变频器冷却除湿系统、变频式压缩机组和制冷设备的制造方法_3

文档序号:10280942阅读:来源:国知局
br>[0086]如图1所示,变频器冷却除湿系统20还包括第二冷却流路22。其中,整流模块14具有第一换热板,第一换热板具有设置于内部的第一冷却空间和分别与第一冷却空间连通的进口和出口,冷表面包括第一换热板的外表面,第一换热板通过其进口和出口连接于第二冷却流路22上。第二冷却流路22对整流模块14进行冷却,防止因整流模块14超温引起变频器10的性能下降或故障。
[0087]本实施例中,逆变模块15具有第二换热板,第二换热板具有设置于内部的第二冷却空间和分别与第二冷却空间连通的进口和出口,冷表面包括第二换热板的外表面。第二换热板通过其进口和出口连接于第二冷却流路22上。第二冷却流路22还对逆变模块15进行冷却,防止因逆变模块15超温引起变频器10的性能下降或故障。
[0088]如图1所示,第一实施例中,整流模块14的第一换热板和逆变模块15的第二换热板并联连接于第二冷却流路22中。该设置利用第二冷却流路22同时冷却整流模块14和逆变模块15,利于对第二冷却流路22的控制。
[0089]第一实施例中,第二冷却流路22与第一冷却流路21并联设置。第二冷却流路22与第一冷却流路21的冷却流体的来源相同,利于冷却流体流量的分配。
[0090]冷却流路由于第一换热板和第二换热板中通入冷流体,第一换热板的外表面和第二换热板的外表面温度较低、形成冷表面,从而第二空间12内的空气的水分易在冷表面上凝结。通过第二换热器214可对第二空间12内的空气进行除湿。
[0091]如图1所示,本实施例中,变频器冷却除湿系统20还包括第一压缩机23和第三换热器24。第一冷却流路21包括第一节流装置211 ο第一压缩机23、第三换热器30、第一节流装置211、第一换热器212和第二换热器214通过冷媒管路顺次连接并形成制冷回路。通过第一压缩机23和第三换热器24提供的冷媒作为电抗模块13的冷却用的冷却流体。前述控制装置包括该第一节流装置211。
[0092]如图1所示,第二冷却流路22包括第二节流装置221,第二节流装置221的第一端与第三换热器24和第一节流装置211之间的冷媒管路连接,第二节流装置221的第二端与整流模块14的第一换热板的进口连接,整流模块14的第一换热板的出口与第二换热器215和第一压缩机23的进口之间的冷媒管路连接。逆变模块15的第二换热板的进口与第二节流装置221的第二端连接,逆变模块15的第二换热板的出口与第二换热器215和第一压缩机23的进口之间的冷媒管路连接。通过第一压缩机23和第三换热器24提供的冷媒作为整流模块14和逆变模块15的冷却用的冷却流体。
[0093]如图1所示,本实施例中,变频器冷却除湿系统20还包括第四换热器26和第三节流装置25,第四换热器26连接于第二换热器215和第一压缩机23的进口之间的冷媒管路上,第三节流装置25的第一端与第三换热器24和第一节流装置211之间的冷媒管路连接,第三节流装置24的第二端与第二换热器214和第四换热器26之间的冷媒管路连接。第一压缩机23、第三换热器24、第三节流装置25和第四换热器24可以形成制冷设备的主制冷回路,从而变频器10的冷却和除湿利用了主制冷回路提供的冷媒。
[0094]第一实施例中,第一风机213和第二风机215优选地为离心风机。第一节流装置211、第二节流装置221和第三节流装置25优选地为电子膨胀阀。第一换热器212和第二换热器215优选地为翅片换热器。第一换热板和第二换热板优选地为冷却铝板。
[0095]第一实施例中,变频器10为制冷设备的变频式压缩机组中的变频器。第一实施例的变频器冷却除湿系统20尤其适用于永磁同步变频式离心压缩机组。
[0096]变频器冷却除湿系统20中的第一压缩机23、第三换热器24、第三节流装置25和第四换热器24分别为该制冷设备的主制冷回路的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。因此,本实施例中,对第一空间11中电抗模块13的热表面的冷却、对整流模块14和逆变模块15的冷却和对整流模块14和逆变模块15的冷表面所在的第二空间12的除湿都采用变频式压缩机组的主机一一第一压缩机23送出的冷媒。
