本技術涉及冰箱，尤其涉及一種具有變溫冷凍的半導體冰箱。

背景技術：

1、冰箱變溫室通過溫度調節(jié)功能滿足不同食材的存儲需求，其核心在于實現(xiàn)冷藏與冷凍模式間的靈活切換。隨著用戶對食材保鮮精細度的需求提升，變溫室需具備精準控溫能力以適配多樣化存儲場景。為實現(xiàn)這一目標，采用半導體制冷技術成為重要發(fā)展方向，其兼具制冷制熱雙向調節(jié)特性，理論上可優(yōu)化冰箱的溫度分區(qū)控制能力。

2、相關技術方案采用半導體制冷組件構建溫度調節(jié)系統(tǒng)，具體包含散熱塊、半導體制冷片及制冷塊構成的集成模組。該組件通過直流電驅動實現(xiàn)冷熱端溫度差，其中冷端產(chǎn)生的低溫通過制冷塊直接接觸冷凍風道強化冷凍室制冷效果，熱端產(chǎn)生的熱量則通過散熱塊及風機組件進行強制散熱。

3、上述方案在實際應用中存在顯著缺陷：一方面，變溫室與冷凍室共用蒸發(fā)器時，制冷系統(tǒng)低溫供冷導致變溫室溫度易低于設定閾值，造成非冷凍類食材凍損；另一方面，半導體制冷片的熱端僅作為被動散熱處理單元，未能有效利用其制熱特性實現(xiàn)變溫室的正向溫度調控。這種單向利用模式不僅造成能源浪費，更限制了半導體組件在寬幅溫區(qū)控制中的潛在價值。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供一種具有變溫冷凍的半導體冰箱，以解決變溫室溫度過低導致食品凍壞的問題。

2、本技術提供一種具有變溫冷凍的半導體冰箱，包括：冰箱箱體、風道模塊、制冷模塊以及半導體制冷模組；

3、所述冰箱箱體內(nèi)設置有冷藏室、變溫室和冷凍室；

4、所述制冷模塊內(nèi)設有冷凍蒸發(fā)器；所述冷凍蒸發(fā)器設置在所述冷藏室和所述冷凍室之間；

5、所述風道模塊包括冷凍風扇、變溫風道、冷凍風道以及回風風道；所述變溫風道與所述變溫室相連通，所述冷凍風道與所述冷凍室相連通，所述冷凍蒸發(fā)器的進口端與所述回風風道相連接，所述冷凍風扇位于所述冷凍蒸發(fā)器的出口端，用于驅動氣流循環(huán)；

6、所述半導體制冷模組包括制冷塊、半導體制冷片以及散熱塊；所述半導體制冷片位于所述變溫風道和所述冷凍風道之間，所述半導體制冷片的熱面通過所述散熱塊與所述變溫風道連接，所述半導體制冷片的冷面通過所述制冷塊與所述冷凍風道連接。

7、本技術提供的半導體冰箱能夠利用半導體的雙向熱傳導特性，將半導體制冷片的熱面通過散熱塊與變溫風道連接，以在變溫室中釋放的熱量，實現(xiàn)變溫室的寬幅變溫；半導體制冷片的冷面通過制冷塊與冷凍風道連接，在冷凍室中強化制冷效果，彌補變溫室溫度過低導致食品凍壞的問題，實現(xiàn)變溫室和冷凍室的溫度分區(qū)控制，解決變溫室溫度過低導致食品凍壞的問題。

8、可選的，所述半導體制冷模組還包括：泡沫墊塊；

9、所述泡沫墊塊設置在所述散熱塊與所述制冷塊之間，所述泡沫墊塊用于隔絕所述散熱塊與所述制冷塊之間熱量的傳遞。

10、通過所述泡沫墊塊在散熱塊與制冷塊之間的設置，利用其輕質隔熱特性抑制散熱塊與制冷塊之間的熱量傳導，減少半導體制冷片冷熱端之間的無效熱交換；泡沫墊塊的緩沖性能降低半導體制冷模組因振動或裝配應力導致的機械損傷風險，保障熱傳導界面的穩(wěn)定性；通過阻斷冷熱端間熱量的直接傳遞路徑，使半導體制冷片的熱量轉移效率集中于變溫室供熱與冷凍室制冷的功能需求，降低系統(tǒng)整體能量損耗，同時延長半導體制冷模組的工作壽命。

