CN106338132B - 一种空调电路板冷却方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调电路板冷却方法及装置，属于空调领域。该方法包括：获取电路板工作的环境温度；当环境温度大于预设温度时，开启流量阀。该装置包括温度传感器和控制器；温度传感器用于测量电路板工作的环境温度；当温度传感器测量的环境温度大于预设温度时，控制器用于开启流量阀。本发明实施例公开的技术方案中，由于电路板所处空间的空气是流动的，所以根据电路板工作的环境温度控制电路板温度的结果一致。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调电路板冷却方法及装置。
背景技术
制冷系统的控制器的寿命与其工作温度密切相关，控制器工作过程产生的热量若不能及时散发会影响其工作稳定性和可靠性。
现有技术公开了一空调器，包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，并依次串联形成回路；在压缩机的回气管和蒸发器的出气管上并联一电控散热组件，该电控散热组件包括电控板和用于对电控板进行散热的散热管，以及用于调节所述散热管的流量的控制阀组件；控制阀组件可以根据电控板的温度实时地调节散热管内的冷媒流量，散热管内的冷媒与电控板换热以降低电控板的温度，从而保证电控板温度的稳定性。电控板温度是通过温度传感器测量的，温度传感器只能放置于电控板的某一固定位置，而电控板不同的位置温度可能不一样，会出现同一工作状况，温度传感器放于电控板不同的位置时控制电控板温度的结果不一致。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调电路板冷却方法及装置，旨在解决同一工作状况下，温度传感器放于电控板不同的位置时控制电控板温度的结果不一致的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种空调电路板冷却方法，冷却方法包括：
获取电路板工作的环境温度；
当环境温度大于预设温度时，开启流量阀；
所述开启流量阀包括：
开启所述流量阀的流量值到第一流量；
执行第一公式，获取电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量，所述第一公式为：
Q发＝ρVC(T环境－T预设)
其中，Q发为所述发热量，T环境为所述环境温度，T预设为所述预设温度，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为电路板工作腔体的体积；
获取开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
获取单位时间流过所述流量阀的冷媒体积；
执行第二公式，获取单位时间开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒流经所述电路板的散热量，所述第二公式为：
Q散＝ΔTCPV
其中，Q散为散热量，ΔT为温度的调节量，C为冷媒的比热容，P为冷媒的密度，V为冷媒体积；
当所述发热量大于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第二流量，所述第二流量大于所述第一流量；
当所述发热量小于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第三流量，所述第三流量小于所述第一流量。
另一方面，本发明实施例提供了一种空调电路板冷却装置，冷却装置包括温度传感器、流量阀和控制器；
温度传感器用于测量电路板工作的环境温度；
当温度传感器测量的环境温度大于预设温度时，控制器用于开启流量阀；
所述控制器还用于：
开启所述流量阀的流量值到第一流量；
执行所述第一公式，获取电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量；
获取开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
获取单位时间流过所述流量阀的冷媒体积；
执行所述第二公式，获取单位时间开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒流经所述电路板的散热量；
当所述发热量大于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第二流量，所述第二流量大于所述第一流量；
