[发明专利]一种采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱

说明书

本发明涉及了一种采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱，包括三个相互独立，且从上至下依序排列的温区，分别为冷冻区、变温区和冷藏区。斯特林制冷机的冷指被隔热层分隔两部分，分别为低温腔和高温腔。该隔热层垂直于冷指的中心轴线。低温腔与冷冻区相连通，并进行供冷。高温腔的出风通道被分流阀分隔为第一出风通道和第二出风通道。其中，第一出风通道与变温区相连通；第二出风通道与冷藏区相连通；在第一出风通道上安装有风门，用于控制输入变温区的送风量。这样一来，实现了斯特林制冷机的冷指同时向三个温区进行独立供冷。另外，设置的分流阀及风门能方便、快捷地实现对冷量的分配，进而实现对变温区和冷藏区的温度控制。

技术领域

本发明涉及冰箱制造技术领域，具体是涉及一种采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱。

背景技术

超低温冰箱(低于-40℃)在保存药物、疫苗、酶、激素、干细胞、血小板、精液、基因克隆库等生物和化学制剂领域有着广泛的应用，常规的设计形式一般采用双压缩机复叠形式。随着斯特林制冷机批产能力的提升和成本的降低，超低温冰箱中采用斯特林制冷机进行冷却便成为较为可行的方案，且在同一个冰箱中实现多个温区逐渐成为研究和产品开发的热点。如中国发明专利CN 106766540A说明书中公开了一种多档冷箱，包括箱体，箱体设置有相互独立的第一容置腔室和第二容置腔室，箱体还包括斯特林电机，斯特林电机包括热端和冷端，冷端与第二容置腔室直接或间接接触以将冷量导入第二容置腔室，热端和冷端之间设置有隔热结构以将热端和冷端分别区隔于第一高温腔室和第二低温腔室中，第二低温腔室与第二容置腔室相邻；蒸发器管路的一部分经过第一高温腔室并绕设于热端。上述方案中斯特林电机的冷源未得到充分利用，能源利用率较低，且不便于对各腔室内温度进行调节、控制。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、能源利用率高，能同时对三个温区进行供冷，且便于进行冷量分配的的采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱，包括三个相互独立，且从上至下依序排列的温区，分别为冷冻区、变温区和冷藏区。斯特林制冷机的冷指被隔热层分隔两部分，分别为低温腔和高温腔。该隔热层垂直于冷指的中心轴线。低温腔与冷冻区相连通，并进行供冷。高温腔的出风通道被分流阀分隔为第一出风通道和第二出风通道。其中，第一出风通道与变温区相连通；第二出风通道与冷藏区相连通；在第一出风通道上安装有风门，用于控制输入变温区的送风量。

采用上述技术方案的冰箱，斯特林制冷机的冷指被隔热层人为地分隔为两部分，其中，低温腔直接向冷却区进行供冷，从而实现超低温(甚至可以达到-150℃)，远离冷指端部的、温度相对较高的高温腔则同时向变温区和冷藏区进行供冷，使得斯特林制冷机的冷量得到充分利用，大大提高了能源利用率。另外，还设置有分流阀及风门，从而使得冷量的分配更加快捷、易控，进而实现对变温区和冷藏区温度的精确控制。

作为本发明的进一步改进，该采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱还设置有第三出风通道，用于连通低温腔与冷冻区。

通过采用上述方式进行设置，在风机的作用下，低温腔和冷冻区可以充分地实现热量交换，且结构简单，生产成本较低，但是，与此同时，存在凝露结冰的现象。

作为本发明的进一步改进，该采用单个斯特林制冷机作为冷源的冰箱还设置有穿设于冷冻区的热虹吸管，其直接与斯特林制冷机冷指的头部相接触。在低温腔的侧壁上开设有供所述热虹吸管穿越的通孔。

采用热虹吸管进行冷量的传导，不依赖低温腔内的风机进行传热，大大降低了冷冻区的湿度，因而大幅降低了结霜现象的发生概率。

作为本发明的进一步改进，风门设置于第一出风通道的出风口。该风门由框架以及风门片等组成。在框架的两相对侧壁上设置有与风门片相固定的转轴。在转轴上设置有齿轮，由电机进行驱动。