conditioner comprises the following steps: s1, pre-judging a refrigerant fault; s2, detecting refrigerant leakage; s3, calculating the allowance of the refrigerant; when the judgment result of the step S1 shows that the air conditioner has the fault risk, executing a step S2; if the refrigerant leakage is determined in step S2, step S3 is performed. The method for detecting the refrigerant fault of the air conditioner can periodically pre-judge the refrigerant fault, find the refrigerant fault in time, and comprehensively detect and judge the refrigerant fault by combining a plurality of parameters such as the running condition of a compressor, the temperature of a heat exchanger of an outdoor unit, the temperature of a heat exchanger of an indoor unit, the density parameter of the refrigerant and the like, thereby improving the detection precision.)

一种空调器冷媒故障的检测方法及其空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种空调器冷媒故障的检测方法及其空调器。

背景技术

随着人们的生活水平提高，空调器的普及率也越来越高，面对空调器的大面积普及，空调器的维修也变得相应的频繁起来，市场上各种空调器问题层出不穷，而对于空调器的冷媒泄漏等故障，始终找不到合理的解决方法。

并且，一旦发生冷媒泄漏，通常在空调器的制冷制热效果变得极差的时候用户才能发觉进行维修。针对冷媒泄漏情况，现有技术中大多采用设计结构上更加合理和精巧的防泄漏管路阀门接口等方式放置冷媒泄漏，在实践中，这些防泄漏阀门和接口确实很大程度上降低了泄漏发生的可能。而与之相适应的泄漏检测方法并没有随之进行改善。

综上，提供一种周期性定期监测冷媒故障，并综合应用多种空调系统参数准确、高效进行冷媒泄露判断的方法成为了本领域的研究热点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种空调器冷媒故障的检测方法及其空调器，以解决现有技术中存在的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空调器冷媒故障的检测方法，包括以下步骤：

S1.冷媒故障预判；

S2.冷媒泄露检测；

S3.冷媒余量计算；

其中，当步骤S1的判断结果为空调器存在故障风险，执行步骤S2；当步骤S2的判断结果为冷媒泄露，执行步骤S3。

进一步的，步骤S1所述的冷媒故障预判通过以下方法进行：根据所述空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2和第一压力参数P1，进行冷媒故障预判；所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2分别为所述空调器在开机运行第一预定时间后的内环温度和内盘管温度；所述第一压力参数P1为所述空调器的室内机换热器出口处的冷媒压力。

进一步的，步骤S1包括以下步骤：

S1-1.开启所述空调器，以制冷模式运行第一预定时间后，获取所述第一温度参数T1、所述第二温度参数T2和所述第一压力参数P1；

S1-2.所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值为第一温差ΔT_1-2判断所述第一温差ΔT_1-2是否小于或等于第一温差阈值ΔT_1-2阈；当判断结果为否，结束判断；当判断结果为是，执行步骤S1-3；

S1-3.判断所述第一压力参数P1是否小于或等于第一压力阈值P1_阈；当判断结果为否，结束判断；当判断结果为是，判断所述空调器存在故障风险。

进一步的，步骤S2所述的冷媒泄露检测通过以下方法进行：根据所述空调器的第三温度参数T3、第四温度参数T4、压缩机运行频率H，判断冷媒是否泄露；所述第三温度参数T3为所述空调器开机运行时的外环温度；所述第四温度参数T4为所述空调器的室外机换热器的换热盘管表面处的温度。

进一步的，步骤S2包括以下步骤：

S2-1.开启所述空调器，记录所述第三温度参数T3，将所述空调器的设定温度调节至制热标准设定温度，以制热模式运行第二预定时间后，获取所述压缩机运行频率H和所述第四温度参数T4；

S2-2.所述第四温度参数T4和所述第三温度参数T3的差值为第二温差ΔT_4-3，判断所述第二温差ΔT_4-3是否小于或等于第二温差阈值ΔT_4-3阈；当判断结果为否，结束判断；当判断结果为是，执行步骤S2-3；

S2-3.判断所述压缩机运行频率H是否大于或等于压缩机预设运行频率H’，当判断结果为否，结束判断；当判断结果为是，判断冷媒出现泄露。

进一步的，步骤S3所述的冷媒余量计算通过以下方法进行：根据第一温度参数T1和所述空调器的室外机的压缩机出口处的冷媒密度ρ、第五温度参数T5、第六温度参数T6、第七温度参数T7、第八温度参数T8，计算冷媒余量百分比R；所述第一温度参数T1为所述空调器在开机运行第一预定时间后的内环温度；所述第五温度参数T5和所述第六温度参数T6分别为所述空调器的室外机换热器的入口处的温度和出口处的温度；所述第七温度参数T7和所述第八温度参数T8分别为所述空调器的室内机换热器的出口处的温度和入口处的温度。

