卸荷閥在房間空調(diào)器中的應(yīng)用選型分析

李陽 袁宗萍

（寧波奧克斯空調(diào)有限公司 浙江寧波 315100）

卸荷閥在房間空調(diào)器中的應(yīng)用選型分析

李陽 袁宗萍

（寧波奧克斯空調(diào)有限公司 浙江寧波 315100）

卸荷閥及其毛細(xì)管的規(guī)格是提高空調(diào)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中運(yùn)行的舒適性和可靠性的關(guān)鍵零部件，是防止壓縮機(jī)長期在高壓條件下運(yùn)行的重點(diǎn)。本文對卸荷閥的工作原理和安裝方式進(jìn)行了分析，并通過對比實(shí)驗提出了卸荷閥及其毛細(xì)管的選型原則，相關(guān)分析結(jié)論對如何選擇最佳的卸荷閥及及毛細(xì)管具有一定的指導(dǎo)意義。

空調(diào)器；卸荷閥；最大運(yùn)行制冷；T3工況

1 引言

隨著人們生活水平的提高，空調(diào)器越來越被更多的人所接受，各廠家的空調(diào)器也開始遍布全球市場。但是由于世界各地的環(huán)境狀況不同，所以市場對空調(diào)器的要求也越來越高。特別是部分環(huán)境溫度較為惡劣的地區(qū)，越是天氣炎熱，人們對空調(diào)的需求越是強(qiáng)烈，而在此情況下空調(diào)系統(tǒng)卻很容易因為排氣壓力高、排氣溫度偏高、電流大而導(dǎo)致空調(diào)器不能正常工作，這給人們的舒適性帶來很大的困擾。對此在空調(diào)器中增加卸荷閥是一個很有效的解決方案。本文通過對卸荷閥的原理進(jìn)行分析并通過對比試驗提出了卸荷閥的選型原則，對后續(xù)設(shè)計卸荷閥系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。

2 卸荷閥的工作原理及安裝方式

2.1 工作原理

卸荷閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1所示，從圖中可以看出：卸荷閥是一種機(jī)械式自控壓力開關(guān)，當(dāng)進(jìn)氣管端的壓力達(dá)到設(shè)定的開啟值時，將推動“閥芯動模塊”右移，彈簧受力壓縮，進(jìn)氣管與出氣管導(dǎo)通，系統(tǒng)氣流經(jīng)出氣管排出，形成卸荷作用，降低制冷系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力。但是當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力減小，則卸荷閥尾部彈簧所受氣體壓力減小，彈簧回復(fù)原狀，此時將把“閥芯動模塊”往左邊推，則”進(jìn)氣管“與“出氣管”不導(dǎo)通。通過卸荷閥的開合，可以使高壓系統(tǒng)迅速的向低壓系統(tǒng)進(jìn)行卸荷，使制冷系統(tǒng)維持在一個理想的壓力狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，提高空調(diào)器抗負(fù)荷能力。

2.2 安裝方式

根據(jù)卸荷閥的工作原理：其進(jìn)口端接在系統(tǒng)的高壓側(cè)，出口端接在系統(tǒng)的低壓側(cè)。一般來說，系統(tǒng)的高壓端有3處比較典型的選擇：壓縮機(jī)排氣管、冷凝器盤管中段處和冷凝器出口段。低壓端比較典型的選擇為：壓縮機(jī)的回氣管段和蒸發(fā)器進(jìn)口段。這樣卸荷閥接入系統(tǒng)的方式有6種不同的連接方法：

（1）冷凝器出管→卸荷閥→毛細(xì)管→回氣管；

（2） 冷凝器出管→卸荷閥→毛細(xì)管→蒸發(fā)器進(jìn)口；

（3）排氣管→卸荷閥→毛細(xì)管→回氣管；

（4）排氣管→卸荷閥→毛細(xì)管→蒸發(fā)器進(jìn)口；

（5）冷凝器中部→卸荷閥→毛細(xì)管→回氣管；

（6） 冷凝器中部→卸荷閥→毛細(xì)管→蒸發(fā)

器進(jìn)口。

相比較而言，方式3、4、5、6對整機(jī)的冷量損失最大，方式1相對來說冷量損失的較小，但是方式1可能帶來的后果是導(dǎo)致吸氣溫度過低，壓縮機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)液壓縮機(jī)，而損壞壓縮機(jī)。故綜合考慮：方式2的安裝方式最佳，詳細(xì)的裝配指示圖2如示，其中1為壓縮機(jī)，2為冷凝器，3為卸荷閥，4為過濾器，5為輔助毛細(xì)管，6為主毛細(xì)管，7為蒸發(fā)器，8為三通。

