CN217541064U - 一种中央空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中央空调器，其冷水机组包括变频柜，变频柜内设有变频器、微通道冷板及接水盘，微通道冷板内流通冷媒，微通道冷板设于变频器与变频柜的内壁之间，微通道冷板的面积不小于变频器内电子元件布置的区域面积，微通道冷板紧贴变频器，采用微通道冷板提高对变频器的散热效果，微通道冷板内置同时对变频柜的内部空间也起到散热作用，接水盘设于微通道冷板的下方，用于承接冷凝水，实现对冷凝水的收集及排出。

Description

一种中央空调器

技术领域

本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种变频水冷中央空调器。

背景技术

中央空调器的冷水机组变频器常用冷却方案有两种：

一种是风冷，即在变频器所在的变频柜中一侧安装风扇，另一侧安装百叶窗，依靠柜内外空气的循环带走热量，但此种冷却方式冷却速度很慢，且很依赖外部环境温度，尤其是夏天冷却效果很差，难以快速有效控制变频器的温升，变频柜防护密封性也很差；

另一种是水冷，通过引入冷水机组的冷却水在变频器背部设置的冷板中流通带走变频器热量，但因水沸点高只能与变频器进行显热换热，且普通冷板流道间隔大，冷却介质流道与变频器接触面积小，换热面积小，换热效果并不理想。此外，水冷方式也需要额外设置冷却水箱及水泵来保障稳定的冷却水供应，结构复杂成本高。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种中央空调器，采用微通道冷板提高对变频器的散热效果，微通道冷板内置，同时对变频柜的内部空间也起到散热作用，变频器下方设置接水盘，实现对冷凝水的收集及排出。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本申请一些实施例中，提供了一种中央空调器，包括：

冷水机组，其包括变频柜，所述变频柜内形成安装空间，所述安装空间内设有变频器；

微通道冷板，其内流通冷媒，所述微通道冷板设于所述变频器与所述变频柜的内壁之间，所述微通道冷板的面积不小于所述变频器内电子元件布置的区域面积，所述微通道冷板紧贴所述变频器；

接水盘，其设于所述微通道冷板的下方，用于承接由所述微通道冷板凝露所产生的冷凝水。

本申请一些实施例中，所述接水盘上设有排水口，所述排水口处连接排水管，所述排水管自所述接水盘向下延伸至所述变频柜的外侧，以将接水盘内的冷凝水排出变频柜外，避免冷凝水留在变频柜内部提高柜内湿度而增加继续凝露的可能性。

本申请一些实施例中，所述接水盘斜向下倾斜设置，所述排水口设于所述接水盘的低位，冷凝水顺着接水盘向低位汇集，然后从排水口排出，排水顺畅，避免接水盘内积水。

本申请一些实施例中，所述接水盘为矩形，所述接水盘的长度方向沿所述微通道冷板的长度方向延伸，所述接水盘沿其长度方向斜向下倾斜，所述接水盘的低位靠近所述变频柜的一侧，排水管可以顺着变频柜内部空间的侧部向下延伸，减小对其他部件的干涉。

本申请一些实施例中，所述接水盘由钣金弯折制成，便于加工，所述接水盘的内表面涂覆疏水涂层，防止生锈；

所述接水盘包括底板和设于所述底板四周的翻边，靠近所述变频柜的一个翻边与所述变频柜的内壁固定连接，实现接水盘在变频柜上的固定安装。

本申请一些实施例中，所述变频器设于所述变频柜的安装空间的后侧，所述微通道冷板设于所述变频器与所述变频柜的后壁之间，后置的布局方案使变频柜内部空间得到有效利用。

本申请一些实施例中，所述变频柜的前侧设有两个对开的门体，两个所述门体关闭将所述安装空间封闭，其中一所述门体上设有控制按键和显示灯，便于控制操作，另一所述门体上设有把手，便于开关门操作。

本申请一些实施例中，所述冷水机组包括冷凝器和蒸发器，经所述冷凝器过冷后的部分冷媒通过管路流向所述微通道冷板，再流回所述蒸发器；

所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有电磁阀，控制冷媒管路的通断；

所述电磁阀在所述变频器的温度低于第一设定值时关闭，所述电磁阀在所述变频器的温度高于第二设定值时打开，以避免变频器温度过低和电磁阀频繁开关。

本申请一些实施例中，所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有电子膨胀阀。

本申请一些实施例中，所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀靠近所述冷凝器设置，所述第二截止阀靠近所述微通道冷板设置；

所述蒸发器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有第三截止阀和第四截止阀，所述第三截止阀靠近所述蒸发器设置，所述第四截止阀靠近所述微通道冷板设置；

