CN115226353A - 一种电器盒及控制方法和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提一种电器盒及控制方法和空调器，其中，一种电器盒，包括：盒体，所述盒体为密封的中空结构，所述盒体上设置有温度调节单元；所述温度调节单元包括散热板，所述散热板朝向所述盒体内部的一侧与所述盒体内部连通，且，所述散热板的外周侧与所述盒体相密封，所述散热板能够将热量或冷量传递给盒体内的空气，所述散热板朝向所述盒体内部的一侧设置有内风机，所述内风机能驱动所述盒体内的空气运动。能够克服现有技术中电器盒采用开设散热孔设计方式，容易造成积尘、虫蚁进入电器盒内的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种电器盒及控制方法和空调器。
背景技术
高功率密度电控散热技术问题越发抑制空调大冷量壳体小型化技术发展；大功率变频空调里，高度集成功率模块已有成熟冷媒散热技术，大幅减少电控空间后，主板上需要空气自然对流换热器件，此类器件分布范围广且离散，需要电器盒内较大空间来满足对流散热。因此，控制器上分布离散需风冷散热器件热处理问题尚待解决；
环境良好是保证空调电控稳定工作及使用寿命的最重要因素；高温、低温、积尘、虫蚁、凝露等是电控失效主要原因，传统电器盒开设散热孔设计方式，但是，积尘、虫蚁容易通过散热孔进入电器盒内，造成电控失效，对于空调大部分时间运行(非最恶劣)使用上存在散热设计上冗余；
专利号201610983905.4的专利公开了一种温度控制装置、方法及电控箱和空调，通过设置多个温度传感器实现控制，但无法以点带面实现电控全方面热处理，且增加额外成本。
发明内容
因此，本发明提供一种电器盒及控制方法和空调器，能够克服现有技术中电器盒采用开设散热孔设计方式，容易造成积尘、虫蚁进入电器盒内的缺陷。
为了解决上述问题，本发明提供一种电器盒，其特征在于：包括：盒体，所述盒体为密封的中空结构，所述盒体上设置有温度调节单元；
所述温度调节单元包括散热板，所述散热板朝向所述盒体内部的一侧与所述盒体内部连通，且，所述散热板的外周侧与所述盒体相密封，所述散热板能够将热量或冷量传递给盒体内的空气，所述散热板朝向所述盒体内部的一侧设置有内风机，所述内风机能驱动所述盒体内的空气运动。
在一些实施方式中，所述散热板与所述盒体内腔相背的一侧设置有散热管，所述散热管连通空调制冷系统，所述空调制冷系统的制冷剂能通过所述散热管与所述散热板换热。
在一些实施方式中，所述散热板上设置有压板，所述散热板设置有第二凹槽，所述压板设置有第一凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽相对，所述第二凹槽与所述第一凹槽能组成通孔结构，所述散热管位于所述通孔结构中。
在一些实施方式中，所述散热件与所述内风机之间设置有散热件，且，所述散热件位于所述盒体内，所述散热件能收集所述盒体内空气的热量或冷量，并与所述散热板换热。
在一些实施方式中，所述散热件包括主体，所述主体的一侧间隔设置有多个第三凹槽，所述主体的一侧连接所述内风机，另一侧连接所述散热板。
在一些实施方式中，所述内风机上设置有导风罩，所述导风罩的一端连接所述内风机，另一端连接所述散热件，所述导风罩位于所述盒体内。
在一些实施方式中，所述散热件与所述散热板之间设置有至少一个半导体制冷片，所述半导体制冷片能对所述散热件换热，以调节所述盒体内空气的温度；
所述半导体制冷片与所述散热件相背的一侧为第一端，所述半导体制冷片朝向散热件的一侧为第二端，所述第一端做为热端时，所述第一端能放出热量，所述第二端做为冷端能吸收热量，当所述第一端做为冷端时，所述第一端能吸收热量，所述第二端做为热端能放出热量。
在一些实施方式中，所述半导体制冷片连接有控制器，所述控制器能根据盒体内的实时温度或环境温度，控制所述半导体制冷片的电极极性，控制增加或减小所述半导体制冷片的工作数量，和，控制增大或减小所述半导体制冷片的工作电压。
