专利名称：散热装置、包括其的变频器以及变频空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调领域，具体地讲，涉及一种散热装置、包括其的变频器以及变
频空调。
背景技术：
变频器模块在整个变频器中起到一个功率转换和放大的作用，其中由于开关损耗 和模块本身的电阻，在其工作过程中会产生热量，而且变频器对应的机组功率越大，发热量 越大，这些热量如果不及时散出，会影响模块性能甚至烧坏模块，因此，变频器模块散热问 题一直是变频器设计的关键点。目前变频器模块常用的散热方式主要有风扇强制对流散热、散热片辐射散热、散 热管散热等。而在空调产品中，使用最多的是散热片辐射散热的方式，这种散热方式通过将 变频器模块与散热片贴紧在一起将变频器模块的热量传递给散热片，通过散热片的良好的 热传导性能将热量散发出去，以此来扩大变频器模块的散热面积，提高变频器模块的散热 效率。但由于这种散热方式主要取决于散热片本身的热传导性质以及散热片的散热面积， 在变频器中，散热片的面积是受到限制的，而这也严重制约了散热片散热的效果。在变频空调上，为了提高变频器散热性能，往往需要将体积相对较大的一块散热 片安装在机组中，占用了机组的设计空间，也造成了安装维修的不便。在使用过程中，如果 变频器模块发热量过大，超出了散热片热量排放速度，很难对变频器模块的散热进行有效 调整，使变频器模块的温度保持在一个合理的范围之内。如果热量积累过多，很容易烧坏变 频器模块，为了保护变频器模块，往往需要停机散热，对于空调的使用造成了很多的不便。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种散热装置，使变频空调中的变频器模块无需大的散热片 也能够具有良好的散热效果，有效地提高了散热效率，降低了散热成本，提高了变频器模块 的使用安全性与稳定性。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种散热装置，包括换热 器，换热器上设置有进口端和出口端，并且在换热器内具有设置在进口端和出口端之间的 散热管道。进一步地，散热装置还包括金属导片，金属导片紧贴换热器的换热面固定设置。根据本实用新型的另一方面，提供了一种变频器，包括变频器主板以及变频器模 块，还包括上述任意一种散热装置，散热装置紧贴变频器模块的表面设置。进一步地，在散热装置与变频器模块之间涂抹有导热胶体。进一步地，变频器还包括一个电路控制系统，电路控制系统由变频器主板控制，包 括一个连接在换热器进口端的电磁阀。进一步地，电路控制系统还包括一个连接在变频器模块上的温度传感器，电路控 制系统根据温度传感器传递的温度信息控制电磁阀的启闭。[0012]根据本实用新型的另一方面，提供了一种变频空调，具有制冷回路，还包括上述的 任意一种散热装置，散热装置的换热器设置在制冷回路中。进一步地，变频空调包括压缩区，压缩区的两端连接在四通阀的两个端口上，在四 通阀的另外两个端口上分别连接冷凝区和蒸发区，在冷凝区和蒸发区之间设置有膨胀区， 散热装置的换热器的进口端连接在冷凝区与膨胀区之间的连接管路上，换热器的出口端连 接在压缩区的吸气端的管路上。进一步地，换热器的进口端通过电磁阀连接到冷凝区与膨胀区之间的连接管路 上。根据本实用新型的再一方面，提供了一种变频空调，包括压缩区，压缩区的两端连 接在四通阀的两个端口上，在四通阀的另外两个端口上分别连接冷凝区和蒸发区，在冷凝 区和蒸发区之间设置有膨胀区，散热装置的换热器的进口端连接在冷凝区与膨胀区之间的 连接管路上，换热器的出口端连接在压缩区的吸气端的管路上。根据本实用新型的散热装置，包括具有设置在进口端和出口端之间的散热管道的 换热器，使变频空调中的变频器模块无需大的散热片也能够具有良好的散热效果，有效地 提高了散热效率，降低了散热成本，提高了变频器模块的使用安全性。根据本实用新型的变 频器，能够通过电路控制系统对散热装置的接口启闭进行控制，增加了散热装置的使用灵 活性，提高了散热装置对环境的适应程度。根据本实用新型的变频空调，利用冷媒流动状态 变化的特点，使少部分液态冷媒流过换热器，有效提高了散热装置的散热效率，增强了变频 空调的工作稳定性。
