回油毛细管在R410A家用空调系统中的应用研究

　　前言

　　根据《蒙特利尔议定书》，目前在家用空调和热泵中广泛应用的制冷剂R22(HCFC 类) 将在2020 前全面禁用，随着对气候问题的重视，许多国家加快了R22 的淘汰进程。我国按要求将从2016 年起冻结R22 在2015年的水平[1]。目前，国内大多数空调厂家均采用R410A为R22 的替代冷媒，相关的配套生产设备及工艺已经比较成熟。R410A 压缩机使用的润滑油是醚类与脂类，相比于R22压缩机采用的矿物类润滑油，润滑性能差[2]，压缩机的回油问题需要重点关注。特别是2010年国家能耗标准提高后，空调系统普遍采用：大系统(增加两器面积)+小排量压缩机+增加冷媒充注量的方式提高能效，过多的冷媒充注量影响压缩机的长期安全运行。基于此，R410A 冷媒压缩机的回油特性研究越来越受到行业的关注。

　　从目前来看，压缩机回油特性的研究集中于系统含油量对压缩机工作性能的影响，具体针对改进系统，解决压缩机回油问题的文献较少。本文重点介绍家用空调R410A系统中加上油分离器后，如何对回油毛细管的规格进行分析选用，以达到整个系统的最佳状态。

　　1 压缩机回油不良的原因及实验判定方法

　　1.1 压缩机回油不良的原因及常见解决方法

　　冷媒充注量过多、系统匹配不合理以及连接管不合适等因素都会造成压缩机的回油不良，压缩机回油不良会造成压缩机在运行中润滑不足，磨损增大，降低整个系统的可靠性;所以在制冷系统设计中一定要关注压缩机的回油情况[3]。通常解决压缩机回油不良的方法有：系统增加油分离器，增加辅助储液器，改变气液分离器回油孔的孔径，压缩机上增加曲轴加热带，连接管处设置回油弯等。

    1.2 压缩机回油实验的判定方法^[4]

    一般空调系统的油稀释率要求大于22%，冷媒充注量不得超过压缩机的最大充注量。当空调系统不满足上述条件时，就需要做压缩机可靠性实验。

　　压缩机的可靠性实验一般通过油液面、多冷媒及寿命试验来判定，其中尤为关键的是压缩机油液面实验。压缩机的油液面实验通常用带视液镜压缩机搭载空调系统，进行各种工况下的实验，通过视液镜观察油面和液面相对于压缩机轴承的位置来判定，如图1、图2所示。

　　1.2.1 判定标准

　　稳定运转状态时(含连续与断续运行)油面最低要求a面以上;冷媒沉积起动时的过渡状态，以及除霜的过渡状态，油面最低b面以上。

　　1.2.2 实验步骤与方法

　　压缩机油液面实验，需要验证大概18种工况，其中尤为低温睡眠启动最为典型，低温睡眠启动实验步骤如下：