新版GB 4706.32对可燃制冷剂的要求及模拟泄漏试验方法

季钧 王超

（中国家用电器研究院 北京 100053）

1 引言

根据2007 年《蒙特利尔议定书》第19次缔约方会议决议，HCFCs冻结年度是2013年，而且是以2009 年与2010 年的生产量与消费量的平均值为统计核算基础；所确定的HCFCs完全淘汰时间提是2030年。目前，国内定频空调器产品中所使用的制冷剂以R22为主，变频空调器所使用的制冷剂以R410a为主。R22是HCFCs类工质，所以R22制冷剂的替代迫在眉睫。

在空调器中，作为HCFCs的替代工质的自然制冷剂——HC型制冷剂，如：R32和R290，是在自然中存在的能够作为制冷剂使用的物质。由于他们一直存在大气中，对生物界无危害，所以在当前臭氧层遭到破坏、全球气候变暖的情况下，人们考虑重新使用那些自然制冷剂。现在已经有企业生产出采用R32和R290的空调器。

新版GB 4706.32-2012 《家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求》将于2013年5月1日正式实施，该标准中包含了使用可燃制冷剂空调器的要求。

本文对新版标准GB 4706.32-2012中有关使用可燃制冷剂空调器的要求进行分析和解读，同时介绍可燃制冷剂模拟泄漏试验的相关要求及试验方法。

2 标准解析

2.1 第7章 标志和说明

（1）空调器上的防火和阅读使用说明标志

使用可燃制冷剂的空调器在以下部位永久固定防火标志和阅读使用说明标志（见图1），防火标识垂直高度至少为30mm。

a）在维护和维修中的易触及部件；

b）准备销售或安装的器具；

c）带有制冷剂器具的外包装。

（2）铭牌上的防火标志

靠近制冷剂说明和充注量的地方加防火标志，高10mm，不需要着色。

（3）空调器上的阅读标志

应在器具上显着部位标示提示阅读使用说明、维修说明和安装说明（见图1）的标志(ISO7000中的标志0790、1641和1659 )，以便于人们了解相关的信息。标志的垂直高度应不小于10mm。

（4）非固定器具的警告标志

对于非固定式器具，器具上要有如下警告标识：

在器具上应注明最小的房间面积X 。标志中X的大小应根据附录GG中GG.2所描述的不通风区域的程序确定，如果器具的制冷剂充注量小于m1（R32: m1= 1.224kg，R290：m1= 0.152 kg），则标志中最小房间面积X应是4 m2。m1用公式（1）计算：

式中：LFL—制冷剂的最低可燃浓度，单位：kg/m3。

（5）说明书

对于使用可燃制冷剂的器具，应以分别或组合成册的方式提供安装说明书、维修说明书和使用说明书，并包括GB 4706.32-2012附录DD中的相关信息。

2.2 第22章结构

对于使用可燃制冷剂的空调器，结构要满足以下要求：

（1）第22.113条，对制冷剂管路防护的要求制冷剂管路应予以保护或密闭，不能外露，尤其是室外机的截止阀均要有保护外壳。

（2）第22.114条，对制冷剂管路连接的要求

低熔点的钎焊合金，如铅/锡合金，不能用于管路连接，应采用硬钎焊进行焊接管路。

（3）第22.115条，对制冷系统制冷剂充注量的要求。

所有制冷系统中使用的可燃制冷剂的总量不能超过附录GG中规定的数值m3，m3用公式（2）计算（R32: m3= 39.78kg，R290：m3= 4.94 kg）。

（4）第22.116条，对电气元件的要求。

在空调器中，“可能成为点火源并且在正常状态下或发生泄漏的情况下均可能工作”的电气组件指一些电气组件在工作中有开、关动作，像：电容器、继电器、温控器等。还有些接插件，连接松动将会出现打火现象。

该条要求空调器按照附录FF进行模拟泄漏试验，上述电气组件周围的可燃制冷剂浓度满足标准要求；或者上述电气组件是防爆型电气组件；或者电气组件被充分地密封。

电气组件充分的密封指壳体应符合IEC 60079-15:2001中对适用于ⅡA类气体或所用制冷剂的外壳的要求：

若无法避免使用可能产生电火花的一个或数个电气部件（如继电器、电容器、温控器等），则应设法将其放置在密闭的金属盒或塑料盒中，达到使潜在点火源与可燃性制冷剂隔离开的目的。但其必须满足下述条件：

①密封性必须至少达到IP54（防尘防溅），以大大降低制冷剂泄漏时燃烧的可能性。

②密封垫应永久地装在盖上，以免维修时被除掉，或不正确地重新合上。盖上应有标记，提示维修后正确地合上盖子以保持密封的重要性。

③应通过永久性装于电气盒上的端子进线。可采用填料压盖这样的可更换的密封式进线，建议不要采用维修后不能保证密封的进线方式。

④调整电器部件、不同电器部件之间的连接件、发热部件的安装位置，使其远离制冷回路，或至少应避开制冷回路中各个部件间的连接部位。这样做的目的同样是为了隔离点火源与可燃性制冷剂。

（5）第22.117条，对可能接触泄漏的可燃制冷剂的表面温度的要求。

对可能接触泄漏的可燃制冷剂的表面，其温度应低于制冷剂自燃温度减100K。

R32的自燃温度是648℃，R290的自燃温度是470℃。第11章和第19章试验时，应测量压缩机外壳、排气管路等温度较高的部件表面温度，对于带辅助电热器的器具，要测量电热器表面温度。表面温度要低于548℃（R32）或370℃（R290）。

