CN110360690A - 一种便携式触体温调装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于温度调控技术领域，提供了一种便携式触体温调装置，包括：主机体，所述主机体上安装有可制冷制热的半导体装置，主机体内安装有内置可流动水体的水冷器，水冷器外表面与半导体装置邻贴以实现对水体冷热交换，主机体内设有内置冷媒的触体式调温管，调温管与水冷器回路连接并向外延伸以供调温管的外表面在接触人体体表时进行升温或降温，主机体外部设有电源驱动装置，电源驱动装置与半导体装置电连接，电源驱动装置与水冷器连接以驱动水体在调温管内循环流动。本发明利用半导体调温片的制冷制热性能使作用于人体体表的调温管实现温度调节，能量耗损低、利用率提高；体积小便于携带，实用性强。

Description

一种便携式触体温调装置

技术领域

本发明属于温度调控技术领域，尤其涉及一种便携式触体温调装置。

背景技术

随着城市的快速发展及生活水平的提高，城市居民大量安装温调等制冷制热设备，给居民带来凉爽和温暖的同时，也存在一些不足。

例如，1、目前空调是利用压缩机压缩冷却管中的冷却液，之后再与空气热交换改变空气温度，空气再与人体热交换达到制冷的效果，这种二次热交换的能量传递会造成大量的能量浪费；2、空调虽然可以让室内的温度降下来，但是对室内温度的控制不够灵活，不能随时保持对人体最适宜的温度(比如，人是睡眠时与活动时人体发热量是不同的，所对应的外界最适宜温度也不一样)；3、空调一般都是固定安装，体积大，不利于使用者直接使用。

因此，如何获得一种适合人体差异化体表温度的调节，节能可控，便携式的触体温调装置亟待技术人员的研发。

发明内容

本发明提供一种便携式触体温调装置，旨在解决现有通过制冷制热产生的能量在传递过程中能量耗损高、利用率低，难以根据人体差异化体温进行温度调节。

本发明是这样实现的：一种便携式触体温调装置，包括：主机体、半导体装置、水冷器、调温管和电源驱动装置，所述主机体上安装有可制冷制热的半导体装置，所述主机体内安装有内置可流动水体的水冷器，所述水冷器外表面与所述半导体装置邻贴以实现对水体冷热交换，所述主机体内设有内置冷媒的触体式调温管，所述调温管与所述水冷器回路连接并向外延伸以供调温管的外表面在接触人体体表时进行升温或降温，所述主机体外部设有电源驱动装置，所述电源驱动装置与所述半导体装置电连接，所述电源驱动装置与所述水冷器连接以驱动水体在调温管内循环流动。

优选地，所述半导体装置包括半导体调温片、导电体和热绝缘层，所述半导体调温片上下两端通过导电体以串联的形式连接，形成一端制冷及/或另一端制热，所述半导体调温片上下两端位于导电体处分别包裹有热绝缘层。

优选地，所述电源驱动装置包括电路控制板、电源、半导体开关和驱动控制装置，所述电路控制板上设有电源，所述电源一侧设有与所述导电体连接的半导体开关，所述半导体开关一侧设有与所述水冷器连接的驱动控制装置，所述半导体开关与所述导电体、电路控制板、电源及驱动控制装置电连接。

优选地，所述驱动控制装置包括控制装置本体、微型泵体和泵体开关，所述控制装置本体上设有泵体开关，所述控制装置本体一侧设有与所述水冷器连接的微型泵体，所述控制装置本体与所述微型泵体电连接。

优选地，所述调温管位于触体部位设有包裹所述调温管的薄织物。

优选地，所述便携式触体温调装置还包括散热装置，所述散热装置设置于所述半导体装置上表面，所述散热装置与所述半导体装置紧密贴合以传导驱散热量。

优选地，所述散热装置由散热器和风扇组成，所述散热器与所述半导体调温片上表面紧密接触，所述散热器上设有风扇，所述风扇与所述半导体调温片连接以排放所述半导体调温片内部的热或冷。

优选地，所述调温管材质为硅胶或橡胶。

优选地，所述水冷器为密闭式容器。

优选地，所述容器材质为金属。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本发明利用半导体调温片的制冷制热性能与水冷器进行温度交换，实现对水体的制冷制热，通过微型泵体驱动水体通过调温管以循环流动的形式作用到人体体表实现温度调节，适宜人体差异化需求的温度体验及使用，传递的能量综合利用率提高；同时，便携式触体温调装置整体不大，适用于小型化结构体，便于携带；且调温管可直接使用作用在人体体表或利用外部包裹的薄织物作用在人体体表，实用性强。

