中至低全球变暖潜能值制冷剂泄漏检测制造技术

提供了一种空调系统，并且空调系统包括：接收用于与流体进行热交互的具有中至低全球变暖潜能(GWP)值制冷剂的单元、外壳、放置和配置为用于促使流体的流通过单元的风扇、制冷剂检测传感器和控制器。制冷剂检测传感器放置在外壳中，以可在第一模式中和第二模式中操作，在第一模式中建立基线响应，在第二模式中基于基线响应执行制冷剂泄漏检测。制冷剂检测传感器进一步配置为：根据制冷剂泄漏检测的结果，生成泄漏信号和非泄漏信号的二进制输出。控制器配置为：基于二进制输出，控制风扇和通风口的操作。

Medium to low GWP refrigerant leak detection

An air conditioning system is provided, and the air conditioning system includes a unit, a housing, a fan for placing and configuring a refrigerant with a medium to low global warming potential (GWP) value for thermal interaction with the fluid to facilitate the flow of the fluid through the unit, a refrigerant detection sensor and a controller. The refrigerant detection sensor is placed in the housing to operate in the first mode and in the second mode, and the baseline response is established in the first mode, and the refrigerant leakage detection is performed in the second mode based on the baseline response. The refrigerant detection sensor is further configured to generate binary output of leakage signal and non leakage signal according to the result of refrigerant leakage detection. The controller is configured to control fan and vent operation based on binary output.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中至低全球变暖潜能值制冷剂泄漏检测
以下描述涉及中至低(moderate-to-low)全球变暖潜能(globalwarmingpotential)(GWP)值制冷剂泄漏检测，并且更特别地，涉及可控制的中至低GWP值制冷剂泄漏检测器以及操作其的方法。
技术介绍
用于住宅或商业建筑的空调系统典型地包括室外单元和室内单元。室外单元驱动空气流进入室内单元中，在室内单元中，空气流通过与制冷剂的热交互被冷却。在历史上，此制冷剂已提供为带有高全球变暖潜能(GWP)值的流体，例如，R134A或R410A。因此，尽管以前已使用的制冷剂是有效的冷却剂，但它们可对环境具有的负面影响已导致了对采用具有中至低GWP值的新制冷剂来代替的机构要求。然而，中至低GWP值制冷剂(即，A2L)可为轻度易燃的，并且因此，它们在空调系统中的使用可存在需要解决的火灾风险。特别地，在空调系统中有可能发生制冷剂泄漏的程度下，使用中至低GWP值制冷剂使得强制使用制冷剂泄漏检测器，尤其对于带管道的住宅加热、通风和空调(HVAC)产品和其他类似系统的室内单元。为此，虽然商用非色散红外(NDIR)传感器是可用的，但由于它们的光学和电子部件大约占成本的40-60%，并且通常对于泄漏检测应用来说是过度设计的，因此它们可为无法接受地昂贵的。也就是说，虽然NDIR传感器的光学和电子部件常基于通风、温室应用等需求设计来精确地确定气体浓度，但泄漏检测感测只需要检测从泄漏出现的制冷剂的存在，并且不需要精确确定此类制冷剂的浓度。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供了一种空调系统，并且包括：接收具有用于与流体进行热交互的中至低全球变暖潜能(GWP)值的制冷剂的单元、外壳、放置和配置为用于促使流体的流通过单元的风扇、制冷剂检测传感器和控制器。制冷剂检测传感器放置在外壳中，以可在第一模式中和第二模式中操作，在第一模式中建立基线响应(baselineresponse)，在第二模式中基于基线响应执行制冷剂泄漏检测。制冷剂检测传感器进一步配置为：根据制冷剂泄漏检测的结果，生成泄漏信号和非泄漏信号的二进制输出。控制器配置为：基于二进制输出，控制风扇和通风口(vent)的操作。根据附加或备选实施例，制冷剂检测传感器放置为接近外壳的聚集(pooling)区域。根据附加或备选实施例，制冷剂检测传感器包括检测组件和致动组件，致动组件接收来自检测组件的信号，并配置为用于基于信号生成二进制输出并用于将二进制输出发送到控制器。根据附加或备选实施例，检测组件包括发射器、检测器、光学元件以及带通滤波器，光学元件将由发射器发出的辐射朝向检测器反射，使得辐射穿过外壳的长形区段，带通滤波器沿发射器与检测器之间的辐射路径放置。根据附加或备选实施例，检测组件配置为检测多种类型的制冷剂。根据附加或备选实施例，检测组件进一步包括流动驱动元件。根据附加或备选实施例，致动组件包括模拟到二进制输出转换电路。