CN212573408U - 一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，属于节能冷却装置技术领域，有机组电控箱。冷却排管设置在机组电控箱内。冷却排管延伸出机组电控箱的两根管接头分别接到热泵机组的蒸发器的制冷剂出口处和压缩机吸气口处。冷却排管上设有抗氧化和防腐蚀涂层。利用制冷系统中的制冷剂对机组电控箱内部环境进行冷却降温，使电控箱内部环境与外界环境相隔绝，大幅提升电控箱内部环境的洁净度与干燥度，并降低电器元件及电线电缆的表面温度，以提升低压电气元件的使用寿命与长期运行的稳定性。吸收电控箱内废热为热泵系统补充热源，防止压缩机吸气端的回冷现象，从而延长压缩机使用寿命。结构简单合理，设计美观，易于安装操作、运输及维修。

Description

一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置

技术领域

本实用新型属于节能冷却装置技术领域，特别是一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，在热泵机组正常运行时，利用热泵工作原理，通过本装置可以吸收电控箱内所有电气元件在正常工作时所释放出来的热量，从而降低电控箱内的电气元件运行环境温度及湿度，达到延长电气元件寿命，降低电气元件故障率的目的。同时，热泵系统所吸收的热量还可以补充热泵机组的热源，使压缩机获得更佳的运行工况，从而达到提高热泵机组的运行效率的节能效果。

背景技术

随着人们生活水平的提高和工业生产技术的不断发展，热泵机组已经与人们的日常生活和工业生产密不可分。每台热泵机组都会配有一个用来控制设备运行和给设备提供动力电源的电控箱。在设备运行的过程中，电控箱中的所有通电电气元件都会产生热量，如果不能及时将这些热量散出，会使电控箱内电气元件自身的温度升高，影响电气元件的使用寿命，甚至导致元件失灵或损坏。传统的电控箱散热方式，是依靠环境温度散热，有的增加强制排风扇来增加空气的流动，但是风扇往往会产生噪音，长时间使用后由于轴承磨损，噪音会增大，大约2-3年就需要更换新的风扇。有的在此基础上还增加了防尘罩，但这些方法严重依赖环境的温湿度与洁净度。例如：在夏季环境温度偏高，有些地区温度接近40℃，导致电控箱内的热量无法及时排除。海滨地区环境相对湿度最高可达80%以上，导致电控箱内的湿度偏高，容易发生金属腐蚀和拉弧短路。在高粉尘环境下防尘罩很快就会被堵死，需要经常更换防尘棉网。而有些设备在有污水、盐水等环境下，环境中的空气还会对所有电气元件导电部分的金属器件造成腐蚀等等。 而本项目所述电控箱的节能冷却装置，是利用热泵机组正常运行时，经过蒸发器出口的部分低温低压的气态制冷剂通过金属的排管与电控箱内的电气元件进行热交换。这样既能够使电气元件的散热摆脱对热泵机组周围环境空气的严重依赖，又能够有效降低电控箱内的环境温度与湿度，同时降低电气元件及电线电缆表面温度，增加电气元件及电线电缆的工作的长期稳定性，延长电气元件的使用寿命，还能够将电气元件工作时产生的废热回收到制冷系统中，使压缩机获得更佳的运行工况，能够进一步防止制冷系统的液态制冷剂回到压缩机，对压缩机造成伤害。因此，在未来对于热泵机组的电控箱冷却方法来而言，本项目所述电控箱的节能冷却装置才是最佳选择。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置。它是利用热泵系统中，经过蒸发器后的低温低压的气态制冷剂通过安装在电控箱背板与元件板之间的冷却排管与机组电控箱内的电气元件进行热交换，最终达到给机组电控箱内环境与发热的电气元件及电线电缆表面降温，增加电器元件使用稳定性和延长电气元件使用寿命，补充热泵机组热源的目的。

采用的技术方案是：

一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，有机组电控箱。

其技术要点在于：

冷却排管设置在机组电控箱内。

冷却排管延伸出机组电控箱的两根管接头分别接到热泵机组的蒸发器的制冷剂出口处和压缩机吸气口处。

冷却排管设置在机组电控箱的背板和电控箱元件板之间。

冷却排管为多个弯折连接的U型冷却金属排管。

冷却排管上设有抗氧化和防腐蚀涂层。

抗氧化和防腐蚀涂层为硝基清漆层。

机组电控箱底部连接集水盒和排水管。

通常，热泵机组都会配有一个用来控制设备运行和给设备提供动力电源的电控箱。在设备运行的过程中，电控箱中的所有通电电气元件以及电线电缆都会产生热量。这些热量会因热泵机组的输入电功率的大小而有所不同，但是这些热量是热泵机组在正常用电工作中所产生的废热。由于热泵机组的电控箱为了防水防尘，平时经常密闭，在长时间的工作状态下，箱内空气温度通常能够达到30℃以上，而电气元件及电线电缆的表面温度可以达到50℃以上。因此这些热量需要及时排出，否则会使电气元件以及电线电缆工作失常或者缩短寿命，导致热泵机组无法正常运行。

