带故障检测装置的空调的研究

带故障检测装置的空调的研究

卢怀玉2 ,朱丽强1 ,张道斌1 ,周平淮2

1.浙江国祥股份有限公司  2.浙江维大师网络科技有限公司

摘要：对空调系统进行故障检测与诊断，及时排除系统中的故障，保证设备的最优运行，有着极大的应用前景和价值。本文主要介绍了带故障检测装置的空调的结构，可在室外风机故障后进行故障分析，并进行警报和显示，提升维修效率。

关键词：故障、检测、参数值、警报

1、概述

随着社会的日益发展，空调已经成为每家每户必备的家用电器产品之一。现有的家用空调器主要包括：压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等，其中，压缩机和冷凝器位于室外机中。对于风冷式的家用空调器，其室外机冷凝器通常由室外风机为冷却风提供动能；由于室外风机安装在室外且采用交流电驱动，当室外风机出现故障时，通常难以被检测到。维修人员需要对空调进行开机处理后确定故障原因，且确定故障原因后，需要返回领域室外风机的相关配件才可进行维修，整个维修过程耗时极长，工作效率低下。

2、带故障检测装置的空调的结构设计

带故障检测装置的空调包括压缩机，低压侧连接第二压力检测件；油液分离器，与压缩机高压侧相连；气液分离器，与压缩机的低压侧相连；室外盘管，其输入侧与油液分离器的输出侧相连，室外盘管上连接盘管温度感应件；室外风机；节流装置，用于对流经主路的冷媒进行节流；室内机，设于室外盘管和节流装置之间；室外温度感应件，用于对室外的温度进行检测；控制器，用于对盘管温度感应件和室外温度感应件分别检测到的参数值进行纪录，计算出两者的差值，并与数据库中记载的故障参数值进行对比；警示器，用于在差值大于或等于故障参数值，且差值持续时间大于数据库中记载的故障时间持续值时发出警报；显示器，用于显示故障信息。

室外盘管包括壳体、设于壳体上的盘管及可相对盘管来回移动的清理件，该清理件包括支架和沿长度方向上间隔均匀设置在支架上的刷条，故障检测装置包括可驱动支架来回移动的驱动装置。驱动装置包括两丝杆、驱动电机、设于驱动电机输出轴上的齿轮件、与该齿轮件相啮合的传动齿轮、用于实现丝杆与传动齿轮的传动连接的传递部件。传递部件包括第一齿轮和第二齿轮，第二齿轮固设于丝杆端部，第一齿轮一侧与传动齿轮啮合，一侧与第二齿轮啮合。支架上设有分别供两丝杆穿过的螺纹孔，壳体上分别设有供两丝杆穿过的开孔，故而丝杆可在需要进行清堵时再插入至支架上，驱动装置能够由维修人员随身携带，无需在每个盘管上均设置一个驱动装置，设备投入成本低。丝杆包括多个杆体和实现相邻两杆体之间的可拆卸连接的连接部件，连接部件包括设于两弹性片、设于弹性片端部的卡部、插接槽及设于插接槽内供卡部穿过的开口槽，两弹性片设于其中一杆体上，插接槽设于另一杆体上。该种结构下，丝杆能够拆卸成多个杆体，在维修人员随身或随车携带时，驱动装置占用的空间更小，方便携带；采用卡部与开口槽卡接的方式实现连接，保证了杆体在丝杆正反转过程中均不会相互松开；且卡部的表面可设置为与杆体外表面平齐，故而多个杆体连接后，丝杆外表面不会存在过于凸起的部分，保证支架来回移动的顺畅性。

当盘管的温度过高时，可能的故障情况为：①空调室外风机故障；②冷凝器出风侧出现脏堵；③换热管外表面出现脏堵。当情况为换热管外表面出现脏堵时，即可通过驱动装置驱动支架来回移动带动刷条相对盘管来回移动，从而将粘覆在盘管外表面上的脏物刮落。刷条来回移动的过程中，可控制风机进行反向转动，一方面使刮除的脏物能够快速离开盘管，另一方面能有效避免脏物进入到风机内，降低风机的故障率。

室内机包括机箱、形成于机箱内的混合室、过滤室、加湿室、调温加热室及出风段。加湿室位于过滤室和调温加热室之间，过滤室连接一风压感应件，出风段连接一出风温度检测件，该风压感应件与出风温度检测件与控制器电连。过滤室上设有第一过滤插槽和第二过滤插槽，第一过滤插槽内设有过滤件，第二过滤插槽上设有塞件，过滤件和塞件分别通过锁扣与过滤室固连。当检测到过滤件堵塞时，将第二过滤插槽上的塞件取下，向第二过滤插槽内插入新的过滤件之后，再将第一过滤插槽内的过滤件取出，并将塞件塞至第一过滤插槽上，从而在更换过滤件的过程中，无需关闭室内机。

图1

（压缩机1、油液分离器2、气液分离器3、室外盘管4、室外风机5、节流装置6、室内机7、警示器10、显示器11、第二压力检测件12、控制器20、室外温度感应件30、盘管温度感应件41）

3、工作原理

当室外风机出现故障后，空调在开启一段时间后，室外盘管温度会迅速上升，从而盘管温度感应件和室外温度感应件分别检测到的参数值的差值将会迅速增大，远远超出数据库中记载的故障参数值，从而使警报器发出警报，且显示器上也显示故障信息，告知使用者室外风机出现故障，使得故障原因能够直接将被告知给售后人员，极大程度的减小了售后维修的时间，提升维修效率。

举例说明，当故障参数值为30℃，故障时间持续值为12s。第二压力检测件与控制器电连，当控制器接收到第二压力检测件的检测值低于数据库中记载的故障压力值时，显示器显示为压缩机高压侧堵塞；当控制器接收到风压感应件检测到的压力值低于数据库中记载的风压值时警报器发出警报，显示器显示为过滤件堵塞；当控制器计算得到出风温度检测件和室外温度感应件分别检测到的参数值差值高于数据库中记载的出风温差值时，显示器显示为加热段故障。

4、结语

空调器是现代生活中人们不可缺少的一部分，使用频率高，难免发生故障，带故障检测装置的空调采用室外盘管与室外环境温度之间的差值来直接分析电机的故障情况，将室外风机的故障转换为警报器和显示器的可见模式，极大程度的减小了售后维修的时间，提升维修效率。该产品严格按照相关制造标准及其他相关规定进行研究和设计，对空调故障检修技术的发展具有重要的意义。

参考文献

[1] 王振华. 暖通空调的自动故障检测及诊断分析[J]. 中国设备工程,2022(3):174-175.

[2] 徐强,梁治华,周松斌. 基于支持向量机的空调外机故障检测方法[J]. 自动化与信息工程,2021,42(5):38-43.

[3] 刘兰香. 浅谈数据中心空调系统检测分析[J]. 洁净与空调技术,2022(4):64-66.