本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)，具體而言，本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)的電控裝置的冷卻布置及其冷卻方法。

背景技術(shù)：

制冷系統(tǒng)通常需要專用的電控裝置，例如，對于一些大型制冷系統(tǒng)，電控裝置可為變頻器啟動柜。而變頻器啟動柜中的電子器件具有較高的發(fā)熱量，且較大的溫升對其工作狀態(tài)存在一定影響。因此，需要對這些電子器件進(jìn)行冷卻，以滿足其性能需求。

目前已存在若干電子器件冷卻方式。例如，在電控裝置的殼體上開設(shè)多個(gè)開口，通過自然對流或強(qiáng)制對流來使電子器件得到散熱；再如，在殼體內(nèi)布置水冷熱交換設(shè)備，通過從外部水源引入冷卻水來使電子器件得以散熱；或者甚至在殼體內(nèi)設(shè)置一套專用于冷卻電子器件的制冷系統(tǒng)。此時(shí)，當(dāng)電子器件發(fā)熱量過大時(shí)，需進(jìn)行過量冷卻時(shí)，若其周圍的溫度低于露點(diǎn)溫度，則容易在電子器件上產(chǎn)生凝露，這可能會直接導(dǎo)致電子器件失效。因此，上述電子器件冷卻方式或存在效率較低的問題，或存在高溫高濕環(huán)境下除濕不當(dāng)導(dǎo)致柜內(nèi)電子器件失效的問題。

基于此，申請人已遞交過一件公開號為US6116040的美國專利申請，其提供了一種電子器件的冷卻系統(tǒng)。其將電子器件布置在散熱片上，且將該散熱片并聯(lián)在該電子器件所從屬的制冷系統(tǒng)自身的主制冷系統(tǒng)回路中。如此設(shè)計(jì)有效提高了對電子器件的冷卻效率及可靠性，并且較之上述方案而言具有更低的成本。然而，電控裝置的殼體內(nèi)除了電子器件外，還有較大的剩余空間，這些空間也會由于電子器件發(fā)熱而逐漸升溫，并在電子器件得以冷卻時(shí)影響其冷卻速率。此外，若電控裝置處于高濕度環(huán)境中時(shí)，該方案也無法有效避免殼體內(nèi)的電子器件受到高濕度的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種制冷系統(tǒng)，其能夠改善整個(gè)電控裝置內(nèi)部的散熱問題，并改善殼體內(nèi)的濕度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種制冷系統(tǒng)，其包括：電控裝置，包括殼體及布置在所述殼體中的電子器件；制冷回路，其包括通過管路依次連接并形成閉環(huán)的壓縮機(jī)、冷凝器、電磁閥、膨脹裝置及蒸發(fā)器；以及串聯(lián)在所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器之間的電子器件冷卻裝置；且所述電子器件冷卻裝置布置在所述殼體內(nèi)且與所述電子器件隔開，其用于降低所述殼體內(nèi)的電子器件及環(huán)境的溫度及濕度。

可選地，所述電子器件冷卻裝置包括空氣-制冷劑換熱器及提供強(qiáng)制空氣對流的風(fēng)機(jī)，所述空氣-制冷劑換熱器串聯(lián)在所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器之間。

可選地，還包括冷凝水收集裝置，其在所述殼體內(nèi)布置在所述空氣-制冷劑換熱器的下方。

可選地，所述冷凝水收集裝置為接水盤。

可選地，還包括用于將冷凝水排出所述殼體外的冷凝水排放裝置，其布置在所述殼體外，且與所述冷凝水收集裝置流體連通。

可選地，所述電磁閥及膨脹裝置布置在所述殼體外。

可選地，所述膨脹裝置為毛細(xì)管或電子膨脹閥。

可選地，還包括溫度傳感器和/或濕度傳感器，所述溫度傳感器和/或濕度傳感器布置在所述殼體內(nèi)，所述制冷系統(tǒng)用于根據(jù)所述溫度傳感器和/或濕度傳感器檢測到的參數(shù)來控制所述電磁閥、膨脹裝置及所述風(fēng)機(jī)的開度或啟停。

可選地，所述壓縮機(jī)為離心壓縮機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種用于制冷系統(tǒng)的電控裝置的冷卻方法，其包括：當(dāng)檢測到電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境溫度大于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，開啟電磁閥及電子器件冷卻裝置中的風(fēng)機(jī)；和/或當(dāng)檢測到所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境濕度所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度小于所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境溫度時(shí)，開啟所述電磁閥及所述電子器件冷卻裝置中的風(fēng)機(jī)；和/或當(dāng)檢測到所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境濕度所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度大于或等于所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境溫度時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號和/或關(guān)閉所述電磁閥、所述電子器件冷卻裝置中的風(fēng)機(jī)以及制冷回路中的壓縮機(jī)主電路。

