本實(shí)用新型涉及家電控制領(lǐng)域，特別是涉及一種空調(diào)變頻器的散熱裝置與變頻空調(diào)器。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)發(fā)展以及人們生活水平日益提高，空調(diào)器越來(lái)越被人們作為生活中必不可少的家用電器。而變頻空調(diào)由于具有節(jié)能、噪音低等優(yōu)勢(shì)，逐步在市場(chǎng)上得到了廣泛推廣。

安裝在室外機(jī)上的變頻器是變頻空調(diào)的核心，其中高頻工作，降溫和升溫速度快；低頻工作，維持溫度恒定、實(shí)現(xiàn)節(jié)能?？墒?，現(xiàn)有的變頻空調(diào)存在一個(gè)散熱的技術(shù)難題，空調(diào)變頻器一般采用智能功率模塊(Intelligent PowerModule，簡(jiǎn)稱IPM)作為變頻驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)，其頂層散熱源面積較小，有些只有2cm²左右，散熱功率約為80W，熱流密度達(dá)到約40W/cm²。由于高熱流密度的存在，使得常規(guī)的鋁-翅片散熱器即使配合空調(diào)室外機(jī)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱，也無(wú)法有效解決該散熱問(wèn)題。熱源表面的溫度可以達(dá)到105℃，空調(diào)室外機(jī)在環(huán)熱帶氣候或者夏季環(huán)境工作時(shí)，室外的高溫環(huán)境溫度會(huì)更加影響熱源表面的溫度。變頻器的高溫限制了其高頻工作，使得空調(diào)器的制冷量不足，嚴(yán)重影響了空調(diào)的工作性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決空調(diào)變頻器的高熱流密度的散熱技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型一個(gè)進(jìn)一步的目的是要提高空調(diào)變頻器的散熱速度。

特別地，本實(shí)用新型提供了一種空調(diào)變頻器的散熱裝置，包括：導(dǎo)熱層，其第一表面的部分區(qū)域與變頻器的電控板上的發(fā)熱區(qū)域貼合，以將發(fā)熱區(qū)域產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層；以及降溫板，其至少部分區(qū)域與導(dǎo)熱層的第二表面貼合，并且降溫板上設(shè)置有供冷媒流動(dòng)的冷媒管路，以利用冷媒與導(dǎo)熱層進(jìn)行熱交換。

可選地，導(dǎo)熱層為石墨烯導(dǎo)熱層。

可選地，降溫板串聯(lián)于空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，以利用空調(diào)的冷媒進(jìn)行熱交換。

可選地，降溫板與制冷系統(tǒng)形成冷媒的流動(dòng)回路，冷媒由降溫板的冷媒管路排出后進(jìn)入制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)。

可選地，導(dǎo)熱層的面積小于或等于降溫板的面積，以使導(dǎo)熱層被降溫板完全覆蓋。

可選地，降溫板的兩端設(shè)置有冷媒入口與冷媒出口，冷媒入口與冷媒出口之間設(shè)置有冷媒管路，并且冷媒管路所在的區(qū)域與導(dǎo)熱層的第二表面貼合。

可選地，降溫板的第一表面與導(dǎo)熱層的第二表面通過(guò)界面導(dǎo)熱介質(zhì)貼合，導(dǎo)熱層區(qū)域與電控板上的發(fā)熱區(qū)域也通過(guò)界面導(dǎo)熱介質(zhì)貼合。

可選地，冷媒管路沿與降溫板的第一表面平行的方向曲折延伸。

可選地，降溫板的第二表面覆蓋有保溫層，以隔絕外部的熱量。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種變頻空調(diào)器，包括：電控板，電控板上布置有工作時(shí)發(fā)熱的電氣元件，使得電控板上形成發(fā)熱區(qū)域；以及權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的空調(diào)變頻器的散熱裝置，其中散熱裝置中的導(dǎo)熱層的部分區(qū)域與電控板上的發(fā)熱區(qū)域貼合，以對(duì)發(fā)熱區(qū)域散熱。

本實(shí)用新型的空調(diào)變頻器的散熱裝置與變頻空調(diào)器，其中空調(diào)變頻器的散熱裝置包括：導(dǎo)熱層，其第一表面的部分區(qū)域與變頻器的電控板上的發(fā)熱區(qū)域貼合，以將發(fā)熱區(qū)域產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層；以及降溫板，其至少部分區(qū)域與導(dǎo)熱層的第二表面貼合，并且降溫板上設(shè)置有供冷媒流動(dòng)的冷媒管路，以利用冷媒與導(dǎo)熱層進(jìn)行熱交換，首先利用導(dǎo)熱層將電控板上的發(fā)熱區(qū)域的高熱傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層，然后利用降溫板的低溫與導(dǎo)熱層進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調(diào)器可以在環(huán)境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的空調(diào)變頻器的散熱裝置與變頻空調(diào)器，其中空調(diào)變頻器的散熱裝置中的降溫板串聯(lián)于空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，可以在空調(diào)器的壓縮機(jī)工作時(shí)，使低溫冷媒從降溫板的冷媒入口進(jìn)入，流經(jīng)降溫板中的冷媒管路，由降溫板的冷媒出口排出，以利用空調(diào)的冷媒使降溫板實(shí)現(xiàn)低溫，以與導(dǎo)熱層進(jìn)行熱交換，加快變頻器的電控板上的發(fā)熱區(qū)域的散熱速度，避免變頻器由于高溫被燒壞而導(dǎo)致空調(diào)器宕機(jī)的問(wèn)題，提高空調(diào)器的制冷效率及使用壽命。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本實(shí)用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說(shuō)明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置中降溫板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置中降溫板串聯(lián)于制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的變頻空調(diào)器的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

