冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，尤其涉及一種用于空調(diào)機的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)機通常包括實現(xiàn)空調(diào)機運行和控制的電氣功率元件，這些電氣功率元件在空調(diào)機運行過程中會產(chǎn)生熱量，為確保電氣功率元件安全可靠運行，需要對這些電氣功率元件進行有效散熱。
[0003]目前，出現(xiàn)了一種通過制冷循環(huán)中液態(tài)制冷劑對電氣功率元件進行散熱的方式。為了提高對電氣功率元件的散熱能力，主要可以通過以下兩種方式:(一)改善散熱效率(即熱傳導(dǎo)率)，(二)降低冷卻用制冷劑的溫度。降低冷卻用制冷劑溫度，可以通過使用過冷卻熱交后的低溫液態(tài)制冷劑實現(xiàn)，但是由于此方法會使液態(tài)制冷劑溫度處于室外環(huán)境溫度的露點(引起結(jié)露的溫度)以下，致使冷卻裝置與電氣功率元件產(chǎn)生結(jié)露，因此，該方法會導(dǎo)致電氣功率元件絕緣不良，發(fā)生故障，影響產(chǎn)品可靠性。
[0004]為了防止結(jié)露，JP特開平03-75424和JP特開2011-112254公開了解決這一問題的方案。具體而言，根據(jù)這兩份現(xiàn)有文獻，可以通過利用制冷循環(huán)中膨脹閥和室外熱交換器之間的液態(tài)制冷劑為電氣功率元件進行散熱，即利用空冷熱交換器出口的液態(tài)制冷劑?？绽錈峤粨Q器是利用空氣的顯熱來冷卻制冷劑的，所以制冷劑的溫度不會降低至空氣的干球溫度以下。另一方面，由于空氣的露點(引起結(jié)露的溫度)一定會低于空氣的干球溫度，所以制冷劑的溫度不會下降至露點(引起結(jié)露的溫度)以下，由此解決了易結(jié)露的問題。
[0005]但是，隨之帶來的是由于受到配管設(shè)置處環(huán)境(如溫度、風(fēng)等)以及內(nèi)部制冷劑(如流量、流速等)因素的影響，設(shè)置在該制冷循環(huán)位置的配管內(nèi)部會存在氣液兩相的現(xiàn)象，配管內(nèi)壁處會有氣泡，而眾所周知，氣體的熱傳導(dǎo)性較液體差，由于氣泡的阻隔，大大降低了冷卻裝置的散熱效果。
[0006]圖1A和圖1B示意性地示出了配管I內(nèi)部存在氣泡5對冷卻裝置散熱影響。圖1A示出的冷卻裝置由通過氣液兩相制冷劑的圓筒形配管I和熱傳導(dǎo)件2構(gòu)成，電氣功率元件3緊貼在熱傳導(dǎo)件2的與配管I相對的一側(cè)上。兩相制冷劑流過配管1，制冷劑中的氣泡5分布在配管I內(nèi)，其中一部分氣泡5會附著在靠近熱傳導(dǎo)件2的配管I的內(nèi)壁上。在使用過程中，熱量會沿圖1B中箭頭所示方向傳導(dǎo)，由于氣泡5的熱傳導(dǎo)性較差，因而會降低冷卻裝置整體的冷卻能力。
[0007]因此，仍需對空調(diào)機內(nèi)電氣功率元件的冷卻裝置作出改進，進一步提高散熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種冷卻裝置，其能減少靠近電氣功率元件側(cè)的配管內(nèi)壁處氣態(tài)制冷劑的聚集，提高散熱效率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，用于空調(diào)機的冷卻裝置包括配管和熱傳導(dǎo)件，空調(diào)機的制冷劑在配管中流過，熱傳導(dǎo)件的一側(cè)附連到配管的外壁，熱傳導(dǎo)件的另一側(cè)附連空調(diào)機中的電氣功率元件，其中配管具有使制冷劑作螺旋狀運動的螺旋狀結(jié)構(gòu)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，使制冷劑作螺旋狀運動的螺旋狀結(jié)構(gòu)包括在配管的內(nèi)壁上設(shè)置的螺旋狀溝槽，螺旋狀溝槽由在配管的內(nèi)壁上向內(nèi)突出的一個或多個螺旋狀溝槽壁形成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，溝槽壁的螺旋角為20° -50°。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，溝槽壁的高度為配管的內(nèi)部直徑的10-30%。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，配管嵌入熱傳導(dǎo)件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，使制冷劑作螺旋狀運動的螺旋狀結(jié)構(gòu)包括螺旋狀盤繞的配管段。
