頻率轉換器的冷卻裝置、包含所述冷卻裝置的轉換器總成及包含所述轉換器總成的制冷 ...的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頻率轉換器的冷卻裝置，涉及包含所述冷卻裝置的轉換器總成和包含所述轉換器總成的制冷或調(diào)節(jié)設備。
【背景技術】
[0002]頻率轉換器，更多地被稱為“逆變器”，用于調(diào)節(jié)用于制冷及空調(diào)行業(yè)的制冷設備中壓縮機的容量或流量。
[0003]頻率轉換器連接于壓縮機，以調(diào)節(jié)壓縮機中電動機的供能并改變壓縮機速度。
[0004]壓縮機速度的可變性至關重要，因為這可以在設備的需要小于最大制冷量時減少消耗。事實上，制冷或調(diào)節(jié)設備只在短期內(nèi)需要最大功率。
[0005]除了節(jié)省能源，壓縮機速度的可調(diào)節(jié)性還能優(yōu)化溫度控制，從而消除熱沖擊。
[0006]通常應用于制冷設備中的頻率轉換器需要冷卻裝置，多為空氣冷卻裝置，構造成用于冷卻頻率轉換器中的電子元件。
[0007]然而，頻率轉換器中的元件受控于可變的加熱模式和時間。
[0008]已知類別的冷卻裝置構造成均勻并不間斷地冷卻頻率轉換器的元件。根據(jù)頻率轉換器的運行狀態(tài)，這種解決方案會導致出現(xiàn)過冷或欠冷情況。
[0009]這將不可避免地使頻率轉換器內(nèi)產(chǎn)生冷凝物，給頻率轉換器的可靠性帶來明顯的風險;或者出現(xiàn)高溫，使系統(tǒng)為安全停止運行。
[0010]文獻W02011/117829描述了一種已知解決方案，提出將熱交換器與風扇相關聯(lián)，該風扇構造成使包含熱交換器和頻率轉換器的殼體內(nèi)的溫度均勻分布。然而，這種方案會導致在制冷或調(diào)節(jié)設備的壓縮機入口處有恒量的制冷流體滲出，即使當頻率轉換器的冷卻需求減少。這會導致設備內(nèi)可用制冷流體的流量減少，進而導致設備制冷效率的整體降低。
[0011]另一個解決方案提出使用能夠吸收頻率轉換器內(nèi)多余水分的海綿。然而，這種解決方案不能充分確保頻率轉換器內(nèi)元件的整體性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的一個任務是制作用于制冷或調(diào)節(jié)設備的頻率轉換器的冷卻裝置，其避免上述提及的缺陷。特別是，本發(fā)明的一個任務是提供一種冷卻裝置，能夠避免在頻率轉換器內(nèi)形成冷凝物，同時優(yōu)化制冷設備的效率。
[0013]根據(jù)上述任務，本發(fā)明涉及依據(jù)權利要求1所述的一種用于制冷或調(diào)節(jié)設備內(nèi)頻率轉換器的冷卻裝置。
[0014]本發(fā)明的另一個任務是提供用于制冷或調(diào)節(jié)裝備的轉換器總成，能夠避免在頻率轉換器內(nèi)形成冷凝物，并優(yōu)化制冷設備的效率。
[0015]根據(jù)上述任務，本發(fā)明涉及如權利要求18所要求的制冷或調(diào)節(jié)設備的轉換器總成。
[0016]本發(fā)明最后一個任務是提供制冷或調(diào)節(jié)裝備，相對現(xiàn)有技術的設備具有優(yōu)化的制冷效率。
[0017]根據(jù)上述任務，本發(fā)明涉及如權利要求18所要求的制冷或調(diào)節(jié)設備。
【附圖說明】
[0018]參照附圖，根據(jù)以下對非限制性實施例的描述，本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)勢更加明顯，其中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的制冷或調(diào)節(jié)設備的圖解描述。
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置細節(jié)的透視圖，為使圖示更為清晰，部分剖切和部分被省去。
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明的轉換器總成細節(jié)的透視圖，為使圖示更加清晰，省去了部分部件。
【具體實施方式】
[0022]圖1中數(shù)字1表示制冷設備，制冷流體在其內(nèi)循環(huán)。
[0023]制冷流體作為制冷物質(zhì)，會根據(jù)受到的壓力和溫度狀況在設備1中呈現(xiàn)液態(tài)或氣
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[0024]制冷流體可以從以下組選擇:含氫氯氟烴(HCFC)、氫氟烴(HFC)、碳氫化合物(HC)、二氧化碳(C02)和氫氟稀經(jīng)(HF0)。
[0025]設備1包含壓縮機2、冷凝器3、膨脹閥4、蒸發(fā)器5和轉換器總成6。
[0026]壓縮機2構造成用于壓縮制冷流體并通過高壓輸送管線將制冷流體供應至冷凝器
3。特別是，供應至冷凝器3內(nèi)的制冷流體呈蒸汽形態(tài)。
[0027]蒸汽形態(tài)的制冷流體在冷凝器3中轉化成液態(tài)。
