一种散热装置、空调器及其散热装置的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，更具体地说，涉及一种散热装置、空调器及其散热装置的控制方法和系统。

背景技术

压缩机是空调的心脏，其转速直接影响着空调的使用效率，而变频器则是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，以提高能效比。但是，当环境温度较高时，变频器的组件温升会很高，由于组件的寿命与其温升密切相关，温升越高，寿命越短，因此，如何对空调变频器进行安全有效的散热，是本领域技术人员重点关注的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种散热装置、空调器及其散热装置的控制方法和系统，以实现空调变频器的有效散热。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种散热装置，包括：

与需散热组件导热设置的冷媒散热器；

与所述冷媒散热器导热设置或与所述冷媒散热器相连通的冷媒散热管路；

设置在所述冷媒散热管路上的控制阀；

与所述控制阀相连的控制器，所述控制器根据所述冷媒散热器和所述需散热组件的温度控制所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以通过控制所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制所述冷媒散热器中的冷媒流量大小。

可选地，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述冷媒散热器上，所述第二温度传感器设置在需散热组件上；

所述控制器与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器相连，所述控制器根据所述第一温度传感器测得的温度数据获得所述冷媒散热器的温度，根据所述第二温度传感器测得的温度数据获得所述需散热组件的温度。

可选地，所述冷媒散热管路包括第一冷媒散热管路和第二冷媒散热管路；

所述第一冷媒散热管路和所述第二冷媒散热管路相连通，并且，连通的所述第一冷媒散热管路和所述第二冷媒散热管路与所述冷媒散热器导热设置；

或者，所述冷媒散热器具有微通道，所述第一冷媒散热管路的冷媒出口与所述微通道的冷媒进口相连，所述微通道的冷媒出口与所述第二冷媒散热管路的冷媒进口相连。

一种空调器，包括压缩机、与所述压缩机进口相连的室内换热器、与所述压缩机出口相连的室外换热器、设置在所述室内换热器和所述室外换热器之间管路上的节流装置、变频器和散热装置，所述散热装置为如上任一项所述的散热装置，所述散热装置中的冷媒散热器与所述变频器的需散热组件导热设置，所述散热装置中的冷媒散热管路与所述室外换热器和所述压缩机之间的任一段管路并联。

可选地，所述散热装置中的第一冷媒散热管路的冷媒进口与所述节流装置的出口端相连，所述第二冷媒散热管路的冷媒出口与所述室内换热器的进口端相连。

可选地，所述散热装置中的控制阀设置在第一冷媒散热管路上；或者，所述控制阀设置在第二冷媒散热管路上。

一种散热装置的控制方法，应用于如上任一项所述的空调器中的散热装置，包括：

判断所述冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度；

若是，调整所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小所述冷媒散热管路内的冷媒流量；

若否，判断所述需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度，若是，调整所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大所述冷媒散热管路内的冷媒流量，若否，调整所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小所述冷媒散热管路内的冷媒流量。

可选地，还包括：

判断所述压缩机是否开启；

若否，控制所述控制阀关闭。

一种散热装置的控制系统，应用于如上任一项所述的空调器中的散热装置，包括：

第一判断单元，用于判断所述冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度，若是，发送第一控制指令至控制单元，若否，发送判断指令至第二判断单元；

所述第二判断单元用于在接到所述判断指令后，判断所述需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度，若是，发送第二控制指令至所述控制单元，若否，发送第一控制指令至所述控制单元；

所述控制单元用于在接收到所述第一控制指令后，调整所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小所述冷媒散热管路内的冷媒流量，在接收到所述第二控制指令后，调整所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大所述冷媒散热管路内的冷媒流量。

可选地，还包括第三判断单元；

所述第三判断单元用于判断所述压缩机是否开启，若否，控制所述控制阀关闭。

本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的散热装置、空调器及其散热装置的控制方法和系统，根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以通过控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度附近，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度附近，进而可以保证变频器的散热效果，实现变频器的有效散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的散热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的空调器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的散热装置的控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的散热装置的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，如何对空调变频器进行安全有效的散热，是本领域技术人员重点关注的问题之一。需要说明的是，本申请所述变频器指用于控制空调的控制器，既可以使用变频控制、又可以使用定频控制，此处变频器仅为描述方便，不应理解为对保护范围的限定。