当所述发热量小于所述散热量时，调节流量阀的流量值到第三流量，所述第三流量小于所述第一流量。
本发明实施例公开的技术方案中，由于电路板所处空间的空气是流动的，所以根据电路板工作的环境温度控制电路板温度的结果一致。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种空调电路板冷却方法的流程示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种空调电路板冷却方法的流程示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种空调电路板冷却装置的结构图。
附图标记说明：1、温度传感器；2、回气管；3、冷却回路；4、流量阀；5、电路板；6、膨胀阀；7、控制器。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
如图1所示，本发明实施例提供了一种冷却方法，包括：
S101、获取电路板工作的环境温度；
S102、当所述环境温度大于预设温度时，开启流量阀。
电路板的环境温度可以通过温度传感器测量，也可以用其它测量温度的仪器来测量。
预设温度可以是电路板工作的最高安全温度，也可以是根据电路板的最高安全温度而设定的温度，只要保证电路板在预设温度下正常工作即可，当电路板的工作环境散热能力高时，预设温度可以设置的高，为了提高电路板的散热能力也可以在电路板的周围设置冷却风扇；电路板的预设温度可以开始设置好，也可以后期根据电路板的散热能力调整，只要保证电路板在预设温度下长期正常工作产生的热量能散掉，电路板的温度不会逐渐升高即可。
当电路板的环境温度小于等于预设温度时，电路板产生的发热量可以散掉，电路板的温度不会逐渐升高。
当电路板的环境温度大于预设温度时，电路板散发的热量小于电路板产生的热量，电路板的温度逐渐升高，如果电路板的环境温度长期大于预设温度，最终导致电路板或电路板上的电子元件无法正常工作、损坏或者使用寿命缩短等问题。
开启流量阀可以是使流量阀的流量从无到有的调节，也可以是使流量阀的流量从小到大的调节。
根据本发明实施例的冷却方法，获取电路板工作的环境温度，当电路板的环境温度大于预设温度时，开启流量阀，由于电路板所处空间的空气是流动的，所以根据电路板工作的环境温度控制电路板温度的结果一致。进一步可选的，步骤S102中开启流量阀包括：
S1021、开启流量阀的流量值到第一流量；
S1022、获取电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量；
S1023、获取单位时间开启流量阀的流量值到第一流量冷媒流经电路板的散热量；
当发热量大于散热量时，调节流量阀的流量值到第二流量，第二流量大于第一流量；
当发热量小于散热量时，调节流量阀的流量值到第三流量，第三流量小于第一流量；
当发热量等于散热量时，保持流量阀流量不变。
第一流量可以是流量阀的最小调节流量，也可以是流量阀的最大调节流量，还可以是流量阀可调节流量的任一流量。
第一流量确定后，散热量确定，发热量确定。
如图2所示，当发热量大于散热量时，将流量阀的流量调大，即调节流量阀到第二流量，当发热量大于流量阀为第二流量的散热量时，再次调大流量阀的流量，不断调大流量阀的流量，直到流量阀的流量为第n流量时，其中第n流量为大于等于两次调节的流量，发热量小于等于流量阀为第n流量的散热量，可以不再调节流量阀的流量，保持流量阀的流量不变工作。
可以在开始给流量阀设一个较小的流量，逐渐调大流量，防止出现流量阀调的流量太大，发热量远远小于散热量，电路板温度快速降低而产生凝水现象。
如图2所示，当发热量小于散热量时，将流量阀的流量调小，即调节流量阀到第三流量，当发热量小于流量阀为第三流量的散热量时，再次调小流量阀的流量，不断调小流量阀的流量，直到流量阀的流量为第m流量时，其中第m流量为大于等于两次调节的流量，发热量大于等于流量阀为第m流量的散热量，可以不再调节流量阀的流量，保持流量阀的流量不变工作。
可以在开始给流量阀设一个较大的流量，逐渐调小流量，防止出现流量阀调的流量太大，发热量远远小于散热量，电路板温度快速降低而产生凝水现象。
当发热量大于流量阀为第m流量的散热量，还可以再逐渐调大流量阀的流量，按着开始为较小流量的方法，逐渐调大流量阀的流量；当发热量小于流量阀为第n流量的散热量，还可以逐渐调小流量阀的流量，按着开始为较大流量的方法，逐渐调小流量阀的流量；直至找到一个散热量与发热量相当的流量阀的流量。
