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1、四通阀设计指导书一、 总述1、用途这份四通阀设计指导书，涉及到所有四通阀的分类、四通阀的选型、设计标准、安装规范，曾出现的社会问题，保证四通阀和系统的稳定可靠性。2、参考资料及标准2.1参考资料四通阀厂家华鹭、三花相关技术资料2.2参考标准1、 海尔标准：Q/HR 0503 0442003 空调器用四通电磁换向阀2、性能标准：GB/T 7725-2004 房间空气调节器GB/T 17758-1999 单元式空气调节机GB 4706.11998 家用和类似用途电器的安全 第一部分通用要求GB 4706.322004 家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求二、 设计步骤1、 四通
2、阀基本原理及性能指标1.1四通阀基本原理 毛细管 Capillary tube 先导滑阀 Pilot slide valve 压缩弹簧 Compress spring 活塞腔 Piston chamber 主滑阀 Body slide valve四通阀的工作原理的简介:当电磁线圈处于断电状态，如图一，先导滑阀在压缩弹簧驱动下右移，高压气体进入毛细管后进入活塞腔，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使E、S接管相通，D、C接管相通，于是形成制冷循环如图三。当电磁线圈处于通电状态，如图二，先导滑阀在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力而左移，高压气体进入毛细管
3、后进入活塞腔，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使S、C接管相通，D、E接管相通，于是形成制热循环。如图四。1.2四通阀性能指标主要性能参数最大工作压力2.9MPa（R410A 4.15MPa）线圈最高温度130度耐压试验压力向内腔施加4.4 MPa气压（R410A：6。23 MPa），无泄漏、变形和破坏气密性试验压力向内腔施加2.9 MPa气压（R410A：4.15MPa），无泄漏、变形和破坏最小破坏压力向内腔施加14MPa水压，无破坏内部泄漏量制冷量（KW）内部泄漏量（ml/min）压力在1.05MPa 51000591500ml/min92000ml/m
4、in最大动作压差245MPa（R410A：3.1MPa），及电压为额定电压的85时，正常可靠换向最小动作压差12HP 0.15 MPa（R410A：0.3MPa）及电压为额定电压的85时，正常可靠换向3.5HP 0.25 MPa5HP10 HP 0.25 MPa最低动作电压在最高动作压差为245MPa（R410A：3.15MPa）条件下，换向阀能正常、可靠换向时，线圈所需最低动作电压应不大于额定电压的85绝缘电阻100兆欧以上线圈温升70K以下寿命3万次以上清洁度残留异物重量60mg/m2矿物油与压缩机所采用冷冻油不发生不良反应2、 产品选型2.1 规格选型能力范围高压接管内径（mm）低压接管
5、内径（mm）1HP89523HP951235HP12165HP125198HP192210 HP19或222810 HP以上根据技术要求同厂家确定2.2 产品主要结构及材料选择要求2.3 四通阀在系统中使用2.3.1安装位置要求2.3.1.1安装时四通阀主体处于水平状态，见图1； 图12.3.1.2安装时线圈先导阀高于四通阀主体，见图2；不允许线圈先导阀低于四通阀主体，见图3。图2图32.3.1.3安装时四通阀三条接管E、S、C朝下，见图4；位置不允许时可水平安装，见图5；不允许三条接管E、S、C朝上，见图6。ESCESC图6图5图42.3.2配管设计要求2.3.2.1配管时不要使四通阀主体、
6、接管与压缩机发生共振2.3.2.2对于5匹以上空调机使用的四通阀，如果配管设计不当，可能会使系统产生液压冲击而造成系统或四通阀损坏，设计时请特别注意(四通阀D管应高于C、E管或者储液罐三者之一，参考图7)。2.3.2.3压缩机的排气口到四通阀D接管之间应安装消音器。2.3. 3系统控制设计要求2.3.2.1对于涡旋热泵系统,压缩机需加电加热带，空调系统启动前先对压缩机进行预热。2.3.2.1先启动压缩机然后四通阀换向，推荐时间间隔3秒（四通阀换向需要一定压差，如果先换向再启动压缩机则可能会造成换向在中间卡住现象）3、设计标准要求及图示图纸中应明确如下要求：1、 相应配管尺寸2、 气密试验压力、
