CN103961210A - 一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体制冷和家用、医用人体物理降温仪器领域。一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带，它由水囊，水囊通过设在其上的套带和头带实现活套式连接。头带为组合件，其中央设一导冷板，导冷板一面紧贴水囊，另一面紧贴制冷片的制冷面；头带左右两边连接有固定带。制冷片的发热面，紧贴热管式散热器的导热板。热管式散热器为组合件，由导热板、热管、多片散热片构成，用它来实现将热量从头部额头位置转移到额头以外的部位散热。制冷片四周设一海绵垫，在热管散热器上安装有散热风扇。头带、制冷片、海绵垫和热管式散热器之间，通过设在头带组合件中央导冷板上的通孔和热管式散热器导热板上的螺孔，用螺丝连成一体。

Description

一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带

技术领域

本发明涉及半导体制冷和家用、医用人体物理降温仪器领域，尤其是一种可以佩戴在人体头上的利用半导体制冷降温的冷敷冰带或冰帽。

背景技术

人体发烧，尤其小孩发烧，最危险的是伤及大脑，需要第一时间对大脑进行降温保护。目前，可以佩戴在人体头部使用的物理降温产品有，冰带和医用降温设备两种。前者，本身是没有制冷和恒温冷敷功能的，使用时，要先放到冰箱预冷，温度无法控制，既不方便，又不科学。后者，虽然具有制冷和恒温冷敷功能，但它是一台大型设备，整个系统，由制冷源(压缩机或半导体制冷)、水箱、水泵和循环水路等，售价都是数万元的，仅供医院重大疾病如开颅、开胸手术等临床使用。这两种产品，都因它们各自不同的原因而不能普及使用。除这两个产品外，目前市场上还没有出现过其它佩戴头部的降温产品。由此可以说明一个事实，即用于人体又佩戴头部这一特殊部位的降温产品，况且一般多是小孩用，必须达到非常实用，才能被人们接受而得到普及使用，一项技术，最终的体现，也就是它的实用价值。至此，再来描述本发明所针对的现有技术。

现有技术，也是一种佩戴在头部的微型降温冰带。它的构造，由水囊、和水囊成一体的佩戴头带；在水囊的一面设一个方口，镶入导冷板，导冷板和水囊之间设一双口密封圈，双口密封圈内侧套导冷板，外侧嵌水囊；导冷板的内表面直接和水囊中的水接触，外表面贴半导体制冷片的制冷面；半导体制冷片的发热面贴一块铝型材形式的散热器，散热器上设一风扇；导冷板、半导体制冷片、散热器三者之间，是通过螺丝连接的。从现有技术的构造上深入分析，它存在以下严重缺陷：一、是在这个产品中，水囊是一个，也是唯一一个最容易坏的易损件，它的材料是ATPU薄膜，不小心就会刺破，所以，设计上必须考虑更换容易，但现有技术中，水囊是不能更换的，要更换它，必须拆下几乎所有零部件，这是极不现实的。二、是现有技术中的密封结构，很不可靠。它是用一个双口密封圈来密封的，其内圈套导冷板，外圈嵌入水囊。前者，是靠散热器用螺丝连接导冷板压住整个双口密封圈的面来密封的，如果受力不均匀，就很容易出现漏水。后者，双口密封圈和水囊之间的密封，由于是两种不同的材料，熔点不同，双口密封圈通常为硅胶，水囊通常为ATPU薄膜，所以，不能用热焊，只能用粘合剂粘，从产品工艺角度出发，显然是不可取的。三、是现有技术中把导冷板通过双口密封圈嵌入到水囊的结构，不仅存在上述密封不可靠的质量问题，而且工艺方面难度也很大、非常不科学、很难把它量化生产。这是因为在完成散热器压住整个双口密封圈的面这道装配工序时，已经连同制冷片、海绵垫等一起都装好了，而对这道工序的密封检测，还不能及时进行，要等双口密封圈和水囊装好后水囊注了水了，才能发现两处密封会不会漏水，如果一旦出现漏水，不单水囊报废，前述制冷片、海绵垫等又要拆掉重新装。四、是现有技术中的铝型材散热器和风扇，是一起搁在人的头部前额上的，不仅让人感觉前额上的东西很厚，也会有一种往下坠的重量感，并且风扇的风又老在前额部位吹，也会感觉很不舒服，这样的设计，佩戴起来会让人感觉很不舒适。也正是由于现有技术存在上述多方面严重缺陷，至今市场上还看不到其真正产品。佩戴在人体头部的降温产品，制冷和恒温功能，是很容易实现的，因为都是现有技术，前者采用半导体制冷，后者采用温度控制电路。最关键，也是最难的，还是如何做到佩戴舒服、易损件随时可以更换、质量要真正可靠。否则，市场是不可能接受的。况且，这种产品，一般多是小孩用的。

