卸荷阀应用在空调中,也许有很多的维修工程技术人员觉得不可思议或者压根儿没有听说过。近日,笔者在某单位遇到了多台安装了卸荷阀的格兰仕空调,均是由于卸荷阀问题导致的制冷不良,特总结成文与同行分享,如有遇到类似故障可作维修参考。
一、卸荷阀的工作机理

1.卸荷阀的作用

       一台格兰仕1HP空调,表面无华但是内有乾坤,如图1所示,在室外冷凝器出口设置了一个两(一大一小)的分液头,其后安装了一个卸荷阀,反观目前市面上的1HP空调基本没有安装此类的阀体,此卸荷阀究竟有什么用?
       当制冷系统因过载(冷媒过量、室外热交换器因翅片脏堵、风机不转、管路堵塞等)时,会导致冷凝温度.上升,冷凝压力也会变高,这样对制冷系统、压缩机是不利的(容易导致管路爆裂、压缩机因负载过重、过劳加剧其老化速度和损坏几率),因此有些厂家在室外热交换器出口处与制冷毛细管并接了一个卸荷阀,一旦检测制冷系统高压侧冷媒压力达到2.3MPa,就会使卸荷阀由关闭变成打开状态,让卸荷毛细管对高压侧冷媒进行泄压,从而保护制冷系统与压缩机。

2.工作原理

       空调正常工作原理:制冷原理如图2所示,空调工作时,压缩机吸入的低温低压气态冷媒经压缩机做工排出高温高压气态冷媒,进入到冷凝器,通过外风机强迫空气与翅片进行热交换,从而使气态冷媒冷凝为液态冷媒。正常情况下,R22冷媒空调运行时高压侧压力为1.6MPa~2.2MPa,此时从分液头1出口至卸荷阀这路由于未达到2.3MPa,所以卸荷阀处于截止状态(也就是此路不通),全部的冷媒只能从制冷毛细管节流流过,后经二通截止阀进入蒸发器,通过贯流风扇运转强迫蒸发器与房间空气热交换,使蒸发器吸收房间热量汽化蒸发从而形成制冷。

       空调异常泄荷原理:当空调因制冷毛细管堵塞外风机不转、 翅片严重脏堵或冷媒充注严重超标时,如果此时又未达到过载保护器过电流过热保护值,或者此过载保护器触头粘连,这时就容易烧毁压缩机,甚至还会因过热、过流的情况存在火灾隐患等,因此厂家为了避免此故障的扩大化影响,在制冷系统中采用与制冷毛细管并接卸荷阀的做法,高压侧旦达到2.3MPa就会使卸荷阀由关闭变为导通,这样就可以把高压侧压力通过卸荷阀泄荷毛细管(此毛细管管径比制冷毛细管大)加强其疏泄能力,避免高压压力过高,而保护系统与压缩机。

二、故障检修实例

       例1:一台格兰仕1HP, R22冷媒定频单冷空调,时而制冷时而不制冷。分析检修:上门检修,上电开机,空调时而制冷时而不制冷,室内机出风口送风温度偏高,制冷一会后发现内机仅仅送风, 过会又开始制冷,这样不断地循环。在此过程中压缩机是一直工作的,为什么会出现这种现象呢?测量空调低压侧冷媒压力有时是0.08MPa,有时又达到6.4MPa,并且在这两个极限值间不断变化。开始怀疑系统有水分,由于水分超标导致制冷的毛细管在蒸发器入口处不流畅所致,但是咨询用户后得知该空调自安装至今一直没有维修过,也没有移装或加过冷媒。于是对自己的判断产生怀疑了,做维修这么多年没遇到这样的。

