CN113483581B - 一种散热器及具有该散热器的空调系统 - Google Patents

一种散热器及具有该散热器的空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及家用空调系统领域,尤其涉及一种散热器及具有该散热器的空调系统。一种散热器,包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体;所述散热器芯体上设有散热翅片,相邻两个散热翅片之间形成有风道;散热器芯体内连接有或者是散热器芯体内部构建有换热管道,换热管道或者是与其连接的管路中设置有流体控制器,流体控制器基于节流或单向截止的方式控制换热管道内的冷却介质流动,从而控制散热器的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换,进而使散热器在合适的环境中选用最为合适的散热方式,代替传统方案中无论任何环境下均采用液冷的方案,有利于简化散热器连接管路的复杂度,降低其成本。

Description

一种散热器及具有该散热器的空调系统
技术领域
本发明涉及家用空调系统领域,尤其涉及一种散热器及具有该散热器的空调系统。
背景技术
目前,在电器中会有许多发热部件,这些发热部件的热量需要得到及时有效的散发,若不能够得到及时有效的散发会影响到电器的使用效果和使用寿命。如在电子设备领域中,为了将电子元器件的温度控制在一个合适的温度范围内,通常会在电子元器件表面固定一个散热器,利用散热器上的翅片将热量向外扩散,进而降低电子元件的温度。或是在空调领域中,变频器模块在整个变频器中起到一个功率转换和放大的作用,其中由于开关损耗和模块本身的电阻,在其工作过程中会产生热量,而且变频器对应的机组功率越大,发热量越大,这些热量如果不及时散出,会影响模块性能甚至烧坏模块。
目前,工业中常用的散热方式主要有风扇强制对流散热、散热片辐射散热、散热管散热和液冷散热这几类。相对之下,液冷散热方式具有散热效果更佳,产生的噪音更小的优势。但目前的液冷散热方式多采用冷媒管路+散热板式,冷媒管路多接入空调系统中,发热源将热量传递给散热板,散热板中埋藏承载主回路冷媒的铜管,最后由铜管中的冷媒将热量带走。
散热器1接入空调系统中的现有结构可参考附图1中所示,该空调系统通过空调管路连接的蒸发器、冷凝器、压缩机4、膨胀阀5,散热器1通过两条管路b分别连接于膨胀阀5前后两侧的空调管路中。上述方案无论在夏季制冷模式还是在冬季制热模式中,均通过冷媒流经散热器1,带走散热器1的热量。具体来说在夏季制冷模式中,图1左侧的第一换热器6【室外】为冷凝器;在冬季制热模式中,图1右侧的第二换热器7【室内】为冷凝器。两种模式中,冷媒经过冷凝器后成为高温高压的液体,该高温高压的液体流经散热器1内带走其热量。
如图1所示,上述空调系统必须配备四个单向阀,而且散热器内至少需要布置两条相互独立,不连通的换热通道,即布置非常复杂;因此,该空调变频器散热系统综合成本很高。在上述现有技术的基础上,本发明创造涉及具有两种冷却方式的散热器,以及具备上述散热器的空调系统。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的第一目的在于提供一种散热器,该方案中在换热管道或者是与其连接的管路中设置有流体控制器,流体控制器基于节流或单向截止的方式控制换热管道内的冷却介质流动,从而控制散热器的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换,进而使散热器在合适的环境中选用最为合适的散热方式,代替传统方案中无论任何环境下均采用液冷的方案,有利于简化散热器连接管路的复杂度,降低其成本。
为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种散热器,包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体;其特征在于:
所述散热器芯体上设有散热翅片,相邻两个散热翅片之间形成有风道;
