散熱裝置、包括其的變頻器以及變頻空調的製作方法

2023-07-13 16:01:31

專利名稱：散熱裝置、包括其的變頻器以及變頻空調的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調領域，具體地講，涉及一種散熱裝置、包括其的變頻器以及變
頻空調。
背景技術：
變頻器模塊在整個變頻器中起到一個功率轉換和放大的作用，其中由於開關損耗 和模塊本身的電阻，在其工作過程中會產生熱量，而且變頻器對應的機組功率越大，發熱量 越大，這些熱量如果不及時散出，會影響模塊性能甚至燒壞模塊，因此，變頻器模塊散熱問 題一直是變頻器設計的關鍵點。目前變頻器模塊常用的散熱方式主要有風扇強制對流散熱、散熱片輻射散熱、散 熱管散熱等。而在空調產品中，使用最多的是散熱片輻射散熱的方式，這種散熱方式通過將 變頻器模塊與散熱片貼緊在一起將變頻器模塊的熱量傳遞給散熱片，通過散熱片的良好的 熱傳導性能將熱量散發出去，以此來擴大變頻器模塊的散熱面積，提高變頻器模塊的散熱 效率。但由於這種散熱方式主要取決於散熱片本身的熱傳導性質以及散熱片的散熱面積， 在變頻器中，散熱片的面積是受到限制的，而這也嚴重製約了散熱片散熱的效果。在變頻空調上，為了提高變頻器散熱性能，往往需要將體積相對較大的一塊散熱 片安裝在機組中，佔用了機組的設計空間，也造成了安裝維修的不便。在使用過程中，如果 變頻器模塊發熱量過大，超出了散熱片熱量排放速度，很難對變頻器模塊的散熱進行有效 調整，使變頻器模塊的溫度保持在一個合理的範圍之內。如果熱量積累過多，很容易燒壞變 頻器模塊，為了保護變頻器模塊，往往需要停機散熱，對於空調的使用造成了很多的不便。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種散熱裝置，使變頻空調中的變頻器模塊無需大的散熱片 也能夠具有良好的散熱效果，有效地提高了散熱效率，降低了散熱成本，提高了變頻器模塊 的使用安全性與穩定性。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種散熱裝置，包括換熱 器，換熱器上設置有進口端和出口端，並且在換熱器內具有設置在進口端和出口端之間的 散熱管道。進一步地，散熱裝置還包括金屬導片，金屬導片緊貼換熱器的換熱面固定設置。根據本實用新型的另一方面，提供了一種變頻器，包括變頻器主板以及變頻器模 塊，還包括上述任意一種散熱裝置，散熱裝置緊貼變頻器模塊的表面設置。進一步地，在散熱裝置與變頻器模塊之間塗抹有導熱膠體。進一步地，變頻器還包括一個電路控制系統，電路控制系統由變頻器主板控制，包 括一個連接在換熱器進口端的電磁閥。進一步地，電路控制系統還包括一個連接在變頻器模塊上的溫度傳感器，電路控 制系統根據溫度傳感器傳遞的溫度信息控制電磁閥的啟閉。[0012]根據本實用新型的另一方面，提供了一種變頻空調，具有製冷迴路，還包括上述的 任意一種散熱裝置，散熱裝置的換熱器設置在製冷迴路中。進一步地，變頻空調包括壓縮區，壓縮區的兩端連接在四通閥的兩個埠上，在四 通閥的另外兩個埠上分別連接冷凝區和蒸發區，在冷凝區和蒸發區之間設置有膨脹區， 散熱裝置的換熱器的進口端連接在冷凝區與膨脹區之間的連接管路上，換熱器的出口端連 接在壓縮區的吸氣端的管路上。進一步地，換熱器的進口端通過電磁閥連接到冷凝區與膨脹區之間的連接管路 上。根據本實用新型的再一方面，提供了一種變頻空調，包括壓縮區，壓縮區的兩端連 接在四通閥的兩個埠上，在四通閥的另外兩個埠上分別連接冷凝區和蒸發區，在冷凝 區和蒸發區之間設置有膨脹區，散熱裝置的換熱器的進口端連接在冷凝區與膨脹區之間的 連接管路上，換熱器的出口端連接在壓縮區的吸氣端的管路上。根據本實用新型的散熱裝置，包括具有設置在進口端和出口端之間的散熱管道的 換熱器，使變頻空調中的變頻器模塊無需大的散熱片也能夠具有良好的散熱效果，有效地 提高了散熱效率，降低了散熱成本，提高了變頻器模塊的使用安全性。根據本實用新型的變 頻器，能夠通過電路控制系統對散熱裝置的接口啟閉進行控制，增加了散熱裝置的使用靈 活性，提高了散熱裝置對環境的適應程度。根據本實用新型的變頻空調，利用冷媒流動狀態 變化的特點，使少部分液態冷媒流過換熱器，有效提高了散熱裝置的散熱效率，增強了變頻 空調的工作穩定性。