根据附加或备选实施例，间歇性(intermittent)基线校准包括建立制冷剂检测传感器的基线响应，以执行泄漏检测。根据附加或备选实施例，制冷剂检测传感器在某些时间处和/或以预限定间隔重新校准。根据附加或备选实施例，制冷剂检测传感器在某些时间处和/或以预限定间隔执行诊断。根据附加或备选实施例，泄漏检测包括：反复确定在从外壳抽取的样品中的制冷剂的浓度超过根据最近重新校准限定的第一阈值或第二阈值，对应于浓度超过第一阈值或第二阈值之一的事件中的泄漏信号设置二进制输出，并且对应于浓度不超过第一阈值或第二阈值之一的事件中的非泄漏信号设置二进制输出。根据附加或备选实施例，基于与泄漏信号相对应的二进制输出且在浓度超过第一阈值或第二阈值之一的事件中，控制器分别激活风扇延长的时间段或缩短的时间段并打开通风口，并且基于与非泄漏信号相对应的二进制输出，控制器停用风扇并关闭通风口。根据附加或备选实施例，控制器包括继电器(relay)，继电器电气地插入在制冷剂检测传感器与风扇和通风口之间。根据本公开的另一方面，提供了一种可控制的中至低全球变暖潜能(GWP)值制冷剂泄漏检测器。可控制的中至低GWP值制冷剂泄漏检测器包括检测组件。检测组件包括发射器、检测器、光学元件以及带通滤波器，光学元件将由发射器发出的辐射朝向检测器反射，使得辐射穿过外壳的长形区段，带通滤波器沿发射器与检测器之间的辐射路径放置。调谐(tune)带通滤波器来用于检测中至低GWP值制冷剂。检测器接收穿过带通滤波器的辐射中的一部分。可控制的中至低GWP值制冷剂泄漏检测器进一步包括致动组件，致动组件接收来自检测器的信号，信号反映了辐射的部分的量级，并且可控制的中至低GWP值制冷剂泄漏检测器配置为用于基于信号生成二进制输出，并用于将二进制输出发送到风扇/通风口控制器。根据本公开的又另一方面，提供了一种操作空调系统的方法，空调系统包括制冷剂检测传感器，制冷剂检测传感器配置为执行与具有中至低全球变暖潜能(GWP)值的制冷剂泄漏到外壳中有关的泄漏检测。该方法包括：重新校准制冷剂检测传感器，将制冷剂检测传感器设置至检测模式，在制冷剂检测传感器处反复确定从外壳抽取的样品中的制冷剂的浓度超过根据最近重新校准来限定的阈值，将制冷剂检测传感器的二进制输出设置为在浓度超过阈值的事件中或不超过阈值的事件中分别对应于泄露信号或非泄露信号，并且基于与泄漏信号相对应的二进制输出来缓解制冷剂的泄漏。根据附加或备选实施例，制冷剂检测传感器包括检测组件和致动组件，致动组件接收来自检测组件的信号，并且配置为用于基于信号生成二进制输出，且用于将二进制输出发送到控制器。根据附加或备选实施例，检测组件包括发射器、检测器、光学元件以及带通滤波器，光学元件将由发射器发出的辐射朝向检测器反射，使得辐射穿过外壳的长形区段，带通滤波器沿发射器与检测器之间的辐射路径放置。根据附加或备选实施例，检测组件配置为检测多种类型的制冷剂。根据附加或备选实施例，该方法进一步包括以预限定间隔执行诊断。根据附加或备选实施例，缓解包括：基于与泄漏信号相对应的二进制输出激活风扇并打开通风口，以及基于与非泄漏信号相对应的二进制输出停用风扇并关闭通风口。从以下结合附图的描述，这些及其他优点和特征将变得更显而易见。附图说明被认为是本公开的主题物在说明书结尾处的权利要求书中特别地指出并明确地请求保护。从结合所附附图的以下详细描述，本公开的以上和其他特征及优点是显而易见的，在所附附图中：图1是根据实施例的空调系统的示意性图示；图2是根据备选实施例的空调系统的示意性图示；图3是根据实施例的用于与图1(或图2)的空调系统一起使用的可控制的中至低全球变暖潜能(GWP)值制冷剂泄漏检测器的示意性图示；图4是根据实施例的制冷剂检测传感器的透视视图，制冷剂检测传感器带有附接的其自身迷你风扇；图5是根据进一步的实施例的用于与图1的空调系统一起使用的可控制的中至低全球变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空调系统，包括：/n单元，所述单元接收制冷剂，所述制冷剂具有中至低全球变暖潜能(GWP)值，用于与流体进行热交互；/n外壳，所述外壳包括主要区段，所述主要区段包围所述单元，并且具有通风口、出口和入口、从所述出口通向所述通风口的排气管道以及从所述排气管道延伸至所述入口的返回空气管道；/n风扇，所述风扇放置和配置为用于促使流体的流通过所述单元；/n制冷剂检测传感器，所述制冷剂检测传感器放置在所述外壳中，以可在第一模式和第二模式中操作，在所述第一模式中建立基线响应，在所述第二模式中，基于所述基线响应执行制冷剂泄漏检测；所述制冷剂检测传感器进一步配置为：根据所述制冷剂泄漏检测的结果，生成泄漏信号和非泄漏信号的二进制输出；以及/n控制装置和固件，所述控制装置和固件配置为与所述空调系统的主控制器通信，用于基于所述输出来操作所述风扇和所述可选通风口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 US 62/4824251.一种空调系统，包括：
单元，所述单元接收制冷剂，所述制冷剂具有中至低全球变暖潜能(GWP)值，用于与流体进行热交互；
外壳，所述外壳包括主要区段，所述主要区段包围所述单元，并且具有通风口、出口和入口、从所述出口通向所述通风口的排气管道以及从所述排气管道延伸至所述入口的返回空气管道；
风扇，所述风扇放置和配置为用于促使流体的流通过所述单元；
制冷剂检测传感器，所述制冷剂检测传感器放置在所述外壳中，以可在第一模式和第二模式中操作，在所述第一模式中建立基线响应，在所述第二模式中，基于所述基线响应执行制冷剂泄漏检测；所述制冷剂检测传感器进一步配置为：根据所述制冷剂泄漏检测的结果，生成泄漏信号和非泄漏信号的二进制输出；以及
控制装置和固件，所述控制装置和固件配置为与所述空调系统的主控制器通信，用于基于所述输出来操作所述风扇和所述可选通风口。


