小型商用制冷裝置，如小型冷飲水機(jī)、小型冰淇淋機(jī)等，通常采用毛細(xì)管代替熱力膨脹閥作為節(jié)流機(jī)構(gòu)。毛細(xì)管的管徑一般為0.6一2mm的等截面紫銅管，長(zhǎng)度在0.5m以上。由于它的長(zhǎng)度和小管孔徑產(chǎn)生的高摩擦阻力，以及在毛細(xì)管中逐漸形成的閃發(fā)氣體而產(chǎn)生的節(jié)流效果.使液體的壓力降低到它的飽和壓力以下。毛細(xì)管的作用和熱力膨脹閥類(lèi)似，起限制或定量供給冷凝器到蒸發(fā)器的液體流量，同時(shí)也維持這兩個(gè)部件之間需要的運(yùn)行壓力差。
當(dāng)給定毛細(xì)管的長(zhǎng)度和孔徑時(shí)，毛細(xì)管的阻力特性亦隨之恒定。在任一時(shí)間內(nèi)通過(guò)毛細(xì)管的液體流速與毛細(xì)管兩端的壓力差成正比。這里所說(shuō)的壓力差即為系統(tǒng)蒸發(fā)器與冷凝器之間的壓力差。由于毛細(xì)管和壓縮機(jī)在系統(tǒng)中是串聯(lián)連接的，顯然毛細(xì)管的通流能力應(yīng)該等于壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的抽吸能力。因此.如果系統(tǒng)是有效地維持在設(shè)計(jì)壓力下運(yùn)行，則確定的毛細(xì)針長(zhǎng)度和管徑應(yīng)滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)條件下的通流能力正好等于壓縮機(jī)在同樣條件下的抽吸能力。
如果毛細(xì)管的阻力.也即是毛細(xì)管的通流能力大于或小于壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的抽吸能力，則系統(tǒng)運(yùn)行的平衡點(diǎn)將建立在設(shè)計(jì)條件以外的某個(gè)運(yùn)行狀態(tài)點(diǎn)。例如，如果毛細(xì)管的阻力太大(毛細(xì)管太長(zhǎng)或孔徑太小)，則毛細(xì)管的通流能力將比壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的抽吸能力小;這時(shí)蒸發(fā)器將缺液，過(guò)多的液體回吸到冷凝器的低部，即在毛細(xì)管的人口處積聚。事實(shí)上蒸發(fā)器的缺液會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)吸汽壓力的降低，而冷凝器中液體的聚積會(huì)減少冷凝器的有效冷凝面積，致使冷凝溫度變高。從而使壓縮機(jī)在偏離設(shè)計(jì)工況的條件下運(yùn)行，該平衡點(diǎn)是比系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力低的吸汽壓力和高的冷凝壓力點(diǎn)。在此運(yùn)行狀態(tài)下，由干壓縮機(jī)的抽吸能力被降低，致使整個(gè)系統(tǒng)的制冷能力少于設(shè)計(jì)能力。另一方面當(dāng)毛細(xì)管沒(méi)有足夠的阻力時(shí)(毛細(xì)管太短或是閥的孔徑太大)，毛細(xì)管的通流能力將大于壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的抽吸能力，該運(yùn)行條件下蒸發(fā)器的過(guò)反供液將會(huì)引起液體進(jìn)入壓縮機(jī)的危險(xiǎn)。同樣，在冷凝器中將沒(méi)有液體封住毛細(xì)管的入口處。因此，沒(méi)有冷凝的氣體將會(huì)隨著液體一起進(jìn)入毛細(xì)管流向蒸發(fā)器，會(huì)使系統(tǒng)的制冷能力降低。由于過(guò)多的制冷劑流量通過(guò)毛細(xì)管，壓縮機(jī)將沒(méi)有能力去降低蒸發(fā)器壓力到期望位。
使用毛細(xì)管的制冷系統(tǒng)運(yùn)行的最大效率位只在一個(gè)運(yùn)行工況點(diǎn)，除此之外的運(yùn)行工況均使制冷系統(tǒng)的效率略微低于最大值，所以合理的設(shè)計(jì)和使用毛細(xì)管是完全必要的。通常，生產(chǎn)廠家是按一定的運(yùn)行工況設(shè)計(jì)選定了毛細(xì)管的規(guī)格尺寸。當(dāng)制冷系統(tǒng)正常負(fù)荷變化(增加或減少)時(shí)，毛細(xì)管的通流能力隨之相應(yīng)的增加或減少。事實(shí)上，毛細(xì)管通流能力的調(diào)節(jié)一方面由冷凝器內(nèi)冷凝壓力的變化來(lái)補(bǔ)充制冷系統(tǒng)負(fù)荷的正常變化;另一方面由冷凝器內(nèi)制冷劑液體過(guò)冷的程度進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)蒸發(fā)器負(fù)荷增加時(shí)，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中被蒸發(fā)與在冷凝器中被冷凝的瞬時(shí)速率比液體通過(guò)毛細(xì)管到蒸發(fā)器的瞬時(shí)速率高.引起過(guò)多的液體積聚在冷凝器的底部使冷凝器的冷凝壓力增加;同時(shí)在冷凝器底部的液體將有一較大的過(guò)冷度，從而將減少制冷劑在毛細(xì)管中產(chǎn)生閃發(fā)氣體，以達(dá)到增加蒸發(fā)器供液量的目的。這一特性既有助于毛細(xì)管通流能力的增加，既有助于制冷系統(tǒng)的制冷能力的增加。相反地，當(dāng)制冷系統(tǒng)負(fù)荷的減少時(shí)，冷凝壓力和過(guò)冷度降低，因而毛細(xì)管的通流能力相應(yīng)降低。
