01引言
随着制冷剂替代日程的不断临近，制冷产品企业开始寻找环保、可靠的替代制冷剂，R32、R290等可燃制冷剂以其环境友好型以及良好的性能而被越来越多的关注。尤其近几年，R32制冷剂在我国空调行业被广泛应用，据统计，2017年，以格力、美的为代表的国内空调企业都有R32的可燃制冷剂空调投入市场，也标志着我国可燃制冷剂空调产品由研发阶段迈入市场阶段，这也使得可燃制冷剂产品的安全性能变得尤为重要，国际电工委员会TC61技术委员会SC61家用和类似用途的空调器具分委会专门成立工作组针对A2L制冷剂和A2、A3类可燃制冷剂产品的安全性进行讨论，继空调器安全标准IEC 60335-2-40：2002版AMD2增补件首次提出了对可燃制冷剂的特殊要求之后，后续的几个版本又对可燃制冷剂相关要求进行了修订，尤其在2018年1月26日正式发布的IEC 60335-2-40：2018（ed6.0）针对可燃制冷剂的相关要求进行了大幅度的修订和完善。
02准技术要求
IEC 60335-2-40：2018（ed6.0）标准主要从术语和定义、标志和说明、机械强度、结构、元件等内容对可燃制冷剂产品的安全性能进行规定。涉及标准第3章、第7章、第21章、第22章、第24章以及附录BB、附录CC、附录DD、附录FF、附录GG、附录HH、附录JJ、附录KK、附录MM、附录NN等内容。为了便于理解标准，我们从标志和说明、机械强度、结构及元件四个方面对标准中针对可燃制冷剂的技术要求内容进行分析介绍，具体内容如下。
2.1 标志和说明要求
2.1.1 标志要求
2.1.1.1 标志样式要求
标志是安全的重要组成部分，标志符号可以起到警示、告知使用者、维修人员等相关人员的作用。IEC 60335-2-40:2018中针对可燃制冷剂产品的标志可分为两大类，一类为防火标志，主要起警示作用；另一类为阅读说明类标志，主要包括安装/服务说明标志、操作、维修说明标志以及阅读操作说明标志，该类标志主要提示相关人员在使用或维护产品前要阅读相关的说明文件，确保可以正确操作。具体标志符号见表1和图1。
图1 符号形状图
2.1.1.2 标志的位置要求
为了确保标志的有效性，标准对标志的标注位置、大小、颜色等都给出了具体的规定。
（1）防火标志
器具主体明显位置应标有防火标志。应确保器具安装后，防火标志符号在明显的位置可以看到。这些标志可以标注在一个可拆卸部件之后。三角形防火标志的高度有具体要求，且对非单一包装单元的器具，则要求在完成制冷系统的所有室内单元和室外单元上都要有三角形标志，如分体式空调器，室内和室外单元都需要标注三角形防火标志。需要注意的是IEC 60335-2-40:2018（ed.6），A2L可燃制冷剂的三角形防火标志与A2、A3可燃制冷剂用防火标志是不同的，详见表1。铭牌上靠近制冷剂及其充注量位置处标注防火标志，高度有要求，但不需要着色。易触及可见或不可见的维修端口处，需要标注制冷剂种类，如果使用可燃制冷剂，则需要标识防火标志符号，不用着色。防火标志的具体使用位置及要求见表2。
（2）阅读说明类标志（阅读使用说明、操作说明和安装说明标志）器具主体明显位置标注操作手册符号。使用可燃制冷剂的器具安装后，操作手册符号ISO 7000-1641 (2004-01)应在明显的位置可以看到。该标志可以在一个维修保养时可拆卸的部件之后。非单一包装单元，则要求在完成制冷系统的所有单元上都标注，如分体单元，则室内单元和室外单元需要单独标注。
器具主体明显位置。器具主体上明显位置应标有提示阅读操作说明和安装说明的标志（即ISO 7000-0790（2004-01）和ISO 7000-1659（2004-01)标志），包括颜色和格式，以便于人们了解相关的信息。标志的垂直高度应不小于10mm。
需要注意的是，对阅读说明类标志标准规定标注时颜色和格式要符合要求，而按照ISO 7000给出的标志，都是白底黑字样式，也就是颜色为黑白色，建议在标注时按照这种要求进行标注。
（3）使用可燃制冷剂的非固定式器具标志使用可燃制冷剂的非固定式器具，标准规定的警告应在器具的外面，确保使用者在使用非固定式器具时可以看见。标准规定的警告内容“警告：器具的安装、运行、储存的房间面积应大于“Xm2”。
2.1.2 说明信息要求
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，并包括标准附录DD中的相关信息。此外，对使用可燃制冷剂的器具其安全依靠制冷剂监测系统或通风措施或需要现场充注制量。图2给出了一个示例。
图2 现场充注器具标识
2.3 结构要求
2.3.2 使用A2L制冷剂并通过制冷剂监测系统来满足附录GG要求的附加要求
