一種密閉設備冷卻系統和控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種密閉設備冷卻系統，包括密閉箱體、制冷裝置、電熱器和控制電路，制冷裝置包括壓縮機、冷凝器、節流部件和蒸發器，密閉設備和制冷裝置的主要部件安裝在密閉箱體中，所述的控制電路包括溫度傳感器和控制制冷裝置、電熱器工作的控制器，溫度傳感器的信號輸出端接控制器。本發明密閉設備冷卻系統工作時首先開啟電熱器，讓密閉箱體內溫度升高到使密閉設備的元器件表面的凝露水汽化，再啟動密閉設備，可以降低設備的故障率，提高安全等級。
【專利說明】一種密閉設備冷卻系統和控制方法
〔【技術領域】〕
[0001]本發明涉及密閉設備，尤其涉及一種密閉設備冷卻系統和控制方法。
〔【背景技術】〕
[0002]隨著電力設備功率器件的功率越來越大，發熱量也越來越大，傳統的風扇散熱越來越難以滿足要求，而且類似防爆防塵等特殊應用環境對設備的密封性和可靠性有著更高的要求，當密閉箱體內的空氣溫度超過發熱元件的工作溫度時，不僅發熱元件中的元件易老化損壞、使用壽命縮短，而且發熱元件高溫工作容易發生爆炸。因此，必須降低防爆箱內的空氣溫度。專利號為⑶200920044943.9的發明專利公開一種恒溫空調式隔爆箱。該隔爆箱含有箱體、發熱元件和空氣溫度調節器，發熱元件和空氣溫度調節器的室內機均處于箱體內。箱體的側壁上加工有接口安裝孔，接口安裝孔內有防爆接口。室外機的冷凝器處于箱體之外，其特點是室外機的壓縮機處于箱體內。室內機的蒸發器進口通過節流減壓元件、防爆接口及管道與室外機的冷凝器出口相連通。室內機的蒸發器出口通過管道與壓縮機的進口相連，壓縮機的出口通過管道和防爆接口與冷凝器的進口相接。恒溫空調式隔爆箱存在以下缺點:
[0003]1.只能調節隔爆箱內的溫度，不能調節箱內的濕度，當箱內濕度超限時，容易增加爆炸的風險。
[0004]2.蒸發器與發熱元件不接觸，發熱元件通過空氣對流散熱，散熱效率低。
[
【發明內容】
]
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種安全等級高的密閉設備冷卻系統。
[0006]本發明進一步要解決的技術問題是提供一種散熱效率高的密閉設備冷卻系統。
[0007]本發明另一個要解決的技術問題是提供一種安全系數高的密閉設備冷卻系統的控制方法。
[0008]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種密閉設備冷卻系統，包括密閉箱體、制冷裝置、電熱器和控制電路，制冷裝置包括壓縮機、冷凝器、節流部件和蒸發器，密閉設備和制冷裝置的主要部件安裝在密閉箱體中，所述的控制電路包括溫度傳感器和控制制冷裝置、電熱器工作的控制器，溫度傳感器的信號輸出端接控制器。
[0009]以上所述的密閉設備冷卻系統，蒸發器包括板式蒸發器，板式蒸發器包括蒸發器銅管和金屬板，金屬板的表面包括蛇形的凹槽，蒸發器銅管嵌入到凹槽中；密閉設備的主要發熱元器件安裝在板式蒸發器的金屬板上。
[0010]以上所述的密閉設備冷卻系統，包括蒸發風機，蒸發器包括翅片蒸發器，翅片蒸發器與板式蒸發器串聯；蒸發風機安裝在翅片蒸發器風道的入口或出口處。
[0011]以上所述的密閉設備冷卻系統，板式蒸發器的入口接冷凝器，板式蒸發器的出口接翅片蒸發器的入口，翅片蒸發器的出口通過節流部件接壓縮機。
[0012]以上所述的密閉設備冷卻系統，包括防爆排水裝置，防爆排水裝置包括出水彎管和布置在密閉箱體底部的貯水槽，出水彎管的入口位于貯水槽中，出水彎管的出口伸到密閉箱體之外，出水彎管的中部包括作為水封的存水彎，貯水槽的高度大于出水彎管的高度；翅片蒸發器冷凝水的出水管通貯水槽。
[0013]以上所述的密閉設備冷卻系統，包括復數個板式蒸發器，板式蒸發器之間通過軟管連接，翅片蒸發器與板式蒸發器之間通過軟管連接。
[0014]以上所述的密閉設備冷卻系統，冷凝器安裝在密閉箱體外面。
[0015]以上所述的密閉設備冷卻系統，所述的密閉設備是防爆變頻器。
[0016]一種上述密閉設備冷卻系統的控制方法，包括以下步驟:
[0017]1)首先開啟電熱器，讓密閉箱體內溫度升高到使密閉設備的元器件表面的凝露水汽化；
[0018]2)密閉箱體內溫度升高到第一設定溫度時，關閉電熱器，啟動密閉設備；
[0019]3)密閉箱體內溫度升高到第二設定溫度時，啟動制冷裝置。
