摘要：家用空调更是成为人们必备的日常生活用具之一。随着制冷技术的越来越成熟，空调器已拥有多种选择性的制冷方法及制冷剂，不过目前空调市场上使用最普遍、广泛的还属蒸汽压缩式制冷，该制冷方式应具有较强的制冷效果而广受欢迎。但值得注意的是，由于蒸汽压缩式制冷的制冷剂在使用过程中易产生较高压力，这极易导致制冷设备管路发生泄漏，制冷剂泄漏是导致家用空调器压缩机故障的主要原因，不仅会逐渐降低空调其的制冷效果，甚至完全失去制冷效果，而且极易造成环境污染问题。
关键词：家用空调器；冷媒泄漏；控制程序；保护；压缩机
1 制冷剂泄漏对空调的影响
制冷剂泄漏无论对那种类型的空调器（柜式空调、挂壁式空调）都会造成严重的影响，通常普遍出现的问题有：运行电流下降；压缩比增大；吸气压力下降；吸气、排气、电机、润滑油温度升高，进而引发各种压缩机（转子式压缩机、涡旋式压缩机）出现故障，但不同类型的压缩机会产生不同的故障现象。当转子式压缩机遭遇制冷剂泄漏时，会引起电机漆包线整体起泡、润滑油碳化的现象，造成汽缸磨损卡死。电机是高温排气的主要通道，制冷剂泄漏会影响高温排气的正常工作，导致排气温度持续升高，如此压缩机电机会因制冷质量流量的降低而影响散热，造成电机温度的逐渐升高。随之绕组漆包线漆膜因电机温度的升高而加速老化，最终造成匝间短路，甚至是压缩机因整体过热而被烧毁。而当涡旋式压缩机遭遇制冷剂泄漏时，电机温度会因低压腔涡旋式压缩机吸气温度的逐渐升高而无法冷却，进而造成压缩比的增大，高于200℃温度的涡旋盘中心极易造成电机烧毁问题。
2 检查空调冷媒泄漏的方法
2.1 打开运行中空调器的室内机机壳面板，拆下空气过滤网栅，观察蒸发器的结霜面积。如果发现蒸发器表面只有小部分区域产生积霜，说明空调器内制冷剂已严重不足或已产生泄漏故障。这是因为，当管路内循环的制冷剂不足时，蒸发器表面产生的积霜面积会大幅度地减小。
2.2 将空调器设定在制冷运行状态，设定的温度比室内温度低约5℃，待压缩机运行20min后，观查室内机液压铜管，如果铜管表面出现有结霜，说明已产生制冷剂泄漏故障。
2.3 将一支家用室内温度计的水银感温头紧贴在空调冷风口处，数分钟后观察温度计的显示温度是否比室温要低4-8℃。如果降温不明显或者与室内温度基本相同，则可以肯定已产生制冷剂泄漏故障。
2.4 检查室外机排风口。空调器运行时，将手掌心置于排风口处，正常情况下，排风口应排出热气。如果排风口无明显热气排出，则说明制冷剂已泄漏。
2.5 空调器内灌注的制冷剂液和冷冻油会产生互溶性，管路中铜管连接头、铜管喇叭口、室外机的气液阀门、阀芯等处如有泄漏点，泄漏点处会出现油污。检查时上述部位出现有油污现象，则说明该处就是制冷剂的泄漏点。
2.6 窗式空调器制冷剂不足或泄漏，最简单的检测方法是，在制冷状态下，将手掌心放在空调器后面的冷凝百叶窗外，如果风扇带出的空气热量不高，或微热，或根本没有热风排出，则说明机内制冷剂已不足或已产生泄漏故障。
3 实验验证
3.1 程序验证的评判标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）在系统正常，冷媒偏多、正常、或偏少的情况（这时空调能够制冷，只是制冷量有偏差）下，不应出现漏冷媒保护程序的误判。（2）在冷媒泄漏到一定程度（比如超过50%）在高温工况下，冷媒保护程序应能够启动，但在室外低温工况下，允许保护程序不启动。（3）当冷媒完全泄漏时，无论高温、低温工况，泄漏冷媒保护程序均能够启动。
