四通阀的结构及使用、设计、选型、故障

培训材料——关于四通阀结构原理与使用研发中心2011年9月四通阀定义四通阀工作原理四通阀的选型四通阀的使用注意事项四通阀常见故障四通阀定义首先，我们了解一下阀的定义。阀是指液压传动中用来控制流体压力﹑流量和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通﹑断和流向的称为方向控制阀。压力控制阀按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所產生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为

节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、分流集流阀。方向控制阀按用途分为单向阀和换向阀。单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。换向阀：改变不同管路间的通﹑断关系，根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。空调用四通阀属于方向控制阀的一种，是用于热泵型空调中改变制冷剂的流向,以实现制冷模式和制热模式的转换为目地的产品,适用于中央、单元式和房间空调等热泵型空调系统。它被用来切换制冷工质的流通路径,从而使空调实现夏天制冷、冬天制热一机两用的目的。空调用电磁四通换向阀由三部分组成：四通气动换向阀（主阀）、电磁换向阀（控制阀）及毛细管组成。主阀内由滑块、活塞组成活动阀芯，主阀阀体两端有通孔可使两端的毛细管与阀体内空间相连通，滑块两端分别固定有活塞，活塞两边的空间可通过活塞上的排气孔相通。控制阀由阀体和电磁线圈组成，阀体内有针型阀芯。电磁线圈可以拆卸，主阀与控制阀及毛细管焊接成一体。主阀与控制阀之间有四根毛细管相连，形成四通换向阀的整体。空调用四通阀的结构及工作原理

四通阀是由控制阀驱动，使主阀阀体内两侧产生压力差从而使滑块作左右水平方向的位移，以达到改变气体制冷剂流向的目的（如图1）。控制阀在断电时是利用弹簧推动控制阀中的阀块(芯)使其向左移动，在通电电时线圈激磁产生的电磁力驱动控制阀中的阀块(芯)并使其右移,并在主阀块(芯)两侧产生压力差从而来驱动主阀。四通阀的内部结构图如下：

由四通阀内部结构图可以看出主阀的换向滑块可定位在三个位置：最左端：此时排气端D与冷凝器端C相通、蒸发器端E与吸气管端S相通，实现制冷过程；中间位置：蒸发器端E、吸气管端S、冷凝器端C三条接管相互通气，压缩机高压管内的冷媒可以直接流回低压管；最右端：此时排气端D与蒸发器端E相通、冷凝器端C与吸气管端S相通，实现制热过程。制冷运行时系统循环图如下：

四通阀在制冷运行时工作原理图如下：当电磁阀线圈处于断电状态，控制阀释放，阀芯因弹簧力作用移至右端，毛细管D与C相通、E与S相通，主阀内D侧的高压气体通过毛细管D、C进入主阀左端空间，主阀内部压力为左高右低，活塞带动滑块移向右端，使吸气管(S管)与室内机接管（E管）相通，另两根接管(C、D)相通，形成制冷循环。制热运行时系统循环图如下：四通阀在制热运行时工作原理图如下：当电磁阀线圈处于通电状态，控制滑阀在电磁力作用下克服压缩弹簧的张力而左移，毛细管E与D连通，S与C连通，高压气体通过毛细管①后进入主阀右端空间，主阀内部压力为右高左低，阀芯被推向左端，使吸气管(S管)与室外机接管（C管）相通，另两根接管相通(D、E)，形成制热循环。四通换向的基本条件是活塞两端压力差（F1—F2）必须大于主阀滑动块的摩擦阻力f，否则四通阀将不会换向。换向所需的最低动作压力差是靠系统流量来保证的。当左右活塞腔的压力差大于摩擦阻力f时，四通阀换向开始，当主滑阀运动到中间位置时，四通阀的E、S、C三条接管相互导通，压缩机排出的冷媒从四通阀D接管直接经E、C接管流向S接管（压缩机回气口），使压力差快速降低，形成瞬时串气状态（中间流量状态）。此时，若压缩机的排气流量远大于四通阀的中间流量，便可以建立足够大的换向压力差而使四通阀换向到位；反过来，若压缩机的排气量小于四通阀的中间流量，则四通阀换向所需的最低动作压力差便不能建立，即F1-F2＜f，四通阀不能继续换向而停在中间位置，形成串气故障。但当四通阀主滑阀处在中间位置时，能起到卸压的作用，使系统免受高压破坏。四通阀的中间位置：

四通阀的选型设计

四通阀选型时参考产品样本选择适当的四通阀装配到空调器内进行试验，对其匹配性进行确认，避免四通阀工作异常。保证四通阀正确的安装位置，