關(guān)于空調(diào)器整機(jī)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(jí)工程師，研究方向：商用空調(diào)全流程生產(chǎn)質(zhì)量管理、可靠性研究。

摘要：空調(diào)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)泄漏故障會(huì)影響空調(diào)的使用性能及壓縮機(jī)使用壽命，直接影響到用戶的生活。近年來(lái)各空調(diào)企業(yè)對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)泄漏問(wèn)題不僅從生產(chǎn)工藝著手改善，對(duì)于生產(chǎn)后的空調(diào)器，各空調(diào)企業(yè)也需要再進(jìn)行整機(jī)檢漏，整機(jī)檢漏的方法按照系統(tǒng)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(yàn)成本及檢驗(yàn)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(jié)合空調(diào)行業(yè)對(duì)空調(diào)器系統(tǒng)泄漏的管控檢驗(yàn)中整機(jī)鹵素檢漏可靠性，研究其與靜置時(shí)間、空調(diào)器體積之間的關(guān)系，明確整機(jī)根據(jù)不同體積，驗(yàn)證明確靜置時(shí)間，目的是提高空調(diào)整機(jī)鹵素檢漏的可靠性，降低客戶使用過(guò)程中的泄漏故障率。

0 引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷地提高，空調(diào)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(jī)器運(yùn)行故障，更有甚者會(huì)造成環(huán)境污染，國(guó)內(nèi)外科技工作人員除了在加強(qiáng)對(duì)氟利昂替代物及其應(yīng)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(xiàn)有空調(diào)等制冷設(shè)備泄漏的研究。其中如何提高檢漏可靠性，降低空調(diào)制冷設(shè)備的泄漏概率，對(duì)減少環(huán)境的污染，提高用戶滿意度等將起到積極作用。

1 檢漏基本概念

　　對(duì)于一個(gè)封閉的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，泄漏是絕對(duì)的，不泄漏是相對(duì)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(duì)于動(dòng)態(tài)真空保壓系統(tǒng)，只要其平衡壓力能夠達(dá)到所要求的真空度，即使存在著漏孔，也可以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的^[1]。

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

　　虛漏：是相對(duì)實(shí)漏而言的一種物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于材料放氣、解吸、凝結(jié)氣體的再蒸發(fā)、氣體通過(guò)器壁的滲透及系統(tǒng)內(nèi)死空間中氣體的流出等原因引起真空系統(tǒng)中氣體壓力升高的現(xiàn)象?？照{(diào)系統(tǒng)中的真空保壓檢漏，既包含實(shí)漏也包含虛漏。如空調(diào)系統(tǒng)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(nèi)流經(jīng)密封系統(tǒng)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(shù)(mol);T—絕對(duì)溫度(K);R—?dú)怏w常數(shù) (8.3145J/(mol*K))。

　　漏率指標(biāo)是選擇檢漏方法的主要依據(jù)，被檢系統(tǒng)的漏率指標(biāo)是工程設(shè)計(jì)人員給定的。漏率指標(biāo)越高(是指漏率值越小), 要求檢漏系統(tǒng)的靈敏度也越高，有時(shí)需要增購(gòu)新設(shè)備，采取新工藝或新措施，將給檢漏工作帶來(lái)很大困難或?qū)е麓罅慨a(chǎn)品達(dá)不到要求而報(bào)廢;漏率指標(biāo)過(guò)低(是指漏率值較大)，又保證不了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　空調(diào)器整機(jī)檢漏：往整機(jī)內(nèi)充注一定量的氟里昂(或者其它檢漏介質(zhì))，測(cè)試合格后打包入庫(kù)，放置一定時(shí)間后使用對(duì)應(yīng)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(cè)。

2 鹵素檢漏工作原理

　　鹵素檢漏儀是一種可對(duì)真空密封系統(tǒng)中充有氟利昂等鹵素氣體進(jìn)行泄漏檢測(cè)的儀器。鹵素檢漏儀一般包括傳感器、測(cè)量線路、氣路三部分。一般都具有自校準(zhǔn)和能夠進(jìn)行機(jī)械調(diào)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(tǒng)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(tǒng) 。

