[发明专利]冷却装置、功率元器件的冷却方法以及变频空调器

说明书

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种冷却装置、设置该冷却装置的变频空调器以及功率元器件的冷却方法。

背景技术

目前，变频空调器成为了空调器市场的主流产品，而空调器高频运行时其内变频器上的功率元器件采用铝剂作为冷却流体(或称：冷媒、制冷剂)进行风冷散热受到温度限制。在恶劣工况下，空调器运行频率常常因为功率元器件温度高而不得不限频、降频运行。

为克服上述问题，现有技术中提供了一种利用系统冷媒通过冷板组件对变频器的功率元器件直接进行冷却，从而改善变频器工作状态的方法。该方法中基板可能被冷却到温度很低，从而产生冷凝水(或称：结露水、凝露水)，而冷凝水的产生对变频器的电子元器件的可靠性不利。

现有技术中还提出一种采用隔热层的方式来避免系统冷媒冷却产生冷凝水的方法，该方案中采用的冷却用部件包括阻止机构，阻止机构形成了隔热层，隔热层阻止了冷却用部件的内部流动的制冷剂的冷热传向待冷却的电源模块的外部，由此避免了被隔热层隔离的冷却用部件部分的周围产生冷凝水，抑制了冷凝水流向电子元器件，避免了冷凝水对电子元器件的可靠性造成不利影响。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

由于现有技术中采用隔热层的方式时，隔热层密封性的需要导致结构装配复杂，更为严重的是：由于隔热层的局限性不能根据产生冷凝水的临界温度(或称：水蒸气冷凝的温度)设置温度来控制，只能单纯依靠隔热层来降低形成冷凝水的条件，但这并不能保证不产生冷凝水。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种冷却装置、设置该冷却装置的变频空调器以及功率元器件的冷却方法，解决了现有技术存在变频器的冷却过程中会产生冷凝水的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明实施例提供的冷却装置，包括冷却部件，其中：所述冷却部件包括吸热部，所述冷却部件的吸热部能与功率元器件的表面形成热传导连接，所述冷却部件能在所述功率元器件的表面温度大于预定的冷却动作启动温度时，通过所述吸热部吸收所述功率元器件的表面热量以冷却所述功率元器件，且能在所述功率元器件的表面温度小于预定的冷却动作停止温度时停止冷却所述功率元器件，所述冷却动作停止温度大于或等于水蒸气冷凝的温度。

在优选或可选地实施例中，所述冷却动作停止温度与所述水蒸气冷凝的温度的差值为5°～30°。

在优选或可选地实施例中，所述冷却动作启动温度小于所述功率元器件的安全运行温度。

在优选或可选地实施例中，所述吸热部为吸热基板，所述冷却部件还包括热管以及冷却基板，其中：

所述热管包括蒸发端以及冷凝端，所述热管的蒸发端与所述吸热基板之间热传导连接，所述热管的冷凝端与所述冷却基板之间热传导连接。

在优选或可选地实施例中，所述热管为热二极管或热开关。

在优选或可选地实施例中，所述冷却部件还包括冷却管，所述冷却管与所述冷却基板热传导连接，由所述冷却管的其中一个端口进入的冷却液体能将所述冷却管上的热量从所述冷却管的其中另一个端口带出所述冷却装置。

在优选或可选地实施例中，所述冷却液体为空调的系统冷媒。

在优选或可选地实施例中，所述冷却基板上设置有安装槽，所述冷却管嵌于所述安装槽内且所述冷却管与所述安装槽的内壁热传导连接；或者，所述冷却基板上设置有安装通孔，所述冷却管贯穿所述安装通孔，且所述冷却管与所述安装通孔的内壁热传导连接。

在优选或可选地实施例中，所述冷却基板与所述吸热基板各自均设置有定位槽，所述热管其中一部分插接在所述冷却基板上的定位槽内，所述热管的其中另一部分插接在所述吸热基板上的定位槽内。

在优选或可选地实施例中，所述冷却基板与所述吸热基板各自的所述定位槽的数目为至少两条，所述热管的数目至少为两个，所述热管呈U形且其包括依此互相连接的第一支管、连接管以及第二支管，所述第一支管的轴向方向与所述第二支管的轴向方向相平行，且所述冷却基板上或所述吸热基板上相邻的两条所述定位槽内插接的所述热管的开口方向相反。

本发明实施例提供的变频空调器，包括变频器以及本发明任一技术方案提供的冷却装置，所述功率元器件为所述变频器的功率元器件。

在优选或可选地实施例中，所述变频空调器还包括压缩机、换向阀、室外换热器、膨胀阀以及室内蒸发器，其中：

所述换向阀设置在所述压缩机与所述室外换热器、所述室内蒸发器之间的系统冷媒传输通路上；