3 卸荷閥使用規(guī)格的選型分析

卸荷閥根據(jù)其開啟壓力、使用的冷媒種類和閥口的內(nèi)孔孔徑不同可以分為很多種不用的規(guī)格。R22冷媒的卸荷閥規(guī)格如表1所示。

3.1 從過負(fù)荷可靠性方面進(jìn)行分析

卸荷閥從使用的目的來看，主要是為了在室外工況較高的時候，把系統(tǒng)的高壓壓力降下來，既提高系統(tǒng)的過負(fù)荷能力，又防止整機(jī)系統(tǒng)長期在高壓條件下工作，導(dǎo)致壓縮機(jī)的壽命下降。以一款R22冷媒的12K機(jī)型為例，在最大運(yùn)行制冷的工況條件下，當(dāng)機(jī)型完全相同僅卸荷閥裝與不裝情況下，分別進(jìn)行過負(fù)荷實(shí)驗的數(shù)據(jù)如表2所示。從實(shí)驗數(shù)據(jù)可以看到，帶卸荷閥的機(jī)型高壓壓力能夠降低2.3公斤，能夠起到預(yù)期的作用。

3.2 從高溫性能方面進(jìn)行分析

對整機(jī)在高溫情況下卸荷閥開啟前后的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，具體情況如圖3壓焓圖所示：1-2-3-4為卸荷閥未開啟的制冷循環(huán)，1’-2’-3’-4’為卸荷閥開啟時的制冷循環(huán)。當(dāng)卸荷閥開啟時，系統(tǒng)的高壓降低，低壓升高，蒸發(fā)溫度升高，制冷能力降低，功率也降低，但是能力降低的幅度更大，導(dǎo)致能效降低。

以一款R22冷媒的12K機(jī)型為例，相同的機(jī)型分別采用不同規(guī)格的卸荷閥進(jìn)行T3制冷量的測試，測試的結(jié)果見表3所示。從表3的數(shù)據(jù)可以得出：在卸荷閥未開啟的狀況下，能力、能效更高，對客戶使用的舒適性更加有利。

綜上所述，在過負(fù)荷情況下，使用卸荷閥可以有效降低系統(tǒng)的壓力。此外在過負(fù)荷壓力許可的情況下，可以選擇較大開啟壓力的卸荷閥來提高高溫情況下的制冷量和能效。這樣不僅能夠提高空調(diào)器的舒適性，也可以避免卸荷閥頻繁開啟關(guān)閉影響卸載閥的使用壽命。

圖1 卸荷閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

4 卸荷閥毛細(xì)管使用規(guī)格的選型分析

與卸荷閥配合使用的毛細(xì)管的長度及規(guī)格是影響整機(jī)冷媒流量的重要部件，它直接影響整機(jī)的高溫制冷性能和壓縮機(jī)能否連續(xù)運(yùn)行制冷，因此需要在實(shí)驗的過程中慎重選擇。

與卸荷閥選型的原則一樣，如果卸荷毛細(xì)管的流量過大，冷凝器側(cè)壓力卸荷太快，冷凝壓力很快降到卸荷閥的關(guān)閉值，也會導(dǎo)致卸荷閥頻繁開啟閉合，一樣會影響卸荷閥的使用壽命。同時也會導(dǎo)致制冷能力和能效的降低（如表4所示）。如果卸荷毛細(xì)管的流量過小，卸荷閥起不到迅速降低高壓的作用，所以卸荷毛細(xì)管的選擇也要兼顧過負(fù)荷能力和高溫情況下的能力衰減率。

Analysis of application of selecting unloading valve in room air conditioner

LI Yang YUAN Zongping
（Ningbo AUX Air—Condition Co.,Ltd Ningbo 315100）

Unloading valve and capillary specifications is the key to improve the components and operation of air conditioning system in the harsh environment of comfort and reliability, is the key to prevent compressor long-term operation under high pressure. This paper analyses the working principle of the unloading valve and installation, and puts forward the selection principle of the unloading valve and capillary through contrast test, correlation analysis result has certain guiding significance on how to choose the best unloading valve and capillary.

Air conditioner; Unloading valve; The maximum operating refrigeration; T3 condition

圖2 卸荷閥裝配原理圖

圖3 卸荷閥開啟前后的壓焓圖

表1 R22冷媒使用的卸荷閥的規(guī)格種類

表2 相同機(jī)型僅卸荷閥裝與不裝情況下過負(fù)荷對比

表3 相同機(jī)型僅卸荷閥規(guī)格不同的性能對比

表4 相同機(jī)型僅卸荷閥毛細(xì)管的性能對比