进一步的，步骤S3包括以下步骤：

S3-1.开启所述空调器，将所述空调器的设定温度调节至制冷标准设定温度，以制冷模式运行第二预定时间后，检测所述冷媒密度ρ；

S3-2.依次获取所述第五温度参数T5、所述第六温度参数T6、所述第七温度参数T7、所述第八温度参数T8；

S3-3.根据所述第一温度参数T1、所述冷媒密度ρ、所述第五温度参数T5、所述第六温度参数T6、所述第七温度参数T7、所述第八温度参数T8，计算冷媒余量百分比R。

进一步的，所述冷媒余量百分比R通过如下公式计算：

其中，ΔT_5-6为第三温差，所述第三温差ΔT_5-6为所述第五温度参数T5和所述第六温度参数T6的差值；ΔT_7-8为第四温差，所述第四温差ΔT_7-8为所述第七温度参数T7和所述第八温度参数T8的差值；ΔT_5-6阈和ΔT_7-8阈分别为第三温差阈值和第四温差阈值；ρ’为内环温度等于所述第一温度参数T1时的初始冷媒密度。

进一步的，所述第三温差阈值ΔT_5-6阈和所述第四温差阈值ΔT_7-8为6℃-8℃。

一种空调器，所述空调器采用所述空调器冷媒故障的检测方法进行冷媒故障检测。

相对于现有技术，本发明所述的空调器冷媒故障的检测方法具有以下优势：

(1)本发明所述的空调器冷媒故障的检测方法可对冷媒故障进行周期性的预判，及时发现冷媒故障，避免空调器在冷媒泄漏工况下长期运行造成的电容损坏、压缩机故障等严重损坏。

(2)本发明所述的空调器冷媒故障的检测方法结合压缩机运行状况和室外机换热器温度进行综合测试评估，提供了一种更准确的冷媒泄漏检测方法。

(3)本发明所述的空调器冷媒故障的检测方法综合评估室内机换热器和室外机换热器温度参数和冷媒密度参数进行余量计算，提高计算的精确程度，避免了现有技术中通过温度或压力检测进行冷媒余量评估具有的精度差的技术问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的空调器冷媒故障的检测方法的第一流程图；

图2为本发明实施例所述的空调器冷媒故障的检测方法的第二流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如附图1所示，本发明实施例提供了一种空调器冷媒故障的检测方法，具体包括以下步骤：

S1.冷媒故障预判；

S2.冷媒泄露检测；

S3.冷媒余量计算。

其中，当步骤S1的判断结果为不存在冷媒出现故障的风险，则保持空调器正常运行，当步骤S1的判断结果为存在冷媒出现故障的风险，则继续执行步骤S2。通过步骤S2可判断检测所述空调器的冷媒是否存在泄露，当步骤S2的判断结果为存在冷媒泄露，则首先处理冷媒泄漏故障，随后执行步骤S3，从而确定冷媒余量，为冷媒填充提供依据。

下面将结合附图2，对各步骤S1至S3的测试及判断方式和原理进行详细说明。

首先，通过步骤S1进行冷媒故障预判的方法为：根据所述空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2和第一压力参数P1，判断当前是否存在冷媒故障风险。步骤S1可在所述空调器运行出现异常时，根据用户或维修人员的要求开始执行，也可以对步骤S1的执行周期进行预先设定，每间隔固定时间，通过周期性的执行步骤S1从而定期排查冷媒故障的风险。

具体的，步骤S1中根据所述第一温度参数T1、所述第二温度参数T2和所述第一压力参数P1，进行故障预判的子步骤为：

S1-1.开启所述空调器，以制冷模式运行第一预定时间后，获取所述第一温度参数T1、所述第二温度参数T2和所述第一压力参数P1。

S1-2.判断所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值，即第一温差ΔT_1-2是否小于或等于第一温差阈值ΔT_1-2阈；当判断结果为否，则结束判断，空调器保持正常运行；当判断结果为是，则继续执行步骤S1-3。