3.2 验证工况。根据上面的评判标准，首先考虑低温、低湿的工况，该工况下，室外机散热效果最好，制冷较优，且室内湿度较小，蒸发器盘管温度与回风温度的温差较大。当冷媒泄漏到一定程度后，无论室内外温度多低，均应出现程序保护。其次，考虑高温高湿工况，该工况下室外机散热效果较差，制冷量较低，且室内湿度大，蒸发器盘管温度与回风温度的温度最为接近，在冷媒充足或少量泄漏时，不应出现程序保护。实际空调的使用工况是介于以上两种工况之间。
3.3 实验步骤，步骤1：判断控制器及程序是否正常。在无连接室外机或断开压缩机连线的情况下，制冷模式下连续运行51 min（循环1+3 min 停机+ 循环2+3 min 停机+ 循环3）后，控制应显示故障代码，判断控制器正常。步骤2：在冷媒正常情况下，在上述的两种工况下，不应出现冷媒保护代码。步骤3：系统冷媒略多时，例如超过20 % 以内（不同产品有差异），这种情况，漏冷媒程序不应出现故障代码，判断为正常。步骤4：系统微量泄漏，例如30 % 以内（不同产品有差异），且压缩机离保护器动作还有较大空间，不应出现故障代码，判断为正常。步骤5：当冷媒泄漏到威胁压缩机寿命的工况验证，也就说泄漏较大时，如超过50 %（不同产品有差异），系统漏冷媒保护程序应能够启动。步骤6：冷媒全放时，无论高温高湿，还是低温工况，均应出现漏冷媒保护。
3.4 实验结果，因该冷媒泄漏保护程序是在常规家用空调上应用，且消费者使用的情况是复杂多变的，机型的选择和实验的方案需要覆盖常规的各种情况。因此，实验机型采用家用普通能力段的产品，分别为7k（制冷量约2000W）和24k（制冷量约7000W）的机型进行验证，同时考虑空调使用的电压波动，验证电压从190～260V，室内机风量覆盖高、低风.实验情况分析：（1）在冷媒偏多20%，冷媒正常，冷媒剩余80% 左右（不同产品有差异），在实验的工况下保护程序不会启动。从实验情况看，7k 在高温高湿工况下，冷媒泄漏约30 %（剩余月70%），制冷能力相当于额定工况下的80% 左右，保护程序将启动。而24 k 在同样工况下，冷媒需要泄漏40 % 以上，制冷能力相当于额定工况下的60% 左右，保护程序将启动。制冷量越小的空调，漏冷媒保护程序越敏感。（2）以上实验设置的工况均为边界情况，比现有GB/T7725-2004 的小冷、凝露、最大运行制冷工况均严酷，从上面的图表情况看，实际的空调运行环境下，冷媒泄漏剩余应30-50%左右，这时空调器的能力已为额定工况下能力的70%以下，制冷能力较差，漏冷媒程序将启动。
3.5 程序启动的其他可能及措施。程序在不增加成本上，当冷媒泄漏情况下，增加了对压缩机和制冷系统保护，降低压缩机由于过热频繁启动绕组故障率。实际产品运行，冷媒泄漏到一定程度，程序将启动，但以下故障或特殊情况，导致制冷量损失，系统会认为等同冷媒泄漏，程序也同样启动。（1）温度传感器偏离采样位置，比如蒸发器盘管传感器松脱等。（2）室外风扇堵转或故障导致散热效果差。（3）冷凝器被杂物堵塞严重，影响散热效果。（4）压缩机故障停机等。因此，出现该程序的故障代码，不能盲目地向系统添加冷媒，应停机，并针对情况进行分析判断，分析制冷效果差的原因。
系统冷媒泄漏到一定程度开始危害产品部件时，强制停止压缩机并显示故障代码，通过实验验证，该程序在冷媒量偏多，正常，或偏少情况下不会出现误判，具备较高的可靠性，可以大批量应用于家用空调产品。该控制程序增加了对压缩机和制冷系统保护，可以减少产品返修率，具有较大的应用价值。
参考文献：
[1]吴德隆.检查空调冷媒泄漏的七种方法.2015.
[2]杨林.浅析空调系统在异常冷媒量状态下的保护.2016.
论文作者:贺杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
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