一种室外机主板散热系统、方法、空调器与流程

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种室外机主板散热系统、方法、空调器。

背景技术：

随着科技的发展，变频空调因具有更加节能、环保和舒适等优点，已经逐步走进千家万户。变频空调的优势主要在于它可以随着环境温度的改变，及时调整压缩机频率，以便输出最佳的冷量或热量，保证用户使用的舒适性。但该技术对室外机内压缩机控制主板的散热功能有较高的要求，压缩机控制主板在使用过程中，尤其是空调以制冷或除湿模式运行时，温度易过高、产生烧毁的隐患，在恶劣工况下，主板元器件温度可高达90℃，若散热不良，主板极易烧毁。如何给室外机主板有效散热，是长期以来，困扰各空调厂家的难点、痛点。

目前传统的散热技术是：在主板下方安装铝型材散热器，通过室外风机运转，带走散热器的热量。这种方法的优点是可以直接利用室外风机来冷却散热器，无需增加其他零部件；缺点是室外风机风量有限，且受室外侧环境温度影响较大，散热器冷却效果有限。室外机主板散热不良，将引起压缩机频率降低，导致空调器冷热量降低，最终就是影响消费者使用舒适性，违背了变频空调技术的初衷。

近年来，出现了在室外机主板上设置主板散热器，将空调冷媒通入主板散热器，采用空调冷媒对室外机主板进行散热的方法，这种方法虽然能够对室外机主板进行冷却，但在使用过程中发现：当主板散热器与室外机主板换热不好或不充分时，从主板散热器流出的冷媒会出现一定程度的带液状态，这时如果直接将其回流到压缩机内，会使压缩机产生液击现象，严重影响压缩机的正常工作甚至损坏压缩机。

为解决上述问题，特提出本申请。

技术实现要素：

本发明设计出一种室外机主板散热系统、方法、空调器，以对室外机主板进行散热，有效避免室外机主板温度过高，烧毁主板或影响空调使用效果，同时避免带液冷媒进入压缩机，造成压缩机液击。

为解决上述问题，本发明公开了一种室外机主板散热系统，所述室外机内设有室外换热器、压缩机和室外机主板，所述室外换热器通过节流装置与室内换热器的一端相连接，所述室外换热器还通过压缩机与所述室内换热器的另一端相连接，所述室外机主板上设有散热器，所述压缩机的外围设置导热槽，所述散热器的入口端通过开关控制装置连接在所述节流装置与室内换热器之间和/或连接在所述节流装置与室外换热器之间，，所述散热器的出口端与所述导热槽的入口相连通，所述导热槽的出口与所述压缩机的入口端相连通。

在空调使用过程中，冷媒将在室内机和室外机之间循环、流动，通过冷媒温度、压力和状态的变化，实现制冷或制热功能。在空调以制冷或除湿模式运行时，冷媒被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室外换热器，冷凝液化放热，成为液体，同时向大气释放热量；冷媒从室外换热器流出后，经节流装置减压，以低温低压的液态形式进入散热器和室内换热器中，进入散热器内的冷媒可以与室外机主板进行换热，实现对室外机主板进行冷却、散热的目的；在空调以制热模式运行时，经节流装置减压后的部分低温低压液态冷媒能够进入散热器中，对室外机主板进行冷却、散热。进一步的，本申请通过在压缩机的外围设置导热槽，并将散热器中排出的冷媒首先通入导热槽内，使得未充分换热的冷媒能够先在导热槽内继续吸收压缩机缸体的热量，充分换热、气化后，再进入压缩机中，一方面，可有效防止散热器中排出的冷媒未充分换热，以带液状态进入压缩机后，造成压缩机的液击，损坏压缩机；另一方面，可以利用散热器中排出的未充分换热的冷媒对压缩机的缸体进行散热，防止压缩机长期运行温度过高，使得压缩机能够长时间高效、稳定运行，大大提高压缩机运行的可靠性。

