冷卻裝置、功率元器件的冷卻方法以及變頻空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷卻裝置、功率元器件的冷卻方法以及變頻空調(diào)器，涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在變頻器的冷卻過程中會(huì)產(chǎn)生冷凝水的技術(shù)問題。該冷卻裝置包括冷卻部件，冷卻部件的吸熱部能與變頻器的功率元器件的表面形成熱傳導(dǎo)連接，冷卻部件能在變頻器的功率元器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，通過吸熱部吸收變頻器的功率元器件的表面熱量以冷卻變頻器的功率元器件，且能在變頻器的功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)時(shí)停止冷卻變頻器的功率元器件，冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度。該變頻空調(diào)器包括本發(fā)明提供的冷卻裝置。本發(fā)明用于防止變頻器的功率元器件的表面生成冷凝水。
【專利說明】冷卻裝置、功率元器件的冷卻方法以及變頻空調(diào)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種冷卻裝置、設(shè)置該冷卻裝置的變頻空調(diào) 器以及功率元器件的冷卻方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，變頻空調(diào)器成為了空調(diào)器市場的主流產(chǎn)品，而空調(diào)器高頻運(yùn)行時(shí)其內(nèi)變頻 器上的功率元器件采用鋁劑作為冷卻流體（或稱：冷媒、制冷劑）進(jìn)行風(fēng)冷散熱受到溫度限 制。在惡劣工況下，空調(diào)器運(yùn)行頻率常常因?yàn)楣β试骷囟雀叨坏貌幌揞l、降頻運(yùn)行。
[0003] 為克服上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種利用系統(tǒng)冷媒通過冷板組件對(duì)變頻器的 功率元器件直接進(jìn)行冷卻，從而改善變頻器工作狀態(tài)的方法。該方法中基板可能被冷卻到 溫度很低，從而產(chǎn)生冷凝水（或稱：結(jié)露水、凝露水），而冷凝水的產(chǎn)生對(duì)變頻器的電子元器 件的可靠性不利。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中還提出一種采用隔熱層的方式來避免系統(tǒng)冷媒冷卻產(chǎn)生冷凝水的方 法，該方案中采用的冷卻用部件包括阻止機(jī)構(gòu)，阻止機(jī)構(gòu)形成了隔熱層，隔熱層阻止了冷卻 用部件的內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑的冷熱傳向待冷卻的電源模塊的外部，由此避免了被隔熱層隔 離的冷卻用部件部分的周圍產(chǎn)生冷凝水，抑制了冷凝水流向電子元器件，避免了冷凝水對(duì) 電子元器件的可靠性造成不利影響。
[0005] 本 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題：
[0006] 由于現(xiàn)有技術(shù)中采用隔熱層的方式時(shí)，隔熱層密封性的需要導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裝配復(fù)雜， 更為嚴(yán)重的是：由于隔熱層的局限性不能根據(jù)產(chǎn)生冷凝水的臨界溫度（或稱：水蒸氣冷凝 的溫度）設(shè)置溫度來控制，只能單純依靠隔熱層來降低形成冷凝水的條件，但這并不能保 證不產(chǎn)生冷凝水。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提出一種冷卻裝置、設(shè)置該冷卻裝置的變頻空調(diào)器以及 功率元器件的冷卻方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在變頻器的冷卻過程中會(huì)產(chǎn)生冷凝水的技術(shù)問 題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻裝置，包括冷卻部件，其中：所述冷卻部件包括吸熱部， 所述冷卻部件的吸熱部能與功率元器件的表面形成熱傳導(dǎo)連接，所述冷卻部件能在所述功 率元器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，通過所述吸熱部吸收所述功率元器 件的表面熱量以冷卻所述功率元器件，且能在所述功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻 動(dòng)作停止溫度時(shí)停止冷卻所述功率元器件，所述冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝 的溫度。
[0010] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻動(dòng)作停止溫度與所述水蒸氣冷凝的溫度的差 值為5°?30°。 toon] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度小于所述功率元器件的安全運(yùn) 行溫度。
[0012] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述吸熱部為吸熱基板，所述冷卻部件還包括熱管以 及冷卻基板，其中：