在一些实施方式中，所述控制器还连接所述内风机，所述控制器能根据盒体内的实时温度或环境温度，控制增加或减小所述内风机的转速。
本发明还提供一种电器盒的控制方法，包括，
所述半导体制冷片包括制热状态、保温状态和制冷状态；
检测步骤，检测所述盒体内的实时温度T1；
判断步骤，判断所述盒体内的实时温度T1与第一预设温度T2、第二预设温度T3之间的关系，其中，T2和T3均为常数，且，T3＜T2；
控制步骤，当T1＜T3时，所述控制器控制所述第二端做为热端，放出热量，所述第一端做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片为制热状态，当T1＞T2时，所述控制器控制所述第一端做为热端，放出热量，所述第二端做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片为制冷状态。
在一些实施方式中，所述半导体制冷片为制冷状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片开启，所述第二端吸收热量，所述第一端放出热量，当所述半导体制冷片为制热状态，所述控制器控制所述半导体制冷片开启，控制所述半导体制冷片的电极极性改变，以使所述第二端放出热量，所述第一端吸收热量，当所述半导体制冷片为保温状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片关闭。
在一些实施方式中，当T3≤T1≤T2时，所述控制器控制所述半导体制冷片关闭，此时，所述半导体制冷片为保温状态。
在一些实施方式中，当所述半导体制冷片为制热状态时，所述控制器控制减小所述内风机的转速，减小所述半导体制冷片的工作数量和减小所述半导体制冷片的工作电压，当所述半导体制冷片为保温状态时，所述控制器控制关闭所述半导体制冷片，控制关闭所述内风机或减小所述内风机的转速，当所述半导体制冷片为制冷状态时，所述控制器控制增大所述内风机的转速，增加所述半导体制冷片的工作数量和增大所述半导体制冷片的工作电压。
在一些实施方式中，当所述电器盒应用于空调机组内部时，所述空调机组包括压缩机、换热器和换热器风机；所述空调机组内具有远离所述换热器的环境温度检测点；
所述盒体内的实时温度T1可用所述盒体的外部环境实时温度为T4代替，所述空调机组内的环境温度检测点的实时温度T5，所述空调机组内空气经过换热器后形成的温差T6；
当所述空调机组未启动时，T4＝T5，当所述空调机组启动时，T4＝T5+T6。
本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述的电器盒。
本发明提供的一种电器盒及控制方法和空调器，散热板与所述盒体相密封，保证盒体的封闭性，避免积尘、虫蚁进入盒体内造成电控失效，通过内风机能驱动盒体内的空气，散热板能够将热量或冷量传递给盒体内的空气，从而调节盒体内的温度，相对于传统电器盒的散热方式，本申请的电器盒体积更小，使用可靠性更高，适应性更好，提升机组运行稳定性及使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的电器盒的立体图；
图2为本发明实施例的电器盒的温度调节单元的结构示意图；
图3为本发明实施例的电器盒的温度调节单元的爆炸图；
图4为本发明实施例的电器盒中T6(空气经过换热器形成温差)与换热器风机运行目标频率之间的关系曲线图；
图5为本发明实施例的电器盒中T6(空气经过换热器形成温差)与压缩机目标频率之间的关系曲线图；
图6为本发明实施例的电器盒中T6(空气经过换热器形成温差)与换热器尺寸之间的关系曲线图。
附图标记表示为：
1、盒体；2、温度调节单元；3、内风机；4、导风罩；5、散热件；6、散热板；7、散热管；8、压板；9、半导体制冷片；901、第二端；902、第一端。