變頻空調(diào)器中的電控板上布置有在運(yùn)行時(shí)發(fā)熱的電氣元件，以實(shí)現(xiàn)變頻等功能。這些電氣元件可以分散于電控板的不同位置，并在工作時(shí)使電控板上形成一個(gè)發(fā)熱區(qū)域。在變頻空調(diào)器處于高頻工作時(shí)，電控板上發(fā)熱區(qū)域的溫度可以達(dá)到100℃。高溫會(huì)影響變頻器的高頻工作，使得空調(diào)器制冷量不足，影響空調(diào)器的工作性能。

為了解決上述變頻器的散熱問(wèn)題，本實(shí)施例提出了一種空調(diào)變頻器的散熱裝置20。其中，圖1是該空調(diào)變頻器的散熱裝置20的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2該空調(diào)變頻器的散熱裝置20中降溫板22的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，該空調(diào)變頻器的散熱裝置20可以包括：導(dǎo)熱層21和降溫板22。

如圖1所示，導(dǎo)熱層21的第一表面211的部分區(qū)域與變頻器的電控板10上的發(fā)熱區(qū)域貼合，以將發(fā)熱區(qū)域產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層21。

本實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20中的導(dǎo)熱層21，可以將電控板10上的發(fā)熱區(qū)域的微小面積的大熱流密度的熱量傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層21，以實(shí)現(xiàn)快速均溫，為下一步的有效散熱提供前提條件。

在一種具體的實(shí)施例中，導(dǎo)熱層21可以為石墨烯導(dǎo)熱層。在石墨烯分子中，碳原子構(gòu)成六角形蜂窩狀結(jié)構(gòu)，且都是單鍵，這樣每個(gè)碳原子都有一個(gè)自由電子，自由電子的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了高效能的傳熱。因而石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)超過(guò)銅鋁鐵等金屬導(dǎo)體，僅次于熱管。此外，利用石墨烯作為導(dǎo)熱層，可以大大降低成本，相對(duì)于金屬，石墨烯還具有重量輕、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)。

如圖1和圖2所示，降溫板22的至少部分區(qū)域與導(dǎo)熱層21的第二表面212貼合，并且降溫板22上設(shè)置有供冷媒流動(dòng)的冷媒管路225，以利用冷媒與導(dǎo)熱層21進(jìn)行熱交換。在一些實(shí)施例中，冷媒管路225可以沿與降溫板22的第一表面221平行的方向曲折延伸。

冷媒是一種容易吸熱變成氣體，又容易放熱變成液體的物質(zhì)。冷媒在受壓時(shí)，放熱變成液體；當(dāng)高壓液體減壓變成氣體時(shí)，便會(huì)吸熱。本實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20利用冷媒的這一特點(diǎn)，在降溫板22上設(shè)置有供冷媒流動(dòng)的冷媒管路225，以使降溫板22實(shí)現(xiàn)降溫，進(jìn)而與導(dǎo)熱層21進(jìn)行熱交換。

本實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20中的降溫板22，可以利用冷媒在降溫板22上的冷媒管路225流動(dòng)實(shí)現(xiàn)低溫，進(jìn)而導(dǎo)熱層21的高溫和降溫板22的低溫可以進(jìn)行直接的熱交換工作。在一種具體的實(shí)施例中，降溫板22可以串聯(lián)于空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，以利用空調(diào)的冷媒進(jìn)行熱交換。由于金屬鋁的導(dǎo)熱效率較高，并且成本低廉，降溫板22可以由鋁板制成。在其他一些實(shí)施例中，降溫板22還可以由銅板制成。

降溫板22的兩端設(shè)置有冷媒入口223與冷媒出口224，冷媒入口223與冷媒出口224之間設(shè)置有冷媒管路225，并且冷媒管路225所在的區(qū)域與導(dǎo)熱層21的第二表面212貼合。其中降溫板22的冷媒入口223與冷媒出口224可以連接于空調(diào)器的制冷系統(tǒng)中，利用空調(diào)器的制冷冷媒進(jìn)行散熱，降溫板22相當(dāng)于一個(gè)輔助的蒸發(fā)器。