[0097]在制冷设备运行时,主制冷回路中的冷凝器即第三换热器24提供的高压液态冷媒由第一冷却流路21的进口 21A进入第一冷却流路21,经第一节流装置211节流降温后进入第一换热器212,冷媒吸收第一换热器212周围空气的热量蒸发后,从第一换热器的出口 212B流出;然后再从第二换热器的进口 214A进入第二换热器214,冷媒吸收第二换热器214周围空气热量后从第二换热器的出口 214B流出,最终经主制冷回路的蒸发器即第四换热器26回到第一压缩机23的进口,完成第一冷却流路21中的流动。
[0098]电抗模块13的发热量大,冷却所需换热量较大,对应的第一换热器212处于第一冷却流路的上游;变频器的整流模块14和逆变模块15除湿所需换热量相对较小,对应的第二换热器214处于第一冷却流路的下游。在采用主制冷回路中的冷媒对变频器10进行冷却除湿时,高压液态冷媒经第一节流装置211节流冷却后,经过上游的第一换热器212吸热蒸发,变成气液两相混合流体,再进入下游的第二换热器214,剩余的小部分液态冷媒继续吸热蒸发,分别实现对电抗模块13的热表面所在的第一空间11内的空气冷却和整流模块14及逆变模块15的冷表面所在的第二空间12内的空气除湿。第二换热器214内的冷媒是气液两相流体,换热效果与纯液体相比要小很多,利于避免因第二空间内的换热器最小加工尺寸受限而造成的换热量偏大的问题。
[0099]由于第二空间12与第二风道17组成的空间相对于变频器10的外部是一个封闭系统,只要未打开变频器门,第二空间12与第二风道17组成的空间内部空气量比较少,湿负荷也比较小,保证了来自第一换热器212的冷媒在第二换热器214中能够提供足够的换热量。另外,第二风机215可以尽量往小风量方向选型,第二换热器214的换热面积需求也比较小,体积也就比较小,这些都使得该变频器冷却除湿系统20的除湿部分结构简单紧凑,风机噪音低,节省生产材料。
[0100]变频器10工作之前第一风机213和第二风机215已开始工作。冷媒在第一冷却流路21流动的过程中,第一风机213使第一空间11内的空气在第一空间11和第一风道16之间形成循环回路,空气流动过程中在第一风道16内经第一换热器212冷却,再送入第一空间11与电抗模块13的热表面换热,避免了电抗模块13温升过高而影响其工作可靠性和安全性。第二风机215则使第二空间12内的空气在第二空间12和第二风道17之间形成循环回路,空气流动过程中在第二风道17内经第二换热器214冷却除湿,再将除湿后的空气送入第二空间12内,避免第二空间12内的空气与冷表面接触而凝露,防止因凝露给变频器10的各电器元件的工作造成安全隐患。
[0101]变频器10工作时,变频器10的整流模块14和逆变模块15投入工作,工作过程中产生大量热量。第三换热器24的出口的高压液态冷媒经第二冷却流路22的第二节流装置221节流降温后,进入第二空间12内的整流模块14和逆变模块15的冷却铝板内,吸收热量蒸发后再经第四换热器26回到第一压缩机23的进口,从而对整流模块14和逆变模块15进行冷却。同时以上对整流模块14和逆变模块15的冷却过程使第二空间12内的冷却铝板的外表面成为冷表面。
[0102]变频器冷却除湿系统20的控制装置优选地还包括测温装置。
[0103]第一实施例的变频器冷却除湿系统20能够使变频器10的第一空间11的冷却和第二空间12的除湿分别独立进行。上下游串联布置的第一换热器212和第二换热器214的换热量可以通过调整第一节流装置211实现。例如可以通过测温装置检测第一换热器212的第一进风温度Tl和第二换热器214的第二进风温度T2,分别单独将第一进风温度Tl、第二进风温度T2作为控制目标,或将第一进风温度Tl、第二进风温度Τ2组成一个组合控制目标,来调整第一节流装置211的开度,实现变频器10在变工况运行情况下,通过第一换热器212和第二换热器214的冷媒量达到最优化。
[0104]优选地,变频器冷却除湿系统20的控制装置还用于对第二冷却流路22的冷却流体的流量进行控制。前述控制装置包括第二节流装置221。第一实施例中,测温装置会实时检测整流模块14和逆变模块15的温度,并将检测到的温度与控制目标值对比,根据这个对比差值大小,来调整第二节流装置221的开度,使整流模块14和逆变模块15的温度控制在目标值范围附近,利于保证变频器1的整流模块14和逆变模块15的可靠运行。
[0105]第二实施例
[0106]图5为本实用新型第二实施例的变频器冷却除湿系统的原理示意图,其中未示出与逆变模块连接的第三冷却流路及与第三冷却流路连接的主制冷回路。图6为本实用新型第二实施例的变频器冷却除湿系统的原理示意图,其中仅示出与逆变模块连
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