CN212618821U - 一种空调外机控制器冷却装置、室外机及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种空调外机控制器冷却装置、室外机及空调器。空调外机控制器冷却装置包括散热循环回路，散热循环回路包括吸热段和放热段，吸热段用于与外机控制器进行热交换，放热段用于与冷媒通路段进行热交换；放热段和冷媒通路段通过换热结构进行换热。这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

Description

一种空调外机控制器冷却装置、室外机及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调外机控制器冷却装置、室外机及空调器。

背景技术

夏天高温对于大功率变频空调器的整机运行可靠性极为不利，外机控制器内一些部件在使用过程中，会产生大量的热，为了保证外机控制器的元器件减少发热，在室外机处于高温环境时，变频空调器通常采用降低频率的方法以减少外机控制器元器件的发热量，这样会导致在高温环境时，制冷量不足，影响用户体验。

现有技术采用冷媒冷却外机控制器的方法对其进行降温，但是这样会使得外机控制器存在结露的风险，或者外机控制器内的热量带出较少。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有的外机控制器使用冷媒冷却时，会使得外机控制器存在结露的风险，或者外机控制器内的热量带出较少。

为解决上述问题，本实用新型提供一种空调外机控制器冷却装置，包括：

散热循环回路，所述散热循环回路包括相互连通的吸热段和放热段，所述吸热段用于与外机控制器进行热交换，所述放热段用于与冷媒通路段进行热交换；

所述冷媒通路段为空调系统中蒸发器与节流装置之间的冷媒通路；所述放热段和所述冷媒通路段通过换热结构进行换热。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，所述外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于所述放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

可选地，所述吸热段包括导热部件，所述导热部件用于与所述外机控制器的发热部件固定。

这样，由于导热部件起到导热的作用，通过导热部件与外机控制器的发热部件固定，这样有利于充分传导所述外机控制器产生的热量。

可选地，所述吸热段包括吸热铜管，所述导热部件包括第一导热块和第二导热块，所述吸热铜管设置在所述第一导热块和第二导热块之间。

这样，将吸热铜管设置在第一导热块和第二导热块之间，增大吸热铜管与导热部件的接触面积，便于将热量传导到吸热铜管的各个面，导热效果好。

可选地，所述导热部件与所述发热部件的接触位置和/或所述吸热铜管与所述导热部件的接触位置涂布导热硅脂。

这样，由于导热硅脂具有高导热性能，在导热部件、发热部件以及吸热铜管它们之间涂布导热硅脂，导热效果好，这样有利于充分传导所述外机控制器产生的热量。

可选地，所述换热结构为套管，套设在并行设置的所述放热段与所述冷媒通路段上。

这样，通过套管套设在并行设置的所述放热段与冷媒通路段上，便于放热段与冷媒通路段之间进行热交换，热交换效率高，而且套管的设置操作简单。

可选地，所述散热循环回路的管路内充注低沸点液体。

这样，通过在散热循环回路的管路内充注低沸点液体，有利于冷却管路接收到的热量。

可选地，所述散热循环回路还包括循环泵，驱动所述散热循环回路的管路内的液体循环。

这样，通过循环泵，将散热循环回路的管路内的液体进行来回循环，有利于传导所述外机控制器放出来的热量，带出所述外机控制器产生的热量。

可选地，所述换热结构为多个翅片，所述放热段和所述冷媒通路段贯穿所述多个翅片。

这样，设置换热结构为翅片，放热段和冷媒通路段贯穿所述翅片，通过翅片提高换热效率，有利于快速带出所述外机控制器散发出来的热量。

可选地，所述放热段的放置位置高于所述吸热段的放置位置。

这样，选择临界点合适的冷媒，设置放热段的位置高于吸热段的位置，由于放热段与冷凝器出口冷媒节流后的冷媒通路相连，所述放热段冷凝放热，通过重力的作用，向吸热段运动，这样在没有设置有循环泵的时候，可以自发地从放热段往吸热段循环；而在设置有循环泵的时候，可以减少循环泵的出力，增加效率。

本实用新型还提供了一种室外机，包括上述所述的空调外机控制器冷却装置。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

