CN112188799A - 冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器，包括：供冷部、电机结构和变频器结构，供冷部用于提供冷却介质；电机结构具有第一冷却腔；变频器结构具有第二冷却腔；供冷部、第一冷却腔和第二冷却腔依次连通形成第一流路，使得冷却介质依次对电机结构和变频器结构进行冷却；供冷部、第二冷却腔和第一冷却腔依次连通形成第二流路，使得冷却介质依次对变频器结构和电机结构进行冷却；以第一流路连通，第二流路断开为第一工作状态；以第二流路连通，第一流路断开为第二工作状态；冷却系统在第一工作状态和第二工作状态之间可切换。根据本申请的冷却系统，使得冷却系统根据不同环境可以调节工作模式，使得冷却过程中变频器更安全。

Description

冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器

技术领域

本申请属于降温技术领域，具体涉及一种冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器。

背景技术

目前，现有技术中公开了一种电机和变频器的复合式水冷却系统，但是这种冷却系统依靠多种大型元器件来实现功能，难以解决小型设备的冷却问题。目前水泵的冷却水系统包括两种形式：第一种：出口高压水流先进入变频器；冷却变频器后的水流再进入电机；冷却电机后的水流流回水泵进口，循环往复。该冷却回路的水泵若配置在中央空调的冷却系统中则无大碍，但是，当配置在冷冻系统中且在夏天使用时，由于先进入变频器的介质温度远远低于环境温度，极易造成凝露，对变频器形成电气安全威胁。第二种：出口高压水流先进入电机；冷却电机后的水流再进入变频器；冷却变频器后的水流流回水泵进口，循环往复，该冷却回路的水泵若配置在中央空调的冷冻水系统中则无大碍，当配置在冷却水系统中时，由于冷却完主机的介质温度已经相对较高，再经过电机则温度会上升的更高，然后再到变频器，已经失去了冷却能力，同样会对变频器形成电气安全威胁。

因此，如何提供一种根据不同环境可以调节工作模式，使得冷却过程中变频器更安全的冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器，根据不同环境可以调节工作模式，使得冷却过程中变频器更安全。

为了解决上述问题，本申请提供一种冷却系统，包括：

供冷部，供冷部用于提供冷却介质；

电机结构，电机结构具有第一冷却腔；

变频器结构，变频器结构具有第二冷却腔；

供冷部、第一冷却腔和第二冷却腔依次连通形成第一流路，使得冷却介质依次对电机结构和变频器结构进行冷却；

供冷部、第二冷却腔和第一冷却腔依次连通形成第二流路，使得冷却介质依次对变频器结构和电机结构进行冷却；以第一流路连通，第二流路断开为第一工作状态；以第二流路连通，第一流路断开为第二工作状态；冷却系统在第一工作状态和第二工作状态之间可切换。

优选地，冷却系统还包括切换机构；切换机构用于使冷却系统在第一工作状态和第二工作状态之间进行切换。

优选地，供冷部具有第一供冷口和第二供冷口；电机结构具有连通第一冷却腔的第一电机冷却口和第二电机冷却口；变频器结构具有连通第二冷却腔的第一变频器冷却口和第二变频器冷却口；第二变频器冷却口与第二电机冷却口连通；切换机构包括第一切换机构；第一切换机构用于控制第一供冷口与第一电机冷却口或第一变频器冷却口连通；

和/或，切换机构还包括第二切换机构，第二切换机构用于控制第一电机冷却口与第一供冷口或第二供冷口连通；

和/或，切换机构还包括第三切换机构，第三切换机构用于控制第二供冷口与第一电机冷却口或第一变频器冷却口连通；

和/或，切换机构还包括第四切换机构，第四切换机构用于控制第一变频器冷却口与第一供冷口或第二供冷口；

和/或，供冷部包括泵体。

优选地，当切换机构包括第一切换机构时，第一切换机构为第一三通阀；第一三通阀具有A1端口、A2端口和A3端口；A1端口连通第一供冷口；A2端口连通第一电机冷却口；A3端口连通第一变频器冷却口。

优选地，当切换机构包括第二切换机构时，第二切换机构为第二三通阀；第二三通阀具有B1端口、B2端口和B3端口；B1端口连通第一电机冷却口；B2端口连通第一供冷口；B3端口连通第二供冷口。

优选地，当切换机构包括第三切换机构时，第三切换机构为第三三通阀；第三三通阀具有C1端口、C2端口和C3端口；C1端口连通第二供冷口；C2端口连通第一电机冷却口；C3端口连通第一变频器冷却口。

