CN103915986A - 变频模块冷媒冷却器 - Google Patents

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杨智勇
李亚飞
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Abstract

本发明公开了一种变频模块冷媒冷却器,包括散热块及安装于所述散热块上用于流通冷媒的金属管,所述散热块上设有纵向贯穿的通孔,所述金属管包括第一金属管和第二金属管,第一金属管和第二金属管密封安装于所述通孔的端部,所述第一金属管、第二金属管及通孔构成冷媒流动通道。本发明通过在铝制散热块上直接加工通孔,令冷媒直接从通孔内流动进而吸收变频模块工作的大部分热量,可以大幅提高变频器的散热能力,大大提升高温制冷能力。且制造工艺简单,生产成本低。

Description

变频模块冷媒冷却器
技术领域
[0001] 本发明涉及空调变频器散热技术领域,特别是涉及一种用于空调上的变频模块冷媒冷却器。
背景技术
[0002] 由于节能、舒适等优点,变频制冷装置,特别是变频空调系统目前应用越来越广泛。通常变频器散热器一般采用空气冷却器,由于散热差,变频模块过热,在高温环境条件下,压缩机卸载,制冷运行能力下降,目前也有其它采用冷媒冷却的过冷技术,但是仍存在传热效率仍偏低,工艺难度大等特点,限制其推广使用。
[0003] 图1所示为现有技术中风式冷却器的结构示意图,由基板及垂直设于基板上的若干互相平行的散热翅片构成,其采用空气作为热量输送介质,热量传输能力低,热阻非常大,冷却器效率非常低,变频器在高温环境,不能高负载运行,制冷时不能充分发挥变频压缩机的工作能力,变频空调的在高温环境实际制冷量低,不能满足用户需求。
[0004] 图2a所示为现有技术中铜管压入冷媒冷却器的结构示意图,图2b、2c分别为铜管和铝板的结构示意图,该冷却器采用将铜管压入铝板上的凹槽实现组装,采用冷媒作为热量输送介质,热量传输能力强,冷却器效率较好,但不稳定,铜管和铝板的接触热阻大,铜管压入工艺难度高,降低了变频器的冷却效率。
[0005] 因此,针对上述技术问题,有必要提供一种用于空调上的变频模块冷媒冷却器。
发明内容
[0006] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于空调上的变频模块冷媒冷却器,其改善了变频模块的散热,同时降低了工艺难度。
[0007] 为了实现上述目的,本发明实施例提供的技术方案如下:
[0008] 一种变频模块冷媒冷却器,包括散热块及安装于所述散热块上用于流通冷媒的金属管,所述散热块上设有纵向贯穿的通孔,所述金属管包括第一金属管和第二金属管,第一金属管和第二金属管密封安装于所述通孔的端部,所述第一金属管、第二金属管及通孔构成冷媒流动通道。
[0009] 作为本发明的进一步改进,所述通孔数目设置为一个,第一金属管和第二金属管分别安装于所述通孔的两端。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述通孔设置为两个或两个以上,第一金属管和第二金属管分别安装于不同通孔的端部。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述金属管还包括第三金属管,用于连接不同通孔的端部,使各通孔间相互连通。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述第三金属管为U型弯管,用于使相邻通路冷媒相连通。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述通孔处的散热块表面上设置有凸出肋。[0014] 作为本发明的进一步改进,所述散热块包括相互平行且固定设置的第一散热块和第二散热块,所述第二散热块的面积小于第一散热块的面积。
[0015] 作为本发明的进一步改进,所述散热块的一面或多面涂装有导热层。
[0016] 作为本发明的进一步改进,所述散热块材质为铝,金属管材质为铜。
[0017] 本发明变频模块冷媒冷却器通过在铝制散热块上直接加工通孔,令冷媒直接从通孔内流动进而吸收变频模块工作的大部分热量,可以大幅提高变频器的散热能力,大大提升高温制冷能力。且制造工艺简单,生产成本低。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为现有技术中风式冷却器的立体结构示意图;