基于此，本申请实施例提供了一种散热装置，以克服存在的上述问题，包括：

设置在需散热组件上的冷媒散热器；

与所述冷媒散热器导热设置或与所述冷媒散热器相连通的冷媒散热管路；

设置在所述冷媒散热管路上的控制阀；

与所述控制阀相连的控制器，所述控制器根据所述冷媒散热器和所述需散热组件的温度控制所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以通过控制所述控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制所述冷媒散热器中的冷媒流量大小。

本发明所提供的散热装置、空调器及其散热装置的控制方法和系统，根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，通过控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度附近，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度附近，进而可以保证变频器散热效果，实现变频器的有效散热。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种散热装置，如图1所示，包括：

与需散热组件10导热设置的冷媒散热器11；

与冷媒散热器11导热设置或与冷媒散热器11相连通的冷媒散热管路12；

设置在冷媒散热管路12上的控制阀13；

与控制阀13相连的控制器14，控制器14根据冷媒散热器11和需散热组件10的温度控制控制阀13的开度、开关频率或者开关时间，以通过控制控制阀13的开启占比控制冷媒散热器11中的冷媒流量大小。

本发明实施例中，冷媒散热器11与需散热组件10导热设置，本发明实施例中的导热设置是指二者之间能够实现导热的任意一种设置方式，具体地，冷媒散热器11设置在需散热组件10的正上方并与需散热组件10热接触，具体地，可以通过铜片固定热接触，也可以直接热接触，以便冷媒散热器11吸收需散热组件10的热量，对需散热组件10进行散热。

冷媒散热管路12与冷媒散热器11导热设置，具体地，冷媒散热器11为金属材质的散热器，冷媒散热管路12与冷媒散热器11直接接触，通过管路内流通的液态冷媒吸收冷媒散热器11上的热量，液态冷媒吸收热量后转化为气态冷媒，气态冷媒以及未反应的液态冷媒输出至冷媒散热管路12的外部。

或者，冷媒散热管路12与冷媒散热器11相连通，冷媒散热器11内部具有一个或多个微通道，冷媒散热管路12内的冷媒流入冷媒散热器11内的微通道后，吸收冷媒散热器11上的热量，液态冷媒吸收热量后转化为气态冷媒，气态冷媒以及未反应的液态冷媒输出至冷媒散热器11的外部，并通过冷媒散热管路12输出。

具体的，在一个实施例中，如图2所示，冷媒散热管路12包括第一冷媒散热管路121和第二冷媒散热管路122；第一冷媒散热管路121和第二冷媒散热管路122直接连通，并且，连通的第一冷媒散热管路121和第二冷媒散热管路122与冷媒散热器11导热设置；或者，冷媒散热器11具有微通道，第一冷媒散热管路121的冷媒出口与微通道的冷媒进口相连，微通道的冷媒出口与第二冷媒散热管路122的冷媒进口相连。

需要说明的是，本发明实施例中的第一冷媒散热管路121的冷媒进口以及第二冷媒散热管路122的冷媒出口可以与空调器中的制冷回路连通，也就是说，本发明实施例中的冷媒散热管路可以与空调器中的部分制冷管路并联，以将制冷管路中的部分液态冷媒通入冷媒散热器11中，并将冷媒散热器11产生的气态冷媒传回制冷管路中，并利用制冷管路中的压缩机压缩成液态冷媒进行循环。

当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，散热装置还可以包括单独的压缩机和冷凝器等，该冷凝器的出口与冷媒散热管路12的进口连通，该压缩机的进口与冷媒散热管路12的出口连通，用于将冷媒散热管路12输出的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，冷凝器将高温高压的气态冷媒转化液态冷媒，并传回冷媒散热器11中，从而形成独立的冷媒散热回路来对需散热组件10进行散热。

可选地，本发明实施例中的冷媒包括R12、R22、R134a、R407c、R32等。

可选地，本发明实施例中的散热装置还包括第一温度传感器15和第二温度传感器16，第一温度传感器15设置在冷媒散热器11上，可选地，第一温度传感器15设置在冷媒散热器11的温度较低处，第二温度传感器16设置在需散热组件10上，可选地，第二温度传感器16设置在需散热组件10的温度较低处。控制器14与第一温度传感器15和第二温度传感器16相连，控制器14根据第一温度传感器15测得的温度数据获得冷媒散热器11的温度，根据第二温度传感器16测得的温度数据获得需散热组件10的温度。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，还可以采用热电偶以及温度计等设备测量需散热组件10和冷媒散热器11的温度。