具体实施方式
结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供一种电器盒，包括：盒体1，所述盒体1为密封的中空结构，所述盒体1上设置有温度调节单元2；
所述温度调节单元2包括散热板6，所述散热板6朝向所述盒体1内部的一侧与所述盒体1内部连通，且，所述散热板6的外周侧与所述盒体1相密封，所述散热板6能够将热量或冷量传递给盒体1内的空气，所述散热板6朝向所述盒体1内部的一侧设置有内风机3，所述内风机3能驱动所述盒体1内的空气运动。该技术方案中，所述温度调节单元2形成为盒体1的一侧壁，散热板6可选用风冷散热器，安装简单，无需介入空调冷媒系统，依靠空调机箱中的换热风机强迫对流带走热端热量，散热板6与所述盒体1相密封，保证盒体1的封闭性，避免积尘、虫蚁进入盒体1内造成电控失效，通过内风机3能驱动盒体1内的空气，散热板6能够将热量或冷量传递给盒体1内的空气，从而调节盒体1内的温度，相对于传统电器盒的散热方式，本申请的电器盒体积更小，使用可靠性更高，适应性更好，提升机组运行稳定性及使用寿命，本申请电器盒为全封闭结构，电器盒内设置有直流母线电解电容，继电器，扼流圈，电抗器等需风冷散热器件，变频控制板，其中，热源器件位于温度调节单元2排风口。电器盒内外环境相对独立。
在一个具体的实施例中，所述散热板6与所述盒体1内腔相背的一侧设置有散热管7，所述散热管7连通空调制冷系统，所述空调制冷系统的制冷剂能通过所述散热管7与所述散热板6换热。该技术方案中，利用空调制冷系统的制冷剂对所述散热板6进行换热，实现制冷剂的多次利用，保证温度调节单元2的工作效率。
在一个具体的实施例中，所述散热板6上设置有压板8，所述散热板6设置有第二凹槽，所述压板8设置有第一凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽相对，所述第二凹槽与所述第一凹槽能组成通孔结构，所述散热管7位于所述通孔结构中。该技术方案中，通过第二凹槽与第一凹槽组成通孔结构安装散热管7，使的散热管7固定稳固，还能增大散热管7的换热面积，本申请中，各个部件之间的间隙可采用散热胶填充，以减少接触热阻。
在一个具体的实施例中，所述内风机3上设置有导风罩4，所述导风罩4的一端连接所述内风机3，另一端连接所述散热件5，所述导风罩4位于所述盒体1内。该技术方案中，通过导风罩4增加内风机3与散热件5之间的距离，使内风机3输送的空气能与经过散热件5换热后的空气在导风罩内进行一次换热，提高了温度调节单元的换热效率。
在一个具体的实施例中，所述散热件6与所述内风机3之间设置有散热件5，且，所述散热件6位于所述盒体1内，所述散热件6能收集所述盒体1内空气的热量或冷量，并与所述散热板6换热。该技术方案中，通过散热件6收集所述盒体1内空气的热量或冷量，从而与散热板6换热，进一步提高了散热板6的换热效率，实现盒体1内温度的快速调节。
在一个具体的实施例中，所述散热件5包括主体，所述主体的一侧间隔设置有多个第三凹槽，所述主体的一侧连接所述内风机3，另一侧连接所述散热板6。该技术方案中，通过主体的一侧间隔设置有多个第三凹槽，主体的一侧连接所述导风罩4，使得散热件5与盒体1内空气的接触面积增加，提高了散热件6收集所述盒体1内空气的热量或冷量的效率。
在一个具体的实施例中，所述散热件5与所述散热板6之间设置有至少一个半导体制冷片9，所述半导体制冷片9能对所述散热件5换热，以调节所述盒体1内空气的温度；
所述半导体制冷片9与所述散热件5相背的一侧为第一端901，所述半导体制冷片9朝向散热件5的一侧为第二端902，所述第一端901做为热端时，所述第一端901能放出热量，所述第二端902做为冷端能吸收热量，当所述第一端901做为冷端时，所述第一端901能吸收热量，所述第二端902做为热端能放出热量。该技术方案中，通过半导体制冷片9能对散热件5进行第一次换热，之后利用散热板6进行第二次换热，使盒体1内的温度迅速得到调节，半导体制冷片9还具有控制灵活、热惯性小等优点，可以高效调节盒体1内的温度，半导体制冷片9为串联成电偶的两种不同半导体材料，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。