优选地，当切换机构包括第四切换机构时，第四切换机构为第四三通阀；第四三通阀具有D1端口、D2端口和D3端口；D1端口连通第一变频器冷却口；D2端口连通第一供冷口；D3端口连通第二供冷口。

根据本申请的再一方面，提供了一种如上述的冷却系统控制方法，包括如下步骤：根据供冷部内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态。

优选地，根据供冷部内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当冷却介质的温度小于第一预设温度时，检测环境温度，根据环境温度确定冷却系统的工作状态。

优选地，根据供冷部内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态还包括如下步骤：

当冷却介质的温度大于第二预设温度时，控制冷却系统切换至第二工作状态；其中，第二预设温度大于第一预设温度；

和/或，根据环境温度确定冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当环境温度大于第三预设温度时，控制冷却系统切换至第一工作状态；其中，第三预设温度大于第一预设温度。

根据本申请的再一方面，提供了一种冷水机组，包括冷却系统，冷却系统为上述的冷却系统。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调器，包括冷水机组，冷水机组为上述的冷水机组。

本申请提供的冷却系统及其控制方法、冷水机组和空调器，冷却系统可以在第一工作状态和第二工作状态之间切换，使得冷却系统根据不同环境可以调节工作模式，使得冷却过程中变频器更安全。

附图说明

图1为本申请实施例的冷却系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的第一三通阀的结构示意图；

图3为本申请实施例的第二三通阀的结构示意图；

图4为本申请实施例的第三三通阀的结构示意图；

图5为本申请实施例的第四三通阀的结构示意图。

附图标记表示为：

1、供冷部；2、电机结构；3、变频器结构；41、第一三通阀；42、第二三通阀；43、第三三通阀；44、第四三通阀。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种冷却系统，包括：供冷部1、电机结构2和变频器结构3，供冷部1用于提供冷却介质；电机结构2具有第一冷却腔；变频器结构3具有第二冷却腔；供冷部1、第一冷却腔和第二冷却腔依次连通形成第一流路，使得冷却介质依次对电机结构2和变频器结构3进行冷却；供冷部1、第二冷却腔和第一冷却腔依次连通形成第二流路，使得冷却介质依次对变频器结构3和电机结构2进行冷却；以第一流路连通，第二流路断开为第一工作状态；以第二流路连通，第一流路断开为第二工作状态；冷却系统在第一工作状态和第二工作状态之间可切换，冷却系统可以在第一工作状态和第二工作状态之间切换，使得冷却系统根据不同环境可以调节工作模式，使得冷却过程中变频器更安全。

进一步地，冷却系统还包括切换机构；切换机构用于使冷却系统在第一工作状态和第二工作状态之间进行切换。

进一步地，供冷部1具有第一供冷口和第二供冷口；电机结构2具有连通第一冷却腔的第一电机冷却口和第二电机冷却口；变频器结构3具有连通第二冷却腔的第一变频器冷却口和第二变频器冷却口；第二变频器冷却口与第二电机冷却口连通；切换机构包括第一切换机构；第一切换机构用于控制第一供冷口与第一电机冷却口或第一变频器冷却口连通；

切换机构还包括第二切换机构，第二切换机构用于控制第一电机冷却口与第一供冷口或第二供冷口连通；

切换机构还包括第三切换机构，第三切换机构用于控制第二供冷口与第一电机冷却口或第一变频器冷却口连通；

切换机构还包括第四切换机构，第四切换机构用于控制第一变频器冷却口与第一供冷口或第二供冷口，使得冷却系统形成可切换的两条流路，连接结构简单。

供冷部1包括泵体。

结合参见图2所示，本申请还公开了一些实施例，当切换机构包括第一切换机构时，第一切换机构为第一三通阀41；第一三通阀41具有A1端口、A2端口和A3端口；A1端口连通第一供冷口；A2端口连通第一电机冷却口；A3端口连通第一变频器冷却口。所有三通阀为电动控制，如第一三通阀41的A1端口始终连通第一供冷口,其可以同时切换到A2端口或者A3端口；其他三通阀也是如此。

进一步地，当切换机构包括第二切换机构时，第二切换机构为第二三通阀42；第二三通阀42具有B1端口、B2端口和B3端口；B1端口连通第一电机冷却口；B2端口连通第一供冷口；B3端口连通第二供冷口。

进一步地，当切换机构包括第三切换机构时，第三切换机构为第三三通阀43；第三三通阀43具有C1端口、C2端口和C3端口；C1端口连通第二供冷口；C2端口连通第一电机冷却口；C3端口连通第一变频器冷却口。

