CN110285498B - 一种空调器中控制器用散热装置及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调器中控制器用散热装置及冷却方法，本发明中，充分利用了压缩机制冷系统中通过压缩机产生的高温冷媒，压缩机制冷系统中高温冷媒作为吸收式制冷系统中工质沸腾的能量来源，当吸收式制冷系统的发生器中的至少一种工质吸收热量发生沸腾后，汽化的工质作为吸收式制冷系统的冷媒进行循环，经过冷凝器、蒸发器和节流元件的配合，通过吸收式制冷系统中的蒸发器实现对控制器的冷却动作。同时充分利用了压缩机制冷系统的高温冷媒作为吸收式制冷系统的动力来源，在未引入其他热源的前提下，实现了对控制器的散热作用。在保证空调器整体能耗不变的前提下，实现了对控制器的冷却作用。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制器技术领域，具体涉及一种空调器中控制器用散热装置及冷却方法。
背景技术
现有的空调产品中，控制器时必不可少的设备。现有技术中的控制器往往都会设置在室外。在使用过程中，需要给控制器进行散热，以免控制器元件温度过高导致元器件损坏或降低使用寿命。
尤其是在夏季，内机控制器由于处于室内，工作环境的温度较低，可以有比较好的散热效果，但是外机控制器的工作环境则恶劣的多得多，夏季的室外温度高达46℃。所以制冷运行时，室外机控制器的工作环境温度恶劣，导致控制器模块温度很容易达到100℃以上，尤其是压缩机跑高频率运转时，模块温度升的更高。此时若控制器散热不好，则很容易达到程序设定的保护温度，进而导致压缩机降频、甚至引起压缩机停机保护，将给用户带来极差的使用体验。这也导致变频空调器夏季制冷无法跑高频，从而限制变频空调器的制冷效果。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调控制器无法进行降温的缺陷。
为此，本发明提供一种空调器中控制器用散热装置，包括：压缩机制冷系统，包括彼此相连接的压缩机、四通换向阀、室内换热器、第一节流元件和室外换热器，内部流通有冷媒；吸收式制冷系统，与所述压缩机制冷系统通过流入管路相连接，包括：发生器，内部设置有至少两种彼此可溶的工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述压缩机制冷系统中流出的冷媒流入所述发生器内部，其中所述冷媒的温度至少低于沸点最高的工质的沸点且高于其它工质的沸点；吸收器，与所述发生器相连接，用以当发生沸腾的工质汽化后吸收剩余所述工质、并在汽化后的工质完成循环后吸收所述工质并将混合工质输送回发生器内部；冷凝器和蒸发器，二者之间连接有第二节流元件，所述蒸发器连接有待冷却的控制器，从所述发生器流出的汽化的工质流入所述冷凝器，在所述蒸发器液化并流入所述吸收器。
所述流入管路上设置有压力阀，所述压力阀允许所述冷媒单向流入到所述发生器内部。
所述压力阀为毛细管。
所述流入管路与所述压缩机制冷系统相连接的一端设置在所述四通换向阀与所述室外换热器之间。
本发明提供的散热装置，还包括流出管路，一端设置在所述发生器上，另一端连接在所述压缩机制冷系统的管路中，所述流出管路用以将流入所述发生器的冷媒导流返回至所述压缩机制冷系统中上。
所述流出管路上设置有单向阀，所述单向阀用以限制所述冷媒单向流入到所述压缩机制冷系统的管路中。
本发明提供的散热装置中，发生器包括：壳体，其上设置有与所述流入管路相连通的入口，以及与所述流出管路相连通的出口：供多种工质进行混合的铜管，所述铜管设置在所述壳体内部，通过所述压缩机制冷系统流出的冷媒流入所述壳体与所述铜管之间的区域，与所述铜管进行换热。
所述工质包括第一工质和第二工质，其中所述第一工质的沸点低于所述第二工质的沸点。所述第一工质为水，所述第二工质为溴化锂。
本发明同时一种空调器中控制器用散热装置冷却方法，包括压缩机制冷系统和吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统中设置有发生器，所述发生器内部设置有彼此可溶的至少两种工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述冷却方法包括如下步骤：
获取发生器内部在额定压力下对应的多种工质的沸腾温度；获取所述压缩机制冷系统内部冷媒的温度；当所述冷媒的温度大于至少一种工质的沸腾温度且至少低于一种工质的沸腾温度时，将所述冷媒引入所述发生器内部。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，吸收式制冷系统与压缩机制冷系统通过流入管路相连接，包括：发生器，内部设置有至少两种彼此可溶的工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述压缩机制冷系统中流出的冷媒流入所述发生器内部，其中所述冷媒的温度至少低于沸点最高的工质的沸点且高于其它工质的沸点；吸收器，与所述发生器相连接，用以当发生沸腾的工质汽化后吸收剩余所述工质、并在汽化后的工质完成循环后吸收所述工质并将混合工质输送回发生器内部；