根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)，通過在制冷回路上串聯(lián)電子器件冷卻裝置，而為其自身的電控裝置提供了一種冷卻及除濕方式，能夠有效冷卻電控裝置殼體內(nèi)的整個(gè)空間并對其進(jìn)行除濕。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既免除了設(shè)置一套專用冷卻系統(tǒng)的高昂成本，也避免了電子器件傳統(tǒng)冷卻方式的低效及高濕環(huán)境下除濕不當(dāng)導(dǎo)致柜內(nèi)電子器件失效的問題，具有非常高的實(shí)用價(jià)值及通用性。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于制冷系統(tǒng)的電控裝置的冷卻方法，根據(jù)電控裝置內(nèi)的溫度和/或濕度的變化，提供了對應(yīng)的電磁閥及風(fēng)機(jī)的啟停方法，配合本發(fā)明的制冷系統(tǒng)，更好地實(shí)現(xiàn)了對其電控裝置內(nèi)部元件及環(huán)境的溫度與濕度的調(diào)節(jié)改善功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。其中，制冷系統(tǒng)100具有電控裝置190，電控裝置190包括殼體192及布置在殼體192中的電子器件191，其用來為制冷系統(tǒng)100的各種操作提供控制。

制冷系統(tǒng)100還具有常規(guī)部件的制冷回路，即通過管路依次連接的壓縮機(jī)110、冷凝器120、蒸發(fā)器130、電磁閥140、膨脹裝置150。其中，電磁閥140能夠用于控制回路的開閉及對制冷劑提供部分節(jié)流作用；而膨脹裝置150則主要用于提供節(jié)流作用，其可為具有固定節(jié)流效果的毛細(xì)管或具有可調(diào)節(jié)節(jié)流效果的電子膨脹閥，或者其他可用于節(jié)流的裝置。此外，制冷系統(tǒng)100還包括串聯(lián)在電磁閥140及蒸發(fā)器130之間的電子器件冷卻裝置160，其用于冷卻電子器件并降低其所處環(huán)境的濕度。電子器件冷卻裝置160在殼體192內(nèi)與電子器件191隔開來布置，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對電子器件及殼體192內(nèi)的空氣或其它零部件一并進(jìn)行冷卻。

電子器件冷卻裝置160包括空氣-制冷劑換熱器161及風(fēng)機(jī)162，通過風(fēng)機(jī)162實(shí)現(xiàn)風(fēng)與換熱器161中的制冷劑的強(qiáng)制對流換熱。其中，電子器件冷卻裝置160中的換熱器161即可采用通用的換熱器設(shè)計(jì)方式，例如通過電子器件的發(fā)熱量來設(shè)計(jì)換熱器161的各項(xiàng)規(guī)格參數(shù)。與現(xiàn)有的常規(guī)的電子器件冷卻方式相比，本發(fā)明的電子器件冷卻裝置160的結(jié)構(gòu)及其采用的冷卻方式相比常規(guī)的直接通風(fēng)冷卻而言帶來更好的冷卻效果，且與常規(guī)的水冷冷卻相比而言帶來更好的設(shè)備可靠性，而不會存在漏水并導(dǎo)致電子器件發(fā)生安全隱患的問題。

由于上述換熱器在降溫除濕過程中不可避免地將產(chǎn)生冷凝水。因此，為了集中處理冷凝水，可在電子器件冷卻裝置160下方布置接水盤170。當(dāng)然，接水盤170也可用其它形式的冷凝水收集裝置替代。

為優(yōu)化電控裝置190內(nèi)的結(jié)構(gòu)布局，合理布置各零部件以提高空間利用率。本實(shí)施例中的電子器件冷卻裝置160可布置在靠近電控裝置190的殼體192下方，并緊靠殼體192下方的內(nèi)側(cè)布置接水盤170，并使其恰好布置在換熱器161下方，以接納換熱器161翅片上可能產(chǎn)生的冷凝水。

優(yōu)選地，為免提高殼體192內(nèi)的環(huán)境濕度，可通過冷凝水排放裝置180將冷凝水引出殼體192外并進(jìn)行處理。可選地，冷凝水排放裝置180包括：連接在接水盤170底部以用于將冷凝水從接水盤170引出的排水管182；以及布置在殼體192外，且用于接收排水管182導(dǎo)出的冷凝水的水箱181，以便對冷凝水進(jìn)行集中處理。

可選地，電磁閥140及膨脹裝置150可直接布置在殼體192內(nèi)，以避免電控裝置外部的零部件布局過于緊湊。

此外，為更好地控制運(yùn)行制冷系統(tǒng)100來用于冷卻電控裝置190的時(shí)機(jī)及把握對膨脹裝置的開度控制。本發(fā)明還包括設(shè)置在電控裝置190中溫度傳感器和/或濕度傳感器，從而根據(jù)電控裝置190內(nèi)的溫度指標(biāo)和/或濕度指標(biāo)來控制電磁閥140的開閉以及膨脹裝置的動作。

