水冷变频器散热系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种水冷变频器散热系统。


背景技术：

2.中央空调是人们常用的一种空气调节器，而在大部分情况下，中央空调机组多数情况下安装于商厦、酒店的地下一层等环境封闭、潮湿的地方。因此，当水冷变频器长期运行在散热系统进水温度过低的情况下，极易在散热器表面凝成水露，对水冷变频器的安全运行产生极大危害。
3.目前，为避免此种现象的发生，多数厂家对散热系统进水温度有一定要求，例如在散热系统中额外增加一加热器件，但是，这一措施不仅增大了安装难度和成本，而且还不利于水冷变频器长期可靠运行。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种水冷变频器散热系统，能够在不增加硬件成本的情况下实现精准控制散热器内循环水温，保证水冷变频器能够正常、可靠地运行。
5.第一方面，本实用新型的一个实施例提供了水冷散热系统，所述散热系统包括内循环回路，并通过所述内循环回路中的冷却液为所述水冷变频器散热，所述内循环回路包括控制装置、水冷散热器、补水箱、换热器和水泵；其中：
6.所述水冷散热器的出水口与所述补水箱的入水口之间、所述补水箱的出水口与所述换热器的内循环入水口之间、所述换热器的内循环出水口与所述水泵的入水口之间、以及所述水泵的出水口与所述水冷散热器的入水口之间分别通过连接管路连接，且所述内循环回路通过所述换热器与外部系统换热；所述控制装置接入所述内循环回路，并根据所述内循环回路内冷却液的温度，调整流入到所述换热器的冷却液的量。
7.本实用新型实施例的水冷变频器散热系统至少具有如下有益效果：基于温控器的散热系统能够重复利用了中央空调的冷冻水来保持内循环回路的水温稳定，不仅能够让变频器在温度稳定的环境中运行，还保证了冷冻水的有效利用，间接达到节能功效。同时，本实用新型有效避免因中央空调机组常年处于潮湿环境和冷热交替易在散热器表面产生凝露现象的设计难题，确保变频器长期有效运行。
8.进一步，所述控制装置包括温控器、调节单元和第一检测单元；
9.其中，所述温控器的输入端与所述第一检测单元的输出端电性连接，所述温控器的输出端与所述调节单元的输入端电性连接；所述调节单元连接在所述水冷变频器散热系统的补水箱和换热器之间的连接管路上，所述第一检测单元连接在水冷散热器的入水口和换热器的内循环出水口之间的连接管路上。
10.进一步，所述调节单元包括位于所述补水箱的出水口与所述换热器的内循环入水口之间的连接管路上的电磁三通阀，且所述电磁三通阀的控制回路与所述温控器的输出端
电性连接；
11.所述电磁三通阀的第一出入口连接补水箱的出水口，所述电磁三通阀的第二出入口连接换热器的内循环回路入水口，所述电磁三通阀的第三出入口连接在所述水泵和换热器之间的连接管路上；所述温控器通过控制所述电磁三通阀的每一出入口的阀门开度来控制流入到所述换热器的冷却液的量。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述第一检测单元包括温度传感器；所述温度传感器的检测端安装在水冷散热器的入水口，所述温度传感器的信号输出端与所述温控器的输入端电性连接；所述温控器通过温度传感器监测散热器入水口的水温。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述温控器包括pi调节器，所述温控器接收第一检测单元输出的温度信号后，通过所述pi调节器生成所述电磁三通阀每一出入口阀门的开阀或关阀动作指令，并将所述开阀或关阀动作指令对应的电信号输出到所述电磁三通阀的控制回路。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置还包括报警单元，所述报警单元的输入端与所述温控器的输出端电性连接；所述温控器在所述散热器散热系统出现异常时，向报警单元输出警报信号；所述警报单元能够发出可见光或声音。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述温控器还包括目标温度端口、温度上限端口、温度下限端口、低温故障阀值端口和高温故障阀值端口，所述温控器根据散热系统的温度选择相应的端口输出信号。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置还包括第二检测单元，所述第二检测单元的检测端设置在变频器中，所述第二检测单元的信号输出端与所述温控器的输入端电性连接，所述第二检测单元用于检测变频器的内部温度。
