CN106016505A - 空调电路板降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调电路板降温装置。该空调电路板降温装置包括依次连接的压缩机(1)、室外换热器(2)、气液分离器(3)和室内换热器(4)，气液分离器(3)的气体出口端通过冷却管路(5)连通至压缩机(1)的吸气口，冷却管路(5)上设置有对空调电路板进行降温的冷却装置(6)。根据本发明的空调电路板降温装置，可以解决现有技术中空调器的频率与换热量无法协调导致影响用户舒适度的问题。

Description

空调电路板降温装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调电路板降温装置。

背景技术

在高温炎热天气下，用户需要较高的制冷量来满足自身的舒适度，但目前冷媒系统循环空调器受到一些条件的限制，比如高温环境冷媒压力高，系统负荷大，整机电流高，导致变频器的芯片模块板温度高，处于对空调器运行安全性的考虑，当变频器的芯片模块板到了一定温度，空调器为保护半导体芯片就会降低频率，减小芯片模块板的发热，但空调器的频率降低后制冷量就会下降，从而影响用户的舒适度。

发明内容

本发明的目的是提出一种空调电路板降温装置，以解决现有技术中空调器的频率与换热量无法协调导致影响用户舒适度的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种空调电路板降温装置，包括依次连接的压缩机、室外换热器、气液分离器和室内换热器，气液分离器的气体出口端通过冷却管路连通至压缩机的吸气口，冷却管路上设置有对空调电路板进行降温的冷却装置。

优选地，室内换热器与气液分离器之间设置有第一节流装置和/或室外换热器与气液分离器之间设置有第二节流装置。

优选地，气液分离器的气体出口端与冷却装置之间设置有第三节流装置。

优选地，气液分离器的气体出口端与室内换热器之间设置有旁通管路，旁通管路上设置有流量调节阀。

优选地，冷却装置为平行流换热器。

优选地，冷却装置包括罩壳以及设置在罩壳内的分隔板，分隔板将罩壳分隔为相互隔离的两个容纳腔，冷却装置的进口与其中一个容纳腔连通，出口与另一个容纳腔连通，分隔板上设置有朝向空调电路板所在方向开口的连通孔。

优选地，连通孔沿冷媒流动方向开口面积逐渐增大。

优选地，多个连通孔呈辐射状在分隔板上分布。

优选地，罩壳靠近空调电路板一侧的侧壁内表面凹凸不平。

本发明的空调电路板降温装置，包括依次连接的压缩机、室外换热器、气液分离器和室内换热器，气液分离器的气体出口端通过冷却管路连通至压缩机的吸气口，冷却管路上设置有对空调电路板进行降温的冷却装置。空调电路板降温装置工作时，可以通过气液分离器对制冷剂进行气液分离器，使得液态制冷剂继续参与到后续的换热过程中，气体制冷剂可以经冷却管路对空调电路板进行冷却降温，之后流回压缩机的吸气端，从而能够在降低对后续的制冷或者制热效果影响的基础上，对空调控制板进行有效降热，使得空调器的运行频率与换热量能够协调，保证空调器的制冷或者制热量，提高用户使用时的舒适度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一实施例的空调电路板降温装置的结构原理图；

图2是本发明实施例的空调电路板降温装置的冷却装置的立体图；

图3是本发明实施例的空调电路板降温装置的冷却装置的剖视图；

图4是本发明第二实施例的空调电路板降温装置的结构原理图；

图5是本发明第二实施例的空调电路板降温装置的P-h冷媒循环图；

图6是本发明第二实施例的空调电路板降温装置的冷媒循环示意图。

附图标记说明：1、压缩机；2、室外换热器；3、气液分离器；4、室内换热器；5、冷却管路；6、冷却装置；7、第一节流装置；8、第二节流装置；9、第三节流装置；10、旁通管路；11、流量调节阀；12、罩壳；13、分隔板；14、容纳腔；15、连通孔。

具体实施方式

在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。

结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，空调电路板降温装置包括依次连接的压缩机1、室外换热器2、气液分离器3和室内换热器4，气液分离器3的气体出口端通过冷却管路5连通至压缩机1的吸气口，冷却管路5上设置有对空调电路板进行降温的冷却装置6。

