CN104735954A - 液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统，其中方法包括如下步骤：检测液冷式冷却器或被冷却物的温度；根据检测到的液冷式冷却器或被冷却物的温度，控制冷却液流量控制阀门的开度，从而调节流经液冷式冷却器的冷却液流量；当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，按照第一速率增大冷却液流量控制阀门的开度；当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于或等于第二预设温度B时，按照第二速率增大冷却液流量控制阀门的开度，直至液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于第一预设温度A。其通过根据不同温度段控制冷却液流量控制阀门的开度，提高了液冷式冷却器的散热效率。

Description

液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统。

背景技术

直流变频空调系统的控制器发热元器件散热的方法通常采用常规的强制风冷散热方式换热，强制风冷散热方式换热需要一个大的冷却器，同时还需要一个风机系统，将冷却器放置在风机系统中，冷却器在风机系统中不同的放置位置，其散热效果不同。因此，采用强制风冷散热方式散热需要足够大的空间进行安装。而现有空调发展趋势是空调结构越来越紧凑，成本控制也越来越低，采用强制风冷散热方式已不能满足现有空调结构紧凑的发展趋势。

目前，采用直流变频空调系统中的冷媒冷却冷却器的散热方法，当冷却器温度较高时，则需要对冷却器不同时间段的温度进行检测处理，其检测处理时间较长，速度较慢，影响了散热效率。

发明内容

基于此，有必要针对采用常规冷却器不能满足空调结构紧凑的发展趋势及冷媒冷却冷却器的散热效率较低的问题，提供一种液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统。

一种液冷式冷却器的控制方法，包括如下步骤：

检测液冷式冷却器或被冷却物的温度；

根据检测到的所述液冷式冷却器或被冷却物的温度，控制冷却液流量控制阀门的开度，从而调节流经所述液冷式冷却器的冷却液流量；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，按照第一速率增大所述冷却液流量控制阀门的开度；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于或等于所述第二预设温度B时，按照第二速率增大所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第二速率大于所述第一速率。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于第三预设温度C时，按照第三速率减小所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度D；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第三预设温度C，且小于或等于所述第四预设温度D时，按照第四速率减小所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第四速率小于所述第三速率。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A时，控制所述冷却液流量控制阀门保持当前开度不变。

作为一种可实施方式，所述冷却液流量控制阀门为电子膨胀阀。

相应的，基于同一发明构思，本发明还提供了一种冷却装置，包括控制器、液冷式冷却器、感温包、第一冷却液管和冷却液流量控制阀门，其中：

所述第一冷却液管，设置在所述液冷式冷却器上，与所述液冷式冷却器或被冷却物进行热交换；

所述感温包与所述液冷式冷却器或被冷却物连接，用于检测所述液冷式冷却器或被冷却物的温度；

所述冷却液流量控制阀门，设置在所述第一冷却液管上，并由所述控制器控制，用于控制所述第一冷却液管中的冷却液流量；

所述控制器，用于读取所述感温包的温度，并根据所述感温包的温度控制所述冷却液流量控制阀门的开度，从而控制所述第一冷却液管中的冷却液流量；

所述控制器包括读取模块、第一处理模块和第二处理模块，其中：

所述读取模块，用于读取所述感温包检测到的所述液冷式冷却器或被冷却物的温度；

所述第一处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第一速率增大开度；

所述第二处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于或等于所述第二预设温度B时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第二速率增大开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第二速率大于所述第一速率。

较佳地，所述控制器还包括第三处理模块和第四处理模块，其中：

所述第三处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度小于或等于第三预设温度C时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第三速率减小开度，直至所述读取模块读取到的温度大于第四预设温度D；

所述第四处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于所述第三预设温度C，且小于或等于所述第四预设温度D时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第四速率减小开度，直至所述读取模块读取到的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第四速率小于所述第三速率。

