CN105864919A - 空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调。本发明的空调包括散热器和冷却腔，所述冷却腔中注入有所述空调产生的结露水，所述散热器一端与所述空调的电子模块连接，所述散热器另一端伸入所述冷却腔内，以将所述电子模块产生的热量传递至所述冷却腔中的结露水。本发明能够有效对空调的电子模块进行散热冷却。

Description

空调

技术领域

本发明涉及空调散热领域，尤其涉及一种空调。

背景技术

随着科技的进步与人们生活水平的提高，空调逐渐走进了人们的生活中，成为了工作和生活所必不可少的用品。

目前，常用的空调中，通常需要利用各种大功率电子模块进行变频控制等，电子模块在工作时，会产生热量并使电子模块自身温度升高，甚至达到100℃以上，电子模块长期在高温环境下运行会失效或损坏，为了对空调的电子模块进行散热，通常在电子模块上设置有铝制散热器，散热器具有大量散热翅片，可以将电子模块上的热量传递至散热翅片上，并通过气流流动将散热翅片上积聚的热量散去，达到散热冷却效果。

然而，空调室外机的变频控制器电子模块在工作时，其热量产生较多，此时只能通过加大散热器的体积尺寸提高散热能力，导致制造成本较高。

发明内容

本发明提供一种空调，能够有效对空调的电子模块进行散热冷却。

本发明提供一种空调，包括散热器和冷却腔，冷却腔中注入有空调产生的结露水，散热器一端与空调的电子模块连接，散热器另一端伸入冷却腔内，以将电子模块产生的热量传递至冷却腔中的结露水。这样可利用空调工作时产生的结露水，将电子模块散热器一端浸入结露水中，以使电子模块工作时产生的热量通过散热器的散热翅片迅速导入冷却腔底部所盛放的结露水中，这样结露水可通过与散热翅片表面的接触而迅速将散热翅片上的热量带走，提高了电子模块的散热冷却效率。

本发明的空调包括散热器和冷却腔，冷却腔中注入有空调产生的结露水，散热器一端与空调的电子模块连接，另一端伸入冷却腔底部，以将电子模块产生的热量传递至冷却腔中的结露水。这样可利用空调工作时产生的结露水，将电子模块散热器一端浸入结露水中，以使电子模块工作时产生的热量通过散热器的散热翅片迅速导入冷却腔底部所盛放的结露水中，这样结露水可通过与散热翅片表面的接触而迅速将散热翅片上的热量带走，提高了电子模块的散热冷却效率。

附图说明

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的空调的整体布置示意图；

图2是本发明实施例一提供的空调的内部结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的空调顶盖的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的冷却腔的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的水槽的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的冷却腔与散热翅片的装配示意图；

图7是本发明实施例一提供的另一种冷却腔的结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的又一种冷却腔的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例一提供的空调的整体布置示意图。图2是本发明实施例一提供的空调的内部结构示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的空调包括有冷凝器、电子模块3和风扇4等主要功能部件，此外还包括散热器1和冷却腔2，冷却腔2中注入有空调产生的结露水，散热器1一端与空调的电子模块3连接，另一端伸入冷却腔2中，以将电子模块3产生的热量传递至冷却腔2中的结露水。

空调通常为分体式空调，且一般分为室内机和室外机两部分，室内机中设置有蒸发器，室外机内设置有冷凝器和压缩机。换热介质通过管道在冷凝器和蒸发器之间循环运动，液态的工作介质在蒸发器中吸热蒸发，变为压力较低的蒸汽，同时带走一部分室内热量；气态的工作介质再送至室外机侧，压缩机对气态的工作介质加压，使工作介质压力升高后送入室外机的冷凝器中，并冷凝成压力较高的液体，实现放热过程，而液态的工作介质经降压后再送入蒸发器，从而构成空调的内部换热循环。室内机的蒸发器进行热交换时，室内空气中的水蒸气会遇冷凝结，形成结露水，一般通过设置排水管将室内机产生的结露水排出室外。

空调的电子模块3位于室外机内部，电子模块3中包括有变频控制器等组成部分，主要用于对空调的压缩机等各部分运行状态进行控制。电子模块3的总功率一般在100W～200W，因而在工作时，会散发出大量热量。为了对电子模块进行散热冷却，电子模块3上设置有可以通过热传导进行散热的散热器1。散热器1通常为铝合金型材构成的翅片型散热器，依据使用场合不同，也可以采用热管型散热器等，只要能够与电子模块3实现热传导，以将电子模块3产生的热量散发至别处即可。以下如无特别说明，均以翅片型散热器为例。

