CN212481494U - 一种空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，公开了一种空调器，其包括室内热交换器、室外热交换器、变频模块和至少一个压缩机。压缩机分别与室内热交换器和室外热交换器连通，并形成冷媒循环回路的主路，压缩机上设有吸气口。变频模块包括电子元件、辐射板组件和通管。辐射板组件至少包括第一辐射板和第二辐射板，电子元件安装在第一辐射板上，第一辐射板用于将电子元件发出的辐射热传导至第二辐射板上。通管连接在第二辐射板上，通管的一端与压缩机的吸气口连通，通管的另一端与冷媒循环回路的主路连通。本实用新型提供的空调器的变频模块的散热效率高，变频模块的电路不会出现因凝露而故障的问题。

Description

一种空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们开始选用变频空调，以达到环保节能的效果。变频空调器中一般包括变频模块，变频模块是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。在空调运行过程中，变频模块中的IPM模块和整流桥容易发热，因此为了保证变频模块的正常使用，需要设置对变频模块进行冷却的散热装置。

常用的散热装置为翅片式散热器，利用空气对流进行散热，但在气流速度较低、空气与变频模块温差较小的情况下，这种翅片式散热器的换热效果较差。有试验表明，即便采用了增加翅片密度和引入新风模块的措施，变频模块的温度仅降低约10℃，变频模块的温度仍达到85℃。

为了提高散热效果，现有某些生产厂家引入冷媒散热的方案，即在散热铝板上增加铜管，系统冷媒冷凝后的过冷却液体流经铜管，通过铜管与散热铝板的紧密接触，利用导热的方式，让冷媒带走变频模块的热量。由于冷媒与变频模块的温差较大，冷媒流过铜管时，变频模块容易产生冷凝水，冷凝水容易进入变频模块内，导致变频模块内部电路短路，损坏变频模块，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种空调器，其变频模块的散热效率高，变频模块不会出现因出现凝露现象而故障的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种空调器包括室内热交换器、室外热交换器、变频模块和至少一个压缩机，压缩机分别与室内热交换器和室外热交换器连通，形成冷媒循环回路的主路，变频模块通过管道分别与压缩机的吸气口和冷媒循环回路连通，形成支路。

变频模块与压缩机电连接。

本申请一些实施例中，变频模块包括电子元件、辐射板组件和通管，电子元件安装在辐射板组件上且与压缩机电连接，通管连接在辐射板组件上，通管的两端分别连通压缩机的吸气口和冷媒循环回路的主路，冷媒流经通管时，吸收由辐射板组件传递而来的由电子元件发出的辐射热。

