本實用新型涉及家電控制領域，特別是涉及一種空調變頻器的散熱裝置與變頻空調器。

背景技術：

隨著社會發展以及人們生活水平日益提高，空調器越來越被人們作為生活中必不可少的家用電器。而變頻空調由于具有節能、噪音低等優勢，逐步在市場上得到了廣泛推廣。

安裝在室外機上的變頻器是變頻空調的核心，其中高頻工作，降溫和升溫速度快；低頻工作，維持溫度恒定、實現節能。可是，現有的變頻空調存在一個散熱的技術難題，空調變頻器一般采用智能功率模塊(Intelligent PowerModule，簡稱IPM)作為變頻驅動功率開關，其頂層散熱源面積較小，有些只有2cm²左右，散熱功率約為80W，熱流密度達到約40W/cm²。由于高熱流密度的存在，使得常規的鋁-翅片散熱器即使配合空調室外機的風機進行強制對流散熱，也無法有效解決該散熱問題。熱源表面的溫度可以達到105℃，空調室外機在環熱帶氣候或者夏季環境工作時，室外的高溫環境溫度會更加影響熱源表面的溫度。變頻器的高溫限制了其高頻工作，使得空調器的制冷量不足，嚴重影響了空調的工作性能。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是解決空調變頻器的高熱流密度的散熱技術問題。

本實用新型一個進一步的目的是要提高空調變頻器的散熱速度。

特別地，本實用新型提供了一種空調變頻器的散熱裝置，包括：導熱層，其第一表面的部分區域與變頻器的電控板上的發熱區域貼合，以將發熱區域產生的熱量傳導至整個導熱層；以及降溫板，其至少部分區域與導熱層的第二表面貼合，并且降溫板上設置有供冷媒流動的冷媒管路，以利用冷媒與導熱層進行熱交換。

可選地，導熱層為石墨烯導熱層。

可選地，降溫板串聯于空調的制冷系統中，以利用空調的冷媒進行熱交換。

可選地，降溫板與制冷系統形成冷媒的流動回路，冷媒由降溫板的冷媒管路排出后進入制冷系統的壓縮機。

可選地，導熱層的面積小于或等于降溫板的面積，以使導熱層被降溫板完全覆蓋。

可選地，降溫板的兩端設置有冷媒入口與冷媒出口，冷媒入口與冷媒出口之間設置有冷媒管路，并且冷媒管路所在的區域與導熱層的第二表面貼合。

可選地，降溫板的第一表面與導熱層的第二表面通過界面導熱介質貼合，導熱層區域與電控板上的發熱區域也通過界面導熱介質貼合。

可選地，冷媒管路沿與降溫板的第一表面平行的方向曲折延伸。

可選地，降溫板的第二表面覆蓋有保溫層，以隔絕外部的熱量。

根據本實用新型的另一個方面，還提供了一種變頻空調器，包括：電控板，電控板上布置有工作時發熱的電氣元件，使得電控板上形成發熱區域；以及權利要求1至9中任一項的空調變頻器的散熱裝置，其中散熱裝置中的導熱層的部分區域與電控板上的發熱區域貼合，以對發熱區域散熱。

本實用新型的空調變頻器的散熱裝置與變頻空調器，其中空調變頻器的散熱裝置包括：導熱層，其第一表面的部分區域與變頻器的電控板上的發熱區域貼合，以將發熱區域產生的熱量傳導至整個導熱層；以及降溫板，其至少部分區域與導熱層的第二表面貼合，并且降溫板上設置有供冷媒流動的冷媒管路，以利用冷媒與導熱層進行熱交換，首先利用導熱層將電控板上的發熱區域的高熱傳導至整個導熱層，然后利用降溫板的低溫與導熱層進行熱交換，實現變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調器可以在環境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

進一步地，本實用新型的空調變頻器的散熱裝置與變頻空調器，其中空調變頻器的散熱裝置中的降溫板串聯于空調的制冷系統中，可以在空調器的壓縮機工作時，使低溫冷媒從降溫板的冷媒入口進入，流經降溫板中的冷媒管路，由降溫板的冷媒出口排出，以利用空調的冷媒使降溫板實現低溫，以與導熱層進行熱交換，加快變頻器的電控板上的發熱區域的散熱速度，避免變頻器由于高溫被燒壞而導致空調器宕機的問題，提高空調器的制冷效率及使用壽命。