11、可選的，所述半導體制冷模組還包括：導熱硅脂；

12、所述導熱硅脂設置在所述半導體制冷片和所述散熱塊之間，用于填充所述半導體制冷片和所述散熱塊之間的空隙，以減少因空氣間隙造成的熱阻。

13、通過在所述半導體制冷片與散熱塊之間設置導熱硅脂，填充兩者接觸界面的微觀空隙，降低因空氣間隙產(chǎn)生的接觸熱阻；通過增強熱端向散熱塊的熱傳導效率，使半導體制冷片熱面的熱量能夠快速擴散至變溫風道，提升變溫室溫度調節(jié)的響應速度；同時減少半導體制冷模組因局部溫度聚集導致的性能衰減，維持冷面制冷能力的穩(wěn)定性；通過優(yōu)化熱傳導路徑的連續(xù)性，降低半導體制冷模組整體運行能耗，延長半導體器件的工作壽命。

14、可選的，所述制冷模塊還包括回氣管、壓縮機、冷凝器、過濾器以及毛細管；

15、所述冷凍蒸發(fā)器的出口端依次連接所述回氣管、所述壓縮機、所述冷凝器、所述過濾器以及所述毛細管的進口端；所述毛細管的出口端與所述冷凍蒸發(fā)器的進口端相連接。

16、通過所述回氣管將低溫蒸汽從冷凍蒸發(fā)器輸送至壓縮機，經(jīng)壓縮形成高溫高壓氣體后進入冷凝器散熱液化，隨后通過過濾器去除制冷劑中的雜質和水分，再由毛細管節(jié)流降壓形成低溫低壓液體回流至蒸發(fā)器；各組件協(xié)同形成閉環(huán)制冷循環(huán)，通過分段處理制冷劑的氣液相變過程，提升制冷模塊的熱交換效率；過濾器的設置減少雜質對毛細管節(jié)流精度的影響，降低系統(tǒng)堵塞風險；壓縮機與冷凝器的配合實現(xiàn)制冷劑熱量的持續(xù)外排，維持蒸發(fā)器吸熱能力的穩(wěn)定性，從而優(yōu)化冷凍室制冷效果并延長制冷模塊使用壽命。

17、可選的，所述風道模塊還包括出風口和回風口；

18、所述出風口設置在所述變溫風道和所述冷凍風道的末端；所述回風口連通所述變溫室和所述冷凍室與所述回風風道。

19、通過在所述變溫風道和冷凍風道末端設置出風口，將調節(jié)后的氣流定向輸送至變溫室和冷凍室內(nèi)部，改善各間室內(nèi)部溫度分布的均勻性；回風口連通變溫室、冷凍室與回風風道，促使間室內(nèi)的高溫回風集中回流至蒸發(fā)器區(qū)域進行熱交換，提升冷量循環(huán)利用效率；通過優(yōu)化出風與回風路徑的分離設計，減少變溫室與冷凍室之間的氣流串擾，降低冷熱混合導致的溫度波動；同時通過縮短回風路徑長度，加快蒸發(fā)器對回風的冷卻處理速度，維持制冷模塊持續(xù)運行的穩(wěn)定性，從而降低系統(tǒng)整體能耗。

20、可選的，所述半導體制冷片包含交替排列的p型半導體顆粒和n型半導體顆粒，所述顆粒通過導流條和陶瓷基板形成熱電偶陣列。

21、通過交替排列的p型與n型半導體顆粒形成熱電偶陣列，結合導流條與陶瓷基板的封裝結構，使半導體制冷片在通電時產(chǎn)生定向的熱量轉移，通過多組熱電偶的并聯(lián)疊加效應提升單位面積的熱傳導效率；陶瓷基板的絕緣與導熱特性降低顆粒間漏電風險并維持熱電偶陣列的結構穩(wěn)定性，導流條減少顆粒連接處的接觸電阻，使電流均勻分布至各熱電偶單元；該結構設計增強了半導體制冷片冷熱兩面的溫差維持能力，降低因局部熱堆積導致的性能衰減，從而提升制冷片的工作穩(wěn)定性與使用壽命。

22、可選的，所述散熱塊位于所述變溫風道內(nèi)部，所述散熱塊通過第一固定連接件固定在所述變溫風道的側壁；所述制冷塊位于所述冷凍風道內(nèi)，所述制冷塊通過第二固定連接件固定在所述冷凍風道的側壁。

23、通過所述散熱塊與制冷塊分別利用固定連接件安裝于變溫風道和冷凍風道的側壁，確保半導體制冷模組與風道結構的定位穩(wěn)定性，降低因振動或氣流沖擊導致的位移風險；通過將散熱塊與變溫風道內(nèi)壁直接固定，縮短熱端熱量向變溫室的傳遞路徑，提升變溫室溫度調節(jié)的響應效率；制冷塊與冷凍風道側壁的固定連接維持冷端與冷凍氣流的持續(xù)接觸，增強冷量傳遞的均勻性；分體式固定設計減少散熱塊與制冷塊之間的機械應力干擾，降低半導體制冷模組因形變導致的冷熱面溫差損耗，從而提升制冷效率并延長半導體制冷模組的結構可靠性。

