热力膨胀阀-装配说明

汽车空调关键零部件之五——热力膨胀阀汽车空调关键零部件之五----- 热力膨胀阀汽车空调系统布局示意图摘要热力膨胀阀也称节流阀，是汽车空调制冷系统中的四大部件之一（蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀），它是通过蒸发器出口处的感温元件来感知制冷剂蒸气的过热度，来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。

1、热力膨胀阀分类1.1热力膨胀阀分为内平衡式和外平衡式按照热力膨胀阀平衡方式分为内平衡式和外平衡式:内平衡式膨胀阀与外平衡式膨胀阀工作原理基本相同，区别在于：内平衡式膨胀阀膜片感受到的是蒸发器入口压力，当蒸发器压力降过大时，会使动力头感受的过热度减小，使阀开度不足，而外平衡式膨胀阀膜片感受到的是蒸发器出口压力，避免了蒸发器压力降对阀开度的影响，克服了内平衡阀的缺点。

另外制冷剂流经蒸发器会产生一定的压力损失，一般从自膨胀阀出口至蒸发器出口，制冷剂的压力降所对应的蒸发温度降超过2~3℃左右，为了使热力膨胀阀有合适的过热度，防止液击和过热，选用外平衡式热力膨胀阀更为合理。

1.2外平衡式热力膨胀阀又分为F型和H型两种形式外平衡式热力膨胀阀分为F型和H型两种结构形式，F热力膨胀阀(因其外型像F) 与H型热力膨胀阀(因其通道像H ) 两者的区别在于膜盒感受温度的方式不同。

F型膨胀阀为外感温 ,通过连接毛细管 ,使感温管与回气管接触传热感温,由于感温受接触面积、接触紧密程度及包覆手法等多种因素影响，感温往往有一定偏差不准确、连接毛细管处也存在容易开裂的风险。

H型膨胀阀为内感温,即制冷系统回气直接流经膜盒的感温元件,无需连接毛细管与感温管 ,其感温准确可靠 ,不易损坏。

H型热力膨胀阀是目前国内外汽车空调行业公认的先进节流装置,其性能满足汽车空调对可靠、抗振、耐用、方便的要求，所以目前国内车用空调基本上都采用了H型热力膨胀阀。

2、 F型和H型外平衡式热力膨胀阀图示及安装位置F型外平衡式膨胀阀F型膨胀阀与蒸发器连接方式H型外平衡式膨胀阀H型膨胀阀与蒸发器连接方式3、热力膨胀阀主要功能热力膨胀阀它是通过蒸发器出口处的感温元件来感知制冷剂蒸气的过热度，来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。