       细查后发现该机与其他空调不一样,多了一个卸荷阀和卸荷毛细管,机子运行过程中看到冷凝器出口分液头1与制冷毛细管处(如图3所示)有露水。按理是不正常的,就算结露也应该在制冷毛细管出口管段开始结露,怀疑此制冷毛细管有堵塞现象,导致高压侧压力过高,超过2.3MPa后卸荷阀打开冷媒从分液头1流出后,少部分从已经有堵塞的制冷毛细管处流过,大部分冷媒从卸荷阀、卸荷毛细管流过,此时空调会制冷,但是一旦卸荷阀导通后其高、低压侧压力比下降,该阀门就又关闭,关闭后待高压压力一直升至2.3MPa后导通,所以造成空调时而制冷时而不制冷的现象,由于压缩机未达到过载保护器起控电流值而一直运行。在正常制冷期间,由于卸荷毛细管孔径较制冷毛细管大(如图3所示),虽然会节流降压形成制冷,但是低压侧蒸发压力会变高,即有时会达到6.7MPa的原因。

        使用氮气吹净系统,增加过滤器,更换外径为2.5mm、长度为200mm的空调毛细管后,抽真空再充注冷媒,制冷恢复正常。提示:遇到此类空调,由于在冷凝器出口没有设置过滤器,这样容易导致堵塞毛细管,因此维修时有条件的一定要加装过滤器,如图4所示,避免轻易就把毛细管堵塞。

        例2:一台格兰仕1HP, R22冷媒定频单冷空调,制冷效果差。分析检修:上门检修, 上电开启空调运行了20分钟但制冷效果不理想,内机出风口送风温度偏高,外机的冷凝风机吹出的热风偏温(夏季正常时,冷凝温度较高,冷凝风机吹出的热风比较热),以为冷媒不足。运行期间使用压力表测量其低压侧压力为0.7MPa,偏高,咨询用户,得知该机安装至今一直没有维修过,也就意味着不是人为误充过多冷媒所致。开始以为压缩机高低压侧串气导致其排气无力,造成制冷效果差故障,但用手摸回气管感觉温度挺凉的,应该与排气无力关联不大, .维修陷入困境。

        细查后发现该机与制冷毛细管并接了卸荷阀和卸荷毛细管,如果此卸荷阀在小于2.3MPa时其密封不严实,导致一直处于导通状态,这样就等于使用并接双毛细管进行节流,流量肯定会变大,低压侧压力变高,高压侧压力变低,高低压侧压力比会变小,内机蒸发温度偏高。经测量,外机的运行电流为3.1A,明显比正常的3.8A小,说明制冷系统因采用双毛细管节流导致压缩机负荷变轻,电流变小。

       由于本地没法购置此卸荷阀,征得用户同意后采用切断其卸荷管路的做法,使用封口钳在分液头1后夹扁管路(如图5所示),不让冷媒从此通过,这样几乎所有的冷媒都从制冷毛细管通过,从而使节流降压符合空调标准工况要求,高低压比正常,实测内机蒸发器的蒸发温度为7C左右,制冷效果改善立竿见影。

       提示:在应急情况下,切断卸荷阀管路没有问题,但是一旦制冷系统毛细管有堵塞,如压缩机的过载保护器灵敏度不够或者失效时,这样就会给压缩机带来长期的高低压最大差值,严重影响压缩机的寿命,如有条件建议还是要更换卸荷阀或者添加过滤器。

       修后寄语:近些年随着智能控制、赋能制冷技术,一些新的设备、产品应运而生,对于广大从事制冷产品维修的技术人员,既是机会也是挑战,机会是需要大量的安装与维保人员,而挑战则是由于新技术、新工艺的应用,以及节能环保的深度推进,遇到未见过的系统、控制模式以后会成为常态,要结合在已有经验前提下,跳出“围城”多思考,多问几个为什么,否则检修难度变大,会觉得力不从心。笔者觉得唯有不断学习、勇于实践才能应对未来的新业态,希望同行利用一些期刊、技术平台,例如《家电维修》杂志等多学习,夯实根基,胜任当前岗位,挑战未来新技术,愿你成为制冷达人,服务家维行业。