制冷用阀门产品现状及质量提升分析

张缓缓，朱丰雷

（合肥通用机械研究院有限公司，安徽 合肥 230031）

1 产品简介

制冷用阀门是制冷系统四大部件之一，其性能优劣会影响整个制冷系统的能耗及安全性。制冷用阀门包括制冷用热力膨胀阀、电磁阀、热泵用四通电磁换向阀、制冷空调用直动式电子膨胀阀、截止阀等阀门。

制冷用热力膨胀阀按平衡方式可分为内平衡型和外平衡型，按流向可分为单向流和双向流。电磁阀按开启型式分为常闭式和常开式，按结构型式分为直动型和先导型。电子膨胀阀按适应的制冷剂类型可分为R22、R407C、R410A、R32、R290 等。热泵用四通电磁换向阀按适应的制冷剂类型可分为R22、R134a、R404A、R407C、R410A 等。截止阀按通路型式可分为直通式和直角式。

热力膨胀阀根据感温包压力、阀前压力、蒸发器出口压力等几个力的平衡来调节阀的开度，以达到调节制冷系统换热量的目的。电子膨胀阀则是根据回气过热度来控制阀的开度，过热度越大阀的开度越大，反之则开度减小，电子膨胀阀能够更精准的控制制冷剂的流量，在节能型产品中得到了广泛应用。电磁阀和截止阀是空调系统中的制冷剂阻断元件；通常电磁阀用来实现部分自动控制的功能，例如，使用在冷凝器出口，与压缩机联动，压缩机停止时阀同时关闭，以防止制冷剂液体进入压缩机，避免压缩机下一次启动时出现液击的情况；而截止阀则是一种手动阻断元器件，通常需要人工拧开或关闭，一般安装在需要手动切换管路的系统中。热泵用四通换向电磁阀是空调系统中制冷剂流向切换的部件，如制冷和制热功能的切换；另外，四通换向阀还是热气融霜的关键部件，大多数空调制造商会选择热气融霜的方式，此时只需要将切换四通阀，让压缩机排气的热气进入室外机换热器中，霜则会在几分钟内快速融化，融霜结束后，四通换向阀再切换回来，机组继续其制热过程。

2 行业状况

2.1 产区分布

目前，我国制冷用阀门的部分产品的产销量已排世界首位，国内的主要代表品牌有三花、盾安、奉申自控、上海安巢等。代表外资品牌有丹佛斯、斯波兰、华鹭，行业内生产企业大多数集中在浙江、广东、江苏等省份，这些省份企业数量占到了总量的77.6%，尤其是浙江省最为集中，占到企业总数量的50%，具体分布情况见图1。

图1 制冷用阀门生产企业分布情况

2.2 技术发展趋势

制冷用阀门产品为制冷空调产品的重要零部件，其发展方向是紧随制冷空调产品的发展步伐的。当前制冷空调系统正在往智能控制、节能运行、恶劣环境运行等方面发展，制冷用阀门产品也在不断的进行技术改进，以满足主机发展的需求。

从行业政策来看，随着行业能效标准的提升，高能效标准变频空调市场需求的增长，将促使以电子膨胀阀为代表的节能环保系列产品及系统解决方案等市场需求不断增长，控制阀件在家用制冷、商用制冷市场将持续稳定增长。

制冷剂方面，环保制冷剂越来越受到各厂商的青睐，选择环境友好的替代制冷剂已是未来不可逆转的趋势。新冷媒的不断推出，对阀的承压、防腐蚀等方面提出了更高要求，如二氧化碳制冷剂系统压力超过100bar，这对膨胀阀、电磁阀、截止阀等都提出了更高的承压要求，是很大的技术挑战。再如氨等冷媒的使用，对阀体的材料也提出了不同要求，氨对铜有腐蚀性，这就要求阀件必须采用钢材料，防止腐蚀后出现泄漏甚至爆炸的风险。

3 关键技术指标

制冷用阀门产品涉及的产品标准包括：JB/T 3548《制冷用热力膨胀阀》、JB/T 4119《制冷用电磁阀》、JB/T 7230《热泵用四通电磁换向阀》、JB/T 7245《制冷装置用截止阀》、JB/T 10212《制冷空调用直动式电子膨胀阀》、JB/T 10648《空调与冷冻设备用制冷剂截止阀》

制冷用热力膨胀阀适用产品标准为JB/T 3548，其考核关键性能项目及意义如表1。

表1 制冷用热力膨胀阀关键性能项目

电磁阀适用产品标准为JB/T 4119，其考核关键性能项目及意义如表2。

表2 电磁阀关键性能项目

热泵用四通电磁换向阀适用产品标准为JB/T 7230，其考核关键性能项目及意义如表3。

表3 热泵用四通电磁换向阀关键性能项目

空调用直动式电子膨胀阀适用产品标准为JB/T 10212，其考核关键性能项目及意义如表4：

表4 空调用直动式电子膨胀阀关键性能项目

截止阀适用产品标准为JB/T 7245 或JB/T 10648，其考核关键性能项目及意义如表5。

表5 截止阀关键性能项目

4 主要质量问题及原因分析

制冷用阀门加工精度要求高、制造工艺复杂，除少数几家大型企业已实现自动化生产，其余大部分企业工艺水平较为低下，没有高精度的加工中心和自动化装配线，有的企业机加工甚至是七八十年代的老车床、铣床，完全靠手工装配，很难保证产品性能的稳定性。在线检验方面，生产企业均采用人工检验的方式，不同的是大企业的检验设备精度更高，例如检漏，大企业一般采用氦检，而小型企业则采用空气打压浸泡水池的检漏方式。近十年来，制冷用阀门产品未进行过国家质量监督抽查，但从国家压缩机制冷监督检验中心近年来进行的产品检验检测情况分析，制冷用阀门产品总体质量情况逐年向好，个别企业产品仍时有不合格出现，主要不合格情况为制冷量或流量不合格、气密性不合格、耐压强度测试时出现变形等。究其原因，制冷量或流量不合格多数是因为企业虚标性能参数，如制冷量5kW 的产品，企业虚标为7kW 甚至更多；耐压强度不合格则多是由于企业偷工减料造成的，较典型的做法就是在壁厚或材质上投机取巧、偷工减料；另外一部分，则是由于企业没有完善的检验设备，无法检验出生产产品的真实性能参数。

5 产品质量提升建议

制冷用阀门产品的主要生产设备包括：车床、钻床、冲床、清洗烘干设备、剪板机、折弯机、弯管机、焊接设备、装配线等。为保证产品工艺质量要求，生产企业须对关键质量控制点制订质量控制点的操作控制程序，并依据程序实施质量控制；对产品质量不易或不能经济地进行验证的特殊过程，例如焊接，须事先进行焊接设备认可、工艺参数验证和焊接人员持有效焊工证上岗并按照产品工艺参数要求进行操作和过程参数监控记录。企业按照产品的生产工艺进行生产控制，才能有持续有效的生产合格产品的能力。针对虚标和偷工减料问题，建议质检部门、工商管理部门加大打击假、冒、伪劣产品的力度，严厉查处违法生产企业，同时加强国家抽查力度，为制冷行业创造健康、有序、诚信的市场竞争环境。对于生产线和检验设备落后的企业，应鼓励其更换先进工艺设备，先进检验设备，以不断提升产品质量和出厂合格率。