进一步地，当切换机构包括第四切换机构时，第四切换机构为第四三通阀44；第四三通阀44具有D1端口、D2端口和D3端口；D1端口连通第一变频器冷却口；D2端口连通第一供冷口；D3端口连通第二供冷口。

在第一工作状态下时，冷却介质的流路为：冷却介质通过第一供冷口通过第一三通阀41的A1端口进入，从A2端口流出，并通过第二三通阀42的B2端口进入再从B1端口进入到第一电机冷却口，然后在第一冷却腔内对所述电机结构2冷却后，从第二电机冷却口流出，并通过第二变频器冷却口进入第二冷却腔对变频器结构3进行冷却，对变频器结构3冷却后的冷却介质从第一变频器冷却口依次通过第四三通阀44的D1端口、D3端口流出，并依次通过第三三通阀43的C3端口和C1端口进入第二供冷口回到泵体内。此时，第一三通阀41的A1端口切换至与A2端口连通，A1端口与A3端口断开；第二三通阀42中，B1端口切换至与B2端口连通，B1端口与B3端口断开；第三三通阀43中，C1端口切换至与C3端口连通，C1端口与B2端口断开；第四三通阀44中，D1端口切换至与D3端口连通，D1端口与D2端口断开。

在第二工作状态下时，冷却介质的流路为：冷却介质通过第一供冷口通过第一三通阀41的A1端口进入，从A3端口流出，并通过第四三通阀44的D2端口进入再从D1端口进入到第一变频器冷却口，然后在第二冷却腔内对所述变频器结构3冷却后，从第二变频器冷却口流出，并通过第二变频器冷却口进入第一冷却腔对电机结构2进行冷却，对电机结构2冷却后的冷却介质从第一电机器冷却口依次通过第二三通阀42的B1端口、B3端口流出，并依次通过第三三通阀43的C2端口和C1端口进入第二供冷口回到泵体内。此时，第一三通阀41的A1端口切换至与A3端口连通，A1端口与A2端口断开；第二三通阀42中，B1端口切换至与B3端口连通，B1端口与B2端口断开；第三三通阀43中，C1端口切换至与C2端口连通，C1端口与B3端口断开；第四三通阀44中，D1端口切换至与D2端口连通，D1端口与B3端口断开。

根据本申请实施例，提供了一种如上述的冷却系统控制方法，包括如下步骤：根据供冷部1内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态。

进一步地，根据供冷部1内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当冷却介质的温度小于第一预设温度时，检测环境温度，根据环境温度确定冷却系统的工作状态。

进一步地，根据供冷部1内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态还包括如下步骤：

当冷却介质的温度大于第二预设温度时，控制冷却系统切换至第二工作状态；其中，第二预设温度大于第一预设温度；

根据环境温度确定冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当环境温度大于第三预设温度时，控制冷却系统切换至第一工作状态；其中，第三预设温度大于第一预设温度。

其中，第二预设温度大于第一预设温度，当冷却介质温度低且环境温度高时，采用第一工作状态，冷却介质先进入电机中，吸收电机热量后再进入变频器，保证变频器中的冷却介质的温度与环境温度相差不大，可以避免出现凝露。

当冷却介质温度较高时，采用第二工作状态，较高温度的冷却水先对变频器进行冷却，因为变频器的功耗很小，对冷却水的温升影响不大，所以冷却完变频器的冷却介质可以继续对电机提供有效冷却，同时避免了变频器出现无效冷却问题。

根据本申请实施例，提供了一种冷水机组，包括冷却系统，冷却系统为上述的冷却系统。

冷水机组包括冷却系统和冷冻系统；冷冻系统中的冷却介质即冷却水温度大于冷却水系统中冷却水的温度。

因此，当配置在冷冻系统中且在夏天使用时，切换至第一工作状态，低温水先进入电机，吸收电机热量后再进入变频器，保证变频器中的冷却水温度与环境温度相差不大，避免出现凝露。

当配置在冷却水系统中时，切换至第二工作状态。较高温度的冷却水先对变频器进行冷却。因为变频器的功耗很小，对冷却水的温升影响不大，所以冷却完变频器的介质可以继续对电机提供有效冷却。双向冷却回路，集成水泵在出厂前就具备两组方向相反的冷却水系统。通过三通阀水口的切换，提高集成水泵冷却水系统对不同应用场景的适应性，降低变频器的电气安全隐患。可以解决外界温度远高于介质温度时，变频器出现凝露问题；介质温度较高时，变频器出现无效冷却问题。提高集成水泵冷却水系统对不同应用场景的适应性，降低变频器的电气安全隐患。