[0015]根據(jù)本發(fā)明第七個方面，在第六個方面的基礎(chǔ)上，配管段的至少一部分嵌入熱傳導(dǎo)件。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第八個方面，在第七個方面的基礎(chǔ)上，螺旋狀盤繞的配管段中嵌入熱傳導(dǎo)件的配管部分為直線形。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第九個方面，螺旋狀盤繞的配管段的螺旋角為20° -50°。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第十個方面，熱傳導(dǎo)件由金屬制成。
[0019]采用根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置，兩相制冷劑能夠在配管內(nèi)作螺旋狀運動，使制冷劑中的氣泡朝著配管的螺旋狀結(jié)構(gòu)的中心匯集，減少熱傳導(dǎo)件附近制冷劑中的氣泡量，從而提高冷卻裝置的導(dǎo)熱效率，改進冷卻效果。
【附圖說明】
[0020]圖1A和圖1B示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)中的用于室調(diào)機的冷卻裝置。
[0021]圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置的示意圖，其中示出了兩相制冷劑中氣泡的匯集狀態(tài)。
[0022]圖2B為沿圖2A中A向觀察到的本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置的示意圖，其中示出了兩相制冷劑中氣泡的匯集狀態(tài)。
[0023]圖3A和圖3B為本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置中的配管的示意圖，其中分別示出了配管內(nèi)壁上的溝槽壁的高度和角度。
[0024]圖4A和圖4B為本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置的示意圖，其中配管的壁被部分地剖切開。
[0025]圖5A為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的冷卻裝置的示意圖。
[0026]圖5B為沿圖5A中A’向觀察到的本發(fā)明第二實施例的冷卻裝置的示意圖。
[0027]圖6A、圖6B和圖6C分別為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種變化形式的冷卻裝置的立體圖、側(cè)視圖和俯視圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0029]第一實施例
[0030]以下，參照圖2A、2B、3A、3B、4A和4B說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置。圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置的示意圖，圖2B為沿圖2A中A向觀察到的本發(fā)明第一實施例的冷卻裝置的示意圖，為清楚示出氣泡位置，圖中省略了溝槽壁。圖3A和圖3B為冷卻裝置中的配管10的示意圖，其中分別示出了配管10內(nèi)壁上的溝槽壁11的高度和角度。圖4A和圖4B示出了配管的壁被部分剖切開的冷卻裝置的立體圖和側(cè)視圖。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，用于空調(diào)機的冷卻裝置包括基本圓筒形的配管10和熱傳導(dǎo)件20。冷卻裝置的熱傳導(dǎo)件20大致呈平板狀，其一側(cè)附連到配管10的外壁，而相反的另一側(cè)熱傳導(dǎo)地配合空調(diào)機內(nèi)的電氣功率元件30。熱傳導(dǎo)件20由導(dǎo)熱性能良好的材料制成，例如可由金屬制成，具體可以采用鋁制的板材制成?？照{(diào)機的制冷循環(huán)中的制冷劑被引導(dǎo)通過冷卻裝置的配管10,配管10具有使制冷劑作螺旋狀運動的螺旋狀結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖3A、圖3B、圖4A和圖4B所示，第一實施例的配管10具有的螺旋狀結(jié)構(gòu)包括在配管10的內(nèi)壁上設(shè)置的螺旋狀溝槽，制冷劑可以沿螺旋狀溝槽流動。更具體地，螺旋裝溝槽可由配管10的內(nèi)壁上的向內(nèi)突出的至少一條螺旋狀溝槽壁11形成。溝槽壁11的數(shù)量不僅限于一條，也可以更多。例如，圖3A示出了配管10的橫截面，從中可以看到配管10內(nèi)壁向內(nèi)突出設(shè)置三條螺旋形的溝槽壁11，三條溝槽壁11是均勻分布的，但也可有其他變化形式,如非均布