较优的，所述控制器还包括第五处理模块，其中：

所述第五处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A时，控制所述冷却液流量控制阀门保持当前开度不变。

作为一种可实施方式，所述冷却液流量控制阀门设置在所述液冷式冷却器的冷却液入口侧。

在其中一个实施例中，所述被冷却物为功率器件。

相应的，基于同样的发明构思，本发明还提供了一种空调系统，包括上述任一种冷却装置。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括室外换热器、汽分产生器、室内换热器、第一电子膨胀阀以及四通阀；

所述冷却装置中第一冷却液管的一端连接在所述室外换热器与所述第一电子膨胀阀之间的第二冷却液管上，或所述第一电子膨胀阀与所述室内换热器之间的第三冷却液管上；

所述冷却装置中第一冷却液管的另一端连接在所述四通阀与所述汽分产生器之间的第四冷却液管上。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括室外换热器、室内换热器以及第一电子膨胀阀；

所述冷却装置中第一冷却液管的一端连接在所述室外换热器与所述第一电子膨胀阀之间的第二冷却液管上；

所述冷却装置中第一冷却液管的另一端连接在所述第一电子膨胀阀与所述室内换热器之间的第三冷却液管上。

本发明提供的一种液冷式冷却器的控制方法、冷却装置及空调系统，其中液冷式冷却器的控制方法将第一冷却液管直接设置在液冷式冷却器上，通过冷却液与液冷式冷却器进行热交换；其中，冷却液流量由冷却液流量控制阀门进行控制；根据检测到的液冷式冷却器或被冷却物的温度，控制冷却液流量控制阀门的开度，从而控制第一冷却液管中的冷却液流量；该方法只需要检测并判断一次液冷式冷却器或被冷却物的温度，即可达到冷却液冷式冷却器的目的，有效的解决了传统的冷却器冷却方式不能满足空调结构紧凑的发展趋势的问题，同时提高了冷却器的散热效率。

附图说明

图1为液冷式冷却器的控制方法一具体实施例流程图；

图2为冷却装置一具体实施例示意图；

图3为冷却装置另一具体实施例示意图；

图4为空调系统一具体实施例示意图；

图5为空调系统另一具体实施例示意图；

图6为空调系统又一具体实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1，一种液冷式冷却器的控制方法，包括如下步骤：

S100，检测液冷式冷却器或被冷却物的温度；

S200，根据检测到的液冷式冷却器或被冷却物的温度，控制冷却液流量控制阀门的开度，从而调节流经液冷式冷却器的冷却液流量；

S300，当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，按照第一速率增大冷却液流量控制阀门的开度；

S400，当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于或等于第二预设温度B时，按照第二速率增大冷却液流量控制阀门的开度，直至液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于第一预设温度A；

其中，第二速率大于第一速率。

较佳地，在其中一个实施例中，液冷式冷却器安装在空调系统中时，冷却液为空调系统中的冷媒。第一预设温度A可设置为70℃，第二预设温度B设置为80℃；当所检测到液冷式冷却器或被冷却物（空调系统中被冷却发热元件）的温度大于70℃时，表明此时液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度较高，需要尽快降低液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度；当所检测到液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度大于80℃时，表明此时液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度已经升高到最高温度的极限情况，因此，需要快速增大冷却液流量控制阀门的开度，以使冷媒更多更快的流向液冷式冷却器，与液冷式冷却器进行热交换，以达到迅速降低液冷式冷却器或被冷却发热元件的目的；当然所述液冷式冷却器也可安装在其他有发热元件的仪器设备中，对其仪器设备中的发热元件进行冷却。

本发明提供的一种液冷式冷却器的控制方法通过调节冷却液的流量达到控制液冷式冷却器以不同降温速率进行降温的目的。该方法只需要检测并判断一次液冷式冷却器或被冷却物的温度，根据不同温度段以不同的速率调节用于冷却液冷式冷却器的冷却液流量，即可达到快速冷却液冷式冷却器或被冷却物的目的。同时采用冷却液调节液冷式冷却器或被冷却物的温度，有效的解决了传统的冷却器冷却方式不能满足空调结构紧凑的发展趋势的问题。