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20中降溫板22串聯(lián)于制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，在空調(diào)器的壓縮機(jī)31工作時(shí)，冷媒通過(guò)壓縮機(jī)31壓縮成高溫高壓的氣體后進(jìn)入冷凝器32，冷凝器32將高溫高壓的氣態(tài)冷媒換熱成低溫高壓的液態(tài)冷媒，從而向外部釋放熱量，然后液態(tài)冷媒經(jīng)過(guò)第一毛細(xì)管33，由于冷媒經(jīng)過(guò)第一毛細(xì)管33后壓力降低，溫度繼續(xù)下降，并由降溫板22的冷媒入口223進(jìn)入冷媒管路225，在曲折延伸的冷媒管路225中進(jìn)行換熱，吸收外部熱量使降溫板22的溫度降低，冷媒經(jīng)過(guò)降溫板22后經(jīng)過(guò)第二毛細(xì)管34和蒸發(fā)器35，成為高溫低壓的氣態(tài)冷媒回到壓縮機(jī)31繼續(xù)循環(huán)。

降溫板22與制冷系統(tǒng)形成冷媒的流動(dòng)回路，冷媒由降溫板22的冷媒管路225排出后進(jìn)入制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)31。低溫冷媒通過(guò)冷媒入口223進(jìn)入降溫板22，流經(jīng)冷媒管路225，從冷媒出口224流出，使降溫板22的最低溫度可達(dá)0℃左右。將降溫板22串聯(lián)于制冷系統(tǒng)中，既不影響制冷系統(tǒng)的正常制冷工作，同時(shí)使用空調(diào)器的冷媒進(jìn)行散熱，利用空調(diào)器少量的制冷量，避免了額外設(shè)置用于散熱的制冷循環(huán)系統(tǒng)，節(jié)約了成本，并提高了變頻器的散熱效率，保證了變頻空調(diào)器的運(yùn)行可靠性和制冷效率。

降溫板22的第一表面221與導(dǎo)熱層21的第二表面212通過(guò)界面導(dǎo)熱介質(zhì)貼合，導(dǎo)熱層21與電控板10上的發(fā)熱區(qū)域也通過(guò)界面導(dǎo)熱介質(zhì)貼合。界面導(dǎo)熱介質(zhì)涂覆于導(dǎo)熱層21與電控板10之間以及降溫板22與導(dǎo)熱層21之間，從而填充接觸面之間的空隙，利用其極佳的導(dǎo)熱效果使熱量的傳導(dǎo)更加順暢，避免這些空隙阻礙熱量的傳導(dǎo)。其中界面導(dǎo)熱介質(zhì)可以是導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱硅脂、金屬導(dǎo)熱片等材料。由于導(dǎo)熱硅膠相較導(dǎo)電的導(dǎo)熱硅脂、金屬導(dǎo)熱片等材料，更具有絕緣能力，因而本實(shí)施例的界面導(dǎo)熱介質(zhì)可以優(yōu)選為導(dǎo)熱硅膠。

降溫板22的第二表面222覆蓋有保溫層，以隔絕外部的熱量，防止降溫板22與外部環(huán)境發(fā)生熱交換。其中保溫層可以采用保溫棉形成。

導(dǎo)熱層21的面積可以小于或等于降溫板22的面積，以使導(dǎo)熱層21被降溫板22完全覆蓋。從而可以使整個(gè)導(dǎo)熱層21的第二表面212都與降溫板22的第一表面221的至少部分區(qū)域貼合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)導(dǎo)熱層21與降溫板22的熱交換。此外，導(dǎo)熱層21的面積至少要大于電控板10上的發(fā)熱區(qū)域的面積，以使散熱面積增加，提高散熱速度。

本實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20，首先利用導(dǎo)熱層21將電控板10上的發(fā)熱區(qū)域的高熱傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層21，再利用降溫板22的低溫與導(dǎo)熱層21進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調(diào)器可以在環(huán)境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20，可以利用空調(diào)的冷媒使降溫板22實(shí)現(xiàn)低溫，以與導(dǎo)熱層21進(jìn)行熱交換，加快變頻器的電控板10上的發(fā)熱區(qū)域的散熱速度，避免變頻器由于高溫被燒壞而導(dǎo)致空調(diào)器宕機(jī)的問(wèn)題，提高空調(diào)器的制冷效率及使用壽命。

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的變頻空調(diào)器100的結(jié)構(gòu)框圖，該變頻空調(diào)器100使用上述任一實(shí)施例的空調(diào)變頻器的散熱裝置20對(duì)其電控板10進(jìn)行散熱。該變頻空調(diào)器100包括：電控板10，電控板10上布置有工作時(shí)發(fā)熱的電氣元件，使得電控板10上形成發(fā)熱區(qū)域；以及上述任一空調(diào)變頻器的散熱裝置20，其中散熱裝置20中的導(dǎo)熱層21的部分區(qū)域與電控板10上的發(fā)熱區(qū)域貼合，以對(duì)發(fā)熱區(qū)域散熱。

首先利用導(dǎo)熱層21將電控板10上的發(fā)熱區(qū)域的高熱傳導(dǎo)至整個(gè)導(dǎo)熱層21，再利用降溫板22的低溫與導(dǎo)熱層21進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調(diào)器100可以在環(huán)境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實(shí)用新型的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實(shí)用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實(shí)用新型的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。