散热器芯体内连接有或者是散热器芯体内部构建有换热管道, 换热管道或者是与其连接的管路中设置有用于实现节流或单向截止的流体控制器。
本发明采用上述技术方案,该方案涉及一种散热器,该散热器中的散热器芯体上设有换热面用于直接连接或者间接连接固定发热源,发热源所产生的热量会通过换热面传递到散热体芯体上。在此方案中的散热器芯体具备两种换热方案:方案一为液冷,散热器芯体内的换热管道中流动有冷却介质,冷却介质将流动过程中将传导至散热器上的热量带走;方案二为风冷,散热器芯体上的相邻两个散热翅片之间形成有风道,气流经过风道时会将散热器芯体上的热量带走,此过程中的散热翅片增加了热量接触面积,提升换热效果。
在此基础上,该方案中在换热管道或者是与其连接的管路中设置有流体控制器,流体控制器基于节流或单向截止的方式控制换热管道内的冷却介质流动,从而控制散热器的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换,进而使散热器在合适的环境中选用最为合适的散热方式,代替传统方案中无论任何环境下均采用液冷的方案,有利于简化散热器连接管路的复杂度,降低其成本。
在其中一种实施方式中,散热器为焊接型散热器;散热器芯体的内部一体构建有换热管道,换热管道的两端部开设在散热器芯体的侧壁上构成冷却介质出入口;所述散热器芯体至少在其中一个冷却介质出入口处构建有限流腔,限流腔内设置有流体控制器。该技术方案中的散热器芯体在制作时其内部就一体构成了换热管道,并在换热管道的至少一个冷却介质出入口处构建有限流腔放置流体控制器,如此在安装时可直接将流体控制器装入散热器芯体内而无需另设安装结构。
在上述焊接型散热器的结构基础上,流体控制器可采用以下几种方案:
第一种方案中,所述流体控制器为轴向移动设置于限流腔内的单向阀芯;仅当流体控制器受到单向流体冲击压力下,流体控制器压抵并封闭在限流腔的内端腔口。此方案中的流体控制器为单向阀芯,当流体控制器受到单向流体冲击压力下,流体控制器能够起到截止流体的作用;而流体从反向流动时,就能够顺利通过上述单向阀芯。
第二种方案中,所述流体控制器为节流器,流体控制器内设有连接前后两端的微小通道;所述流体控制器固定设置于限流腔内,此方案中的流体控制器为节流器,节流器可以为固定式节流器,即对流体正反流动方向上,都能起到节流作用。此方案中,所述限流腔外侧设有管接口,管接口上连接有管路;当所述管路装入管接口上时,抵住所述流体控制器并将其固定在限流腔内。
第三种方案中,所述流体控制器为节流器,流体控制器内设有连接前后两端的微小通道;流体控制器轴向移动设置于限流腔内,仅当流体控制器受到单向流体冲击压力下,流体控制器压抵并封闭在限流腔的内端腔口。此方案中的节流器是单向节流器,即仅在受到单向流体冲击压力下,流体控制器能够起到节流的作用,而流体从反向流动时,就能够顺利通过上述节流器,不会被节流。
上述流体控制器为单向阀芯或者是节流阀时,流体控制器均可采用以下结构,两种方案唯一的区别在于节流阀的中心处还设有连接前后两端的微小通道。具体来说,所述流体控制器的侧壁上周向间隔布置有多个凸棱,相邻两个凸棱之间形成有流道;所述流体控制器能沿所述限流腔轴向移动,流体控制器侧壁上的凸棱周向外边缘与限流腔的侧壁相适配,流体控制器的端面侧壁能够与限流腔的内端腔口密封相抵。
在此方案基础上,所述限流腔外侧设有管接口,管接口上连接有管路;当所述管路装入管接口上时,限制所述流体控制器沿限流腔轴向移动的最外端位置。上述方案中的散热器内部本就需要构建换热通道,此方案中的限流腔即为散热器内部换热通道的冷却介质出入口,限流腔的口径需大于换热通道直径,以使适配限流腔口径的单向阀芯不至于进入换热通道内;同时由于限流腔口径相对较大也适用于连接管路,管路的管口连接在限流腔开口上时,即可限制所述单向阀芯沿限流腔轴向移动的最外端位置。因此,上述散热器仅是在原散热器内置的换热通道进口端做大即可,成型结构非常简单;而且也适用于原散热器的改造,即对原散热器换热通道进口端进行扩口形成限流腔即可。
在另外一种实施方式中,散热器为胀接、压接或压铸型散热器,区别于上述焊接型散热器,采用如下结构:所述散热器包括散热器芯体和换热管道,散热器芯体的内部或者是表面上设有通道,换热管道以胀接、压接或压铸的方式固定穿设在通道内;换热管道或者是与其连接的管路中设置有流体控制器。