冷凝器和蒸发器，二者之间连接有第二节流元件，所述蒸发器连接有待冷却的控制器，从所述发生器流出的汽化的工质流入所述冷凝器，在所述蒸发器液化并流入所述吸收器。
本发明中，充分利用了压缩机制冷系统中通过压缩机产生的高温冷媒，压缩机制冷系统中高温冷媒作为吸收式制冷系统中工质沸腾的能量来源，当吸收式制冷系统的发生器中的至少一种工质吸收热量发生沸腾后，汽化的工质作为吸收式制冷系统的冷媒进行循环，经过冷凝器、蒸发器和节流元件的配合，通过吸收式制冷系统中的蒸发器实现对控制器的冷却动作。
同时，吸收式制冷系统的汽化冷媒完成循环后，回流入到吸收器内部，完成混合后的工质在吸收器的作用下再次流回发生器中，从而实现吸收式制冷系统的冷媒的循环。
本发明中，充分利用了压缩机制冷系统的高温冷媒作为吸收式制冷系统的动力来源，在未引入其他热源的前提下，实现了对控制器的散热作用。在保证空调器整体能耗不变的前提下，实现了对控制器的冷却作用。
2.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述流入管路上设置有压力阀，所述压力阀允许所述冷媒单向流入到所述发生器内部。
通过设置压力阀，确保只有压缩机制冷系统中冷媒达到一定压力后才能实现输送到吸收式制冷系统内部，从而确保输入的冷媒的温度符合加热需求。
同时，只有当压力满足设定值时，压力阀方能打开。按此设置，只有制冷情况，附加的吸收式制冷系统才开启工作，制热情况时，吸收式制冷系统的入口处于压缩式冷媒系统的低压侧，此时吸收器制冷系统的入口冷媒压力低于压力阀设定值，压力不足，无法开启此阀，附加的吸收式制冷系统不工作。
3.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述压力阀为毛细管。
通过设置毛细管，确保只有极少一部分高温高压气态冷媒经过此细管，输入给吸收式制冷系统。剩下的绝大部分高温高压冷媒进入正常的制冷循环系统。通过采用毛细管仅会引入极少量的冷媒，不会造成压缩机制冷系统中冷媒的剧烈变化，进而确保压缩机制冷系统工作的稳定性和平顺性。
4.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述流入管路与所述压缩机制冷系统相连接的一端设置在所述四通换向阀与所述室外换热器之间。
上述位置冷媒由于未经过室外换热器，此时冷媒的温度较高，方便在流入到吸收式制冷系统后对发生器中的工质进行加热进而使之沸腾。
5.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，还包括流出管路，一端设置在所述发生器上，另一端连接在所述压缩机制冷系统的管路中，所述流出管路用以将流入所述发生器的冷媒导流返回至所述压缩机制冷系统中上。
本发明中，通过设置流出管路，使得流入到吸收式制冷系统内部的冷媒流出并返回至压缩机制冷系统中，从而确保压缩机制冷系统中冷媒总量保持稳定。
6.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述流出管路上设置有单向阀，所述单向阀用以限制所述冷媒单向流入到所述压缩机制冷系统的管路中。
7.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，发生器包括：壳体，其上设置有与所述流入管路相连通的入口，以及与所述流出管路相连通的出口，所述壳体内部设置有多种工质：铜管，通过所述压缩机制冷系统流出的冷媒进入到所述铜管中并与多种工质进行换热。
通过壳体与铜管的组合，在实现混合工质中低沸点工质发生沸腾的同时，可以避免流入的高温冷媒对混合工质造成污染。
8.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述工质包括第一工质和第二工质，其中所述第一工质的沸点低于所述第二工质的沸点。
当仅引入两种工质时，仅需要确保引入的高温冷媒的温度介于第一工质和第二工质的沸点之间即可实现第一工质的沸腾。操作更加简便。
9.本发明提供的空调器中控制器用散热装置，所述第一工质为水，所述第二工质为溴化锂。
水的沸点要低于溴化锂的沸点，当引入高温冷媒后，水更容易发生沸腾并汽化。同时，溴化锂自身稳定性较高，且属于低品位能的工质，本申请中可以起到对低品位能工质的高效利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明提供的所述空调器中控制器用散热装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-压缩机；2-四通换向阀；3-室内换热器；4-第一节流元件；5-室外换热器；6-吸收式制冷系统；7-流入管路；71-压力阀；8-发生器；9-吸收器；10-冷凝器；11-蒸发器；12-第二节流元件；14-流出管路；15-单向阀；16-控制器；17-控制器散热片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例中提供一种空调器中控制器16用散热装置，如图1所示，包括：压缩机制冷系统，包括彼此相连接的压缩机1、四通换向阀2、室内换热器3、第一节流元件4和室外换热器5，内部流通有冷媒；