（6）第22.118条，对制冷剂充注的要求。

①空调器出厂时应充注好制冷剂，或者按照制造商的推荐现场充注制冷剂；

②如果空调器的一部分需要现场充注制冷剂（如空调器的室外机）且安装时需要进行焊接，装运时不应充入制冷剂。

③对于分体式空调器，出厂时器具的一部分充注了制冷剂，需要满足的要求如下：

a)要求有能够抽真空的阀门；

b)室内侧不能有连接管的接口；

c)制冷系统要充分保护，包括止阀等。

④对于分体式空调器，室内外机的连接管要充分防护。

（7）操作维修手册的信息要满足附录DD的要求。

（8）充注量限值要满足附录GG的要求。

先确定空调器的安装区域：空调器是安装在通风区域或者非通风区域或者机械通风区域，根据不同的区域判定其充注量的限值是否满足标准要求。

其中m1和m3分别根据公式（1）和（2）进行计算，m2根据公式（3）进行计算

通风区域的充注限值，制冷剂充注量M需要满足以下条件之一：

如果空调器的制冷剂充注量一定，其所安装的房间最小面积Amin的要求：

② 通风区域的充注限值：m1≤M≤m3，采用器具外壳内的机械通风或房间内的机械通风。

3 可燃制冷剂模拟泄露试验

3.1 试验室的基本要求

在使用可燃性制冷剂的空调器进行试验的过程中，考虑到标准规定的模拟泄漏试验过程要在检测试验室内完成，试验过程中不可避免地要有一定量的可燃性制冷剂泄漏到试验室内的空气环境中。为此，试验过程中应确保检测人员与检测装置的安全，避免发生火灾。

（1）试验室应的体积要满足标准要求。

地面距离天花板的最小距离是2.2米，试验房间最小的体积为：

其中：m是所释放的制冷剂质量（kg）。

（2）试验室应安装可燃性气体浓度的监测和保护装置。

该装置应设有二级报警保护：当气体浓度达到一级浓度（即制冷剂可燃极限下限值的25%)时，应进行第一次声光报警。此时以自动的方式，强制启动排风系统；当室内的可燃性混合气体浓度达到二级浓度(即制冷剂可燃极限下限值的50%)时，应进行第二次声光报警。此时保护装置强制切断试验室房间内除通风装置以外的所有用电装置的电源，并使通风装置的强排风量增大一倍。

试验室应配备干粉灭火器及水源。

（3）确保试验室有良好的通风措施。

试验室要设置配套的管道式引风和排风装置（该装置的电源应与试验室内其它所有用电器具和装置的电源分开）。将室外的新鲜空气引入室内，并将室内含有可燃性气体的空气及时地排出室外，避免室内的可燃性气体与空气的混合气体浓度达到制冷剂可燃极限下限值。将室外的新鲜空气引入室内的引风口应设置在尽量靠近试验室地面的位置，而排放口应高于试验室的屋顶，以利于可燃性混合气体在大气环境中的扩散稀释。排放口的方向应同时考虑既要避免将可燃性气体直接排放有危险的场所，也要避免自然风从排风口沿着排风管道倒灌入试验室。因为R290的密度比空气重，可燃制冷剂聚集在空间的下部分，所以排风管道的入口应尽量靠近地面。

（4）严格控制试验室内的各种潜在的点火源。

试验室地面应为非金属地面。禁止进入试验室的人员穿金属跟的鞋。工作中，试验人员应穿着防静电工作服。

试验室内安装的所有电气装置如排风装置的电机、照明灯等等都应满足防爆电气的要求。

（5）试验室门口应安装警告标牌。

试验前，试验员应仔细阅读警告内容，再进行相关试验。

3.2 主要试验设备及仪器

（1）气体浓度测试仪

该气体浓度测试仪可同时监测多点气体浓度，具有快速响应特性（2-3秒）。对于数字显示的测试仪器，被测气体为R32时的读数分辨率不能低于0.1%（V/V）、被测气体为R290时的读数分辨率不能低于0.05%（V/V）。精度等级为±5%F·S，并可以进行气体浓度的动态测量，同时能够与试验室终端的电脑连接，自动采集数据并记录浓度变化的曲线。

（2）制冷剂释放装置

制冷剂释放装置可以采用控制制冷剂流量或者制冷剂瓶罐中制冷剂压力的方式自动控制每分钟制冷剂注入量。也可以采用电子称+秒表的方式手动控制每分钟制冷剂注入量。

3.3 试验过程

通过可燃制冷剂模拟试验，确认一旦发生制冷剂泄漏时，区域内电气组件附近的制冷剂浓度不致达到其可燃极限下限LFL。

通过毛细管在器具外部喷射制冷剂来模拟泄漏，喷射位置为制冷系统管路的连接处、大于90°的弯头，或是其它在制冷系统中由于壁厚减薄、易受损伤、弯头尖锐部位以及受制造过程影响而被确定的薄弱点。用气体浓度测试仪监测可能成为点火源的电气元件附近的气体浓度。

试验步骤如下：

①试验人员穿好防静电工作服、防静电帽和防静电鞋，关闭手机电源；

②开启抽排风系统和可燃浓度报警装置；

③检查试验区域内是否有灭火器；

④布置好并固 定好毛细管、红外线气体浓度测试仪的探头；

⑤打开制冷剂释放装置，保持制冷剂的释放量为制冷剂充注量的25%±5%；

⑥4-5分钟内释放完；

⑦进行完可燃制冷剂泄漏模拟试验后开启抽排风系统，进行排风换气。

试验判定

整个测试过程中监测制冷剂气体浓度，在制冷剂注入期间以及注入后，电气组件附近的制冷剂浓度不应超过最低可燃浓度的75%，并且超过最低可燃浓度的50%的时间不应超过5min或者注入时间（如注入时间小于5min）。

GB 4706.32-2012 《家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求》