空调电路板降温装置工作时，可以通过气液分离器3对制冷剂进行气液分离器，使得液态制冷剂继续参与到后续的换热过程中，气体制冷剂可以经冷却管路5对空调电路板进行冷却降温，之后流回压缩机1的吸气端，从而能够在降低对后续的制冷或者制热效果影响的基础上，对空调控制板进行有效降热，使得空调器的运行频率与换热量能够协调，保证空调器的制冷或者制热量，提高用户使用时的舒适度。同时，经冷却管路5的气体制冷剂也可以与从室内换热器或者室外换热器流出的气体制冷剂混合，降低进入到压缩机1的气体制冷剂温度，提高压缩机1的工作能效。

室内换热器4与气液分离器3之间设置有第一节流装置7和/或室外换热器2与气液分离器3之间设置有第二节流装置8。在本实施例中，室内换热器4与气液分离器3之间以及室外换热器2与气液分离器3之间均设置有节流装置，如此一来，不管空调器是处于制热状态还是制冷状态，均可以在制冷剂进入到气液分离器之前对制冷剂进行一次节流减压，使得气液分离器3中可以产生足量的气体制冷剂，参与到通过冷却装置6对空调器面板的降温过程中，保证对空调器面板的降温效果。

结合参见图1所示，在本发明的第一实施例的空调电路板降温装置中，气液分离器3的气体出口端与冷却装置6之间设置有第三节流装置9，可以进一步地对进入到冷却管路5内的制冷剂进行降压降温，降低气体制冷剂的温度，提高气体制冷剂与空调控制板的换热效率，提高冷却装置6的换热性能。

结合参见图4所示，在本发明的第二实施例的空调电路板降温装置中，第三节流装置9也可以设置在冷却装置6与压缩机1的吸气端之间。

优选地，在气液分离器3的气体出口端与室内换热器4之间还可以设置有旁通管路10，旁通管路10上设置有流量调节阀11。通过该旁通管路10可以调节从气液分离器3的气体出口端进入到冷却装置6内的气体制冷剂的流量，从而调节经冷却装置6与空调控制板换热之后流回至压缩机1的吸气端的气体制冷剂的量，保证进入到室内换热器4或者室外换热器2的制冷剂具有足够的量，保证制冷剂与室内换热器4或者室外换热器2的换热效率。

优选地，冷却装置6为平行流换热器，平行流换热器为板式微通道，具有较好的换热效果，可以提高气体制冷剂与空调控制板之间的换热效率。平行流换热器上面放置电控模块板，气体制冷剂与空调控制板换热之后，直接回到压缩机1的吸气端。

结合参见图2和图3所示，冷却装置6也可以为如下的结构，冷却装置6包括罩壳12以及设置在罩壳12内的分隔板13，分隔板13将罩壳12分隔为相互隔离的两个容纳腔14，冷却装置6的进口与其中一个容纳腔14连通，出口与另一个容纳腔14连通，分隔板13上设置有朝向空调电路板所在方向开口的连通孔15。气体制冷剂在通过冷却装置6的进口进入到一个容纳腔14之后，会通过分隔板13上的连通孔15进入到另一个容纳腔14内，在此过程中，气体制冷剂的流向发生改变，冲击靠近空调控制板一侧的罩壳12的侧壁，从而使气体制冷剂与该罩壳侧壁充分接触，提高罩壳12与空调控制板的换热效率。同时气体制冷剂冲击罩壳12的侧壁时，会形成紊流或者乱流，能够使流经该侧容纳腔14的气体制冷剂与罩壳12的侧壁更加充分接触，进一步提高气体制冷剂与空调控制板的换热效率。在气体制冷剂与空调控制板充分换热之后，从冷却装置6的出口流回至压缩机1的吸气端。

优选地，连通孔15沿冷媒流动方向开口面积逐渐增大，使得气体经过连通孔15时出口面积加大，可以提高气体制冷剂与罩壳12的侧壁的接触面积，提高换热效率。

优选地，多个连通孔15呈辐射状在分隔板13上分布，可以使连通孔15在分隔板13上的分布结构更加合理，气体制冷剂从一个容纳腔14进入到另一个容纳腔14时能够分布更加均匀，换热效率更高。