在一个具体的实施例中，所述半导体制冷片9连接有控制器，所述控制器能根据盒体1内的实时温度或环境温度，控制所述半导体制冷片9的电极极性，控制增加或减小所述半导体制冷片9的工作数量，和，控制增大或减小所述半导体制冷片9的工作电压。该技术方案中，控制器能根据盒体1内的实时温度或环境温度，控制增加或减小所述半导体制冷片9的工作数量，和，控制增大或减小所述半导体制冷片9的工作电压，以对盒体1内的温度进行实时调节，满足盒体1的温度调节需求，提升空调机组运行稳定性及使用寿命。
在一个具体的实施例中，所述控制器还连接所述内风机3，所述控制器能根据盒体1内的实时温度或环境温度，控制增加或减小所述内风机3的转速。该技术方案中，控制器能根据盒体1内的实时温度或环境温度，控制增加或减小所述内风机3的转速，以对温度调节单元的换热效率进行调节，以实现电控全方面热处理。
本发明还提供一种电器盒的控制方法，包括，
所述半导体制冷片9包括制热状态、保温状态和制冷状态；
检测步骤，检测所述盒体1内的实时温度T1；
判断步骤，判断所述盒体1内的实时温度T1与第一预设温度T2、第二预设温度T3之间的关系，其中，T2和T3均为常数，且，T3＜T2；
控制步骤，当T1＜T3时，所述控制器控制所述第二端902做为热端，放出热量，所述第一端901做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片9为制热状态，当T1＞T2时，所述控制器控制所述第一端901做为热端，放出热量，所述第二端902做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片9为制冷状态。
该技术方案中，判断所述盒体1内的实时温度T1与第一预设温度T2之间的关系，控制所述半导体制冷片9的工作状态，以调节盒体1内的温度。
在一个具体的实施例中，当所述半导体制冷片9为制冷状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片9开启，所述第二端902吸收热量，所述第一端901放出热量，当所述半导体制冷片9为制热状态，所述控制器控制所述半导体制冷片9开启，控制所述半导体制冷片9的电极极性改变，以使所述第二端902放出热量，所述第一端901吸收热量，当所述半导体制冷片9为保温状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片9关闭。
该技术方案中，通过控制所述半导体制冷片9的电极极性和开关状态，以使半导体制冷片9形成制冷状态、制热状态和保温状态时。
在一个具体的实施例中，当T3≤T1≤T2时，所述控制器控制所述半导体制冷片9关闭，此时，所述半导体制冷片9为保温状态。
该技术方案中，半导体制冷片9为制热状态，实现了电器盒的预热及升温；半导体制冷片9为保温状态，依靠盒内热源与外部换热形成稳定，实现保温，半导体制冷片9为制冷状态，实现电器盒的预冷及降温。
在一个具体的实施例中，当所述半导体制冷片9为制热状态时，所述控制器控制减小所述内风机3的转速，减小所述半导体制冷片9的工作数量和减小所述半导体制冷片9的工作电压，当所述半导体制冷片9为保温状态时，所述控制器控制关闭所述半导体制冷片9，控制关闭所述内风机3或减小所述内风机3的转速，当所述半导体制冷片9为制冷状态时，所述控制器控制增大所述内风机3的转速，增加所述半导体制冷片9的工作数量和增大所述半导体制冷片9的工作电压。