[0013] 所述熱管包括蒸發(fā)端以及冷凝端，所述熱管的蒸發(fā)端與所述吸熱基板之間熱傳導(dǎo) 連接，所述熱管的冷凝端與所述冷卻基板之間熱傳導(dǎo)連接。
[0014] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述熱管為熱二極管或熱開關(guān)。
[0015] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻部件還包括冷卻管，所述冷卻管與所述冷卻 基板熱傳導(dǎo)連接，由所述冷卻管的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將所述冷卻管上的熱量 從所述冷卻管的其中另一個(gè)端口帶出所述冷卻裝置。
[0016] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻液體為空調(diào)的系統(tǒng)冷媒。
[0017] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻基板上設(shè)置有安裝槽，所述冷卻管嵌于所述 安裝槽內(nèi)且所述冷卻管與所述安裝槽的內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接；或者，所述冷卻基板上設(shè)置有安 裝通孔，所述冷卻管貫穿所述安裝通孔，且所述冷卻管與所述安裝通孔的內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接。
[0018] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻基板與所述吸熱基板各自均設(shè)置有定位槽， 所述熱管其中一部分插接在所述冷卻基板上的定位槽內(nèi)，所述熱管的其中另一部分插接在 所述吸熱基板上的定位槽內(nèi)。
[0019] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述冷卻基板與所述吸熱基板各自的所述定位槽的數(shù) 目為至少兩條，所述熱管的數(shù)目至少為兩個(gè)，所述熱管呈U形且其包括依此互相連接的第 一支管、連接管以及第二支管，所述第一支管的軸向方向與所述第二支管的軸向方向相平 行，且所述冷卻基板上或所述吸熱基板上相鄰的兩條所述定位槽內(nèi)插接的所述熱管的開口 方向相反。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例提供的變頻空調(diào)器，包括變頻器以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的冷 卻裝置，所述功率元器件為所述變頻器的功率元器件。
[0021 ] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述變頻空調(diào)器還包括壓縮機(jī)、換向閥、室外換熱器、 膨脹閥以及室內(nèi)蒸發(fā)器，其中：
[0022] 所述換向閥設(shè)置在所述壓縮機(jī)與所述室外換熱器、所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷 媒傳輸通路上；
[0023] 所述膨脹閥設(shè)置在所述室外換熱器、所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路 上；
[0024] 所述吸熱部為吸熱基板，所述冷卻部件還包括熱管以及冷卻基板，所述熱管與所 述吸熱基板之間熱傳導(dǎo)連接，所述熱管與所述冷卻基板之間熱傳導(dǎo)連接；
[0025] 所述冷卻部件還包括冷卻管，所述冷卻管與所述冷卻基板熱傳導(dǎo)連接，由所述冷 卻管的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將所述冷卻管上的熱量從所述冷卻管的其中另一 個(gè)端口帶出所述冷卻裝置；
[0026] 所述冷卻管串聯(lián)或并聯(lián)在所述膨脹閥以及所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷媒傳輸 通路上。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例提供的功率元器件的冷卻方法，包括以下步驟：
[0028] 在功率元器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，吸收所述功率元器件 的表面熱量以冷卻所述功率元器件；
[0029] 在所述功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)停止冷卻所述功 率元器件，所述冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度。
[0030] 在優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述功率元器件的安全運(yùn)行溫度大于所述冷卻動(dòng)作啟 動(dòng)溫度。
[0031] 基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果：
