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“变频模块压缩机散热降温”技术

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登记号:G20190556

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:环境科学技术及资源科学技术;

关键词: 变频 压缩机 散热降温

绿色分类:节能电子产品;

  • 基本信息
成果名称: “变频模块压缩机散热降温”技术
成果登记号: G20190556 学科分类: 环境科学技术及资源科学技术;
绿色分类: 节能电子产品; 项目关键词: 变频  压缩机  散热降温    
推荐单位:

海尔Hope平台上海联合创新实验室

成果所处阶段: 中期阶段
合作方式: 整体转让,技术许可, 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

一,  产品现状及其存在问题:

变频空调工作时室外机变频电控盒会产生高温,因此必须对变频电控盒散热降温,否则变频模块因高温而自动降频工作或停止工作从而降低空调能效,变频模块也容易烧坏或缩短使用寿命。现有技术的解决办法有三个:1,利用现有风机负压吸风散热;但风量极小,散热效果差;2,设置专用散热风机和风道,这会增加成本,需要耗电,风量仍较小,散热效果仍不理想;3,设置专用制冷剂热交换板散热,需消耗空调制冷量,热交换板吸收的热量无法排出,最终散热效果也较差,且易使变频模块凝结露水,存在短路燃烧的隐患。上述三项技术均存在高温环境下散热不够,变频模块被迫降频工作或停止变频工作的缺点,此外,压缩机为自然散热,也存在高温环境下散热不良而停机的问题。因此,现有技术没有一个理想的解决办法:即不增加成本,也不耗能,就能彻底解决变频电控盒和压缩机散热降温问题,使得空调高温环境下不停机工作的技术方案。


二,散热降温原理:

在室外机风机2的作用下,空气经冷凝器4热交换吸热成为热空气,被风叶14排出室外机,此时热空气的温度高于环境空气温度,但热空气的温度在任何工况下都会低于变频电控盒7工作时的盒表面温度20℃以上,更远低于压缩机12机壳表面温度,那怕是在空调最恶劣的工况53℃的环境温度时也仅在62℃左右,而此时的压缩机12机壳表面温度将达到100℃以上,变频电控盒7的表面温度也会达到80℃左右,热空气温度仍远低于压缩机12机壳和变频电控盒7表面的温度,因此,被风机排出的一部分热空气(暂定为50%的流量)通过引风风道13,汇集进入压缩机和变频电控盒空间,经过压缩机12,变频电控盒7时,就可吸收其表面的热量成为更热的热空气后,通过出风口10排出室外机,达到为压缩机12和变频电控盒7散热降温的目的。压缩机和变频电控盒得到散热降温,使得压缩机和变频电控盒里的变频电控元器件始终处于一个合适的温度工况下运行,空调再不会因高温环境下发生降频工作,变频模块,压缩机也不会因高温而停止运行,空调成为“不间断运行空调”,提高了压缩机和变频电控元器件性能和使用寿命,空调能效和使用舒适度也得以提高。


三,散热降温效果:

原置于中隔板6风机一侧的散热器的进风口面积仅占室外机总进风口面积的1%左右,且位于风机吸风量很小的风叶直径之外, 散热片进出风量极小,而室外机出风口面积收缩为总进风口面积的40%左右,因而出风口风速要成倍高于进风口风速,假设引风风道13导入50%风机出风量,高速出风由集风罩11集中通过散热器9的风量将是原有变频电控盒散热片由风机负压而引进风量的40倍以上,变频电控盒7的散热能力将得到数十倍的提高,使得变频电控盒工作时的盒壳温度几乎下降到接近导入空气的温度,散热降温效果十分显著,而导入的高速出风可通过集风罩11上开设的若干分流风洞流经压缩机12,强迫热交换,使得压缩机12也获得了较好的降温散热。


本方案较之前方案的不同之处是:将风机作了一定的偏转设置,所带来的效果是:

1,使得风机2出风可通过直通型引风风道13顺畅进入中隔板6压缩机12一侧空间,进风风压衰减小,进风在风道中产生的噪音也会减少,直通型引风风道13的生产成本更低,而且可以设置在原有室外机机形范围内。

2,风机2偏转,使得风机风叶14旋转圆周的主要吸风区正对着热交换器圆弧段B ,正对着的圆弧段热交换器B段的面积一定大于正对着的热交换器直板段C,所以,将风机最大吸风正对着更大面积的热交换器,热交换器的换交换效率得到提高;与此同时,热交换器A段热交换效率也得到提高,热交换器C段末端效率会有所下降,但总热交换效率提高,从而可在热交换效率不降低的情况下缩短热交换器C段末端,降低热交换器成本。风机2偏转,变频电控盒7全部设置在中隔压缩机一侧,缩短热交换器C段末端,为中隔板6向风机2一侧位移提供了可能,挪出增大的空间有助于容纳变频电控盒7和集风罩11的设置。


四,兼具有防泄漏引爆功能:

如果空调采用的是日渐普及的R290,R32等可燃制冷剂系统,当压缩机12和变频电控盒7空间中的制冷剂管路发生泄漏或难以避免的各种密封连接处的微泄漏累积到一定浓度后,可燃制冷剂进入变频电控盒7,就有可能发生电子元器件打火引燃爆炸的危机,本技术方案,排出风机的一部分空气通过引风风道13,汇集进入压缩机和变频电控盒空间,经过压缩机12,变频电控盒7后排出室外机,如若发生制冷剂泄漏,泄漏的制冷剂就会随时被排出室外机,从而消除了可燃制冷剂系统空调室外机发生泄漏可能引起爆炸的隐患。


五,设计成本:

该设计不涉及室外机其他任何部分结构,对现有室外机性能没有任何改变和影响,仅需在室外机机壳出风口处增设一个引风风道13和压缩机12一侧设置一个出风口10,无需新增风扇和耗电,利用现有风机排风为变频电控盒和压缩机散热降温,技术结构简捷明了,易于样机试制,增加的生产成本不会超过20元,相对因此获得的高速大风量的数十倍的散热降温效果和“不间断运行空调”的销售概念来说,性价比较高。


仅涉及室外机机壳的改变 ,因而现有空调企业可对现有空调室外机其他部件,结构,安装不加任何改动的情况下组装应用到室外机上.


姓名: 张冬 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 海尔Hope平台上海联合创新实验室
电子邮件: zhangdong.ct@haier.com
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