具体的，散热器1包括基座11与多个平行设置的散热翅片12，散热器1的基座11设置在空调的电子模块3上，散热翅片12根部均与基座11连接，散热翅片12末端伸入冷却腔2内。其中，冷却腔可以通过螺钉等紧固件或者卡接件固定在空调箱体内部，并与空调内部的支架等结构件连接。散热器1的基座11和电子模块3之间一般紧密接触，以保证散热器1与电子模块3之间具有良好的热传导；散热翅片12为多片彼此平行且间隔排布的金属薄片，散热翅片12的根部均连接在散热器1的基座11上，而末端为悬空端。

因为空调室内机蒸发器所产生的结露水具有较低的温度，且水的比热容较大，能够较好地吸收或释放热量，所以可利用结露水对电子模块3进行冷却。为了利用结露水来冷却电子模块3，空调内部包括有冷却腔2，冷却腔2一般可以由一个开口容器构成，空调蒸发器产生的结露水可以注入冷却腔2之中。而为电子模块散热的散热器1的散热翅片12末端会伸入冷却腔2内部，并浸没在冷却腔2底部积聚的结露水中。这样电子模块3所产生的热量会通过散热器1的基座11传导至散热器1的散热翅片12上，再通过散热翅片12末端，传递到冷却腔2内的结露水，从而使结露水吸收电子模块3产生的热量，达到散热冷却效果。

这样将结露水注入冷却腔2之中，并将散热器1的散热翅片12末端浸入结露水中，可以将电子模块3工作时产生的热量通过散热器1的散热翅片12迅速导入冷却腔2底部所盛放的结露水中，这样结露水可通过与散热翅片12表面的接触而迅速将散热翅片12上的热量带走，散热翅片12根部以及散热器基座11的热量也可以迅速朝散热翅片12末端传递，从而提高散热器1的散热效率，起到为电子模块3散热冷却的作用；同时因为只是散热器1的散热翅片浸入结露水中，而电子模块3本体和散热器1的基座11并不与结露水接触，从而可以避免电子模块3受潮而产生短路等损坏。

本实施例中，空调包括散热器和冷却腔，冷却腔中注入有空调产生的结露水，散热器一端与空调的电子模块连接，另一端伸入冷却腔内，以将电子模块产生的热量传递至冷却腔中的结露水。这样可利用空调工作时产生的结露水，将电子模块散热器一端浸入结露水中，以使电子模块工作时产生的热量通过散热器的散热翅片迅速导入冷却腔内所盛放的结露水中，这样结露水可通过与散热翅片表面的接触而迅速将散热翅片上的热量带走，提高了电子模块的散热冷却效率。

在上述实施例基础上，以下分别对空调各部分组件的具体结构，以及各部分的可能的实施方式进行详细说明。

其中，为了使空调产生的结露水注入冷却腔2内，在冷却腔2上方设置有注水结构。图3是本发明实施例一提供的空调顶盖的结构示意图。如图3所示，空调还可以包括注水口21，注水口21与空调的排水管连接，以将从排水管流出的结露水注入冷却腔2中。空调的排水管一般与空调的室内机部分相连，可将室内机中蒸发器在换热时凝结的结露水排出，并注入冷却腔2内。

可选的，因为空调箱体中可能存在有杂质，为了避免结露水中混入的杂质流入冷却腔2，在注水口21处设置有过滤网(图中未示出)。过滤网可挡住结露水中的杂质及灰尘，以避免杂质流入冷却腔2，造成堵塞。

因为空调在产生结露水时，结露水的流量并不稳定，甚至可能会时断时续。为了避免因结露水的流量变化而影响空调电子模块3的散热效果，可以设置蓄水结构，以保证为电子模块3散热的结露水的水量稳定。具体的，空调内还可以包括有蓄水盒22，蓄水盒22位于注水口21与冷却腔2之间，蓄水盒22与冷却腔2连通，而蓄水盒22与冷却腔2连通处具有溢水口221，且溢水口221的高度高于冷却腔2底面的高度。

在注水口21与冷却腔2之间设置蓄水盒22之后，从注水口21流入的结露水均会先流入蓄水盒22之中，并在蓄水盒22中积聚的结露水高度高于溢水口221高度后，从溢水口221流入冷却腔2之中。这样蓄水盒22在注水口21与冷却腔2之间形成了缓冲，无论从排水管内流出的结露水流量过大还是过小，溢水口221可始终让结露水按一定的溢水速率流入冷却腔2之中，从而保证冷却腔2的冷却速率始终维持恒定。