17.在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置还包括第三检测单元，所述第三检测单元的检测端设置在换热器的外循环出水口或入水口中，所述第三检测单元的信号输出端与所述温控器的输入端电性连接。
18.在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置还包括水温过低故障端口、水温持续下降故障端口、检测单元故障端口、调节单元失效端口、变频器内部温度过低故障端口和无外水循环端口；所述控制装置根据散热系统的工作情况选择相应的端口输出信号。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例中水冷变频器散热系统的一具体实施例结构框图；
20.图2是本实用新型实施例中水冷变频器散热系统的一具体实施例具体结构示意图。
具体实施方式
21.以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及
到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
23.参照图1，示出了本实用新型一个实施例的水冷变频器散热系统，本实施例的散热系统包括内循环回路，并通过内循环回路中的冷却液为水冷变频器散热，内循环回路包括控制装置(图中未示出)、水冷散热器20、补水箱30、换热器40和水泵50。本实施例的各个部件的具体连接关系如图1所示，水冷散热器20的出水口与补水箱30的入水口之间、补水箱30的出水口与换热器40的内循环入水口之间、换热器40的内循环出水口与水泵50的入水口之间、以及水泵50的出水口与水冷散热器20的入水口之间分别通过连接管路连接。并且本散热系统内循环回路通过换热器40与外部系统换热；控制装置接入内循环回路，并根据内循环回路内冷却液的温度，调整流入到换热器20的冷却液的流量大小。
24.其中，本实用新型实施例的控制装置用于控制散热系统的内循环回路的水温保持恒定，主要包括温控器11、调节单元13和第一检测单元12。其中，温控器11的输入端与第一检测单元12的输出端电性连接，温控器11的输出端与调节单元13的输入端电性连接；调节单元13连接在水冷变频器散热系统的补水箱30和换热器40之间的连接管路上，第一检测单元12连接在水冷散热器20的入水口和换热器40的内循环出水口之间的连接管路上。
25.本实用新型的换热器40将整个散热系统分为内循环回路和外循环回路，换热器40能够将补水箱30输出的热水经过换热处理后变成冷水输送到水冷散热器20中，水冷散热器20中的冷水吸收外界环境的热量后向补水箱30输出热水，从而实现制冷的效果。本实施例通过控制装置中的调节单元13的开度来完成对内循环水温的恒温控制，具体地，在散热系统正常运行时，控制装置根据第一检测单元12实时监测到的水冷散热器20进水口的水温，来控制输入到换热器的热水的流量，从而实现将内循环水温保持在35℃
±
2范围内，确保变频器内部不会凝露。
26.本实用新型提供的水冷变频器散热对外循环进水温度的要求不受限，客户现场可以直接使用中央空调循环冷冻水冷却，极大程度的降低了系统设计上的难度和成本；同时重复利用了中央空调的冷冻水，确保冷冻水的有效利用，间接达到节能功效；并且本实用新型的散热系统在不增加加热器件的情况下，空调中的变频器工作在温度恒定的环境中，有利于变频器长期可靠运行。
27.在本实用新型的一个实施例中，参考图1和图2，本实施例的调节单元13采用电磁三通阀131，电磁三通阀13包括三个出入口，温控器11能够控制每一出入口的开度；第一检测单元12采用温度传感器121，用于实时检测水冷散热器20进水口的水温；补水箱30包括用于将箱体内的热气排出的排气阀31和用于控制箱体内水位的液位开关32；换热器40采用板式换热器，包括内循环回路出水口41、内循环回路进水口42、外循环回路出水口43、外循环回路进水口44。
28.本实施例的电磁三通阀131位于补水箱30的出水口与换热器40的内循环入水口之间的连接管路上。且电磁三通阀131的控制回路与温控器11的输出端电性连接；电磁三通阀131的第一出入口连接补水箱30的出水口，电磁三通阀131的第二出入口连接换热器40的内循环回路入水口，电磁三通阀131的第三出入口连接在水泵50和换热器40之间的连接管路