在上述胀接型散热器、压接型散热器或压铸型散热器的结构基础上,流体控制器可采用以下几种方案:
第一种方案中,所述流体控制器为串接在换热管道或者是与其连接的管路中的毛细管,或者是固定在换热管道或者是与其连接的管路中的节流阀芯,节流阀芯的内部设有贯穿其前后端面的微小通道。
第二种方案中,所述流体控制器包括阀体和芯体;所述阀体内部设有阀腔,芯体为内部实心的单向阀芯;芯体沿流体输送方向活动设置于阀腔内;所述阀体侧壁上设有连通其内部阀腔和阀体外侧的通道口;当所述芯体受到单向流体冲击压力下,芯体轴向移动至通道口与一侧腔口之间的阀腔内并封闭该侧腔口;当所述芯体受到反向流体冲击压力下,通道口与该侧腔口相通。
第三种方案中,流体控制器包括阀体和芯体,阀体的结构以及芯体与阀体的安装配合方式与上述第二种方案中的结构相同,唯一的区别在于此方案中的芯体为节流阀芯,节流阀芯的内部设有贯穿其前后端面的微小通道。
本发明的第二目的在于提供一种空调系统,该空调系统包括压缩机、膨胀阀,以及设置在室外机内的第一换热器,以及设置于室内机内的第二换热器,以及与变频器相连接的散热器;所述第一换热器、第二换热器、压缩机、膨胀阀通过空调管路连接构成空调系统的基础回路;所述散热器是如上所述的散热器,散热器通过管路连接在空调系统的基础回路上。
附图说明
图1为现有具有散热器的空调系统示意图。
图2为焊接型散热器的立体图。
图3为焊接型散热器的剖视图(内置节流器)。
图4为焊接型散热器内部流道处于关闭状态剖视图(内置单向阀)。
图5为焊接型散热器内部流道处于打开状态剖视图(内置单向阀)。
图6为流体控制器为节流器时的结构示意图。
图7为流体控制器为单向阀时的结构示意图。
图8为压接型散热器的立体图。
图9为胀接型散热器的立体图。
图10为压接型散热器的剖视图(内置流体控制器)。
图11为图10的A部放大图(芯体为单向阀芯)。
图12为图10的A部放大图(芯体为节流阀芯)。
图13为图12的封闭状态示意图。
图14为实施例2中的空调系统第一种结构示意图(制冷模式)。
图15为实施例2中的空调系统第二种结构示意图(制冷模式)。
图16为实施例2中的空调系统第二种结构示意图(制热模式)。
图17为实施例3中的空调系统第一种结构示意图(制冷模式)。
图18为实施例3中的空调系统第二种结构示意图(制冷模式)。
图19为实施例3中的空调系统第二种结构示意图(制热模式)。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图2~13所示,本实施例涉及一种散热器1,包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体10。所述散热器芯体10上设有散热翅片11,相邻两个散热翅片11之间形成有风道12。该散热器1中的散热器芯体10上设有换热面用于直接连接或者间接连接固定发热源,发热源所产生的热量会通过换热面传递到散热体芯体上。
所述散热器芯体10内连接有或者是散热器芯体10内部构建有换热管道13, 换热管道13或者是与其连接的管路中设置有用于实现节流或单向截止的流体控制器2。上述方案中的散热器芯体10具备两种换热方案:方案一为液冷,散热器芯体10内的换热管道13中流动有冷却介质,冷却介质将流动过程中将传导至散热器1上的热量带走。方案二为风冷,散热器芯体10上的相邻两个散热翅片11之间形成有风道12,气流经过风道12时会将散热器芯体10上的热量带走,此过程中的散热翅片11增加了热量接触面积,提升换热效果。
该方案中的流体控制器2基于节流或单向截止的方式控制换热管道13内的冷却介质流动,从而控制散热器1的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换,进而使散热器1在合适的环境中选用最为合适的散热方式,代替传统方案中无论任何环境下均采用液冷的方案,有利于简化散热器1连接管路的复杂度,降低其成本。
