空调蒸发器保压检漏过程研究

周子荣 朱晓天

(珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070)

1 引言

蒸发器的检漏工作在空调行业中一直有所进行，常用的两种方式为冷媒检漏和惰性气体检漏。但实际在检漏过程中，检漏介质的压力变化，仪器的准确性，将导致实验数据的差异性。本文旨在通过对两种方式的研究，进而发现不同的检漏过程中的现象，最终指导实际的实验操作流程。

2 检漏方法概述

空调的检漏方法有充灌压力法，气泡法等方法。充灌压力法其基本原理在两器之间灌注一定的气体，进而测量其压力值的变化。一般空调厂家的检漏流程是：抽真空——灌注介质——电子检漏，流水线的检漏有仪器检漏。不同的检漏介质之间，是否存在差异？灌注完检漏介质后，整个压力的变化如何？本文我们要讨论的正是这些问题。

3 检漏保压实验的实验过程

3.1 实验准备

某产品蒸发器2个、冷媒、惰性气体（氦气）、快速接头、转接头。

3.2 具体实验方法

选择A产品蒸发器部件，一端接入直角阀并连接压力表，另一端为快速接头。

步骤一：分别对两蒸发器抽真空完后充灌R22、氦气。静置，待压力平衡后，记录蒸发器压力。之后将蒸发器放于背光且空气流通处，静置8小时。待8小时后，观察压力表压力降情况。使用电子检漏仪，对指定位置进行检漏测试。

步骤二：将步骤一的两蒸发器抽空，重新对调充灌氦气及R22，放于背光且空气流通处，静置8小时读取压力表示数；使用电子检漏仪，对指定位置进行漏率检测。实验数据见表1、图1所示。

3.3 实验现象

根据表1、图1，我们得出：

（1）两蒸发器灌注R22后，都会产生一个升压过程，而氦气却没有此过程；

（2）两蒸发器经轮流充灌R22与氦气后，从压力表示数都表现为：灌有氦气的压力降很快、而灌有R22的几乎没有压力降；

表1 实验数据表

表2 泄露速率实验数据表

图1 实验数据折线图

图2 辅助实验验证过程图

（3）对蒸发器进行泄漏率检测，压力表处及快速接头处泄漏率均超标，其他部位合格；

（4）将蒸发器置于水槽中，压力表处有明显连续气泡产生；

（5）试验后静置2天，灌有氦气的蒸发器完全漏光，灌有R22的蒸发器压力表示数仍没有变化。

3.4 实验分析

（1）通过实验数据及现象可以看出，在保压实验过程最终，两蒸发器在压力表及快速接头处都有不同程度的泄漏。

（2）充灌R22时，分析平衡后压力升高的原因为：充灌时液态制冷剂迅速膨胀，对外做功，使蒸发器温度降低，同时蒸发器铜管表面也产生了凝露现象，待蒸发器温度回升至环境温度时，其内部压力必然升高。

（3）实验结束后，根据实验现象我们又做了以下实验：

① 将蒸发器翅片管部分、快速接头部分、压力表部分分别用袋子包起来，静置30分钟后检漏，检漏结果为：只有压力表部分有制冷剂泄漏（检漏仪精度较低）；

② 将压力表及快速接头部分沉入水槽中，观察其泄漏情况：两蒸发器均在压力表处均有连续气泡产生，也就是说其在压力表处存在明显泄漏，但压力表示数没有变化。

（4）蒸发器中充灌R22时，使用检漏仪及水槽法都会发现存在泄漏的现象，但压力表示数几乎不发生变化，分析为蒸发器内存在液态制冷剂，所以当其泄漏时就会有液态的制冷剂不断汽化，使蒸发器内压力始终维持在一定范围内，故压力表示数不变。

（5）实验结束2天后，静置的灌有氦气的蒸发器完全漏光，压力表示数为0，灌有R22的蒸发器仍为充灌时示数，说明氦气的泄漏更快、更明显。分析：氦气为小分子，分子半径较小，极小的空隙也会导致其泄漏，而R22为大分子，氦气分子可通过的孔洞其不一定可以通过，故泄漏较慢也较少。

针对这一分析，为了保证微观分析与宏观现象的一致性，验证不同气体泄漏速度的不同，我们又进行了辅助实验。

3.5 辅助实验分析

3.5.1 实验方法

使用同一蒸发器，在相同温度下分别充入相同压力的R22、氮气、氦气，并将泄漏点沉入水槽中，用同一量杯对泄漏气体进行收集，并记下集满一杯气体所需要的时间，进而验证其泄漏速率大小，如图2所示。

3.5.2 实验数据

实验数据如表2所示。

3.5.3 现象分析

此实验分别使用了R22、氦气、氮气进行了同种气体不同压力的泄漏速度快慢的验证及相同压力下不同种气体泄漏速度快慢的验证。采用单一变量原则的实验方式，从实验数据来看，基本符合前期所分析的结果。

3.5.4 实验结论

通过比对实验，可以进行以下分析：

（1）分子半径大小关系为：

He

同压力下泄漏速度为：

He>N2>R22(CHF2Cl)，即分子半径越小，泄漏速度越快。

（2）同种气体不同压力时，压力高的泄漏快。

综上，此实验结果基本与分析情况一致，从宏观上可以验证因分子半径小而泄漏快的可能。

4 实验结论

通过两蒸发器轮换充灌R22及氦气观察压力降情况，可以得出如下结论：

（1）两蒸发器在不同程度上都有泄漏的情况，源于蒸发器本身或直角阀、压力表及快速接头，且部分位置的泄漏率已经超标；

（2）使用R22灌注时，不论高压低压（0.6MPa，0.8MPa），及静置时间长短（8h，1.5h），其在压力表示数中都不会体现出明显的压力降，但通过检漏仪及水槽法都能检测出泄漏，故通过观察压力表示数不能确定其泄漏情况；

（3）使用氦气进行灌注时，会产生明显的压力降，且压降趋势为灌注压力越大压降速度越快，保压效果差，易泄漏，通过压力表在短时间内就可观察到其泄漏情况。

总之，保压试验中，使用压力表示数作为保压检漏的方式中，氦气可以比较明显的反应出蒸发器泄漏的情况，而使用R22则不甚明显。