其中步骤S1022获取发热量和步骤S1023获取散热量的顺序可以为先进行步骤S1022获取发热量再进行步骤S1023获取散热量，或者先进行步骤S1023获取散热量再进行步骤S1022获取发热量，还可以同时进行步骤S1022获取发热量和步骤S1023获取散热量。
进一步可选的，步骤S1022中获取发热量包括：
根据如下公式获取发热量：
Q发＝ρVC(T环境－T预设)
其中，Q发为所述发热量，T环境为所述环境温度，T预设为所述预设温度，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为电路板工作腔体的体积。
当环境温度小于预设温度时，Q发为负值，表示此时电路板的产生的发热量，可以被周围环境散掉，电路板的温度不会逐渐升高；当环境温度等于预设温度时，Q发为零，表示此时电路板的产生的发热量，正好可以被周围环境散掉，电路板的温度不会逐渐升高。
进一步可选的，步骤S1023中获取散热量包括：
S10231、获取开启流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
S10232、获取单位时间流过流量阀的冷媒体积；
S10233、根据如下公式计算单位时间的散热量：
Q散＝ΔTCPV
其中，Q散为散热量，ΔT为温度的调节量，C为冷媒的比热容，P为冷媒的密度，V为冷媒体积。
其中步骤S10231获取温度的调节量与步骤S10232获取冷媒体积的顺序可以为先进行步骤S10231获取温度的调节量再进行步骤S10232获取冷媒体积，也可以先进行步骤S10232获取冷媒体积再进行步骤S10231获取温度的调节量，还可以同时进行步骤S10231获取温度的调节量和步骤S10232获取冷媒体积。
可选的，步骤S10231获取温度的调节量包括：
获取冷媒流经冷却回路前的温度T1；
获取冷媒流经冷却回路后的温度T2；
确定T2减T1的差值为调节量。
其中获取温度T1和获取温度T2的顺序可以为先获取温度T1再获取温度T2，也可以先获取温度T2再获取温度T1，还可以同时获取温度T1和温度T2.
开启流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量也可以是空调提前设定好的量，即在空调中存有流量阀对应流量的温度的调节量，到时直接调用即可。
冷媒的体积和冷媒的流量有关，当流量阀的流量确定以后，流过流量阀冷媒的体积也就可以确定。可以根据流量阀的开度大小计算单位时间流过流量阀的体积。
可选的，上述本发明实施例的冷却方法，获取电路板工作的环境温度可以为间隔获取或者也可以为实时获取。当电路板上的电子元件有敏感元件时，可以采用实时获取，以便实时调控，当电路板上的电子元件为耐热性好的元件时，可以间隔获取环境温度，来间隔控制，具体间隔时间可以根据电路板的耐热性来确定，也可以利用实验手段来确定间隔控制的时间，只要保证电路板可以长期正常工作即可。
如图3所示，本发明实施例提供了一种冷却装置，包括：温度传感器1流量阀4和控制器7；
温度传感器1用于测量电路板5工作的环境温度；
当温度传感器1测量的环境温度大于预设温度时，控制器7用于开启流量阀4。
根据本发明实施例的冷却装置，温度传感器1用于测量电路板工作的环境温度；当温度传感器1测量的环境温度大于预设温度时，控制器7用于开启流量阀4，由于电路板5所处空间的空气是流动的，所以根据电路板5工作的环境温度控制电路板5温度的结果一致。
可选的，本发明实施例的冷却装置，控制器7还可以用于：
开启流量阀4的流量值到第一流量；
获取电路板5单位时间从预设温度到环境温度的发热量；
获取单位时间开启流量阀4的流量值到第一流量冷媒流经电路板5的散热量；
当发热量大于散热量时，调节流量阀4的流量值到第二流量，第二流量大于第一流量；
当发热量小于散热量时，用于调节流量阀4的流量值到第三流量，第三流量小于第一流量；
当发热量等于散热量时，用于保持流量阀4流量不变。
第一流量可以是流量阀4的最小调节流量，也可以是流量阀4的最大调节流量，还可以是流量阀4可调节流量的任一流量。
第一流量确定后，散热量确定，发热量确定。
如图2所示，当发热量大于散热量时，将流量阀4的流量调大，即调节流量阀4到第二流量，当发热量大于流量阀4为第二流量的散热量时，再次调大流量阀4的流量，不断调大流量阀4的流量，直到流量阀4的流量为第n流量时，其中第n流量为大于等于两次调节的流量，发热量小于等于流量阀4为第n流量的散热量，可以不再调节流量阀4的流量，保持流量阀4的流量不变工作。
可以在开始给流量阀4设一个较小的流量，逐渐调大流量，防止出现流量阀4调的流量太大，发热量远远小于散热量，电路板5温度快速降低而产生凝水现象。