[0020] 图2a为现有技术中铜管压入冷媒冷却器的立体结构示意图,图2b、2c为图2a中铜管的立体结构示意图和铝板的侧视结构示意图;
[0021] 图3为本发明一优选实施方式中变频模块冷媒冷却器的立体结构示意图;
[0022] 图4a、4b、4c为本发明一优选实施方式中散热块的立体结构示意图及侧视示意图;
[0023] 图5a、5b、5c为本发明一优选实施方式中第一金属管、第二金属管和第三金属管的立体结构示意图。
具体实施方式
[0024] 本发明公开了一种变频模块冷媒冷却器,包括散热块及安装于散热块上用于流通冷媒的金属管,散热块上设有纵向贯穿的通孔,金属管包括第一金属管和第二金属管,第一金属管和第二金属管密封安装于通孔端部,第一金属管、第二金属管及通孔构成冷媒流动通道。
[0025] 进一步地,通孔数目设置为一个,第一金属管和第二金属管分别安装于通孔的两端。
[0026] 进一步地,通孔设置为两个或两个以上,第一金属管和第二金属管分别安装于不同通孔的端部。
[0027] 进一步地,金属管还包括第三金属管,用于连接不同通孔的端部,使各通孔间相互连通。
[0028] 进一步地,所述第三金属管为U型弯管,用于使相邻通路冷媒相连通。
[0029] 进一步地,所述通孔处的散热块表面上设置有凸出肋。
[0030] 进一步地,散热块包括相互平行且固定设置的第一散热块和第二散热块,第二散热块的面积小于第一散热块的面积。
[0031] 进一步地,散热块的一面或多面涂装有导热层。
[0032] 进一步地,散热块材质为铝,金属管材质为铜。[0033] 与现有技术相比,本发明变频模块冷媒冷却器通过在铝制散热块上直接加工通孔,令冷媒直接从通孔内流动进而吸收变频模块工作的大部分热量。对比空气冷却方式,空气热阻大;对比其它冷媒冷却技术,其它方式存在接触热阻高,工艺负载控制难度大等缺陷。
[0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0035] 参图3所示为本发明一具体实施方式中变频模块冷媒冷却器的结构示意图。该冷却器包括散热块10及安装于散热块10上用于流通冷媒的金属管20。
[0036] 参图4a〜4c所示为本发明一具体实施方式中散热块的结构示意图。
[0037] 散热块10采用铝或其他导热性能高的材质制成。散热块10包括相互平行且固定设置的第一散热块11和第二散热块12,第二散热块12位于地一散热块11背面中央位置,且第二散热块12的面积小于第一散热块11的面积。在第一散热块11的另一侧,设有若干纵向延伸整个第一散热块11的凸出肋,在本实施方式中设有第一凸出肋13和第二凸出肋14,第一凸出肋13和第二凸出肋14相互平行设置,第一通孔131和第二通孔141分别纵向贯穿设置于第一凸出肋13和第二凸出肋14中。
[0038] 在其他实施方式中,可以不设置第二散热块;第一散热块上也可以不设置凸出肋,通孔直接设置于平板型的第一散热块中;通孔的数量也可以不设置为两个,可以根据需要设置为一个或两个以上。
[0039] 参图5a〜5c所示为本发明一具体实施方式中金属管的结构示意图。
[0040] 在本实施方式中,为了保证金属管及通孔构成冷媒流动通道,需要设置3个金属管,分别为图5a〜5c所不的第一金属管21、第二金属管22和第三金属管23,第一金属管21、第二金属管22和第三金属管23的材质为铜或其他导热性能好的金属材质。
[0041] 结合图3所不,第一金属管21的一端固定安装于第一通孔131的一端,另一端为冷媒进口 ;第二金属管22的一端固定安装于第二通孔141的一端,另一端为冷媒出口 ;第三金属管23的两端分别安装于第一通孔131和第二通孔141的另一端。其中,第一金属管21、第二金属管22和第三金属管23与第一通孔131和第二通孔141的安装采用焊接或其他方式。
[0042] 通过以上装配,第一金属管21、第一通孔131、第三金属管23、第二通孔141和第二金属管22之间形成了一个密封回路,冷媒从第一金属管21流进,在回路内流动,最后从第二金属管22流出,流动过程中冷媒可以带走变频模块工作的大部分热量。