說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用 新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。 在附圖中圖1示出了根據本實用新型的實施例的散熱裝置以及包含其的變頻器的立體結 構示意圖；圖2示出了根據本實用新型的實施例的變頻空調的工作狀態結構示意圖；以及圖3示出了根據本實用新型的實施例的變頻器電路控制系統電磁閥控制流程圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。如圖1所示，根據本實用新型的散熱裝置，包括換熱器1，換熱器1上設置有進口 端11和出口端12，並且在換熱器1內具有設置在進口端11和出口端12之間的散熱管道。 在兩個埠之間的散熱管道，可以直線通道，也可以為曲線通道，優選地，該散熱通道遍布 整個散熱裝置內，這樣，如果通入外界散熱媒質，可以使本散熱裝置的散熱效果得到充分的 發揮，有效提高了散熱效率。進口端11和出口端12可以設置在換熱器1的側面，在進口端 11與出口端12上都具有可拆卸的連接頭，該連接頭用於與外界通有散熱媒質的管道接口 連接，由於連接頭可拆卸，因此，可以根據不同的應用場合選擇不同的連接頭。由於本散熱裝置主要是通過流經其中的散熱媒質將熱量帶走，因此，本散熱裝置的體積可以變得很小， 更加有利於將熱量散發出去。由於換熱器1的換熱面形狀多數不規則，為了使散熱裝置具有更好的換熱效果， 散熱裝置還包括緊貼換熱器1的換熱面固定設置的金屬導片2。金屬導片2可以焊接在換 熱器1上，也可以通過其它方式固定設置在換熱器1上，例如粘接等，以保證金屬導片2與 換熱器1之間無接觸熱阻。由於金屬導片2具有平整光滑的表面，而且緊貼換熱器1設置， 當將散熱裝置安裝在需要散熱的模塊上時，能夠更快更有效地進行熱交換，將多餘熱量散 發出去，從而形成有效保護。根據本實用新型的變頻器的實施例，包括變頻器主板3以及變頻器模塊31，還包 括上述的任意一種散熱裝置，該散熱裝置緊貼變頻器模塊31的表面設置。為了增加散熱裝 置與變頻器模塊的接觸面積，提高散熱裝置的散熱效果，在散熱裝置與變頻器模塊31之間 塗抹有導熱膠體。在本實施例中，變頻器還包括一個電路控制系統，電路控制系統由變頻器主板控 制，包括一個連接在換熱器進口端11的電磁閥4。電路控制系統還包括一個連接在變頻器 模塊31上的溫度傳感器，電路控制系統根據溫度傳感器的溫度控制電磁閥4的啟閉。在溫 度調節系統的控制下，可以根據實際需要選擇使用散熱媒質進行散熱，或者僅使用散熱裝 置本身進行散熱，一方面提高了散熱裝置的現場適用性，即可以根據現場需要選擇合適模 式；另一方面，提高了散熱裝置的散熱效率，節約了能源。根據本實用新型的變頻空調的實施例，具有製冷迴路，還包括上述任意一種散熱 裝置，散熱裝置的換熱器1設置在製冷迴路中。優選地，變頻空調包括壓縮區5，壓縮區5的 兩端連接在四通閥9的兩個埠上，在四通閥9的另外兩個埠上分別連接冷凝區6和蒸 發區8，在冷凝區6和蒸發區8之間設置有膨脹區7，散熱裝置的換熱器1的進口端11連接 在冷凝區6與膨脹區7之間的連接管路上，換熱器1的出口端12連接在壓縮區5的吸氣端 的管路上。更優選地，換熱器1的進口端11通過電磁閥4連接到冷凝區6與膨脹區7之間 的連接管路上。