本申请一些实施例中，辐射板组件至少包括第一辐射板和第二辐射板，第一辐射板与电子元件连接，可将电子元件发出的辐射热传导至第二辐射板上。

本申请一些实施例中，第一辐射板与第二辐射板相对设置，令辐射面积最大化。

本申请一些实施例中，第一辐射板设有相对设置的第一侧和第二侧，电子元件安装在第一辐射板的第一侧。

本申请一些实施例中，第二辐射板设有相对设置的第一侧和第二侧，第二辐射板的第一侧与第一辐射板的第二侧相对设置，通管安装在第二辐射板的第二侧。

本申请一些实施例中，第一辐射板的第二侧设有第一导热组件，加大第一辐射板的导热效率。

本申请一些实施例中，第二辐射板的第一侧设有第二导热组件，加大第二辐射板的导热效率。

本申请一些实施例中，第一导热组件包括若干个间隔设置的第一散热翅片。

本申请一些实施例中，第一散热翅片的宽度为1mm～100mm。

本申请一些实施例中，各第一散热翅片等间隔均匀分布在第一辐射板上。

本申请一些实施例中，相邻两块第一散热翅片之间的间距设为1mm～10mm。

本申请一些实施例中，第二导热组件包括若干个间隔设置的第二散热翅片，强化传热效果。

本申请一些实施例中，第二散热翅片的宽度为1mm～100mm。

本申请一些实施例中，各第二散热翅片等间隔均匀分布在第二辐射板上。

本申请一些实施例中，相邻两块第二散热翅片之间的间距为1mm～10mm。

本申请一些实施例中，第一散热翅片插入相邻两块第二散热翅片的缝隙中。

本申请一些实施例中，第一散热翅片不与第二散热翅片接触。

本申请一些实施例中，通管为减压管，具有节流的作用。

本申请一些实施例中，通管为蛇形管，增大通管与第二辐射板的接触面积。

本实用新型提供的一种空调器与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型的电子元件安装在第一辐射板上，电子元件将热量传递给第一辐射板。第二辐射板上安装有通管，通管与冷媒循环回路的主路连通，冷媒在通管中流动，能降低变频模块的温度。第一辐射板以辐射热的形式传递给第二辐射板，第二辐射板的温度较第一辐射板的温度低，冷媒从第二辐射板上的通管中流过，其过冷度不会有大幅度降低，使得空调器的能效不会大幅降低。而且，还可避免因通管内的冷媒与电子元件温差过大，而在第一辐射板上产生冷凝水，导致连接在第一辐射板上的电子元件出现故障的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的空调器的工作原理图；

图2是本实用新型提供的变频模块在前上方向的立体图；

图3是本实用新型提供的变频模块在前下方向的立体图；

图4是本实用新型提供的变频模块的俯视图；

图5是本实用新型提供的变频模块的侧视图；

图6是本实用新型提供的第一辐射板的结构示意图；

图7是本实用新型提供的第二辐射板的结构示意图。

图中，1、室内热交换器；2、室外热交换器；3、压缩机；31、第一压缩机；32、第二压缩机；4、四通阀；5、电子膨胀阀；6、过滤器；7、主路；8、支路；9、变频模块；91、电子元件；92、辐射板组件；921、第一辐射板；922、第二辐射板；93、通管；10、第一导热组件；101、第一散热翅片；11、第二导热组件；111、第二散热翅片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

如图1所示，本实用新型的优选实施例的一种空调器，其包括室内热交换器1、室外热交换器2、变频模块和至少一个压缩机3。

其中，压缩机3上设有吸气口和排气口。本申请一些实施例中的压缩机3的数量为两个，可记为第一压缩机31和第二压缩机32，第一压缩机31的吸气口与第二压缩机32的排气口连通。对于另一示例，压缩机3的数量不限。

空调器可按冷媒循环的线路可分为主路7和支路8。

室内热交换器1、室外热交换器2、第一压缩机31和第二压缩机32相互连通，形成冷媒循环回路的主路7。冷媒循环回路的主路7上还设有四通阀4，四通阀4分别与第一压缩机31的排气口、室内热交换器1、室外热交换器2和第二压缩机32的吸气口连接。室内热交换器1和室外热交换器2之间的主路7上还设有电子膨胀阀5和过滤器6。

变频模块9包括电子元件91和散热装置，电子元件91与压缩机3电连接。散热装置通过管道与第二压缩机32的吸气口连通，散热装置的另一端通过管道连接在过滤器6和电子膨胀阀5的之间的主路7上，形成冷媒循环回路的支路8。

空调器通过使用压缩机3、室内热交换器1、室外热交换器2和电子膨胀阀5来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂，即冷媒。

具体地，制冷时，第一压缩机31和第二压缩机32压缩处于高温高压状态的冷媒气体，并通过第一压缩机31的排气口排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒经过四通阀4流向室外热交换器2，被冷凝成高压饱和液体，经过过滤器6后，一部分冷媒流入主路7，经过电子膨胀阀5膨胀节流，进入室内热交换器1吸热，室内热交换器1将液态状的冷媒汽化成蒸气，蒸气流过四通阀4，并从第二压缩机32的吸气口进入第二压缩机32中。另一部分冷媒流入支路8，经过变频模块9节流闪发为气液混合物，并吸收热量变为过热蒸汽。支路8上的过热蒸气与主路7上的蒸气合并一起进入第二压缩机32的吸气口，完成制冷循环。

制热时，第一压缩机31和第二压缩机32压缩处于高温高压状态的冷媒气体，并通过第一压缩机31的排气口排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒经过四通阀4流向室内热交换器1，室内热交换器1充当冷凝器，将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。电子膨胀阀5令在室内热交换器1中冷凝的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。电子膨胀阀5节流后，一部分冷媒流到冷媒循环回路的主路7，经过滤器6至室外热交换器2，室外热交换器2充当蒸发器，蒸发膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体经过四通阀4返回到第二压缩机32的吸气口中。另一部分冷媒流入冷媒循环回路的支路8，经过变频模块9吸热变为过热蒸气，并与主路7的冷媒气体合并，进入第二压缩机32的吸气口，完成制热循环。