S1-3.断所述第一压力参数P1是否小于或等于第一压力阈值P1_阈；当判断结果为否，则结束判断，空调器保持正常运行；当判断结果为是，则所述空调器存在冷媒故障风险，继续执行步骤S2的进一步判断，其中，在执行步骤S2前需要将所述空调器关机，停止运行20分钟以上。

其中，在空调器开机运行后，当所述空调器运行达到所述第一预定时间后，所述空调器的运行达到了稳定状态，此时开始通过步骤S1-1进行故障预判。所述第一预定时间大于3分钟，优选的，所述第一预定时间大于6分钟，进一步优选的，所述第一预定时间为6-8分钟。当所述空调器的运行达到了稳定状态，测量所述空调器的第一温度参数T1、第二温度参数T2和第一压力参数P1。

所述第一温度参数T1和第二温度参数T2分别为所述空调器在开机运行第一预定时间后的内环温度和内盘管温度。所述内环温度是指所述空调器的室内机的出风口处的温度。所述内盘管温度是指所述空调器的室内机的换热盘管表面处的温度。所述第一压力参数P1为所述空调器的室内机换热器出口处的冷媒压力。

通过步骤S1-2和步骤S1-3，根据所述空调器的所述第一温度参数T1、第二温度参数T2和第一压力参数P1，判断此时是否需要进行空调器冷媒故障检测，即对所述空调器是否存在冷媒故障的风险进行预判断。

当步骤S1-2和步骤S1-3的判断结果的其中任意一个为否，则判断空调器的冷媒循环管路正常，此时不存在冷媒故障风险，空调器保持正常运行。当步骤S1-2和步骤S1-3的判断结果均为是，则说明当前所述空调器存在冷媒故障的风险，随后通过执行步骤S-2进行进一步检测判断和风险排查。

采用上述步骤S1-2至S1-3进行预判断的原因在于：在所述空调器的冷媒因泄露故障导致缺乏、不足时，会出现冷媒管路中压力下降、排气升高等问题，在空调器开机之前，所述内盘管温度与所述内环温度基本相同，开机运行制冷功能后，所述内盘管温度会迅速降低，并且低于所述内环温度。假如存在冷媒故障，所述第一温度参数T1和所述第二温度参数T2的差值ΔT_1-2就会降低。因此，当所述第一温差ΔT_1-2的测试结果小于或等于第一温差阈值ΔT_1-2阈，则说明空调器可能存在故障，此时，需要进一步通过压力值测试来准确判断是否存在冷媒故障。当判断结果表明，开机后所述内环温度和内盘管温度的差值降低，并且所述第一压力参数P1低于了第一压力阈值P1_阈，此时，则说明所述空调器存在了冷媒故障的风险。其中，所述第一温差阈值ΔT_1-2阈为1℃-2℃，优选为1℃。所述第一压力阈值P1_阈可由本领域技术人员根据空调器的具体运行参数进行预设值和调整，比如，在所述空调器出厂前，测试所述空调器在冷媒灌注充足时，在室内机换热器出口处的标准压力值P1_标，将所述第一压力阈值P1_阈的数值设定为标准压力值P1_标的数值的60％-90％，优选为标准压力值P1_标的数值的70％。

当通过步骤S1获得的判断结果为冷媒有出现故障的风险，此时，进一步执行步骤S2，通过执行步骤S2能够准确判断冷媒是否出现泄露。

通过步骤S2进行冷媒泄露检测的方法为：获取所述空调器的第三温度参数T3、第四温度参数T4、压缩机运行频率H，根据所述第三温度参数T3、所述第四温度参数T4、所述压缩机运行频率H判断冷媒是否泄露。

具体的，步骤S2包括以下子步骤：

S2-1.开启所述空调器，记录所述空调器的第三温度参数T3，将所述空调器的设定温度调节至制热标准设定温度，以制热模式运行第二预定时间后，获取所述空调器的压缩机运行频率H和第四温度参数T4。

S2-2.判断所述第四温度参数T4和所述第三温度参数T3的差值，即第二温差ΔT_4-3是否小于或等于第二温差阈值ΔT_4-3阈；当判断结果为否，则结束判断；当判断结果为是，则继续执行步骤S2-3。

S2-3.判断所述压缩机运行频率H是否大于或等于压缩机预设运行频率H’，当判断结果为否，则结束判断；当判断结果为是，则继续执行步骤S3。其中，在执行步骤S3前需要将所述空调器关机，停止运行20分钟以上。