吸收式制冷系统6，与所述压缩机制冷系统通过流入管路7相连接，包括：发生器8，内部设置有至少两种彼此可溶的工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述压缩机制冷系统中流出的冷媒流入所述发生器8内部，其中所述冷媒的温度至少低于沸点最高的工质的沸点且高于其它工质的沸点；吸收器9，与所述发生器8相连接，用以当发生沸腾的工质汽化后吸收剩余所述工质、并在汽化后的工质完成循环后吸收所述工质并将混合工质输送回发生器8内部；冷凝器10和蒸发器11，二者之间连接有第二节流元件12，所述蒸发器11连接有待冷却的控制器16，从所述发生器8流出的汽化的工质流入所述冷凝器10，在所述蒸发器11液化并流入所述吸收器9。
本实施例中，在控制器16上设置有控制器散热片17，控制器散热片17与蒸发器11之间彼此紧密接触。
本实施例中，压缩机制冷系统和吸收式制冷系统作为两个独立的制冷系统，二者之间通过流入管路7进行了连接。本实施例中，充分利用了压缩机制冷系统中通过压缩机产生的高温冷媒，压缩机制冷系统中高温冷媒作为吸收式制冷系统中工质沸腾的能量来源，当吸收式制冷系统的发生器8中的至少一种工质吸收热量发生沸腾后，汽化的工质作为吸收式制冷系统的冷媒进行循环，经过冷凝器10、蒸发器11和节流元件的配合，通过吸收式制冷系统中的蒸发器11实现对控制器16的冷却动作。
同时，吸收式制冷系统的汽化冷媒完成循环后，回流入到吸收器9内部，完成混合后的工质在吸收器9的作用下再次流回发生器8中，从而实现吸收式制冷系统的冷媒的循环。
本实施例中，在流入管路7上设置有压力阀71，所述压力阀71允许所述冷媒单向流入到所述发生器8内部。本实施例中，选择压力阀71为毛细管。通过设置毛细管，确保只有极少一部分高温高压气态冷媒经过此细管，输入给吸收式制冷系统。剩下的绝大部分高温高压冷媒进入正常的制冷循环系统。通过采用毛细管不会造成压缩机制冷系统中冷媒的剧烈变化，进而确保压缩机制冷系统工作的稳定性和平顺性。
同时，所述流入管路7与所述压缩机制冷系统相连接的一端设置在所述四通换向阀与所述室外换热器之间。上述位置冷媒由于未经过室外换热器，此时冷媒的温度较高，方便在流入到吸收式制冷系统后对发生器8中的工质进行加热进而使之沸腾。
作为变型，所述流入管路7与压缩机制冷系统相连接的一端可以设置在其它位置，如：室外换热器与节流元件之间、节流元件与室内换热器之间。只要确保流入到压缩机冷媒系统内部的冷媒的温度能够让至少一种工质发生沸腾即可。
本实施例提供的散热装置中，还包括流出管路14，一端设置在所述发生器8上，另一端连接在所述压缩机制冷系统的管路中，所述流出管路14用以将流入所述发生器8的冷媒导流返回至所述压缩机制冷系统中上。通过设置流出管路14，使得流入到吸收式制冷系统内部的冷媒流出并返回至压缩机制冷系统中，从而确保压缩机制冷系统中冷媒总量保持稳定。
具体地，如图1所示，在流出管路14上设置有单向阀15，所述单向阀15用以限制所述冷媒单向流入到所述压缩机制冷系统的管路中。通过设置流出管路14，使得流入到吸收式制冷系统内部的冷媒流出并返回至压缩机制冷系统中，从而确保压缩机制冷系统中冷媒总量保持稳定。
本实施例提供的散热装置中，发生器8包括：壳体，其上设置有与所述流入管路7相连通的入口，以及与所述流出管路14相连通的出口，所述壳体内部设置有多种工质：铜管通过所述压缩机制冷系统流出的冷媒进入到所述铜管中并与多种工质进行换热。
本实施例中，铜管设置在壳体的入口和出口之间，通过可以放置在壳体的内部，也可以缠绕在壳体的外表面上，对多种工质进行加热。
本实施例中，混合工质包括第一工质和第二工质，其中所述第一工质的沸点低于所述第二工质的沸点。
本实施例中，作为变型，混合工质中可以采用两种以上工质。当混合工质受到冷媒加热后，可以有多种工质发生汽化，此时进入吸收式冷却系统中的冷媒的种类将增多。
为了便于理解，在此处举例解释，混合工质包括第一工质、第二工质和第三工质，第一工质的沸点是5℃，第二工质的沸点是10℃，第三工质的沸点是20℃。当引入的冷媒的温度为8℃时，仅第一工质发生沸腾并汽化。当引入的冷媒的温度为15℃时，第一工质和第二工质将同时发生沸腾并汽化，此时将有两种工质进入到吸收式制冷系统中。