标准中对使用A2L制冷剂并通过制冷剂监测系统来保证符合附录GG要求的器具的安装条件，规定了监测系统的传感器应安装在泄漏的制冷剂容易积聚的地方，针对不同的结构形式分别给出了传感器的安装位置，具体如下：
通过风道系统连接到一个房间或多个房间的单元内；
按照标准附录GG.2确定的释放高度不超过1.5m的单元内；
如果按照标准附录GG.2确定的释放高度超过了1.5m，则传感器可以安装在单元内或安装在正好低于器具100mm或更低的位置或为远程的高于地面300mm处（如果制造商声明是远程传感器，则说明书中应声明传感器安装在单元所安装的房间的墙壁上且距离单元视线10m的水平距离内或若不在视线范围内，则安装在单元所安装的房间的墙壁上7m位置。单元与传感器的位置应测量单元与近传感器之间的短水平无障碍距离。）
对带有安置在使用空间内申请现场安装的机械接口的装置，应满足如下要求：
远程传感器安装在单元所在墙壁上距离单元水平距离2m位置且如果从地面开始h0不超过300mm，则地面之上100mm或h0超过300mm，则在地面之上300mm处。
对这种带有现场安装机械接口的传感器不用使用符合ISO 14903的机械接口，也不需要在外壳上给单元或外部通风的接口。
这些传感器在制冷剂发生泄漏时是否能够起到监测的作用是通过标准附录MM规定的试验来进行验证的，但该方法对远程传感器不适用，具体方法如下：
在规定的房间，空调器按照标准规定的方式运行，通过毛细管在器具中的关键点（制冷系统管路的连接处、大于90°的弯头或是其他制冷系统由于薄壁、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）模拟制冷剂的泄漏，泄漏率通过可燃限值LFL和器具内低于模拟泄漏处的容积Vfree获得，但模拟泄漏率不应低于表7的规定，模拟泄漏时间1min。要求用于检测制冷剂浓度的设备安装在尽可能接近传感器的位置，且要能快速响应制冷剂的浓度，10s内至少90%的响应率。气体浓度20%～30%之间时±1%的度；从释放开始至90s内，在制冷剂监测系统传感器的位置测得的制冷剂浓度应超过所用监测系统设定值则认为该传感器的位置是符合要求的。如果多个传感器位置，则每个位置都应满足上述要求。
2.3.3 加强密封制冷系统结构判定
IEC 60335-2-40:2018首次提出了加强气密结构制冷系
统，对带加强气密结构制冷系统的器具，标准附录GG对其
制冷剂充注量、通风都有特殊的规定。加强密封制冷结构应
满足如下所有要求：
（1）制冷系统中的压缩机、压力释放装置和承载制冷剂的压力容器应位于使用空间外的位置；
（2）制冷剂分发组件应满足本标准的所有要求；
（3）除了现场制作的直接连接室内单元和制冷管路的接头或工厂制作的符合ISO 14903的接头，制冷系统的室内部分仅可以用连接接头；
（4）室内单元的制冷剂承载部件应在运动部件（如风扇，传送带）破坏性故障瞬间受到保护防止损坏；
（5）设备管路在占用空间的系统应使得其可以防止意外损坏的方式安装；
（6）应使用运行压力0.25倍压力下3g/year的制冷剂检漏设备在工厂对制冷系统的每个室内单元进行气密测试；
（7）当用一个低通滤波器在200Hz进行测量时，正常运行时使用空间内承载制冷剂部件不允许有超过030GRMS的振动；
（8）冻结瞬间室内蒸发器应有防护防止损坏；
（9）正常运行时，风扇的转速不应低于制造商规定的允许转速的90%。
2.4 元件
对可燃制冷剂用关键元件要求，主从是针对制冷监测系统上的自复位和非自复位装置以及气流控制装置的动作次数要求，具体动作次数见表8。
03可燃性制冷剂产品符合性检查过程
以R32可燃性制冷剂空调器为例，在满足安全标准其他要求的前提下，确认其是否满足标准中可燃内容的要求。首先空调器制冷剂为R32产品，确认为A2L制冷剂产品。其次从标准规定的7章标志和说明、21章机械强度、22章结构等内容进行确认。
3.1 标志和说明的符合性
标志和说明的符合性通过视检来确认，标志部分主要从标志的内容、标注位置、颜色、尺寸大小等方面来确定是否满足标准要求，重点关注组成器具的各个部分是否都按照要求进行了标志符号的标注。说明部分主要从是否具有标准规定的安装、维修、使用说明书且包含标准规定的信息内容来确认。
3.2 机械强度符合性
机械强度部分是对包装好的样品进行检测，整体式空调器则是整体空调器带包装进行随机振动测试，而分体空调器室外机会有制冷剂，因此该项试验对带包装的室外机进行测试，180min的任意振动测试，试验后用3g/年的检漏设备不应检测到泄漏且制冷管路不允许有损坏。
3.3 结构符合性
