本實用新型屬于空調(diào)電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置以及采用上述散熱裝置的變頻空調(diào)器。

背景技術(shù)：

如圖1、圖2所示，空調(diào)室外機中包括變頻器11。

如圖3、4所示，變頻空調(diào)器的電子模塊一般包括集成在PCB電路板上的IPM模塊（智能功率模塊）13、IGBT模塊14、二極管15和橋堆16等電子元器件，電子模塊安裝于電氣安裝盒17內(nèi)。IPM模塊13等元器件發(fā)熱量是電路板的主要熱量產(chǎn)生單元，也是空調(diào)室外機溫度最高的部位，這些模塊發(fā)熱量隨著空調(diào)器制冷量和功率的增加而增加，因而，電子模塊的散熱效率成為影響電子元器件可靠性的重要因素。

現(xiàn)有變頻空調(diào)器的電子模塊主要依靠由熱傳導(dǎo)系數(shù)較高的鋁合金制成帶有散熱翅片的散熱器12進(jìn)行散熱，依靠室外機內(nèi)部風(fēng)道的軸流風(fēng)扇9旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣氣流流動，將散熱器12的熱量帶走。由于室外機一般安裝在室外平臺上或者室外兩層之間的夾層里，導(dǎo)致室外機的軸流風(fēng)扇容易受到外界風(fēng)向的影響，會造成風(fēng)扇風(fēng)量下降，進(jìn)而降低室外機軸流風(fēng)扇對散熱器12的散熱效果，導(dǎo)致主要功率模塊溫升提高，功率模塊的效率降低。長時間使用造成功率器件的熱損壞增加。同時，隨著現(xiàn)有空調(diào)控制器的發(fā)展，尤其在超高溫制冷工況下，室外機工作在60℃環(huán)境狀況下，原有散熱器的熱容量已經(jīng)不能滿足要求，主要功率器件的溫升工作100℃左右，長時間工作在這樣的工況下，主要功率模塊容易造成熱損壞，同時主要功率器件的效率長期工作在高溫下會造成主要功率模塊驅(qū)動風(fēng)扇和壓縮機的效率降低，更容易引起功率器件的短路，甚至引發(fā)火宅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，解決了現(xiàn)有功率器件溫升過高的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述散熱裝置包括基座、底座和散熱管路，所述基座與所述電子模塊和所述底座裝配，用于將所述電子模塊產(chǎn)生的熱量傳遞至所述底座，所述散熱管路安裝于所述底座上，所述散熱管路包括微通道平行流散熱器。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述基座與所述電子模塊之間、所述基座與底座之間均設(shè)有導(dǎo)熱硅脂。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述基座與所述電子模塊的相對面上開設(shè)有凹槽。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述底座與所述基座的相對面上開設(shè)有用于容納多余導(dǎo)熱硅脂的凹槽。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述底座包括用于夾持微通道平行流散熱器的第一底座和第二底座。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述第一底座和第二底座之間設(shè)有導(dǎo)熱硅脂。

如上所述的變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置，所述散熱管路包括微通道平行流散熱器和與所述微通道平行流散熱器導(dǎo)通的集流管，所述微通道平行流散熱器包括扁管，所述扁管內(nèi)設(shè)置有若干冷媒流通路徑。

本實用新型還提出了一種變頻空調(diào)器，所述空調(diào)器室外機包括機殼、位于機殼內(nèi)的電子模塊和上述的散熱裝置。

如上所述的變頻空調(diào)器，所述空調(diào)器室外機包括節(jié)流裝置，所述散熱裝置的散熱管路并接于所述節(jié)流裝置的兩端。

如上所述的變頻空調(diào)器，所述散熱管路上串接有單向活動式節(jié)流閥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：本實用新型變頻空調(diào)器電子模塊散熱裝置包括微通道平行流散熱器，電子模塊產(chǎn)生的熱量通過基座傳遞至底座上，并進(jìn)一步傳遞至微通道平行流散熱器，微通道平行流散熱器的冷媒流動可以將熱量帶走，達(dá)到散熱的目的。本實用新型的散熱裝置可比現(xiàn)有技術(shù)的散熱裝置多降低電子模塊的溫升10~20℃左右，確保了電子模塊能夠在一個合理的溫升范圍內(nèi)工作，提高了電子模塊的可靠性和效率，避免了電子模塊在長時間高溫環(huán)境下出現(xiàn)熱損壞現(xiàn)象。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便靈活、散熱效果好，能夠明顯改善現(xiàn)有電子模塊溫升過高問題，降低電子模塊的溫升問題，提高電子模塊可靠性，滿足電子模塊散熱要求。