热力膨胀阀1、简介热力膨胀阀安装在热力感温元件(1)周围，通过膜片与阀体相分离,感温元件通过毛细管与温包.(2)以及包含阀座.(3)和弹簧.(4)的阀体相连。

热力膨胀阀的工作方式如下：热力膨胀阀的开合取决于三个基本压力：P1:作用于膜片上表面的温包压力，位于阀门：开启方向。

P2:作用于膜片底面的弹簧压力，位于阀门关：闭方向。

P3:同样作用于膜片底面的弹簧压力，位于阀：门关闭方向。

当调节热力膨胀阀时，膜片一侧的温包压力和作用在另一侧的蒸发压力与弹簧力之和相平衡。

弹簧用于设置过热度。

2、过热度过热度是指相同点处温包温度与蒸发压力/蒸发温度之差，它是在吸入管上安装温包的位置测量得到的。

过热度的测量单位为开尔文(K)并用作通过膨胀阀来调节液体充注的信号。

3、过冷度过冷度的定义是膨胀阀入口处冷凝压力/温度与液体温度之差。

过冷度的测量单位为开尔文(K)。

制冷剂的过冷度对于防止膨胀阀前面的制冷剂中出现蒸汽气泡非常必要。

制冷剂中的蒸汽气泡会降低膨胀阀的容量，从而减少对蒸发器的液体供应。

在大多数的情况下，4-5K的过冷度已经足够。

4、外部压力均衡如果安装了分液器，则必须始终使用带外部压力平衡的膨胀阀。

通常情况下，使用分配头会在分配头和分配管之间产生1bar 的压降。

1 bar在带有大型蒸发器或板式换热器的制冷系统中应始终使用带外部压力平衡的膨胀阀，因为在这样的系统中压降通常会大于对应于2K的压力。

5、充注热力膨胀阀可以有三种不同类型的充注方式：1.普通充注2. MOP 充注3.MOP 压载充注，带MOP 的Danfoss 膨胀阀的标准配置。

5.1、普通充注：对于没有压力限制要求以及温包可以安装在温度高于感 温元件的地方或蒸发温度/蒸发压力比较高的大多数制冷系统，均使用的 是普通充注的膨胀阀。

普通充注表示在温包中始终有液体充注。

由于液体充注量很大，因此无 论感温元件的温度是比温包低还是高，温包内均会留有充注液体。

5.2. MOP 充注：MO 充注的膨胀阀通常用于工厂定制设备，这些设备中需要 限制启动时的吸入压力，例如在运输领域和空调系统中。

济南万冷制冷工程有限公司
热力膨胀阀的安装
感温包和外平衡管位置---- 水平方向
•一般建议感温包安装在水平方向的回气管上
•感温包在回气管径向方位:
–管径小于等于7/8”，感温包位于12点时钟位置
–管径大于7/8”~2 ’，感温包位于4点或8点时钟位置–2’+管径，建议采用小套管埋置回气管内
•感温包与周围环境绝热
感温包和外平衡管位置---- 垂直方向
在多数情况，感温包可以位于垂直方向回
气管四周任位置
毛细管朝下安装会使感温包内充注介质倒
流的说法并不正确
•感温包和外平衡管位置
感温包位于蒸发器出口管路上
感温包和外平衡管的位置尽量靠近
建议感温包位于外平衡管的上游
阀体安装位置
-任意空间位置
-方便调节
-方便维修
-方便观察
-结构美观。

外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之一。

它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的工作质量，以最佳的方式给蒸发器供液,保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度稳定，感温包必须与压缩机的吸气管良好的接触从而准确的感应压缩机的吸气温度,通常充注着与制冷系统内部相同的制冷剂,从而实现通过感温包反馈回来的压力即是压缩机吸气温度对应的该种类型制冷剂的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时(比如热负荷变化),实现蒸发器最优及最佳的供液方式，感温包的充注量只根据在某一特定的温度下完全感温包内液态制冷剂完全蒸发来进行修正的，这就等于给作用在膨胀阀膜片上方感温包反馈回来的压力规定了一个上限,因为如果管壁表面温度如果继续增高,只会增加感温包内部气态制冷制冷剂的温度(处于过热状态),而压力基本上不再改变。

热力膨胀阀是控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。

按照平衡方式不同，膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。

在专用空调空调中，由于蒸发器有分路并采用莲蓬头分液器，压降比较大，造成蒸发器进出口温度各不相同。

在这种情况下，使用内平衡式膨胀阀会因蒸发器出口温度过低而造成热力膨胀阀过度关闭，以至膨胀阀丧失对蒸发器的供液调节功能。

所以专用空调均采用外平衡式膨胀阀，采用外平衡式可以避免膨胀阀过度关闭的情况，保证有压降的蒸发器也得到正常的供液。

膨胀阀的结构如图一所示：热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。

感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处。

由于过热度的影响，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。

感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。

热力膨胀阀原理图如图，该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。

在压力腔上部的膜片仅有Pb存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt和蒸发压力P0，三者处于平衡时有Pb=Pt+Po,当Pb>Pt+Po时，表示蒸发器热负荷偏大，出口过热度偏高，通过膜片到顶杆传递这一压力信号，使阀芯下移，膨胀阀开启变大，制冷剂流量按比例增加。