　　工作原理：利用它的紅外氣體分析器，能定量檢查，測(cè)量和顯示通過(guò)探頭管線吸入的冷媒或CO2。從紅外光源發(fā)出的紅外線通過(guò)一個(gè)同時(shí)由檢測(cè)儀流入氣體的小室，光線被過(guò)濾，只允許特定波長(zhǎng)的光線通過(guò)并進(jìn)入紅外光檢測(cè)器。如存在漏孔，氟利昂或 CO2 隨著空氣進(jìn)入小室，一部分紅外光線被氟利昂吸收。從而使到達(dá)檢測(cè)器的光線強(qiáng)度減弱。光線強(qiáng)度的變化經(jīng)過(guò)電子學(xué)放大后，從模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)，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(hào)?；趯?duì)環(huán)境空氣的參考測(cè)量，在處理測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)入了試驗(yàn)氣體或其它干擾氣體的本底濃度。

3 試驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證

　　調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前部分空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)焊接部件氦檢合格后，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試合格將空調(diào)器打包入庫(kù)無(wú)整機(jī)鹵素檢漏作業(yè)，部分企業(yè)在整機(jī)打包后有靜置檢漏，但是直接在線下檢漏，未進(jìn)行合理劃分靜置時(shí)間進(jìn)行檢漏，以上會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的潛在泄漏點(diǎn)不易被發(fā)現(xiàn)，在機(jī)組長(zhǎng)期靜置后泄漏點(diǎn)會(huì)隨著機(jī)器運(yùn)行壓力、應(yīng)力等環(huán)境因素影響下出現(xiàn)大漏(漏點(diǎn)漏率可達(dá)到300 g/a)，從而影響到空調(diào)器整機(jī)的使用性能。

　　為驗(yàn)證檢漏有效性與靜置時(shí)間、空調(diào)體積間的關(guān)系，現(xiàn)開(kāi)展以下試驗(yàn)驗(yàn)證：在確保檢漏的環(huán)境溫度、檢漏位置、檢漏儀器報(bào)警點(diǎn)、工質(zhì)等因素相同的前提下，使用標(biāo)漏件(漏率：10～15 g/a)放置到不同體積的機(jī)組內(nèi)，測(cè)試間隔時(shí)間為：1 h/次，設(shè)置報(bào)警點(diǎn)為：1 g/a，樣本量：每種機(jī)型5臺(tái)，具體測(cè)試參數(shù)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(cè)不同體積的空調(diào)機(jī)組，對(duì)于空調(diào)器體積越大其有效靜置檢漏需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，有效靜置檢漏的時(shí)間同空調(diào)機(jī)組的體積成正比關(guān)系。

4 整機(jī)靜置測(cè)試對(duì)比

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M得出：在其它條件均相同的條件下檢測(cè)不同體積的空調(diào)機(jī)組，對(duì)于空調(diào)器體積越大其有效靜置檢漏需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，有效靜置檢漏的時(shí)間同空調(diào)機(jī)組的體積成正比關(guān)系。為了檢驗(yàn)該結(jié)論在實(shí)際應(yīng)用中是否可以有效的對(duì)空調(diào)整機(jī)進(jìn)行檢漏，安排對(duì)比測(cè)試如表2所示。

　　對(duì)某機(jī)型進(jìn)行有效檢漏測(cè)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(tǒng)經(jīng)驗(yàn)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(chǔ)上增加48小時(shí)二次檢漏，具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

　　通過(guò)對(duì)比測(cè)試可以得出，傳統(tǒng)無(wú)區(qū)分式靜置檢漏并不能執(zhí)行可靠性檢漏，從圖3可以看出在適當(dāng)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不合格率。

5 結(jié)論

　　空調(diào)器整機(jī)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(nèi)外氣體壓差、漏孔尺寸及形狀等有關(guān)，其還與機(jī)組體積、靜置時(shí)間存在相關(guān)關(guān)系，在保證其它測(cè)量因素不變的條件下，通過(guò)以上研究機(jī)組體積越大所需要靜置的時(shí)間需要相應(yīng)延長(zhǎng)才能可靠的對(duì)漏點(diǎn)實(shí)施檢漏。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]卞勝.空調(diào)系統(tǒng)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(yīng)用中的問(wèn)題[J].中國(guó)計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào),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。