CN112839482A - 一种热泵机组及控制器的散热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵机组及控制器的散热控制方法，所述热泵机组包括控制器，用于控制所述热泵机组工作；控制箱，所述控制器安装在所述控制箱内，所述控制箱上设有开口；散热器，与所述开口相对设置，用于对所述控制器进行散热；罩壳，所述罩壳罩设在所述开口上，形成一与外部循环的独立风道，所述独立风道上设有散热风机。本发明通过在控制箱上设置开口，将罩壳罩设在所述开口上形成一独立风道，在独立风道上设置散热风机，增大了独立风道内的风流量，提高了散热器的散热效率，增大了散热器对控制器的散热量，降低了控制器的温度，防止控制器温度过高而出现压缩机限频的问题，进而提高了热泵机组的工作效率。

Description

一种热泵机组及控制器的散热控制方法

技术领域

本发明属于热泵领域，具体地说，涉及一种热泵机组及控制器的散热控制方法。

背景技术

目前，部分空气源热泵采暖机组的控制器安装在热泵采暖机组机壳内的控制箱内，因为结构限制，限制了控制器使用的散热器大小，散热效果有限，且有些机组因为机组内部空气流动少，增大散热器也无法增大散热效果，导致控制器容易出现因为控制器的温度过高，而出现压机限频，导致制热能力达不到要求。

为解决控制器功率元器件温度过高的情况，目前部分空气源热泵空调机组会采用在控制器功率模块散热器处增加导流圈，将风导向热泵的蒸发器，通过增大通过散热器的风量，来提高散热器的换热效率，但是由于控制器距离蒸发器有一定的距离，散热效果有限。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热泵机组，通过在热泵机组的控制箱上设置单独的独立风道，增大了独立风道内的风流量，增大散热器对控制器的散热量，降低控制器的温度，提高了热泵机组的运行效率。

本发明的另一目的在于，提供一种热泵机组控制器的散热控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：提供一种热泵机组，还包括，

控制器，用于控制所述热泵机组工作；

控制箱，所述控制器安装在所述控制箱内，所述控制箱上设有开口；

散热器，与所述开口相对设置，用于对所述控制器进行散热；

罩壳，所述罩壳罩设在所述开口上，形成一与外部循环的独立风道，所述独立风道上设有散热风机。

本发明通过在控制箱上设置开口，将罩壳罩设在所述开口上形成一独立风道，在独立风道上设置散热风机，增大了独立风道内的风流量，提高了散热器的散热效率，增大了散热器对控制器的散热量，降低了控制器的温度，防止控制器温度过高而出现压缩机限频的问题，进而提高了热泵机组的工作效率。