本实用新型还提供一种空调器，包括如上述所述的空调外机控制器冷却装置。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中空调外机控制器冷却装置结构示意图(一)；

图2为本实用新型的实施例中空调外机控制器冷却装置结构示意图(二)；

图3为本实用新型的实施例中空调外机控制器冷却装置结构示意图(三)；

图4为本实用新型的实施例中换热结构的结构示意图(一)；

图5为本实用新型的实施例中换热结构的结构示意图(二)；

图6为本实用新型的实施例中换热结构的结构示意图(三)。

附图标记说明：

1-散热循环回路；11-吸热段；111-导热部件；1111-第一导热块；1112-第二导热块；12-放热段；13-外机控制器；131-发热部件；14-冷媒通路段；15-吸热铜管；16-循环泵；17-放热铜管；18-连接铜管；2-换热结构；3-蒸发器；4-压缩机；5-冷凝器；6-节流装置。

具体实施方式

夏天高温对于大功率变频空调器的整机运行可靠性极为不利，外机控制器内一些部件在使用过程中，会产生大量的热，为了保证外机控制器的元器件减少发热，在室外机处于高温环境时，变频空调器通常采用降低频率的方法以减少外机控制器元器件的发热量，这样会导致在高温环境时，制冷量不足，影响用户体验。现今一些厂家采用冷媒冷却外机控制器的方法对其进行降温，原理是借助铜管将冷凝器出口的冷媒引入外机控制器内，将热量带出。若将冷凝器出口冷媒先经过节流装置后引入外机控制器，此时温度较低，将存在外机控制器结露的风险，影响使用可靠性；若将冷凝器出口的冷媒不经过节流装置直接引入外机控制器中，由于高温天气时，冷凝器冷媒出口温度较高，造成外机控制器内的热量带出较少。其中，这里的冷媒器冷媒出口指的是制冷模式下，冷媒从冷凝器往蒸发器的方向流动，从冷凝器流出的出口。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

本实用新型的实施例的附图中设置有坐标系XYZ，其中X轴的正向代表前方，X轴的反向代表后方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方，Y轴的正向代表右方，Y轴的反方向代表左方，且术语“上”、“下”等指示的方向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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。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实施方式。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实施方式以合适的方式结合。

如图1所示，其为本实用新型的实施例中空调外机控制器冷却装置结构示意图(一)。本实用新型的一个实施例提供一种空调外机控制器冷却装置，包括：

散热循环回路1，所述散热循环回路1包括相互连通的吸热段11和放热段12，所述吸热段11用于与外机控制器13进行热交换，所述放热段12用于与冷媒通路段14进行热交换；

所述冷媒通路段14为空调系统中蒸发器3与节流装置6之间的冷媒通路；所述放热段12和所述冷媒通路段14通过换热结构2进行换热。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

具体地，所述散热循环回路1包括吸热段11和放热段12，所述吸热段11和所述放热段12连接。所述吸热段11与外机控制器13相连，所述吸热段11可以固定在所述外机控制器13内。对于冷媒通路段14，所述冷媒通路段14设置在冷凝器5和蒸发器3之间，其中，冷凝器5和蒸发器3是指在制冷模式下对应的冷凝器和蒸发器，在这条通路上还设置有节流装置6，具体来说冷媒通路段14指的是节流装置6与蒸发器3之间的冷媒通路。对应地，散热循环回路1的放热段12和所述冷媒通路段14相连进行热交换。这样可以使得冷媒流入外机控制器时是先经过节流装置之后再流入外机控制器中，这样可以带出较多外机控制器放出的热量。

如图2所示，对于吸热段11的设置，可选地，所述吸热段11包括导热部件111，所述导热部件111用于与所述外机控制器13的发热部件131固定。

这样，由于导热部件起到导热的作用，通过导热部件与外机控制器的发热部件固定，这样有利于充分传导所述外机控制器产生的热量。

可选地，所述吸热段11包括吸热铜管15，所述导热部件111包括第一导热块1111和第二导热块1112，所述吸热铜管15设置在所述第一导热块1111和所述第二导热块1112之间。