本实用新型的内容是：机组电控箱的节能冷却装置，是将金属排管直接安装到电控箱箱体背板与电气元件板之间，将排管的两端并联于热泵机组中的蒸发器出口与压缩机吸气口处。在热泵机组正常运行时，蒸发器出口的部分低温低压的气态制冷剂通过金属的排管与电控箱内的电气元件进行热交换。该装置通过直冷的方式给电控箱内环境与发热的电气元件及电线电缆表面降温，可以将电控箱内空气温降到20℃以下，电气元件及电线电缆的表面温度可以降到30℃以下。以取代传统的依靠风机与防尘罩组合的风冷散热方式。这样既能够使电气元件的散热摆脱对热泵机组周围环境空气的严重依赖，又能够保证电控箱内的低温干燥洁净的环境，还能有效的降低电气元件及电线电缆的表面温度，增加电气元件的工作的长期稳定性，延长电气元件的使用寿命，还能够将电气元件及电线电缆在正常工作时产生的废热回收到制冷系统中，使压缩机获得更佳的运行工况，能够进一步防止制冷系统的液态制冷剂回到压缩机，对压缩机造成伤害。

本实用新型要解决的了上述技术问题：

1、根据热泵机组工作原理，利用制冷系统中的制冷剂对机组电控箱内部环境进行冷却降温，使电控箱内部环境与外界环境相隔绝，大幅提升电控箱内部环境的洁净度与干燥度，并降低电器元件及电线电缆的表面温度，以提升低压电气元件的使用寿命与长期运行的稳定性。

2、将制冷工质吸收的电控箱内电气元件产生的废热回收到制冷系统中，既可以补充热泵系统的热源，又可以进一步蒸发压缩机吸气端的液态制冷剂，进一步有效的防止压缩机吸气端的回冷现象，从而延长压缩机使用寿命。

3、由于本装置为节能冷却装置，它会使高温空气的温度迅速降低，使空气中的水蒸气在其表面凝结成水滴，而由此产生的冷凝水需要及时排出,并且涉及到换热部分的金属排管的表面需要做涂层处理，使它具有一定的抗氧化性、防腐蚀性，来延长本装置的使用寿命。

4、结构简单合理，设计美观，易于安装操作、运输及维修。

技术方案中：

1、在电控箱背板上按照设计好的金属冷却排管尺寸先安装排管卡子，之后将冷却金属排管安装到排管卡子上。将排管的进出口两端延伸出电控箱，并联于热泵机组中的蒸发器出口与压缩机吸气口处。在热泵机组正常运行时，热泵系统中蒸发器出口的部分低温低压的气态制冷剂通过金属的排管与电控箱内的电气元件进行热交换，吸收电控箱内的产生的废热，从而降低电控箱内环境温度，达到给电控箱内电器元件降温的目的。

2、热泵机组中的低温低压的气体制冷剂通过本装置来吸收电控箱产生收的废余热量，不但对热泵机组的热源起到补充作用，还可以使回到压缩机的气态制冷剂的温度得到提升，提高了压缩机的吸气温度，增加了制冷系统中压缩机的吸气过热度，从而进一步有效的防止压缩机的液击现象，使压缩机获得更好的工作工况，延长了压缩机的使用寿命。

3、在本装置中涉及换热的部位，即金属排管材料表面进行特殊处理（如涂敷防腐涂层等），使金属冷却排管具有一定的耐腐蚀性和耐氧化性，且不会影响制冷剂与电控箱的热交换。

4、热泵机组中正常工作时，本装置的就会给电控箱降温，此时金属排管处可能会产生凝露。在电控箱底部加装一个类似漏斗形的接水盒，中间部位与电控箱底板相接触，在此部位打孔并接管引出到电控箱外部。最终凝露会滴落在接水盒内，安装接水盒能够防止滴落的水滴迸溅到电控箱内，还可以将冷凝水汇集并导出到电控箱外。

5、由于热泵机组的机组大小不一，本装置的换热金属排管，也可以根据不同尺寸的电控箱，设计不同尺寸的金属排管和接水盒，以便适合于安装在不同尺寸的电控箱中。金属排管的设计布局应均匀合理，结构紧凑，外型简洁美观，安装拆卸方便，易于操作及维修。

其优点在于：

1、由于本装置内部流通介质为制冷剂，因此降温速度快且降温效果明显。

2、由于本装无需借助外界环境来降温，因此可使电控箱内部与外部环境相对隔绝，阻断了外部环境的湿度、粉尘以及腐蚀性气体等污染源，有效的延长了电控箱内部电气元件及电线电缆的长期使用的稳定性与使用寿命。