说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用 新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中图1示出了根据本实用新型的实施例的散热装置以及包含其的变频器的立体结 构示意图；图2示出了根据本实用新型的实施例的变频空调的工作状态结构示意图；以及图3示出了根据本实用新型的实施例的变频器电路控制系统电磁阀控制流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1所示，根据本实用新型的散热装置，包括换热器1，换热器1上设置有进口 端11和出口端12，并且在换热器1内具有设置在进口端11和出口端12之间的散热管道。 在两个端口之间的散热管道，可以直线通道，也可以为曲线通道，优选地，该散热通道遍布 整个散热装置内，这样，如果通入外界散热媒质，可以使本散热装置的散热效果得到充分的 发挥，有效提高了散热效率。进口端11和出口端12可以设置在换热器1的侧面，在进口端 11与出口端12上都具有可拆卸的连接头，该连接头用于与外界通有散热媒质的管道接口 连接，由于连接头可拆卸，因此，可以根据不同的应用场合选择不同的连接头。由于本散热装置主要是通过流经其中的散热媒质将热量带走，因此，本散热装置的体积可以变得很小， 更加有利于将热量散发出去。由于换热器1的换热面形状多数不规则，为了使散热装置具有更好的换热效果， 散热装置还包括紧贴换热器1的换热面固定设置的金属导片2。金属导片2可以焊接在换 热器1上，也可以通过其它方式固定设置在换热器1上，例如粘接等，以保证金属导片2与 换热器1之间无接触热阻。由于金属导片2具有平整光滑的表面，而且紧贴换热器1设置， 当将散热装置安装在需要散热的模块上时，能够更快更有效地进行热交换，将多余热量散 发出去，从而形成有效保护。根据本实用新型的变频器的实施例，包括变频器主板3以及变频器模块31，还包 括上述的任意一种散热装置，该散热装置紧贴变频器模块31的表面设置。为了增加散热装 置与变频器模块的接触面积，提高散热装置的散热效果，在散热装置与变频器模块31之间 涂抹有导热胶体。在本实施例中，变频器还包括一个电路控制系统，电路控制系统由变频器主板控 制，包括一个连接在换热器进口端11的电磁阀4。电路控制系统还包括一个连接在变频器 模块31上的温度传感器，电路控制系统根据温度传感器的温度控制电磁阀4的启闭。在温 度调节系统的控制下，可以根据实际需要选择使用散热媒质进行散热，或者仅使用散热装 置本身进行散热，一方面提高了散热装置的现场适用性，即可以根据现场需要选择合适模 式；另一方面，提高了散热装置的散热效率，节约了能源。根据本实用新型的变频空调的实施例，具有制冷回路，还包括上述任意一种散热 装置，散热装置的换热器1设置在制冷回路中。优选地，变频空调包括压缩区5，压缩区5的 两端连接在四通阀9的两个端口上，在四通阀9的另外两个端口上分别连接冷凝区6和蒸 发区8，在冷凝区6和蒸发区8之间设置有膨胀区7，散热装置的换热器1的进口端11连接 在冷凝区6与膨胀区7之间的连接管路上，换热器1的出口端12连接在压缩区5的吸气端 的管路上。更优选地，换热器1的进口端11通过电磁阀4连接到冷凝区6与膨胀区7之间 的连接管路上。如图2所示，根据本实用新型的变频空调的又一实施例，包括压缩区5，压缩区5的 两端连接在四通阀9的两个端口上，在四通阀9的另外两个端口上分别连接冷凝区6和蒸 发区8，在冷凝区6和蒸发区8之间设置有膨胀区7，变频空调还包括上述任意一种变频器， 变频器中的散热装置的换热器1的进口端11通过电磁阀4连接在冷凝区6与所述膨胀区 7之间的连接管路上，换热器1的出口端12连接在压缩区5的吸气端的管路上。