罩壳12靠近空调电路板一侧的侧壁内表面凹凸不平，可以进一步增大该容纳腔14内的气体制冷剂与罩壳12的侧壁内表面的接触面积，提高换热效率。

下面对空调器处于制冷状态时的空调电路板降温装置的工作过程加以说明：

制冷剂从压缩机1的排气端排出后，经室外换热器2的冷凝换热后，经第二节流装置8节流减压，制冷剂成为汽液两相态，两相态制冷剂进入气液分离器3内，气体制冷剂从气液分离器3的气体出口端进入到冷却管路5内，流经冷却装置6与空调控制板进行换热之后，回流至压缩机1的吸气端。气液分离器3内的液体制冷剂从气液分离器3的液体出口经第一节流装置7节流减压后，进入室内换热器4内进行换热，之后经四通阀流回至压缩机1的吸气端。在此过程中，可以调节旁通管路10上的流量调节阀11，以便对流经冷却装置6内的气体制冷剂的量进行调节。通过此种方式可以有效降低压缩机1的吸气端温度，提高压缩机1的工作能效。

对空调电路板降温装置中的冷媒尤其新环保R32冷媒而言，其冷媒特性导致排气温度较R410A冷媒高10-15℃，排气温度无法有效降低，会导致压缩机会高温保护频繁开停，寿命缩短。通过对第三节流装置9的控制，可以让压缩机1的吸气带有一定量的液体冷媒，从而非常有效地降低排气的温度，经过测试，在压缩机吸气处冷媒干度在0.65-0.8间降温效果明显。

空调器制热时空调电路板降温装置的工作过程与制冷时相反，在制热过程中，气体制冷剂从冷却管路5流回压缩机1的吸气端，不仅能够增加冷媒流量，而且可以起到补气增焓的效果。在此种状态下，进入室外换热器2的冷媒更接近液相，比二相状态时压损降低，吸气压力上升，使得冷媒循环量增加，且室外温度越低制热状况下吸气压力上升优势越大，过热蒸汽的密度显著增加，冷媒循环量增加比率越大，制热量提升越高；干度高的冷媒蒸汽喷入吸气口，吸气比焓增加，可以有效提升制热量。

结合参见图5和图6所示，为空调电路板降温装置处于制热状态时冷媒循环流动图，其中图5中的实线为本发明的冷媒P-h循环图，虚线为现有机型的冷媒P-h循环图。从图中可以看出，采用本发明的方案后，由于吸气压力的提升，压缩机回去的比容增大，同时e到f点冷媒吸收了电器模块散出的热量，从而a到b点的焓差有了明显增大，空调的制热量显著增加，空调的能效比明显上升。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种空调电路板降温装置，其特征在于，包括依次连接的压缩机(1)、室外换热器(2)、气液分离器(3)和室内换热器(4)，所述气液分离器(3)的气体出口端通过冷却管路(5)连通至所述压缩机(1)的吸气口，所述冷却管路(5)上设置有对空调电路板进行降温的冷却装置(6)。

2.根据权利要求1所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述室内换热器(4)与所述气液分离器(3)之间设置有第一节流装置(7)和/或所述室外换热器(2)与所述气液分离器(3)之间设置有第二节流装置(8)。

3.根据权利要求2所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述气液分离器(3)的气体出口端与所述冷却装置(6)之间设置有第三节流装置(9)。

4.根据权利要求1所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述气液分离器(3)的气体出口端与所述室内换热器(4)之间设置有旁通管路(10)，所述旁通管路(10)上设置有流量调节阀(11)。

5.根据权利要求1所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述冷却装置(6)为平行流换热器。

6.根据权利要求1所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述冷却装置(6)包括罩壳(12)以及设置在所述罩壳(12)内的分隔板(13)，所述分隔板(13)将所述罩壳(12)分隔为相互隔离的两个容纳腔(14)，所述冷却装置(6)的进口与其中一个容纳腔(14)连通，出口与另一个容纳腔(14)连通，所述分隔板(13)上设置有朝向所述空调电路板所在方向开口的连通孔(15)。

7.根据权利要求6所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述连通孔(15)沿冷媒流动方向开口面积逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的空调电路板降温装置，其特征在于，多个所述连通孔(15)呈辐射状在所述分隔板(13)上分布。

9.根据权利要求6所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述罩壳(12)靠近所述空调电路板一侧的侧壁内表面凹凸不平。

10.根据权利要求2所述的空调电路板降温装置，其特征在于，所述冷却装置(6)与所述压缩机(1)的吸气端之间设置有第三节流装置(9)。