发明内容

本发明目的：把现有技术所存在的上述佩戴不舒服、易损件--水囊不能更换、密封不可靠、维修不方便，且又难以量化生产等这些涉及实用性差，严重制约其技术普及的问题，逐一解决，让市场有一种真正能够佩戴舒服、易损件容易更换、质量真正可靠、又小巧玲珑、安全、且又完全适应量化生产的可以普及的这种佩戴人体头部降温冰带技术。为此，本发明提供一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。

本发明采取的技术方案是：一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带，它由水囊，水囊通过设在其上的套带和头带实现活套式连接。头带为组合件，其中央设一导冷板，导冷板一面紧贴水囊，另一面紧贴制冷片的制冷面；头带左右两边连接有固定带。制冷片的发热面，紧贴热管式散热器的导热板。热管式散热器为组合件，利用它来实现热量从头部额头位置转移到额头以外的部位进行散热。制冷片四周设一海绵垫。在热管散热器上安装风扇。头带、制冷片、海绵垫和热管式散热器之间，通过设在头带组合件中央导冷板上的通孔和热管式散热器导热板上的螺孔，用螺丝连成一体。其特征在于：1、把水囊设计成一个其内预置有水的全封闭的独立的水袋，对水囊的制冷，利用其表面紧贴头带中央的导冷板来实现；在水囊的另一侧面设两条带状的套带，利用它们来实现水囊和冰带之间的活套式的连接，即易套易取。这样的设计，不存在象现有技术因导冷板置于水囊里面所带来的密封结构的复杂性和密封不可靠以及水囊这一易损件无法更换等问题。这种设计，工艺也是完全可行的，而且还特别简单，即水囊、连同两条套带一起热焊，焊时预留一个小口子，供针筒注水，注完水封口即可。2、把导冷板设计成和佩戴用的头带一体，头带一扎，和头带一体的导冷板，就会随之压紧水囊，贴到水囊表面，对水囊进行制冷。又水囊冷敷在头上，为保证冷敷效果和舒适感，必须整个面都要受力均匀。为此本发明设计方案是，把头带设计成一个组合件，它由导冷板、条形软胶板和左右固定带等构成。在条形软胶板的中央，设一安装导冷板的方孔，通过一块方形铁圈和螺丝，把导冷板和条形软胶板固定成一体；又在条形软胶板的左右两边，各设一个用于左右固定带嵌入的凹槽，通过胶扣，把左右固定带和条形软胶板连成一体。这样，头带就成了条状的一个整体。它中央的导冷板，一面贴水囊，一面贴制冷片的制冷面；而条形软胶板，材质是软胶，头带一扎，它会随之弯曲，确保对水囊受力均匀。另外，带状的头带，也可设计成帽子形状，成为一个冰帽。3、采用了热管式散热器的散热方式，巧妙的把热量转移到额头以外的地方，或头顶或头部两侧进行散热，同时，风扇也随之转移了，额头前，只留下了热管式散热器中的一小块导热板。这样，额头前，就不会有厚度感和重量下坠感以及风扇吹风的噪音等这些不舒服的感觉了，大大提升了舒适感。热管式散热器是一个组合件，它由多片散热片，每片散热片上都设有用于插热管的凸台孔；又在导热板上，设一用于插热管的通孔。热量传导方式：是先导热板把热量传给热管，热管又把热量传给一片片散热片，最后由风扇把热量散发出去。热管的导热方式，是采用毛细管原理，是现有热传导技术。本发明，可以选择把热管式散热器中的散热片，设计成一个，单配一个风扇，即本实施例所示；也可以选择把热管式散热器中的散热片，一破二，分开呈左右分布，各配一个更小规格的风扇。导热板上设有螺孔，用于和头带中央的导冷板螺丝连接。