由于空调系统是利用冷媒介质的状态变化进行热量传递的，冷媒在循环过程中存 在一段低温的液体状态阶段，因此可以利用这个液体状态的冷媒通过本实用新型的散热装 置的换热器1与变频器模块31进行热交换，达到迅速稳定的降低变频器模块31温度的目 的，长期运行中可以保证模块一直运行在一个比较合适的温度范围内，以此保护变频器模 块31，大大增强变频器的运行稳定性和可靠性。在变频空调的运转过程中，如果是进行制冷，则气态的氟利昂在压缩区5中压缩 为高温高压的液态氟利昂，然后送到冷凝区6散热后成为常温高压的液态氟利昂，然后进 入膨胀区7，当常温高压的液态氟利昂通过膨胀区7进入蒸发区8之后，由于空间突然增 大，压力变小，液态的氟利昂就会气华，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，蒸发区就会变冷，从而吸收大量热量，使室内温度降低，然后气态的氟利昂回到压缩区5继续压 缩，继续循环。如果是制热，则整个过程正好相反。因此，为了实现散热装置的有效散热，换热器1的进口端11连接在冷凝区6与膨 胀区7之间的连接管路上，换热器1的出口端12连接在压缩区5的吸气端的管路上。在制 冷模式下，冷媒从压缩机流经冷凝器之后，冷媒状态为低温高压的液体，此时如果模块温度 达到电磁阀开启条件，低温高压的冷媒经过电磁阀4流经散热器，与变频器模块31进行热 交换，降低模块温度。在制热模式下，冷媒从压缩区5流经蒸发区8之后，再经过膨胀区7，此时冷媒状 态为低温低压的汽液两相混合物，当模块温度达到电磁阀开启条件，低温低压的冷媒经过 电磁阀4流经散热器，与变频器模块31进行热交换，降低模块温度。由于换热器1的出口 端12连接在压缩区5的吸气端的管路上，此处的空气始终处于负压状态，可以保证处于冷 凝区6与膨胀区7之间的连接管路上的低温冷媒始终能流经散热装置，保证散热装置的散 热效果。根据本实用新型的变频空调的实施例，主要是利用一小块高效换热的具有内部通 道的换热器1，结合空调系统中冷媒流动状态变化的特点，使少部分液态冷媒流过换热器 1，通过换热器1与变频器模块31进行热量交换，变频器模块紧贴在与换热器1焊接在一起 的一块金属导片2上，换热器1两端通过管路与空调冷媒系统相连。同时为了尽量减小因为 空调系统中的冷媒需要旁通一小部分经过换热器1与变频器模块31进行热交换而造成的 对整机性能的影响度，在换热器1进口端11的管路上还设置了一个小型电磁阀4，该阀与变 频器主板3相连，受主板控制开和关。如图3所示，模块表面设置有一个温度传感器，变频 器主板3可以通过此温度传感器检测到变频器模块31表面温度并按照内部控制程序输出 对电磁阀4的控制信号，如果检测温度超过一个通过试验确定的较高温度限制时，电磁阀4 打开，高压低温冷媒从系统流经换热器1与变频器模块31进行热量交换，降低模块温度并 使模块温度逐渐稳定在合适的温度范围内。如果检测温度值低于一个通过试验确定的较低 温度限值时，表示模块本身温度较低，无需额外散热，电磁阀4关闭，无冷媒流经换热器。如 果检测温度值变化介于较低温度限制和较高温度限制之间时，电磁阀4则保持原来的运行 状态。如此保证模块总是运行在一个合理的温度范围内，达到保护变频器稳定可靠运行的 目的。电磁阀的开关具体按以下逻辑运行1、当检测模块温度大于80度时，电磁阀打开；2、当检测模块温度大于60度，小于等于80度时，电磁阀保持之前的状态；3、当检测模块温度小于等于60度时，电磁阀关闭。如此，就可以保证变频器模块始终在一个安全的温度范围内工作，提高了变频器 模块的安全性，从而提高了变频空调的散热效率与工作稳定性。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果使变 频空调中的变频器模块无需大的散热片也能够具有良好的散热效果，并能根据变频器模块 的工作温度选择合适的工作状态，有效地提高了散热效率，减少了对于整机性能的不利影 响，降低了散热成本，提高了变频器模块的使用安全性和稳定性。