附图说明

图1是本发明提供的一种便携式触体温调装置的结构示意图；

图2是图1的半导体装置的结构示意图；

图3是图1的调温管包裹薄织物的结构示意图；

1、主机体；2、半导体装置；201、半导体调温片；202、导电体；203、热绝缘层；3、水冷器；4、调温管；5、电源驱动装置；501、电路控制板；502、电源；503、半导体开关；6、驱动控制装置；601、控制装置本体；602、微型泵体；603、泵体开关；7、散热装置；701、散热器；702、风扇；8、薄织物。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种便携式触体温调装置，如图1-2所示，包括：主机体1、半导体装置2、水冷器3、调温管4和电源驱动装置5，所述主机体1上安装有可制冷制热的半导体装置2，所述主机体1内安装有内置可流动水体的水冷器3，所述水冷器3外表面与所述半导体装置2邻贴以实现对水体冷热交换，所述主机体1内设有内置冷媒的触体式调温管4，所述调温管4与所述水冷器3回路连接并向外延伸以供调温管4的外表面在接触人体体表时进行升温或降温，所述主机体1外部设有电源驱动装置5，所述电源驱动装置5与所述半导体装置2电连接，所述电源驱动装置5与所述水冷器3连接以驱动水体在调温管4内循环流动。

本实施例中，所述半导体装置2的主要部件为半导体调温片201，也叫热电制冷片，优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，无制冷剂污染的场合，可靠性要求高。利用半导体调温片201材料的Peltier效应，当电源(如采用直流电)通过两种不同半导体调温片201材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，以实现制冷制热的目的。

所述水冷器3将半导体装置2产生的制冷或制热的温度进行热交换，使水冷器3内的水体得以制冷或制热，并通过调温管4携带一定温度流动。

本实施例中，便携式触体温调装置整体不大，对人体小环境温度范围作用明显，适应范围广，直接作用于人体体表传导温度，没有空气对流的热损失和不受环境中其他物质的温度影响，综合效率大幅提高；且水冷器3中的水的比热大、冷媒用量少，在封闭主机体1内及调温管4循环，因此可以小型化，便于携带，有助于使用者根据需要直接携带使用，尤其是行走不便的用户。

进一地，所述半导体装置2包括半导体调温片201、导电体202和热绝缘层203，所述半导体调温片201上下两端通过导电体202以串联的形式连接，形成一端制冷及/或另一端制热，所述半导体调温片201上下两端位于导电体202处分别包裹有热绝缘层203。

本实施例中，所述半导体装置2包括半导体调温片201，其以串联的形式通过导电体202藕接，形成一端制冷(吸热)，另一端制热(散热)，在直流电作用下，串联后的半导体调温片201两面温度差可达60度范围，在散热器701的辅助作用下实现稳定的温度差，另外，所述半导体调温片201上下两端位于导电体202处分别包裹有热绝缘层203以保护半导体调温片201。

应当理解的是，无论半导体调温片201的哪一端都可以制冷或制热，只需半导体开关503调位即可反向制热或制冷。

进一地，所述电源驱动装置5包括电路控制板501、电源502、半导体开关503和驱动控制装置6，所述电路控制板501上设有电源502，所述电源502一侧设有与所述导电体202连接的半导体开关503，所述半导体开关503一侧设有与所述水冷器3连接的驱动控制装置6，所述半导体开关503与所述导电体202、电路控制板501、电源502及驱动控制装置6电连接；所述驱动控制装置6包括控制装置本体601、微型泵体602和泵体开关603，所述控制装置本体601上设有泵体开关603，所述控制装置本体601一侧设有与所述水冷器3连接的微型泵体602，所述控制装置本体601与所述微型泵体602电连接。

本实施例中，电源502采用直流电以确保半导体调温片201在制冷或制热过程中电压稳定，保护半导体调温片201的同时，使制冷或制热的温度可调可控。采用半导体开关503为冷/热两种可切换的开关，其与所述半导体调温片201电连接，控制所述半导体调温片201以切换制冷或制热的功能。利用微型泵体602与水冷器3连接以驱动水冷器3中的制冷或制热的水体通过触体式的调温管4循环流动，可通过调节电压来调整驱动水体流动的速度，便于根据当前使用者需求控制并调整适应温度。

进一地，所述便携式触体温调装置还包括散热装置7，所述散热装置7设置于所述半导体装置2上表面，所述散热装置7与所述半导体紧密接触以传导驱散热量；其中，所述散热装置7由散热器701和风扇702组成，所述散热器701与所述半导体调温片201上表面紧密接触，所述散热器701上设有风扇702，所述风扇702与所述半导体调温片201连接以排放所述半导体调温片201内部的热或冷。

在一个实施例中，在半导体调温片201进行制冷或制热的过程中，在与半导体调温片201紧密接触的散热器701对半导体调温片201产生的热量进行排放散热，并通过风扇702排放降温，以保护半导体调温片201并稳定半导体调温片201产生的制冷或制热的温度，使其平稳运行，进一步调整循环热交换的水冷器3中的水体温调。

进一地，所述调温管4材质为硅胶或橡胶。

本发明采用的调温管4优选为硅胶材质的调温管4，硅胶材质是一种无毒无味，耐冷热性强，并且硅胶材质具有结实耐用和热传导性的性能，本实施例包括但不限于采用硅胶或橡胶等环保材料制成的调温管，对人体无害。