进一步的，所述散热器的入口端通过第一开关控制装置连接在所述节流装置与室内换热器之间，所述散热器的入口端还通过第二开关控制装置连接在所述节流装置与室外换热器之间。

本申请通过将所述散热器的入口端通过第一开关控制装置连接在所述节流装置与室内换热器之间，通过第二开关控制装置连接在所述节流装置与室外换热器之间，使得空调以制冷或制热模式运行时，经节流装置减压后的部分低温低压液态冷媒能够进入散热器中，对室外机主板进行冷却、散热。

进一步的，所述散热器为平行流散热器，所述散热器中的冷媒流路为逆流。

由于平行流散热器一般为全铝的，性能优良、成本低，且质量可靠，因此，可以对室外机主板起到良好的散热作用。此外，将所述散热器中的冷媒流路设置为逆流，此时，所述散热器的进口位于所述散热器的底部，出口位于所述散热器的顶部，冷媒从所述散热器的底部进入、从所述散热器的顶部流出，相比顺流，冷媒流路逆流时，还需要克服重力的影响，在同样的换热面积下，散热器的进口和出口之间的温差更大，换热效果更好，换热量更大。

进一步的，所述散热器上设有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述散热器的温度。

在使用过程中，冷媒从所述散热器的进口进入散热器的内部，与室外机主板进行热交换后，从散热器的出口排出，由于散热器进口的冷媒一直为低温低压的液态冷媒，冷媒温度波动较小，因此，散热器出口的温度一方面可以反映散热器对主板的冷却、散热效果，另一方面，可以间接反映主板的温度，如此，通过对散热器出口的温度进行检测，可以对散热器对主板的散热效果进行调控。

进一步的，所述导热槽环绕所述压缩机的外围设置，所述导热槽可以完全包围所述压缩机，也可以部分包围所述压缩机。

所述导热槽环绕所述压缩机的外围设置，可以使冷媒与压缩机充分、均匀接触，达到良好的换热效果。

一种室外机主板散热方法，所述主板散热方法采用上述的室外机主板散热系统进行散热，所述主板散热方法包括空调开机运行，若空调以制冷或除湿模式运行，则第一开关控制装置打开，使从室外机换热器流出的冷媒流经节流装置后，部分冷媒通过散热器和导流槽进入压缩机内，剩余冷媒通过室内换热器进入压缩机内。

本申请通过在室内换热器的两端以并联的形式设置第一开关控制装置和散热器，通过第一开关控制装置和散热器形成空调以制冷或除湿模式运行时的冷媒散热支路，在空调以制冷或除湿模式运行时，让低温低压的液态冷媒分别从所述冷媒散热支路和室内换热器中流过，一方面，达到冷却室外机主板的目的，另一方面，不妨碍空调正常制冷或除湿，此外，将冷媒散热支路和室内换热器并联在一起，还可以通过调控冷媒散热支路和室内换热器中的冷媒流量达到调控散热器散热效果的目的。

进一步的，若空调以制热模式运行，则第二开关控制装置打开，使从室内机换热器流出的冷媒流经节流装置后，部分冷媒通过散热器和导流槽进入压缩机内，剩余冷媒通过室外换热器进入压缩机内。

本申请通过在室外换热器的两端以并联的形式设置第二开关控制装置和散热器，通过第二开关控制装置和散热器形成空调以制热模式运行时的冷媒散热支路，在空调以制热模式运行时，让低温低压的液态冷媒分别从所述冷媒散热支路和室外换热器中流过，一方面，达到冷却室外机主板的目的，另一方面，不妨碍空调正常制热，此外，将冷媒散热支路和室外换热器并联在一起，还可以通过调控冷媒散热支路和室外换热器中的冷媒流量达到调控散热器散热效果的目的。

进一步的，所述主板散热方法还包括每隔预定时间△t检测散热器出口的温度t，并将温度t与预设的阈值a比较，根据比较结果调整所述第一开关控制装置和第二开关控制装置的开、关状态。

在使用过程中，主板的温度过高时，将影响空调正常运行，通过检测散热器出口的温度t和预设的阈值a，可以调控所述第一开关控制装置和第二开关控制装置的开、关状态，对散热器的散热效果进行调控。