上；温控器11通过控制所述电磁三通阀131的每一出入口的阀门开度来控制流入到换热器的冷却液的量。温度传感器121的检测端安装在水冷散热器20的入水口，温度传感器121的信号输出端与温控器11的输入端电性连接；温控器11通过温度传感器121监测水冷散热器20入水口的水温。
29.为了达到精准的温度调控效果，本实施例的温控器11包括pi调节器，温控器11接收第一检测单元121输出的温度信号后，通过pi调节器生成电磁三通阀131每一出入口阀门的开阀或关阀动作指令，并将开阀或关阀动作指令对应的电信号输出到电磁三通阀131的控制回路。例如，当温度传感器121检测到当前水温高于预设最高温度时，温控器11发出关阀指令给电磁三通阀131，减小电磁三通阀131第三出入口的开度，此时流入水冷散热器20的热水减少，温度降低；当温度传感器121检测到当前水温低于预设最低温度时，温控器11发出开阀指令给电磁三通阀131，增大电磁三通阀131第三出入口的开度，此时流入水冷散热器20的热水增加，温度升高，即本实用新型能够通过温控器11来控制散热系统内循环回路的水温。
30.在本实用新型的一个实施例中，为了确保散热系统的可靠运行，本实施例的控制装置还包括报警单元，报警单元采用警铃、警示灯或者二者结合的警报装置，能够在散热系统异常时提醒用户进行相应的维修处理。报警单元的输入端与温控器的输出端电性连接；温控器在散热器散热系统出现异常时，向报警单元输出警报信号；警报单元能够发出可见光或声音。
31.在本实用新型的一个实施例中，温控器还包括目标温度端口、温度上限端口、温度下限端口、低温故障阀值端口和高温故障阀值端口，所述温控器根据散热系统的温度选择相应的端口输出信号。在有的实施例中控制装置还包括水温过低故障端口、水温持续下降故障端口、检测单元故障端口、调节单元失效端口、变频器内部温度过低故障端口和无外水循环端口；所述控制装置根据散热系统的工作情况选择相应的端口输出信号。
32.本实施例的控制装置还包括第二检测单元和第三检测单元，第二检测单元的检测端设置在变频器中，用于实时监测变频器内部的温度变化。其中，第二检测单元的信号输出端与温控器的输入端电性连接。第三检测单元的检测端设置在换热器的外循环出水口或入水口中，用于实时监测外循环回路中冷却液的温度变化，第三检测单元的信号输出端与温控器的输入端电性连接。
33.本实施例的散热系统在运行过程中，温控器根据第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元输出的温度信号来判定散热系统各个环节的温度状态，然后根据接收到的温度信号选择相应的输出端口输出控制信号或者警报信号。比如，当第一检测单元检测到内循环回路的水温小于温度下限时，通过温度下限端口输出水温超下限的信号；若大于温度上限时，通过温度上限端口输出水温超上限的信号；若水冷散热器进水口的当前温度在目标温度
±
1℃范围内波动、并持续了2min，则通过目标温度端口输出温度稳定的信号。
34.另一方面，温控器还可以根据第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元输出的温度信号来对散热系统出现的故障进行判断，如：
35.水温过低故障：散热系统使能且变频器运行15min后，当前温度小于低温故障阀值超过低温故障持续时间时通过水温过低故障端口报出；水温持续下降故障：散热系统使能且变频器运行30min后，当前温度持续下降30s时通过水温持续下降故障端口报出；温度传
感器断线故障：散热系统使能情况下，当前温度＜0℃或当前温度＞50℃，持续1s时通过检测单元故障端口报出；三通阀失效事件散热系统使能且变频器运行10min后，20s内最高温度和最低温度差值大于5℃时通过调节单元失效端口报出；变频器内部温度过低事件：散热系统使能且变频器运行时，变频器内部温度低于30℃并持续20min时通过变频器内部温度过低故障端口报出；无外循环水事件：变频器运行，10s后未检测到外循环水时通过无外水循环端口报出。
36.本实用新型实施例通过温控器和第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元的配合运用，能够实时监测散热系统的温度变化情况和故障情况，并根据散热系统的温度变化来控制散热系统外循环回路和内循环回路的流量，从而保证变频器处在一个稳定的温度环境中，避免变频器内部出现凝露，延长变频器的使用寿命。
37.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。