该技术方案中，T1＜T3时，盒体1的温度较低，需要，降低制冷片工作电压，减少制冷片工作数量，降低风机转速，实现电器盒的预热及升温；当T3≤T1≤T2时，保持内风机最低转速，避免局部过热或关闭内风机，依靠盒内热源与外部换热形成稳定，实现保温，半导体制冷片9不工作，减少机组电耗；当T1＞T2时，温度调节单元为制冷状态，优选地，增加内风机转速，增加制冷片工作数量，增大制冷片工作电压，实现电器盒的预冷及降温。
在一个具体的实施例中，当所述电器盒应用于空调机组内部时，所述空调机组包括压缩机、换热器和换热器风机；所述空调机组内具有远离所述换热器的环境温度检测点；
所述盒体1内的实时温度T1可用所述盒体1的外部环境实时温度为T4代替，所述空调机组内的环境温度检测点的实时温度T5，所述空调机组内空气经过换热器后形成的温差T6；
当所述空调机组未启动时，T4＝T5，当所述空调机组启动时，T4＝T5+T6。
该技术方案中，可通过检测合体1的环境温度，通知所述半导体制冷片9的工作状态，根据空调机组的工作状态，计算盒体1的外部环境温度，从而对盒体1内的温度进行调节。根据空调机组的工作状态，计算盒体1的外部环境温度，从而对盒体1内的温度进行调节。参加图4所示，压缩机目标频率相同，换热面积一样，换热器风机运行目标频率不同，其中(f(m)1＞f(m)2)，可知，换热器风机运行目标频率越高，所述空气经过换热器后形成的温差T6越大，参加图5所示，换热面积一样，换热器风机运行目标频率相同，压缩机目标频率不同，其中(f(comp)2＞f(comp)1)，可知，压缩机目标频率越高，所述空气经过换热器后形成的温差T6越大，参见图6所示，换热面积不同，换热器风机运行目标频率相同，压缩机目标频率相同，其中(S2＞S1)，可知，换热器尺寸越大，所述空气经过换热器后形成的温差T6越大。
本发明还提供一种空调器，包括前任一项所述的电器盒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种电器盒，其特征在于：包括：盒体(1)，所述盒体(1)为密封的中空结构，所述盒体(1)上设置有温度调节单元(2)；
所述温度调节单元(2)包括散热板(6)，所述散热板(6)朝向所述盒体(1)内部的一侧与所述盒体(1)内部连通，且，所述散热板(6)的外周侧与所述盒体(1)相密封，所述散热板(6)能够将热量或冷量传递给盒体(1)内的空气，所述散热板(6)朝向所述盒体(1)内部的一侧设置有内风机(3)，所述内风机(3)能驱动所述盒体(1)内的空气运动。
2.根据权利要求1所述的电器盒，其特征在于：所述散热板(6)与所述盒体(1)内腔相背的一侧设置有散热管(7)，所述散热管(7)连通空调制冷系统，所述空调制冷系统的制冷剂能通过所述散热管(7)与所述散热板(6)换热。
3.根据权利要求2所述的电器盒，其特征在于：所述散热板(6)上设置有压板(8)，所述压板(8)设置有第一凹槽，所述散热板(6)设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽相对，所述第二凹槽与所述第一凹槽能组成通孔结构，所述散热管(7)位于所述通孔结构中。
4.根据权利要求1所述的电器盒，其特征在于：所述散热件(6)与所述内风机(3)之间设置有散热件(5)，且，所述散热件(6)位于所述盒体(1)内，所述散热件(6)能收集所述盒体(1)内空气的热量或冷量，并与所述散热板(6)换热。
5.根据权利要求4所述的电器盒，其特征在于：所述散热件(5)包括主体，所述主体的一侧间隔设置有多个第三凹槽，所述主体的一侧连接所述内风机(3)，另一侧连接所述散热板(6)。
6.根据权利要求4所述的电器盒，其特征在于：所述内风机(3)上设置有导风罩(4)，所述导风罩(4)的一端连接所述内风机(3)，另一端连接所述散热件(5)，所述导风罩(4)位于所述盒体(1)内。
7.根据权利要求4所述的电器盒，其特征在于：所述散热件(5)与所述散热板(6)之间设置有至少一个半导体制冷片(9)，所述半导体制冷片(9)能对所述散热件(5)换热，以调节所述盒体(1)内空气的温度；