毛細(xì)管與其他種類(lèi)的制冷劑流動(dòng)控制的差異是它不能在停止制冷循環(huán)期間切斷和停止制冷劑液體流到蒸發(fā)器的通路。當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)高低壓側(cè)的壓力通過(guò)開(kāi)啟的毛細(xì)管達(dá)到平衡.同時(shí)在冷凝器中剩余的液體流到低壓側(cè)的蒸發(fā)器，停留在蒸發(fā)器里直到壓縮機(jī)重新開(kāi)機(jī)。鑒于這個(gè)原因，在毛細(xì)管系統(tǒng)中制冷劑的容量是非常關(guān)鍵的。由于在冷凝器和毛細(xì)管之間沒(méi)有使用儲(chǔ)液器，制冷劑的容量既要滿(mǎn)足蒸發(fā)器負(fù)荷需要的最低限度又要維持系統(tǒng)運(yùn)行期間在冷凝器與毛細(xì)管的聯(lián)接部位形成液體密封。任何過(guò)量的制冷劑將只有積滯在冷凝器中，從而增加了冷凝壓力，又降低了系統(tǒng)性能。特別是當(dāng)冷凝器中全部過(guò)量液體制冷劑在停機(jī)期間流向蒸發(fā)器時(shí)，將會(huì)引起蒸發(fā)器迅速變熱，從而引起蒸發(fā)器的溶霜。此外，在停機(jī)期間大量的液體進(jìn)入蒸發(fā)器，當(dāng)壓縮機(jī)再次起動(dòng)時(shí)很可能發(fā)生液休回流到壓縮機(jī)的液擊現(xiàn)象，使壓縮機(jī)受到損壞。因此，在使用毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制制冷劑的充灌量，以保證制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
毛細(xì)管節(jié)流方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)在停機(jī)期間通過(guò)毛細(xì)管制冷系統(tǒng)的高壓與低壓之間迅速得到平衡，使壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)，從而可以使用低啟動(dòng)扭矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。此外，毛細(xì)管制冷系統(tǒng)制冷劑充灌量小省去了儲(chǔ)液罐，進(jìn)一步降低了制冷機(jī)的制造成本。綜上所述.由于毛細(xì)管使用中的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得毛細(xì)管節(jié)流方式在許多小型商業(yè)制冷裝置中得到廣泛使用。
使用毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)通常都是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的制冷系統(tǒng)，較適用于連接緊密的整機(jī)制冷系統(tǒng)，有相對(duì)穩(wěn)定的負(fù)荷和使用封閉式壓縮機(jī)。一般說(shuō)來(lái)，毛細(xì)管不用于使用開(kāi)啟式壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng).這是因?yàn)殚_(kāi)啟式壓縮機(jī)的軸封部位可能會(huì)引起制冷劑的泄漏，致使制冷系統(tǒng)內(nèi)充灌的制冷劑逐漸減少，壓縮機(jī)不能正常工作。此外，毛細(xì)管還不適用于遠(yuǎn)距離輸送制冷劑的系統(tǒng)(即壓縮機(jī)離開(kāi)蒸發(fā)器的距離較遠(yuǎn))，因?yàn)殚L(zhǎng)距離的輸送管線將導(dǎo)致壓縮機(jī)的制冷充灌量不準(zhǔn)確，影響毛細(xì)管的正常工作。而且，由于制冷劑充灌量的大大增加，使得其在壓縮機(jī)停機(jī)期間全部聚集在蒸發(fā)器中，當(dāng)壓縮機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重的液體回流現(xiàn)象這是壓縮機(jī)的運(yùn)行所不允許的。除非在吸汽管路中安裝一合適的儲(chǔ)液器，這樣將增加制冷系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)際上較少使用。