在其中一个液冷式冷却器的控制方法的实施例中，还包括如下步骤：

S500，当液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于第三预设温度C时，按照第三速率减小冷却液流量控制阀门的开度，直至液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度D；

S600，当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第三预设温度C，且小于或等于第四预设温度D时，按照第四速率减小冷却液流量控制阀门的开度，直至液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度D，且小于或等于第一预设温度A；

其中，第四速率小于第三速率。

较佳地，在其中一个实施例中，液冷式冷却器安装在空调系统中时，设置第三预设温度C为50℃，第四预设温度D为60℃，当检测到液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于50℃时，表明此时液冷式冷却器或被冷却物的温度较低，因此可按照第三速率减小冷却液流量控制阀门的开度来减小冷媒流量，直至液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度60℃；避免了不必要的冷媒浪费，节省了空调运行成本。同时，当温度大于60℃后，停止减小冷却液流量控制阀门的开度，以防止冷媒流量继续减少而引起的液冷式冷却器或被冷却物的温度的升高，保证了液冷式冷却器或被冷却物的正常运行。

当检测到液冷式冷却器或被冷却物的温度大于50℃，且小于或等于60℃时，按照第四速率减小冷却液流量控制阀门的开度来减小冷媒流量，直至温度大于60℃，且小于或等于70℃即可，值得说明的是，第四速率小于第三速率，有效地避免了当温度较低但还不是很低时，大幅度减小冷却液流量控制阀门的开度所导致的冷媒流量的大量浪费现象，同时也节省了空调运行成本。

在其中一个液冷式冷却器的控制方法的实施例中，还包括如下步骤：

S700，当液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度D，且小于或等于第一预设温度A时，控制冷却液流量控制阀门保持当前开度不变。

第四预设温度D和第一预设温度A所组成的区间（D，A]为液冷式冷却器或被冷却物正常工作时的温度范围，如在空调系统中，（60℃—70℃]，当检测到液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度在（60℃—70℃]之间时，即检测到的液冷式冷却器或被冷却发热元件的温度大于60℃，且小于或等于70℃，表明此时液冷式冷却器或被冷却发热元件的工作温度为正常范围，不需要增大或减小冷媒流量，因此控制冷却液流量控制阀门保持当前开度不变，维持当前的冷媒流量即可，同样有效的减少了冷媒不必要的浪费，同时，对液冷式冷却器或被冷却物的温度能够进行精确地控制，有效地提高了液冷式冷却器或被冷却物的可靠性与安全性。

在其中一个液冷式冷却器的控制方法的实施例中，冷却液流量控制阀门为电子膨胀阀。使用电子膨胀阀可精确地调节冷却液的流量，避免能源浪费，同时能够达到温度的准确调节的目的。

参见图2，相应的，本发明还提供了一种冷却装置200，包括液冷式冷却器220，第一冷却液管210、冷却液流量控制阀门230、感温包240和控制器250；其中：第一冷却液管210，设置在液冷式冷却器220上，与液冷式冷却器220或被冷却物进行热交换；感温包240与液冷式冷却器220或被冷却物连接，用于检测液冷式冷却器220或被冷却物的温度；冷却液流量控制阀门230，设置在第一冷却液管210上，并由控制器250控制，用于控制第一冷却液管210中的冷却液流量；控制器250，用于读取感温包240的温度，并根据感温包240的温度控制冷却液流量控制阀门230的开度，从而控制第一冷却液管210中的冷却液流量。