根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的空調變頻器的散熱裝置的整體結構示意圖；

圖2是根據本實用新型一個實施例的空調變頻器的散熱裝置中降溫板的結構示意圖；

圖3是根據本實用新型一個實施例的空調變頻器的散熱裝置中降溫板串聯于制冷系統的結構示意圖；以及

圖4是根據本實用新型一個實施例的變頻空調器的結構框圖。

具體實施方式

變頻空調器中的電控板上布置有在運行時發熱的電氣元件，以實現變頻等功能。這些電氣元件可以分散于電控板的不同位置，并在工作時使電控板上形成一個發熱區域。在變頻空調器處于高頻工作時，電控板上發熱區域的溫度可以達到100℃。高溫會影響變頻器的高頻工作，使得空調器制冷量不足，影響空調器的工作性能。

為了解決上述變頻器的散熱問題，本實施例提出了一種空調變頻器的散熱裝置20。其中，圖1是該空調變頻器的散熱裝置20的整體結構示意圖，圖2該空調變頻器的散熱裝置20中降溫板22的結構示意圖。其中，該空調變頻器的散熱裝置20可以包括：導熱層21和降溫板22。

如圖1所示，導熱層21的第一表面211的部分區域與變頻器的電控板10上的發熱區域貼合，以將發熱區域產生的熱量傳導至整個導熱層21。

本實施例的空調變頻器的散熱裝置20中的導熱層21，可以將電控板10上的發熱區域的微小面積的大熱流密度的熱量傳導至整個導熱層21，以實現快速均溫，為下一步的有效散熱提供前提條件。

在一種具體的實施例中，導熱層21可以為石墨烯導熱層。在石墨烯分子中，碳原子構成六角形蜂窩狀結構，且都是單鍵，這樣每個碳原子都有一個自由電子，自由電子的運動實現了高效能的傳熱。因而石墨烯具有優良的導熱性，其導熱系數遠超過銅鋁鐵等金屬導體，僅次于熱管。此外，利用石墨烯作為導熱層，可以大大降低成本，相對于金屬，石墨烯還具有重量輕、結構設計靈活等優點。

如圖1和圖2所示，降溫板22的至少部分區域與導熱層21的第二表面212貼合，并且降溫板22上設置有供冷媒流動的冷媒管路225，以利用冷媒與導熱層21進行熱交換。在一些實施例中，冷媒管路225可以沿與降溫板22的第一表面221平行的方向曲折延伸。

冷媒是一種容易吸熱變成氣體，又容易放熱變成液體的物質。冷媒在受壓時，放熱變成液體；當高壓液體減壓變成氣體時，便會吸熱。本實施例的空調變頻器的散熱裝置20利用冷媒的這一特點，在降溫板22上設置有供冷媒流動的冷媒管路225，以使降溫板22實現降溫，進而與導熱層21進行熱交換。

本實施例的空調變頻器的散熱裝置20中的降溫板22，可以利用冷媒在降溫板22上的冷媒管路225流動實現低溫，進而導熱層21的高溫和降溫板22的低溫可以進行直接的熱交換工作。在一種具體的實施例中，降溫板22可以串聯于空調的制冷系統中，以利用空調的冷媒進行熱交換。由于金屬鋁的導熱效率較高，并且成本低廉，降溫板22可以由鋁板制成。在其他一些實施例中，降溫板22還可以由銅板制成。

降溫板22的兩端設置有冷媒入口223與冷媒出口224，冷媒入口223與冷媒出口224之間設置有冷媒管路225，并且冷媒管路225所在的區域與導熱層21的第二表面212貼合。其中降溫板22的冷媒入口223與冷媒出口224可以連接于空調器的制冷系統中，利用空調器的制冷冷媒進行散熱，降溫板22相當于一個輔助的蒸發器。

