[发明专利]冷却装置以及包括该冷却装置的空调机

说明书

技术领域

本发明涉及冷却装置以及包括该冷却装置的空调机。

背景技术

在空调机领域，目前出现了通过制冷循环中的液态制冷剂对功率元件进行散热的技术。在采用这种散热技术时，为了提高对功率元件的散热能力，可考虑改善散热效率（即热传导率），或考虑使冷却用的制冷剂的温度降低。

在考虑采用使冷却用的制冷剂的温度降低这一方式时，可以通过使用过冷却热交换器后的低温液态制冷剂实现。不过，这种方法会使液态制冷剂的温度处于室外环境温度的露点（引起结露的温度）以下，致使冷却装置与功率元件产生结露，进而导致功率元件出现绝缘不良，发生故障，影响产品可靠性。

为了防止产生结露，可考虑像日本特开平03-75424、日本特开2011-112254所公开的技术那样，利用制冷循环中膨胀阀与室外热交换器之间的液态制冷剂（所流经的配管部分）来对功率元件进行散热，也就是使用空冷热交换器出口处的液态制冷剂。这是因为，空冷热交换器利用空气的显热来冷却制冷剂，因此制冷剂的温度不会降低至空气的干球温度以下，另一方面，空气的露点（引起结露的温度）一定会低于空气的干球温度，因此制冷剂的温度不会下降至露点（引起结露的温度）以下，从而能解决易结露的问题。

但是，在采用日本特开平03-75424、日本特开2011-112254所公开的技术时，由于对功率元件进行冷却的配管所处的环境（如温度、风等）以及该配管内部的制冷剂因素（如流量、流速等）的影响，配管内部会存在气液两相的现象，配管内壁处会有气泡（气态制冷剂）。众所周知，气体的热传导性较液体差，因此，若如图6所示那样使功率元件60X通过热传导件52X与沿平行于重力方向G的铅垂方向延伸的配管51X接触，则如图7所示，会因气泡的阻隔而大大降低对功率元件60X的散热效果（图7中，大箭头表示热传导性好，小箭头表示热传导性差），并导致功率元件60X散热不均。

发明内容

本发明是基于上述现有技术的问题而完成的，其目的在于提供一种冷却装置以及包括该冷却装置的空调机，所述冷却装置包括配管和热传导件，所述冷却装置结构简单，能减少靠近功率元件侧的配管内壁处聚集气态制冷剂的情况，确保接触配管内壁的为液态制冷剂，提高散热效率，由此实现对功率元件快速均匀的散热效果。

为实现上述目的，本发明第一方面的冷却装置用于空调机，所述冷却装置包括配管和热传导件，所述配管供制冷剂在其内部流动，所述热传导件与所述配管相互接触，所述配管包括一管段，该管段的外壁与所述热传导件贴合，所述管段设置成以其下端部为中心朝贴合所述热传导件的一侧相对于重力方向倾斜一角度α，该角度α大于0°且小于等于90°。

根据本发明第一方面的冷却装置，通过将管段设置成以其下端部为中心朝贴合所述热传导件的一侧相对于重力方向倾斜一角度α，该角度α大于0°且小于等于90°，在重力作用下，气态制冷剂会聚集到管段的远离热传导件的一侧的内壁，且管段的贴合热传导件侧的内壁处产生的气泡会快速地从该部位剥离，因此，能确保与管段的热传导件侧的内壁接触的为液态制冷剂，从而能提高管段内的制冷剂与热传导件经由管段的管壁进行的热传导的效率，并实现对功率元件的快速均匀散热。

本发明第二方面的冷却装置是在本发明第一方面的冷却装置的基础上，所述角度α大于等于2°，且小于等于60°。

通常，在产品装配时，会产生一定的装配误差，但根据本发明第二方面的冷却装置，通过将角度α设置成大于等于2°，能有效避免管段的倾斜角度与产品装配误差引起的倾斜角度相互抵消，可靠地实现对功率元件快速均匀的散热效果。

本发明第三方面的冷却装置是在本发明第二方面的冷却装置的基础上，所述角度α大于等于5°，且小于等于20°。

根据本发明第三方面的冷却装置，通过将角度α设置成大于等于5°，能更有效避免管段的倾斜角度与产品装配误差引起的倾斜角度相互抵消，更可靠地实现对功率元件快速均匀的散热效果。

本发明第四方面的冷却装置是在本发明第一方面的冷却装置的基础上，所述管段嵌入所述热传导件。

根据本发明第四方面的冷却装置，通过将管段嵌入热传导件，能增大管段与热传导件的接触面积，从而能进一步提高散热效率，实现对功率元件的快速均匀散热。

本发明第五方面的冷却装置是在本发明第一方面的冷却装置的基础上，所述热传导件由金属材料制成。

根据本发明第五方面的冷却装置，通过用金属材料来制作热传导件，能进一步提高散热效率，实现对功率元件的快速均匀散热。