24、可選的，所述制冷模塊內(nèi)設有冷藏蒸發(fā)器；所述冷藏蒸發(fā)器設置在所述冷藏室和所述冷凍室之間；

25、所述冷藏蒸發(fā)器的出口端依次連接所述回氣管、所述壓縮機、所述冷凝器、所述過濾器以及所述毛細管的進口端；所述毛細管的出口端與所述冷藏蒸發(fā)器的進口端相連接。

26、通過在所述冷藏室與冷凍室之間設置冷藏蒸發(fā)器，并與回氣管、壓縮機、冷凝器、過濾器及毛細管形成獨立閉環(huán)制冷回路，實現(xiàn)冷藏室與冷凍室的冷量需求分路徑供給；冷藏蒸發(fā)器針對冷藏室溫度特性優(yōu)化蒸發(fā)吸熱過程，通過毛細管節(jié)流后的低溫制冷劑與冷藏室回風直接熱交換，提升冷藏區(qū)域的溫度控制精度；過濾器的設置減少制冷劑循環(huán)過程中雜質對冷藏蒸發(fā)器內(nèi)管路的影響，降低系統(tǒng)堵塞風險；分體式蒸發(fā)器設計緩解冷藏與冷凍制冷負荷的相互干擾，通過獨立循環(huán)路徑改善能效利用率，同時延長壓縮機與冷凝器的運行穩(wěn)定性。

27、可選的，所述風道模塊還包括冷藏風扇；

28、所述冷藏風扇位于所述冷藏蒸發(fā)器的出口端，用于驅動氣流循環(huán)。

29、通過在所述冷藏蒸發(fā)器出口端設置冷藏風扇，驅動經(jīng)蒸發(fā)器冷卻的氣流定向輸送至冷藏室內(nèi)部，增強冷藏區(qū)域的氣流循環(huán)強度；通過強制對流提升冷藏室內(nèi)部溫度的分布均勻性，減少局部溫差導致的食品保鮮效果差異；冷藏風扇加速冷空氣從蒸發(fā)器向冷藏室的流動效率，降低冷量在蒸發(fā)器附近的無效滯留；通過主動氣流循環(huán)設計維持冷藏蒸發(fā)器的持續(xù)吸熱能力，緩解因氣流停滯引發(fā)的蒸發(fā)器表面結霜或制冷效率衰減，從而降低系統(tǒng)整體運行能耗并延長制冷模塊的工作穩(wěn)定性。

30、可選的，所述風道模塊還包括冷藏風道、冷藏風門以及變溫風門；

31、所述冷藏風道與所述冷藏室連通；所述冷藏風門設置于所述冷藏風道中，用于控制冷藏送風量；所述變溫風門設置于所述變溫風道中，用于調節(jié)所述變溫室的溫度。

32、通過在所述冷藏風道中設置冷藏風門，獨立調節(jié)冷藏室的送風量，使冷藏區(qū)域的溫度控制與變溫室、冷凍室的氣流需求解耦，降低多間室間冷量分配不均導致的溫度波動；變溫風門對變溫風道內(nèi)的氣流進行動態(tài)調節(jié)，根據(jù)變溫室溫度需求調整半導體熱端熱量的輸送效率，提升變溫范圍的靈活性；冷藏風道與變溫風道的分體設計減少冷藏室與變溫室之間的氣流串擾，緩解冷熱混合引起的能量損耗；通過風門的精準控制優(yōu)化各風道送風效率，降低制冷模塊與半導體制冷模組的冗余運行負荷，從而改善系統(tǒng)整體能效并延長關鍵部件的使用壽命。

33、由以上技術方案可知，本技術提供一種具有變溫冷凍的半導體冰箱，包括：冰箱箱體、風道模塊、制冷模塊以及半導體制冷模組；所述冰箱箱體內(nèi)設置有冷藏室、變溫室和冷凍室；所述制冷模塊內(nèi)設有冷凍蒸發(fā)器；所述冷凍蒸發(fā)器設置在所述冷藏室和所述冷凍室之間；所述風道模塊包括冷凍風扇、變溫風道、冷凍風道以及回風風道；所述變溫風道與所述變溫室相連通，所述冷凍風道與所述冷凍室相連通，所述冷凍蒸發(fā)器的進口端與所述回風風道相連接，所述冷凍風扇位于所述冷凍蒸發(fā)器的出口端，用于驅動氣流循環(huán)；所述半導體制冷模組包括制冷塊、半導體制冷片以及散熱塊；所述半導體制冷片位于所述變溫風道和所述冷凍風道之間，所述半導體制冷片的熱面通過所述散熱塊與所述變溫風道連接，所述半導體制冷片的冷面通過所述制冷塊與所述冷凍風道連接，以解決變溫室溫度過低導致食品凍壞的問題。