根据本申请实施例，提供了一种空调器，包括冷水机组，冷水机组为上述的冷水机组。空调器为中央空调。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

供冷部(1)，所述供冷部(1)用于提供冷却介质；

电机结构(2)，所述电机结构(2)具有第一冷却腔；

变频器结构(3)，所述变频器结构(3)具有第二冷却腔；

所述供冷部(1)、所述第一冷却腔和所述第二冷却腔依次连通形成第一流路，使得所述冷却介质依次对所述电机结构(2)和所述变频器结构(3)进行冷却；

所述供冷部(1)、所述第二冷却腔和所述第一冷却腔依次连通形成第二流路，使得所述冷却介质依次对所述变频器结构(3)和所述电机结构(2)进行冷却；以所述第一流路连通，第二流路断开为第一工作状态；以所述第二流路连通，第一流路断开为第二工作状态；所述冷却系统在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间可切换。

2.根据权利要求1中所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括切换机构；所述切换机构用于使所述冷却系统在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间进行切换。

3.根据权利要求2中所述的冷却系统，其特征在于，所述供冷部(1)具有第一供冷口和第二供冷口；所述电机结构(2)具有连通所述第一冷却腔的第一电机冷却口和第二电机冷却口；所述变频器结构(3)具有连通第二冷却腔的第一变频器冷却口和第二变频器冷却口；所述第二变频器冷却口与所述第二电机冷却口连通；所述切换机构包括第一切换机构；所述第一切换机构用于控制所述第一供冷口与所述第一电机冷却口或所述第一变频器冷却口连通；

和/或，所述切换机构还包括第二切换机构，所述第二切换机构用于控制所述第一电机冷却口与所述第一供冷口或所述第二供冷口连通；

和/或，所述切换机构还包括第三切换机构，所述第三切换机构用于控制所述第二供冷口与所述第一电机冷却口或所述第一变频器冷却口连通；

和/或，所述切换机构还包括第四切换机构，所述第四切换机构用于控制所述第一变频器冷却口与所述第一供冷口或所述第二供冷口；

和/或，所述供冷部(1)包括泵体。

4.根据权利要求3中所述的冷却系统，其特征在于，当所述切换机构包括第一切换机构时，所述第一切换机构为第一三通阀(41)；所述第一三通阀(41)具有A1端口、A2端口和A3端口；所述A1端口连通所述第一供冷口；所述A2端口连通所述第一电机冷却口；所述A3端口连通所述第一变频器冷却口。

5.根据权利要求3中所述的冷却系统，其特征在于，当所述切换机构包括第二切换机构时，所述第二切换机构为第二三通阀(42)；所述第二三通阀(42)具有B1端口、B2端口和B3端口；所述B1端口连通所述第一电机冷却口；所述B2端口连通所述第一供冷口；所述B3端口连通所述第二供冷口。

6.根据权利要求3中所述的冷却系统，其特征在于，当所述切换机构包括第三切换机构时，所述第三切换机构为第三三通阀(43)；所述第三三通阀(43)具有C1端口、C2端口和C3端口；所述C1端口连通所述第二供冷口；所述C2端口连通所述第一电机冷却口；所述C3端口连通所述第一变频器冷却口。

7.根据权利要求3中所述的冷却系统，其特征在于，当所述切换机构包括第四切换机构时，所述第四切换机构为第四三通阀(44)；所述第四三通阀(44)具有D1端口、D2端口和D3端口；所述D1端口连通所述第一变频器冷却口；所述D2端口连通所述第一供冷口；所述D3端口连通所述第二供冷口。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的冷却系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：根据供冷部(1)内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态。

9.根据权利要求8所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述根据供冷部(1)内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当所述冷却介质的温度小于第一预设温度时，检测环境温度，根据所述环境温度确定所述冷却系统的工作状态。

10.根据权利要求9所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述根据供冷部(1)内冷却介质的温度确定冷却系统的工作状态还包括如下步骤：

当所述冷却介质的温度大于第二预设温度时，控制所述冷却系统切换至第二工作状态；其中，所述第二预设温度大于所述第一预设温度；

和/或，所述根据所述环境温度确定所述冷却系统的工作状态包括如下步骤：

当所述环境温度大于第三预设温度时，控制所述冷却系统切换至第一工作状态；其中，所述第三预设温度大于所述第一预设温度。

11.一种冷水机组，包括冷却系统，其特征在于，所述冷却系统为权利要求1-7中任一项所述的冷却系统。

12.一种空调器，包括冷水机组，其特征在于，所述冷水机组为权利要求11中所述的冷水机组。

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