一种多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块的制作方法

本发明涉及一种冰箱用蓄冷模块，尤其涉及一种多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块。

背景技术：

1、随着汽车生活的普及，车载冰箱已成为越来越多车辆的标配或选装设备。半导体制冷技术具有噪声低、体积小、重量轻、无污染等优点，能够适应高温、低温、潮湿等不同环境，逐渐被应用于车载冰箱领域。现有车载半导体冰箱多采用风冷散热方式，即通过散热翅片和风扇直接带走tec热端热量，该方式散热能力受限，当热端温度过高时制冷效率急剧下降，难以维持较低舱温。同时，多数半导体冰箱仅设单一温区，无法对上下分层储物空间进行差异化温度控制。此外，传统车载冰箱在车辆熄火断电后，保温能力迅速丧失，若需延长保冷时间，常需额外放置独立的蓄冷盒，占用储物空间且与制冷系统无高效热耦合。

2、中国专利文献cn121876626a公开了一种双温区车载冰箱，其采用导热板作为中间传热元件，半导体制冷器的一端通过导热胶与导热板粘接、另一端与换热块粘接，蓄冷模块包括固接在导热板外侧的蓄冷壳体，蓄冷壳体内壁与导热板端面围合构成蓄冷腔，蓄冷腔内设有与导热板贴合的上、下集流管及连通两集流管的多个散热管，散热管之间设有散热带，冷却液由下集流管一端的进水管进入、经散热管至上集流管、再经散热管回到下集流管后由另一端出水管排出。然而，该文献方案仍存在以下不足：

3、（1）换热器形式单一，仅采用固定结构的集流管-散热管式换热器，其散热管的排布方式、管径及间距一旦确定便难以调整，无法根据不同的散热需求灵活适配，缺乏平台化拓展能力。

4、（2）蓄冷模块仅设置于导热板的单侧（即温控壳体的相对侧），tec热端热量全部经由导热板传递至蓄冷模块后由冷却液带走。该单侧散热结构在双侧tec同时高负荷运行时，热端热量集中于导热板同一侧排出，散热路径单一，热流密度大，易形成局部热堆积，限制了系统总散热功率的提升。

5、（3）导热板为单一整体板，两侧tec的热量均通过同一导热板传导至蓄冷模块，两侧热流在导热板内相互耦合、相互干扰。当一侧tec制冷、另一侧tec制热时，热端热量与冷端冷量通过导热板发生热短路，降低了系统的热电转换效率，无法实现真正意义上的两侧独立高效运行。

6、（4）冷却液流路仅流经蓄冷模块内部的散热管，与tec热端之间隔着导热板，热传递路径长、中间环节多（tec→导热胶→导热板→集流管→散热管→冷却液），接触热阻累积显著。

7、（5）蓄冷腔由导热板端面与蓄冷壳体内壁围合构成，蓄冷腔的密封依赖于导热板与蓄冷壳体之间的焊接或粘接，导热板同时承担传热与密封双重功能。当长期使用后焊接界面因温度循环产生疲劳时，蓄冷液有沿导热板与壳体接缝处渗漏的风险，且一旦渗漏将直接影响导热板的传热性能。

8、（6）冷却介质类型单一，仅能使用冷却液（如水或乙二醇水溶液）作为散热介质。其散热管结构未针对冷媒（制冷剂）的高压相变工况进行密封与承压设计，无法兼容整车空调系统的冷媒回路。因此，该方案只能接入独立的水冷回路，无法与整车现有的空调冷媒系统集成，应用场景受限，系统兼容性不足。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块，结构紧凑、散热高效、具备断电保温功能且能分别给上下舱室按需送冷。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块，包括：一个中心蓄冷单元，所述中心蓄冷单元包括一个密闭的蓄冷盒，所述蓄冷盒内部填充有蓄冷剂；两组热电转换与散热单元，分别对称设置于所述中心蓄冷单元的左右两侧；每组所述热电转换与散热单元包括：一个冷却介质侧换热组件，其内侧与所述蓄冷盒的外壁面热耦合；至少一个半导体制冷片组件，其热端通过一层均温板与所述冷却介质侧换热组件的外侧热耦合；一个空气侧换热单元，包括一组鳍片和一个风扇，所述鳍片与所述半导体制冷片组件的冷端热耦合，所述风扇用于驱动气流流过所述鳍片；其中，左右两侧的所述热电转换与散热单元的热流路径相互独立，以分别对应冰箱的上舱室和下舱室进行独立的热管理。