本实施例中，选择所述第一工质为水，所述第二工质为溴化锂。工作过程如下：位于发生器8中的混合工质受热，此时水将发生汽化，此时溴化锂溶液浓度将变大，高浓度的溴化锂溶液就流入到吸收器9内部。当水蒸气在冷凝器10和蒸发器11中完成循环后，水蒸气将流入到吸收器9中与高浓度的溴化锂进行混合并形成低浓度溴化锂，吸收器9内部设置有动力装置，将稀释后的溴化锂溶液返回至发生器8内部，从而实现循环动作。
作为变型，可以采用氨水，其中第一工质为氨气，第二工质为水。当氨水中的氨气沸腾后，氨气流入到吸收式制冷系统中，作为冷媒在系统内部进行循环。
实施例2
本实施例提供一种空调器中控制器用散热装置冷却方法，包括压缩机制冷系统和吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统中设置有发生器，所述发生器内部设置有彼此可溶的至少两种工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述冷却方法包括如下步骤：
获取发生器内部在额定压力下对应的多种工质的沸腾温度；
获取所述压缩机制冷系统内部冷媒的温度；
当所述冷媒的温度大于至少一种工质的沸腾温度且至少低于一种工质的沸腾温度时，将所述冷媒作用在所述壳体内部的多种混合工质上。
本实施例中，首先判断混合工质中在额定压力下每个工质的沸腾温度，然后获取冷媒的温度，只有冷媒的温度介于多种不同工质的沸腾温度之间的时候，才可以实现至少一种工质发生沸腾并汽化。
本实施例中，直接将压缩机制冷系统的高温冷媒引入到吸收式制冷系统内部，可以充分利用压缩机制冷系统产生的热量，在未引入其他热源的前提下，实现了对控制器的散热作用。在保证空调器整体能耗不变的前提下，实现了对控制器的冷却作用。
同时，当吸收式制冷系统的发生器中的至少一种工质吸收热量发生沸腾后，汽化的工质作为吸收式制冷系统的冷媒进行循环，经过冷凝器、蒸发器和节流元件的配合，通过吸收式制冷系统中的蒸发器实现对控制器的冷却动作。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种空调器中控制器用散热装置，其特征在于，包括：
压缩机制冷系统，包括彼此相连接的压缩机、四通换向阀(2)、室内换热器(3)、第一节流元件(4)和室外换热器(5)，内部流通有冷媒；
吸收式制冷系统(6)，与所述压缩机制冷系统通过流入管路(7)相连接，包括：
发生器(8)，内部设置有至少两种彼此可溶的工质，其中至少一种工质的沸点高于其它工质的沸点，所述压缩机制冷系统中流出的冷媒流入所述发生器(8)内部，其中所述冷媒的温度至少低于沸点最高的工质的沸点且高于其它工质的沸点；
吸收器(9)，与所述发生器(8)相连接，用以当发生沸腾的工质汽化后吸收剩余所述工质、并在汽化后的工质完成循环后吸收所述工质并将混合工质输送回所述发生器(8)内部；
冷凝器(10)和蒸发器(11)，二者之间连接有第二节流元件(12)，所述蒸发器(11)连接有待冷却的控制器(16)，从所述发生器(8)流出的汽化的工质流入所述冷凝器(10)，在所述蒸发器(11)液化并流入所述吸收器(9)。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述流入管路(7)上设置有压力阀(71)，所述压力阀(71)允许所述冷媒单向流入到所述发生器(8)内部。
3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述压力阀(71)为毛细管。
4.根据权利要求1-3任一所述的散热装置，其特征在于，所述流入管路(7)与所述压缩机制冷系统相连接的一端设置在所述四通换向阀(2)与所述室外换热器(5)之间。
5.根据权利要求1-3任一所述的散热装置，其特征在于，还包括流出管路(14)，一端设置在所述发生器(8)上，另一端连接在所述压缩机制冷系统的管路中，所述流出管路(14)用以将流入所述发生器(8)的冷媒导流返回至所述压缩机制冷系统中上。
6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述流出管路(14)上设置有单向阀(15)，所述单向阀(15)用以限制所述冷媒单向流入到所述压缩机制冷系统的管路中。
7.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述发生器(8)包括：
壳体，其上设置有与所述流入管路(7)相连通的入口，以及与所述流出管路(14)相连通的出口，所述壳体内部设置有多种工质：
铜管，通过所述压缩机制冷系统流出的冷媒进入到所述铜管中并与多种工质进行换热。
8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述工质包括第一工质和第二工质，其中所述第一工质的沸点低于所述第二工质的沸点。
9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述第一工质为水，所述第二工质为溴化锂。
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