用于空气冷却冷却器的电子部件冷却系统技术方案

一种冷却器系统１０包括制冷剂回路９０，该制冷剂回路９０进一步包括压缩机６０、空气冷凝器装置７０以及蒸发器装置８０，它们被连接在第一闭合制冷剂回路９０中。马达４０与压缩机６０相连，以驱动压缩机６０，驱动部分３０与马达４０相连，以向马达４０供给电力，电源／控制板５０对制冷剂回路９０进行控制。电源／控制板５０和冷凝器装置７０连接于第二闭合冷却剂回路１００中。第二闭合冷却剂回路１００对外壳１２０和／或在外壳１２０之内、被设置在激冷板１１０上的部件１１５提供冷却。尽管外壳１２０没有湿度控制器件，在外壳１２０内部基本上可防止冷凝物的形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般而言，本专利技术涉及一种电子元件冷却系统。更具体地说，本专利技术步及一种用于空气冷却的冷却器系统的电源和/或控制部件的冷却系统。
技术介绍
与冷却器系统的供电有关的电气部件在运行中产生大量的热。由于这些部件一般容纳于基本上密封的不使元件暴露的紧凑外壳内，外壳内部由电力电子部件(power electronic components)产生的热量必须散逸，以防止损坏这些部件。在运行期间处于外壳内、产生特别多的热量的电力电子半导体部件一般用激冷板(chill plate)来冷却。激冷板由高导热率材料构成，其包括内部通道，这些内部通道构成使工作流体或制冷剂流体循环以便冷却电气部件的热传送流体回路的一部分。流过热传送流体回路的工作流体与激冷板通道呈热交换关系，以便从激冷板排出热能。热传送流体回路可以是用于外壳的单独的冷却系统的一部分，以散逸来自激冷板的热能。热传送流体回路也可以结合到冷却器系统中作为制冷回路的一部分或者作为冷凝器流体回路的一部分。电气部件安装在激冷板的外部上，并借助于导热性利用激冷板汲取电气部件的热能。接着通过对流将传递至激冷板的热能传递给流入流体回路通道中的工作流体。封装于外壳内的其它电气部件在工作中产生少量热能，因此不需要激冷板。对于这些部件，可使与上述回路类似的附加热传送流体回路延伸到外壳的基本上封闭的空间内，并与在外壳内侧运行以使空气在外壳内循环的风扇联合来实现热散逸。然而，在热传送流体回路内的工作流体温度低于机柜内的露点温度时，可能在外壳内形成冷凝物。由于冷凝物可能损坏电气部件，因此冷凝是人们所不希望的。于是，为了防止冷凝物的形成，需要单独的温度监测及控制系统来防止外壳内部温度达到低于露点温度的水平。因此，需要这样一种用于处于冷却器系统电器外壳内的电气部件的冷却系统，其不需要单独的温度监测及控制系统基本上能防止外壳内形成凝结物。
技术实现思路
本专利技术提出一种包括制冷剂回路的冷却器系统，该制冷剂回路包括由马达驱动的压缩机、具有至少一个盘管的空气冷凝器装置、以及蒸发器装置，它们连接于第一闭合制冷剂回路中。电气/电子电源控制板为制冷剂回路的运行提供电力和/或控制。该电源/控制板内装有电气/电子电源/控制部件并且包括冷却这些部件的冷却系统，该冷却系统与空气冷凝器装置的至少一个盘管流体连通。本专利技术还提出一种用于控制具有制冷剂回路的冷却器系统运行的电源/控制板，该制冷剂回路包括由马达驱动的压缩机、具有至少一个盘管的空气冷凝器装置、以及蒸发器装置，它们连接于第一闭合制冷剂回路内。电源/控制板包括基本封闭的、具有多个部件的外壳。该外壳与空气冷凝器装置的至少一个盘管流体连通。本专利技术的一个优点是，由于将用于电源/控制板的冷却系统结合进冷却器系统中，因此部件数减少。本专利技术的另一优点是，它基本可防止在电源/控制板内形成凝结物。本专利技术的又一优点是，它不需要单独的温度监测和控制系统。通过下面结合附图对优选实施方式的更详细的说明，本专利技术的其它特点与优点将更加明显，附图作为例子示出了本专利技术的原理。附图说明图1示意性地示出了可与本专利技术一起使用的制冷系统的一实施方式；图2示意性地示出了可用于本专利技术的VSD的一实施方式；图3示意性地示出了用于本专利技术的电源/控制板结构的一实施方式；图4示意性地示出了用于本专利技术的电源/控制板结构的另一实施方式；图5-6的每一幅附图示出了使用本专利技术的空气冷却的冷却器系统的主冷凝器盘管的一实施方式。只要可能，在全部附图中用相同的附图标记表示相同或相似的部分。具体实施例方式图1概略地示出了本专利技术的系统配置。