圖3是根據本實用新型一個實施例的空調變頻器的散熱裝置20中降溫板22串聯于制冷系統的結構示意圖。如圖所示，在空調器的壓縮機31工作時，冷媒通過壓縮機31壓縮成高溫高壓的氣體后進入冷凝器32，冷凝器32將高溫高壓的氣態冷媒換熱成低溫高壓的液態冷媒，從而向外部釋放熱量，然后液態冷媒經過第一毛細管33，由于冷媒經過第一毛細管33后壓力降低，溫度繼續下降，并由降溫板22的冷媒入口223進入冷媒管路225，在曲折延伸的冷媒管路225中進行換熱，吸收外部熱量使降溫板22的溫度降低，冷媒經過降溫板22后經過第二毛細管34和蒸發器35，成為高溫低壓的氣態冷媒回到壓縮機31繼續循環。

降溫板22與制冷系統形成冷媒的流動回路，冷媒由降溫板22的冷媒管路225排出后進入制冷系統的壓縮機31。低溫冷媒通過冷媒入口223進入降溫板22，流經冷媒管路225，從冷媒出口224流出，使降溫板22的最低溫度可達0℃左右。將降溫板22串聯于制冷系統中，既不影響制冷系統的正常制冷工作，同時使用空調器的冷媒進行散熱，利用空調器少量的制冷量，避免了額外設置用于散熱的制冷循環系統，節約了成本，并提高了變頻器的散熱效率，保證了變頻空調器的運行可靠性和制冷效率。

降溫板22的第一表面221與導熱層21的第二表面212通過界面導熱介質貼合，導熱層21與電控板10上的發熱區域也通過界面導熱介質貼合。界面導熱介質涂覆于導熱層21與電控板10之間以及降溫板22與導熱層21之間，從而填充接觸面之間的空隙，利用其極佳的導熱效果使熱量的傳導更加順暢，避免這些空隙阻礙熱量的傳導。其中界面導熱介質可以是導熱硅膠、導熱硅脂、金屬導熱片等材料。由于導熱硅膠相較導電的導熱硅脂、金屬導熱片等材料，更具有絕緣能力，因而本實施例的界面導熱介質可以優選為導熱硅膠。

降溫板22的第二表面222覆蓋有保溫層，以隔絕外部的熱量，防止降溫板22與外部環境發生熱交換。其中保溫層可以采用保溫棉形成。

導熱層21的面積可以小于或等于降溫板22的面積，以使導熱層21被降溫板22完全覆蓋。從而可以使整個導熱層21的第二表面212都與降溫板22的第一表面221的至少部分區域貼合，實現整個導熱層21與降溫板22的熱交換。此外，導熱層21的面積至少要大于電控板10上的發熱區域的面積，以使散熱面積增加，提高散熱速度。

本實施例的空調變頻器的散熱裝置20，首先利用導熱層21將電控板10上的發熱區域的高熱傳導至整個導熱層21，再利用降溫板22的低溫與導熱層21進行熱交換，實現變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調器可以在環境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

進一步地，本實施例的空調變頻器的散熱裝置20，可以利用空調的冷媒使降溫板22實現低溫，以與導熱層21進行熱交換，加快變頻器的電控板10上的發熱區域的散熱速度，避免變頻器由于高溫被燒壞而導致空調器宕機的問題，提高空調器的制冷效率及使用壽命。

圖4是根據本實用新型一個實施例的變頻空調器100的結構框圖，該變頻空調器100使用上述任一實施例的空調變頻器的散熱裝置20對其電控板10進行散熱。該變頻空調器100包括：電控板10，電控板10上布置有工作時發熱的電氣元件，使得電控板10上形成發熱區域；以及上述任一空調變頻器的散熱裝置20，其中散熱裝置20中的導熱層21的部分區域與電控板10上的發熱區域貼合，以對發熱區域散熱。

首先利用導熱層21將電控板10上的發熱區域的高熱傳導至整個導熱層21，再利用降溫板22的低溫與導熱層21進行熱交換，實現變頻器的快速均溫與有效散熱，使得變頻空調器100可以在環境溫度很高的情況下工作在高頻模式，提升高溫天氣下的快速制冷能力。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。