如圖2所示，根據本實用新型的變頻空調的又一實施例，包括壓縮區5，壓縮區5的 兩端連接在四通閥9的兩個埠上，在四通閥9的另外兩個埠上分別連接冷凝區6和蒸 發區8，在冷凝區6和蒸發區8之間設置有膨脹區7，變頻空調還包括上述任意一種變頻器， 變頻器中的散熱裝置的換熱器1的進口端11通過電磁閥4連接在冷凝區6與所述膨脹區 7之間的連接管路上，換熱器1的出口端12連接在壓縮區5的吸氣端的管路上。由於空調系統是利用冷媒介質的狀態變化進行熱量傳遞的，冷媒在循環過程中存 在一段低溫的液體狀態階段，因此可以利用這個液體狀態的冷媒通過本實用新型的散熱裝 置的換熱器1與變頻器模塊31進行熱交換，達到迅速穩定的降低變頻器模塊31溫度的目 的，長期運行中可以保證模塊一直運行在一個比較合適的溫度範圍內，以此保護變頻器模 塊31，大大增強變頻器的運行穩定性和可靠性。在變頻空調的運轉過程中，如果是進行製冷，則氣態的氟利昂在壓縮區5中壓縮 為高溫高壓的液態氟利昂，然後送到冷凝區6散熱後成為常溫高壓的液態氟利昂，然後進 入膨脹區7，當常溫高壓的液態氟利昂通過膨脹區7進入蒸發區8之後，由於空間突然增 大，壓力變小，液態的氟利昂就會氣華，變成氣態低溫的氟利昂，從而吸收大量的熱量，蒸發區就會變冷，從而吸收大量熱量，使室內溫度降低，然後氣態的氟利昂回到壓縮區5繼續壓 縮，繼續循環。如果是制熱，則整個過程正好相反。因此，為了實現散熱裝置的有效散熱，換熱器1的進口端11連接在冷凝區6與膨 脹區7之間的連接管路上，換熱器1的出口端12連接在壓縮區5的吸氣端的管路上。在制 冷模式下，冷媒從壓縮機流經冷凝器之後，冷媒狀態為低溫高壓的液體，此時如果模塊溫度 達到電磁閥開啟條件，低溫高壓的冷媒經過電磁閥4流經散熱器，與變頻器模塊31進行熱 交換，降低模塊溫度。在制熱模式下，冷媒從壓縮區5流經蒸發區8之後，再經過膨脹區7，此時冷媒狀 態為低溫低壓的汽液兩相混合物，當模塊溫度達到電磁閥開啟條件，低溫低壓的冷媒經過 電磁閥4流經散熱器，與變頻器模塊31進行熱交換，降低模塊溫度。由於換熱器1的出口 端12連接在壓縮區5的吸氣端的管路上，此處的空氣始終處於負壓狀態，可以保證處於冷 凝區6與膨脹區7之間的連接管路上的低溫冷媒始終能流經散熱裝置，保證散熱裝置的散 熱效果。根據本實用新型的變頻空調的實施例，主要是利用一小塊高效換熱的具有內部通 道的換熱器1，結合空調系統中冷媒流動狀態變化的特點，使少部分液態冷媒流過換熱器 1，通過換熱器1與變頻器模塊31進行熱量交換，變頻器模塊緊貼在與換熱器1焊接在一起 的一塊金屬導片2上，換熱器1兩端通過管路與空調冷媒系統相連。同時為了儘量減小因為 空調系統中的冷媒需要旁通一小部分經過換熱器1與變頻器模塊31進行熱交換而造成的 對整機性能的影響度，在換熱器1進口端11的管路上還設置了一個小型電磁閥4，該閥與變 頻器主板3相連，受主板控制開和關。如圖3所示，模塊表面設置有一個溫度傳感器，變頻 器主板3可以通過此溫度傳感器檢測到變頻器模塊31表面溫度並按照內部控制程序輸出 對電磁閥4的控制信號，如果檢測溫度超過一個通過試驗確定的較高溫度限制時，電磁閥4 打開，高壓低溫冷媒從系統流經換熱器1與變頻器模塊31進行熱量交換，降低模塊溫度並 使模塊溫度逐漸穩定在合適的溫度範圍內。如果檢測溫度值低於一個通過試驗確定的較低 溫度限值時，表示模塊本身溫度較低，無需額外散熱，電磁閥4關閉，無冷媒流經換熱器。如 果檢測溫度值變化介於較低溫度限制和較高溫度限制之間時，電磁閥4則保持原來的運行 狀態。如此保證模塊總是運行在一個合理的溫度範圍內，達到保護變頻器穩定可靠運行的 目的。電磁閥的開關具體按以下邏輯運行1、當檢測模塊溫度大於80度時，電磁閥打開；2、當檢測模塊溫度大於60度，小於等於80度時，電磁閥保持之前的狀態；3、當檢測模塊溫度小於等於60度時，電磁閥關閉。如此，就可以保證變頻器模塊始終在一個安全的溫度範圍內工作，提高了變頻器 模塊的安全性，從而提高了變頻空調的散熱效率與工作穩定性。