进一步地，所述控制器与所述开口相对设置，所述散热器安装在所述开口上。

进一步地，所述罩壳上设有出风口，所述散热风机安装在所述出风口上，用于向所述独立风道外部排风。

进一步地，所述罩壳为台阶状罩壳，具有依次抬升的第一台阶和第二台阶，所述第一台阶、所述第二台阶的底部设有罩壳开口，所述罩壳开口罩设在所述控制箱的开口上。

所述罩壳为台阶状罩壳，所述罩壳的一端设有罩壳开口，所述罩壳的另一端具有依次抬升的第一台阶和第二台阶，所述罩壳开口罩设在所述控制箱的开口上。

进一步地，所述开口设置在所述控制箱的侧壁上，所述罩壳开口罩设在所述开口上，所述第二台阶位于所述第一台阶的上方；

所述第二台阶的台阶平面上设有出风口，所述第一台阶上设有进风口。

进一步地，还包括管壳换热器，所述管壳换热器的一端具有进液管口，用于低温流体的进液；

所述进液管口位于所述第二台阶的下方，与所述第一台阶相对设置。

本发明还提供一种具有上述任一所述热泵机组的控制器的散热控制方法，包括以下步骤，

S1、接收指令；

S2、获取控制器的温度T；

S3、判断控制器的温度T是否≥预设温度值T1，当T≥T1时，立即启动散热风机；

S4、获取控制器的温度T和散热风机的运行时间t；

S5、判断控制器的温度T和散热风机的运行时间t是否满足预设条件T＜T2，且t≥t1，当满足条件时关闭散热风机；

所述T1、T2为预设温度值，所述t1为预设时间值，其中T1＞T2；

优选的，所述T1为65℃，T2为50℃，所述t1为3min。

进一步地，在所述步骤S1中，所述指令为压缩机启动。

进一步地，在所述步骤S5之后还包括步骤：

S6、获取控制器的温度T；

S7、判断控制器的温度T与预设温度值T1、T3进行比较，其T3＞T1，

当T≥T3时，立即启动散热风机1，返回步骤S4；

当T1≤T＜T3时，执行下一步骤；

S8、获取散热风机上一次的关闭时间τ；

S9、判断散热风机的关闭时间τ是否≥预设时间t2，当τ≥t2时，立即启动散热风机，返回步骤S4。

进一步地，所述T3为75℃，所述t2为3min。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

(1)本发明通过在控制箱上设置开口，将罩壳罩设在所述开口上形成一独立风道，在独立风道上设置散热风机，增大了独立风道内的风流量，提高了散热器的散热效率，增大了散热器对控制器的散热量，降低了控制器的温度，防止控制器温度过高而出现压缩机限频的问题，进而提高了热泵机组的工作效率。

(2)本发明将管壳换热器的进液管口设置在所述第二台阶的下方，与所述第一台阶相对设置，由于所述进液管口为低温流体的进液管口，可吸收周围空气的热量，使独立风道从所述第一台阶进入的风的温度较低，增大了所述散热器的散热效率。

(3)在本发明通过获取控制器的温度T，当T≥预设温度值T1时，则立即启动散热风机，可以增大独立风道内的风量，增大散热器的换热量，对控制器进行散热，防止任意一个控制器温度过高，避免造成压缩机限制被频率的问题，从而提高了热泵机组的工作效率，也避免了散热风机能耗过高。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明热泵机组的局部示意图；

图2是本发明控制箱的示意图；

图3是本发明散热器的安装示意图；

图4是本发明罩壳的安装示意图；

图5是本发明热泵机组的示意图；

图6是本发明控制器的散热控制方法的示意图；

图7是本发明多控制器的散热控制方法的流程图。

图中：1、控制器；2、罩壳；21、第一台阶；22、第二台阶；23、罩壳开口；24、进风口；25、出风口；26、防水罩；3、散热器；4、散热风机；5、控制箱；51、开口；6、机壳；61、框架；7、管壳换热器；71、进液管口。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

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。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。

如图1至图5所示，本发明所述的热泵机组包括控制箱5、控制器1、罩壳2和散热器3。

所述控制器1用于控制所述热泵机组工作。所述控制器1安装在所述控制箱5内，所述控制箱5上设有开口51。所述散热器3与所述开口51相对设置，用于对所述控制器1进行散热。所述罩壳2罩设在所述开口51上，形成一与罩壳2外部循环的独立风道，所述独立风道上设有散热风机4。

本发明通过在控制箱5上设置开口51，所述罩壳2罩设在所述开口51上形成一独立风道，在独立风道上设置散热风机4，增大了独立风道内的风流量，提高了散热器3的散热效率，增大了散热器3对控制器1的散热量，降低了控制器的温度，防止控制器温度过高而出现热泵机组的压缩机限频的问题，进而提高了热泵机组的工作效率。

本发明所述的热泵机组可用于采暖。所述热泵机组包括机壳6。热泵机组包括蒸发器、换热器、压缩机、控制箱5，设置在所述机壳6内。

如图2至图4所示，所述控制器1与所述开口51相对设置，所述散热器3安装在所述开口51上。优选的，所述开口51的形状、数量与所述控制器1相匹配。

通过所述控制器1与所述开口51相对设置，所述散热器3安装在所述开口51上，使所述控制器1和所述散热器3相对，可提高散热器3对控制器1的散热效率，快速降低控制器的温度。

所述罩壳2上设有出风口25，所述散热风机4安装在所述出风口25上，用于向所述独立风道外部排风

进入独立风道内的风与散热器3进行热交换后温度升高，将散热风机4设置在所述独立风道的出风端上，散热风机4可以将温度较高的风快速排出，增大了经过独立风道内的风流量和流速，增大了散热器的散热量。

优选的，所述热泵机组包括多套热泵系统，具有多个控制器1分别对应控制热泵系统，所述多个控制器1均设置在所述控制箱5内。所述控制箱5的具有与控制器1数量、形状相对应的多个第一开口51，所述第一开口51位于所述控制箱5的同一侧壁上。所述罩壳2罩设在所述多个第一开口51上。所述热泵机组包括多个散热器3，分别设置在所述第一开口51上，用于对多个控制器1进行散热。

如图4所示，所述罩壳2为台阶状罩壳2，具有依次抬升的第一台阶21和第二台阶22，所述第一台阶21、所述第二台阶22的底部设有罩壳开口5123，所述罩壳开口5123罩设在所述控制箱5的开口51上。优选的，所述独立风道为倒“L”形。