进一步的，若空调以制冷或除湿模式运行，当散热器出口的温度t＞预设的阈值a时，所述第一开关控制装置打开、第二开关控制装置关闭；当散热器出口的温度t≤预设的阈值a时，所述第一开关控制装置和第二开关控制装置同时关闭；若空调以制热模式运行，当散热器出口的温度t＞预设的阈值a时，所述第二开关控制装置打开、第一开关控制装置关闭；当散热器出口的温度t≤预设的阈值a时，所述第一开关控制装置和第二开关控制装置同时关闭。

通过检测散热器出口的温度t和预设的阈值a，当散热器出口的温度t高于预设的阈值a时，打开相应的开关控制装置，对室外机主板进行冷却，当散热器出口的温度t低于或等于预设的阈值a时，关闭所有开关控制装置，停止对室外机主板进行冷却，防止室外机主板温度过低。

一种空调器，所述空调器具有上述的室外机主板散热系统。

综上所述，本发明所述室外机主板散热系统、方法、空调器不但能够对室外机主板有效散热、降温，还可以避免压缩机出现液击，同时对压缩机进行冷却，使其能够长期稳定运行。

附图说明

图1为本发明实施例所述室外机主板散热系统及方法的示意图(制冷或除湿模式)；

图2为本发明实施例所述室外机主板散热系统及方法的示意图(制热模式)；

图3为本发明实施例所述室外机的结构示意图；

图4为本发明实施例所述室外机主板散热系统的结构示意图；

图5为本发明实施例所述室外机主板散热系统的另一结构示意图；

图6为本发明实施例所述散热器的结构示意图。

附图标记说明：

1-室外换热器，2-节流装置，3-室内换热器，4-压缩机，5-第一开关控制装置，6-第二开关控制装置，7-室外机主板，8-散热器，9-导热硅胶，10-导热槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细说明。

实施例1

如图1～6所示，一种室外机主板散热系统，所述室外机内设有室外换热器1、压缩机4和室外机主板7，所述室外换热器1通过节流装置2与室内换热器3的一端相连接，所述室外换热器1还通过压缩机4与所述室内换热器3的另一端相连接，所述室外机主板7上设有散热器8，所述压缩机4的外围设置导热槽10，所述散热器8的入口端通过第一开关控制装置5连接在所述节流装置2与室内换热器3之间，所述散热器8的出口端与所述导热槽10的入口相连通，所述导热槽10的出口与所述压缩机4的入口端相连通。

在空调使用过程中，冷媒将在室内机和室外机之间循环、流动，通过冷媒温度、压力和状态的变化，实现制冷或制热功能。在空调以制冷或除湿模式运行时，冷媒被压缩机4加压，成为高温高压气体，进入室外换热器1，冷凝液化放热，成为液体，同时向大气释放热量；冷媒从室外换热器1流出后，经节流装置2减压，以低温低压的液态形式进入散热器8和室内换热器3中，进入散热器8内的冷媒可以与室外机主板7进行换热，实现对室外机主板7进行冷却、散热的目的；剩余冷媒进入室内换热器3中，蒸发吸热，成为气体，同时吸取室内空气中的热量，从而达到降低室温的目的，从散热器8和室内换热器3排出的冷媒，进入压缩机4中，被压缩机4压缩后开始下一个循环。

通过上述过程，可以发现：在空调以制冷或除湿模式运行时，室外环境温度一般较高，室外换热器1在运行过程中，还进一步向大气中释放热量，使得室外机主板7处于高温恶劣的工况下，室外机主板7极易烧毁，本申请通过将部分低温低压的液态冷媒通入散热器8中，对室外机主板7进行冷却散热，可以防止室外机主板7温度过高、避免室外机主板7被烧毁。

进一步的，本申请通过在压缩机4的外围设置导热槽10，并将散热器8中排出的冷媒首先通入导热槽10内，使得未充分换热的冷媒能够先在导热槽10内继续吸收压缩机4缸体的热量，充分换热、气化后，再进入压缩机4中，一方面，可有效防止散热器8中排出的冷媒未充分换热，以带液状态进入压缩机4后，造成压缩机4的液击，损坏压缩机4；另一方面，可以利用散热器8中排出的未充分换热的冷媒对压缩机4的缸体进行散热，防止压缩机4长期运行温度过高，使得压缩机4能够长时间高效、稳定运行，大大提高压缩机4运行的可靠性。

