[發明專利]一種車載高效絕熱斯特林深低溫冰箱

有效

• 申請號: 202111337752.3
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114136046B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 張春偉;曲捷;陳靜;李山峰;崔皓玉;楊行;叢中卉
• 申請（專利權）人: 北京航天試驗技術研究所
• 主分類號: F25D16/00
• 分類號: F25D16/00;F25D19/00;F25D23/00;F25B9/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊常建

本發明公開了一種車載高效絕熱斯特林深低溫冰箱，該冰箱包括冰箱箱體、斯特林制冷機系統以及均溫系統；冰箱箱體包括殼體和復合絕熱層；復合絕熱層內形成冷凍腔；復合絕熱層包括由外向內依次設置的高溫定型相變材料、多孔氣凝膠材料、真空絕熱板、多孔氣凝膠材料以及低溫定型相變材料；斯特林制冷機系統包括斯特林制冷機、斯特林制冷機冷指、電控模塊以及散熱風機；均溫系統包括設置于冷凍腔內頂部的導熱均溫板和設置于冷凍腔內的低溫脈動熱管；導熱均溫板連接于斯特林制冷機冷指和低溫脈動熱管之間。上述冰箱具有體積小、保溫效果好、制冷溫區廣、符合車載應用工況的特點，解決了現有斯特林低溫冰箱在車載等小空間應用工況的絕熱問題。

技術領域

本發明涉及深低溫冰箱技術領域，具體涉及一種車載高效絕熱斯特林深低溫冰箱。

背景技術

隨著生物醫療行業的不斷發展，越來越多的生物醫藥樣品需要深低溫存儲，即在-70℃以下。目前，深低溫冷鏈正在經歷從無到有的過程，由于技術條件有限，缺乏“最后一公里”存儲配送的車載深低溫冰箱。

受限于車載工況，深低溫冰箱對其幾何尺寸有著極高的要求。目前主要有兩類深低溫冰箱，一種是常規的基于復疊式壓縮循環的深低溫冰箱，但受其制冷原理限制，結構復雜、體積大、溫區窄，本質不適用車載工況；另一種是基于斯特林制冷機的深低溫冰箱，但其體積也相對較大，絕熱層通常由聚氨酯發泡材料構成，絕熱效果較差，大多僅能夠維持-30℃～-40℃的溫度。

車載深低溫冰箱需具備小型化、結構可靠、適應短時間斷電等特征，對車載低溫冰箱的結構設計，尤其是絕熱結構設計，提出了更高的要求。因此，現有深低溫冰箱因絕熱材料具有體積大、保溫性較差、溫區窄的缺陷而不適用存放空間極其有限的車載工況。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種車載高效絕熱斯特林深低溫冰箱，該深低溫冰箱具有體積小、保溫效果好、制冷溫區廣、符合車載應用工況要求的特點，解決了現有斯特林低溫冰箱在車載等小空間應用工況的絕熱問題。

本發明采用以下具體技術方案：

一種車載高效絕熱斯特林深低溫冰箱，該冰箱包括冰箱箱體、斯特林制冷機系統以及均溫系統；

所述冰箱箱體包括殼體和設置于所述殼體內側面的復合絕熱層；所述復合絕熱層內形成冷凍腔；所述復合絕熱層包括由外向內依次設置的高溫定型相變材料、多孔氣凝膠材料、真空絕熱板、多孔氣凝膠材料以及低溫定型相變材料；

所述斯特林制冷機系統包括斯特林制冷機、斯特林制冷機冷指、電控模塊以及散熱風機；所述斯特林制冷機、所述散熱風機以及所述電控模塊均設置于所述冰箱箱體的頂部；所述斯特林制冷機冷指的頂部與所述斯特林制冷機連接，底部穿過所述復合絕熱層后伸入所述冷凍腔內，用于將所述斯特林制冷機產生的冷量傳入所述冷凍腔中；所述電控模塊與所述斯特林制冷機和所述散熱風機連接，用于調節所述斯特林制冷機和所述散熱風機的運行功率；所述散熱風機用于將所述斯特林制冷機產生的廢熱排出；

所述均溫系統包括設置于所述冷凍腔內頂部的導熱均溫板和設置于所述冷凍腔內的低溫脈動熱管；所述導熱均溫板連接于所述斯特林制冷機冷指和所述低溫脈動熱管之間，所述導熱均溫板和所述低溫脈動熱管用于將所述斯特林制冷機冷指傳入的冷量均布到所述冷凍腔中。

更進一步地，所述高溫定型相變材料、所述多孔氣凝膠材料、所述真空絕熱板、所述多孔氣凝膠材料以及所述低溫定型相變材料依次粘接連接。

更進一步地，所述高溫定型相變材料和所述低溫定型相變材料均由低導熱的多孔氣凝膠材料復合低溫蓄冷材料制備而成。

更進一步地，所述高溫定型相變材料的相變溫度高于所述低溫定型相變材料的相變溫度。

更進一步地，所述導熱均溫板采用金屬材料制成。

更進一步地，所述導熱均溫板采用銅或鋁制成。

有益效果：