如图2所示，当发热量小于散热量时，将流量阀4的流量调小，即调节流量阀4到第三流量，当发热量小于流量阀为第三流量的散热量时，再次调小流量阀4的流量，不断调小流量阀4的流量，直到流量阀4的流量为第m流量时，其中第m流量为大于等于两次调节的流量，发热量大于等于流量阀4为第m流量的散热量，可以不再调节流量阀4的流量，保持流量阀4的流量不变工作。
可以在开始给流量阀4设一个较大的流量，逐渐调小流量，防止出现流量阀4调的流量太大，发热量远远小于散热量，电路板5温度快速降低而产生凝水现象。
当发热量大于流量阀4为第m流量的散热量，还可以再逐渐调大流量阀4的流量，按着开始为较小流量的方法，逐渐调大流量阀4的流量；当发热量小于流量阀4为第n流量的散热量，还可以逐渐调小流量阀4的流量，按着开始为较大流量的方法，逐渐调小流量阀4的流量；直至找到一个散热量与发热量相当的流量阀4的流量。
进一步可选的，本发明实施例的冷却装置，控制器还用于：
根据如下公式计算电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量；
Q发＝ρVC(T环境－T预设)
其中，Q发为所述发热量，T环境为所述环境温度，T预设为所述预设温度，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为电路板工作腔体的体积。当环境温度小于预设温度时，Q发为负值，表示此时电路板5的产生的发热量，可以被周围环境散掉，电路板5的温度不会逐渐升高；当环境温度等于预设温度时，Q发为零，表示此时电路板5的产生的发热量，正好可以被周围环境散掉，电路板5的温度不会逐渐升高。
进一步可选的，本发明实施例的冷却装置，控制器还用于：
获取开启流量阀4的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
获取单位时间流过流量阀的冷媒体积；
根据如下公式计算单位时间开启流量阀4的流量值到第一流量冷媒流经电路板的的散热量：
Q散＝ΔTCPV
其中，Q散为散热量，ΔT为温度的调节量，C为冷媒的比热容，P为冷媒的密度，V为冷媒体积。
可选的，本发明实施例的冷却装置可以包括温度传感器，温度传感器用于：
获取冷媒流经冷却回路前的温度T1；
获取冷媒流经冷却回路后的温度T2；
确定T2减和T1的差值为开启流量阀4的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量。
获取开启流量阀4的流量值到第一流量冷媒调节电路板5温度的调节量也可以是空调提前设定好的量，即在空调中存有流量阀对应流量的温度的调节量，到时直接调用即可。
冷媒的体积和冷媒的流量有关，当流量阀4的流量确定以后，流过流量阀冷媒的体积也就可以确定。可以根据流量阀4的开度大小计算单位时间流过流量阀4的体积。
如图3所示，可选的，本发明实施例的冷却装置还可以包括：回气管2、和连接在回气管2上的冷却回路3；流量阀4连接在冷却回路3上，冷却回路3通过电路板5表面。温度传感器与电路板5间有设定距离，设定距离用于测量电路板5工作的环境温度。
本领域的技术人员可以根据电路板5工作环境的具体情况确定设定距离，只要保证温度传感器测量的温度为电路板5正常工作的环境温度即可。
当打开启流量阀4，冷媒流经电路板5的表面，与电路板5进行热交换，将电路板5散发的热量带走。
可选的，本发明实施例的冷却装置还可以包括：膨胀阀6，膨胀阀6连接在回气管上，回气管与冷却回路并联，控制器7还用于开启膨胀阀6。膨胀阀6与流量阀4配合使用，用于控制流经回气管2与冷却回路3冷媒的流量，膨胀阀6和流量阀4都是用于调节管路上冷媒的流量，本领域技术人员可以用其它可以调节流量的阀体来替换，只要可以调节冷媒的流量即可。
其中膨胀阀6与控制器7为电连接，即控制器可以获取膨胀阀6的流量，膨胀阀6可以将流量值传输给控制器7。
可选的，本发明实施例的冷却装置的流量阀的最大流量可以与回气管的流量相同，以便控制回气管的冷媒全部流经冷却回路3；膨胀阀的最大流量可以与回气管的流量相同，以便控制回气管的冷媒流量最大或没有。
可选的，本发明的实施例的冷却装置的流量阀4可以为手动调节流量，或者流量阀4也可以为自动调节流量。
根据电路板5的发热量与冷却回路3中冷媒的散热量可以手动调节流量阀4的流量，直到电路板5的发热量小于等于冷却回路3中冷媒的散热量。
控制器7可以根据电路板5的发热量与冷却回路3中冷媒的散热量可以自动调节流量阀4的流量，直到电路板5的发热量小于等于冷却回路3中冷媒的散热量。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种空调电路板冷却方法，其特征在于：所述冷却方法包括：