截止阀的设置便于当电磁阀及电子膨胀阀等部件出现故障时快速维修，不必整机重新抽真空充冷媒。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本申请所公开的中央空调器中，通过微通道冷板对冷水机组中的变频器进行降温冷却，微通道冷板内置于变频柜中，与变频器直接紧密接触，提高变频器降温效果的同时，对变频柜内也起到一定的整体降温作用，避免微通道冷板外置导致的冷量散失及容易碰撞损坏的风险，从冷却效果及损坏风险防范上都有较大的提升。

在微通道冷板的下方设置接水盘，用于盛接由微通道冷板凝露所产生的冷凝水，避免冷凝水滴落到变频柜内对其他电子元器件造成损坏。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的变频柜的结构示意图一；

图2为根据实施例的变频柜的结构示意图二；

图3为根据实施例的变频柜的结构示意图三；

图4为根据实施例的变频器、微通道冷板及接水盘的布置结构示意图一；

图5为根据实施例的变频器、微通道冷板及接水盘的布置结构示意图二；

图6为根据实施例的接水盘的结构示意图；

图7为根据实施例的微通道冷板的冷媒流路示意图；

附图标记：

100-变频柜，110-门体，120-冷媒管路接入口，130-冷媒管路接出口；

200-变频器；

300-微通道冷板；

400-接水盘，410-底板，420-翻边；

500-排水管；

610-蒸发器，620-冷凝器，630-电子膨胀阀，641-第一截止阀，642-第二截止阀，643-第三截止阀，644-第四截止阀，650-经济器，660-电磁阀，670-温度传感器，680-压力传感器。

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“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

在本实用新型中，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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

变频离心式冷水机组主要通过压缩机对制冷剂蒸汽施加能量，使其压力、温度 升高通过冷凝、节流后，变成低压介质，低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发，同时从周围环境（载冷剂）中吸收热量而使载冷剂温度降低，从而达到制冷的目的，变频离心式热泵机组主要通过压缩机对制冷剂蒸汽施加能量，使其压力、温度升高通过冷凝、节流后，变成低压介质，气态制冷剂在冷凝器中冷凝，同时向周围环境（载冷剂）中释放热量而使载冷剂温度升高，从而达到制热的目的。

具体地，压缩机通过调整频率与入口导叶开度，调节进入压缩机的制冷剂量。从蒸发器蒸发的 低温低压气态制冷剂被压缩机一级叶轮压缩后，与来自经济器中温中压的饱和气体混合后 继续被二级叶轮压缩，成为高温高压的气态制冷剂，之后进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水冷却相变为高温高压液态制冷剂。高温高压液态制冷剂经一级节流降压后进入经济器，分离成饱和液态制冷剂与闪发的气态制冷剂，气态制冷剂通过补气管路进入压缩机二级叶 轮继续进行压缩机，液体制冷剂经过二级节流降压后，进入蒸发器，成为低温低压的液态制冷剂，构成一个主要循环。

本申请所公开的中央空调器为一种变频离心式冷水（热泵）机组，冷水机组所包含的冷凝器、蒸发器以及压缩机是中央空调系统的主机部分。

冷水机组包括变频柜100，参照图1至图5，变频柜100内形成安装空间，安装空间内安装变频器200以及其他电子元件（未图示）等。图1为变频柜100从前侧观察到的结构示意图；图2为变频柜100从后侧观察到的结构示意图；图3为变频柜100省略前侧门体110、上下盖板以及内部电气元件后的结构示意图，用以体现出微通道冷板300与接水盘400在变频柜100内部的布置示意图；图4为变频器200与接水盘400在变频柜100内布置的正视结构简图；图5为变频器200、微通道冷板300以及接水盘400在变频柜100内布置的侧视结构简图。

变频器运行时由于内部损耗而产生热量，在夏季当环境温度过高时，变频器的温度上升可达80-90℃。因为变频器内设置电子元件，温度过高容易导致元器件失效，使液晶屏数据无法显示等，变频器保护动作经常发生，所以需要对变频器200采取降温冷却措施，以避免变频器高温。

本申请通过微通道冷板300对变频器200进行降温，微通道冷板300设于变频器200与变频柜100的内壁之间。

微通道冷板300内流通冷媒，变频器200工作时，其产生的热量可与微通道冷板300中的氟利昂冷媒换热，因微通道冷板300中冷媒分布在众多的流体通道中，所以每个电子元件与微通道冷板300接触的位置均有冷媒流过，可进行充分换热，且因冷媒流进微通道冷板300中分配到各个微通道的过程中，相当于一次节流降压过程，故冷媒换热过程中更易发生相变，单位冷媒可吸收更多热量，使微通道冷板300获得更高的单位面积冷却效率。