因为散热器1的散热翅片12一端靠近电子模块3，而另一端进入冷却腔2内的结露水中，所以为了避免电子模块3接触到结露水而发生受潮现象，散热翅片12的末端所处的高度应低于散热翅片12的根部所处的高度。为了满足散热翅片12的上述位置要求，散热器1通常应设置在电子模块3下方，而散热器1的散热翅片12顶端与散热器1的基座11连接，底端没入结露水之中。这样冷却腔2中的结露水在电子模块3下方，只能接触到散热器1的散热翅片12，电子模块3不会和结露水接触，从而可避免散热器1为水平方向设置时，结露水沿散热翅片12流至电子模块3处而造成受潮失效现象。此时，散热器1的散热翅片12可以为多种结构及排列方式，例如可以与竖直方向成一倾斜角，也可以均沿竖直方向排列。

为了避免因散热翅片12之间间隙过小而在无法充分与结露水浸润，阻碍结露水与散热翅片12之间的导热，冷却腔2中可以设置水槽等能够保证散热翅片12与结露水之间充分接触的结构。

具体的，图4是本发明实施例一提供的冷却腔的结构示意图。图5是本发明实施例一提供的水槽的结构示意图。图6是本发明实施例一提供的冷却腔与散热翅片的装配示意图。如图4至图6所示，冷却腔2底部设置有多条平行设置的长形水槽23，水槽23的走向与散热翅片12的方向相同，且散热翅片12的末端均插设在对应的水槽23中，以使水槽23的侧壁与插入水槽23的散热翅片12之间形成水膜。

其中，水槽23一般水平设置在冷却腔2底部，所有水槽23均为长形，其走向与散热翅片12的方向保持一致，且水槽23的长度大于散热翅片12，水槽23宽度也大于散热翅片12的厚度，这样散热翅片12的末端可插设在水槽23内。水槽23保证了从注水口21注入的结露水能够均匀流经每一道散热翅片12，且水槽23的侧壁与散热翅片12之间，以及相邻散热翅片12之间的距离均较窄，可以等效为较细的毛细管，这样液体充分浸润后，会因毛细作用而对下面的液体施加拉力,使液体沿着毛细管的两侧管壁上升,直至上升的液体重力与毛细作用拉力相等，此时，在水槽23侧壁与散热翅片12之间会形成一层较薄的水膜，水膜的高度高于冷却腔2内的液面高度。这样随着结露水的不断注入，充分与散热翅片12末端换热的水膜向下方滑落，而散热翅片12底部末端的热量被水带走，电子模块3所产生的热量不断经过散热器1的基座11与散热翅片12根部向下传递，从而提高了散热器1的散热性能，同时，水槽23所造成的毛细作用也会加大散热翅片12与结露水之间的接触面积，保证散热翅片12与结露水之间的换热效率。

为了通过毛细作用形成水膜，水槽23的宽度一般较窄，因而每条水槽23中插设的散热翅片12的数量最多为一个。这样可避免单条水槽23因插入多个散热翅片12而导致的过宽现象，能够使水槽23与散热翅片12之间有效地形成水膜。

一般的，为了简化散热翅片12与冷却腔2的结构，散热翅片12均为直型翅片，散热翅片12根部至散热翅片12末端连线方向为竖直方向。这样散热器1的基座11贴附在电子模块3底部，而散热翅片12的末端沿竖直方向向下延伸，并伸入冷却腔2内所盛放的结露水中。此时，冷却腔2底部的水槽23也可以为简单的直型水槽，散热翅片12可沿竖直方向直接插入水槽23中，装配工序简单，较易实现。此外，散热翅片12的方向也可以与竖直方向呈一定的倾斜角，而与之对应的，水槽23侧壁也应倾斜相应角度，以使散热翅片12末端可以正常插入。

