一种主动式可燃制冷剂排放装置及空调系统

本技术属于可燃制冷剂安全使用领域，更具体地，涉及一种主动式可燃制冷剂排放装置及空调系统。

背景技术：

1、随着人们对臭氧层破坏和温室效应加剧的重视，世界各国逐步淘汰了odp大于零的含氯制冷剂，并开始限制高全球变暖潜能(gwp)的氢氟碳化物(hfc)制冷剂的使用，2016年10月，《蒙特利尔议定书》基加利修正案明确了18种hfcs的管控，寻找性能优良的替代制冷剂的任务刻不容缓。当前对制冷剂替代，gwp极低的碳氢制冷剂如丙烷、丙烯等是其中的主要思路之一。然而，碳氢制冷剂的共同特点是均具有可燃性，在实际使用过程中尤其是在房间空调器、单体式空调机组、多联机组等与人员密切接触的制冷、空调、热泵的应用场合中存在较大的安全风险。

2、为了避免可燃、有毒等制冷剂对人员产生的危害，尽可能减少制冷剂的充灌量是其中的一种重要方法。然而减少制冷剂充灌量受到制冷系统压缩机、蒸发器、冷凝器、连接管道以及一些辅助部件内容积的限制，而且制冷系统的制冷剂充灌量还会直接影响制冷系统的性能。为解决这一问题，相关技术采用当检测到室内侧可燃制冷剂泄漏时，通过室内机风机将制冷剂从排水口吹送到室外的方法，减小室内侧可燃制冷剂浓度；另一相关技术采用当检测到室内侧可燃制冷剂泄漏时，通过压缩机吸气将制冷剂从室内换热器抽送到室外换热器或储液罐中储存的方法。然而，上述方法存在排气耗时较长，效率低，不能迅速解决安全隐患，并且改造成本较高的问题。

3、现有的可燃制冷剂安全排放方法，通过电磁阀、安全阀等阀门控制，由于空调装置内部制冷剂与大气环境存在较大的压差，电磁阀无法实现完全密封无泄漏。安全阀则是一种被动式排放装置，以温度或者压力作为驱动力实现危险情况下排放制冷剂，无法做到主动控制排放。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种主动式可燃制冷剂排放装置，其目的在于，解决现有可燃制冷剂空调系统制冷剂泄漏带来安全风险的技术问题。

2、为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种主动式可燃制冷剂排放装置，包括：金属壳体、低熔点合金、电加热器、进口接头和出口接头；

3、低熔点合金密封填充在在金属壳体的进口接头和出口接头之间的通道中；

4、所述电加热器设置在金属壳体外部与低熔点合金对应的位置，或者，

5、所述电加热器插在低熔点合金中。

6、进一步地，还包括绝缘保护套，绝缘保护套设于电加热器外部。

7、进一步地，所述电加热器包括电阻加热、电磁感应加热、高频感应加热、红外线加热或ptc加热。

8、为实现上述目的，按照本实用新型的另一个方面，提供了一种空调系统，包括如前任一项所述的主动式可燃制冷剂排放装置。

9、进一步地，还包括控制器和探测器，控制器连接所述电加热器和所述探测器。

10、进一步地，所述探测器为温度探测器、可燃制冷剂探测器或火灾探测器。

11、进一步地，所述探测器设于室内侧和/或室外侧。

12、进一步地，所述控制器配备有蓄电池。

13、进一步地，出口接头与室外大气环境连通。

14、进一步地，蓄电池还连接电加热器。

15、总体而言，本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

16、1、本实用新型的主动式可燃制冷剂排放装置，通过在金属壳体内部密封填充低熔点合金，在正常环境下能够保障制冷剂可靠密封无泄漏，而当发生异常情况例如制冷剂泄漏或火灾时，也能够通过电加热器对低熔点合金进行加热实现制冷剂排放的主动控制，有利于及时响应危险异常状况，降低制冷剂室内泄漏引起的安全风险。