此套制冷系統(tǒng)在應(yīng)用于大型制冷機(jī)組（例如，離心機(jī)組或螺桿機(jī)組）時(shí)將會取得更好的效果。這是由于，此類電控裝置190在常規(guī)運(yùn)行中對發(fā)熱量的冷卻需求通常在3kW-5kW之間，這對于大型制冷機(jī)組動輒數(shù)百甚至數(shù)千冷噸的制冷量而言，僅占有非常小的比例。因此，在大型制冷機(jī)組的制冷系統(tǒng)中串聯(lián)此電子器件冷卻裝置160基本上不會對原制冷系統(tǒng)的工作造成影響。

如下將結(jié)合上述實(shí)施例來描述本發(fā)明的工作過程。當(dāng)檢測到電控裝置190的殼體192內(nèi)的溫度和/或濕度指標(biāo)高于一定值時(shí)，打開電磁閥140，此時(shí)經(jīng)過冷凝器130冷卻且經(jīng)過電磁閥140及膨脹裝置150膨脹的制冷劑流經(jīng)空氣-制冷劑換熱器161，且與通過風(fēng)機(jī)162吹送的空氣流進(jìn)行換熱。經(jīng)冷卻的空氣流在整個(gè)殼體192內(nèi)流動，如此不僅實(shí)現(xiàn)了對電子器件191的冷卻與除濕，還在其對流過程中實(shí)現(xiàn)內(nèi)對整個(gè)殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度及濕度的調(diào)節(jié)與控制，有效達(dá)到了對電子器件191及殼體192內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行降溫，并將其濕度控制在閾值以下。

其中，應(yīng)當(dāng)知道的是，在本實(shí)施例中，對電控裝置190的冷卻需與對應(yīng)的制冷系統(tǒng)的運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行。這是由于電子器件冷卻裝置160串聯(lián)在該套制冷系統(tǒng)中，并且可通過電磁閥140來統(tǒng)一控制制冷回路的通斷。此種設(shè)計(jì)方式，一方面簡化了制冷回路的復(fù)雜程度及對電控裝置190進(jìn)行冷卻的控制方法的復(fù)雜程度，大大提高設(shè)備可靠性；另一方面通過直接應(yīng)用主制冷回路中的制冷劑所攜帶的一小部分冷量來進(jìn)行冷卻，不僅帶來了比常規(guī)冷卻方式更好的冷卻效果，也幾乎不會對主制冷回路自身的工作產(chǎn)生任何影響。綜合性地實(shí)現(xiàn)了改善冷卻效果、提高設(shè)備可靠性、降低系統(tǒng)復(fù)雜程度等。

本發(fā)明還提供了一種對應(yīng)的制冷系統(tǒng)的電控裝置的冷卻方法的實(shí)施例。例如，當(dāng)該系統(tǒng)以溫度來進(jìn)行控制時(shí)，在離心機(jī)制冷系統(tǒng)的主控制器接收到電控裝置190的殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度信號時(shí)，將其與內(nèi)置的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較，若其大于預(yù)設(shè)溫度，則輸出控制信號來開啟電磁閥140及電子器件冷卻裝置160中的風(fēng)機(jī)162。此時(shí)；制冷劑通過打開的電磁閥140經(jīng)膨脹裝置150節(jié)流后，流通到電子冷卻裝置160，與在風(fēng)機(jī)驅(qū)動下流過換熱器161的空氣進(jìn)行熱交換，并進(jìn)而改善整個(gè)殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度，使其維持在預(yù)設(shè)溫度以下，避免電控裝置過熱。

此外，當(dāng)該系統(tǒng)基于溫度及濕度兩者來進(jìn)行控制時(shí)，在離心機(jī)制冷系統(tǒng)的主控制器接收到電控裝置190的殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度及環(huán)境濕度信號時(shí)，計(jì)算出在該相對環(huán)境濕度下所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度，并將其與檢測到的環(huán)境溫度進(jìn)行比較：若計(jì)算出的露點(diǎn)溫度低于環(huán)境溫度，則輸出控制信號來開啟電磁閥140及電子器件冷卻裝置160中的風(fēng)機(jī)162。此時(shí)；制冷劑通過打開的電磁閥140經(jīng)膨脹裝置150節(jié)流后，流通到電子冷卻裝置160，與在風(fēng)機(jī)驅(qū)動下流過換熱器161的空氣進(jìn)行熱交換，并進(jìn)而改善整個(gè)殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度，使其維持在露點(diǎn)溫度以上，避免電控裝置過濕及凝露，進(jìn)而避免其失效；若計(jì)算出的露點(diǎn)溫度高于或等于檢測到的環(huán)境溫度，則輸出報(bào)警信號或保護(hù)信號來提醒用戶或直接關(guān)閉所述電磁閥140、所述電子器件冷卻裝置160中的風(fēng)機(jī)162以及制冷回路中的壓縮機(jī)主電路。

如上根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述說明可以對實(shí)施方式中具體的特征進(jìn)行等同的改型或變型。毫無疑問，這些改變的實(shí)施方式也將落入權(quán)利要求書所覆蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。