[0040] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种散热装置，包括换热器(1)，其特征在于，所述换热器(1)上设置有进口端(11) 和出口端(12)，并且在所述换热器(1)内具有设置在所述进口端(11)和所述出口端(12) 之间的散热管道。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括金属导片O)，所述金属导片 (2)紧贴所述换热器(1)的换热面固定设置。
3.一种变频器，包括变频器主板C3)以及变频器模块(31)，其特征在于，还包括权利要 求1或2所述的散热装置，所述散热装置紧贴所述变频器模块(31)的表面设置。
4.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，在所述散热装置与所述变频器模块 (31)之间涂抹有导热胶体。
5.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，还包括一个电路控制系统，所述电路控 制系统由变频器主板控制，包括一个连接在所述换热器进口端(11)的电磁阀G)。
6.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述电路控制系统还包括一个连接在 所述变频器模块(31)上的温度传感器，所述电路控制系统根据所述温度传感器传递的温 度信息控制所述电磁阀的启闭。
7.一种变频空调，具有制冷回路，其特征在于，还包括权利要求1或2所述的散热装置， 所述散热装置的换热器(1)设置在所述制冷回路中。
8.根据权利要求7所述的变频空调，其特征在于，包括压缩区(5)，所述压缩区(5)的 两端连接在四通阀(9)的两个端口上，在所述四通阀(9)的另外两个端口上分别连接冷凝 区(6)和蒸发区(8)，在所述冷凝区(6)和所述蒸发区(8)之间设置有膨胀区(7)，所述散 热装置的换热器(1)的进口端(11)连接在所述冷凝区(6)与所述膨胀区(7)之间的连接 管路上，所述换热器(1)的出口端(1 连接在所述压缩区(5)的吸气端的管路上。
9.根据权利要求8所述的变频空调，其特征在于，所述换热器(1)的进口端(11)通过 电磁阀(4)连接到所述冷凝区(6)与所述膨胀区(7)之间的所述连接管路上。
10.一种变频空调，包括压缩区(5)，所述压缩区(5)的两端连接在四通阀(9)的两个 端口上，在所述四通阀(9)的另外两个端口上分别连接冷凝区(6)和蒸发区(8)，在所述冷 凝区(6)和所述蒸发区(8)之间设置有膨胀区(7)，其特征在于，还包括权利要求3-6中任 一项所述的变频器，所述变频器中的散热装置的换热器(1)的进口端(11)通过所述电磁阀 (4)连接在所述冷凝区(6)与所述膨胀区(7)之间的连接管路上，所述换热器(1)的出口端 (12)连接在所述压缩区(5)的吸气端的管路上。
专利摘要本实用新型提供了一种散热装置、变频器和变频空调，本实用新型的散热装置包括换热器(1)，换热器(1)上设置有进口端(11)和出口端(12)，并且在换热器(1)内具有设置在进口端(11)和出口端(12)之间的散热管道。本实用新型的散热装置大大缩小了散热片的体积，有效地提高了散热效率，降低了散热成本，提高了变频器模块的安全性与稳定性。本实用新型的变频器，包括一个电路控制系统，电路控制系统由变频器主板控制，包括一个连接在换热器进口端(11)的电磁阀(4)。本实用新型的变频空调，使得变频器模块总是运行在一个合理的温度范围内，达到保护变频器稳定可靠运行的目的。
文档编号H02M1/00GK201854543SQ20102061926
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者何国军, 宋培刚, 曹勇, 陈钦文 申请人:珠海格力电器股份有限公司