CN106016868B - 一种空调***的自动添加冷媒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调***的自动添加冷媒的方法，其中所述空调***包括压缩机(1)、四通阀(2)、气分(3)，其中在所述四通阀(2)和所述气分(3)之间还分支地连接有冷媒添加罐(4)和控制阀(5)，且包括：1)检测判断步骤，检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度、室内环境温度和压缩机功率值中的至少一个的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒；2)控制步骤：根据判断步骤的判断结果执行冷媒的添加动作或否。通过本发明能够准确及正确地判断出***中是否出现缺失冷媒或冷媒不足的情况，提高了检测判断精度，实现了自动添加冷媒的操作，并且自动添加冷媒过程迅速、高效。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调***的自动添加冷媒的方法。
背景技术
现有技术中的空调在长期运行时，冷媒会逐渐泄露到空气中去，当冷媒少于一定程度时，整个空调的制冷制热效果会很差，但是如果售后上门服务又会为消费者增加额外的不必要经济支出。
专利号为CN104534752A的专利公开了一种冷媒灌注***的思路，但是该冷媒灌注方法中采用温度传感器或应变片等市场上能够买到的元器件作为检测元件、同时配合采用判断电路等市场上能够买到的元器件作为比较判断元器件，共同作为判断冷媒是否缺失或不足的检测元器件，采用的是常规的检测判断方法(例如温度检测等)，这样的检测判断手段常常无法准确或精确地判断出空调***中的冷媒是否出现缺失或不足的情况，甚至还会出现判断错误，并且其控制操作时间长、智能化程度较低、还需要专业人员进行操作。
由于现有技术中的空调***的冷媒灌注手段存在着检测判断结果不准确甚至错误、控制操作时间长、智能化程度较低、还需要专业人员进行操作等技术问题，因此本发明研究设计出一种空调***的自动添加冷媒的方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的的空调***冷媒灌注手段存在着检测判断结果不准确甚至错误等缺陷，从而提供一种空调***的自动添加冷媒的方法。
本发明提供一种空调***的自动添加冷媒的方法，其中所述空调***包括压缩机、四通阀、气分，其中在所述四通阀和所述气分之间还分支地连接有冷媒添加罐和控制阀，
且包括：1)检测判断步骤，检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度、室内环境温度和压缩机功率值中至少一个的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒；
2)控制步骤：根据判断步骤的判断结果执行冷媒的添加动作或否。
优选地，所述排气温度的检测判断步骤为：当T排气初始-T排气t1＜ΔT排气时，满足缺冷媒的第一判断条件，其中T排气初始为***运行初始状态时压缩机的排气温度值，T排气t1为***运行t1时间后压缩机的排气温度值，ΔT排气为缺冷媒时的排气温差值。
优选地，所述缺冷媒时的排气温差值ΔT排气为10℃。
优选地，所述外管温度的检测判断步骤为：当T外管初始-T外管t1＜ΔT外管时，满足缺冷媒的第二判断条件，其中T外管初始为***运行初始状态时的外机换热器中间管温度值，T外管t1为***运行t1时间后的外机换热器中间管温度值，ΔT外管为缺冷媒时的外机换热器中间管温差值。
优选地，所述缺冷媒时的外管温差值ΔT外管为10℃。
优选地，所述内环温度的检测判断步骤为：当▕T内环初始-T内环t1▕＜ΔT内环时，满足缺冷媒的第三判断条件，其中T内环初始为***运行初始状态时的室内环境温度值，T内环t1为***运行t1时间后的室内环境温度值，ΔT内环为缺冷媒时的内环温差值。
优选地，所述缺冷媒时的内环温差值ΔT内环为2℃。
优选地，所述压缩机功率值的检测判断步骤为：当Pt1＜Pt1缺冷媒时，满足缺冷媒的第四判断条件，其中Pt1为***运行t1时间后的压缩机实际功率值，Pt1缺冷媒为非缺冷媒情况下，该预设固定频率对应的压缩机功率下限。
