CN107080615A - 一种采用热管的半导体制冷帽 - Google Patents

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赵红亮
张春良
曹杰
周超
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    • A61F2007/0095—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with a temperature indicator

Abstract

本发明涉及一种采用热管的半导体制冷帽，包括制冷芯片，多根热管，依次嵌套的外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块；制冷芯片包括热端和冷端，热管的一端连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多根热管设置在隔热帽模块和内帽导热模块之间，隔热帽模块和内帽导热模块之间灌满导热液，隔热帽模块上设有用于防止导热液流出的密封模块。外帽散热模块的外表面上设有多条并排设置的翅片。本发明结构简单、制冷均匀、制冷效果好，属于半导体医用制冷帽的技术领域。

Description

一种采用热管的半导体制冷帽
技术领域
本发明涉及半导体医用制冷帽的技术领域，尤其涉及一种采用热管的半导体制冷帽。
背景技术
现在医用的脑部降温方式大部分是用冰块降温或是用毛巾在冷水中浸泡，然后放在脑部，或是用酒精搽拭皮肤表面，通过蒸发吸热达到降温的目的。但是这样不能很好地降温，冰块易融化，且不容易控制，用酒精，毛巾冷敷，要不停的更换，这样很繁琐。而且上述的制冷都是通过物态变化，蒸发吸热，这样制冷效果不明显，而且不稳定，达不到我们想要的制冷效果。公开号CN203107393U的专利申请公开了一种半导体制冷帽，主要是通过散热水路结构对帽子整体提供冷水循环，从而达到降低患者的脑部温度，但是水冷式制冷帽，由于结构复杂，需要用到水管，布置水路过于繁琐；且需要外接水箱，采用电泵提供动力等等，造成整个设计体积较大，用料较多，且耗能，成本高等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种采用热管的半导体制冷帽，结构简单、制冷均匀、制冷效果好。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种采用热管的半导体制冷帽，包括制冷芯片，多根热管，依次嵌套的外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块；制冷芯片包括热端和冷端，热管的一端连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多根热管设置在隔热帽模块和内帽导热模块之间，隔热帽模块和内帽导热模块之间灌满导热液，隔热帽模块上设有用于防止导热液流出的密封模块。
进一步的是：外帽散热模块的外表面上设有多条并排设置的翅片。制冷芯片热端的热量通过外帽散热模块散发出去，翅片有助于加大散热面积，具有更好的散热效果。
进一步的是：制冷芯片有多个，均匀地分布在隔热帽模块上端的散热口处。多个制冷芯片组合，制冷效果较好。
进一步的是：外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块的前端均设有露脸开口区，内帽导热模块的边缘设有突出的帽檐。露脸开口区可以露出患者的脸部，不阻挡患者的视线，帽檐具有美观效果，同时帽檐也可以作为密封结构的一部分。隔热帽模块能减少导热液冷量的溢出，从而达到更好的制冷效果。
进一步的是：所述的密封模块为密封板，密封板设置在隔热帽模块的内侧，密封板上设有多个用于热管穿过的热管口，热管的侧面设有用于密封住热管口的密封橡胶。
进一步的是：密封板呈圆形，密封板与隔热帽模块一体形成，密封板位于隔热帽模块散热口的下方。密封板可以防止导热液从隔热帽模块的散热口处流出。
进一步的是：半导体制冷帽外接控制系统，内帽导热模块的表面设有温度传感器，温度传感器与控制系统信号连接，制冷芯片为半导体制冷芯片，控制系统与半导体制冷芯片信号连接。
进一步的是：内帽导热模块由软组织导热材料制成。患者带上后，会感到非常舒适。
进一步的是：隔热帽模块由玻璃纤维保温棉制成。这样既舒适、柔软，又比较轻，患者不会感觉到笨重。