这样，将吸热铜管设置在第一导热块和第二导热块之间，增大吸热铜管与导热部件的接触面积，便于将热量传导到吸热铜管的各个面，导热效果好。

可选地，所述导热部件111与所述发热部件131的接触位置和/或所述吸热铜管15与所述导热部件111的接触位置涂布导热硅脂。

这样，由于导热硅脂具有高导热性能，在导热部件、发热部件以及吸热铜管它们之间涂布导热硅脂，导热效果好，这样有利于充分传导所述外机控制器产生的热量。

其中，所述导热部件111与所述发热部件131的接触位置和/或所述吸热铜管15与所述导热部件111的接触位置涂布导热硅脂，具体包括如下任一方案：所述导热部件111与所述发热部件131的接触位置涂布导热硅脂；或者所述吸热铜管15与所述导热部件111的接触位置涂布导热硅脂；或者，所述导热部件111与所述发热部件131的接触位置涂布导热硅脂，同时所述吸热铜管15与所述导热部件111的接触位置也涂布有导热硅脂。

可选地，所述导热部件111的材质例如可以为铝。

这样，由于铝的导热性良好，通过铝材质的导热部件与外机控制器的发热部件固定，有利于充分传导所述外机控制器产生的热量。当然，导热部件也可以为其他导热性良好的金属，例如铜、铁等。

其中，所述外机控制器13的发热部件131的数量有多个，所述发热部件131平铺设置在导热部件111的上表面，所述发热部件131的形状大小各不相同，相邻的所述发热部件131之间有一定的间距。其中，所述导热部件111的上表面的面积大于所述发热部件131的表面面积，这样是为了让导热部件111留有充足的面积与所述发热部件131充分接触，进行导热。而且需要在所述导热部件111与所述发热部件131之间涂布导热硅脂时，由于导热部件111的表面面积较大，这样便于涂布导热硅脂，提升散热效果。

具体地，所述外机控制器的发热部件包括整流桥、IGBT等发热量较多模块，通过将导热部件和这些外机控制器中发热量较多的元器件固定在一起，这样可以充分传导外机控制器产生的大部分的热量。

如图3所示，可选地，当所述吸热铜管15设置在所述第一导热块1111和所述第二导热块1112之间时，在所述吸热铜管15和所述第一导热块1111、所述第二导热块1112的接触位置涂布导热硅脂。

这样，由于导热部件的导热性良好，而且在它们之间相互接触的位置涂布有导热硅脂，这样有利于将所述外机控制器的发热部件产生的热量通过导热部件传导到吸热铜管，便于导热，导热效果更好。

对于第一导热块1111和第二导热块1112的设计，具体地，所述第一导热块1111的长度和所述第二导热块1112的长度相等，所述第一导热块1111的厚度大于所述第二导热块1112的厚度。其中，所述第一导热块1111为与发热量较多的所述发热部件131固定的导热块，所述吸热铜管15与所述第二导热块1112相连，并且在它们之间同样涂布导热硅脂，最后再将第一导热块1111盖在上方，使得吸热铜管15处于两个导热块的中间。之所以将发热量较多的发热部件131固定在厚度较薄的第一导热块1111上，是由于第一导热块1111的厚度较薄，在传输热量的过程中，热量损耗少，传热效果较好。而将吸热铜管15与厚度较厚的第二导热块1112连接，是由于第二导热块1112作为一个载体，厚度较厚可以保证其可靠性。

可选地，所述第一导热块1111、所述吸热铜管15和所述第二导热块1112通过螺钉固定。

这样，将所述第一导热块、吸热铜管和所述第二导热块通过螺钉固定，使得第一导热块与吸热铜管紧密接触，第二导热块与吸热铜管紧密接触，减少因为厚度对热量损耗的影响，传热效果更好，通过螺钉的方式固定，稳固性好。当然，所述第一导热块、所述吸热铜管和所述第二导热块通过其他的方式固定也是可以的，例如粘接固定。

其中，在所述第一导热块1111、所述吸热铜管15和所述第二导热块1112通过螺钉固定时，在所述第一导热块1111和第二导热块1112的四个边角均设置有多个螺孔。这样，在四周边角的位置都开设有螺孔，通过螺钉将导热块的四周都进行固定，稳固效果好。