[0032] 由于本發(fā)明實(shí)施例中可以在變頻器的功率元器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng) 作啟動(dòng)溫度時(shí)，通過吸熱部吸收變頻器的功率元器件的表面熱量以冷卻變頻器的功率元器 件，且還可以在變頻器的功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)停止冷卻 變頻器的功率元器件，因?yàn)槔鋮s動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度，由此避免了 變頻器的功率元器件的表面溫度在低于或等于水蒸氣冷凝的溫度時(shí)繼續(xù)冷卻下降，導(dǎo)致變 頻器的功率元器件的表面溫度過低而產(chǎn)生冷凝水，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在變頻器的冷卻 過程中會(huì)產(chǎn)生冷凝水的技術(shù)問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中： [0034] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中變頻空調(diào)器的主要組成部分之間連接關(guān)系的示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的冷卻裝置主要組成部分之間連接關(guān)系的示意圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的冷卻裝置的立體結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0037] 圖4為設(shè)置本發(fā)明實(shí)施例所提供的冷卻裝置的變頻空調(diào)器的主要組成部分之間 連接關(guān)系的一張示意圖；
[0038] 圖5為設(shè)置本發(fā)明實(shí)施例所提供的冷卻裝置的變頻空調(diào)器的主要組成部分之間 連接關(guān)系的另一張示意圖；
[0039] 附圖標(biāo)記：1、冷卻部件；11、吸熱基板；12、熱管；13、冷卻基板；2、安裝槽；3、冷卻 管；4、定位槽；5、功率元器件；601、壓縮機(jī)；602、換向閥；603、室外換熱器；608、電子膨脹 閥；609、室內(nèi)蒸發(fā)器。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面可以參照附圖圖1?圖5以及文字內(nèi)容理解本發(fā)明的內(nèi)容以及本發(fā)明與現(xiàn)有 技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。下文通過附圖以及列舉本發(fā)明的一些可選實(shí)施例的方式，對(duì)本發(fā)明的 技術(shù)方案（包括優(yōu)選技術(shù)方案）做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是：本實(shí)施例中的任何 技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為 了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本發(fā)明的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù) 方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：可以將本發(fā)明提供的任一技術(shù)手段進(jìn)行替換或?qū)⒈景l(fā)明提供的任意 兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到新的技術(shù)方案。本實(shí)施例內(nèi)的任何 技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng) 域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本發(fā) 明提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到的新的技術(shù)方案。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可以避免空調(diào)變頻器功率元器件表面產(chǎn)生冷凝水的冷 卻裝置、設(shè)置該冷卻裝置的變頻空調(diào)器以及功率元器件的冷卻方法。
[0042] 下面結(jié)合圖2?圖5對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。
[0043] 如圖2?圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的冷卻裝置，包括冷卻部件1，其中：冷卻 部件1包括吸熱部（可以為吸熱基板11，也可以為熱管的冷端即蒸發(fā)端），冷卻部件的吸熱 部能與功率元器件5的表面形成熱傳導(dǎo)連接，冷卻部件能在功率元器件5的表面溫度大于 預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度（或稱：工作溫度）時(shí)，通過吸熱部吸收功率元器件5的表面熱量 以冷卻功率元器件5,且能在功率元器件5的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)停 止冷卻功率元器件5,冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度。
[0044] 本發(fā)明實(shí)施例中冷卻部件1的吸熱部避免了功率元器件5的表面溫度在低于預(yù)定 的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)繼續(xù)冷卻下降，導(dǎo)致功率元器件5的表面溫度過低而產(chǎn)生冷凝水。
[0045] 本實(shí)施例中冷卻動(dòng)作停止溫度與水蒸氣冷凝的溫度的差值可以為5°?30°。該 溫差范圍內(nèi)的冷卻部件1取材范圍較廣，成本低廉。