一种采用热管的半导体制冷帽，包括制冷芯片，多个密封件，多根热管，外帽散热模块、隔热帽模块；隔热帽模块嵌套在外帽散热模块的内侧，热管的一部分插入密封件的内部，热管的一部分露出密封件，位于密封件外部的热管部分连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多个密封件设置在隔热帽模块的内侧，密封件的内部装有导热液。密封件直接贴着患者的脑部，能起到更好的降温作用。
总的说来，本发明具有如下优点：
本发明的半导体制冷帽，结构简单、制冷均匀、制冷效果好。热管能均匀地将制冷芯片的冷量传递到导热液中，能使导热液均匀的降温，从而达到很好的制冷效果。翅片加大散热面积，具有良好的散热效果。本发明能制冷温度、制冷效果恒定，节省了降温时间。
附图说明
图1是本发明实施例1的爆炸图。
图2是外帽散热模块的结构示意图。
图3是内帽导热模块的结构示意图。
图4是制冷芯片和热管的结构示意图。
图5是本发明装配好后的结构示意图，未画出外帽散热模块。
图6是隔热帽模块和密封板第一方向的结构示意图。
图7是隔热帽模块和密封板第二方向的结构示意图。
图8是本发明实施例2的爆炸图。
图9是实施例2热管插入密封件内部的结构示意图。
其中，1为外帽散热模块，2为隔热帽模块，3为制冷芯片，4为热管，5为内帽导热模块，6为翅片，7为隔热帽模块处的散热口，8为露脸开口区，9为帽檐，10为密封橡胶，11为密封板，12为热管口，13为密封件。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
结合图1至图7所示，一种采用热管的半导体制冷帽，包括制冷芯片，多根热管，依次嵌套的外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块；即外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块均呈帽子的形状，从里到外依次是内帽导热模块、隔热帽模块、外帽散热模块。制冷芯片为现有的成熟的技术，制冷芯片包括热端和冷端，如图1中，制冷芯片的形状大体为一个扁平的长方体，热端在冷端的上面，即制冷芯片的下端制冷，制冷芯片的上端发热。热管呈扁平状，热管具有较好的传输热量的性能，热管的一端连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，隔热帽模块的上端开了一个中心孔，当作散热口。呈伞状分布的多根热管设置在隔热帽模块和内帽导热模块之间，隔热帽模块和内帽导热模块之间灌满导热液，隔热帽模块上设有用于防止导热液流出的密封模块。
外帽散热模块的外表面上设有多条并排设置的翅片。制冷芯片热端的热量通过外帽散热模块散发出去，翅片有助于加大散热面积，具有更好的散热效果。
制冷芯片有多个，均匀地分布在隔热帽模块上端的散热口处。多个制冷芯片组合，制冷效果较好。制冷芯片有五个，每个制冷芯片的冷端连接有三根热管。制冷芯片的数量符合大多数患者的实际情况，热管分布均匀，能达到均匀降温的作用。
外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块的前端均设有露脸开口区，内帽导热模块的边缘设有突出的帽檐。露脸开口区可以露出患者的脸部，不阻挡患者的视线，帽檐具有美观效果，同时帽檐也可以作为密封结构的一部分，现有技术中有多种成熟的密封结构，帽檐插入密封结构的内部，即可防止导热液流出半导体制冷帽的外部；密封结构的一种方法是：外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块安装好后，内帽导热模块的帽檐嵌入一个环形的密封橡胶圈内，则密封橡胶圈密封住整个制冷帽的下端。
密封模块是一个现有的成熟的技术，一种密封模块的形式是：密封模块为密封板，密封板设置在隔热帽模块的内侧，密封板上设有多个用于热管穿过的热管口，热管的侧面设有用于密封住热管口的密封橡胶。安装时，热管穿过密封板上的热管口，热管到达合适位置时，密封橡胶紧紧覆盖住热管口。
密封板呈圆形，密封板与隔热帽模块一体形成，密封板位于隔热帽模块散热口的下方。密封板可以防止导热液从隔热帽模块的散热口处流出。
内帽导热模块由软组织导热材料制成。患者带上后，会感到非常舒适。
隔热帽模块由玻璃纤维保温棉制成。这样既舒适、柔软，又比较轻，患者不会感觉到笨重。
半导体制冷帽外接控制系统，内帽导热模块的表面设有温度传感器，温度传感器与控制系统信号连接，制冷芯片为半导体制冷芯片，控制系统与半导体制冷芯片信号连接。温度传感器检测到患者脑部的温度，当需要对患者的脑部进行降温时，温度传感器将信号发送给控制系统，控制系统向半导体制冷芯片发出指令，半导体制冷芯片工作，即半导体制冷芯片的冷端制冷，通过热管能均匀降低导热液的温度，从而患者脑部的温度，而半导体制冷芯片热端的热量则通过外帽散热模块散发出去，隔热帽模块能阻隔外帽散热模块和内帽导热模块之间的热量传递。控制系统和半导体制冷芯片属于现有技术。