結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細(xì)描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是空調(diào)室外機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是空調(diào)室外機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中變頻器安裝盒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中電子模塊和散熱器的組裝圖。

圖5是本實用新型具體實施例散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型具體實施例散熱裝置基座與底座的分解圖。

圖7是本實用新型具體實施例具有散熱裝置的分解圖。

圖8是本實用新型具體實施例散熱裝置的剖視圖。

圖9是圖8局部A的放大圖。

圖10是本實用新型具體實施例空調(diào)制冷系統(tǒng)流路圖。

圖11是本實用新型另一種具體實施例散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本實用新型另一種具體實施例散熱裝置底座和散熱管路的分解圖。

圖中附圖標(biāo)記為：

1、出風(fēng)口網(wǎng)罩；2、上蓋板； 3、側(cè)面板；4、前面板；5、下蓋板；6、壓縮機；7、管路；8、換熱器；9、室外機風(fēng)扇；10、電機支架；11、變頻器；12、散熱器；13、IPM模塊；14、IGBT模塊；15、二極管；16、橋堆；17、電器安裝盒；21、基座；211、第一凹槽；212、第二凹槽；22、集流管；23、底座；231、第一底座；232、第二底座；24、扁管；241、冷媒流通路徑；251、第三凹槽；252、第四凹槽；51、壓縮機；52、室內(nèi)機換熱器；53、毛細(xì)管；54、室外機換熱器；55、散熱支路；551、改為微通道平行流散熱器；552、單向活動式節(jié)流閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行說明：

本實施例提出了一種變頻空調(diào)器。

如圖1所示，為空調(diào)室外機的結(jié)構(gòu)示意圖。空調(diào)器室外機機殼包括前面板4、后面板（圖中未示出）、側(cè)面板3、上蓋板2和下蓋板5，前面板4的出風(fēng)口上設(shè)置有出風(fēng)口網(wǎng)罩1。

如圖2所示，為空調(diào)室外機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。室外機即可內(nèi)部包括壓縮機6、管路7、換熱器8、室外機風(fēng)扇9和電機支架10、變頻器11等。變頻器11包括電子模塊，電子模塊包括IPM模塊13、IGBT模塊14、二極管15和橋堆16等，集成在PCB電路板上。

如圖5-7所示，本實施例的電子模塊散熱裝置，散熱裝置包括基座21、底座23和散熱管路，基座21與電子模塊和底座23裝配，用于將電子模塊產(chǎn)生的熱量傳遞至底座23，散熱管路安裝于底座23上，散熱管路包括微通道平行流散熱器和集流管22。在空調(diào)器工作時，變頻器主要功率器件將熱量傳遞至基座21上，由于基座21與底座23可傳熱連接，因而這部分熱量會被傳遞至底座23的微通道平行流散熱器上，微通道平行流散熱器與集流管22連通，以使集流管22內(nèi)的冷媒可以在微通道平行流散熱器的冷媒流通路徑241內(nèi)流動，微通道平行流散熱器表面上的熱量被流動的冷媒帶走，通過空調(diào)的制冷系統(tǒng)散熱。本實施例由于采用了微通道平行流散熱器，能夠比普通散熱裝置多降低變頻器的溫升10~20℃左右，確保了變頻器能夠在一個合理的溫升范圍內(nèi)工作，提高了功率器件的可靠性和效率，避免了變頻器在長時間高溫環(huán)境下出現(xiàn)熱損壞現(xiàn)象。

具體的，如圖5所示，散熱裝置包括基座21、底座23和散熱管路。

基座21與電子模塊和底座23裝配，用于將電子模塊產(chǎn)生熱量傳遞至底座23。

在基座21和電子模塊之間有一層導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱硅脂用于消除基座21和電子模塊之間的間隙，能夠增加熱量傳遞效率。

如圖5、6、7所示，基座21與電子模塊的相對面上開設(shè)有凹槽。本實施例中，基座21與電子模塊的相對面上開設(shè)有第一凹槽211和第二凹槽212。優(yōu)選第一凹槽211和第二凹槽212平行設(shè)置。設(shè)置第一凹槽211和第二凹槽212一方面可以將電子模塊和基座21之間多余的導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)入到凹槽中，以免局部多余的導(dǎo)熱硅脂造成基座21和電子模塊之間貼合不夠緊密；另一方面提高主要電子模塊的電子器件管腳與基座21之間的距離，來保證電子模塊與基座21金屬件的間隙，防止電子模塊接地現(xiàn)象的發(fā)生，以免造成燒毀電子模塊。