参见图3，作为一种可实施方式，控制器250包括读取模块251、第一处理模块252和第二处理模块253；其中：读取模块251，用于读取感温包240检测到的液冷式冷却器220或被冷却物的温度；第一处理模块252，用于当读取到的感温包240的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，控制冷却液流量控制阀门230按照第一速率增大开度；第二处理模块253，用于当读取到的感温包240的温度大于或等于第二预设温度B时，控制冷却液流量控制阀门230按照第二速率增大开度，直至液冷式冷却器220或被冷却物的温度小于或等于第一预设温度A；其中，第二速率大于第一速率。

在空调系统中，第一冷却液管210，直接设置在液冷式冷却器220上，用于与液冷式冷却器220进行热交换；液冷式冷却器220与空调系统中的功率器件相连，用于与空调系统中的功率器件进行热交换，以达到驱散空调系统中的功率器件的热量的目的；值得说明的是，功率器件可为变频空调变频器控制部分的发热单元；感温包240，设置在液冷式冷却器220中，与液冷式冷却器220或功率器件连接，用于检测液冷式冷却器220或功率器件的温度；冷却液流量控制阀门230，设置在第一冷却液管210的冷媒入口侧，并由控制器250控制，用于控制冷媒流量；控制器250，用于读取感温包240的温度，并根据感温包240的温度控制冷却液流量控制阀门230的开度，从而控制第一冷却液管210中的冷媒流量。

本发明实施例的冷却装置200，通过将第一冷却液管210设置在液冷式冷却器220上，并由控制器250读取设置在液冷式冷却器220中的感温包240的温度，并根据感温包240的温度控制设置在冷却液入口侧的冷却液流量控制阀门230的开度，从而实现控制第一冷却液管210中的冷却液流量，达到控制冷却液与液冷式冷却器220进行热交换的目的，降低功率器件产生的热量，进而降低整体温度。冷却装置200整体构造简单，结构紧凑，同时提高了散热效率。

优选的，作为一种可实施方式，控制器250还包括第三处理模块254和第四处理模块255；其中：第三处理模块254，用于当读取模块251读取到的温度小于或等于第三预设温度C时，控制冷却液流量控制阀门230按照第三速率减小开度，直至读取模块251读取到的温度大于第四预设温度D；第四处理模块255，用于当读取模块251读取到的温度大于第三预设温度C，且小于或等于第四预设温度D时，控制冷却液流量控制阀门230按照第四速率减小开度，直至读取模块251读取到的温度大于第四预设温度D，且小于或等于第一预设温度A；其中，第四速率小于第三速率。

优选的，作为一种可实施方式，控制器250还包括第五处理模块256，用于当读取模块251读取到的温度大于第四预设温度D，且小于或等于第一预设温度A时，控制冷却液流量控制阀门230保持当前开度不变。

优选的，作为一种可实施方式，冷却液流量控制阀门230设置在液冷式冷却器220的冷却液入口侧。

在其中一个实施例中，被冷却物为功率器件。

参见图4至图6，相应的，本发明还提供了一种空调系统，包括上述任一种冷却装置200。

参见图4和图5，作为一种可实施方式，空调系统还包括室外换热器410、汽分产生器420、室内换热器430、第一电子膨胀阀440以及四通阀450；

其中，冷却装置200位于空调系统中的位置为：

冷却装置200中的第一冷却液管210的一端连接在室外换热器410和第一电子膨胀阀440之间的第二冷却液管460上，或第一电子膨胀阀440和室内换热器430之间的第三冷却液管470上；

冷却装置200中的第一冷却液管210的另一端连接在四通阀450与汽分产生器420之间的第四冷却液管480上。

参见图6，作为一种可实施方式，空调系统还包括室外换热器410、室内换热器430和第一电子膨胀阀440；

其中，冷却装置200位于空调系统中的位置为：

冷却装置200中的第一冷却液管210的一端连接在室外换热器410与第一电子膨胀阀440之间的第二冷却液管460上；冷却装置200中的第一冷却液管210的另一端连接在第一电子膨胀阀440与室内换热器430之间的第三冷却液管470上。整体结构紧凑，散热性能好。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种液冷式冷却器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测液冷式冷却器或被冷却物的温度；

