[发明专利]通过检测制冷系统和/或家用电器中机械波的诊断系统和方法

说明书

本申请要求2007年5月29日提交的巴西专利No.PI702369-3的优先权， 在此引入其公开的内容作为参考。

技术领域

本申请涉及一种诊断系统和方法，可使得家用电器、制冷系统和/或 其组件的操作状况可被即时或稍后看到。本发明进一步涉及一种由本发 明的诊断系统和方法诊断的压缩机。

背景技术

制冷系统通常已被大多数人们熟知。因此，由于许多情况下这些系 统为人们所需要，开发可操纵、控制或诊断它们操作的方法是有意义的。 但是，在提到一些控制制冷系统的方法的种类之前，需要描述制冷系统 的典型的现有技术的例子及其应用。

典型地，制冷系统包括回路，冷却流体在其中行进穿过一些组件， 在行进期间流体的体积被膨胀和压缩，而其温度和压力也上升和下降。 当涉及流体时，观察上述量值之间的紧密关系是重要的。

形成普通制冷系统的组件例如为：压缩机、蒸发器、冷凝器和毛细 管。压缩机正如其名所指，压缩冷却流体，增大其压力及其温度，使得 流体被抽吸并推动在冷却回路中流动。

离开压缩机后，冷却流体循环通过负责降低流体温度而不降低其压 力的冷凝器。冷凝器通常为长导管，该长导管布置成具有在端部通过蜿 蜒或弯曲部分相互连接的直线平行部分，形状大致为“S”形。因此，由 于该冷凝器与环境接触，当冷却流体在冷凝器中循环时将热散发至环境， 其温度得以降低。

冷却流体从冷凝器流向毛细管，也称为膨胀阀，其功能在于形成对 流体通过的阻力，因此导致在冷凝器中的流体和在下一组件中的流体之 间的大压力差，下一组件为蒸发器，其中压力低。因此，由于蒸发器中 的低压和毛细管中的高压、高流体阻力之间的差，冷却流体在其流向蒸 发器时经历突变，其体积突然膨胀并被插入至低压环境中。因此，考虑 到温度、压力和体积量值之间的紧密关系，可总结出：如果体积增大且 压力降低，冷却流体的温度也降低，有益于吸收与所述蒸发器接触的环 境热量。

最后，处于这种膨胀体积、低压和低温状况的冷却流体从蒸发器流 向压缩机，在压缩机中其体积被减小而其压力和温度增加，重新开始制 冷循环。

以上示例的典型系统可用在家用冰箱、空调、商用冰箱、产品展示 冰柜以及任何需要被制冷或具有制冷功能的装置中。

现已描述制冷系统，我们回到怎样控制、诊断或操纵其操作的问题 上来。在这点上，需要指出的是现有技术确实已有一种控制制冷和制热 系统中温度的系统和方法，但是并未提供一种诊断故障并因此阻止可在 该系统中发生的重大故障的系统或方法。

因此，对于制冷系统的诊断，可公正地说，为了所述系统适当地工 作，制冷系统及其组件(风扇、抗解冻装置、切断阀、压缩机等等)需 要不同的稳固性特性。但是，这些特性可依据制冷系统所处的环境而变， 考虑到每个环境都具有随时间而变的特定特性，例如：湿度、灰尘和通 风。此外，其他因素可改变组件的稳固性特性，包括使用条件、磨损和 组件老化。即，在使用寿命范围内，组件和任何物理装置由于环境或使 用条件而均经受磨损和工作能力的改变。

因此，使用条件、磨损和组件老化可引发这些装置的故障，其反映 在制冷系统的效率上。这些故障可被分为两组：(i)完全失效；以及(ii) 轻微偏差。

在完全失效情况下，系统的有缺陷元件可表现为不规则或间歇操作 或者可完全无效，危害整个制冷循环。因此，该量值的故障可带来巨大 损失，首先是由于典型制冷回路的元件串联布置，即一个有缺陷装置可 使得系统运作瘫痪。

其次，由于系统具有很大的时间常数而使用者可在长时间过去后仅 注意到制冷循环中的偏差，由该种故障发生而导致的损失在一些情况下 是由于故障识别的缓慢过程。在此情况下，当缺陷未被检测出时，即使 系统仍在工作，该系统将不再正常操作且将使组件过载，大大降低它们 的使用寿命。在许多情况下，由损坏制冷负载导致的损失可超过维护制 冷系统的成本。

另一方面，由于故障容易被误认为是由环境温度和/或热负载改变导 致的系统能够出现的变化，因此当操作中存在轻微偏差时，识别有缺陷 元件的过程甚至更慢和更困难。因此，当这种故障最终被识别时，不幸 的是，系统故障的时间可能已足够危害一个或更多组件或甚至是被制冷 的负载。除了该复杂情况之外，在大多数情况下识别缺陷的过程是根据 经验进行的，基于维护人员的先前经验。