本发明，电源使用电池供电，控制电路为常规现有技术，不做描述。

本发明有益效果，：人们对这种佩戴头上，又主要用于小孩群体的降温产品，实用性、舒适感、功能、安全、质量等要求。是非常苛刻和挑剔的，甚至缺一不可。本发明对现有技术进行了有益改进，其实用性、舒适感、质量，均得到了全面提升。这项技术，至今仍是市场的一个空白，是倍受人们欢迎的一项技术，更是有益人们身体健康的一项好技术，也是从此改变人们传统降温方式的一项突破性技术。本发明将为这项技术真正得到普及，创造了有利条件。同时，本发明的构造，完全能够适应量化生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、是本发明构造爆炸示意图(省略电源、电路部分)。

图2、是本发明中水囊1零件示意图。

图3、是本发明中头带2组合件爆炸示意图。

图4、是本发明中热管式散热器6组合件爆炸示意图。

图中1.水囊，1-1.套带，2.头带，2-1.左右固定带，2-2.导冷板，2-2-1.通孔，2-3.胶扣，2-4.条形软胶板，2-5.凹槽，2-6.方孔，2-7.方形铁圈，2-8.螺丝，3.螺丝，4.制冷片，5.海绵垫，6.热管式散热器，6-1.散热片，6-1-1.凸台孔，6-2.热管，6-3.导热板，6-3-1.螺孔，6-3-2.通孔，7.风扇，8.温控器。

具体实施方式

如图1所示，一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带，它由水囊1，水囊1通过设在其上的套带1-1和头带2实现活套式连接。头带2为组合件，其中央设一导冷板2-2，导冷板2-2一面紧贴水囊1，另一面紧贴制冷片4的制冷面；头带2两边连接有左右固定带2-1。制冷片4的发热面，紧贴热管式散热器6的导热板6-3。热管式散热器6为组合件，利用它来实现热量从头部额头位置转移到额头以外的部位进行散热。制冷片4四周设一海绵垫5。在热管式散热器6上安装有风扇7，头带2、制冷片4、海绵垫5和热管式散热器6之间，通过设在头带2组合件中央导冷板2-2上的通孔2-2-1和热管式散热器6导热板上的螺孔6-3-1，用螺丝3连成一体。在导冷板2-2上设一孔安装温控器8。

如图2所示，其特征在于：把水囊1设计成一个其内预置有水的全封闭的独立的水袋，对水囊1的制冷，利用其表面紧贴头带2中央的导冷板2-2来实现；在水囊1的另一侧面设两条带状的套带1-1，利用它们来实现水囊1和冰带之间的活套式的连接，即易套易取。这样的设计，不存在象现有技术因导冷板2-2置于水囊1里面所带来的密封结构的复杂性和密封不可靠以及水囊1这一易损件无法更换等问题。这种设计，工艺也是完全可行的，而且还特别简单，即水囊1、连同两条套带1-1一起热焊，焊时预留一个小口子，供针筒注水，注完水封口即可。

如图3所示，其特征在于：把导冷板2-2设计成和佩戴用的头带2一体，头带2一扎，和头带2一体的导冷板2-2，就会随之压紧水囊1，贴到水囊1表面，对水囊1进行制冷。又水囊1冷敷在头上，为保证冷敷效果和舒适感，必须整个面都要受力均匀。为此本发明设计方案是，把头带2设计成一个组合件，它由导冷板2-2、条形软胶板2-4和左右固定带2-1等构成。在条形软胶板2-4的中央，设一安装导冷板2-2的方孔2-6，通过一块方形铁圈2-7和螺丝2-8，把导冷板2-2和条形软胶板2-4固定成一体；又在条形软胶板2-4的左右两边，各设一个用于左右固定带2-1嵌入的凹槽2-5，通过胶扣2-3，把左右固定带2-1和条形软胶板2-4连成一体。这样，头带2就成了条状的一个整体。它中央的导冷板2-2，一面贴水囊1，一面贴制冷片4的制冷面；而条形软胶板2-4，材质是软胶，头带一扎，它会随之弯曲，确保对水囊1受力均匀。另外，带状的头带2，也可设计成帽子形状，成为一个冰帽。