冷却器系统10包括为联合变速驱动部分(VSD)30供电的AC电源20以及向驱动压缩机60的马达40供电的电源/控制板50，这由位于电源/控制板50内部的控制部分控制。在本专利技术的一实施方式中，VSD 30的所有部件均容纳于电源/控制板50之内。AC电源20将单相或多相(例如，三相)固定电压和固定频率的交流电由交流电网或设置于本地的配电系统供给VSD 30。压缩机60、冷凝器70和蒸发器80形成第一闭合制冷剂回路90。压缩机60压缩制冷剂蒸气并通过排出管路将蒸气传送到冷凝器70。压缩机60可以是任何合适类型的压缩机，例如，离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机等。由压缩机60传送到冷凝器70的制冷剂蒸气与冷凝器70周围并循环流过冷凝器70的空气进行热交换，作为与周围环境空气热交换的结果制冷剂蒸气相变为制冷剂液体。冷凝的液态制冷剂从冷凝器70流过膨胀装置(未示出)到达蒸发器80。于是，第一闭合制冷剂回路90中循环的与蒸发器80热交换的流体能为内部空间提供冷却。类似地，冷凝器70的一部分与电源/控制板50形成对装于电源/控制板50中的部件提供冷却的第二闭合冷却剂回路100。值得注意的是，本专利技术的冷却器系统10可以采用VSDs 30、马达40、压缩机60、冷凝器70和蒸发器80的多种任意组合。电源/控制板50可以包括多种不同的部件，如模数(A/D)转换器、微处理器、非易失性存储器和接口板，以控制冷却器或制冷系统10的运行。电源/控制板50还可用来控制VSD 30、马达40和压缩机60的运行。制冷系统10包括许多图1未示出的其它特点。为简化附图以便于说明，这些特点被有意省略。VSD 30接收来自AC电源20的具有特定的固定线电压和固定行频的交流电，并将交流电以所需电压和所需频率提供给马达40，可改变所需电压和所需频率以满足特定需求。优选的是，VSD 30可向马达40提供比马达40的额定电压和频率高的电压和频率及低的电压和频率的交流电。图2示意性地示出了VSD 30的一实施方式中的一些部件。VSD 30可具有三段转换器段32、DC链路段(DC link stage)34、以及反相器段36。转换器32将来自AC电源20的固定行频、固定线电压的交流电转换成直流电。DC链路34对来自转换器32的直流电进行滤波，并设有如电容器和/或电感器之类的蓄能部件。最后，反相器36将来自DC链路34的直流电转换成用于马达40的可变频率、可变电压的交流电。对本专利技术而言，只要VSD 30可将合适的输出电压和频率提供给马达40，至于转换器32、DC链路34和反相器36的具体结构无关紧要。例如，为了从VSD 30获得大于VSD 30的输入电压的输出电压，转换器32可以是与升压DC/DC转换器耦联以便给DC链路34提供升高的直流电压的二极管或晶闸管整流器。在另一实例中，转换器32可以是由自耦变压器和电感器提供的二极管或晶闸管整流器。在又一实例中，转换器32可以是向DC链路34提供升压的直流电压以便从VSD 30获得大于VSD 30输入电压的输出电压的具有绝缘栅双极晶体管(IGBTs)的脉冲宽度调制升压整流器。在本专利技术的一优选实施方式中，VSD 30可以提供至少是马达40的额定电压和频率两倍的输出电压和频率。此外，应当理解的是，只要VSD 30可向马达40供给合适的输出电压和频率，VSD 30可结合与图2所示的部件不同的部件。在马达40的起动期间，VSD 30可以防止大的冲击电流流向马达40。VSD 30的转换器32可为交流电源20提供具有约为满功率因数的电力。最后，VSD 30调节输入马达40的输出电压和输出频率两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却器系统，包括：制冷剂回路，该制冷剂回路包括由马达驱动的压缩机、具有至少一个盘管的空气冷凝器装置、以及蒸发器装置，它们连接于第一闭合制冷剂回路中；用于控制所述制冷剂回路运行的电源／控制板，该电源／控制板包括用来冷却电源 ／控制板的部件的冷却系统，该冷却系统与所述空气冷凝器装置的至少一个盘管流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯A凯斯特，哈罗德R施奈茨卡，马斯塔法K亚尼克，约翰F贾奇，梅什瓦利亚纳杜瓦思，弗兰克H希尔第四，
申请(专利权)人：约克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]