2.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述制冷剂检测传感器放置为接近所述外壳的聚集区域。


3.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述制冷剂检测传感器包括：
检测组件；以及
致动组件，所述致动组件接收来自所述检测组件的信号，并配置为用于：基于所述信号生成所述二进制输出，并用于将所述二进制输出发送到所述控制器。


4.根据权利要求3所述的空调系统，其中，所述检测组件包括：
发射器；
检测器；
光学元件，所述光学元件将由所述发射器发出的辐射朝向所述检测器反射，使得所述辐射穿过所述外壳的长形区段；以及
带通滤波器，所述带通滤波器沿所述发射器与所述检测器之间的辐射路径放置。


5.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述检测组件配置为检测多种类型的制冷剂。


6.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述检测组件进一步包括流动驱动元件。


7.根据权利要求3所述的空调系统，其中，所述致动组件包括模拟到二进制输出转换电路。


8.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述间歇性基线校准包括：建立所述制冷剂检测传感器对执行泄漏检测的基线响应。


9.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述制冷剂检测传感器在某些时间处和/或以预限定间隔重新校准。


10.根据权利要求9所述的空调系统，其中，所述制冷剂检测传感器在某些时间处和/或以预限定间隔执行诊断。


11.根据权利要求1所述的空调传感器，其中，所述泄露检测包括：
反复确定在从所述外壳抽取的样品中的制冷剂的浓度超过根据最近重新校准限定的第一阈值或第二阈值；
对应于浓度超过所述第一阈值或所述第二阈值之一的事件中的所述泄漏信号设置输出；并且
对应于浓度不超过所述第一阈值或所述第二阈值之一的事件中的所述非泄漏信号设置输出。


12.根据权利要求11所述的空调传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，RG罗尔德，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US