[0043] 在上述实施方式中,第三金属管23设置为U型弯管,用于使相邻通路冷媒相连通。第三金属管23连接第一通孔131和第二通孔141相邻的两端部,如此设置减少了连通长度,减低了制造成本,同时还可以保证冷媒的正常流动。第一金属管21和第二金属管22均设置为两边垂直的形状,垂直部采用圆角结构,这样可以减小冷媒在流动过程中的阻力。
[0044] 进一步地,在第一散热块11、第二散热块12的一面或多面涂装有导热层,导热层材质为导热硅脂或其他导热性能好的材料,进一步改善了变频模块的散热。[0045] 本实施方式中,第一金属管为冷媒进口,第二金属管为冷媒出口,液态冷媒流动,热量运输能力强,传热系数适宜。
[0046] 在热量传递过程中,变频模块存在以下热阻:R1->R2->R3->R4->R5->R6,Rl〜R6分别为:
[0047] Rl:变频模块的导热金属板和导热硅脂之间接触热阻;
[0048] R2:导热硅脂材料热阻;
[0049] R3:导热硅脂和散热块的接触热阻;
[0050] R4:散热块材料热阻;
[0051] R5:散热块和冷媒的接触热阻;
[0052] R6:液态冷媒的对流热阻;
[0053] 上述整个热传递过程不存在大热阻,总热阻小,散热高效可靠。
[0054] 上述实施方式为本发明的一优选实施方式,在其他实施方式中,当通孔数量设置为I个时,无需安装第三金属管,第一金属管和第二金属管设置在通孔的两端,通孔可以设置成直线型或曲线型(如U型),如此也可以达到散热的效果,不过工艺难度相对较大,成本相对闻。
[0055] 当通孔设置为3个或3个以上时,只需增加第三金属管的数量即可,第三金属管用于连接不同通孔相邻的端部,使各通孔间相互连通,最后在最外侧的两个通孔的端部安装第一金属管可第二金属管,构成一个完整的密封回路。冷媒在回路中流动,由于增加了通孔数量即增加了回路的长度,可以增大冷媒的流动时间,更有效地吸收变频模块中散发的热量。
[0056] 由以上技术方案可以见,本发明变频模块冷媒冷却器通过在铝制散热块上直接加工通孔,令冷媒直接从通孔内流动进而吸收变频模块工作的大部分热量。可以大幅提高变频器的散热能力,即使环境温度在54度以上,变频模块仍能有效工作,大大提升高温制冷能力。且该冷却器的制造工艺简单,生产成本低。
[0057] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0058] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种变频模块冷媒冷却器,包括散热块及安装于所述散热块上用于流通冷媒的金属管,其特征在于,所述散热块上设有纵向贯穿的通孔,所述金属管包括第一金属管和第二金属管,第一金属管和第二金属管密封安装于所述通孔的端部,所述第一金属管、第二金属管及通孔构成冷媒流动通道。
2.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述通孔数目设置为一个,第一金属管和第二金属管分别安装于所述通孔的两端。
3.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述通孔设置为两个或两个以上,第一金属管和第二金属管分别安装于不同通孔的端部。
4.根据权利要求3所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述金属管还包括第三金属管,用于连接不同通孔的端部,使各通孔间相互连通。
5.根据权利要求4所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述第三金属管为U型弯管,用于使相邻通路冷媒相连通。
6.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述通孔处的散热块表面上设置有凸出肋。
7.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述散热块包括相互平行且固定设置的第一散热块和第二散热块,所述第二散热块的面积小于第一散热块的面积。
8.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述散热块的一面或多面涂装有导热层。
9.根据权利要求1所述的变频模块冷媒冷却器,其特征在于,所述散热块材质为铝,金属管材质为铜。
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