[0020]以上所述的控制方法，制冷裝置的蒸發器包括板式蒸發器和翅片蒸發器，板式蒸發器的入口接冷凝器，板式蒸發器的出口接翅片蒸發器的入口，翅片蒸發器的出口通過節流部件接壓縮機；制冷裝置工作過程中，板式蒸發器的工作溫度高于露點，翅片蒸發器的工作溫度低于露點。
[0021]本發明密閉設備冷卻系統工作時首先開啟電熱器，讓密閉箱體內溫度升高到使密閉設備的元器件表面的凝露水汽化，再啟動密閉設備，可以降低設備的故障率，提高安全等級。
〔【專利附圖】

【附圖說明】〕
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0023]圖1是本發明實施例防爆變頻器冷卻系統的結構示意圖。
[0024]圖2是本發明實施例防爆變頻器冷卻系統的俯視圖。
[0025]圖3是圖1中的六向剖視圖。
[0026]圖4是本發明實施例鋁板銅管蒸發器的主視圖。
[0027]圖5是本發明實施例鋁板銅管蒸發器的左視圖。
[0028]圖6是圖4中的8向剖視圖。
[0029]圖7是本發明實施例防爆變頻器冷卻系統控制電路的原理圖。
[0030]圖8是本發明實施例防爆變頻器冷卻系統控制過程示意圖。
〔【具體實施方式】〕
[0031]如圖1至圖3所示，本發明實施例防爆變頻器冷卻系統包括密閉的防爆箱體1、變頻器、制冷裝置、電熱器(電熱絲)2和控制電路。
[0032]制冷裝置包括壓縮機3、冷凝器4、冷凝風機5節流部件和蒸發器，變頻器和制冷裝置的主要部件安裝在密閉的防爆箱體1中。
[0033]如圖7所示，控制電路包括溫度傳感器10和微處理器(控制器),溫度傳感器10安裝在箱體1中，溫度傳感器10的信號輸出端接控制器。控制器控制變頻器的工作，并分別控制電熱器(電熱絲)2、壓縮機3、冷凝風機5和蒸發風機8電路的通斷。[0034]蒸發器包括三個鋁板銅管蒸發器6和一個翅片蒸發器7。變頻器的主要發熱元器件12如叩81和整流二極管等固定在鋁板銅管蒸發器6的安裝面上。
[0035]鋁板銅管蒸發器6的結構如圖4至圖6所示，包括蛇形的銅管602和鋁板601，鋁板601的上表面有一條蛇形凹槽60匕，銅管602嵌入到凹槽60匕中，銅管602的兩端伸出鋁板601，銅管602的兩個伸出端都安裝有截止閥603。
[0036]凹槽6013的橫截面為大于半圓的弓形，凹槽6013對應的圓弧為優弧。銅管602的初始直徑小于凹槽6013的直徑，銅管602嵌入凹槽6013后，利用壓力機將銅管602露出鋁板601的上表面的弧面向下壓平，使銅管602嵌入凹槽部分橫截面同樣成為大于半圓的弓形，銅管602的上平面部分與鋁板601的上表面齊平。通過擠壓，銅管602與鋁板601的凹槽6013過盈配合，不會松脫，且形成良好的導熱面。
[0037]翅片蒸發器7是傳統的銅管翅片蒸發器。翅片蒸發器7與鋁板銅管蒸發器6串聯。蒸發風機8安裝在翅片蒸發器7風道的入口處(或出口處)。蒸發風機8在箱體1中形成循環對流空氣，對變頻器的其他發熱部件進行冷卻。
[0038]翅片蒸發器7的出口接通過節流部件接壓縮機3，翅片蒸發器7的入口接鋁板銅管蒸發器6的出口，三個鋁板銅管蒸發器6相互串聯，鋁板銅管蒸發器6的入口接冷凝器4。
[0039]制冷裝置主要部件之間通過軟管連接。如圖所示，三個鋁板銅管蒸發器6之間通過軟管11連接，翅片蒸發器7與鋁板銅管蒸發器6之間通過軟管11連接，冷凝器4與壓縮機3通過軟管11連接。
[0040]冷凝器4和冷凝風機5安裝在防爆箱體1外面，位于防爆箱體1的上方。鋁板銅管蒸發器6與冷凝器4之間通過軟管11連接，冷凝器4與壓縮機3通過軟管11連接。
[0041]為了將系統中的濕氣除去，系統包括防爆排水裝置，防爆排水裝置包括出水彎管9和布置在防爆箱體1底部的貯水槽10，出水彎管9的入口位于貯水槽10中，出水彎管9的出口伸到防爆箱體1之外，出水彎管9的中部包括作為水封的存水彎901，貯水槽10的高度大于出水彎管9的高度；翅片蒸發器7冷凝水的出水管701通貯水槽10。
[0042]如圖8所示，上述防爆變頻器冷卻系統的控制方法，包括以下步驟:
[0043]:首先開啟電熱器2，讓防爆箱體1內溫度升高到使變頻器元器件表面的凝露水汽化；達到安全點后再開啟變頻器，變頻器的電器件不會因凝露水而產生擊穿的危險。
[0044]2)第二階段“1-0:防爆箱體1內溫度升高到第一設定溫度II時，關閉電熱器2，啟動變頻器，變頻器中發熱元器件使防爆箱體1內溫度升高；當防爆箱體1內溫度升高到第二設定溫度12時，啟動制冷裝置。