17、2、本实用新型的主动式可燃制冷剂排放装置，在电加热器外部设置绝缘保护套可以降低漏电风险。

18、3、本实用新型的主动式可燃制冷剂排放装置，可以适用于不同类型的电加热器，应用场景广泛。

19、4、本实用新型的主动式可燃制冷剂排放装置结构简单，成本低，响应快，可有效解决空调系统室内侧可燃制冷剂泄漏带来的安全问题。

20、5、通过在空调系统中设置控制器和探测器，能够基于探测器的检测信号例如电信号等，实现电加热器的触发，从而实现安全风险的及时响应，以通过控制器启动电加热器实现制冷器排放的主动控制，在停机、制冷和制热不同运行状态下，均能实现将可燃制冷剂快速排放到室外大气的效果。

21、6、本实用新型可以适用于不同类型的探测器触发，从而适应于不同的安全风险管控需求。

22、7、本实用新型的探测器可以设置在室内和/或室外，从而适应于不同的安全风险管控需求。

23、8、本实用新型的空调系统在制冷剂排放过程中，由于与大气环境连通，压缩机不需要克服大压差，可以大幅度提高排放速度，缩短排放时间，减小可燃制冷剂泄漏带来的安全风险。

24、9、本实用新型的控制器配备有蓄电池，当室内电网停电时，无市电供电状态下可切换至蓄电池对控制器供电，以维持探测器的正常使用，还可在当探测器检测到可燃制冷剂泄漏或者火灾等情况发生时，对电加热器供电，使低熔点合金熔化，在空调的制冷系统内部压力作用下熔化后的合金被吹至大气，进而使得制冷系统内部可燃制冷剂与大气快速连通，从而实现将系统内的高压制冷剂快速主动排放到大气的目的。

25、10、本实用新型提出的主动式可燃制冷剂排放装置，特点在于可以实现主动控制快速排放可燃制冷剂，大大提升可燃制冷剂空调系统的安全性能，同时确保了空调系统正常使用时的管路系统完全密封无泄漏。

技术特征：

1.一种主动式可燃制冷剂排放装置，其特征在于，包括：金属壳体(1)、低熔点合金(3)、电加热器(4)、进口接头(5)和出口接头(6)；

2.如权利要求1所述的一种主动式可燃制冷剂排放装置，其特征在于，还包括绝缘保护套(2)，绝缘保护套(2)设于电加热器(4)外部。

3.如权利要求1或2所述的一种主动式可燃制冷剂排放装置，其特征在于，所述电加热器(4)包括电阻加热、电磁感应加热、高频感应加热、红外线加热或ptc加热。

4.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的主动式可燃制冷剂排放装置。

5.如权利要求4所述的一种空调系统，其特征在于，还包括控制器(7)和探测器，控制器(7)连接所述电加热器(4)和所述探测器。

6.如权利要求5所述的一种空调系统，其特征在于，所述探测器为温度探测器、可燃制冷剂探测器或火灾探测器。

7.如权利要求5所述的一种空调系统，其特征在于，所述探测器设于室内侧和/或室外侧。

8.如权利要求5～7任一项所述的一种空调系统，其特征在于，所述控制器配备有蓄电池(8)。

9.如权利要求4所述的一种空调系统，其特征在于，出口接头(6)与室外大气环境连通。

10.如权利要求9所述的一种空调系统，其特征在于，蓄电池(8)还连接电加热器。

技术总结
本技术属于可燃制冷剂安全使用技术领域，具体涉及一种主动式可燃制冷剂排放装置，包括：金属壳体、低熔点合金、电加热器、进口接头和出口接头；低熔点合金密封填充在在金属壳体的进口接头和出口接头之间的通道中；所述电加热器设置在金属壳体外部与低熔点合金对应的位置，或者，所述电加热器插在低熔点合金中。所述主动式排放装置应用于空调系统时，低熔点合金填充壳体内部，空调装置正常使用时，可以实现空调系统内部制冷剂可靠密封无泄漏。在检测到制冷剂泄漏或者火灾等情况发生时，电加热器通电后快速发热，对低熔点合金加热以至熔化，在制冷系统内部压力作用下，熔化后的合金被吹至大气，避免了制冷剂在室内泄漏带来的安全风险。

技术研发人员：蔡德华,郝子安
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：20240528
技术公布日：2025/2/5