可选地，上述所述的第一导热块1111和第二导热块1112的材质例如可以为铝，或者其他导热性良好的金属，例如铜、铁等。其中，第一导热块1111和第二导热块1112的材质可以为相同材质，例如都为铝、都为铜或者都为铁。当然，第一导热块1111和第二导热块1112也可以为不同的材质，例如，第一导热块1111的材质为铝，第二导热块1112的材质为铜。

可选地，所述散热循环回路1的管路内充注低沸点液体。这样，通过在散热循环回路内充注低沸点液体，有利于冷却管路内接收到的热量，进而防止外机控制器结露。由于温度的变化带来的热量是很少的，而不同状态的变化例如气态与液态之间的转换，此时释放和吸收的能量是十分巨大的。通过在散热循环回路内充注低沸点液体，吸热段能够发生液态到气态的转换，这样使得吸热段在高温和低温之间进行切换，同样地，放热段也可以在高温和低温之间切换。

对于所述散热循环回路1的管路设置，具体地，所述散热循环回路1的管路包括吸热铜管15、放热铜管17和连接铜管18，其中，所述吸热铜管15设置在吸热段11，所述吸热铜管15用于与外机控制器13的发热部件131进行热交换，所述连接铜管18用于连通所述吸热铜管15和所述放热铜管17，所述放热铜管17设置在放热段12，所述放热铜管17用于与所述冷媒通路段14进行热交换。所述吸热铜管15、连接铜管18和放热铜管17依次首尾相接，形成所述散热循环回路1的管路，在形成的管路内充注低沸点液体。当然，所述散热循环回路内的管路内也可以充注其他液体，例如：水。

其中，所述管路呈倒U型的结构，所述吸热铜管15与所述第二导热块1112连接，即所述吸热铜管15水平放置在所述第二导热块1112上，所述吸热铜管15的U型底端与所述第二导热块1112的边缘具有一定的间距，而不是直接与其边缘相平齐，这样有利于所述吸热铜管15的每一节都充分利用起来进行导热。而所述放热铜管17的两端铜管伸出所述第二导热块1112的另一边缘，便于与冷媒通路段14进行热交换。

其中，所述散热循环回路1还包括循环泵16，驱动所述散热循环回路1的管路内的液体循环。

这样，通过循环泵，将散热循环回路的管路内的液体进行来回循环，有利于传导所述外机控制器放出来的热量，带出所述外机控制器产生的热量。

具体地，所述循环泵16的位置，设置在所述吸热铜管15和放热铜管17之间，通过循环泵16使得低沸点液体在所述吸热铜管15、连接铜管18和放热铜管17内进行来回循环。

如图4至图6所示，图4为换热结构沿着Z轴的方向看的结构图，图5为换热结构沿着X轴的方向看的结构图，图6为换热结构沿着Y轴的方向看的结构图。对于所述换热结构的设置，可选地，所述换热结构2为套管，套设在并行设置的所述放热段12与所述冷媒通路段14上。

这样，通过套管套设在并行设置的所述放热段与冷媒通路段上，这样便于放热段与冷媒通路段之间进行热交换，热交换效率高，而且套管的设置操作简单方便。其中，这里的并行设置指的是所述放热段与所述冷媒通路段平行且相抵接。

进一步地，所述换热结构也可以设置一导热层，在所述放热段与所述冷媒通路段之间填充导热层，以进行热交换，由于传输距离比较短，这样热量的损耗少，热交换的效率也比较高。

可选地，所述换热结构也可以为所述放热段直接与所述冷媒通路段缠绕，然后在所述放热段与冷媒通路段缠绕的外表面套设管道，这样通过放热段与冷媒通路段直接接触，而不是通过其他的介质进行传输，这样热交换效果也比较好。此时，可以将放热段设置为螺旋状，冷媒通路段同样地设置为螺旋状，螺旋状为类似弹簧的结构，这样放热段与冷媒通路段接触更紧密。