本实施例中微通道冷板300内置，与变频器200直接紧密接触，提高降温效果的同时，微通道冷板300对变频柜100内也起到一定的整体降温作用，避免微通道冷板300外置导致的冷量散失及容易碰撞损坏的风险，从冷却效果及损坏风险防范上都有较大的提升。

变频柜100内还可以设置散热风扇（未图示），散热风扇与微通道冷板300共同作用，提高变频柜100的散热降温效果。

本申请一些实施例中，微通道冷板300的面积不小于变频器200内电子元件布置的区域面积，也即微通道冷板300的面积能够覆盖变频器200内所有电子元件的区域，以保证每个电子元件都能够得到有效冷却，提高降温效果。

本申请一些实施例中，参照图5，变频器200设于变频柜100的安装空间的后侧，微通道冷板300设于变频器200与变频柜100的后壁之间，后置的布局方案使变频柜100内部空间得到有效利用。

变频柜100的后壁上设有冷媒管路接入口120和冷媒管路接出口130，实现冷媒管路的连接。

本申请一些实施例中，因微通道冷板300冷却效果极佳，其上可能会发生凝露现象，所以在微通道冷板300的下方设置接水盘400，用于盛接由微通道冷板300凝露所产生的冷凝水，避免冷凝水滴落到变频柜100内对其他电子元器件造成损坏。

本申请一些实施例中，接水盘400上设有排水口，排水口处连接排水管500，排水管500自接水盘400向下延伸至变频柜100的外侧，以将接水盘400内的冷凝水排出变频柜外，避免冷凝水留在变频柜100内部提高柜内湿度而增加继续凝露的可能性。

排水管500选用软管，便于其在变频柜100内延伸，避让相关电子元器件。

排水管500可以自接水盘400直接向下延伸，从变频柜100的底板伸出。

本申请一些实施例中，参照图4，接水盘400斜向下倾斜设置，排水口设于接水盘的低位，冷凝水顺着接水盘400向低位汇集，然后从排水口排出，排水顺畅，避免接水盘400内积水。

接水盘400与水平面夹角θ不宜过大，也不宜过小，倾角太大容易造成冷凝水从接水盘400的低位处溢出，倾角太小则导流效果不明显，本实施例θ取值5°。

本申请一些实施例中，参照图3和图6，接水盘400为矩形，接水盘400的长度方向沿微通道冷板300的长度方向延伸，保证从微通道冷板300滴落的冷凝水都能够落至接水盘400内。

接水盘400沿其长度方向斜向下倾斜，接水盘400的低位靠近变频柜100的一侧，排水管500可以顺着变频柜100内部空间的侧部向下延伸，减小对其他部件的干涉。

本申请一些实施例中，接水盘400由钣金弯折制成，便于加工，接水盘400的内表面涂覆疏水涂层，防止生锈，

接水盘400包括底板410和设于底板410四周的翻边420，实现对冷凝水的盛接，靠近变频柜100的一个翻边与变频柜100的内壁固定连接，可以焊接或通过螺钉固定，实现接水盘400在变频柜400上的固定安装。

本申请一些实施例中，变频柜100的外轮廓呈矩形结构，变频柜100的前侧设有两个对开的门体110，两个门体110关闭将变频柜100的内部空间封闭，其中一门体上设有控制按键和显示灯，便于控制操作，另一门体上设有把手，便于开关门操作。

本申请一些实施例中，参照图7，冷水机组包括冷凝器620和蒸发器610，经所冷凝器620过冷后的部分冷媒通过管路流向微通道冷板300，再流回蒸发器610；冷凝器620与微通道冷板300之间的冷媒管路上设有电磁阀660，电磁阀660用以控制管路的通断；电磁阀660在变频器200的温度低于第一设定值时关闭，电磁阀660在变频器200的温度高于第二设定值时打开，以避免变频器200温度过低和电磁阀660频繁开关；变频器200的温度可以通过温度传感器（未图示）进行检测。

冷凝器620与微通道冷板300之间的冷媒管路上设有电子膨胀阀630，因微通道冷板300冷却效果好，但压降偏大，故当变频器200温度小于第一设定值时可减小管路冷媒液体供给量以减小微通道冷板300压损，同时也可避免微通道冷板300温度过低产生凝露的现象。

本申请一些实施例中，冷凝器620与微通道冷板300之间的冷媒管路上设有第一截止阀641和第二截止阀642，第一截止阀641靠近冷凝器620设置，第二截止阀642靠近微通道冷板300设置；蒸发器610与微通道冷板300之间的冷媒管路上设有第三截止阀643和第四截止阀644，第三截止阀643靠近蒸发器610设置，第四截止阀644靠近微通道冷板300设置；截止阀的设置便于当电磁阀660及电子膨胀阀630等部件出现故障时快速维修，不必整机重新抽真空充冷媒。

