關(guān)于空調器整機鹵素檢漏可靠性的研究

作者 楊守武 方正 尹粵卿 邱彥霖 格力電器(合肥)有限公司(安徽 合肥 230088)

　　楊守武(1984)，男，中級工程師，研究方向：商用空調全流程生產(chǎn)質(zhì)量管理、可靠性研究。

摘要：空調系統一旦出現泄漏故障會(huì )影響空調的使用性能及壓縮機使用壽命，直接影響到用戶(hù)的生活。近年來(lái)各空調企業(yè)對于空調系統泄漏問(wèn)題不僅從生產(chǎn)工藝著(zhù)手改善，對于生產(chǎn)后的空調器，各空調企業(yè)也需要再進(jìn)行整機檢漏，整機檢漏的方法按照系統介質(zhì)不同可以分為：鹵素(氟、氯、溴、碘)檢漏、氦氣檢漏等方法，從檢驗成本及檢驗可操作性上來(lái)說(shuō)，大多企業(yè)選擇使用鹵素檢漏法進(jìn)行檢漏。結合空調行業(yè)對空調器系統泄漏的管控檢驗中整機鹵素檢漏可靠性，研究其與靜置時(shí)間、空調器體積之間的關(guān)系，明確整機根據不同體積，驗證明確靜置時(shí)間，目的是提高空調整機鹵素檢漏的可靠性，降低客戶(hù)使用過(guò)程中的泄漏故障率。

0 引言

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的不斷地提高，空調的使用日益普及，但是在使用過(guò)程中，氟利昂的泄漏不僅會(huì )造成使用效果變差及機器運行故障，更有甚者會(huì )造成環(huán)境污染，國內外科技工作人員除了在加強對氟利昂替代物及其應用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與推廣外，還在積極開(kāi)展關(guān)于如何減少與防止現有空調等制冷設備泄漏的研究。其中如何提高檢漏可靠性，降低空調制冷設備的泄漏概率，對減少環(huán)境的污染，提高用戶(hù)滿(mǎn)意度等將起到積極作用。

1 檢漏基本概念

　　對于一個(gè)封閉的系統來(lái)說(shuō)，泄漏是絕對的，不泄漏是相對的。檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和最大容許漏率概念聯(lián)系在一起的。對于動(dòng)態(tài)真空保壓系統，只要其平衡壓力能夠達到所要求的真空度，即使存在著(zhù)漏孔，也可以認為該系統的漏率是容許的^[1]。

　　實(shí)漏：是氣體通過(guò)系統上的漏孔或間隙從高壓側流到低壓側的現象?？照{系統中的檢漏一般就是指這種實(shí)漏。

　　虛漏：是相對實(shí)漏而言的一種物理現象。這種現象是由于材料放氣、解吸、凝結氣體的再蒸發(fā)、氣體通過(guò)器壁的滲透及系統內死空間中氣體的流出等原因引起真空系統中氣體壓力升高的現象?？照{系統中的真空保壓檢漏，既包含實(shí)漏也包含虛漏。如空調系統中的水分或油氣再次蒸發(fā)會(huì )造成真空壓力的上升。

　　漏率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內流經(jīng)密封系統漏孔的氣體量(PV)稱(chēng)為漏率。

　　氣體狀態(tài)方程：PV=nRT

　　式中：P —壓力(atm);V—體積(l);n—摩爾數(mol);T—絕對溫度(K);R—氣體常數 (8.3145J/(mol*K))。

　　漏率指標是選擇檢漏方法的主要依據，被檢系統的漏率指標是工程設計人員給定的。漏率指標越高(是指漏率值越小), 要求檢漏系統的靈敏度也越高，有時(shí)需要增購新設備，采取新工藝或新措施，將給檢漏工作帶來(lái)很大困難或導致大量產(chǎn)品達不到要求而報廢;漏率指標過(guò)低(是指漏率值較大)，又保證不了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　空調器整機檢漏：往整機內充注一定量的氟里昂(或者其它檢漏介質(zhì))，測試合格后打包入庫，放置一定時(shí)間后使用對應檢漏儀的吸槍通過(guò)包裝箱特定的檢漏孔位置進(jìn)行探測。

2 鹵素檢漏工作原理

　　鹵素檢漏儀是一種可對真空密封系統中充有氟利昂等鹵素氣體進(jìn)行泄漏檢測的儀器。鹵素檢漏儀一般包括傳感器、測量線(xiàn)路、氣路三部分。一般都具有自校準和能夠進(jìn)行機械調整的功能，以保證儀器的靈敏度，制冷行業(yè)是使用鹵素檢漏儀的主要單位^[2]。

