一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统技术方案

本发明专利技术公开的一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统，包括变频压缩机、四通阀、外侧换热器、内部换热器、气液分离器、驱动散热器和冷媒流向自动导流组件，冷媒流向自动导流组件由第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀相互串并联组成，第一单向阀的输入端与第四单向阀的输出端并联后连接于制冷模式下作为冷凝器的外侧换热器，外侧换热器输出的高压液态冷媒通过第一单向阀后进入驱动散热器；驱动散热器的输出端还连接有将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒的主路第一膨胀阀；通过冷媒流向自动导流组件自动导流，满足冷媒液管流经变频驱动电路模块的冷媒状态始终是冷凝后且节流前的冷媒，实现变频空调工作时驱动模块的自动液冷散热降温。的自动液冷散热降温。的自动液冷散热降温。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统


[0001]本专利技术涉及空调技术，尤其涉及一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统。

技术介绍

[0002]在空调行业的冷暖变频空调中，变频驱动电路模块是冷暖变频空调中必不可少的部件，用于驱动及控制变频压缩机的工作。在变频压缩机高频运行时，变频驱动电路模块会流通大电流，变频驱动电路会快速升温，在温度达到设定限值(一般设计限值为90℃)后，开始限制压缩机运行频率，影响空调设备的正常运转；同时，变频驱动电路持续高温运行也会影响其使用寿命；为了优化变频驱动电路发热，在空调设计过程中，一般会增加散热设计，防止变频驱动电路高温运行。
[0003]在变频空调中，变频驱动电路模块中发热量大的器件主要为智能功率器件(IPM)和电路驱动器件(PFC)，现有技术中，这两个器件通过铝板涂抹导热硅胶接触导热，并将两器件自身发热量通过导热硅胶更好的传导到铝板上；然后，如果采用风冷散热，则在铝板上采用一体连接的格栅肋片的方式与空气进行对流来散热，如果采用液冷散热，则是采用冷媒盘管与铝板插套配合或贴合连接，并在冷媒管与铝板之间的间隙涂抹导热硅胶进行接触、通过冷媒管中流动的冷媒带走热量进行散热；而且，变频驱动电路模块中智能功率器件(IPM)和电路驱动器件(PFC)的工作温度需要控制在50
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60℃左右，温度太高会导致器件温升超标，减低使用寿命；温度太低，则有使变频驱动模块产生冷凝水的可能；因此，采用液冷方式散热，为了更好控制冷媒液管的温度，冷暖变频空调冷媒液管流经变频驱动电路铝板的冷媒状态，需要采用冷凝后且节流前的冷媒，该冷媒状态可以满足变频驱动电路的铝板散热，也不至于导致冷凝水的产生。
[0004]所以，由上可知，对变频驱动电路模块的散热，现有技术中常用的散热方式为风冷散热和液冷散热，风冷散热较为简单，但散热效率较低；液冷散热效率高，但是需额外增加主路电子膨胀阀组件及配套较复杂的控制逻辑，增加了空调系统的复杂程度及降低运行的可靠性。有鉴于此，迫切需要对现有的冷暖变频空调系统进行改进，简化变频驱动电路模块的散热控制显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统，采用四个串并联的单向阀，具有结构简单、便于自动导流控制，有效满足冷媒液管流经变频驱动电路模块的冷媒状态始终是冷凝后、且节流前的冷媒，有效简化变频驱动电路模块的降温控制。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统，用于变频空调工作时驱动模块的自动液冷散热降温，包括：
[0008]变频压缩机、用于制冷模式与制热模式相互切换的四通阀、设置于外部空间的外侧换热器、用于室内制冷或制热的内部换热器和气液分离器，所述变频压缩机、所述四通
阀、所述外侧换热器、所述内部换热器和所述气液分离器通过管路依次连接形成循环系统；
[0009]所述变频空调系统还包括：
[0010]驱动散热器，在制冷模式下与作为冷凝器的外侧换热器、或在制热模式下与作为冷凝器的内部换热器分别输出的高压冷媒管路连通、并用于对控制所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温；
[0011]冷媒流向自动导流组件，由四个结构完全相同的第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀相互串并联组成，所述第一单向阀的输入端与第四单向阀的输出端并联后、通过管路连接于制冷模式下作为冷凝器的外侧换热器的输出端，所述第一单向阀的输出端与所述第二单向阀的输出端并联后、通过管路连接于所述驱动散热器的输入端，制冷模式下外侧换热器输出的高压液态冷媒通过所述第一单向阀后直接进入所述驱动散热器；
[0012]所述驱动散热器的输出端通过管路还连接有将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒的主路第一膨胀阀，所述第三单向阀的输入端与所述第四单向阀的输入端并联后、通过管路与所述主路第一膨胀阀的输出口连通，所述第三单向阀的输出端与所述第二单向阀的输入端并联后、通过管路与所述内部换热器相连；
[0013]在制冷模式下运行时，冷媒从所述变频压缩机的排气口流出，从所述四通阀的D口进入并从E口流出，流经作为冷凝器的外侧换热器，外侧换热器通过制冷热交换后向外部空间排出热量，高压液态冷媒通过所述第一单向阀后直接进入所述驱动散热器，对所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温工作后，再流经主路第一膨胀阀将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒，相对高压液态冷媒，低压雾状冷媒只能通过管路流经所述第三单向阀进入作为蒸发器的内部换热器，内部换热器蒸发降温后对室内空间进行制冷，内部换热器流出的气态冷媒通过管路由所述四通阀的C口进入并从S口流出，经过所述气液分离器除去气态冷媒中凝液，回流至所述变频压缩机的吸入口，完成一次冷媒的制冷循环；同时满足冷媒液管流经变频驱动电路模块的冷媒状态始终是冷凝后且节流前的冷媒；