在如图2-5所示的其中一种实施方式中,散热器1为焊接型散热器。散热器芯体10的内部一体构建有换热管道13,换热管道13的两端部开设在散热器芯体10的侧壁上构成冷却介质出入口。所述散热器芯体10至少在其中一个冷却介质出入口处构建有限流腔14,限流腔14内设置有流体控制器2。该技术方案中的散热器芯体10在制作时其内部就一体构成了换热管道13,并在换热管道13的至少一个冷却介质出入口处构建有限流腔14放置流体控制器2,如此在安装时可直接将流体控制器2装入散热器芯体10内而无需另设安装结构。
在上述焊接型散热器1的结构基础上,流体控制器2可采用以下几种方案:
第一种方案如图4和5所示,所述流体控制器2为轴向移动设置于限流腔14内的单向阀芯。仅当流体控制器2受到单向流体冲击压力下,流体控制器2压抵并封闭在限流腔14的内端腔口。此方案中的流体控制器2为单向阀芯,当流体控制器2受到单向流体冲击压力下,流体控制器2能够起到截止流体的作用。而流体从反向流动时,就能够顺利通过上述单向阀芯。
第二种方案图略,所述流体控制器2为节流器,流体控制器2内设有连接前后两端的微小通道20。所述流体控制器2固定设置于限流腔14内,此方案中的流体控制器2为节流器,节流器可以为固定式节流器,即对流体正反流动方向上,都能起到节流作用。此方案中,限流腔14外侧设有管接口,管接口上连接有管路。当所述管路装入管接口上时,抵住所述流体控制器2并将其固定在限流腔14内。
第三种方案如图3所示,所述流体控制器2为节流器,流体控制器2内设有连接前后两端的微小通道20。流体控制器2轴向移动设置于限流腔14内,仅当流体控制器2受到单向流体冲击压力下,流体控制器2压抵并封闭在限流腔14的内端腔口。此方案中的节流器是单向节流器,即仅在受到单向流体冲击压力下,流体控制器2能够起到节流的作用,而流体从反向流动时,就能够顺利通过上述节流器,不会被节流。
上述流体控制器2为单向阀芯或者是单向节流阀时,流体控制器2均可采用以下结构,两种方案唯一的区别在于节流阀的中心处还设有连接前后两端的微小通道20。具体来说,所述流体控制器2的侧壁上周向间隔布置有多个凸棱21,相邻两个凸棱21之间形成有流道22。所述流体控制器2能沿所述限流腔14轴向移动,流体控制器2侧壁上的凸棱21周向外边缘与限流腔14的侧壁相适配,流体控制器2的端面侧壁能够与限流腔14的内端腔口密封相抵。
在此方案基础上,所述限流腔14外侧设有管接口15,管接口15上连接有管路。当所述管路装入管接口15上时,限制所述流体控制器2沿限流腔14轴向移动的最外端位置。上述方案中的散热器1内部本就需要构建换热通道,此方案中的限流腔14即为散热器1内部换热通道的冷却介质出入口,限流腔14的口径需大于换热通道直径,以使适配限流腔14口径的单向阀芯不至于进入换热通道内。同时由于限流腔14口径相对较大也适用于连接管路,管路的管口连接在限流腔14开口上时,即可限制所述单向阀芯沿限流腔14轴向移动的最外端位置。因此,上述散热器1仅是在原散热器1内置的换热通道进口端做大即可,成型结构非常简单。而且也适用于原散热器1的改造,即对原散热器1换热通道进口端进行扩口形成限流腔14即可。
在如图8-13所示的另外一种实施方式中,散热器1为胀接、压接或压铸型散热器1,区别于上述焊接型散热器1,采用如下结构:所述散热器1包括散热器芯体10和换热管道13,散热器芯体10的内部或者是表面上设有通道,换热管道13以胀接、压接或压铸的方式固定穿设在通道内。换热管道13或者是与其连接的管路中设置有流体控制器2。
在上述胀接型散热器1、压接型散热器1或压铸型散热器1的结构基础上,流体控制器2可采用以下几种方案:
第一种方案图略,所述流体控制器2为串接在换热管道13或者是与其连接的管路中的毛细管,或者是固定在换热管道13或者是与其连接的管路中的节流阀芯,节流阀芯的内部设有贯穿其前后端面的微小通道20。
第二种方案中如图11所示,所述流体控制器2包括阀体23和芯体24。所述阀体23内部设有阀腔25,芯体24为内部实心的单向阀芯。芯体24沿流体输送方向活动设置于阀腔25内。所述阀体23侧壁上设有连通其内部阀腔25和阀体23外侧的通道口26。当所述芯体24受到单向流体冲击压力下,芯体24轴向移动至通道口26与一侧腔口之间的阀腔25内并封闭该侧腔口。当所述芯体24受到反向流体冲击压力下,通道口26与该侧腔口相通。