优选的，所述第一台阶21、所述第二台阶22的底部均为所述罩壳开口5123。所述罩壳开口5123为矩形，其面积大于所述多个第一开口51的面积之和。

进一步地，所述开口51设置在所述控制箱5的侧壁上，所述罩壳开口5123罩设在所述开口51上，所述第二台阶22位于所述第一台阶21的上方。

所述第二台阶22的台阶平面上设有出风口25，所述第一台阶21上设有进风口24。具体的，所述第一台阶21的台阶平面和第一台阶21的底面上均设有进风口24，增大了独立风道的进风面积。所述进风口24设置在所述独立风道的下端，所述出风口25设置在独立风道的上端。

通过将进风口24设置在所述独立风道的下端，出风口25设置在独立风道的上端，进入独立风道内的风经换热后温度升高，沿所述独立风道向上爬升，方便向所述独立风道的出风口2移动和排出。

所述罩壳2安装所述机壳下部的控制箱5上，所述热泵机组的蒸发器设置在机壳的上部，所述蒸发器位于所述独立风道的上方，风从独立风道内的散热器3经过后的风变热，热风自然对流向上移动，从出风口25排出，被热泵机组的蒸发器换热吸收，从而提高了热泵机组的工作效率。

所述第二台阶22的台阶平面上设有防水罩26，既可以防止独立风道上方滴落的水进入到散热风机内，导致散热风机寿命下降等问题，又可以保证出风口向外排风顺畅。

优选的，所述防水罩26为百页式防水罩26，页片朝向下方，用于将上方的水向下方导走。

优选的，所述控制箱5的顶壁设有向外延伸的凸沿，位于所述罩壳2的上方。

如图5所示，所述热泵机组还包括管壳换热器7，所述管壳换热器7安装在机壳6内。所述管壳换热器7的一端具有进液管口71，用于低温流体的进液。所述进液管口71安装在所述机壳6内，位于所述第二台阶22的下方，与所述第一台阶21的台阶平面相对设置。所述管壳换热器7用于两种液体的热交换，还具有第二进液管口，用于另一流体的进液，所述流体的温度高于所述低温流体。

本发明将管壳换热器7的进液管口74设置在所述第二台阶22的下方，与所述第一台阶21相对设置，由于所述进液管口71为低温流体的进液管口，可吸收周围空气的热量，使独立风道从所述第一台阶21的进风口24进入的风的温度较低，增大了所述散热器的散热效率。

优选的方案是，所述控制箱5为长方体盒。所述控制箱5的侧壁安装在所述热泵机组的机壳6侧壁上或机壳框架61的竖梁上。所述控制箱5设置在所述机壳6的下部。所述蒸发器位于所述机壳的上部。所述散热器3为风冷翅片散热器。

如图6所示，本发明还提供一种具有上述任一所述热泵机组的控制器的散热控制方法，包括以下步骤，

S1、接收控制指令；

S2、获取控制器的温度T；

S3、判断控制器的温度T是否≥预设温度值T1，当T≥T1时，立即启动散热风机；

S4、获取控制器的温度T和散热风机的运行时间t；

S5、判断控制器的温度T和散热风机的运行时间t是否满足预设条件T＜T2，且t≥t1，当满足条件时关闭散热风机；

所述T1、T2为预设温度值，所述t1为预设时间值，其中T1＞T2。

在本发明通过获取控制器的温度T，当T≥预设温度值T1时，则立即启动散热风机，可以增大独立风道内的风量，增大散热器的换热量，对控制器进行散热，防止任意一个控制器温度过高，避免造成压缩机限制被频率的问题，从而提高了热泵机组的工作效率。

进一步地，在所述步骤S1中，所述控制指令为压缩机启动。

在所述步骤S5中，当控制器的温度降低后，并且散热风机已经运行了一定时间，可以关闭散热风机，降低散热风机的能耗。

进一步地，在所述步骤S5之后还包括步骤：

S6、获取控制器的温度T；

S7、判断控制器的温度T与预设温度值T1、T3进行比较，其中T3＞T1；

当T≥T3时，立即启动散热风机；

当T1≤T＜T3时，执行下一步骤；

S8、获取散热风机的关闭时间τ；

S9、判断散热风机的关闭时间τ是否≥预设时间t2，当τ≥t2时，立即启动散热风机。

在所述步骤S7中，当散热风机再次开启时，需要控制器的温度T3大于散热风机第一次启动时控制器的温度T1。当压缩机刚启动时，控制器的温度就达到预设温度值T1，较短时间内温度升高较快，需要对控制器进行散热降温处理。而当控制器工作一段时间后，压缩机长时间的运行会保持一定的温度，不需要在预设温度值T1时即开启散热风机，可以适当提高判断是否开启散热风机的控制器温度T3。