优选地，所述第一预设时间t1为8分钟，所述预设固定频率f为50Hz。
优选地，所述控制步骤包括：当***被判断出缺冷媒时，打开控制阀(5)、进行冷媒灌注，此时压缩机以预设固定频率继续运转，持续第二预设时间t2后，继续进行缺冷媒条件判断，当不满足缺冷媒条件时，则进入正常运行模式。
优选地，当仍然满足缺冷媒条件，则调节控制阀(5)继续打开，并使得压缩机继续以预设固定频率继续运转，再持续第二预设时间t2后，再次判断缺冷媒条件，如此循环，直到不满足缺冷媒条件，则进入正常运行模式。
优选地，如果连续N次都满足缺冷媒条件，则***停机、报缺冷媒保护，并发出通知提示需进行加冷媒处理，其中N为正整数。
本发明提供的一种空调***的自动添加冷媒的方法具有如下有益效果：
1.通过本发明的空调***的自动添加冷媒的方法，采用检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度、室内环境温度和压缩机功率值4个参数值中的至少一个的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒的检测手段，能够准确及正确地判断出***中是否出现缺失冷媒或冷媒不足的情况，提高了检测精度，实现了自动添加冷媒的操作，并且自动添加冷媒过程迅速、高效，解决了现有的空调***的冷媒灌注手段存在着检测结果不准确甚至错误的技术问题；
2.通过本发明的空调***的自动添加冷媒的方法，检测过程迅速、高效，且检测判断过程及控制过程智能化程度较高、操作时间短、不需要专业人员进行人工操作，提高了添加冷媒的自动化及智能化程度；
3.通过本发明的空调***的自动添加冷媒的方法，实现了阶梯式、逐步式的缺冷媒条件判断和冷媒灌注的过程和控制，能够使得对空调***进行递进式的冷媒灌注，使得***的冷媒灌注量不至于过少而不满足需求以及防止冷媒灌注量不至于过大而对整个空调***造成拥堵或带来负担，保障灌注过程的安全、可靠、有效的运行。
附图说明
图1是本发明的能进行自动添加冷媒的空调***的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1—压缩机，2—四通阀，3—气分，4—冷媒添加罐，5—控制阀，6—冷凝器，7—蒸发器，8—电子膨胀阀，9—过冷器1，10—过冷器2，11—截止阀1，12—截止阀2，13—室内机，14—室外机，15—分支管路。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种空调***的自动添加冷媒的方法，其中所述空调***包括压缩机1、四通阀2、气分3(即气液分离器)，其中在所述四通阀2和所述气分3之间还分支地连接有冷媒添加罐4和控制阀5(所述控制阀优选为二通阀)，(即在所述四通阀2和所述气分3之间的管路段还分支地连接有分支管路15，所述分支管路15上串联地设置有冷媒添加罐4和控制阀5)，
且包括：1)判断步骤，检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度(以下简称外管温度，优选为外机冷凝器中间管温度)、室内环境温度(以下简称内环温度)和压缩机功率值中的至少一个的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒；
2)控制步骤：根据判断步骤的判断结果执行冷媒的添加动作或否。
通过本发明的空调***的自动添加冷媒的方法，提供了一种新的冷媒检测方案，通过采用***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度、室内环境温度和/或压缩机功率值的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒的检测手段，能够准确及正确地判断出***中是否出现缺失冷媒或冷媒不足的情况，提高了检测精度，并且检测过程迅速、高效，解决了现有的空调***的冷媒灌注手段存在着检测结果不准确甚至错误的技术问题。
