空调器中毛细管、闸阀组件、热交换的工作原理.doc

毛细管在空调器制冷系统中，制冷剂需要保持一定的蒸发压力和冷凝压力，以便吸收和放出热量，实现循环制冷，这就需要依靠节流元件来控制制冷剂，保持一定的流量。节流元件是制冷循环系统中用于调节制冷剂流量的装置，它能把从冷凝器出来的中温高压液态制冷剂降温、减压后再进入蒸发器，使之获得所需要的蒸发温度和蒸发大压力。空调器的规格不同，制冷量的大小也不同，为此要采用不同的节流元件来控制制冷剂的不同流量。一般空调器中的节流元件包括毛细管和膨胀阀，家用空调因流量较小，一般采用毛细管进行控制，下面做重点介绍。毛细管是一根孔径很小的细长的紫铜管，其内径一般为1mm2mm，长度为500mm1000mm。毛细管由于结构简单、加工容易、成本低廉、不易发生故障，而且在室温变化不大的条件下，基本能够满足对节流的要求，因此使用十分广泛，其缺点是调节能力差，不能随制冷系统负荷的变化而调节流量，只能在额定工况下工作。毛细管在制冷系统中作为一种节流元件使用，它焊接在冷凝器与蒸发器之间，起降压节流作用，可阻止在冷凝器中被液化的常温高压液态制冷剂直接进入蒸发器，降低蒸发器内的压力，以利于制冷剂的蒸发，在压缩机停止运转后，能通过毛细管使低压部分与高压部分的压力保持平衡，从而使压缩机易于启动。若增大毛细管的管径或减少其长度，则阻力减小，制冷剂的流量增加，反之，则阻力增大，制冷剂流量减小。毛细管必须与制冷装置相匹配， 不能随意更换毛细管，特别是当选用的毛细管管内径、内壁粗糙度及长度不同时，更应特别注意，否则会严重影响制冷系统的正常工作。毛细管是制冷系统中最狭窄的部分，因此往往容被成堵塞。闸阀部件为了控制系统中制冷剂在制冷系统管路中的通断操作、切换制冷剂的流向以切换空调器的制冷制热功能以及维修时操作方便，在空调器制冷系统管路当中安装有多种不同形式的闸阀部件，最主要包括电磁四通换向阀、单向阀、截止阀等。、电磁四通换向阀电磁四通换向阀主要应用在热泵式空调器中，由于在结构上主要有4根管道与它相连，所以常叫四通阀，它的作用是通过改变系统中制冷剂的流向，来改变空调器两器的功能，实现制冷、制热或除霜等功能的切换。电磁四通换向阀由两部分组成，一部分为电磁导向阀，另一部分为四通换向阀，四通换向阀是通过电磁导向阀来控制的，二者之间用三根导向毛细管连接，其结构如图所示：从图中可以看出，电磁导向阀由阀碗、弹簧、铁芯和电磁线圈等组成，阀体上开有四个连接导向毛细管的阀孔，线圈未通电时，因弹簧的推力而使铁芯和阀碗一起向左移动，此时毛细管d与c相通（高压），毛细管a与b相通（低压），从而推动四通换向阀滑块向左移，四通阀E与S相通，D与C相通；当电磁导向阀线圈通电时，电磁场吸引衔铁右移，弹簧被压缩，铁芯推动阀碗一起右移，使毛细管a与d相通（高压），毛细管b与c相通（低压），从而推动四通换向阀的滑块向右移动，D与E相通，C与S相通。四通换向阀由阀体和四根连接管组成，连接管分别与压缩机进、排气口及室内、外换热器相连，阀体内设有半圆形滑块和两个带小孔的活塞，滑块作为阀门，可在阀体内左右移动，使下侧的两根连接管通过滑块覆盖住的两个阀孔而连通，下侧的另一连接管通过另一阀孔与阀体相通，活塞与滑块通过阀架连接在一起，可同步移动。