在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

其中，空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机3、变频模块和室外热交换器2的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器1，并且电子膨胀阀5可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器1和室外热交换器2用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器1用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器1用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。

参见图2至图7，变频模块9包括电子元件91、辐射板组件92和通管93，辐射板组件92和通管93可构成变频模块9的散热装置。

电子元件91可以是IPM模块，其包括整流桥和IGBT模块等。电子元件91分别与第一压缩机31和第二压缩机32电连接。

辐射板组件92至少包括第一辐射板921和第二辐射板922，第一辐射板921能够将热量以辐射热的形式传递给第二辐射板922，辐射板组件92具有传热的作用。

第一辐射板921和第二辐射板922的形状横截面均为矩形，第一辐射板921和第二辐射板922可以是散热铝板。辐射板的形状和材料仅仅是示例，实施例不限于此。

另一实施例的辐射板组件92还可以包括第三辐射板、第四辐射板等。辐射板的数量不限于此例。

在一些实施例中，第一辐射板921与所述第二辐射板922相对设置，可以增加辐射面积，提高辐射传热效率。空气可从第一辐射板921与第二辐射板922之间流动，带走部分热量。各辐射板之间的位置关系也不限于相对设置，实施例不限于此。

具体地，第一辐射板921设有第一侧和第二侧，所述第二辐射板922设有第一侧和第二侧，所述第二辐射板922的第一侧与所述第一辐射板921的第二侧相对设置。

第一辐射板921与电子元件91连接，具体地，电子元件91安装在所述第一辐射板921的第一侧。

第二辐射板922与通管93连接，具体地，所述通管93安装在所述第二辐射板922的第二侧。在工作状态下，通管93内流通有冷媒，因此，通管93的位置尽量远离电子元件91，避免产生凝露现象。

第一辐射板921和第二辐射板922采用热辐射的形式传热，通管93不会直接与电子元件91接触，不会存在因产生冷凝水而造成漏电的问题，安全风险降低，也不会浪费冷媒宝贵的过冷度，降低空调器运行成本。

通管93的一端与压缩机3的吸气口连通，通管93的另一端与冷媒循环回路的主路7连通。在工作状态下，电子元件91的温度与冷媒的蒸发温度相差约50℃，利用电子元件91与冷媒的温度差，通过冷媒经过通管93，带走电子元件91的温度，实现降温的效果。

第一辐射板921将电子元件91散发出来的热量辐射到第二辐射板922上，令第二辐射板922和通管93的温度升高，液相冷媒在通管93中流动，冷媒吸热汽化为过热蒸气，避免低温低压的冷媒直接流回压缩机3中，造成液击，导致压缩机3产生变形或破裂。

本申请一些实施例中，第一辐射板921的第二侧设有第一导热组件10，以及，所述第二辐射板922的第一侧设有第二导热组件11，最大限度地提高辐射板组件92之间的换热效率。

如图6所示，第一导热组件10包括若干个间隔设置的第一散热翅片101，第一散热翅片101能增大散热面积，提高换热效率。

将第一散热翅片101的宽度设为c，则宽度c的范围为1mm≤c≤100mm，增加第一散热翅片101的热辐射面积，提高辐射换热效率。

在一些实施例中，宽度c的范围为4mm≤c≤40mm。

在其他实施例中，若c＜4mm，或c＞40mm，仍可适用于工程实施例中。

各第一散热翅片101等间隔均匀分布在所述第一辐射板921上，使得第一辐射板921导热均匀。

同样地，如图7所示，第二导热组件11包括若干个间隔设置的第二散热翅片111，也是通过增大传热面积，提高散热效率。

第一散热翅片101和第二散热翅片111的材料均为导热系数较高的金属。第一散热翅片101和第二散热翅片111的表面可以用油漆涂装。

将所述第二散热翅片111的宽度设为d，则d的范围为1mm≤d≤100mm，确保第二散热翅片111有足够的传热面积。

在一些实施例中，d的范围为4mm≤d≤40mm。

在其他实施例中，若d＜4mm，或d＞40mm，仍可适用于工程实施例中。

各第二散热翅片111等间隔均匀分布在所述第二辐射板922上，令第二辐射板922能均匀地接收来自第一辐射板921的辐射热。

如图5所示，第一散热翅片101插入相邻两块所述第二散热翅片111的缝隙中，且不与所述第二散热翅片111接触。此时，第二散热翅片111也插入了相邻两块第一散热翅片101之间，且不与第一散热翅片101接触。第一散热翅片101和第二散热翅片111交错设置。

