卸荷阀在房间空调器中的应用选型分析

李阳 袁宗萍

（宁波奥克斯空调有限公司 浙江宁波 315100）

卸荷阀在房间空调器中的应用选型分析

李阳 袁宗萍

（宁波奥克斯空调有限公司 浙江宁波 315100）

卸荷阀及其毛细管的规格是提高空调系统在恶劣环境中运行的舒适性和可靠性的关键零部件，是防止压缩机长期在高压条件下运行的重点。本文对卸荷阀的工作原理和安装方式进行了分析，并通过对比实验提出了卸荷阀及其毛细管的选型原则，相关分析结论对如何选择最佳的卸荷阀及及毛细管具有一定的指导意义。

空调器；卸荷阀；最大运行制冷；T3工况

1 引言

随着人们生活水平的提高，空调器越来越被更多的人所接受，各厂家的空调器也开始遍布全球市场。但是由于世界各地的环境状况不同，所以市场对空调器的要求也越来越高。特别是部分环境温度较为恶劣的地区，越是天气炎热，人们对空调的需求越是强烈，而在此情况下空调系统却很容易因为排气压力高、排气温度偏高、电流大而导致空调器不能正常工作，这给人们的舒适性带来很大的困扰。对此在空调器中增加卸荷阀是一个很有效的解决方案。本文通过对卸荷阀的原理进行分析并通过对比试验提出了卸荷阀的选型原则，对后续设计卸荷阀系统具有一定的指导意义。

2 卸荷阀的工作原理及安装方式

2.1 工作原理

卸荷阀的内部结构见图1所示，从图中可以看出：卸荷阀是一种机械式自控压力开关，当进气管端的压力达到设定的开启值时，将推动“阀芯动模块”右移，弹簧受力压缩，进气管与出气管导通，系统气流经出气管排出，形成卸荷作用，降低制冷系统高压侧的压力。但是当系统内压力减小，则卸荷阀尾部弹簧所受气体压力减小，弹簧回复原状，此时将把“阀芯动模块”往左边推，则”进气管“与“出气管”不导通。通过卸荷阀的开合，可以使高压系统迅速的向低压系统进行卸荷，使制冷系统维持在一个理想的压力状态下稳定运行，提高空调器抗负荷能力。

2.2 安装方式

根据卸荷阀的工作原理：其进口端接在系统的高压侧，出口端接在系统的低压侧。一般来说，系统的高压端有3处比较典型的选择：压缩机排气管、冷凝器盘管中段处和冷凝器出口段。低压端比较典型的选择为：压缩机的回气管段和蒸发器进口段。这样卸荷阀接入系统的方式有6种不同的连接方法：

（1）冷凝器出管→卸荷阀→毛细管→回气管；

（2） 冷凝器出管→卸荷阀→毛细管→蒸发器进口；

（3）排气管→卸荷阀→毛细管→回气管；

（4）排气管→卸荷阀→毛细管→蒸发器进口；

（5）冷凝器中部→卸荷阀→毛细管→回气管；

（6） 冷凝器中部→卸荷阀→毛细管→蒸发

器进口。

相比较而言，方式3、4、5、6对整机的冷量损失最大，方式1相对来说冷量损失的较小，但是方式1可能带来的后果是导致吸气温度过低，压缩机内部出现液压缩机，而损坏压缩机。故综合考虑：方式2的安装方式最佳，详细的装配指示图2如示，其中1为压缩机，2为冷凝器，3为卸荷阀，4为过滤器，5为辅助毛细管，6为主毛细管，7为蒸发器，8为三通。

3 卸荷阀使用规格的选型分析

卸荷阀根据其开启压力、使用的冷媒种类和阀口的内孔孔径不同可以分为很多种不用的规格。R22冷媒的卸荷阀规格如表1所示。

3.1 从过负荷可靠性方面进行分析

卸荷阀从使用的目的来看，主要是为了在室外工况较高的时候，把系统的高压压力降下来，既提高系统的过负荷能力，又防止整机系统长期在高压条件下工作，导致压缩机的寿命下降。以一款R22冷媒的12K机型为例，在最大运行制冷的工况条件下，当机型完全相同仅卸荷阀装与不装情况下，分别进行过负荷实验的数据如表2所示。从实验数据可以看到，带卸荷阀的机型高压压力能够降低2.3公斤，能够起到预期的作用。

3.2 从高温性能方面进行分析

对整机在高温情况下卸荷阀开启前后的运行状况进行分析，具体情况如图3压焓图所示：1-2-3-4为卸荷阀未开启的制冷循环，1’-2’-3’-4’为卸荷阀开启时的制冷循环。当卸荷阀开启时，系统的高压降低，低压升高，蒸发温度升高，制冷能力降低，功率也降低，但是能力降低的幅度更大，导致能效降低。

以一款R22冷媒的12K机型为例，相同的机型分别采用不同规格的卸荷阀进行T3制冷量的测试，测试的结果见表3所示。从表3的数据可以得出：在卸荷阀未开启的状况下，能力、能效更高，对客户使用的舒适性更加有利。

综上所述，在过负荷情况下，使用卸荷阀可以有效降低系统的压力。此外在过负荷压力许可的情况下，可以选择较大开启压力的卸荷阀来提高高温情况下的制冷量和能效。这样不仅能够提高空调器的舒适性，也可以避免卸荷阀频繁开启关闭影响卸载阀的使用寿命。

图1 卸荷阀的内部结构图

4 卸荷阀毛细管使用规格的选型分析

与卸荷阀配合使用的毛细管的长度及规格是影响整机冷媒流量的重要部件，它直接影响整机的高温制冷性能和压缩机能否连续运行制冷，因此需要在实验的过程中慎重选择。

与卸荷阀选型的原则一样，如果卸荷毛细管的流量过大，冷凝器侧压力卸荷太快，冷凝压力很快降到卸荷阀的关闭值，也会导致卸荷阀频繁开启闭合，一样会影响卸荷阀的使用寿命。同时也会导致制冷能力和能效的降低（如表4所示）。如果卸荷毛细管的流量过小，卸荷阀起不到迅速降低高压的作用，所以卸荷毛细管的选择也要兼顾过负荷能力和高温情况下的能力衰减率。

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

图2 卸荷阀装配原理图

图3 卸荷阀开启前后的压焓图

表1 R22冷媒使用的卸荷阀的规格种类

表2 相同机型仅卸荷阀装与不装情况下过负荷对比

表3 相同机型仅卸荷阀规格不同的性能对比

表4 相同机型仅卸荷阀毛细管的性能对比