摘要：空调通过冷媒与外界的热交换从而实现制冷和制热。空调系统中冷媒的纯度，是影响空调性能的重要因素。而抽真空环节，是影响空调系统内冷媒纯度的重要工序之一。可以说，抽真空干净与否，将直接影响空调性能。四通阀部件作为冷暖空调的标志性部件，其状态对抽真空、灌注的影响是巨大的。本文将从理论上分析四通阀换向对空调外机抽真空、灌注的影响。
关键词：四通阀；空调；抽真空；灌注；先导阀
四通阀是热泵型制冷循环工况与制热循环工况转换的关键部件之一[1]。由于压缩机的单向性，决定了整个空调系统内的流向在通过压缩机处是单一的，而四通阀在一定程度上能够改变空调系统内的流向。本文将从四通阀换向、四通阀状态对抽真空的影响、四通阀状态对灌注的影响三个方面进行理论分析和试验分析。
1 四通阀的结构和工作原理
四通阀在出厂是制冷状态。四通阀由3部分组成：先导阀、主阀和电磁线圈，如图1所示。工作原理如图2和图3所示。
当电磁线圈处于断电状态，如图2，先导阀左移，高压流体进入毛细管1，再流入活塞腔4；另一方面，活塞腔6流体排出，活塞及滑块5左移，从而形成制冷循环。图中D管进、C管出的流道为高压侧；E管进、S管出的流道为低压侧[2]。
当电磁线圈处于通电状态，如图3，先导阀右移，高压流体进入毛细管1，再流入活塞腔6；另一方面，活塞腔4流体排出，活塞及滑块5右移，从而形成制热循环。图中D管进、E管出的流道为高压侧；C管进、S管出的流道为低压侧。
图1 四通阀结构
2 四通阀对抽真空的影响分析
图2 制冷循环（断电状态）
图3 制热循环（断电状态）
当四通阀处于制冷状态时，E、S相连，C、D相连，如图4。当对接大、小阀门同时抽空时，大阀门侧的抽空范围是“大阀门—E端—S端—吸气口”。由于压缩机的单向性，压缩机内流向只能由吸气口到排气口，因此无法从吸气口端向排气口端吸气。而小阀门侧的抽空范围是“小阀门—冷凝器部件—C端—排气口”，这段管路将远远大于大阀门侧，使得其内部抽真空效果远差于大阀门侧。
当四通阀处于制热状态时，C、S相连，E、D相连，如图4。当对接大、小阀门同时抽空时，大阀门侧的抽空范围是“大阀门—E端—D端—排气口—吸气口—S端……”，小阀门侧的抽空范围是“小阀门—冷凝器部件—C端—S端……”，整个系统是连通的，故而系统的抽空效果更佳。
由上分析可知，当先导阀处于制热状态时，抽空效果更佳。但是根据四通阀的结构，先对接大阀门还是先对接小阀门，四通阀换向是不一样的，也会影响抽空效果。当先对接小阀门时，C与D连通，①与③处为低压状态，四通阀主阀仍处于制冷状态不换向。此时，大阀门侧的抽空区域为“大阀门—E—S”，小阀门处的抽空区域为“小阀门—冷凝器—C—D”，大阀门侧与小阀门侧未连通，但是大阀门侧的系统路径要远远小于小阀门侧，同样的抽空时间下，大阀门侧真空度要远远好于小阀门侧，如图5所示。当先对接大阀门时，开始时E、S连通，S端毛细管、②处为低压侧，四通阀主阀将换向，C、S连通、E、D连通。大阀门处抽空系统路径：大阀门—E—S—D—压缩机—S。小阀门出抽空系统路径：小阀门—冷凝器—C—S，整个系统形成一个回路，抽真空效率更高。
图4 空调四通阀及管路模型
图5 抽空原理图
由如上分析可知，冷暖机在抽真空时，先将四通阀先导阀处于制热状态，再对接大阀门侧进行抽真空，效果更佳。
3 四通阀对灌注的影响分析
由上分析可知，四通阀主阀在抽真空结束后，ES相连、CD相连。但是先导阀处于制冷还是制热状态，更利于灌注？
当先导阀处于制热状态时，如图5，高压冷媒由C（一般都是从工艺管或者小阀门灌冷媒）流到S，再通过毛细管流通到主阀的②侧，②、③的压力差将使主阀换向，从而使得C、D相连，冷媒从D处流向压缩机（排气口），但是因为压缩机的单向性，故而冷媒将无法通过压缩机继续向S、E、大阀门流通。即先导阀在制热状态下，大阀门侧是没有冷媒的，当此处管路有泄漏，将无法检验出。
当先导阀处于制冷状态时，高压冷媒由C流到S，S处的毛细管与主阀的③侧相连（如图5），此时，主阀将不换向。此时，灌注的冷媒将以此流过C、S、压缩机、D、E、大阀门，故而，整个系统内都存在冷媒。当系统中某处存在泄漏点时，将很容易通过一定的方法检验出来。
由以上分析可知，冷暖机在灌注时，应将四通阀先导阀处于制冷状态，再进行灌注。
4 结论
1）冷暖型空调室外机，系统进行抽真空时，要先将四通阀先导阀处于制热状态，再对接大阀门抽空管，最后对接小阀门抽空管，抽空效果佳；
2）冷暖型空调室外机，系统进行灌冷媒时，要将四通阀先导阀恢复制冷状态，才能使冷媒充满整个系统。
