[发明专利]空调器

说明书

本发明涉及一种空调器，空调器包括：第一半导体模块(2)；冷媒管，包括沿直线方向延伸并配置成为所述第一半导体模块(2)降温的第一冷媒管(1)和与所述第一冷媒管(2)相连接的弯管(3)，所述弯管(3)包括与所述第一冷媒管(1)的进口端连通的出口(31)；以及所述第一半导体模块(1)在所述直线方向上与所述弯管(3)的出口(31)间隔设置。应用本发明的技术方案，第一半导体模块(2)的位置设置避开弯管(3)下游涡流高峰区，从而提高了半导体模块的散热效果。

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体而言，涉及一种空调器。

背景技术

1、变频空调外机的电控箱中一般装载有变频模块，这种半导体模块在整流或逆变等变流工作过程中发出大量的废热，其发热功率密度较高，通常需要施加单独的散热措施。冷媒在制冷系统流动过程中，存在冷媒温度保持在一恒定温度值附近波动的一段管路，这段管路一般用做冷媒散热管，给予模块散热。

2、传统的冷媒散热仅仅从增大接触面积、降低冷媒管与半导体模块之间压接热阻的角度进行设计，实际上半导体模块内部的热源分布完全非均匀，半导体模块散热基板的温度分布存在不均匀性，内部发热半导体模块的温度更是无法预估，存在着一定的盲目性。

3、当半导体模块的电压大幅提高时容易引起模块发热功率的快速增大，这种情况将需要更强大的冷媒散热措施，以适应模块电压、电流及机组功率的大型化发展。

图1示出了相关技术的空调器的为半导体模块散热的冷媒管的流场分布图；其中，白色部分流速低，黑色部分流速高。图2示出了相关技术的空调器的为半导体模块散热的冷媒管的温度分布图。

结合图1和图2所示，冷媒管包括平行且间隔设置的两个直管，两个直管分别为第一直管1和第二直管2。两个直管的第一端通过弯管3连接。冷媒由第一直管1流向弯管3，然后经弯管3转向后流向第二直管2。空调器包括呈板状的冷媒散热器，两个直管设在冷媒散热器的一侧，半导体模块设在冷媒散热器的另一侧。其中，第一直管1在平行于冷媒散热器的平面的投影与半导体模块在上述平面内的投影相交，第二直管2在上述平面内的投影与半导体在上述平面内的投影不想交。冷媒散热器为多个，多个冷媒散热器沿直管的延伸方向并排布置。

冷凝在第一直管1中流经半导体模块，然后经弯管3转向后流向第二直管，第二直管2中的冷媒流经冷媒散热器。进一步地通过冷媒散热器为半导体模块降温。冷媒折弯过程中，由于重力和折弯阻力的作用，流体会在折弯管的下游初始阶段产生阻滞性的涡流，即此涡流稳定在此位置不移动，且流速明显偏低，如图1所示。这就是造成多个模块串联时不同模块散热效果出现明显差异的原因，因此冷媒散热器与冷媒管的接触需要考虑内部冷媒流动的情况。

相关技术中，直管1或2为光滑的铜管。这是由于在加工时需要使得直管管与铝制的冷媒散热器紧密贴合，使得冷媒管与冷媒管与冷媒散热器之间具有较低的接触热阻。但实际冷媒管在吸收半导体模块的热量时，内部冷媒将形成一定的温度分布，如图2所示，半导体模块的发热功率密度较高，而冷媒的温度虽然相对较低，但冷媒本身导热系数较小，如液态R134a的导热系数在0.2W/(m·K)附近小幅波动，因此在冷媒管壁面处的冷媒温度较高，而在冷媒管中的同一截面上靠近管中心的冷媒温度较低，热量未能及时在冷媒中传导扩散。

发明内容

本发明旨在提供一种提高半导体模块的散热效果的空调器。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调器，空调器包括：

第一半导体模块；

冷媒管，包括沿直线方向延伸并配置成为第一半导体模块降温的第一冷媒管和与第一冷媒管相连接的弯管，弯管包括与第一冷媒管的进口端连通的出口；以及

第一半导体模块在直线方向上与弯管的出口间隔设置。

在一些实施例中，第一半导体模块与弯管的出口在直线方向上的距离为L，弯管的曲率半径为K，其中，距离L与所述弯管3的曲率正相关。