本发明实施例中，控制器14根据冷媒散热器11和需散热组件10的温度控制控制阀13的开度、开关频率或者开关时间，以通过控制控制阀13的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器11中的冷媒流量。例如，当冷媒散热器11的温度小于或等于第一预设温度时，控制器14通过调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，减小冷媒散热管路内的冷媒流量。其中，该冷媒流量可以是某一时刻的冷媒流量，也可以是某一时间段内的平均冷媒流量。

可选地，控制阀13为电子膨胀阀等。某一时间段内，控制阀13的开度越大，控制阀13的开启占比越大，控制阀13开启的频率越大、开启的时间越长，则控制阀13的开启占比也越大。反之，某一时间段内，控制阀13的开度越小，控制阀13的开启占比越小，控制阀13开启的频率越小、开启的时间越短，则控制阀13的开启占比也越小。并且，控制阀13的开启占比越大，冷媒散热管路12中的冷媒流量越大，反之，控制阀13的开启占比越小，冷媒散热管路12中的冷媒流量越小。

基于此，本发明实施例中的散热装置，可以根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，通过控制控制阀的开启占比控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度以上，降低冷媒散热器凝露的风险，保证变频器的安全运行，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度以下，保证变频器的散热效果。

本发明实施例还提供了一种空调器，如图2所示，包括压缩机17、与所述压缩机17进口相连的室内换热器18、与所述压缩机17出口相连的室外换热器19、设置在所述室外换热器19和所述室内换热器18之间的管路上的节流装置20、变频器21、散热装置以及设置在所述压缩机17和所述室内换热器18之间的气液分离器22等，该散热装置为如上任一实施例提供的散热装置，该散热装置中的冷媒散热器11与变频器21的需散热组件10导热设置，该散热装置中的冷媒散热管路12与所述室外换热器19和所述压缩机17之间的任一段管路并联。

可选地，散热装置中的第一冷媒散热管路121的冷媒进口与节流装置20的出口端相连，第二冷媒散热管路12的冷媒出口与室内换热器18的进口端相连。控制阀13设置在第一冷媒散热管路121上；或者，控制阀13设置在第二冷媒散热管路122上。

当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，第一冷媒散热管路121的冷媒进口也可以与节流装置20的进口端相连，第二冷媒散热管路122的冷媒出口也可以与节流装置20的出口端相连；或者，第一冷媒散热管路121的冷媒进口也可以与室内换热器18的进口端相连，第二冷媒散热管路122的冷媒出口也可以与室内换热器18的出口端相连。

如图2所示，节流装置20流出的液态冷媒部分流至第一冷媒散热管路121中，部分沿原路流至室内换热器18中，第一冷媒散热管路121中的冷媒流至冷媒散热器11中，吸收冷媒散热器11以及需散热组件10的热量并转化为气态冷媒，第二冷媒散热管路122将冷媒散热器11中的气态冷媒以及未反应的液态冷媒输出至室内换热器18中，并沿原路流至压缩机17中，进入空调的冷媒的循环通道循环。

需要说明的是，本发明实施例中的散热装置中的控制器14可以是单独的控制器，也可以是变频器中的控制器，本发明并不对此进行限定。

本发明所提供的空调器，散热装置可以根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，通过控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度附近，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度附近，进而可以在保证变频器散热效果的情况下，降低冷媒散热器凝露的风险，保证变频器的安全运行。

本发明实施例还提供了一种散热装置的控制方法，应用于如上任一实施例提供的空调器中的散热装置，如图3所示，包括：

S301：判断冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度，若是，进入S302，若否，进入S303；

S302：调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量；

S303：判断需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度，若是，进入S304，若否，进入S305；