所述半导体制冷片(9)与所述散热件(5)相背的一侧为第一端(901)，所述半导体制冷片(9)朝向散热件(5)的一侧为第二端(902)，所述第一端(901)做为热端时，所述第一端(901)能放出热量，所述第二端(902)做为冷端能吸收热量，当所述第一端(901)做为冷端时，所述第一端(901)能吸收热量，所述第二端(902)做为热端能放出热量。
8.根据权利要求7所述的电器盒，其特征在于：所述半导体制冷片(9)连接有控制器，所述控制器能根据盒体(1)内的实时温度或环境温度，控制所述半导体制冷片(9)的电极极性，控制增加或减小所述半导体制冷片(9)的工作数量，和，控制增大或减小所述半导体制冷片(9)的工作电压。
9.根据权利要求8所述的电器盒，其特征在于：所述控制器还连接所述内风机(3)，所述控制器能根据盒体(1)内的实时温度或环境温度，控制增加或减小所述内风机(3)的转速。
10.根据权利要求9所述的电器盒的控制方法，其特征在于，
所述半导体制冷片(9)包括制热状态、保温状态和制冷状态；
检测步骤，检测所述盒体(1)内的实时温度T1；
判断步骤，判断所述盒体(1)内的实时温度T1与第一预设温度T2、第二预设温度T3之间的关系，其中，T2和T3均为常数，且，T3＜T2；
控制步骤，当T1＜T3时，所述控制器控制所述第二端(902)做为热端，放出热量，所述第一端(901)做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片(9)为制热状态，当T1＞T2时，所述控制器控制所述第一端(901)做为热端，放出热量，所述第二端(902)做为冷端，吸收热量，此时，所述半导体制冷片(9)为制冷状态。
11.根据权利要求10所述的电器盒的控制方法，其特征在于，当所述半导体制冷片(9)为制冷状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片(9)开启，所述第二端(902)吸收热量，所述第一端(901)放出热量，当所述半导体制冷片(9)为制热状态，所述控制器控制所述半导体制冷片(9)开启，控制所述半导体制冷片(9)的电极极性改变，以使所述第二端(902)放出热量，所述第一端(901)吸收热量，当所述半导体制冷片(9)为保温状态时，所述控制器控制所述半导体制冷片(9)关闭。
12.根据权利要求10所述的电器盒的控制方法，其特征在于，
当T3≤T1≤T2时，所述控制器控制所述半导体制冷片(9)关闭，此时，所述半导体制冷片(9)为保温状态。
13.根据权利要求10所述的电器盒的控制方法，其特征在于，当所述半导体制冷片(9)为制热状态时，所述控制器控制减小所述内风机(3)的转速，减小所述半导体制冷片(9)的工作数量和减小所述半导体制冷片(9)的工作电压，当所述半导体制冷片(9)为保温状态时，所述控制器控制关闭所述半导体制冷片(9)，控制关闭所述内风机(3)或减小所述内风机(3)的转速，当所述半导体制冷片(9)为制冷状态时，所述控制器控制增大所述内风机(3)的转速，增加所述半导体制冷片(9)的工作数量和增大所述半导体制冷片(9)的工作电压。
14.根据权利要求10所述的电器盒的控制方法，其特征在于，当所述电器盒应用于空调机组内部时，所述空调机组包括压缩机、换热器和换热器风机；所述空调机组内具有远离所述换热器的环境温度检测点；
所述盒体(1)内的实时温度T1可用所述盒体(1)的外部环境实时温度为T4代替，所述空调机组内的环境温度检测点的实时温度T5，所述空调机组内空气经过换热器后形成的温差T6；
当所述空调机组未启动时，T4＝T5，当所述空调机组启动时，T4＝T5+T6。
15.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的电器盒。
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