[0046] 本實(shí)施例中冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度小于功率元器件5的安全運(yùn)行溫度。安全運(yùn)行溫度 為功率元器件5正常工作、安全運(yùn)行時(shí)其表面的溫度。功率元器件5的表面溫度超過其安 全運(yùn)行溫度時(shí)，功率元器件5的保護(hù)電路會(huì)控制功率元器件5降低功耗，以避免其表面溫度 繼續(xù)上升而燒毀功率元器件5。以變頻器的功率元器件為例，當(dāng)變頻器的功率元器件的表面 溫度超過其安全運(yùn)行溫度時(shí)，變頻器的保護(hù)電路會(huì)控制變頻器限頻、降頻。上述設(shè)置可以確 保變頻器無需限頻、無需降頻，一直處于較安全、較高效率的作業(yè)狀態(tài)下。
[0047] 本實(shí)施例中吸熱部優(yōu)選為吸熱基板11，冷卻部件1還包括熱管12(熱管可以為熱 二極管或熱開關(guān)，優(yōu)選為熱二極管）、冷卻基板13以及冷卻管3,熱管12包括蒸發(fā)端以及冷 凝端，熱管12的蒸發(fā)端與吸熱部之間熱傳導(dǎo)連接，熱管12的冷凝端與冷卻基板13之間熱 傳導(dǎo)連接。
[0048] 采用熱管12的熱二極管特性傳熱并隔熱，保證空調(diào)器可在高頻下能正常工作，同 時(shí)由于可通過調(diào)整熱管12的傳熱閥值來控制溫度在一定的范圍之內(nèi)，保證了不會(huì)因可以 為過冷而在元器件表面產(chǎn)生冷凝水，而傳熱閥值溫度的可控，確保了變頻器功率元器件不 產(chǎn)生冷凝水。
[0049] 本實(shí)施例中冷卻部件還包括冷卻管（或稱：冷媒管）3,冷卻管3與冷卻基板13熱 傳導(dǎo)連接，由冷卻管3的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將冷卻管3上的熱量從冷卻管3 的其中另一個(gè)端口帶出冷卻裝置。
[0050] 冷卻管3可以快速地將冷卻基板13上積蓄的熱量帶走。當(dāng)然，冷卻基板13也可以 不設(shè)置冷卻管3由其自身與空氣傳熱的方式冷卻或通過風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻的方式將熱量釋放。
[0051] 工作時(shí)，功率元器件5運(yùn)行會(huì)發(fā)出大量的熱量，當(dāng)功率元器件5將熱量傳遞給吸熱 基板11后，達(dá)到熱管12的工作溫度時(shí)，在吸熱基板11 一側(cè)的熱管12內(nèi)的工作介質(zhì)蒸發(fā)吸 熱，流向冷卻基板13 -端并冷凝放熱，可將高溫吸熱基板11的熱量傳遞給低溫的冷卻基板 13,冷卻基板13吸收的熱量可被從其穿過的冷媒管內(nèi)的冷媒帶走，這樣實(shí)現(xiàn)了變頻器熱量 的傳遞，冷凝后的工作介質(zhì)再通過熱管內(nèi)部的吸液芯流回吸熱基板11 一端，以此循環(huán)。
[0052] 當(dāng)然，冷卻部件1的具體實(shí)現(xiàn)方式有多種此處僅示意出了較為優(yōu)選的方式，例如： 還可以采用其他具有溫控功能的裝置作為冷卻部件1。本實(shí)施例中冷卻基板13上設(shè)置有安 裝槽2,冷卻管3嵌于安裝槽2內(nèi)且冷卻管3與安裝槽2的內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接。上述安裝結(jié)構(gòu) 具有拆裝方便、組裝效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
[0053] 當(dāng)然，本實(shí)施例中冷卻基板13上也可以設(shè)置安裝通孔，冷卻管3貫穿安裝通孔，且 冷卻管3與安裝通孔的內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接。
[0054] 本實(shí)施例中冷卻基板13與吸熱基板11各自均設(shè)置有（圖3中示意出了四條）定 位槽4,熱管12其中一部分插接在冷卻基板13上的定位槽4內(nèi)，熱管12的其中另一部分插 接在吸熱基板11上的定位槽4內(nèi)。定位槽4與熱管12的插接結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、便于拆 裝和批量、高效生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0055] 本實(shí)施例中冷卻基板13與吸熱基板11各自的定位槽4的數(shù)目可以為至少兩條 (圖3中示意出了四條），熱管12的數(shù)目至少可以為兩個(gè)（圖3中示意出了四個(gè)），熱管12 呈U形且其可以包括依此互相連接的第一支管、連接管以及第二支管，第一支管與第二支 管的軸向方向相平行，且相鄰的兩條定位槽4內(nèi)插接的熱管12的開口方向相反。相鄰的兩 個(gè)熱管12開口方向相反設(shè)置時(shí)，其傳熱更為均勻，有利于提高散熱效率，同時(shí)，該結(jié)構(gòu)的熱 管12支撐在冷卻基板13與吸熱基板11之間時(shí)，可以較可以為平均的分擔(dān)來自對(duì)冷卻基板 13或吸熱基板11的重力，從而更好地支撐冷卻基板13或吸熱基板11。
[0056] 下面集中闡述本發(fā)明的工作過程：