第一散热翅片101不与第二散热翅片111接触，避免第一散热翅片101通过接触传热的方式将热量传递给第二散热翅片111，导致第二辐射板922温度过高，冷媒通过通管93时，辐射板组件92上产生冷凝水。

同理，第一散热翅片101远离第一辐射板921的一端不与第二辐射板922接触，第二散热翅片111远离第二辐射板922的一端不与第一辐射板921接触。

其中，将相邻两块所述第一散热翅片101之间的间距设为a，则间距a的范围为1mm≤a≤10mm。将相邻两块所述第二散热翅片111之间的间距设为b，则b的范围为1mm≤b≤10mm。

在一些实施例中，间距a的范围为1mm≤a≤5mm，b的范围为1mm≤b≤5mm。

在其他实施例中，若a＞5mm或b＞5mm，仍可适用于工程实施例中。

若间距a和b任一者小于1mm，则两块散热翅片之间的密度过大，难以确保第一散热翅片101插入第二散热翅片111缝隙时，第一散热翅片101不与第二散热翅片111接触。若a和b任一者大于10mm，则第一散热翅片101和第二散热翅片111的数量不足，密度不够大，辐射热的效率大幅降低。

本申请另一些实施例中，第一辐射板921的第二侧设有第一导热组件10，或者，所述第二辐射板922的第一侧设有第二导热组件11。

如图4所示，通管93为蛇形管，弯曲设置在第二辐射板922上，增加了通管93与第二辐射板922的接触面积，有利于强化传热效果。

通管93可以是压扁铜管、铝管减压管等。

在一些实施例中，通管93为减压管，减压管也叫毛细管，其减压管壁厚，延展性更好。减压管外径偏小，铜耗材比较少，成本较低，易于加工。

现有的模块散热采用导热传热的方式，散热铝板上连接的是铜管。为增大传热效率，铜管与散热铝板之间需要增加导热硅脂，导热硅脂需要涂抹均匀，工艺复杂。长时间使用后，导热硅脂油性降低导热效果变差。

而减压管由紫铜管制成，传热效果佳，不再需要涂抹导热硅脂，简化了生产工艺，对加工精度要求较小，便于装配在第二辐射板922上。

现有的冷媒散热方案是将管路绕到散热器上，为防止温度太低造成的凝露现象，需要安装截止阀和节流阀，系统结构复杂，成本较高。

而减压管具有节流降压的作用，能控制冷媒的流量，利用减压管的节流作用，可将过冷液体节流闪发为气液混合物。减压管安装在第二辐射板922的第二侧，不会占用空调器的室外单元的空间。变频模块9中不再需要安装截止阀或节流阀，降低生产成本，减小变频模块9的整体体积。

本实用新型的工作过程为：

空调器的室内单元处于制冷状态时，第一压缩机31和第二压缩机32压缩气相的冷媒，并将冷媒排出，冷媒经过四通阀4流到室外热交换器2中，在制冷状态下，室外热交换器2为冷凝器，将气相冷媒冷凝成液相，热量通过冷凝释放到周围环境。高压饱和液态的冷媒经过过滤器6后，一部分随主路7经过电子膨胀阀5。室内热交换器1充当蒸发器，蒸发在电子膨胀阀5中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到第二压缩机32中。另一部分冷媒随支路8经过减压管。电子元件91散发的热量通过第一辐射板921以辐射的形式传递到第二辐射板922上，加热第二辐射板922上的减压管中的冷媒。冷媒吸热变为蒸气回到第二压缩机32的吸气口中，完成制冷循环。

空调器的室内单元处于制热状态时，第一压缩机31和第二压缩机32压缩气相的冷媒，并将冷媒排出，冷媒经过四通阀4流到室内热交换器1中，室内热交换器1将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到室内。电子膨胀阀5在室内热交换器1中液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。一部分冷媒随主路7经过过滤器6，进入室外热交换器2，被汽化为蒸气，返回第二压缩机32中。另一部分冷媒进入支路8，经过减压管吸收第二辐射板922的热量，变为过热蒸气回到第二压缩机32的吸气口中，完成制热循环。