在基座21和底座23之間也設(shè)有一層導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱硅脂用于消除基座21和底座23之間的間隙，能夠增加熱量傳遞效率。

可選地，基座21和底座23之間通過螺釘連接在一起。螺釘連接是一種較為簡便的連接方式，且維修更換較為容易，同時，螺釘多為金屬材質(zhì)，導(dǎo)熱性能良好，不會影響到散熱裝置的傳熱效率。

如圖6、7所示，底座23與基座20的相對面上開設(shè)有用于容納多余導(dǎo)熱硅脂的凹槽。本實施例中，底座23與基座20的相對面上開設(shè)有第三凹槽251和第四凹槽252。優(yōu)選第三凹槽251和第四凹槽252平行設(shè)置。第三凹槽251和第四凹槽252用于將底座23與基座20之間多余的導(dǎo)熱硅脂進(jìn)行容納收集，以免局部多余的導(dǎo)熱硅脂造成基座21和底座23之間貼合不夠緊密。

如圖7所示，底座23包括第一底座231和第二底座232，微通道平行流散熱器被夾持在第一底座231和第二底座232之間。

如圖7、8、9所示，散熱管路包括微通道平行流散熱器和與微通道平行流散熱器連通的集流管22，微通道平行流散熱器包括扁管24，扁管24內(nèi)設(shè)置有若干冷媒流通路徑241，冷媒流通路徑241為小孔結(jié)構(gòu)。扁管24被夾持在第一底座231和第二底座232之間。

在變頻器電子模塊的主要功率器件產(chǎn)生熱量時，首先將主要功率器件（IPM模塊13、IGBT模塊14、二極管15和橋堆16）自身發(fā)出的熱量通過導(dǎo)熱硅脂傳遞到基座21上，在基座21和主要功率器件之間的導(dǎo)熱硅脂可以消除基座21和主要功率器件之間間隙，增加熱量傳遞效率。熱量傳遞到基座21上后，再將熱量通過導(dǎo)熱硅脂傳遞到底座23上，在基座21和底座23之間的導(dǎo)熱硅脂能夠減少底座25和基座21之間的間隙，將更多熱量傳遞到底座23上。同時，傳遞到底座23上的熱量，通過第一底座231和第二底座232將熱量傳遞給了扁管24，在扁管24和第一底座231、第二底座232之間涂抹有導(dǎo)熱硅脂，能夠起到降低間隙和加速熱量的傳遞作用。隨著熱量傳遞到扁管24上，在扁管24內(nèi)部設(shè)置有若干微小的冷媒流通路徑241，冷媒流通路徑241內(nèi)部有冷媒的流動，冷媒是通過壓縮機管路7通過集流管22進(jìn)入到扁管24內(nèi)部冷內(nèi)流通路徑241內(nèi)，隨著低溫冷媒的流動帶走了扁管24表面的熱量，從另外一側(cè)流出，進(jìn)而將帶有熱量的冷媒從另一側(cè)集流管22流出，隨著管路最終流入到壓縮機中，完成一次熱量的交換過程。

空調(diào)器是將室內(nèi)和室外的熱量進(jìn)行交換的設(shè)備，為實現(xiàn)這一功能，如圖10所示，空調(diào)的熱交換系統(tǒng)包括依次串聯(lián)成回路的壓縮機51、室內(nèi)機換熱器52、毛細(xì)管53以及室外機換熱器54。

空調(diào)器制熱時，冷媒在壓縮機51中被加壓升溫，然后流入室內(nèi)機換熱器52中，在室內(nèi)機換熱器52中散熱降溫后流入毛細(xì)管53，經(jīng)毛細(xì)管53的節(jié)流膨脹作用后流入室外機換熱器54中，吸收外界熱量，最終重新流入壓縮機51中被加壓，形成循環(huán)。

空調(diào)器制冷時，冷媒在壓縮機51中被加壓升溫，然后流入室外機換熱器54中，在室內(nèi)機換熱器54中散熱降溫后流入毛細(xì)管53，經(jīng)毛細(xì)管53的節(jié)流膨脹作用后流入室內(nèi)機換熱器52中，吸收室內(nèi)熱量，最終重新流入壓縮機51中被加壓，形成循環(huán)。