外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之一。

它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的工作质量，以最佳的方式给蒸发器供液,保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度稳定，感温包必须与的吸气管良好的接触从而准确的感应压缩机的吸气温度,通常充注着与内部相同的制冷剂,从而实现通过感温包反馈回来的压力即是压缩机吸气温度对应的该种类型制冷剂的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时(比如热负荷变化),实现蒸发器最优及最佳的供液方式，感温包的充注量只根据在某一特定的温度下完全感温包内液态制冷剂完全蒸发来进行修正的，这就等于给作用在膨胀阀膜片上方感温包反馈回来的压力规定了一个上限,因为如果管壁表面温度如果继续增高,只会增加感温包内部气态制冷剂的温度(处于过热状态),而压力基本上不再改变。

热力膨胀阀是控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。

按照平衡方式不同，膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。

在专用空调中，由于蒸发器有分路并采用莲蓬头分液器，压降比较大，造成蒸发器进出口温度各不相同。

在这种情况下，使用内平衡式膨胀阀会因蒸发器出口温度过低而造成热力膨胀阀过度关闭，以至膨胀阀丧失对蒸发器的供液调节功能。

所以专用空调均采用外平衡式膨胀阀，采用外平衡式可以避免膨胀阀过度关闭的情况，保证有压降的蒸发器也得到正常的供液。

膨胀阀的结构如图一所示：热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。

感应机构中充注工质，感温包设置在蒸发器出口处。

由于过热度的影响，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。

感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。

热力膨胀阀的安装膨胀阀只有正确安装了，才能达到设计效果，使蒸发器发挥最大效率。

膨胀阀有三个部分（内平衡式只有两部分）需要安装在系统管路上：1.阀体：因为膨胀阀是控制进入蒸发器的制冷剂流量及压力的零件，所以越靠近蒸发器，到蒸发器的压力损失越小越好，这样通过膨胀阀的制冷剂液体进入到蒸发器就越多，尽可能避免冷量损失。

如果膨胀阀后需要接分配器，那么如果可能就直接焊在膨胀阀出口，如果不能直接连接，两者距离最好不要超过24in（610mm），否则会影响分配效果。

此外还要注意：1。

对于感温包是气体充注的膨胀阀，阀体要保持比感温包的温度高，以避免气体在阀体凝结，从而影响膨胀阀的正常工作；2。

对于蒸发膨胀阀前的制冷剂液体管路有上升管路而造成压力损失的，要注意这部分压力损失造成的液体饱和压力的下降，从而使过冷度变小，如果过冷度下降到0，那么制冷剂液体就会出现闪发气体，最终影响制冷性能。

对于焊接连接的膨胀阀，要注意操作规范，如用湿毛巾降温，以免高温损坏膜片和弹簧。

2.感温包：感温包因为是通过感应蒸发器出口的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量，所以要尽量靠近安装在蒸发器出口，如果没有合适位置，那对蒸发器到感温包的管路也要做好保温，避免管路的温度上升过多，从而影响感温包的正常工作状态。

在蒸发器的出口管要设计一段水平管来安装感温包，因为如果出口管马上上升，那么感温包就没有合适的安装位置了。

在出口管要设置一个存油弯或叫存液弯，主要是针对出口管后面有上升管路时这里可以积聚冷冻油或未蒸发的制冷剂液体，当到一定程度时，会堵塞管路使其压力上升，从而可以推动这些油或液体上升，如果没有，积聚在水平管上有可能影响感温包的工作状态。

如果实在是没有水平管路可以安装，那么不得不安装在竖直管路时，最好是在下降的竖直管路上。

选好感温包的装置后，就是固定感温包，针对蒸发器出口管尺寸，感温包的固定位置见下图：如果在2-1/8”OD 或更大的管路中，有：（1）过冷度比较小或需要更精确的控制；（2）外界温度对感温包的影响比较大时。