第三种方案如图12和13所示,流体控制器2包括阀体23和芯体24,阀体23的结构以及芯体24与阀体23的安装配合方式与上述第二种方案中的结构相同,唯一的区别在于此方案中的芯体24为节流阀芯,节流阀芯的内部设有贯穿其前后端面的微小通道20。
实施例2:
如图14-16所示,本实施例涉及一种具备散热器1的空调系统,包括压缩机4、膨胀阀5,以及设置在室外机内的第一换热器6,以及设置于室内机内的第二换热器7,以及与变频器相连接的散热器1。所述的散热器1为实施例1中所述的散热器。所述第一换热器6、第二换热器7、压缩机4、膨胀阀5通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a。所述散热器1仅通过支管路b并联在第一换热器6与膨胀阀5之间的基础回路a上,仅在制冷模式下,第一换热器6流出的冷媒经过散热器1后流入膨胀阀5内。具体的实施方案中,散热器1内部的换热通道或者是散热器1输入端与膨胀阀5之间的支管路b中设有流体控制器2,仅允许冷媒从第一换热器6流向膨胀阀5;所述支管路b的两端部之间的基础回路a中设有流体控制器2,仅允许冷媒从膨胀阀5流向第一换热器6。为了实现上述方案,需要控制第一换热器6与膨胀阀5之间的冷媒流向,因此在两条并联线路中均设置流体控制器2,即可予以控制。流体控制器2采用实施例1中起到单向截止功能的流体控制器,包括流体控制器2设置在散热芯体内和管路中的两种方案。
该空调系统中的第一换热器6、第二换热器7、压缩机4、膨胀阀5通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a。在此基础上,该方案中的所述散热器1仅通过支管路b并联在第一换热器6与膨胀阀5之间的基础回路a上,相比于传统方案中散热器1通过两条支管路b分别连接于膨胀阀5前后两侧的空调管路中,该方案的连接方案仅在制冷模式下,第一换热器6流出的冷媒会经过散热器1带走散热器1及其连接的变频器热量后流入膨胀阀5内。也就是说在制冷模式下可借助流经散热器1的冷媒进行散热。相比背景技术,本方案删除了散热器1并联在第二换热器7与膨胀阀5之间的方案,主要原因在于冬季环境温度较低,变频器可通过散热器1向环境中散热热量,而无需借助于冷媒散热。
基于上述连接方式的改变,该系统中的散热器1仅需连接在一条支管路b中,散热器1内部仅需构建一条换热通道即可,不存在错综复杂的通道布置。故该条换热通道可以全面布置于换热面上,保证换热效率。
因此,该空调系统仅保证制冷模式下冷媒对于散热器1进行散热,简化散热器1的连接结构,降低散热系统综合成本。且由于散热器1内部的热换通道优化,即便在制冷模式下,该空调系统对于散热器1的散热效果也优于现有技术。
在进一步的优选方案中,冬季环境温度较低,变频器可通过散热器1向环境中散热热量,而无需借助于冷媒散热,故该方案仅保证制冷模式下冷媒对于散热器1进行散热。在此情况下,该方案在散热器1的表面上设有散热翅片11,相邻两个散热翅片11之间形成有风道12。在散热器1具有的辐射散热基础上,增加了风冷散热。
上述空调的使用情况如下:冬季制热时,支管路b中设有的截止阀或单向阀阻止冷媒介质流经散热器,电子功率器件的热量主要依靠散热器5表面上的散热翅片51进行散热。夏季制冷时,支管路b的两端部之间的基础回路a中的截止阀或单向阀关闭,而支管路b中设有的截止阀或单向阀导通,或者是散热器中限流腔内的单向阀导通。冷媒流经散热器的换热通道,电子功率器件的热量主要依靠换热通道内的冷媒带走,同时散热器表面上的散热翅片进行辅助散热。
实施例3:
