R290制冷剂空调器的阻燃性设计探讨

　　天然制冷剂R290(高纯度丙烷)是碳氢化合物的一种，同R22相比，丙烷对臭氧层破坏系数是0，全球变暖系数GWP值很低，可以忽略。但丙烷属于可燃制冷剂，在一定条件下可以燃烧，甚至爆炸。丙烷与矿物油相溶，在原用R22空调的制冷系统中直接采用R290制冷剂，在制冷系统的设计加工技术方面等同于R22制冷系统，其主要的技术难点在于尽最大可能地降低R290空调系统的可燃性。
　　1R290的物性特点
　　中文名称：丙烷，英文名称：propane;分子式C3H6，分子量：44.10;外观与性状：无色气体，纯品无臭。熔点：-187.6℃，沸点：-42.1℃，相对密度(水=1)：0.58(-44.5℃)，相对蒸气密度(空气=1)：1.56，饱和蒸气压：53.32kPa(-55.6℃)，燃烧热：2217.8kJ/mol，临界温度：96.8℃，临界压力：4.25MPa，闪点：-104℃，引燃温度：450℃，爆炸上限9.5%(V/V)、爆炸下限2.1%(V/V)。丙烷微溶于水，溶于乙醇、乙醚。健康危害：有单纯性窒息及麻醉作用。10%以下的浓度只引起人的轻度头晕，接触高浓度时可出现麻醉状态，极高浓度时可致窒息。燃爆危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火燃烧。
　　2阻燃性设计开发要点探讨
　　R290空调器在安装连接方式上与常规空调器不同，采用快速接头连接方式，在安装时不需要向大气层排放制冷剂(快速连接式空调器的特点见《家电科技》2008年09期第50页)，在安装阶段的可燃性已消除。设计开发R290制冷剂空调器的重点工作主要在于防止电器火花与空调器在运行使用中发生泄漏，待机状态的防火设计。
　　2.1电器防火的设计
　　电子元器件均采用灭孤设计，绝热绝缘层屏蔽，在空调器运行或待机状态减轻R290空调系统的潜在可燃的风险。根据R290物性特征，关键在于减小其在空间与空气混合的浓度，即在密闭空间空气中的含量。因此必须了解环境温度对R290制冷剂可燃性的影响。因R290需要在450℃的条件下才达到明火引燃，故电器元件采用灭弧设计后，这一可燃性的隐患可以消除。
　　2.2空调器运行中的阻燃性设计
　　选用对R290气体敏感的敏感素因子材料组成电子传感器。通过感知气体浓度不同敏感材料的导电率不同的特性研制成高精度的R290气体传感器。当空调器在运行时出现因管材老化、密封件失效导致的R290气体在室内侧发生泄漏时，作出声光报警，同时空调器可设计成同步自我切断电源的模式。发生泄漏报警后和遥控关机的模式下，利用单向管道阀的功能实现将系统内的R290回收到室外侧。若在非制冷模式下发生泄漏时，电控系统将空调器的运行模式强制转换为制冷运行，同时室内风机高速运转，确保制冷剂不在室内聚集，对人体在睡眠状态下的可能受到R290的影响降到最低。
　　2.3空调制冷系统的阻燃设计
　　阻燃设计着重从制冷剂压力与温度及制冷系统的充注量来考核。

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