[0014]在制热模式下运行时，冷媒从所述变频压缩机的排气口流出，从所述四通阀的D口进入并从C口流出，流经作为冷凝器的内部换热器，内部换热器通过制冷热交换后向室内空间排放热量，高压液态冷媒通过所述第二单向阀后直接进入所述驱动散热器，对所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温工作后，再流经主路第一膨胀阀将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒，相对高压液态冷媒，低压雾状冷媒只能通过管路流经所述第四单向阀进入作为蒸发器的外侧换热器，内机换热器将热交换能量直接排放到外部空间后，外侧换热器流出的气态冷媒通过管路由所述四通阀的E口进入并从S口流出，经过所述气液分离器除去气态冷媒中凝液，回流至所述变频压缩机的吸入口，完成一次冷媒的制热循环；同时满足冷媒液管流经变频驱动电路模块的冷媒状态始终是冷凝后且节流前的冷媒。
[0015]优选地，所述驱动散热器与所述主路第一膨胀阀之间的管路上还设置有用于所述变频压缩机回气及回油的经济器，所述驱动散热器的输入端管路上还通过管路分支连接有将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒的主路第二膨胀阀，所述主路第二膨胀阀输出的低压雾状冷媒通过管路经过所述经济器热交换后连接于所述变频压缩机的回气及回油口。
[0016]优选地，对应所述主路第二膨胀阀的连接管路，所述经济器的进口管路和出口管路处分别设有出口感温包和进口感温包。
[0017]优选地，所述主路第二膨胀阀为电子膨胀阀。
[0018]优选地，所述主路第一膨胀阀为电子膨胀阀。
[0019]优选地，所述外侧换热器为采用风机进行热交换的翅片换热器，翅片换热器上分别设置有环境感温包和化霜感温包。
[0020]优选地，所述变频压缩机的排气口管路上还连接有排气感温包和高压开关，所述变频压缩机吸入口连接的气液分离器回气端管路上还设置有吸气感温包。
[0021]优选地，所述内部换热器的输入端管路上还连接有高压储液罐。
[0022]优选地，所述内部换热器为风管机或壁挂式内机，对应的风管机或壁挂式内机输出管路上还设置有管温感温包。
[0023]优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系统，用于变频空调工作时驱动模块的自动液冷散热降温，其特征在于，包括：变频压缩机、用于制冷模式与制热模式相互切换的四通阀、设置于外部空间的外侧换热器、用于室内制冷或制热的内部换热器和气液分离器，所述变频压缩机、所述四通阀、所述外侧换热器、所述内部换热器和所述气液分离器通过管路依次连接形成循环系统；所述变频空调系统还包括：驱动散热器，在制冷模式下与作为冷凝器的外侧换热器、或在制热模式下与作为冷凝器的内部换热器分别输出的高压冷媒管路连通、并用于对控制所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温；冷媒流向自动导流组件，由四个结构完全相同的第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀相互串并联组成，所述第一单向阀的输入端与第四单向阀的输出端并联后、通过管路连接于制冷模式下作为冷凝器的外侧换热器的输出端，所述第一单向阀的输出端与所述第二单向阀的输出端并联后、通过管路连接于所述驱动散热器的输入端，制冷模式下外侧换热器输出的高压液态冷媒通过所述第一单向阀后直接进入所述驱动散热器；所述驱动散热器的输出端通过管路还连接有将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒的主路第一膨胀阀，所述第三单向阀的输入端与所述第四单向阀的输入端并联后、通过管路与所述主路第一膨胀阀的输出口连通，所述第三单向阀的输出端与所述第二单向阀的输入端并联后、通过管路与所述内部换热器相连；在制冷模式下运行时，冷媒从所述变频压缩机的排气口流出，从所述四通阀的D口进入并从E口流出，流经作为冷凝器的外侧换热器，外侧换热器通过制冷热交换后向外部空间排出热量，高压液态冷媒通过所述第一单向阀后直接进入所述驱动散热器，对所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温工作后，再流经主路第一膨胀阀将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒，相对高压液态冷媒，低压雾状冷媒只能通过管路流经所述第三单向阀进入作为蒸发器的内部换热器，内部换热器蒸发降温后对室内空间进行制冷，内部换热器流出的气态冷媒通过管路由所述四通阀的C口进入并从S口流出，经过所述气液分离器除去气态冷媒中凝液，回流至所述变频压缩机的吸入口，完成一次冷媒的制冷循环；在制热模式下运行时，冷媒从所述变频压缩机的排气口流出，从所述四通阀的D口进入并从C口流出，流经作为冷凝器的内部换热器，内部换热器通过制冷热交换后向室内空间排放热量，高压液态冷媒通过所述第二单向阀后直接进入所述驱动散热器，对所述变频压缩机工作的变频驱动电路模块进行散热降温工作后，再流经主路第一膨胀阀将高压液态冷媒变换为低压雾状冷媒，相对高压液态冷媒，低压雾状冷媒只能通过管路流经所述第四单向阀进入作为蒸发器的外侧换热器，内机换热器将热交换能量直接排放到外部空间后，外侧换热器流出的气态冷媒通过管路由所述四通阀的E口进入并从S口流出，经过所述气液分离器除去气态冷媒中凝液，回流至所述变频压缩机的吸入口，完成一次冷媒的制热循环。2.根据权利要求1所述的一种驱动模块采用液冷散热的变频空调系...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟杭，莫培山，李浩锋，陈南庆，
申请(专利权)人：珠海三友环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：