如图17-19所示,本实施例涉及一种具备散热器1的空调系统,包括压缩机4、膨胀阀5,以及设置在室外机内的第一换热器6,以及设置于室内机内的第二换热器7,以及与变频器相连接的散热器1;所述的散热器1为实施例1中所述的散热器。所述第一换热器6、第二换热器7、压缩机4、膨胀阀5通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a。所述散热器1通过支管路b连接在空调系统的基础回路a上,支管路b的输入端连接在第一换热器6与膨胀阀5之间的基础回路a上,支管路b的输出端连接气液分离器8与四通阀之间的的基础回路a上。所述支管路b或散热器1的内部换热通道中设有流体控制器2,此系统中的流体控制器2采用实施例1中起到节流作用的流体控制器2。该空调系统的第一换热器6、第二换热器7、压缩机4、膨胀阀5通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a。在此基础上,该方案中的散热器1通过支管路b连接在空调系统的基础回路a上,具体是支管路b的输入端连接在第一换热器6与膨胀阀5之间的基础回路a上,支管路b的输出端连接气液分离器8与四通阀之间的的基础回路a上。并且支管路b或散热器1的内部换热通道中设有流体控制器2,流体控制器2采用实施例1中起到节流蒸发的流体控制器,包括流体控制器2设置在散热芯体内和管路中的两种方案。
上述方案中,冷媒在支管路b内流通完全取决于支管路b两端部的冷媒流体压力差,其中的支管路b输出端连接位置无论在夏季制冷模式还是冬季制热模式中,均为空调系统的冷媒流体压力最小位置。支管路b的输入端所连接的位置的冷媒流体压力根据工作模式不同而不同。具体来说,在冬季制热模式中,第二换热器7作为冷凝器,冷凝器将冷媒冷凝成高温高压的液体后经过膨胀阀5得到低温低压的气液混合物,此处的支管路b输入端的冷媒流体压力较小【但仍然大于支管路b输出端的冷媒流体压力】,由于仅存在较小的压力差值,极少量冷媒会经支管路b流向气液分离器8,在此过程中流经散热器1进行散热。但是由于冬季环境温度较低,变频器可通过散热器1向环境中散热热量,而无需借助于冷媒散热。因此,在冬季制热模式仍然能够满足变频器散热需求。
综上所述,该空调系统的散热器1中或其上游管路中设置流体控制器2,能够对于空调系统中的冷媒介质起到节流蒸发作用,冷媒在于散热器1进行充分热交换之前必须经过节流器1,从而使冷媒从高温高压的液体膨胀得到低温低压的气液混合物,而后流入换热通道后能够与散热器芯体10充分换热。
进一步地,冬季环境温度较低,变频器可通过散热器1向环境中散热热量,而无需借助于冷媒散热,故该方案仅保证制冷模式下冷媒对于散热器1进行散热。在此情况下,该方案在散热器1的表面上设有散热翅片11,相邻两个散热翅片11之间形成有风道12。在散热器1具有的辐射散热基础上,增加了风冷散热。
综上所述,该空调系统冬季制热时,支管路b中设有的流体控制器或者散热器输入端内置的流体控制器二端的压差很小,可以忽略其节流效果,电子功率器件的热量主要依靠散热器表面上的散热翅片进行散热;夏季制冷时,支管路b中设有的流体控制器或者散热器输入端内置的流体控制器二端的压差很大,冷媒经流体控制器蒸发后流经换热通道,电子功率器件的热量主要依靠换热通道内的冷媒带走,同时,散热器表面上的散热翅片进行辅助散热。
当冷媒蒸发后冷量过剩导致散热器过冷时,散热翅片利用夏季环境中空气的热量提升散热器温度以防止散热器凝露。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (19)

1.一种具备散热器的空调系统,包括压缩机(4)、膨胀阀(5),以及设置在室外机内的第一换热器(6),以及设置于室内机内的第二换热器(7),以及与变频器相连接的散热器(1);所述第一换热器(6)、第二换热器(7)、压缩机(4)、膨胀阀(5)通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a;其特征在于:所述散热器(1)仅通过支管路b并联在第一换热器(6)与膨胀阀(5)之间的基础回路a上;散热器,包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体(10),散热器芯体(10)上设有散热翅片(11),相邻两个散热翅片(11)之间形成有风道(12);散热器芯体(10)内连接有或者是散热器芯体(10)内部构建有换热管道(13);
