摘要：本文分析了全球和国内室外机电气元件散热装置技术专利申请的整体状况，针对气体冷却和液体冷却两种冷却方式分别对壁挂机和多联机的散热装置的研究进展进行了介绍，为国内室外机电气元件散热装置技术的研究提供一定的借鉴。
关键词：室外机电气元件散热；气体冷却；液体冷却；壁挂机；多联机
0引言
变频空调的室外机主要包括壳体、设置于壳体内部的压缩机、室外热交换器、风扇、风扇电机和控制室外机运行的控制盒，其中，控制盒中设置有变频组件，其主要包括：电抗器、驱动控制器及滤波器。驱动控制器通过印刷电路板实现。(PCB Printed Circuit Board)在空调工作过程中，由于控制盒在会产生大量的热量，如果这些热量不能及时排出，当空调长时间运行时，将使控制盒内部的温度持续升高，严重时可能导致烧毁其内部的电抗器、PCB和滤波器。现有的变频空调室外机的控制盒上通常采用安装散热片，通过室外机吸风来进行散热，此外，还可以在现有的控制盒的外部安装多个风扇，以在控制盒内部形成经过各个发热部件的风道，使冷风经过发热部件达到降温目的。
1光伏空调技术的专利申请状况
1.1专利申请趋势
对室外机电气元件散热装置方面全球专利申请的趋势分析可知，相关的专利申请可以追溯到上个世纪70年代，而上个世纪70年代至20世纪初属于该项技术的起步阶段，该领域于2009年后开始逐步发展，专利申请量也逐渐增多，从2013年开始，随着空调行业的发展，室外机电气元件散热装置的申请量也井喷式发展，相关专利申请量显著增多，增长势头十分明显。
1.2专利申请分布
在室外机电气元件散热装置领域，中国在世界专利申请量中占据主要地位，占据了世界专利申请总量的60％，其次是日本和欧洲，其专利申请量分别占据了世界专利申请量的21％和6％，韩国和美国的专利申请量分别占据第四位和第五位。通过统计标引的国内专利申请的分类号， 对室外机电气元件散热装置领域主要申请人（专利申请量大于等于20件）的初步统计，申请量从高到低分别是美的集团有限公司、大金工业株式会社、格力电器、三菱株式会社、海信集团、LG电子株式会社、松下株式会社、东芝公司、海尔集团公司、富士通株式会社，可见几家大型空调制造集团的申请人在室外机电气元件散热装置占有绝对的优势，同时也表明该领域市场发展较好。且主要申请人集中在中国和日本。
2室外机电气元件散热装置技术发展状况
2.1壁挂机气体冷却散热装置的改进
1994年申请的专利CN1096866 A公开的一种空调机的室外单元，其将需要冷却的倒相器功率晶体管等的控制机器的散热翅片配设在排气口的周缘，并且将控制盘设置在热交换室内，解决先有空调室外机存在体积过大，功率晶体关不能充分冷却的问题；2004年申请的专利CN1603703A公开的一种空调机的室外机，提供一种能提高发热元件的冷却效果的空调机的室外机，使搭载在控制基板上的发热元件的热尽量快地传导给散热槽，并使该热不容易传导给控制基板；2017年申请的专利CN106931537 A公开的一种空调器室外机，散热器包括散热基板和设在散热基板上的多个散热片，散热基板与电路板相连，多个散热片穿过盒体、中隔板后伸入到风机放置腔内，相邻两个散热片之间限定出过风槽，至少部分过风槽沿水平方向延伸，提高了对电控盒的散热效果。
2.2壁挂机液体冷却散热装置的改进
2007年申请的专利CN101294727 A公开的一种变频式空调器室外机电器控制盒降温旁通结构，提供一种变频式空调器室外机电器控制盒降温旁通结构，其使低温冷媒在控制盒面板内流过，降低控制盒温度，避免电器控制盒温度过高而出现的保险丝烧毁和停机现象，旁通结构的毛细管便于通往蒸发器的冷媒更好进行热量转换；2012年申请的专利CN202792289U公开的一种用于空调室外机电控盒上的散热器组件，包括散热器包括板体和形成在板体的下表面上且间隔布置的多个翅片，和用于对散热器进行冷却的冷却件，使散热器的温度快速降低，提高了散热器的散热效果；2017年申请的专利CN106839163 A公开的一种用于空调器的室外机电控的散热保护装置、方法及空调器，电控散热器连接在冷媒循环回路中以利用冷媒循环回路中的制冷剂对室外机电控进行散热，控制器根据室外机电控的温度对压缩机进行控制以对室外机电控进行散热保护。
2.3多联机气体冷却散热装置的改进
1984年申请的专利JPS6118430U公开的一种发热物品的冷却装置，形成专用通风路径，通过用具有散热片的基板封闭通风箱的开口面来冷却散热片，确保了用于冷却散热片的足够通风量；2007年申请的专利JP2007218534 A公开的一种冷冻装置的室外机，包括电气部件箱和引导构件，引导构件位于第一表面部分和第二表面部分之间的间隙中，并且将电气部件箱中的空气与通过第一开口在风扇和附近产生的气流汇合，通过简单地增强制冷系统的室外单元中的电气部件箱中的通风来促进电气部件的冷却；2018年申请的专利CN108561979 A公开的一种电器盒、室外机、光伏空调系统及电器设备，散热结构能够将电器盒中的热量通过散热结构转移至风道腔中，并在光伏发电模式中利用风机产生的气流将热量带走，并能够利用风机的负压使电器盒内强制形成气流，增加电器盒中的散热效果。
2.4多联机液体冷却散热装置的改进
2008年申请的专利CN101586836 A公开的一种空调器室外机，在空调器室外机中，控制箱的内部空间被划分为多个收容空间，各个配电部件之间相隔设置，在控制箱内部的配电部件中，将发热量大的部件设置在与强行吹送空气的送风扇靠近的部位，有效减少了各配电部件发热对其他部件的影响； 2016年申请的专利CN106091168 A公开的一种空调的室外单元和用于室外单元的控制装置，冷却单元包括：第一散热构件，被安装为与发热部接触；制冷剂管，延伸穿过第一散热构件并且使制冷剂能够流经制冷剂管；第二散热构件，与用于热传递的第一散热构件结合，并且被安装为与流入到控制装置中的空气接触。
3结束语
本文通过数据库收录的专利作为样本，分析了有关室外机电气元件散热装置相关技术的专利申请趋势，从全球申请量趋势、申请国家分布、重要申请人等方面做出了全面的分析，并对室外机电气元件散热装置下的四类不同散热装置的技术发展做了进一步的演进路线分析，通过上述分析，加深了对室外机电气元件散热领域相关技术以及发展水平的认知。就目前的发展来看，壁挂机冷却散热装置和气体冷却散热装置的技术发展相对较为成熟，该领域正处在快速发展阶段。
作者简介：
朱倩雯（1992-），女，汉族，浙江嘉兴人，硕士，研究实习员，研究方向：暖通空调。
王杰（1989-），男，汉族，江苏盱眙人，硕士，研究实习员，研究方向：暖通空调(等同于第一作者)。
汪青青（1989-），女，汉族，江苏淮安人，硕士，研究实习员，研究方向：热能与动力工程。