[0057] 變頻器工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，功率元器件5溫度開始上升，當(dāng)上升到一 定溫度時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)，變頻器開始降頻工作甚至停止工作。初始設(shè)定熱管12的閥值溫 度可以為to (此溫度小于系統(tǒng)的保護(hù)溫度），當(dāng)變頻器熱量傳遞到吸熱基板11時(shí)，使其溫度 大于或等于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度（例如：tO+5°C )時(shí)，熱管12開始啟動(dòng)工作，將變頻器 產(chǎn)生的熱量傳遞至冷卻基板13由系統(tǒng)冷媒帶走，這種機(jī)制可確保變頻器溫度限定在一個(gè) 范圍之內(nèi)，使變頻器溫度不致過高而降頻甚至停止工作；當(dāng)吸熱基板11熱量因被溫度很低 的系統(tǒng)冷媒帶走，溫度會(huì)降到一個(gè)很低的水平，同時(shí)與之相連的變頻器溫度也會(huì)降低，當(dāng)其 溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度（該溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度，例如：t〇-5°C) 時(shí)，此時(shí)熱管12會(huì)停止工作，這樣可防止變頻器與周圍溫差過大而在其表面形成冷凝水。
[0058] 由于熱管12的閥值溫度的可控及工作溫度范圍的可調(diào)性，這可確保變頻器溫度 約束在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，從而更加精確控制變頻器不產(chǎn)生冷凝水的條件，增加了本發(fā)明 能控制變頻器溫度的同時(shí)保證不產(chǎn)生冷凝水的可信度。
[0059] 本發(fā)明實(shí)施例提供的變頻空調(diào)器包括變頻器以及本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的冷 卻裝置。功率元器件5為變頻器的功率元器件。
[0060] 變頻空調(diào)器適宜應(yīng)用本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的冷卻裝置以防止其功率元器件5 產(chǎn)生冷凝水。當(dāng)然，本發(fā)明任一技術(shù)方案提供的冷卻裝置也可以應(yīng)用于可以為功率元器件 5之外的其他發(fā)熱器件進(jìn)行冷卻，同時(shí)，防止其產(chǎn)生冷凝水。
[0061] 本發(fā)明實(shí)施例提供的變頻空調(diào)器還包括壓縮機(jī)601、換向閥602、室外換熱器603、 膨脹閥（優(yōu)選可以為電子膨脹閥608)以及室內(nèi)蒸發(fā)器（或稱：室內(nèi)換熱器）609。換向閥 602設(shè)置在壓縮機(jī)601與室外換熱器603、室內(nèi)蒸發(fā)器609之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路上。
[0062] 膨脹閥設(shè)置在室外換熱器603、室內(nèi)蒸發(fā)器609之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路上。
[0063] 本實(shí)施例中冷卻部件1還可以包括熱管12以及冷卻基板13,熱管12包括蒸發(fā)端 以及冷凝端，熱管12的蒸發(fā)端與吸熱部（優(yōu)選為吸熱基板11)之間熱傳導(dǎo)連接，熱管12的 冷凝端與冷卻基板13之間熱傳導(dǎo)連接。
[0064] 冷卻部件1還包括冷卻管（或稱：冷媒管）3,冷卻管3與冷卻基板13熱傳導(dǎo)連接， 由冷卻管3的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將冷卻管3上的熱量從冷卻管3的其中另一 個(gè)端口帶出冷卻裝置；
[0065] 冷卻管3串聯(lián)或并聯(lián)在膨脹閥（優(yōu)選可以為電子膨脹閥608)以及室內(nèi)蒸發(fā)器609 之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路上。
[0066] 上述連接方式可以充分利用系統(tǒng)冷媒對(duì)功率元器件5進(jìn)行冷卻。膨脹閥以及室內(nèi) 蒸發(fā)器609之間的冷媒傳輸通路上的系統(tǒng)冷媒溫度相對(duì)較低，冷卻效果更可以為理想。 [0067] 如圖4或圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的變頻空調(diào)器的運(yùn)行過程如下：
[0068] 制冷循環(huán)工況：高溫高壓氣態(tài)冷媒從壓縮機(jī)601排出，經(jīng)過換向閥602到達(dá)室外換 熱器（或稱：冷凝器）603,在換熱器中冷凝成中溫高壓液體。液相經(jīng)過電子膨脹閥608進(jìn) 行節(jié)流，冷媒溫度壓力繼續(xù)降低，此時(shí)冷媒可以為低溫低壓氣液兩相狀態(tài)。然后冷媒到達(dá)室 內(nèi)蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，形成低溫低壓氣體，最后回到壓縮機(jī)，完成一個(gè)制冷循環(huán)。
[0069] 制熱循環(huán)工況：高溫高壓氣態(tài)冷媒從壓縮機(jī)601排出，經(jīng)過換向閥602到達(dá)室內(nèi)蒸 發(fā)器609,在換熱器中冷凝成中溫高壓液體，經(jīng)過電子膨脹閥608進(jìn)行節(jié)流，冷媒溫度和壓 力降低并伴隨有部分氣體生成，此處冷媒狀態(tài)可以為氣液共存。然后冷媒到達(dá)室外換熱器 進(jìn)行蒸發(fā)，形成低溫低壓氣體，最后回到壓縮機(jī)，完成一個(gè)制熱循環(huán)。