如图4所示，其特征在于：采用了热管式散热器6的散热方式，巧妙的把热量转移到额头以外的地方，或头顶或头部两侧进行散热，同时，风扇7也随之转移了，额头前，只留下了热管式散热器6中的一小块导热板6-3。这样，额头前，就不会有厚度感和重量下坠感以及风扇7吹风的噪音等这些不舒服的感觉了，大大提升了舒适感。热管式散热器6是一个组合件，它由多片散热片6-1，每片散热片6-1上都设有用于插热管6-2的凸台孔6-1-1；又在导热板6-3上，设一用于插热管6-2的通孔6-3-2。热量传导方式：是先导热板6-3把热量传给热管6-2，热管6-2又把热量传给一片片散热片6-1，最后由风扇把热量散发出去。热管的导热方式，是采用毛细管原理，是现有热传导技术。本发明，可以选择把热管式散热器6中的散热片6-1，设计成一个，单配一个风扇7，即本实施例所示；也可以选择把热管式散热器6中的散热片6-1，一破二，分开呈左右分布，各配一个更小规格的风扇7。导热板6-3上设有螺孔6-3-1，用于和头带2中央的导冷板2-2连结。

本发明，电源使用电池供电，控制电路为常规现有技术，不做描述。

Claims (7)

1.一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。它由水囊，水囊通过设在其上的套带和头带实现活套式连接。头带为组合件，其中央设一导冷板，导冷板一面紧贴水囊，另一面紧贴制冷片的制冷面；头带左右两边连接有固定带。制冷片的发热面，紧贴热管式散热器的导热板。热管式散热器为组合件，利用它来实现热量从头部额头位置转移到额头以外的部位进行散热。制冷片四周设一海绵垫。在热管散热器上安装有风扇。头带、制冷片、海绵垫和热管式散热器之间，通过设在头带组合件中央导冷板上的通孔和热管式散热器导热板上的螺孔，用螺丝连接成一体。

2.根据权利要求1所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。其特征在于：把水囊设计成一个其内预置有水的全封闭的独立的水袋，对水囊的制冷，利用其表面紧贴头带中央的导冷板来实现；在水囊的另一侧面设两条带状的套带，利用它们来实现水囊和冰带之间的活套式的连接，即易套易取。

3.根据权利要求1所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。其特征在于：头带为组合件，它由导冷板、条形软胶板和左右固定带等构成。在条形软胶板的中央，设一安装导冷板的方孔，通过一块方形铁圈，用螺丝把导冷板和条形软胶板固定成一体；又在条形软胶板的左右两边，各设一个用于左右固定带嵌入的凹槽，通过胶扣，把左右固定带和条形软胶板连成一体。这样，头带就成了带状的一个整体带状的头带，也可以设计成帽子形状，成为一顶冰帽。

4.根据权利要求1和3所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。其特征在于：导冷板，呈台阶状，相应的，条形软胶板的中央方孔，也呈台阶状，导冷板的大的一面贴水囊表面，小的一面贴制冷片的制冷面；导冷板上，设有和方形铁圈螺丝连接的螺孔，以及和热管式散热器中的导热板螺丝连接的通孔；导冷板上，还设一孔用于安装温控器。

5.根据权利要求1和3所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。其特征在于：头带上的条形软胶板和左右固定带的连接方法，有两种：一种为本实施例所示的用胶扣连接方法；另一种是左右固定带和条形软胶板的材料，用同一种材料时，如都用ATPU，可以采用热焊连接。

6.根据权利要求1所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带、其特征在于：热管式散热器是一个组合件。它由多片散热片、热管、导热板构成。在每片散热片上，都设有用于插热管的凸台孔；在导热板上，设一用于插热管的通孔；热管为毛细管。热量由导热板经热管传给一片片散热片，最后由风扇把热量散发出去。

7.根据权利要求1和2所述一种佩戴在人体头部带水囊式的微型半导体降温冰带。其特征在于：热管式散热器中的多片散热片，可以是单组，配一个风扇，即本实施例所示；也可以把它一分为二，分开呈左右分布，各配一个风扇。导热板上设有螺孔，用于和头带中央的导冷板螺丝连接。