所述散热器(1)内部的换热通道或者是散热器(1)输入端与膨胀阀(5)之间的支管路b中设有实现单向截止的流体控制器(2),仅允许冷媒从第一换热器6流向膨胀阀(5);所述支管路b的两端部之间的基础回路a中设有单向截止的流体控制器(2),仅允许冷媒从膨胀阀(5)流向第一换热器(6);所述流体控制器(2)基于单向截止的方式控制换热管道内的冷却介质流动,从而控制散热器的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换。
2.根据权利要求1所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述散热器芯体(10)的内部一体构建有换热管道(13),换热管道(13)的两端部开设在散热器芯体(10)的侧壁上构成冷却介质出入口;所述散热器芯体(10)至少在其中一个冷却介质出入口处构建有限流腔(14),限流腔(14)内设置有流体控制器(2)。
3.根据权利要求2所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)为轴向移动设置于限流腔(14)内的单向阀芯;仅当流体控制器(2)受到单向流体冲击压力下,流体控制器(2)压抵并封闭在限流腔(14)的内端腔口。
4.根据权利要求3所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述限流腔(14)外侧设有管接口(15),管接口(15)上连接有管路;当所述管路装入管接口(15)上时,抵住所述流体控制器(2)并将其固定在限流腔(14)内。
5.根据权利要求3所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)的侧壁上周向间隔布置有多个凸棱(21),相邻两个凸棱(21)之间形成有流道(22);所述流体控制器(2)能沿所述限流腔(14)轴向移动,流体控制器(2)侧壁上的凸棱(21)周向外边缘与限流腔(14)的侧壁相适配,流体控制器(2)的端面侧壁能够与限流腔(14)的内端腔口密封相抵。
6.根据权利要求5所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述限流腔(14)外侧设有管接口(15),管接口(15)上连接有管路;当所述管路装入管接口(15)上时,限制所述流体控制器(2)沿限流腔(14)轴向移动的最外端位置。
7.根据权利要求1所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述散热器芯体(10)的内部或者是表面上设有通道,换热管道(13)以胀接、压接或压铸的方式固定穿设在通道内;换热管道(13)或者是与其连接的管路中设置有流体控制器(2)。
8.根据权利要求7所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)包括阀体(23)和芯体(24);所述阀体(23)内部设有阀腔(25),芯体(24)沿流体输送方向活动设置于阀腔(25)内;所述阀体(23)侧壁上设有连通其内部阀腔(25)和阀体(23)外侧的通道口(26);当所述芯体(24)受到单向流体冲击压力下,芯体(24)轴向移动至通道口(26)与一侧腔口之间的阀腔(25)内并封闭该侧腔口;当所述芯体(24)受到反向流体冲击压力下,通道口(26)与该侧腔口相通。
9.根据权利要求8所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述芯体(24)为内部实心的单向阀芯。
10.一种具备散热器的空调系统,包括压缩机(4)、膨胀阀(5),以及设置在室外机内的第一换热器(6),以及设置于室内机内的第二换热器(7),以及与变频器相连接的散热器(1);所述第一换热器(6)、第二换热器(7)、压缩机(4)、膨胀阀(5)通过空调管路连接构成空调系统的基础回路a;其特征在于:
所述散热器(1)通过支管路b连接在空调系统的基础回路a上,散热器(1)包括用于与发热源相接触进行热交换的散热器芯体(10),散热器芯体(10)上设有散热翅片(11),相邻两个散热翅片(11)之间形成有风道(12);散热器芯体(10)内连接有或者是散热器芯体(10)内部构建有换热管道(13);