空調(diào)的熱交換系統(tǒng)還包括散熱支路55，散熱支路55包括并聯(lián)于毛細(xì)管53兩側(cè)的微通道平行流散熱器551。將微通道平行流散熱器551并聯(lián)于毛細(xì)管53的兩端時，冷媒在流入毛細(xì)管53前會分流，一部分流入毛細(xì)管3內(nèi)，另一部分流入微通道平行流散熱器551中，且無論此時空調(diào)處于制冷或是處于制熱模式下，流入微通道平行流散熱器551中的冷媒均為低溫冷媒，這使得流入微通道平行流散熱器551內(nèi)的冷媒在流動過程中將熱量攜帶后，與從毛細(xì)管53中流出的冷媒匯合，一同流入室內(nèi)機換熱器52或室外機換熱器54中進(jìn)行散熱降溫，從而將微通道平行流散熱器551中的熱量散發(fā)。

散熱支路55還包括連接于室內(nèi)機換熱器52和微通道平行流散熱器551之間的單向活動式節(jié)流閥552。空調(diào)制熱時，單向活動式節(jié)流閥552的閥芯在冷媒的壓力作用下滑動，使該單向活動式節(jié)流閥552的進(jìn)液口與出液口通過內(nèi)部的節(jié)流通道連通，并通過調(diào)節(jié)該單向活動式節(jié)流閥552的閥芯的位置來調(diào)節(jié)其進(jìn)液口的開度，從而控制進(jìn)入微通道平行流散熱器551中的冷媒的流量，由于變頻器安裝在空調(diào)的室外機中，而空調(diào)處于制熱模式時，室外機的工作環(huán)境溫度較低，因而變頻器的工作環(huán)境溫度較低，變頻器工作時產(chǎn)生的熱量能夠被及時散發(fā)出去，因而流入微通道平行流散熱器551中的冷媒的流量無需太多即可確保變頻器的工作穩(wěn)定性。而當(dāng)空調(diào)制冷時，室外機的工作環(huán)境溫度較高，這使得流入微通道平行流散熱器551中的冷媒的流量必須增大才能確保變頻器工作的穩(wěn)定性，因而此時需要調(diào)節(jié)單向活動式節(jié)流閥552的閥芯，使該單向活動式節(jié)流閥552的進(jìn)液口與出液口完全連通，此時冷媒在流入該單向活動式節(jié)流閥552時不會受到阻力，而流向毛細(xì)管53的冷媒會由于毛細(xì)管53的節(jié)流膨脹作用受到阻力，因而在冷媒在從室外機換熱器54中流出后分流時，流入散熱支路55中的冷媒的量會增加，這使得流入散熱支路55中的冷媒在流動過程中更多地能夠帶走微通道平行流散熱器551上的熱量，從而使微通道平行流散熱器551的散熱效率較高，使變頻器工作時產(chǎn)生的熱量被迅速散發(fā)出去，變頻器在使用過程中不會出現(xiàn)熱損壞現(xiàn)象。

為了匹配不同空調(diào)器室外機制冷能力，可以根據(jù)室外機制冷能力調(diào)節(jié)散熱裝置的大小。

如圖5~7所示的散熱裝置應(yīng)用于最大制冷量為2600~3500W（瓦特）的空調(diào)器中，散熱裝置的尺寸范圍分別為：長度L的取值范圍為120mm（毫米）~150mm，寬度B的取值范圍為50mm~70mm，高度H的取值范圍為8mm~20mm。此時，在空調(diào)器制冷模式下，該散熱裝置能夠降低變頻器主要功率器件溫升18℃~25℃；而在空調(diào)器制熱模式下，該散熱器能夠降低變頻器主要功率器件溫升10℃~20℃。

如圖11~12所示的散熱裝置應(yīng)用于最大制冷量為7200W的空調(diào)器中的散熱器的尺寸范圍分別為該散熱器的尺寸范圍分別為：長度L的取值范圍為150mm~180mm，寬度B的取值范圍為80mm~110mm，高度H的取值范圍為8mm~20mm。此時，在空調(diào)器處于制冷模式時，該散熱器能夠降低變頻器主要功率器件的溫升的范圍為18℃~25℃；而在空調(diào)器處于制熱模式時，該散熱器能夠降低變頻器主要功率器件的溫升的范圍為10℃~20℃。

本實施例的散熱裝置在室外機變頻器內(nèi)部，能夠有效地降低變頻器主要功率器件的溫升，具有提升空調(diào)器變頻器的可靠性、提高空調(diào)器效率的優(yōu)點。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。