微通道冷板300冷却后的冷媒通过连接到蒸发器的管路流到蒸发器610，所以整个冷却系统的动力是来自冷凝器620与蒸发器610的压差，在微通道冷板300及管路选型计算时整个冷却装置的压损需小于冷凝器620与蒸发器610的压差。

本申请一些实施例中，微通道冷板300与蒸发器620之间的冷媒管路上设有温度传感器670和压力传感器680，温度和压力传感器的作用是检测管路中出口冷媒的状态，以确定变频器200冷却用的冷媒量是大还是小，以便调节流量或者提前发现冷却异常。

本申请一些实施例中，为防止微通道冷板300温度过低产生过多冷凝水，变频器200冷却回气管路可连接管路至经济器650，使变频回气回到中压的经济器650中，提高回气压力，减小冷却供液压差，以此限制冷却的最低温度，减小凝露的发生可能性。经济器650为设置在蒸发器610与冷凝器620之间的一个闪蒸罐，作用是将冷凝器620到蒸发器610的液体中的气体分离出来，分离出的气体补到压缩机一级叶轮和二级叶轮之间，以提高整机能效。

本申请一些实施例中，因微通道冷板300冷却效果极佳且冷媒流量对冷却量的影响极大，故为避免因变频器200温度有变化时冷媒流量加大或减小使微通道冷板300温度波动过大，微通道冷板300进口冷媒流量电子膨胀阀开度控制可采用PID和大回差阶梯控制结合的控制方法，即当变频器温度在设定温度的正负一定范围内时，电子膨胀阀不动作，当超出这一范围时，再由PID介入正常调节，当变频器温度回到设定值正负合理区间时，继续PID调节，使温度继续向设定值趋近达到一定回差，停止PID调节，避免温度在设定值正负合理区间边界波动。

在上述实施方式的描述中，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。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种中央空调器，其特征在于，包括：

冷水机组，其包括变频柜，所述变频柜内形成安装空间，所述安装空间内设有变频器；

微通道冷板，其内流通冷媒，所述微通道冷板设于所述变频器与所述变频柜的内壁之间，所述微通道冷板的面积不小于所述变频器内电子元件布置的区域面积，所述微通道冷板紧贴所述变频器；

接水盘，其设于所述微通道冷板的下方，用于承接由所述微通道冷板凝露所产生的冷凝水。

2.根据权利要求1所述的中央空调器，其特征在于，

所述接水盘上设有排水口，所述排水口处连接排水管，所述排水管自所述接水盘向下延伸至所述变频柜的外侧。

3.根据权利要求2所述的中央空调器，其特征在于，

所述接水盘斜向下倾斜设置，所述排水口设于所述接水盘的低位。

4.根据权利要求3所述的中央空调器，其特征在于，

所述接水盘为矩形，所述接水盘的长度方向沿所述微通道冷板的长度方向延伸，所述接水盘沿其长度方向斜向下倾斜，所述接水盘的低位靠近所述变频柜的一侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的中央空调器，其特征在于，

所述接水盘由钣金弯折制成，所述接水盘的内表面涂覆疏水涂层；

所述接水盘包括底板和设于所述底板四周的翻边，靠近所述变频柜的一个翻边与所述变频柜的内壁固定连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的中央空调器，其特征在于，

所述变频器设于所述变频柜的安装空间的后侧，所述微通道冷板设于所述变频器与所述变频柜的后壁之间。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的中央空调器，其特征在于，

所述变频柜的前侧设有两个对开的门体，两个所述门体关闭将所述安装空间封闭，其中一所述门体上设有控制按键和显示灯，另一所述门体上设有把手。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的中央空调器，其特征在于，

所述冷水机组包括冷凝器和蒸发器，经所述冷凝器过冷后的部分冷媒通过管路流向所述微通道冷板，再流回所述蒸发器；

所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有电磁阀；

所述电磁阀在所述变频器的温度低于第一设定值时关闭，所述电磁阀在所述变频器的温度高于第二设定值时打开。

9.根据权利要求8所述的中央空调器，其特征在于，

所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有电子膨胀阀。

10.根据权利要求9所述的中央空调器，其特征在于，

所述冷凝器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀靠近所述冷凝器设置，所述第二截止阀靠近所述微通道冷板设置；

所述蒸发器与所述微通道冷板之间的冷媒管路上设有第三截止阀和第四截止阀，所述第三截止阀靠近所述蒸发器设置，所述第四截止阀靠近所述微通道冷板设置。

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