所述支管路b的输入端连接在第一换热器(6)与膨胀阀(5)之间的基础回路a上,支管路b的输出端连接气液分离器(8)与四通阀之间的基础回路a上;所述支管路b或散热器(1)的内部换热通道中设有实现节流的流体控制器(2), 所述流体控制器(2)基于节流方式控制换热管道内的冷却介质流动,从而控制散热器的主要模式在液冷模式和风冷模式中切换。
11.根据权利要求10所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述散热器芯体(10)的内部一体构建有换热管道(13),换热管道(13)的两端部开设在散热器芯体(10)的侧壁上构成冷却介质出入口;所述散热器芯体(10)至少在其中一个冷却介质出入口处构建有限流腔(14),限流腔(14)内设置有流体控制器(2)。
12.根据权利要求11所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)为节流器,流体控制器(2)内设有连接前后两端的微小通道(20);所述流体控制器(2)固定设置于限流腔(14)内,或者是流体控制器(2)轴向移动设置于限流腔(14)内,仅当流体控制器(2)受到单向流体冲击压力下,流体控制器(2)压抵并封闭在限流腔(14)的内端腔口。
13.根据权利要求12所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述限流腔(14)外侧设有管接口(15),管接口(15)上连接有管路;当所述管路装入管接口(15)上时,抵住所述流体控制器(2)并将其固定在限流腔(14)内。
14.根据权利要求12所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)的侧壁上周向间隔布置有多个凸棱(21),相邻两个凸棱(21)之间形成有流道(22);所述流体控制器(2)能沿所述限流腔(14)轴向移动,流体控制器(2)侧壁上的凸棱(21)周向外边缘与限流腔(14)的侧壁相适配,流体控制器(2)的端面侧壁能够与限流腔(14)的内端腔口密封相抵。
15.根据权利要求14所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述限流腔(14)外侧设有管接口(15),管接口(15)上连接有管路;当所述管路装入管接口(15)上时,限制所述流体控制器(2)沿限流腔(14)轴向移动的最外端位置。
16.根据权利要求10所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述散热器芯体(10)的内部或者是表面上设有通道,换热管道(13)以胀接、压接或压铸的方式固定穿设在通道内;换热管道(13)或者是与其连接的管路中设置有流体控制器(2)。
17.根据权利要求16所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)为固定在换热管道(13)或者是与其连接的管路中的节流阀芯,节流阀芯的内部设有贯穿其前后端面的微小通道(20);或者是流体控制器(2)是串接在换热管道(13)或者是与其连接的管路中的毛细管。
18.根据权利要求16所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述流体控制器(2)包括阀体(23)和芯体(24);所述阀体(23)内部设有阀腔(25),芯体(24)沿流体输送方向活动设置于阀腔(25)内;所述阀体(23)侧壁上设有连通其内部阀腔(25)和阀体(23)外侧的通道口(26);当所述芯体(24)受到单向流体冲击压力下,芯体(24)轴向移动至通道口(26)与一侧腔口之间的阀腔(25)内并封闭该侧腔口;当所述芯体(24)受到反向流体冲击压力下,通道口(26)与该侧腔口相通。
19.根据权利要求18所述的一种具备散热器的空调系统,其特征在于:所述芯体(24)为节流阀芯,芯体(24)的内部设有贯穿其前后端面的微小通道(20)。
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