其中，在空调器开机运行时，首先记录所述空调器的第三温度参数T3，所述第三温度参数T3是空调器开机运行时的外环温度。当所述空调器运行达到所述第二预定时间后，所述空调器的运行达到了稳定状态，所述第二预定时间大于3分钟，优选的，所述第二预定时间为6分钟。

所述第四温度参数T4为所述空调器的室外机换热器的换热盘管表面处的温度。所述第三温度参数T3和第四温度参数T4通过固定于所述空调器的室外机换热器的换热盘管表面的第三温度传感器TS3测试获得，其中，空调器在刚开机时，室外机换热器的温度接近外环温度。

所述第二温差阈值ΔT_4-3阈可由本领域技术人员根据所述空调器的具体运行参数进行预设值和调整，优选的，所述第二温差阈值ΔT_4-3阈为4℃-8℃，进一步优选的，所述第二温差阈值ΔT_4-3阈为6℃。

所述压缩机预设运行频率H’同样可由本领域技术人员根据所述空调器的具体运行参数进行预设值和调整。其中，在不同的外环温度和不同的设定温度条件下，所述空调器的室外机的压缩机频率是不同的。因此，为了实现快速和方便地检测，在所述空调器出厂前，首先建立压缩机参数数据库，比如，将所述空调器的设定温度固定设置为28℃作为制热标准设定温度，通过人工控制，对外环温度进行调节，并检测所述空调器的设定温度始终为28℃的条件下，外环温度由T_外a，T_外b，T_外c……T_外n的逐步变化的过程中，在冷媒无泄漏、不足等故障的情况下所述空调器的室外机的压缩机频率H’_a，H’_b，H’_c……H’_n的数值，从而获得所述压缩机参数数据库。在执行步骤S2-3时，假如测试获得的所述第三温度参数T3＝T_外a，则可判断，所述压缩机预设运行频率H’＝H’_a；假如所述第三温度参数T3＝T_外b，则可判断所述压缩机预设运行频率H’＝H’_b，依次类推。

通过上述步骤S2，可准确判断冷媒的泄露情况，当步骤S2-2和步骤S2-3的判断结果的其中任意一个为否，则结束判断。当步骤S2-2和步骤S2-3的判断结果均为是，则说明当前所述空调器的冷媒正在泄露。随后，通过执行步骤S3进行进一步冷媒余量计算，所述冷媒余量计算的步骤可在泄露故障修复之前进行，也可在泄露故障修复之后进行，冷媒余量计算的目的在于对冷媒填充的填充量适宜值提供依据和参考。

步骤S3的计算方法为：获取所述空调器的室外机的压缩机出口处的冷媒密度ρ、所述空调器的第五温度参数T5、第六温度参数T6、第七温度参数T7、第八温度参数T8，根据通过步骤S1获得的所述第一温度参数T1、所述冷媒密度ρ、所述第五温度参数T5、所述第六温度参数T6、所述第七温度参数T7、所述第八温度参数T8，计算冷媒余量百分比R。

具体的，步骤S3通过以下子步骤进行冷媒余量计算。

S3-1.开启所述空调器，将所述空调器的设定温度调节至制冷标准设定温度，以制冷模式运行第二预定时间后，检测所述空调器的室外机的压缩机出口处的冷媒密度ρ。

S3-2.依次获取所述空调器的第五温度参数T5、第六温度参数T6、第七温度参数T7、第八温度参数T8。

S3-3.根据通过步骤S1获得的所述第一温度参数T1、所述冷媒密度ρ、所述第五温度参数T5、所述第六温度参数T6、所述第七温度参数T7、所述第八温度参数T8，计算冷媒余量百分比R。

所述第五温度参数T5和所述第六温度参数T6分别为所述空调器的室外机换热器的入口处的温度和出口处的温度。所述第七温度参数T7和所述第八温度参数T8分别为所述空调器的室内机换热器的出口处的温度和入口处的温度。

所述冷媒余量百分比R是指目前所述空调器的冷媒循环管路中存在的冷媒的总量占初始冷媒总量的百分比。所述冷媒余量百分比R通过如下公式计算：

其中，ΔT_5-6为第三温差，所述第三温差ΔT_5-6为所述第五温度参数T5和所述第六温度参数T6的差值。ΔT_5-6阈为第三温差阈值，所述第三温差阈值ΔT_5-6阈为6℃-8℃，优选为7℃。ΔT_7-8为第四温差，所述第四温差ΔT_7-8为所述第七温度参数T7和所述第八温度参数T8的差值。ΔT_7-8阈为第四温差阈值，所述第四温差阈值ΔT_7-8阈为6℃-8℃，优选为7℃。冷媒密度ρ通过测试获得。ρ’为所述空调器在制冷标准设定温度的条件下运行，并且内环温度等于所述第一温度参数T1时的初始冷媒密度。