3、进一步地，所述冷却介质侧换热组件为微通道水冷扁管组件或液冷板组件。

4、进一步地，所述微通道水冷扁管组件为由一根连续折弯成型的u形扁管构成，所述u形扁管包覆于所述蓄冷盒的左、右及下侧三个外壁面，形成左右双侧包覆结构；所述u形扁管的两侧各设置至少一块均温板以形成相互独立的热流路径。

5、进一步地，当所述冷却介质侧换热组件为液冷板组件时，左右两侧各设置至少一块液冷板，各块液冷板之间通过管路串联连通以形成相互独立的热流路径。

6、进一步地，所述蓄冷盒内部设置有换热芯体，所述换热芯体的入口端与所述冷却介质侧换热组件的内部流道连通，所述换热芯体的出口端用于连接外部回路。

7、进一步地，所述换热芯体为管翅式换热器、微通道换热器或蛇形管换热器中的一种。

8、进一步地，所述冷却介质侧换热组件为全钎焊密封结构，其内部流道可通入冷却液或冷媒。

9、进一步地，左右两侧的所述半导体制冷片组件的数量相同或不同，对应容积较大舱室一侧的鳍片齿数密度大于对应容积较小舱室一侧的鳍片齿数密度。

10、进一步地，左右两侧的所述空气侧换热单元的风道之间设有隔板进行物理隔离。

11、进一步地，所述蓄冷盒与所述冷却介质侧换热组件之间，以及所述均温板与相邻部件之间，均通过导热硅脂层进行热耦合。

12、本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块，采用以蓄冷盒为中心的左右对称布局，左右两侧各自独立设置冷却介质侧换热组件、均温板、tec组及空气侧换热单元，两侧热流路径完全独立、互不干扰，从根本上消除了多个温区之间的热耦合与热短路问题，使两侧可独立运行于不同工作模态（如一侧制冷、另一侧制热，或两侧输出不同功率）而不影响彼此性能；且可方便地在每侧设置更多独立的均温板或液冷板以便扩展至更多的独立温区。

1.一种多温区车载半导体冰箱用蓄冷模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，所述冷却介质侧换热组件（2）为微通道水冷扁管组件或液冷板组件。

3.根据权利要求2所述的蓄冷模块，其特征在于，所述微通道水冷扁管组件为由一根连续折弯成型的u形扁管构成，所述u形扁管包覆于所述蓄冷盒（1）的左、右及下侧三个外壁面，形成左右双侧包覆结构；所述u形扁管的两侧各设置至少一块均温板（28）以形成相互独立的热流路径。

4.根据权利要求2所述的蓄冷模块，其特征在于，当所述冷却介质侧换热组件（2）为液冷板组件时，左右两侧各设置至少一块液冷板，各块液冷板之间通过管路串联连通以形成相互独立的热流路径。

5.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，所述蓄冷盒（1）内部设置有换热芯体（7），所述换热芯体（7）的入口端与所述冷却介质侧换热组件（2）的内部流道连通，所述换热芯体（7）的出口端用于连接外部回路。

6.根据权利要求5所述的蓄冷模块，其特征在于，所述换热芯体（7）为管翅式换热器、微通道换热器或蛇形管换热器中的一种。

7.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，所述冷却介质侧换热组件（2）为全钎焊密封结构，其内部流道可通入冷却液或冷媒。

8.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，左右两侧的所述半导体制冷片组件（8）的数量相同或不同，对应容积较大舱室一侧的鳍片齿数密度大于对应容积较小舱室一侧的鳍片齿数密度。

9.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，左右两侧的所述空气侧换热单元的风道之间设有隔板进行物理隔离。

10.根据权利要求1所述的蓄冷模块，其特征在于，所述蓄冷盒（1）与所述冷却介质侧换热组件（2）之间，以及所述均温板与相邻部件之间，均通过导热硅脂层进行热耦合。