[0070] 冷卻管3串聯(lián)或并聯(lián)在電子膨脹閥608以及室內(nèi)蒸發(fā)器609之間的冷媒傳輸通路 上時(shí)，無論制冷循環(huán)工況還是制熱循環(huán)工況，溫度較低的冷媒均可以實(shí)現(xiàn)將冷卻基板13的 熱量帶走，從而實(shí)現(xiàn)功率元器件5溫升的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)高頻運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的可靠性。
[0071] 本發(fā)明實(shí)施例提供的功率元器件的冷卻方法，可以包括以下步驟：
[0072] S1、在功率元器件5的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，吸收功率元器 件5的表面熱量以冷卻功率元器件5。
[0073] S2、在功率元器件5的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)停止冷卻功率元 器件5,冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度。
[0074] 本實(shí)施例中冷卻動(dòng)作停止溫度與水蒸氣冷凝的溫度的差值可以為5°?30°。該 溫差范圍內(nèi)的冷卻部件1取材范圍較廣，成本低廉。
[0075] 由于本發(fā)明實(shí)施例中在功率元器件5的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度 時(shí)，不會(huì)對(duì)功率元器件5的表面進(jìn)行冷卻作業(yè)，因?yàn)槔鋮s動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣 冷凝的溫度，由此避免了功率元器件5的表面溫度在低于或等于水蒸氣冷凝的溫度時(shí)繼續(xù) 冷卻下降，導(dǎo)致功率元器件5的表面溫度過低而產(chǎn)生冷凝水。
[0076] 本實(shí)施例中冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度小于功率元器件5的安全運(yùn)行溫度。安全運(yùn)行溫度 為功率元器件5正常工作、安全運(yùn)行時(shí)其表面的溫度。功率元器件5的表面溫度超過其安 全運(yùn)行溫度時(shí)，功率元器件5的保護(hù)電路會(huì)控制功率元器件5降低功耗，以避免其表面溫度 繼續(xù)上升而燒毀功率元器件5。以變頻器的功率元器件為例，當(dāng)變頻器的功率元器件的表面 溫度超過其安全運(yùn)行溫度時(shí)，變頻器的保護(hù)電路會(huì)控制變頻器限頻、降頻。上述設(shè)置可以確 保變頻器無需限頻、無需降頻，一直處于較安全、較高效率的作業(yè)狀態(tài)下。
[0077] 本實(shí)施例中功率元器件5優(yōu)選為變頻空調(diào)器內(nèi)變頻器的功率元器件。當(dāng)然，上述 本發(fā)明提供的功率元器件5的冷卻方法也可以應(yīng)用于冷卻變頻器的功率元器件之外其他 的發(fā)熱器件。
[0078] 上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么 公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍 僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法 窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不 應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。
[0079] 如果本文中使用了"第一"、"第二"等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該知曉："第一"、"第二"的使用僅僅是為了便于描述上對(duì)零部件進(jìn)行區(qū)別如沒有另行聲明 夕卜，上述詞語并沒有特殊的含義。同時(shí)，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部 件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接（例如使用 螺栓或螺釘連接），也可以理解為：不可拆卸的固定連接（例如鉚接、焊接），當(dāng)然，互相固定 連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)（例如使用鑄造工藝一體成形制造出來）所取代（明顯無法采用 一體成形工藝除外）。
[0080] 另外，上述本發(fā)明公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù) 語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任一部件 既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨(dú)部件。