[0045]3)第三階段“2以后):為正常工作階段，制冷裝置工作之后，安裝在鋁板銅管蒸發器6上的元器件如叩81'和整流二極管的溫度緩慢下降，鋁板銅管蒸發器6的工作溫度始終高于露點，但不會超過極限溫度13，如曲線八所示；翅片蒸發器7的溫度快速下降，工作溫度低于露點，如曲線8所示，以實現除濕的功能。翅片蒸發器7產生的冷凝水通過防爆排水裝置排出。
[0046]本發明器冷卻系統以上實施例采用鋁板銅管式蒸發器，翅片蒸發器，壓縮機系統內冷卻，鋁板銅管式蒸發器可以作為發熱功率器件如1681和整流二極管的安裝板，變頻器的主要發熱器件安裝在制冷鋁板上，直接通過鋁板熱傳導散熱，解決大功率器件的散熱問題，另外通過翅片蒸發器來給器內的其他發熱量小的部件進行散熱。電加熱器和翅片蒸發器可以通過以上實施例的控制方式來給防爆變頻器進行除濕，可以降低設備的故障率，提高安全等級。本發明以上實施例的主要器件采用軟管11連接，相比傳統的空調系統采用的銅管連接方式，軟管11連接方便產品的維修和安裝，制冷裝置中的器件能靈活安裝，能適應結構緊湊的各種空間設備。
【權利要求】
1.一種密閉設備冷卻系統，包括密閉箱體和制冷裝置，制冷裝置包括壓縮機、冷凝器、節流部件和蒸發器，密閉設備和制冷裝置的主要部件安裝在密閉箱體中，其特征在于，包括電熱器和控制電路，所述的控制電路包括溫度傳感器和控制制冷裝置、電熱器工作的控制器，溫度傳感器的信號輸出端接控制器。
2.根據權利要求1所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，蒸發器包括板式蒸發器，板式蒸發器包括蒸發器銅管和金屬板，金屬板的表面包括蛇形的凹槽，蒸發器銅管嵌入到凹槽中；密閉設備的主要發熱元器件安裝在板式蒸發器的金屬板上。
3.根據權利要求2所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，包括蒸發風機，蒸發器包括翅片蒸發器，翅片蒸發器與板式蒸發器串聯；蒸發風機安裝在翅片蒸發器風道的入口或出口處。
4.根據權利要求3所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，板式蒸發器的入口接冷凝器，板式蒸發器的出口接翅片蒸發器的入口，翅片蒸發器的出口通過節流部件接壓縮機。
5.根據權利要求4所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，包括防爆排水裝置，防爆排水裝置包括出水彎管和布置在密閉箱體底部的貯水槽，出水彎管的入口位于貯水槽中，出水彎管的出口伸到密閉箱體之外，出水彎管的中部包括作為水封的存水彎，貯水槽的高度大于出水彎管的高度；翅片蒸發器冷凝水的出水管通貯水槽。
6.根據權利要求3所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，包括復數個板式蒸發器，板式蒸發器之間通過軟管連接，翅片蒸發器與板式蒸發器之間通過軟管連接。
7.根據權利要求1所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，冷凝器安裝在密閉箱體外面。
8.根據權利要求1所述的密閉設備冷卻系統，其特征在于，所述的密閉設備是防爆變頻器。
9.一種權利要求1所述的密閉設備冷卻系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 1)首先開啟電熱器，讓密閉箱體內溫度升高到使密閉設備的元器件表面的凝露水汽化； 2)密閉箱體內溫度升高到第一設定溫度時，關閉電熱器，啟動密閉設備； 3)密閉箱體內溫度升高到第二設定溫度時，啟動制冷裝置。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其特征在于，制冷裝置的蒸發器包括板式蒸發器和翅片蒸發器，板式蒸發器的入口接冷凝器，板式蒸發器的出口接翅片蒸發器的入口，翅片蒸發器的出口通過節流部件接壓縮機；制冷裝置工作過程中，板式蒸發器的工作溫度高于露點，翅片蒸發器的工作溫度低于露點。
【文檔編號】G05D23/30GK103841809SQ201410070137
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】華麟, 姜俊華, 李軍, 王華龍 申請人:深圳市艾睿科電氣有限公司