优选地，所述排气温度的检测判断步骤为：当T排气初始-T排气t1＜ΔT排气时，满足缺冷媒的第一判断条件，其中T排气初始为***运行初始状态时压缩机的排气温度值，T排气t1为***运行t1时间后压缩机的排气温度值，ΔT排气为缺冷媒时的排气温差值，根据实验来确定，具体优选为10℃。这是本发明的检测判断步骤中的第一个参数(排气温度)的具体检测判断方法和步骤，通过上述的第一判断条件，当T排气初始-T排气t1＜ΔT排气时，说明***运行t1时间后的排气温度值与排气初始值之间的差值在ΔT排气范围内，ΔT排气通常为一个大小相对较小的数值，可根据压缩机的性能不同进行适当的改变(本方案中优选为10℃)，则说明***在缺冷媒(优选为氟)后运行一定时间过后排气温度上升不明显，这是因为***中如果缺少冷媒，***制冷或制热运行受到严重的阻碍，压缩机起不到压缩的作用，甚至会出现空转的情形。
优选地，所述缺冷媒时的排气温差值ΔT排气为10℃。这是缺冷媒时的排气温差值ΔT排气(常数)的优选具体数值。
优选地，所述外管温度的检测判断步骤为：当T外管初始-T外管t1＜ΔT外管时，满足缺冷媒的第二判断条件，其中T外管初始为***运行初始状态时的外机换热器中间管温度值，T外管t1为***运行t1时间后的外机换热器中间管温度值，ΔT外管为缺冷媒时的外机换热器中间管温差值，根据实验进行确定，一般为1-3℃。这是本发明的检测判断步骤中的第二个参数(外管温度)的具体检测判断方法和步骤，通过上述的第二判断条件，当T外管初始-T外管t1＜ΔT外管时，说明***运行t1时间后的外管温度值与外管初始值之间的差值在ΔT外管范围内，ΔT外管通常为一个大小相对较小的数值，可根据换热器的性能不同进行适当的改变(本方案中优选为1-3℃)，则说明***在缺冷媒(优选为氟)后运行一定时间过后外管(外机换热管)温度上升不明显(外管换热效果低)，这是因为***中如果缺少冷媒，***制冷或制热运行受到严重的阻碍，压缩机起不到压缩的作用，甚至会出现空转的情形。
优选地，所述缺冷媒时的外管温差值ΔT外管为10℃。这是缺冷媒时的外管温差值ΔT外管(常数)的优选具体数值。
优选地，所述内环温度的检测判断步骤为：当▕T内环初始-T内环t1▕＜ΔT内环时，满足缺冷媒的第三判断条件，其中T内环初始为***运行初始状态时的室内环境温度值，T内环t1为***运行t1时间后的室内环境温度值，ΔT内环为缺冷媒时的内环温差值。这是本发明的检测判断步骤中的第三个参数(内环温度)的具体检测判断方法和步骤，通过上述的第三判断条件，当T内环初始-T内环t1＜ΔT内环时，说明***运行t1时间后的内环温度值与内环初始值之间的差值在ΔT内环范围内，ΔT内环通常为一个大小相对较小的数值，可根据压缩机的性能不同进行适当的改变(本方案中优选也为2℃)，则说明***在缺冷媒(优选为氟)后运行一定时间过后内环温度变化不明显，这是因为***中如果缺少冷媒，***制冷或制热运行受到严重的阻碍，压缩机起不到压缩的作用，甚至会出现空转的情形。
优选地，所述缺冷媒时的内环温差值ΔT内环为2℃。这是缺冷媒时的内环温差值ΔT内环(常数)的优选具体数值。
优选地，所述压缩机功率值的检测判断步骤为：当Pt1＜Pt1缺冷媒时，满足缺冷媒的第四判断条件，其中Pt1为***运行t1时间后的压缩机实际功率值，Pt1缺冷媒为非缺冷媒情况下，该预设固定频率对应的压缩机功率下限，即缺冷媒时的功率值(说明该频率下功率再低就缺氟了)。这是本发明的检测判断步骤中的第四个参数(压缩机功率)的具体检测判断方法和步骤，通过上述的第四判断条件，当Pt1＜Pt1缺冷媒时，说明***运行t1时间后的压缩机实际功率值比非缺冷媒情况下、该预设固定频率对应的压缩机功率下限值要小，进一步说明压缩机实际功率很可能处在缺冷媒的非充分压缩甚至空转未压缩的情况下，这是因为***中如果缺少冷媒，***制冷或制热运行受到严重的阻碍，压缩机起不到压缩的作用，甚至会出现空转的情形。
优选地，当4个上述参数均同时满足相应的判断条件时，则判断***缺冷媒。将上述的4个参数同时进行上述的检测判断，并使上述4个判断条件均满足时，能够更加准确无误地判断出***是否存在缺冷媒(优选氟)或冷媒不足的情况。
优选地，所述第一预设时间t1为8分钟，所述预设固定频率f为50Hz。这是本发明的第一预设时间t1的优选数值，可以根据实际空调***的情况和实际的需要进行设定，将预设固定频率f选择为50Hz第一这是根据实际空调及情况进行优选的频率数值，第二50Hz的频率是我国的电网频率是50HZ，采用该频率能够无需使用变频器对其进行变频操作，节省成本、操作简单和方便。