需要说明的是，在冷媒质量固定的条件下，在不同的内环温度和不同的设定温度条件下，所述空调器的室外机的压缩机出口处的冷媒密度是不同的。因此，为了实现快速和方便地检测，在所述空调器出厂前，首先建立冷媒密度数据库，比如，将所述空调器的制冷标准设定温度设置为20℃，通过人工控制，对内环温度进行调节，并检测所述空调器的设定温度始终为20℃的条件下，内环温度由T_内a，T_内b，T_内c……T_内n的逐步变化的过程中，在冷媒无泄漏、不足等故障的情况下所述空调器的室外机的压缩机出口处的冷媒密度ρ’_a，ρ’_b，ρ’_c……ρ’_n的数值，从而获得所述冷媒密度数据库。在执行步骤S3-3时，假如测试获得的所述第一温度参数T1＝T_内a，则可判断所述初始冷媒密度ρ’＝ρ’_a；假如所述第一温度参数T1＝T_内b，则可判断所述初始冷媒密度ρ’＝ρ’_b，依次类推。其中，所述制冷标准设定温度的具体数值可由本领域技术人员根据实际情况进行选择，比如16℃，或20℃，或26℃。

比如，在步骤S3的判断测试时，首先将所述空调器的设定温度调节至制冷标准设定温度20℃，再检测所述空调器的室外机的压缩机出口处的所述冷媒密度ρ；随后，根据通过步骤S1获得的所述第一温度参数T1，判断对应的所述初始冷媒密度ρ’，并根据公式

计算所述冷媒余量百分比R。其中，所述初始冷媒密度ρ’通过查询所述冷媒密度数据库获得，所述冷媒密度ρ通过密度传感器ρS1测试获得，所述第三温差ΔT_5-6和所述第四温差ΔT_7-8分别通过对所述第五温度参数T5、所述第六温度参数T6、所述第七温度参数T7、所述第八温度参数T8的测试获得。所述第三温差阈值ΔT_5-6阈和所述第四温差阈值ΔT_7-8阈均取值为7℃，经计算可得所述冷媒余量百分比R。

通过所述冷媒余量百分比R可获得所述空调器中当前的冷媒余量情况。通过步骤S3可进行冷媒余量的快速检测判断，能够有助于维修人员快速判断冷媒余量情况，不需要通过多个参数的测试和复杂的计算，即可快速获知冷媒余量。

通过本发明实施例的步骤S1，可对冷媒故障进行周期性的预判，比如每隔1至2个季度，定期执行步骤S1，对温度和压力异常进行监控测试，从而定期排查冷媒故障风险，及时发现故障。在步骤S1的执行中发现故障后，通过步骤S2进行冷媒泄露检测，结合压缩机运行状况和室外机换热器温度进行综合测试评估，准确判断冷媒是否泄漏。最后，通过步骤S3精确计算冷媒余量，并在计算中综合评估室内机换热器和室外机换热器温度参数和冷媒密度参数进行余量计算，提高计算的精确程度。

其中，需要说明的是，本发明实施例所述的温度参数通过温度传感器测试获得。所述温度传感器采用现有技术中空调器技术领域普遍使用的能够感受温度并将温度信息转换成可用输出信号的温度传感器即可实现，本发明实施例不进行限定。本发明实施例所述的冷媒压力参数通过压力传感器测试获得，所述压力传感器采用现有技术中空调器技术领域普遍使用的能够感受压力并将压力信息转换成可用输出信号的压力传感器。本发明实施例所述冷媒密度通过密度传感器测试获得，所述密度传感器采用现有技术中的，能够测试液体密度并将液体密度信息转换成可用输出信号的密度传感器，比如谐振式液体密度传感器，或振动管式液体密度传感器，或超声波密度传感器，或电容式液体密度传感器等，能实现本发明中的密度测试目的即可。本发明实施例的计算过程可借助软件以及相应的通用硬件平台的来进行，比如存储在ROM/RAM、磁碟、光盘等存储介质中的具有运算、比较功能的计算机软件产品。最后，还需要说明的是，在本发明实施例中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作或参数值与另一个实体或操作区或参数值分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作或参数值之间存在任何实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。