综上，本实用新型实施例提供一种空调器，其有益效果在：

根据第一发明构思，电子元件安装在第一辐射板上，通管安装在第二辐射板上，通管因连接冷媒循环回路的主路，其内部流通有冷媒。第一辐射板将电子元件发出的热量以辐射的形式传导至第二辐射板上，避免因通管与电子元件温差过大，而在第一辐射板上产生冷凝水，导致连接在第一辐射板上的电子元件内部电路出现故障的问题。

根据第二发明构思，由于第二辐射板接收第一辐射板的辐射热，第二辐射板的温度较第一辐射板的温度低，冷媒从连接在第二辐射板上的通管流过时，其过冷度不会有大幅度降低，可减小冷媒过冷度的浪费。

根据第三发明构思，第一辐射板和第二辐射板以辐射的形式传热，第一辐射板和第二辐射板之间仍流通有空气，空气可带走部分的热量。

根据第四发明构思，第一辐射板和第二辐射板相对设置，可使辐射面积最大化，提高辐射传热效率。

根据第五发明构思，第一辐射板和第二辐射板上可设有导热组件，强化第一辐射板和第二辐射板之间的换热效果。

根据第六发明构思，第一导热组件包括多个等间隔分布的第一散热翅片，第二导热组件包括多个等间隔分布的第二散热翅片，有利于辐射板组件内部的均匀传热。

根据第七发明构思，通管折弯形成蛇形管，增加换热面积。

根据第八发明构思，通管选用减压管，具有节流减压的作用，省去在散热装置上安装节流阀等部件，使得变频模块体积最小化。

根据第九发明构思，减压管的材料为紫铜，利用紫铜具有高传热效率的特点，可省去在通管和第二辐射板上涂覆导热硅脂的工艺，加工工序更加简单。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，包括：

室内热交换器；

室外热交换器；

至少一个压缩机，分别与所述室内热交换器和所述室外热交换器连通，并形成冷媒循环回路的主路，所述压缩机上设有吸气口；

变频模块，其中，所述变频模块包括：

电子元件，与所述压缩机电连接；

辐射板组件，所述辐射板组件至少包括第一辐射板和第二辐射板，所述电子元件安装在所述第一辐射板上，所述第一辐射板用于将所述电子元件发出的热量辐射传导至所述第二辐射板上；

通管，连接在所述第二辐射板上，所述通管的一端与所述吸气口连通，所述通管的另一端与所述冷媒循环回路的主路连通。

2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述第一辐射板与所述第二辐射板相对设置。

3.如权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述第一辐射板设有第一侧和第二侧，所述电子元件安装在所述第一辐射板的第一侧；

所述第二辐射板设有第一侧和第二侧，所述第二辐射板的第一侧与所述第一辐射板的第二侧相对设置，所述通管安装在所述第二辐射板的第二侧。

4.如权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述第一辐射板的第二侧设有第一导热组件；

和/或，所述第二辐射板的第一侧设有第二导热组件。

5.如权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述第一导热组件包括若干个间隔设置的第一散热翅片；

所述第二导热组件包括若干个间隔设置的第二散热翅片，所述第一散热翅片插入相邻两块所述第二散热翅片的缝隙中，且不与所述第二散热翅片接触。

6.如权利要求5所述的空调器，其特征在于，各所述第一散热翅片等间隔均匀分布在所述第一辐射板上；

各所述第二散热翅片等间隔均匀分布在所述第二辐射板上。

7.如权利要求6所述的空调器，其特征在于，将相邻两块所述第一散热翅片之间的间距设为a，则a的范围为1mm≤a≤10mm；

将相邻两块所述第二散热翅片之间的间距设为b，则b的范围为1mm≤b≤10mm。

8.如权利要求7所述的空调器，其特征在于，将所述第一散热翅片的宽度设为c，则c的范围为1mm≤c≤100mm；

将所述第二散热翅片的宽度设为d，则d的范围为1mm≤d≤100mm。

9.如权利要求1－8任一项所述的空调器，其特征在于，所述通管为蛇形管。

10.如权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述通管为减压管。

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