优选地，所述控制步骤包括：当***被判断出缺冷媒时，打开控制阀5(优选二通阀)、进行冷媒灌注，此时压缩机以预设固定频率(优选50Hz)继续运转，持续第二预设时间t2(优选比如3min)后，继续进行缺冷媒条件判断，当不满足缺冷媒条件时，则进入正常运行模式。
这是在检测判断步骤判断出***缺冷媒的情况下具体的冷媒添加控制操作步骤，当***被判断出缺少冷媒时，则操作控制阀将其打开以能够将冷媒顺利地通过分支管路添加灌注到***的冷媒管路中，完成冷媒的添加灌注过程，但是灌注的冷媒的大小或多少是否满足***的运行需求，则需要执行进一步的判断操作步骤，即冷媒灌注第二预设时间t2(该第二预设时间通常根据***的COP值大小、压缩机的功率大小而进行设定)后再进行下一次的检测判断步骤，若不满足缺冷媒调节时，则说明冷媒灌注以及充足并满足***的需要，于是进入正常运行的模式，进入***的正常的制冷制热运行，完成***的一次检测判断冷媒灌注并达到灌注要求的过程。
优选地，当仍然满足缺冷媒条件，则调节控制阀5(优选二通阀)继续打开，并使得压缩机继续以预设固定频率(优选50Hz)继续运转，再持续第二预设时间t2(优选比如3min)后，再次判断缺冷媒条件，如此循环，直到不满足缺冷媒条件，则进入正常运行模式。
这是本发明的冷媒灌注方法在完成冷媒灌注后被判断出仍满足缺冷媒条件时的进一步操作步骤，即仍满足缺冷媒条件、说明冷媒灌注量不够或不足，则需进一步地对其进行冷媒的灌注，则继续打开控制阀，进行冷媒灌注，持续第二预设时间t2后，再次判断缺冷媒条件，如此循环，直到不满足缺冷媒条件，则进入正常运行模式，实现了阶梯式、逐步式的缺冷媒条件判断和冷媒灌注的过程和控制，能够使得对空调***进行递进式的冷媒灌注，使得***的冷媒灌注量不至于过少而不满足需求以及防止冷媒灌注量不至于过大而对整个空调***造成拥堵或带来负担，保障灌注过程的安全、可靠、有效的运行。
优选地，如果连续N次(优选6次)都满足缺冷媒条件，则说明冷媒添加罐里没有冷媒，则***停机报缺冷媒保护，通知售后人员进行加冷媒处理，其中N为正整数，根据实际需要而进行设定。
这是连续执行冷媒灌注的过程中均未能达到不满足缺冷媒条件的具体操作步骤，此时说明冷媒添加罐里根本就没有冷媒，若这样继续操作下去只会是徒劳，其中N次根据实际需要和***的实际性能而进行设定，可优选例如为6次，此情况下则***自动停机发出缺冷媒保护的信号，以对***进行保护作用，并通知相关人员进行冷媒处理，保证***的安全、可靠的运行。
下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例
本发明的技术方案提出了一种空调***冷媒自动灌注的控制流程和方法，根据***的传感器参数，利用冷媒添加罐4(或称额外冷媒灌)进行冷媒灌注，保证***的可靠性。
***方案：
在四通阀2和气液分离器3中间接一个额外冷媒灌4，中间有一个控制阀5(优选二通阀)。***流程图如图1。
当用户设定制冷开机，***在开机t1(比如8min)时间首先运行到一个固定频率f(比如50Hz)，当同时满足以下条件时：
1、T排气温度开机时刻-T排气温度开机8min＜ΔT缺氟排气温差(比如10℃)，说明缺氟后排气温度上升不明显；
2、T外管温度开机时刻-T外管温度开机8min＜ΔT缺氟外管温差(比如10℃)，说明缺氟后外管温度上升不明显；
3、▏T内环温度开机时刻-T内环温度开机8min▕＜ΔT内环内环温差(比如2℃)，缺氟后内环温度变化不明显；
4、P开机8min压缩机功率＜P50Hz判断缺氟功率；P50Hz判断缺氟功率为非缺氟模式下，频率为50Hz对应的功率下限。
则判断***缺氟，此时压缩以50Hz继续运转，二通阀打开t2(比如3min)，继续进行缺氟条件判断，当不满足缺氟条件时，则进入正常运行模式。当仍然满足缺氟条件，则压缩继续以50Hz继续运转，二通阀继续打开t2(比如3min)，在此判断缺氟条件。如此循环，直到不满足缺氟条件，则进入正常运行模式。如果连续6次都满足缺氟条件，则说明额外储液罐里都没有冷媒，则***停机报缺氟保护，通知售后人员进行加氟处理。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种空调***的自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述空调***包括压缩机(1)、四通阀(2)、气分(3)，其中在所述四通阀(2)和所述气分(3)之间还分支地连接有冷媒添加罐(4)和控制阀(5)，