获取所述电路板工作的环境温度；
当所述环境温度大于预设温度时，开启流量阀；所述开启流量阀包括：
开启所述流量阀的流量值到第一流量；
执行第一公式，获取电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量，所述第一公式为：
Q发＝ρVC(T环境－T预设)
其中，Q发为所述发热量，T环境为所述环境温度，T预设为所述预设温度，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为电路板工作腔体的体积；
获取开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
获取单位时间流过所述流量阀的冷媒体积；
执行第二公式，获取单位时间开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒流经所述电路板的散热量，所述第二公式为：
Q散＝ΔTCPV
其中，Q散为散热量，ΔT为温度的调节量，C为冷媒的比热容，P为冷媒的密度，V为冷媒体积；
当所述发热量大于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第二流量，所述第二流量大于所述第一流量；
当所述发热量小于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第三流量，所述第三流量小于所述第一流量。
2.根据权利要求1所述的空调电路板冷却方法，其特征在于，所述开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量包括：
获取冷媒流经冷却回路前的温度T1；
获取冷媒流经冷却回路后的温度T2；
确定所述T2减所述T1的差值为所述调节量。
3.一种空调电路板冷却装置，其特征在于：所述冷却装置包括温度传感器、流量阀和控制器；
所述温度传感器用于测量电路板工作的环境温度；
当所述温度传感器测量的所述环境温度大于预设温度时，所述控制器用于开启所述流量阀；所述控制器还用于：
开启所述流量阀的流量值到第一流量；
执行第一公式，获取电路板单位时间从预设温度到环境温度的发热量，所述第一公式为：
Q发＝ρVC(T环境－T预设)
其中，Q发为所述发热量，T环境为所述环境温度，T预设为所述预设温度，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为电路板工作腔体的体积；
获取开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量；
获取单位时间流过所述流量阀的冷媒体积；
执行第二公式，获取单位时间开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒流经所述电路板的散热量，所述第二公式为：
Q散＝ΔTCPV
其中，Q散为散热量，ΔT为温度的调节量，C为冷媒的比热容，P为冷媒的密度，V为冷媒体积；
当所述发热量大于所述散热量时，调节所述流量阀的流量值到第二流量，所述第二流量大于所述第一流量；
当所述发热量小于所述散热量时，调节流量阀的流量值到第三流量，所述第三流量小于所述第一流量。
4.根据权利要求3所述的空调电路板冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括温度传感器，所述温度传感器用于：
获取冷媒流经冷却回路前的温度T1；
获取冷媒流经冷却回路后的温度T2；
确定所述T2减所述T1的差值为开启所述流量阀的流量值到第一流量冷媒调节电路板温度的调节量。
5.根据权利要求3或4所述的空调电路板冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括：回气管和连接在回气管上的冷却回路；所述流量阀连接在冷却回路上，所述冷却回路通过所述电路板表面。
6.根据权利要求5所述的空调电路板冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括膨胀阀，所述膨胀阀连接在回气管上，所述回气管与所述冷却回路并联，所述控制器还用于开启所述膨胀阀。
7.根据权利要求6所述的空调电路板冷却装置，其特征在于，所述流量阀的最大流量与回气管的流量相同，所述膨胀阀的最大流量与回气管的流量相同。
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