[0081] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡 管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然 可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā) 明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種冷卻裝置，其特征在于，包括冷卻部件，其中：所述冷卻部件包括吸熱部，所述 冷卻部件的吸熱部能與功率元器件的表面形成熱傳導(dǎo)連接，所述冷卻部件能在所述功率元 器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，通過所述吸熱部吸收所述功率元器件的 表面熱量以冷卻所述功率元器件，且能在所述功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作 停止溫度時(shí)停止冷卻所述功率元器件，所述冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫 度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻動(dòng)作停止溫度與所述水蒸 氣冷凝的溫度的差值為5°?30°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度小于所述功 率元器件的安全運(yùn)行溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的冷卻裝置，其特征在于，所述吸熱部為吸熱基板，所述 冷卻部件還包括熱管以及冷卻基板，其中： 所述熱管包括蒸發(fā)端以及冷凝端，所述熱管的蒸發(fā)端與所述吸熱基板之間熱傳導(dǎo)連 接，所述熱管的冷凝端與所述冷卻基板之間熱傳導(dǎo)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述熱管為熱二極管或熱開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻部件還包括冷卻管，所述冷 卻管與所述冷卻基板熱傳導(dǎo)連接，由所述冷卻管的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將所述 冷卻管上的熱量從所述冷卻管的其中另一個(gè)端口帶出所述冷卻裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液體為空調(diào)的系統(tǒng)冷媒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻基板上設(shè)置有安裝槽，所述 冷卻管嵌于所述安裝槽內(nèi)且所述冷卻管與所述安裝槽的內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接；或者，所述冷卻 基板上設(shè)置有安裝通孔，所述冷卻管貫穿所述安裝通孔，且所述冷卻管與所述安裝通孔的 內(nèi)壁熱傳導(dǎo)連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻基板與所述吸熱基板各自 均設(shè)置有定位槽，所述熱管其中一部分插接在所述冷卻基板上的定位槽內(nèi)，所述熱管的其 中另一部分插接在所述吸熱基板上的定位槽內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻基板與所述吸熱基板各自 的所述定位槽的數(shù)目為至少兩條，所述熱管的數(shù)目至少為兩個(gè)，所述熱管呈U形且其包括 依此互相連接的第一支管、連接管以及第二支管，所述第一支管的軸向方向與所述第二支 管的軸向方向相平行，且所述冷卻基板上或所述吸熱基板上相鄰的兩條所述定位槽內(nèi)插接 的所述熱管的開口方向相反。
11. 一種變頻空調(diào)器，其特征在于，包括變頻器以及權(quán)利要求1 一 10任一所述的冷卻裝 置，所述功率元器件為所述變頻器的功率元器件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的變頻空調(diào)器，其特征在于，所述變頻空調(diào)器還包括壓縮機(jī)、 換向閥、室外換熱器、膨脹閥以及室內(nèi)蒸發(fā)器，其中 ： 所述換向閥設(shè)置在所述壓縮機(jī)與所述室外換熱器、所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷媒傳 輸通路上； 所述膨脹閥設(shè)置在所述室外換熱器、所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路上； 所述吸熱部為吸熱基板，所述冷卻部件還包括熱管以及冷卻基板，所述熱管與所述吸 熱基板之間熱傳導(dǎo)連接，所述熱管與所述冷卻基板之間熱傳導(dǎo)連接； 所述冷卻部件還包括冷卻管，所述冷卻管與所述冷卻基板熱傳導(dǎo)連接，由所述冷卻管 的其中一個(gè)端口進(jìn)入的冷卻液體能將所述冷卻管上的熱量從所述冷卻管的其中另一個(gè)端 口帶出所述冷卻裝置； 所述冷卻管串聯(lián)或并聯(lián)在所述膨脹閥以及所述室內(nèi)蒸發(fā)器之間的系統(tǒng)冷媒傳輸通路 上。
13. -種功率元器件的冷卻方法，其特征在于，包括以下步驟： 在功率元器件的表面溫度大于預(yù)定的冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度時(shí)，吸收所述功率元器件的表 面熱量以冷卻所述功率元器件； 在所述功率元器件的表面溫度小于預(yù)定的冷卻動(dòng)作停止溫度時(shí)停止冷卻所述功率元 器件，所述冷卻動(dòng)作停止溫度大于或等于水蒸氣冷凝的溫度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率元器件的冷卻方法，其特征在于，所述功率元器件的 安全運(yùn)行溫度大于所述冷卻動(dòng)作啟動(dòng)溫度。
【文檔編號(hào)】F24F1/24GK104101034SQ201410370135
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】梁博, 劉明校, 王保勝, 金海元, 賴茂金 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司