S304：调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大冷媒散热管路内的冷媒流量；

S305：调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量。

可选地，本发明实施例提供的方法，还包括：

判断压缩机是否开启；

若否，控制控制阀关闭。

具体地，当压缩机关闭后，控制该控制阀关闭，当压缩机开启后，散热装置中的第一温度传感器检测冷媒散热器的温度，第二温度传感器检测需散热组件的温度，并判断冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度Tb，若小于或等于第一预设温度Tb，则调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量，进而使得冷媒散热器的温度逐渐升高，以避免冷媒散热器的温度过低导致冷媒散热器凝露，影响变频器的安全运行；若大于第一预设温度Tb，则说明此时冷媒散热器凝露风险较小，此时，可进一步判断需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度Ta，若大于或等于第二预设温度Ta，则说明需散热组件过热，此时，需要调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大冷媒散热管路内的冷媒流量，降低需散热组件的温度，若小于第二预设温度Ta，则说明需散热组件的温度在预设范围内，此时，可以调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量，以避免需散热组件的温度过低，增大需散热组件出现凝露的风险。

需要说明的是，本发明实施例中，第二预设温度Ta大于第一预设温度Tb。并且，本发明实施例中，第一预设温度Tb大于或等于凝露温度。由于需散热组件是发热元件，需散热组件的温度高于冷媒散热器的温度，因此，只要保证冷媒散热器的温度大于第一预设温度Tb，则需散热组件的温度必然大于第一预设温度Tb，这样冷媒散热器和需散热组件都不会有凝露风险。

可选地，本发明实施例中，第一预设温度Tb的范围为10℃～40℃，第二预设温度Ta为60℃～70℃。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，可以根据散热装置的具体应用环境对第一预设温度Tb和第二预设温度Ta的数值进行设定。

本发明所提供的散热装置的控制方法，根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，通过控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度附近，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度附近，进而可以在保证变频器散热效果的情况下，降低冷媒散热器的凝露风险，保证变频器的安全运行。

本发明实施例还提供了一种散热装置的控制系统，应用于如上任一实施例提供的空调器中的散热装置，具体应用于散热装置的控制器中，如图4所示，包括：

第一判断单元100，用于判断冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度，若是，发送第一控制指令至控制单元102，若否，发送判断指令至第二判断单元101；

第二判断单元101用于在接到判断指令后，判断需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度，若是，发送第二控制指令至控制单元102，若否，发送第一控制指令至控制单元102；

控制单元102用于在接收到第一控制指令后，调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量，在接收到第二控制指令后，调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大冷媒散热管路内的冷媒流量。

可选地，本发明实施例提供的控制系统还包括第三判断单元；

第三判断单元用于判断压缩机是否开启，若否，控制控制阀关闭。

同样，当压缩机关闭后，第三判断单元控制该控制阀关闭，当压缩机开启后，散热装置中的第一温度传感器检测冷媒散热器的温度，第二温度传感器检测需散热组件的温度，第一判断单元100判断冷媒散热器的温度是否小于或等于第一预设温度Tb，若小于或等于第一预设温度Tb，发送第一控制指令至控制单元102，通过控制单元102调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量，进而使得冷媒散热器的温度逐渐升高，以避免冷媒散热器的温度过低导致冷媒散热器凝露，影响变频器的安全运行；若大于第一预设温度Tb，则说明此时冷媒散热器凝露风险较小，此时，可发送判断指令至第二判断单元101，第二判断单元101进一步判断需散热组件的温度是否大于或等于第二预设温度Ta，若大于或等于第二预设温度Ta，则说明需散热组件过热，此时，发送第二控制指令至控制单元102，通过控制单元102调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以增大冷媒散热管路内的冷媒流量，降低需散热组件的温度，若小于第二预设温度Ta，则说明需散热组件的温度在预设范围内，此时，可以发送第一控制指令至控制单元102，通过控制单元102调整控制阀的开度、开关频率或者开关时间，以减小冷媒散热管路内的冷媒流量。

可选地，本发明实施例中，第一预设温度Tb的范围为10℃～40℃，第二预设温度Ta为60℃～70℃。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，可以根据散热装置的具体应用环境对第一预设温度Tb和第二预设温度Ta的数值进行设定。

本发明所提供的散热装置的控制系统，根据冷媒散热器和需散热组件的温度控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间，通过控制控制阀的开度、开关频率或者开关时间控制冷媒散热器中的冷媒流量，从而可以通过控制冷媒散热器中的冷媒流量，将冷媒散热器的温度控制在第一预设温度附近，将变频器中的需散热组件的温度控制在第二预设温度附近，进而可以在保证变频器散热效果的情况下，降低冷媒散热器的凝露风险，保证变频器的安全运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。