进一地，所述水冷器3为密闭式容器，所述容器材质为金属。

所述水冷器3中放入存储一定的水体液态，为使热交换过程能量耗损尽量低，水冷器3采用金属材料制成，利用金属热传导速度快的性能，提高使用效率。

进一地，如图3所示，所述调温管4位于触体部位设有包裹所述调温管4的薄织物8。

为便于使用，本实施例中在位于与人体体表接触的调温管4位置设有薄织物8，该薄织物8包裹所述调温管4以方便使用者操作使用，薄织物8可以是贴敷在人体部位(如脖子、背部、大腿等)，作为穿戴使用于人体(如特定工作服)，铺设在床上、沙发供人体坐下或躺下接触(如床套、被套、墙体修饰物)。当然，可不采用薄织物8以调温管4直接作用于人体进行适宜温度调节更为便捷可靠。

在一个可选的实施例中，该便携式触体温调装置还可以通过薄织物8作用于有特殊性需求的人群，例如，需要对腰部或肾脏部位以加温缓和的部位，减轻使用者疼痛，可使用薄织物8贴敷在对应部位。

本发明的实施例是这样实现的：在直流电连接后，拨动半导体开关503向制冷端开启，使半导体调温片201的两端在制冷和制热的交互中实现制冷制热目的，通过水冷器3将半导体调温片201产生的制冷或制热的温度交换至水冷器3，使水冷器3中的水体得以制冷或制热，在微型泵体602的驱动下，将水体通过硅胶调温管4循环输送，当水体输送至硅胶调温管4作用的人体部位时与人体体温交互，水体带走热量回流至水冷器3，水冷器3温度微升则继续与半导体调温片201进行热交换，再将交换后的水体温调通过硅胶调温管4输送至人体部位，以此循环降温，直到适应人体温调平衡，当用户使用完毕，则关闭半导体开关503停止使用。同理，拨动半导体开关503向制热端开启，实现制热。

综上所述，本发明利用半导体调温片201的制冷制热性能与水冷器3进行温度交换，实现对水体的制冷制热，通过微型泵体602驱动水体通过调温管4以循环流动的形式作用到人体体表实现温度调节，适宜人体差异化需求的温度体验及使用，传递的能量综合利用率提高；同时，便携式触体温调装置整体不大，适用于小型化结构体，便于携带；且调温管4可直接使用作用在人体体表或利用通过外部包裹的薄织物8作用在人体体表，实用性强效率高。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种便携式触体温调装置，其特征在于，包括：主机体、半导体装置、水冷器、调温管和电源驱动装置，所述主机体上安装有可制冷制热的半导体装置，所述主机体内安装有内置可流动水体的水冷器，所述水冷器外表面与所述半导体装置邻贴以实现对水体冷热交换，所述主机体内设有内置冷媒的触体式调温管，所述调温管与所述水冷器回路连接并向外延伸以供调温管的外表面在接触人体体表时进行升温或降温，所述主机体外部设有电源驱动装置，所述电源驱动装置与所述半导体装置电连接，所述电源驱动装置与所述水冷器连接以驱动水体在调温管内循环流动。

2.如权利要求1所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述半导体装置包括半导体调温片、导电体和热绝缘层，所述半导体调温片上下两端通过导电体以串联的形式连接，形成一端制冷及/或另一端制热，所述半导体调温片上下两端位于导电体处分别包裹有热绝缘层。

3.如权利要求2所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述电源驱动装置包括电路控制板、电源、半导体开关和驱动控制装置，所述电路控制板上设有电源，所述电源一侧设有与所述导电体连接的半导体开关，所述半导体开关一侧设有与所述水冷器连接的驱动控制装置，所述半导体开关与所述导电体、电路控制板、电源及驱动控制装置电连接。

4.如权利要求3所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述驱动控制装置包括控制装置本体、微型泵体和泵体开关，所述控制装置本体上设有泵体开关，所述控制装置本体一侧设有与所述水冷器连接的微型泵体，所述控制装置本体与所述微型泵体电连接。

5.如权利要求1所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述调温管位于触体部位设有包裹所述调温管的薄织物。

6.如权利要求1至5任意一项所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述便携式触体温调装置还包括散热装置，所述散热装置设置于所述半导体装置上表面，所述散热装置与所述半导体装置紧密贴合以传导驱散热量。

7.如权利要求6所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述散热装置由散热器和风扇组成，所述散热器与所述半导体调温片上表面紧密接触，所述散热器上设有风扇，所述风扇与所述半导体调温片连接以排放所述半导体调温片内部的热或冷。

8.如权利要求1或5所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述调温管材质为硅胶或橡胶。

9.如权利要求1所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述水冷器为密闭式容器。

10.如权利要求9所述的便携式触体温调装置，其特征在于，所述容器材质为金属。