[0028]高壓輸送管線8將冷凝器3輸出的制冷流體供應至膨脹閥4，液態(tài)的制冷流體在膨脹閥4內(nèi)降壓以降低蒸發(fā)溫度。
[0029]低壓輸送管線9將膨脹閥4輸出的制冷流體供應至蒸發(fā)器5，在蒸發(fā)器5中排出熱量，因此制冷流體在恒定壓力下蒸發(fā)。
[0030]低壓吸入管線10將蒸氣形態(tài)的低壓制冷流體供應至壓縮機2。
[0031]壓縮機2最好是螺桿式制冷壓縮機。需要理解的是，壓縮機2可以是任何已知類型的壓縮機，如活塞式壓縮機、離心式壓縮機等。
[0032]壓縮機2包含電動機(簡單起見，未在附圖中示出)，電動機供能由轉換器總成6調(diào)
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[0033]轉換器總成6包含頻率轉換器12，頻率轉換器12構造成用于調(diào)節(jié)壓縮機2中電動機的供能，并改變壓縮機2的速度。轉換器總成6還包含冷卻裝置13，構造成用于冷卻頻率轉換器12。
[0034]頻率轉換器12和冷卻裝置13在圖1中概略示出，二者優(yōu)選布置成彼此接觸，以促進頻率轉換器12的冷卻傳導。
[0035]冷卻裝置13被供應制冷流體。
[0036]在所述和所示的該非限制性實施例中，供應至冷卻裝置13的制冷流體同時在制冷或調(diào)節(jié)設備1中循環(huán)。特別是，冷卻裝置13包含吸入管線14，構造成用于吸取冷凝器3下游的制冷流體;排流管線15，構造成用于排出壓縮機2上游的制冷流體;及熱交換元件16，與吸入管線14和排流管線15相連。
[0037]參照圖2，冷卻裝置13還包含散熱器17，至少部分覆蓋在熱交換元件16上。
[0038]熱交換元件16包含至少一個第一部分18，其在使用中被供應制冷流體的第一流量Q1;還包含至少一個第二部分19，其在使用中被供應制冷流體的第二流量Q2。
[0039]第一部分18構造成用于冷卻頻率轉換器12上對應的第一區(qū)域40(圖3所示)，第二部分19構造成用于冷卻頻率轉換器12上對應的第二區(qū)域41(圖3所示)。
[0040]優(yōu)選地，第一部分18和第二部分19共面，并排布置以分別傳導冷卻頻率轉換器12上對應的第一區(qū)域40(圖3所示)和第二區(qū)域41(圖3所示)。優(yōu)選地，第一區(qū)域40和第二區(qū)域41(圖3所示)并排布置，包含帶有待處置的不同熱輸入部件，如絕緣柵門極晶體管(IGBTs)、二極管。
[0041 ] 詳細地說，第一部分18包含第一進口通路20、第一膨脹元件21、第一主通路22和第一調(diào)節(jié)閥23。
[0042]第一進口通路20和第一主通路22通過第一膨脹元件21彼此相連。在所述和所示的該非限制性實施例中，第一膨脹元件21由第一主通路22和第一進口通路20之間的橫截面收窄部分限定出。
[0043]第一進口通路20與吸入管線14相連，并被供應從冷凝器3的下游吸入的制冷流體。
[0044]第一膨脹元件21所限定的收窄部分決定第一主通路22中制冷流體的膨脹。
[0045]第一調(diào)節(jié)閥23構造成用于調(diào)節(jié)供應至主通路22的制冷流體的第一流量Q1
[0046]第一調(diào)節(jié)閥23最好為電磁閥，具有主體24和阻擋元件(未在附圖中示出)。
[0047]主閥24包含線圈，在線圈內(nèi)形成一通路。阻擋元件耦合至位于通路內(nèi)的亞鐵核及耦合至位于通路中且貼靠亞鐵核的彈簧。阻擋元件這樣布置，從而能夠選擇性地阻擋膨脹元件21的橫截面收窄部分。一個實施例的變體提出布置阻擋元件以阻擋主通路22。
[0048]在使用中，當線圈未通電時，彈簧保持阻擋元件處于阻擋收窄部分的狀態(tài)。
[0049]當線圈通電時，亞鐵核受到線圈的吸引力，直至克服彈簧彈力并確定使阻擋元件產(chǎn)生充分運動，打開收窄部分。
[0050]一個實施例的變體(未示出)提供了一種調(diào)節(jié)閥23，構造成提供供應至第一部分18的制冷流體流量的精調(diào)。例如，調(diào)節(jié)閥23可以是可變調(diào)節(jié)閥。
[0051 ]優(yōu)選地，第一主通路22沿第一曲折路徑延伸，曲折路徑最好表面平坦，其橫截面面積沿制冷流體的流動方向漸增。
[0052]因此，制冷流體在第一主通路22中不斷膨脹。從制冷流體排除的熱量導致制冷流體溫度上升。然而，這種溫度的上升被制冷流體沿第一主通路22流動時的不斷膨脹所抵消。因此，第一主通路22中溫度基本保持不變。
[0053]優(yōu)選地，第一膨脹元件21和第一主通路22全部被散熱器17覆蓋，而調(diào)節(jié)閥23的第一進口通路20和主體24位于散熱器17之外。
[0054]第二部分19構造基本與第一部分18相同，包含第二進口通路26、第二膨脹元件27、第二主通路28和第二調(diào)節(jié)閥29。
[0055]第二進口通路26和第二主通路28通過第二膨脹元件27彼此相連。在所述和所示的該非限制性實施例中，第二膨脹元件27由第二主通路28和第二進口通路26之間的橫截面收窄部分限定。
[0056]第二進口通路26與吸入管線14相連，并被供應從冷凝器3的下游吸入的制冷流體。
[0057]由第二膨脹元件