可选地，所述换热结构2可以为多个翅片，所述放热段12和所述冷媒通路段14贯穿所述多个翅片。

这样，设置换热结构为翅片，放热段和冷媒通路段贯穿所述翅片，通过翅片提高换热效率，有利于快速带出所述外机控制器散发出来的热量。

其中，这里的翅片为独立的第三方翅片，既不属于冷凝器中翅片，也不属于蒸发器中的翅片。一个翅片上两个孔，分别插入对应的两边的铜管，以便于两个铜管的热交换。所述翅片的数量有多个，这样有利于增大换热面积，以提高换热效率。其中，所述放热段12和所述冷媒通路段14贯穿所述多个翅片是平行设置的。

具体地，所述翅片的两端设置有两个通孔，所述放热段12插入其中一个所述通孔，所述冷媒通路段14插入另外一个所述通孔。

这样，所述放热段12插入其中一个所述通孔，所述冷媒通路段14插入另外一个所述通孔，以便于外机控制器产生的热量与冷媒通路的热量进行热交换，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

可选地，所述放热段11的放置位置高于所述吸热段12的放置位置。

这样，选择临界点合适的冷媒，设置放热段的位置高于吸热段的位置，由于放热段与冷凝器出口冷媒节流后的冷媒通路相连，所述放热段冷凝放热，通过重力的作用，向吸热段运动，这样在没有设置有循环泵的时候，可以自发地从放热段往吸热段循环；而在设置有循环泵的时候，可以减少循环泵的出力，增加效率。

本实用新型的另一个实施例提供一种室外机，包括上述所述的空调外机控制器冷却装置。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

本实用新型的一个实施例提供一种空调器，所述空调器包括蒸发器3、压缩机4、冷凝器5、节流装置6和上述所述空调的外机控制器冷却装置，所述压缩机4设置在所述蒸发器3和所述冷凝器5之间，所述散热循环回路1的放热段12与所述冷媒通路段14连接进行热交换。

这样，散热循环回路的吸热段与外机控制器相连，通过吸热段与所述外机控制器进行热交换，接着外机控制器放出的热量传递到放热段，通过换热结构，将放热段和冷媒通路段进行连通换热，由于放热段与冷媒通路段相连，即放热段的热交换是发生在节流之后，这样既保证了外机控制器散出热量较多，又可以达到外机控制器不结露的目的。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种空调外机控制器冷却装置，其特征在于，包括：

散热循环回路(1)，所述散热循环回路(1)包括相互连通的吸热段(11)和放热段(12)，所述吸热段(11)用于与外机控制器(13)进行热交换，所述放热段(12)用于与冷媒通路段(14)进行热交换；

所述冷媒通路段(14)为空调系统中蒸发器(3)与节流装置(6)之间的冷媒通路；所述放热段(12)和所述冷媒通路段(14)通过换热结构(2)进行换热。

2.根据权利要求1所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述吸热段(11)包括导热部件(111)，所述导热部件(111)用于与所述外机控制器(13)的发热部件(131)固定。

3.根据权利要求2所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述吸热段(11)包括吸热铜管(15)，所述导热部件(111)包括第一导热块(1111)和第二导热块(1112)，所述吸热铜管(15)设置在所述第一导热块(1111)和所述第二导热块(1112)之间。

4.根据权利要求3所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述导热部件(111)与所述发热部件(131)的接触位置和/或所述吸热铜管(15)与所述导热部件(111)的接触位置涂布导热硅脂。

5.根据权利要求1-4任一项所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述换热结构(2)为套管，套设在并行设置的所述放热段(12)与所述冷媒通路段(14)上。

6.根据权利要求1-4任一项所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述散热循环回路(1)的管路内充注低沸点液体。

7.根据权利要求1-4任一项所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述散热循环回路(1)还包括循环泵(16)，驱动所述散热循环回路(1)的管路内的液体循环。

8.根据权利要求1-4任一项所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述换热结构(2)为多个翅片，所述放热段(12)和所述冷媒通路段(14)贯穿所述多个翅片。

9.根据权利要求1-4任一项所述的空调外机控制器冷却装置，其特征在于，所述放热段(12)的放置位置高于所述吸热段(11)的放置位置。

10.一种室外机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的空调外机控制器冷却装置。

11.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的空调外机控制器冷却装置。

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