当空调器制冷运行时，电磁阀线圈断电，铁芯推动阀碗左移，此时毛细管d与c相通（高压），毛细管a与b相通（低压），因毛细管c、d与压缩机排气管相通，内充满高压气体形成高压区，而毛细管a、b与压缩机吸气管相通，形成低压区，此时活塞在压力的作用下向左侧移动，D与C相通，D管内的高压制冷气体经C管进入室外换热器（作为冷凝器）向室外散热，再经毛细管进入室内换热器（蒸发器），再由E管进入S管，最后回到压缩机，完成制冷循环，如图一所示：当空调器制热运行时，电磁阀线圈接通电源，铁芯带动阀碗右移，使毛细管a与d相通（高压），毛细管b与c相通（低压），因毛细管a、d与压缩机排气管相通，内充满高压气体形成高压区，而毛细管b、c与压缩机吸气管相通，形成低压区，此时活塞在压力的作用下向右侧移动，D与E相通，D管内的高压制冷气体经E管进入室内换热器（作为冷凝器）向室内散热，再经毛细管进入室外换热器（蒸发器），再由C管进入S管，最后回到压缩机，完成制热循环，如图二所示：、单向阀单向阀又称止逆阀，在制冷系统中，单向阀只允许制冷剂单方向流动，装在管路中起防止制冷剂气体或液体倒流的作用，它主要用于热泵型空调中，配合电磁四通换向阀改变制冷剂的流向及系统压力，一般在单向阀的外表面用箭头标出制冷剂的流向。单向阀又可分为球形阀和针形阀，其结构很简单，如图，制冷剂正向流动时，A侧压力高于B侧压力，钢珠（或阀针）向左移动，制冷剂由A-B流动，单向阀开启，而当制冷剂流向发生逆转时，B侧压力高于A侧压力，钢珠（或阀针）向右移动，堵塞了制冷剂流通管路，这时单向阀处于截止状态。热交换器蒸发器和冷凝器统称为热交换器，也称换热器。蒸发器的作用是使制冷剂液体汽化蒸发，从外界吸收热量；而冷凝器是向外散热，使制冷剂气体降温液化。对单冷式空调器而言，室内热交换器为蒸发器，室外热交换器为冷凝器。在热泵式空调器中设有室内、室外两台热交换器，其作用因制冷剂的循环流动方向不同而异：制冷时，室内热交换器相当于蒸发器，室外热交换器相当于冷凝器；制热时，室内热交换器相当于冷凝器，室外热交换器相当于蒸发器。家用空调器室内、室外热交换器大多采用翅片盘管式结构，为提高换热效率，常将铝合金翅片冲成各种形状，以增加换热面积，如图2-5。蒸发器：蒸发器又称冷却器，它是制冷循环中直接制冷的器件，一般装在室内机组中。空调器中一般采用传热系数高、结构紧凑的翅片盘管式蒸发器，制冷剂液体经过毛细管节流后进入蒸发器蛇形紫铜管，管外是强迫流动的空气，压缩机制冷工作时，吸收室内空气中的热量，使制冷剂液体蒸发为气体，带走室内空气中的热量，使房间冷却降温，它同时还能将蒸发器周围流动的空气冷却到低于露点温度，去除空气中的水分，达到除湿的目的。由于蒸发器翅片间会不断产生冷凝水，阻碍空气的流动，所以蒸发器的片距要大些（与冷凝器相比），此外，蒸发器的翅片一般采用亲水铝箔，以降低冷凝水的表面张力，加快水流速度，从而使空气流通速度升高。冷凝器冷凝器的作用是将压缩机送出的高温、高压制冷剂气体冷却液化，空调器中冷凝器的结构与蒸发器基本相同，压缩机制冷工作时，压缩机排出的高温、高压的气体由进气口进入冷凝器紫铜管后，通过管外的翅片向外散热，管内的制冷剂由气态变为液态流出。冷凝器一般以空气为冷却介质，由于空气的导热系数很小，铜管上翅片可以增加其传热面积，在室外风机的鼓风下，提高了传热能力，冷凝器在分体式空调中与压缩机一