优选的，所述导热槽10包括相互连通的外槽和内槽，所述散热器8中排出的冷媒首先通入所述导热槽10的外槽内，然后从所述导热槽10的内槽排出，可以达到更好的换热效果，能够更加有效地使压缩机4降温。

进一步的，所述散热器8的入口端还通过第二开关控制装置6连接在所述节流装置2与室外换热器1之间。

作为本申请的一些实施例，所述第一开关控制装置5和第二开关控制装置6为电磁阀。

在空调以制热模式运行时，冷媒被压缩机4加压，成为高温高压气体，进入室内换热器3，冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的；冷媒从室内换热器3流出后，经节流装置2减压，以低温低压的液态形式进入散热器8和室外换热器1中，进入散热器8内的冷媒可以与室外机主板7进行换热，实现对室外机主板7进行冷却、散热的目的；剩余冷媒进入室外换热器1中，蒸发吸热，成为气体，同时吸取室外空气中的热量，使室外空气变得更冷，从散热器8和室外换热器1排出的冷媒，进入压缩机4中，被压缩机4压缩后开始下一个循环。

通过上述过程，可以发现：空调以制热模式运行时，尤其是空调以过负荷制热时，室外机主板7易产生温度过高或被烧毁的风险，本申请通过将所述散热器8的入口端通过第二开关控制装置6连接在所述节流装置2与室外换热器1之间，使得经节流装置2减压后的部分低温低压液态冷媒能够进入散热器8中，对室外机主板7进行冷却、散热。同时，通过在压缩机4的外围设置导热槽10，并将散热器8中排出的冷媒首先通入导热槽10内，使得未充分换热的冷媒能够先在导热槽10内继续吸收压缩机4缸体的热量，充分换热、气化后，再进入压缩机4中，一方面，可有效防止压缩机4的液击；另一方面，可以大大提高压缩机4运行的可靠性。

进一步的，所述散热器8通过导热硅胶9安装在所述室外机主板7的下侧。所述导热硅胶9能够实现所述散热器8与室外机主板7之间的良好热传递。

作为本申请的一些实施例，所述散热器8为平行流散热器，所述散热器8中的冷媒流路为逆流。采用平行流散热器对室外机主板7进行散热，由于平行流散热器一般为全铝的，性能优良、成本低，且质量可靠，因此，可以对室外机主板7起到良好的散热作用。此外，将所述散热器8中的冷媒流路设置为逆流，此时，所述散热器8的进口位于所述散热器8的底部，出口位于所述散热器8的顶部，冷媒从所述散热器8的底部进入、从所述散热器8的顶部流出，相比顺流，冷媒流路逆流时，还需要克服重力的影响，在同样的换热面积下，散热器8的进口和出口之间的温差更大，换热效果更好，换热量更大。

作为本申请的一些实施例，所述散热器8为板式散热器，板式散热器具有传热系数高、适应性大、结构紧凑，体积小、耗材少的优点，用于室外机主板7的换热，安装方便、换热效果好。

进一步的，所述散热器8的出口设有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述散热器8出口的温度。

在使用过程中，冷媒从所述散热器8的进口进入散热器8的内部，与室外机主板7进行热交换后，从散热器8的出口排出，散热器8进口的冷媒始终为低温低压的液态冷媒，冷媒温度波动较小，因此，散热器8出口的温度一方面可以反映散热器8对主板7的冷却、散热效果，另一方面，可以间接反映主板7的温度，如此，通过对散热器8出口的温度进行检测，可以对散热器8对主板7的散热效果进行调控。

进一步的，本申请所述室外机主板散热系统中，无论在空调器的制冷还是制热过程中，流经散热器8的始终是低温低压的液态冷媒，散热器8受冷媒冲击小，寿命长。

进一步的，所述导热槽10环绕所述压缩机4的外围设置，所述导热槽10可以完全包围所述压缩机4，也可以部分包围所述压缩机4。

优选的，所述导热槽10完全包围所述压缩机4，所述导热槽10的进口和出口呈360°设置在压缩机4的外围，使得进入所述导热槽10的冷媒能够与压缩机4的缸体充分进行热交换。