热力膨胀阀的选配安装与调试1、选配：根据R、Q0、t0、tk、液体管路及阀件的阻力损失来进行，步骤：1.1确定膨胀阀两端的压力差；确定阀的形式；选择阀的型号与规格；1.1.1确定阀两端的压力差：ΔP=P K-ΣΔPi-Po(KPa) (1)式中：P K――冷凝压力，KPa，ΣΔPi――为ΔP1＋ΔP2＋ΔP3＋ΔP4（ΔP1为液体管路阻力损失；ΔP2为弯头、阀件等得阻力损失；ΔP3为液体管升高得压力损失，ΔP3＝ρɡh；ΔP4为分液头及分液毛细管得阻力损失，通常各为0.5bar）; Po—蒸发压力，KPa。

表1 R22液体管路得压力损失（bar）和冷量KW(103表2 管路中阀及接头的压力损失（m）表3 分液头的阻力损失表4 分液管长度的负荷修正系数1.1.2确定阀的形式：选择内平衡还是外平衡，由蒸发器中的压力降而定。

对R22系统，当压力降超过相应蒸发温度1℃，均宜采用外平衡式热力膨胀阀。

1.1.3选择阀的型号和规格：根据Q0和计算的膨胀阀前后的ΔP与蒸发温度t0由有关表中查得阀的型号和阀的容量。

为了简化选配的手续，也可以按设计技术措施进行，现配热力膨胀阀的型号与规格，必须根据制冷系统所采用的制冷剂的种类、蒸发温度的范围和蒸发器的热负荷的大小来进行，选择时应符合下述要求：（1）所选择的热力膨胀阀的容量比蒸发器的实际热负荷大20－30％；（2）对不设冷却水量调节阀或冬季冷却水温较低的制冷系统，选择热力膨胀阀时，阀的容量应比蒸发器负荷大70－80％，但最大不超过蒸发器热负荷的2倍；（3）选择热力膨胀阀时，应计算出供液管路的压力降，以得出阀前后的压差，再根据制造厂所提供的膨胀阀计算容量表确定热力膨胀阀的规格。

2、安装：2.1安装前检查其是否完好，特别是感温机构部分；2.2安装位置，必须在靠近蒸发器的地方，阀体应垂直安装，不能倾斜或颠倒安装；2.3安装时，应注意使感温机构内的液体始终保持在感温包内，因此感温包应比阀体装得低一些；2.4感温包尽可能安装在蒸发器的出口水平回气管上，一般应远离压缩机吸气口1.5m以上；2.5感温包绝不能置于有积液的管路上；2.6若蒸发器出口带有气液交换器时，一般将感温包装在蒸发器的出口处，即热交换器之前；2.7感温包通常安置于蒸发器回气管上，并紧贴管壁包扎紧密，接触处应将氧化皮清除干净，露出金属本色；2.8当回气管直径小于25mm时，感温包可扎在回气管的顶部；当直径大于25mm时，可扎在回气管的下侧45°处，以防管子底部积油等因素，影响感温包的正确感温。

TA-ODF54.5 ±235.6 ±2 35 ±2Ø44.4 ±236.5 ±2TA-SAE69 ±2Ø44.4 ±246 ±235.6 ±2 35 ±231.8 ±2RefrigerantOperating Ranges (℉/℃)2. Warning (警告)1. System Pressures: Installation or Removal（系统压力：安装或拆除）Charge Selection(充注选择) Structure and Dimension (结构外形和尺寸) Unit (单位): mm Mounting Method (安装方法)3. Valve Orientation (阀的安装角度)Do Not Place Open Flame On orNear Bulb!请勿将感温包放置在明火附近MCMW55HCSHW100SCSSW75-40°F -30°F -20°F -10°F 32°F 20°F 10°F 0°F 30°F -1°C 40°F4°C 50°F 10°CTechnical data are correct at the time of printing. Updates may occur, and should you need confirmation of a specific value, please contact Emerson clearly stating the information required.Emerson cannot be held responsible for errors in capacities, dimensions, etc., stated herein. Products, specifications and data in this literature are subject to change without notice.The information given herein is based on data and tests which Emerson believes to be reliable and which are in accordance with today’s technical knowledge. It is intended for use by persons having the appropriate technical knowledge and skill, at their own discretion and risk.技术数据在印刷前已经校对过，印刷之后有再更新的可能，如有需要对某一参数确认，请联系艾默生环境优化技术。