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：

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多個開口，通過自然對流或強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)設置一套專用于冷卻電子器件的制冷系統(tǒng)。此時，當電子器件發(fā)熱量過大時，需進行過量冷卻時，若其周圍的溫度低于露點溫度，則容易在電子器件上產(chǎn)生凝露，這可能會直接導致電子器件失效。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)境下除濕不當導致柜內(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。如此設計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影響其冷卻速率。此外，若電控裝置處于高濕度環(huán)境中時，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。

技術實現(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、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制空氣對流的風機，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、膨脹裝置及所述風機的開度或啟停。

可選地，所述壓縮機為離心壓縮機。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，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：當檢測到電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境溫度大于預設溫度時，開啟電磁閥及電子器件冷卻裝置中的風機；和/或當檢測到所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境濕度所對應的露點溫度小于所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境溫度時，開啟所述電磁閥及所述電子器件冷卻裝置中的風機；和/或當檢測到所述電控裝置的殼體內(nèi)的環(huán)境濕度所對應的露點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，發(fā)出報警信號和/或關閉所述電磁閥、所述電子器件冷卻裝置中的風機以及制冷回路中的壓縮機主電路。

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)的整個空間并對其進行除濕。該結(jié)構(gòu)設計既免除了設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)境下除濕不當導致柜內(nèi)電子器件失效的問題，具有非常高的實用價值及通用性。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，提供了對應的電磁閥及風機的啟停方法，配合本發(fā)明的制冷系統(tǒng)，更好地實現(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)的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的一個實施例。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，以實現(xiàn)同時對電子器件及殼體192內(nèi)的空氣或其它零部件一并進行冷卻。

電子器件冷卻裝置160包括空氣-制冷劑換熱器161及風機162，通過風機162實現(xiàn)風與換熱器161中的制冷劑的強制對流換熱。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計方式，例如通過電子器件的發(fā)熱量來設計換熱器161的各項規(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備可靠性，而不會存在漏水并導致電子器件發(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外并進行處理?？蛇x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導出的冷凝水的水箱181，以便對冷凝水進行集中處理。

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，為更好地控制運行制冷系統(tǒng)100來用于冷卻電控裝置190的時機及把握對膨脹裝置的開度控制。本發(fā)明還包括設置在電控裝置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)的溫度指標和/或濕度指標來控制電磁閥140的開閉以及膨脹裝置的動作。

此套制冷系統(tǒng)在應用于大型制冷機組（例如，離心機組或螺桿機組）時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)合上述實施例來描述本發(fā)明的工作過程。當檢測到電控裝置190的殼體192內(nèi)的溫度和/或濕度指標高于一定值時，打開電磁閥140，此時經(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，且與通過風機162吹送的空氣流進行換熱。經(jīng)冷卻的空氣流在整個殼體192內(nèi)流動，如此不僅實現(xiàn)了對電子器件191的冷卻與除濕，還在其對流過程中實現(xiàn)內(nèi)對整個殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度及濕度的調(diào)節(jié)與控制，有效達到了對電子器件191及殼體192內(nèi)的環(huán)境進行降溫，并將其濕度控制在閾值以下。

其中，應當知道的是，在本實施例中，對電控裝置190的冷卻需與對應的制冷系統(tǒng)的運行同時進行。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。此種設計方式，一方面簡化了制冷回路的復雜程度及對電控裝置190進行冷卻的控制方法的復雜程度，大大提高設備可靠性；另一方面通過直接應用主制冷回路中的制冷劑所攜帶的一小部分冷量來進行冷卻，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。綜合性地實現(xiàn)了改善冷卻效果、提高設備可靠性、降低系統(tǒng)復雜程度等。

本發(fā)明還提供了一種對應的制冷系統(tǒng)的電控裝置的冷卻方法的實施例。例如，當該系統(tǒng)以溫度來進行控制時，在離心機制冷系統(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，將其與內(nèi)置的預設溫度進行比較，若其大于預設溫度，則輸出控制信號來開啟電磁閥140及電子器件冷卻裝置160中的風機162。此時；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，與在風機驅(qū)動下流過換熱器161的空氣進行熱交換，并進而改善整個殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度，使其維持在預設溫度以下，避免電控裝置過熱。

此外，當該系統(tǒng)基于溫度及濕度兩者來進行控制時，在離心機制冷系統(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，計算出在該相對環(huán)境濕度下所對應的露點溫度，并將其與檢測到的環(huán)境溫度進行比較：若計算出的露點溫度低于環(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中的風機162。此時；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，與在風機驅(qū)動下流過換熱器161的空氣進行熱交換，并進而改善整個殼體192內(nèi)的環(huán)境溫度，使其維持在露點溫度以上，避免電控裝置過濕及凝露，進而避免其失效；若計算出的露點溫度高于或等于檢測到的環(huán)境溫度，則輸出報警信號或保護信號來提醒用戶或直接關閉所述電磁閥140、所述電子器件冷卻裝置160中的風機162以及制冷回路中的壓縮機主電路。

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