当散热器1的散热翅片12排列较为紧密时，因为相邻散热翅片12之间的间隙较小，没有足够空间设置水槽23，所以可以用其它结构代替水槽23。图7是本发明实施例一提供的另一种冷却腔的结构示意图。如图7所示，可以在冷却腔2底部铺设有由亲水材料构成的吸水层24，散热翅片12的末端与吸水层24接触。亲水材料即为亲水性较好的材料，例如海绵、毛毡和棉纺布等。在冷却腔2底部用亲水材料铺设成一层吸水层24后，吸水层24内部会充分吸收注入冷却腔2的结露水，使结露水均匀地包含在吸水层24内部。散热翅片12的末端同样可陷入吸水层24中，并与吸水层24充分接触。与吸水层24充分接触的散热翅片12即可以与直接与流过散热翅片12的结露水接触，也可以与被储存在吸水层24中的结露水接触，从而能够保证与结露水具有充分接触，这样不会因散热翅片12之间间隙过小而在相邻散热翅片之间产生气泡、空腔等使结露水无法浸润的空间，从而充分保证了散热翅片12与结露水的接触面积，提高了散热翅片12的换热效率。

此外，因为空调工作时，结露水会不断地流入冷却腔2之中，而冷却腔2中的结露水经过与散热翅片12之间的热交换过程后会具有较高温度，为了使经过换热过程后的结露水能够有效流出，避免因结露水长期积聚在冷却腔2中而造成散热能力下降等现象，可以设置排水结构。图8是本发明实施例一提供的又一种冷却腔的结构示意图。如图8所示，冷却腔2的侧壁开设有排水孔25，排水孔25的高度高于散热翅片12末端在冷却腔2中的高度。这样从注水口21注入的结露水，在冷却腔2中积聚到一定高度时，可从排水孔25中流出，从而形成了一个动态的平衡状态。而当空调停止工作时，排水孔25也可以将冷却腔2中的水排出，这样可保证散热翅片12不会长期浸入结露水中，避免了散热翅片12表面的氧化层受到破坏，同时排水孔25可避免结露水积聚在冷却腔2之中，而是让结露水只和散热翅片12中的一小段接触，在散热翅片12表面所凝结的水珠远离散热器1的基座11，不会对电子模块3产生影响，因而较为安全可靠。

进一步的，还可以对从排水孔25中流出的结露水进行进一步利用。例如可让排水孔25位于空调的风扇4上方。此时，从冷却腔2中流出的水会散落在空调的室外机箱体内，并落于风扇4上方，而空调风扇4的高速旋转的叶片会将下落的水珠打散，形成直径较小的水滴。水滴在空调室外机箱体内散成雾状，并蒸发吸热，使空调室外机箱体内部的温度降低，且一部分水滴会被风扇4吹向冷凝器，加强对冷凝器的散热。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种空调，其特征在于，包括散热器和冷却腔，所述冷却腔中注入有所述空调产生的结露水，所述散热器一端与所述空调的电子模块连接，所述散热器另一端伸入所述冷却腔内，以将所述电子模块产生的热量传递至所述冷却腔中的结露水。

2.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，所述散热器包括基座与多个平行设置的散热翅片，所述散热器的基座设置在所述空调的电子模块上，所述散热翅片的根部均与所述基座连接，所述散热翅片的末端伸入所述冷却腔内。

3.根据权利要求1或2所述的空调，其特征在于，还包括注水口，所述注水口与所述空调的排水管连接，以将从所述排水管流出的结露水注入所述冷却腔中。

4.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，还包括蓄水盒，所述蓄水盒位于所述注水口与所述冷却腔之间，所述蓄水盒与所述冷却腔连通，所述蓄水盒与所述冷却腔连通处具有溢水口，所述溢水口的高度高于所述冷却腔底面高度。

5.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述散热翅片的末端所处的高度低于所述散热翅片的根部所处的高度。

6.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述冷却腔底部设置有多条平行设置的长形水槽，所述水槽的走向与所述散热翅片的方向相同，且所述散热翅片的末端均插设在对应的所述水槽中，以使所述水槽的侧壁与插入所述水槽的所述散热翅片之间形成水膜。

7.根据权利要求6所述的空调，其特征在于，每条所述水槽中插设的所述散热翅片的数量至少为一个。

8.根据权利要求6所述的空调，其特征在于，所述散热翅片的根部至所述散热翅片的末端连线方向为竖直方向。

9.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述冷却腔底部铺设有由亲水材料构成的吸水层，所述散热翅片的末端与所述吸水层接触。

10.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述冷却腔侧壁开设有排水孔，所述排水孔的高度高于所述散热翅片末端在所述冷却腔中的高度。

11.根据权利要求10所述的空调，其特征在于，所述排水孔位于所述空调的风扇上方。

12.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，所述注水口设置有过滤网。