3、能有效补充热泵机组运行热源，提高制冷系统的过热度，能够进一步的防止压缩机的回液现象，从而稳定压缩机的运行工况，延长压缩机的使用寿命。

4、将电控箱工作的噪音化有为无，使用寿命长，安装方便，结构灵活，使用范围广，制造成本低。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图。

图2是本实用新型的安装结构示意图前视图。

图3是本实用新型的安装结构示意图左视图。

图4是图3中A部局部放大图。

机组电控箱1、冷却排管2、压缩机3、蒸发器4、电控箱元件板5、管卡子6、储液气分7、视液镜8、电磁阀9、过滤器10、球阀11、冷凝器12、元件板支架13、热泵机组14、膨胀阀15、蒸发器冷水进口16、蒸发器冷水出口17、冷凝器热水进口18、冷凝器热水出口19、集水盒20、排水管21。

具体实施方式

一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，机组电控箱1内有电控箱元件板5。

冷却排管2（金属管）设置在机组电控箱1内。

冷却排管2延伸出机组电控箱1的两根管接头分别接到热泵机组14的蒸发器4的制冷剂出口处和压缩机3吸气口处。

冷却排管2为多个弯折连接的U型冷却金属排管。

冷却排管2通过多个管卡子6固定在机组电控箱1的背板上。

冷却排管2上设有抗氧化和防腐蚀涂层（硝基清漆层）。

机组电控箱1底部连接集水盒20。

集水盒20连接排水管21，排水管21延伸到热泵机组14外部。

在热泵机组14的制冷系统装配好之后，首先用多个管卡子6将冷却排管2装配在机组电控箱1的背板上，然后将冷却排管2延伸出机组电控箱1的两根管接头分别接到蒸发器4的制冷剂出口处和压缩机3吸气口端，之后对热泵制冷剂系统进行打压、保压和检漏等防漏的生产工艺步骤实施，确保热泵机组系统与本装置没有漏点，最后将装配好的电控箱元件板5通过元件板支架13安装在冷却排管2的外侧，完成热泵机组的装配。整体连接方式见图1-4安装结构示意图。

热泵机组14可以为连接各种连接形式的热泵机组。

本实施例示意的举出一种为例：

压缩机3的排气口连接冷凝器12的入口，冷凝器12的出口连接储液气分7的一个入口。

蒸发器4的入口连接储液气分7的一个出口，管路上设有膨胀阀15、视液镜8、电磁阀9、过滤器10和球阀11。

储液气分7的另一个出口连接压缩机3的吸气口。

蒸发器4的制冷剂出口同时还连接储液气分7的另一个入口。

蒸发器4有蒸发器冷水进口16和蒸发器冷水出口17。

冷凝器12有冷凝器热水进口18和冷凝器热水出口19。

工作过程描述：

本实用新型是一种基于热泵机组14的电控箱冷却节能装置，其主要应用于热泵机组14的机组电控箱1。在热泵系统运行时，将热泵系统中低温低压的制冷剂气体通过安装在机组电控箱1的冷却排管2对机组电控箱1内的电气元件进行冷却。同时，机组电控箱1内的热量被制冷剂所吸收，补充到了热泵机组14中，使热泵系统获得更佳的运行工况，从而达到提高热泵机组14的运行效率的节能效果。

热泵机组14工作后，热泵系统中的制冷剂经过蒸发器4后变成了低温低压的气体。该制冷剂气体经过冷却排管2，通过冷却排管2吸收机组电控箱1中的热量，最后回到热泵系统的压缩机3中，再由压缩机3将吸收热量后的低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂其气体排出到制冷热泵系统中，这样循环往复。最终实现热泵系统中的制冷剂通过本实用新型装置，给热泵系统电控箱内部降温的同时，将从机组电控箱1内部吸收的热量传递到给热泵系统中的目的。

Claims (6)

1.一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，有机组电控箱（1）,其特征在于：冷却排管（2）设置在机组电控箱（1）内；

冷却排管（2）延伸出机组电控箱（1）的两根管接头分别接到热泵机组（14）的蒸发器（4）的制冷剂出口处和压缩机（3）吸气口处。

2.根据权利要求1所述的一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，其特征在于：冷却排管（2）设置在机组电控箱（1）的背板和电控箱元件板（5）之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，其特征在于：

冷却排管（2）为多个弯折连接的U型冷却金属排管。

4.根据权利要求1所述的一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，其特征在于：

冷却排管（2）上设有抗氧化和防腐蚀涂层。

5.根据权利要求4所述的一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，其特征在于：

抗氧化和防腐蚀涂层为硝基清漆层。

6.根据权利要求1所述的一种用于热泵机组中电控箱的节能冷却装置，其特征在于：

机组电控箱（1）底部连接集水盒（20）和排水管（21）。

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