且包括：1)检测判断步骤，检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机排气温度、外机换热器中间管温度和室内环境温度中的至少一个的大小，并分别将其与各自的初始值之间进行比较，或者检测***开机运行第一预设时间t1后到达预设固定频率f时的压缩机功率值，并将其与非缺冷媒情况下、该预设固定频率对应的压缩机功率下限之间进行比较，从而判断***是否缺冷媒；
2)控制步骤：根据判断步骤的判断结果执行冷媒的添加动作或否。
2.根据权利要求1所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述压缩机排气温度的检测判断步骤为：当T排气初始-T排气t1＜ΔT排气时，满足缺冷媒的第一判断条件，其中T排气初始为***运行初始状态时压缩机的排气温度值，T排气t1为***运行t1时间后压缩机的排气温度值，ΔT排气为缺冷媒时的排气温差值。
3.根据权利要求2所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述缺冷媒时的排气温差值ΔT排气为10℃。
4.根据权利要求1-3之一所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述外机换热器中间管温度的检测判断步骤为：当T外管初始-T外管t1＜ΔT外管时，满足缺冷媒的第二判断条件，其中T外管初始为***运行初始状态时的外机换热器中间管温度值，T外管t1为***运行t1时间后的外机换热器中间管温度值，ΔT外管为缺冷媒时的外机换热器中间管温差值。
5.根据权利要求4所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述缺冷媒时的外管温差值ΔT外管为10℃。
6.根据权利要求1-3之一所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述室内环境温度的检测判断步骤为：当▕T内环初始-T内环t1▕＜ΔT内环时，满足缺冷媒的第三判断条件，其中T内环初始为***运行初始状态时的室内环境温度值，T内环t1为***运行t1时间后的室内环境温度值，ΔT内环为缺冷媒时的内环温差值。
7.根据权利要求6所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述缺冷媒时的内环温差值ΔT内环为2℃。
8.根据权利要求1-3之一所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述压缩机功率值的检测判断步骤为：当Pt1＜Pt1缺冷媒时，满足缺冷媒的第四判断条件，其中Pt1为***运行t1时间后的压缩机实际功率值，Pt1缺冷媒为非缺冷媒情况下，该预设固定频率对应的压缩机功率下限。
9.根据权利要求1-3之一所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述第一预设时间t1为8分钟，所述预设固定频率f为50Hz。
10.根据权利要求1-3之一所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：所述控制步骤包括：当***被判断出缺冷媒时，打开控制阀(5)、进行冷媒灌注，此时压缩机以预设固定频率继续运转，持续第二预设时间t2后，继续进行缺冷媒条件判断，当不满足缺冷媒条件时，则进入正常运行模式。
11.根据权利要求10所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：当仍然满足缺冷媒条件，则调节控制阀(5)继续打开，并使得压缩机继续以预设固定频率继续运转，再持续第二预设时间t2后，再次判断缺冷媒条件，如此循环，直到不满足缺冷媒条件，则进入正常运行模式。
12.根据权利要求11所述自动添加冷媒的方法，其特征在于：如果连续N次都满足缺冷媒条件，则***停机、报缺冷媒保护，并发出通知提示需进行加冷媒处理，其中N为正整数。
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