实施例2

一种室外机主板散热方法，所述主板散热方法采用上述的室外机主板散热系统进行散热，所述主板散热方法包括：空调开机运行，若空调以制冷或除湿模式运行，则打开第一开关控制装置，使从室外机换热器流出的冷媒流经节流装置后，部分冷媒通过散热器和导流槽进入压缩机内，剩余冷媒通过室内换热器进入压缩机内。

本申请通过在室内换热器的两端以并联的形式设置第一开关控制装置和散热器，通过第一开关控制装置和散热器形成空调以制冷或除湿模式运行时的冷媒散热支路，在空调以制冷或除湿模式运行时，让低温低压的液态冷媒分别从所述冷媒散热支路和室内换热器中流过，一方面，达到冷却室外机主板的目的，另一方面，不妨碍空调正常制冷或除湿，此外，将冷媒散热支路和室内换热器并联在一起，还可以通过调控冷媒散热支路和室内换热器中的冷媒流量达到调控散热器散热效果的目的。

进一步的，若空调以制热模式运行，则打开第二开关控制装置，使从室内机换热器流出的冷媒流经节流装置后，部分冷媒通过散热器和导流槽进入压缩机内，剩余冷媒通过室外换热器进入压缩机内。

类似的，本申请通过在室外换热器的两端以并联的形式设置第二开关控制装置和散热器，通过第二开关控制装置和散热器形成空调以制热模式运行时的冷媒散热支路，在空调以制热模式运行时，让低温低压的液态冷媒分别从所述冷媒散热支路和室外换热器中流过，一方面，达到冷却室外机主板的目的，另一方面，不妨碍空调正常制热，此外，将冷媒散热支路和室外换热器并联在一起，还可以通过调控冷媒散热支路和室外换热器中的冷媒流量达到调控散热器散热效果的目的。

进一步的，所述主板散热方法还包括每隔预定时间△t检测散热器出口的温度t，并将温度t与预设的阈值a比较，根据比较结果调整所述第一开关控制装置和第二开关控制装置的开、关状态。其中，所述预设的阈值a为室外机主板设定运行温度，所述预设的阈值a的取值范围为5～45℃。

在使用过程中，室外机主板的温度过高或过低时，均将影响空调正常运行，通过检测散热器出口的温度t和预设的阈值a，可以调控所述第一开关控制装置和第二开关控制装置的开、关状态，对散热器的散热效果进行调控，避免室外机主板的温度过高或过低。

具体的，若空调以制冷或除湿模式运行，当散热器出口的温度t＞预设的阈值a时，打开所述第一开关控制装置、关闭第二开关控制装置，对室外机主板进行冷却，避免室外机主板的温度过高；当散热器出口的温度t≤预设的阈值a时，同时关闭所述第一开关控制装置和第二开关控制装置，停止对室外机主板进行冷却，避免室外机主板的温度过低；若空调以制热模式运行，当散热器出口的温度t＞预设的阈值a时，打开所述第二开关控制装置、关闭第一开关控制装置，对室外机主板进行冷却，避免室外机主板的温度过高；当散热器出口的温度t≤预设的阈值a时，同时关闭所述第一开关控制装置和第二开关控制装置，停止对室外机主板进行冷却，避免室外机主板的温度过低。

此外，所述室外机主板还可以通过外机风扇的转动带走主板的热量，降低室外机主板的温度，对主板起到冷却作用。

实施例3

一种室外机主板散热系统，包括：采集单元，所述采集单元每间隔△t时间对散热器出口的温度t进行采集；判定单元，所述判定单元根据所述采集单元的采集结果，判定所述第一开关控制装置(5)和第二开关控制装置(6)的开、关状态；控制单元，所述控制单元根据所述判定单元的判定结果，对所述第一开关控制装置(5)和第二开关控制装置(6)的开、关状态进行调节。

实施例4

一种空调器，所述空调器具有上述的室外机主板散热系统，所述空调器包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的室外机主板散热控制方法。

作为本申请的一些实施例，所述计算机程序也可以集成在空调的电路板上。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的室外机主板散热方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。