根据检测到的所述液冷式冷却器或被冷却物的温度，控制冷却液流量控制阀门的开度，从而调节流经所述液冷式冷却器的冷却液流量；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，按照第一速率增大所述冷却液流量控制阀门的开度；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于或等于所述第二预设温度B时，按照第二速率增大所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第二速率大于所述第一速率。

2.根据权利要求1所述的液冷式冷却器的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于第三预设温度C时，按照第三速率减小所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于第四预设温度D；

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第三预设温度C，且小于或等于所述第四预设温度D时，按照第四速率减小所述冷却液流量控制阀门的开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第四速率小于所述第三速率。

3.根据权利要求2所述的液冷式冷却器的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

当所述液冷式冷却器或被冷却物的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A时，控制所述冷却液流量控制阀门保持当前开度不变。

4.根据权利要求1至3任一项所述的液冷式冷却器的控制方法，其特征在于，所述冷却液流量控制阀门为电子膨胀阀。

5.一种冷却装置，其特征在于，包括控制器、液冷式冷却器、感温包、第一冷却液管和冷却液流量控制阀门，其中：

所述第一冷却液管，设置在所述液冷式冷却器上，与所述液冷式冷却器或被冷却物进行热交换；

所述感温包与所述液冷式冷却器或被冷却物连接，用于检测所述液冷式冷却器或被冷却物的温度；

所述冷却液流量控制阀门，设置在所述第一冷却液管上，并由所述控制器控制，用于控制所述第一冷却液管中的冷却液流量；

所述控制器，用于读取所述感温包的温度，并根据所述感温包的温度控制所述冷却液流量控制阀门的开度，从而控制所述第一冷却液管中的冷却液流量；

所述控制器包括读取模块、第一处理模块和第二处理模块，其中：

所述读取模块，用于读取所述感温包检测到的所述液冷式冷却器或被冷却物的温度；

所述第一处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于第一预设温度A，且小于第二预设温度B时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第一速率增大开度；

所述第二处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于或等于所述第二预设温度B时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第二速率增大开度，直至所述液冷式冷却器或被冷却物的温度小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第二速率大于所述第一速率。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述控制器还包括第三处理模块和第四处理模块，其中：

所述第三处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度小于或等于第三预设温度C时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第三速率减小开度，直至所述读取模块读取到的温度大于第四预设温度D；

所述第四处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于所述第三预设温度C，且小于或等于所述第四预设温度D时，控制所述冷却液流量控制阀门按照第四速率减小开度，直至所述读取模块读取到的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A；

其中，所述第四速率小于所述第三速率。

7.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述控制器还包括第五处理模块，其中：

所述第五处理模块，用于当所述读取模块读取到的温度大于所述第四预设温度D，且小于或等于所述第一预设温度A时，控制所述冷却液流量控制阀门保持当前开度不变。

8.根据权利要求5至7任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却液流量控制阀门设置在所述液冷式冷却器的冷却液入口侧。

9.根据权利要求5至7任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述被冷却物为功率器件。

10.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求5至9任一项所述的冷却装置。

11.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括室外换热器、汽分产生器、室内换热器、第一电子膨胀阀以及四通阀；

所述冷却装置中第一冷却液管的一端连接在所述室外换热器与所述第一电子膨胀阀之间的第二冷却液管上，或所述第一电子膨胀阀与所述室内换热器之间的第三冷却液管上；

所述冷却装置中第一冷却液管的另一端连接在所述四通阀与所述汽分产生器之间的第四冷却液管上。

12.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括室外换热器、室内换热器以及第一电子膨胀阀；

所述冷却装置中第一冷却液管的一端连接在所述室外换热器与所述第一电子膨胀阀之间的第二冷却液管上；

所述冷却装置中第一冷却液管的另一端连接在所述第一电子膨胀阀与所述室内换热器之间的第三冷却液管上。