7、耐压试验压力、破坏压力3、 洁净度4、 适用冷媒5、 最小、最大动作压差6、 配套线圈型号、电源、频率、最小动作电压7、 其他关键技术要求或材料、尺寸要求8、 其他未注事项符合企标Q/HR 0503 0442003。三、 设计雷区及规避措施序号类别雷区解决措施问题警示机型时间人1设计四通阀选型不正确选型时与厂家进行沟通确认避免选型过大或过小选型过大可能会造成流量不足（针对四通阀），从而换向不灵敏；过小则会对系统流量产生影响KFR-25GW02.10家用2安装四通阀E、S、C接管方向不正确参照上面安装设计要求尽量采用图2、图4、图5 安装方式安装位置不佳会造成四通阀换向不灵敏，甚至造成破坏120
8、室外机系列04.02孟庆超3装配用线圈引线提起起线圈或四通阀不可用线圈引线提起线圈或四通阀造成接触不良所有产品随时生产操作4控制先四通阀换向然后再启动压缩机先启动压缩机然后四通阀换向，推荐时间间隔3秒四通阀换向需要一定压差，如果先换向再启动压缩机则可能会造成换向在中间卡住现象。120室外机系列04.02魏延培5设计压缩机排气管与四通阀间无消音器压缩机排气管与四通阀间管路设计消音器无消音器则可能会因为涡旋压缩机启动冲击力较大而造成损坏。120室外机系列04.02孟庆超6设计适用冷媒不正确针对系统工质选用对应型号造成四通阀泄漏、耐压不足、矿物油反应等问题所有产品随时型号经理7设计配管与压缩机、四通
9、阀共振进行应力测试，增加减震胶泥管路断、噪音大AU242804.12海外附：四通阀换向故障分析F1 四通阀的结构特点F1.1 中间流量由四通阀结构不难发现，当主滑阀处于中间位置状态时，如下图所示，E、S、C三条接管互相串通，有一定的中间流量，此时，压缩机高压管内的冷媒可以直接流回低压管。设计中间流量的目的是当主滑阀处在中间位置时，能起到卸压的作用，避免空调系统受高压破坏。F1.2压力差与流量的关系四通阀换向的基本条件是活塞两端的压力差（即排气管与吸气管的压力差）（F1-F2）必须大于摩擦阻力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（如上图所示）。当左右活塞腔的
10、压力差（F1-F2）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，压缩机排出的冷媒一部份会从四通阀D接管直接经E、C接管流向S接管（压缩机回气口），形成瞬时串气状态。此时，若压缩机排出的冷媒流量远大于四通阀的中间流量损失，高低压差不会有大的下降，四通阀有足够大的换向压力差使主滑阀到位；如果压缩机排出的冷媒流量不足时，因四通阀的中间流量损失会使高低压差有较大的下降，当高低压差小于四通阀换向所需的最低动作压力差时，主阀阀便停在中间位置，形成串气。F2 造成冷媒流量不足的可能原因F2.1 空调系统发生外泄漏，造成系统冷媒循环量不足；F2.2 天气很
11、冷时，冷媒蒸发量不够；F2.3 四通阀与系统匹配不佳，即所选四通阀中间流量大而系统能力小；F2.4空调机换向时间。一般系统设计为压缩机停机一定时间后四通阀才换向，此时高低压趋于平衡，换向到中间位置便停止，即四通阀换向不到位，主滑阀停在中间位置，下次启动时，由于中间流量作用造成流量不足；F2.5压缩机启动时流量不足，变频机更明显。F3 四通阀换向不良的可能原因 根据过去的动作不良事例，汇总如下：F3.1 线圈断线或者电压不符合线圈性能规定，造成先导阀的阀芯不能动作；F3.2 由于外部原因，先导阀部变形，造成阀芯不能动作；F3.3 由于外部原因，先导阀毛细管变形，流量不足，形成不了换向所需的压力差
12、而不能动作；F3.4 由于外部原因，主阀体变形，活塞部被卡死而不能动作；F3.5 系统内的杂物进入四通阀内卡死活塞或主滑阀而不能动作；F3.6 钎焊配管时，主阀体的温度超过了120，内部零件发生热变形而不能动作；F3.7 空调系统冷媒发生外泄漏，冷媒循环量不足，换向所需的压力差不能建立而不能动作；F3.8 压缩机的冷媒循环量不能满足四通阀换向的必要流量；F3.9 变频压缩机转速频率低时，换向所需的必要流量得不到保证；F3.10 涡旋压缩机使系统产生液压冲击造成四通阀活塞部破坏而不能动作。F5 空调系统四通阀不良的排查步骤动作不良通断电确认电磁部有无“嗒、嗒”的动作音电压是否正常线圈是否得电 是 是 有 否 否输入正确电压检查电路系统 无更换线圈再确认 有再确认故障是否排除 无更换四通阀 否确认压缩机运转时四通阀E、S、C接管的温度制热状态（通电）E接管高温，S、C接管低温四通阀合格制冷状态（断电）E、S、C接管均高温补充冷媒后再确认E、S、C接管均高温C接管高温，S、E接管低温四通阀合格C接管高温，S、E接管低温E接管高温，S、C接管低温更换四通阀更换四通阀更换四通阀请对系统检漏请对系统检漏请调查其它原因请调查其它原因