　　重要組件：探頭中的傳感器系統組件與電氣和電子學(xué)組件一起組裝在主單元中的泵系統 。

　　工作原理：利用它的紅外氣體分析器，能定量檢查，測量和顯示通過(guò)探頭管線(xiàn)吸入的冷媒或CO2。從紅外光源發(fā)出的紅外線(xiàn)通過(guò)一個(gè)同時(shí)由檢測儀流入氣體的小室，光線(xiàn)被過(guò)濾，只允許特定波長(cháng)的光線(xiàn)通過(guò)并進(jìn)入紅外光檢測器。如存在漏孔，氟利昂或 CO2 隨著(zhù)空氣進(jìn)入小室，一部分紅外光線(xiàn)被氟利昂吸收。從而使到達檢測器的光線(xiàn)強度減弱。光線(xiàn)強度的變化經(jīng)過(guò)電子學(xué)放大后，從模擬訊號轉換成數字訊號，并經(jīng)主單元中的 微處理器處理后產(chǎn)生音響與可視訊號?；趯Νh(huán)境空氣的參考測量，在處理測量數據時(shí)計入了試驗氣體或其它干擾氣體的本底濃度。

3 試驗測試驗證

　　調研發(fā)現目前部分空調生產(chǎn)企業(yè)在對焊接部件氦檢合格后，經(jīng)運轉測試合格將空調器打包入庫無(wú)整機鹵素檢漏作業(yè)，部分企業(yè)在整機打包后有靜置檢漏，但是直接在線(xiàn)下檢漏，未進(jìn)行合理劃分靜置時(shí)間進(jìn)行檢漏，以上會(huì )導致機組的潛在泄漏點(diǎn)不易被發(fā)現，在機組長(cháng)期靜置后泄漏點(diǎn)會(huì )隨著(zhù)機器運行壓力、應力等環(huán)境因素影響下出現大漏(漏點(diǎn)漏率可達到300 g/a)，從而影響到空調器整機的使用性能。

　　為驗證檢漏有效性與靜置時(shí)間、空調體積間的關(guān)系，現開(kāi)展以下試驗驗證：在確保檢漏的環(huán)境溫度、檢漏位置、檢漏儀器報警點(diǎn)、工質(zhì)等因素相同的前提下，使用標漏件(漏率：10～15 g/a)放置到不同體積的機組內，測試間隔時(shí)間為：1 h/次，設置報警點(diǎn)為：1 g/a，樣本量：每種機型5臺，具體測試參數見(jiàn)表1。

　　通過(guò)圖3可以得出，在其它條件均相同的條件下檢測不同體積的空調機組，對于空調器體積越大其有效靜置檢漏需要的時(shí)間就越長(cháng)，有效靜置檢漏的時(shí)間同空調機組的體積成正比關(guān)系。

4 整機靜置測試對比

　　通過(guò)實(shí)驗模擬得出：在其它條件均相同的條件下檢測不同體積的空調機組，對于空調器體積越大其有效靜置檢漏需要的時(shí)間就越長(cháng)，有效靜置檢漏的時(shí)間同空調機組的體積成正比關(guān)系。為了檢驗該結論在實(shí)際應用中是否可以有效的對空調整機進(jìn)行檢漏，安排對比測試如表2所示。

　　對某機型進(jìn)行有效檢漏測試，按照1 g/a的漏率有效檢出進(jìn)行核算，需要經(jīng)過(guò)48小時(shí)的靜置檢漏方可檢漏，1-4月份按照傳統經(jīng)驗值進(jìn)行4小時(shí)靜置檢漏，5-7月份在原4小時(shí)檢漏的基礎上增加48小時(shí)二次檢漏，具體測試結果見(jiàn)表2。

　　通過(guò)對比測試可以得出，傳統無(wú)區分式靜置檢漏并不能執行可靠性檢漏，從圖3可以看出在適當提高靜置時(shí)間的情況下，有效檢出率可提升412～543 PPM，從而降低了傳遞至客戶(hù)不合格率。

5 結論

　　空調器整機鹵素檢漏可靠性不僅僅跟環(huán)境溫度、檢漏儀器靈敏度、介質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)溫度、內外氣體壓差、漏孔尺寸及形狀等有關(guān)，其還與機組體積、靜置時(shí)間存在相關(guān)關(guān)系，在保證其它測量因素不變的條件下，通過(guò)以上研究機組體積越大所需要靜置的時(shí)間需要相應延長(cháng)才能可靠的對漏點(diǎn)實(shí)施檢漏。

　　參考文獻：

　　[1]卞勝.空調系統檢漏技術(shù)[J].家電科技,2011(11):86-88.

　　[2]童敏之,朱云.鹵素檢漏儀檢定及應用中的問(wèn)題[J].中國計量學(xué)院學(xué)報,1998(16):84-89.

　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第5期第56頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。