实施例2
结合图8和图9所示，一种采用热管的半导体制冷帽，包括制冷芯片，多个密封件，多根热管，外帽散热模块、隔热帽模块；隔热帽模块嵌套在外帽散热模块的内侧，热管的一部分插入密封件的内部，热管的一部分露出密封件，即热管的一部分位于密封件的外部，制冷芯片包括热端和冷端，位于密封件外部的热管部分连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多个密封件设置在隔热帽模块的内侧，密封件的内部装有导热液。密封件采用柔性的、易于传导热量的材料做成。
本实施例的外帽散热模块、隔热帽模块、制冷芯片、热管与实施例1的外帽散热模块、隔热帽模块、制冷芯片、热管是一样的。与实施例1相比，本实施例的不同之处在于取消了内帽导热模块，还取消了实施例1所说的密封模块，增加了密封件，该密封件的内部装有导热液，并使热管的一部分插入密封件内。
本实施例的原理与实施例1的原理类似，半导体制冷芯片的冷端制冷，通过热管降低导热液的温度，密封件又贴着患者的脑部，从而降低患者脑部的温度；本实施例制冷芯片热端产生热量的散热方式和实施例1相同。
本实施例的密封件直接贴着患者的脑部，与实施例1相比，能起到更好的降温作用。实施例1的内帽导热模块虽然由软组织导热材料制成，但由于每个患者脑部的大小不一样，由软组织导热材料制成的内帽导热模块并不能完全、非常良好的贴着患者的脑部。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：包括制冷芯片，多根热管，依次嵌套的外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块；制冷芯片包括热端和冷端，热管的一端连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多根热管设置在隔热帽模块和内帽导热模块之间，隔热帽模块和内帽导热模块之间灌满导热液，隔热帽模块上设有用于防止导热液流出的密封模块。
2.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：外帽散热模块的外表面上设有多条并排设置的翅片。
3.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：制冷芯片有多个，均匀地分布在隔热帽模块上端的散热口处。
4.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：外帽散热模块、隔热帽模块、内帽导热模块的前端均设有露脸开口区，内帽导热模块的边缘设有突出的帽檐。
5.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：所述的密封模块为密封板，密封板设置在隔热帽模块的内侧，密封板上设有多个用于热管穿过的热管口，热管的侧面设有用于密封住热管口的密封橡胶。
6.按照权利要求5所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：密封板呈圆形，密封板与隔热帽模块一体形成，密封板位于隔热帽模块散热口的下方。
7.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：半导体制冷帽外接控制系统，内帽导热模块的表面设有温度传感器，温度传感器与控制系统信号连接，制冷芯片为半导体制冷芯片，控制系统与半导体制冷芯片信号连接。
8.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：内帽导热模块由软组织导热材料制成。
9.按照权利要求1所述的一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：隔热帽模块由玻璃纤维保温棉制成。
10.一种采用热管的半导体制冷帽，其特征在于：包括制冷芯片，多个密封件，多根热管，外帽散热模块、隔热帽模块；隔热帽模块嵌套在外帽散热模块的内侧，热管的一部分插入密封件的内部，热管的一部分露出密封件，位于密封件外部的热管部分连接在制冷芯片的冷端上，制冷芯片位于隔热帽模块上端的散热口处，呈伞状分布的多个密封件设置在隔热帽模块的内侧，密封件的内部装有导热液。
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