结构符合性是可燃制冷剂考核内容多的一个部分，一方面要满足ISO 5149-2的要求及标准附录GG制冷剂充注限值、通风以及二级回路的要求，另一方面则从管路防护、焊接方式、制冷剂充注量、可能产生泄漏区域点火元件相关考核、热表面、现场充注及安装以及对带制冷剂监测系统和加强密封制冷系统的给出了特殊要求。对ISO 5149-2的符合性可以通过按照ISO 5149-2进行的检测或者随机测试来考核其符合性，而对其他结构符合性则要依据IEC 60335-2-40:2018标准对其进行详细的结构检查，重点关注以下内容：
（1）检查管路的防护
管路防护主要通过视检确定制冷管路应具有一定的防护措施，防止机械损伤。管路置于外壳内认为是具有防护的，这部分主要应关注室外机的维修端口的防护、室内外机连接管路以及室内机与室内外连接管路连接的那段制冷管路的防护。
（2）焊接方式确认
焊接方式的要求主要是管路连接处以及承压部分不允许使用低熔点的钎焊合金，如铅/锡合金，对于焊接方式从成品的检查不太容易识别，主要从企业生产阶段来进行控制。
（3）制冷剂充注量
制冷剂充注量限值主要从企业的宣称值与标准规定值来比较，视检判定其是否合格。
（4）可能成为点火源的元件及其周围环境考核
①分析空调器所用元件，找出可能成为点火源的元件
TC04决议给出了常见的可能成为点火源的元件，如继电器、在泄漏环境下工作的过流型熔断器等，但是随着产品的不断发展，可能成为点火源的部件也在随之增加，一些带净化功能的产品，其上的一些部件也要考虑到是否可能成为点火源，比如静电除尘器、负离子发生器、高压发生器等，这些部件如果应用在可燃制冷剂空调产品上，也应考虑其是否可能成为点火源。
②对可能成为点火源元件判定其是否满足标准要求
分析出可能成为点火源的元件后，确认这些元件的防护措施是否能够满足标准规定，可以从这些元件所在的环境也可以从元件自身符合性来考核。可以是满足防爆标准的元件或外壳，也可以通过本标准规定的试验方法进行试验考核其满足要求，表9给出了元件周围环境或元件自身需满足的条件，满足其中一条即可认为满足要求。
（5）热表面
热表面一般是考核有可能产生高温的表面，主要对发热和非正常试验过程中测得的温度较高的表面进行考核。先判定这些表面的温度有没有超过标准规定的限值温度，如果没有超过，则认为是满足要求的。对A2L制冷剂产品，如果超过规定的温度限值，则确认是否超过气流下的允许表面温度以及是否能够检测气流且在低于气流时可以自动切断热表面热源的开关，如果可以同时满足这些条件，则A2L制冷剂超过表面温度限值是允许的。此外，对于一些开放的点火源，如果具有火焰抑制或类似的装置，也是允许的。
（6）现场充注及安装要求
应规定制冷剂的充注应在制造场所或制造商推荐的现场进行充注；分体房间空调器，室内外机已经充注制冷剂，应确保焊接或机械连接在打开阀门使制冷剂流通前完成，建议安装说明中也明示，并应检查是否具真空阀便于抽真空。检查室内使用的机械连接是否满足ISO 14903的要求。检查制冷管路是否有防护，包括室内外的连接管路，都要有一定的防护以防止机械损伤。
（7）A2L制冷剂监测系统确认
A2L可燃制冷剂分体式空调器除满足上述要求外，如果通过制冷剂监测系统来满足附录GG的要求，则还应确认传感器是否安装在泄漏制冷剂容易积聚的地方，安装位置是否满足标准要求，并通过附录MM的试验来检查其监测系统是否合格。
（8）加强气密结构确认
如果器具为加强气密结构，则应确认其是否能够满足加强气密结构的要求。
04小结
IEC 60335-2-40:2018针对可燃制冷剂产品的要求相比于国家标准增加很多，IEC标准的修订和发展，不仅代表国际标准的发展趋势，也是我国国家标准的修订依据，为了确保设计生产出安全的产品，正确地理解应用标准是必不可少的，及早了解标准内容，不仅为满足出口的需求，更是为了将来国家标准的修订做储备。
参考文献
[1] IEC 60335-1:2016 Household and similar electrical appliances-Safety-Part 1: General requirements[s].
[2] IEC 60335-2-40：2018 Househol d an d simil ar el ec t ric alappliances-Safety-Part 2-40: Particular requirements for electricalheat pumps, air-conditioners and dehumidifiers[s].
[3] 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[s].