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果使變 頻空調中的變頻器模塊無需大的散熱片也能夠具有良好的散熱效果，並能根據變頻器模塊 的工作溫度選擇合適的工作狀態，有效地提高了散熱效率，減少了對於整機性能的不利影 響，降低了散熱成本，提高了變頻器模塊的使用安全性和穩定性。[0040] 以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種散熱裝置，包括換熱器(1)，其特徵在於，所述換熱器(1)上設置有進口端(11) 和出口端(12)，並且在所述換熱器(1)內具有設置在所述進口端(11)和所述出口端(12) 之間的散熱管道。
2.根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於，還包括金屬導片O)，所述金屬導片 (2)緊貼所述換熱器(1)的換熱面固定設置。
3.一種變頻器，包括變頻器主板C3)以及變頻器模塊(31)，其特徵在於，還包括權利要 求1或2所述的散熱裝置，所述散熱裝置緊貼所述變頻器模塊(31)的表面設置。
4.根據權利要求3所述的變頻器，其特徵在於，在所述散熱裝置與所述變頻器模塊 (31)之間塗抹有導熱膠體。
5.根據權利要求3所述的變頻器，其特徵在於，還包括一個電路控制系統，所述電路控 制系統由變頻器主板控制，包括一個連接在所述換熱器進口端(11)的電磁閥G)。
6.根據權利要求5所述的變頻器，其特徵在於，所述電路控制系統還包括一個連接在 所述變頻器模塊(31)上的溫度傳感器，所述電路控制系統根據所述溫度傳感器傳遞的溫 度信息控制所述電磁閥的啟閉。
7.一種變頻空調，具有製冷迴路，其特徵在於，還包括權利要求1或2所述的散熱裝置， 所述散熱裝置的換熱器(1)設置在所述製冷迴路中。
8.根據權利要求7所述的變頻空調，其特徵在於，包括壓縮區(5)，所述壓縮區(5)的 兩端連接在四通閥(9)的兩個埠上，在所述四通閥(9)的另外兩個埠上分別連接冷凝 區(6)和蒸發區(8)，在所述冷凝區(6)和所述蒸發區(8)之間設置有膨脹區(7)，所述散 熱裝置的換熱器(1)的進口端(11)連接在所述冷凝區(6)與所述膨脹區(7)之間的連接 管路上，所述換熱器(1)的出口端(1 連接在所述壓縮區(5)的吸氣端的管路上。
9.根據權利要求8所述的變頻空調，其特徵在於，所述換熱器(1)的進口端(11)通過 電磁閥(4)連接到所述冷凝區(6)與所述膨脹區(7)之間的所述連接管路上。
10.一種變頻空調，包括壓縮區(5)，所述壓縮區(5)的兩端連接在四通閥(9)的兩個 埠上，在所述四通閥(9)的另外兩個埠上分別連接冷凝區(6)和蒸發區(8)，在所述冷 凝區(6)和所述蒸發區(8)之間設置有膨脹區(7)，其特徵在於，還包括權利要求3-6中任 一項所述的變頻器，所述變頻器中的散熱裝置的換熱器(1)的進口端(11)通過所述電磁閥 (4)連接在所述冷凝區(6)與所述膨脹區(7)之間的連接管路上，所述換熱器(1)的出口端 (12)連接在所述壓縮區(5)的吸氣端的管路上。
專利摘要本實用新型提供了一種散熱裝置、變頻器和變頻空調，本實用新型的散熱裝置包括換熱器(1)，換熱器(1)上設置有進口端(11)和出口端(12)，並且在換熱器(1)內具有設置在進口端(11)和出口端(12)之間的散熱管道。本實用新型的散熱裝置大大縮小了散熱片的體積，有效地提高了散熱效率，降低了散熱成本，提高了變頻器模塊的安全性與穩定性。本實用新型的變頻器，包括一個電路控制系統，電路控制系統由變頻器主板控制，包括一個連接在換熱器進口端(11)的電磁閥(4)。本實用新型的變頻空調，使得變頻器模塊總是運行在一個合理的溫度範圍內，達到保護變頻器穩定可靠運行的目的。
文檔編號H02M1/00GK201854543SQ20102061926
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者何國軍, 宋培剛, 曹勇, 陳欽文 申請人:珠海格力電器股份有限公司