本发明通过设置多个控制器温度预设值，和散热风机的运行参数预设值，通过多个参数控制散热风机的自动开启和关闭，既保证了控制器的散热，也减低了散热风机的能耗。

优选的，所述T1为65℃，T2为50℃，所述T3为75℃，所述t1为3min，所述t2为3min。所述热泵机组具有多套热泵循环系统，所述热泵机组多组控制器，与所述热泵循环系统一一对应，用于分别控制所述热泵循环系统的运行。

如图7所示，当压缩机启动时，获取多个控制器的最高温度；当判断任一控制器的最高温度≥65℃时，则立即启动散热风机，增大独立风道内的风量，增大散热器的换热量，对控制器进行散热，防止任意一个控制器温度过高，避免造成压缩机限制被频率的问题，从而提高了热泵机组的工作效率。

当散热风机开启后，获取多个控制器的温度和散热风机的启动运行时间，当所有控制器的温度T＜50℃且散热风机的启动运行时间t1≥3min时，立即关闭散热风机。

当散热风机关闭后，获取多个控制器的温度T；根据多个控制器的温度T与预设值进行比较，控制散热风机的工作：

当多个控制器中的任意一个控制器的温度T≥75℃时，立即启动散热风机，对控制器进行散热；当压缩机启动一段时间后，控制器温度会比刚启动时温度更高，为控制更准确和节约能源，可以适当提高开启散热风机的控制器温度。

当多个控制器中的任意一个控制器的温度T，65℃≤T＜75℃时，则判断散热风机的关闭的时间t2是否≥3min，当散热风机的关闭时间t2≥3min时，则立即开启散热风机对控制器进行散热；当散热风机的关闭时间t2＜3min时，则不启动散热风机；

当多个控制器中的任意一个控制器的温度T，T＜65℃时，则不启动散热风机。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热泵机组，其特征在于：还包括，

控制器，用于控制所述热泵机组工作；

控制箱，所述控制器安装在所述控制箱内，所述控制箱上设有开口；

散热器，与所述开口相对设置，用于对所述控制器进行散热；

罩壳，所述罩壳罩设在所述开口上，形成一与外部循环的独立风道，所述独立风道上设有散热风机。

2.根据权利要求1所述的一种热泵机组，其特征在于：

所述控制器与所述开口相对设置，所述散热器安装在所述开口上。

3.根据权利要求1或2所述的一种热泵机组，其特征在于：所述罩壳上设有出风口，所述散热风机安装在所述出风口上，用于向所述独立风道外部排风。

4.根据权利要求1所述的一种热泵机组，其特征在于：所述罩壳为台阶状罩壳，具有依次抬升的第一台阶和第二台阶，所述第一台阶、所述第二台阶的底部设有罩壳开口，所述罩壳开口罩设在所述控制箱的开口上。

5.根据权利要求4所述的一种热泵机组，其特征在于：所述开口设置在所述控制箱的侧壁上，所述罩壳开口罩设在所述开口上，所述第二台阶位于所述第一台阶的上方；

所述第二台阶的台阶平面上设有出风口，所述第一台阶上设有进风口。

6.根据权利要求4所述的一种热泵机组，其特征在于：还包括管壳换热器，所述管壳换热器的一端具有进液管口，用于低温流体的进液；

所述进液管口位于所述第二台阶的下方，与所述第一台阶相对设置。

7.一种具有权利要求1-6任一所述热泵机组的控制器的散热控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、接收指令；

S2、获取控制器的温度T；

S3、判断控制器的温度T是否≥预设温度值T1，当T≥T1时，立即启动散热风机；

S4、获取控制器的温度T和散热风机的运行时间t；

S5、判断控制器的温度T和散热风机的运行时间t是否满足预设条件T＜T2，且t≥t1，当满足条件时关闭散热风机；

所述T1、T2为预设温度值，所述t1为预设时间值，其中T1＞T2；

优选的，所述T1为65℃，T2为50℃，所述t1为3min。

8.根据权利要求7所述的控制器的散热控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述指令为压缩机启动。

9.根据权利要求7-8任一所述的控制器的散热控制方法，其特征在于：在所述步骤S5之后还包括步骤：

S6、获取控制器的温度T；

S7、判断控制器的温度T与预设温度值T1、T3进行比较，其T3＞T1，

当T≥T3时，立即启动散热风机1，返回步骤S4；

当T1≤T＜T3时，执行下一步骤；

S8、获取散热风机上一次的关闭时间τ；

S9、判断散热风机的关闭时间τ是否≥预设时间t2，当τ≥t2时，立即启动散热风机，返回步骤S4。

10.根据权利要求9所述的控制器的散热控制方法，其特征在于：所述T3为75℃，所述t2为3min。

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