卸荷閥在房間空調器中的應用選型分析

李陽 袁宗萍

（寧波奧克斯空調有限公司 浙江寧波 315100）

卸荷閥在房間空調器中的應用選型分析

李陽 袁宗萍

（寧波奧克斯空調有限公司 浙江寧波 315100）

卸荷閥及其毛細管的規格是提高空調系統在惡劣環境中運行的舒適性和可靠性的關鍵零部件，是防止壓縮機長期在高壓條件下運行的重點。本文對卸荷閥的工作原理和安裝方式進行了分析，并通過對比實驗提出了卸荷閥及其毛細管的選型原則，相關分析結論對如何選擇最佳的卸荷閥及及毛細管具有一定的指導意義。

空調器；卸荷閥；最大運行制冷；T3工況

1 引言

隨著人們生活水平的提高，空調器越來越被更多的人所接受，各廠家的空調器也開始遍布全球市場。但是由于世界各地的環境狀況不同，所以市場對空調器的要求也越來越高。特別是部分環境溫度較為惡劣的地區，越是天氣炎熱，人們對空調的需求越是強烈，而在此情況下空調系統卻很容易因為排氣壓力高、排氣溫度偏高、電流大而導致空調器不能正常工作，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行分析并通過對比試驗提出了卸荷閥的選型原則，對后續設計卸荷閥系統具有一定的指導意義。

2 卸荷閥的工作原理及安裝方式

2.1 工作原理

卸荷閥的內部結構見圖1所示，從圖中可以看出：卸荷閥是一種機械式自控壓力開關，當進氣管端的壓力達到設定的開啟值時，將推動“閥芯動模塊”右移，彈簧受力壓縮，進氣管與出氣管導通，系統氣流經出氣管排出，形成卸荷作用，降低制冷系統高壓側的壓力。但是當系統內壓力減小，則卸荷閥尾部彈簧所受氣體壓力減小，彈簧回復原狀，此時將把“閥芯動模塊”往左邊推，則”進氣管“與“出氣管”不導通。通過卸荷閥的開合，可以使高壓系統迅速的向低壓系統進行卸荷，使制冷系統維持在一個理想的壓力狀態下穩定運行，提高空調器抗負荷能力。

2.2 安裝方式

根據卸荷閥的工作原理：其進口端接在系統的高壓側，出口端接在系統的低壓側。一般來說，系統的高壓端有3處比較典型的選擇：壓縮機排氣管、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：壓縮機的回氣管段和蒸發器進口段。這樣卸荷閥接入系統的方式有6種不同的連接方法：

（1）冷凝器出管→卸荷閥→毛細管→回氣管；

（2） 冷凝器出管→卸荷閥→毛細管→蒸發器進口；

（3）排氣管→卸荷閥→毛細管→回氣管；

（4）排氣管→卸荷閥→毛細管→蒸發器進口；

（5）冷凝器中部→卸荷閥→毛細管→回氣管；

（6） 冷凝器中部→卸荷閥→毛細管→蒸發

器進口。

相比較而言，方式3、4、5、6對整機的冷量損失最大，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致吸氣溫度過低，壓縮機內部出現液壓縮機，而損壞壓縮機。故綜合考慮：方式2的安裝方式最佳，詳細的裝配指示圖2如示，其中1為壓縮機，2為冷凝器，3為卸荷閥，4為過濾器，5為輔助毛細管，6為主毛細管，7為蒸發器，8為三通。

3 卸荷閥使用規格的選型分析

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

3.1 從過負荷可靠性方面進行分析

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，把系統的高壓壓力降下來，既提高系統的過負荷能力，又防止整機系統長期在高壓條件下工作，導致壓縮機的壽命下降。以一款R22冷媒的12K機型為例，在最大運行制冷的工況條件下，當機型完全相同僅卸荷閥裝與不裝情況下，分別進行過負荷實驗的數據如表2所示。從實驗數據可以看到，帶卸荷閥的機型高壓壓力能夠降低2.3公斤，能夠起到預期的作用。

3.2 從高溫性能方面進行分析

對整機在高溫情況下卸荷閥開啟前后的運行狀況進行分析，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，1’-2’-3’-4’為卸荷閥開啟時的制冷循環。當卸荷閥開啟時，系統的高壓降低，低壓升高，蒸發溫度升高，制冷能力降低，功率也降低，但是能力降低的幅度更大，導致能效降低。

以一款R22冷媒的12K機型為例，相同的機型分別采用不同規格的卸荷閥進行T3制冷量的測試，測試的結果見表3所示。從表3的數據可以得出：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，在過負荷情況下，使用卸荷閥可以有效降低系統的壓力。此外在過負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器的舒適性，也可以避免卸荷閥頻繁開啟關閉影響卸載閥的使用壽命。

圖1 卸荷閥的內部結構圖

4 卸荷閥毛細管使用規格的選型分析

與卸荷閥配合使用的毛細管的長度及規格是影響整機冷媒流量的重要部件，它直接影響整機的高溫制冷性能和壓縮機能否連續運行制冷，因此需要在實驗的過程中慎重選擇。

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

表2 相同機型僅卸荷閥裝與不裝情況下過負荷對比

表3 相同機型僅卸荷閥規格不同的性能對比

表4 相同機型僅卸荷閥毛細管的性能對比