本實(shí)用新型半導(dǎo)體制冷制熱技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種冷敷熱敷裝置。
背景技術(shù):
在日常生活中,臨床上發(fā)燒或體寒的病人、運(yùn)動場上受傷的運(yùn)動員往往需要對其進(jìn)行冷敷或熱敷,傳統(tǒng)上是用冰袋或熱水袋對病人或受傷運(yùn)動員進(jìn)行冷敷或熱敷,在冷敷或熱敷的過程中,受外界溫度影響,冰袋溫度會上升或熱水袋溫度會下降,造成冷敷或熱敷時(shí)間短,需要頻繁更換冰袋或熱水袋來保持冷量或熱量,導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)冷敷熱敷過程繁瑣,并且制冷制熱效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種冷敷熱敷裝置,解決冷敷熱敷時(shí)間短、冷敷熱敷過程繁瑣的問題,提高制冷制熱效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種冷敷熱敷裝置,包括介質(zhì)袋和制冷制熱裝置,所述制冷制熱裝置包括外殼、轉(zhuǎn)軸、第一連接管、第二連接管、制冷裝置、制熱裝置、熱傳導(dǎo)塊、循環(huán)泵和控制電路板,所述轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述外殼中,所述制冷裝置和所述制熱裝置設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上;所述制冷裝置包括第一半導(dǎo)體片組和與所述第一半導(dǎo)體片組的熱端固定接觸的散熱裝置,所述制熱裝置包括第二半導(dǎo)體片組和與所述第二半導(dǎo)體片組的冷端固定接觸的散冷裝置;所述熱傳導(dǎo)塊固定在所述外殼上并選擇性地與所述第一半導(dǎo)體片組的冷端或所述第二半導(dǎo)體片組的熱端接觸,所述第一連接管和所述第二連接管分別連接在所述介質(zhì)袋和所述循環(huán)泵之間,所述第一連接管與所述熱傳導(dǎo)塊熱傳導(dǎo)連接;所述控制電路板與所述第一半導(dǎo)體片組、第二半導(dǎo)體片組和循環(huán)泵連接。
進(jìn)一步地,所述第一連接管內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器,所述第二連接管內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器;所述介質(zhì)袋的出口可拆卸地連接至所述第一連接管的入口,所述介質(zhì)袋的入口可拆卸地連接至所述第二連接管的出口;所述控制電路板與第一溫度傳感器和第二溫度傳感器連接。
在冷敷時(shí),使得第一半導(dǎo)體片組的熱端盡快散熱,所述散熱裝置內(nèi)間隔設(shè)置第一通孔,內(nèi)裝有制冷劑的第一密封管穿過所述第一通孔固定在所述散熱裝置內(nèi);在熱敷時(shí),使得第二半導(dǎo)體的冷端盡快散冷,所述散冷裝置內(nèi)間隔設(shè)置第二通孔,內(nèi)裝有制冷劑的第二密封管穿過所述第二通孔固定在所述散冷裝置內(nèi)。
為使得熱傳導(dǎo)塊中的冷量或熱量均勻快速地傳遞至介質(zhì)袋的介質(zhì),所述熱傳導(dǎo)塊內(nèi)間隔設(shè)置第三通孔,所述第一連接管穿過所述第三通孔固定在所述熱傳導(dǎo)塊內(nèi)并且從所述熱傳導(dǎo)塊中引出,所述第一連接管的出口連接所述循環(huán)泵的入口,所述循環(huán)泵的出口連接所述第二連接管的入口。
為了方便介質(zhì)袋從制冷制熱裝置拆卸下來,所述介質(zhì)袋的出口處設(shè)置有帶有外螺紋的套筒型第一罩體和與所述第一罩體螺紋配合的第一罩蓋,所述介質(zhì)袋的入口處設(shè)置有帶有外螺紋的套筒型第二罩體和與所述第二罩體螺紋配合的第二罩蓋,所述介質(zhì)袋的出口罩在第一罩體內(nèi),所述介質(zhì)袋的入口罩在所述第二罩體內(nèi);所述第一連接管的入口的內(nèi)壁設(shè)置有與所述第一罩體螺紋配合的內(nèi)螺紋,而所述第二連接管的出口的內(nèi)壁設(shè)置有與所述第二罩體螺紋配合的內(nèi)螺紋。
為了增強(qiáng)第一半導(dǎo)體片組的散熱能力,在所述第一密封管上設(shè)置有散熱片,并且在所述散熱片周邊設(shè)置有散熱風(fēng)扇。
進(jìn)一步地,所述第二密封管上設(shè)置有散冷片;并且為了提高第二半導(dǎo)體片組冷端的熱傳遞效率,所述散冷片表層貼繞導(dǎo)熱絲,導(dǎo)熱絲通電為散冷片加熱,中和冷量。
為了方便冷敷熱敷裝置在冷敷模式和熱敷模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,在所述外殼上設(shè)置有旋鈕開關(guān)、指示燈以及控制面板,所述控制面板上設(shè)置有多個(gè)操作按鈕,所述控制電路板與所述旋鈕開關(guān)和所述控制面板連接,所述指示燈的點(diǎn)亮或熄滅指示所述冷敷熱敷裝置的工作狀態(tài)或非工作狀態(tài)。
優(yōu)選地,為了進(jìn)一步保證冷敷熱敷的質(zhì)量,滿足實(shí)際生活需要,在所述外殼上設(shè)置有用于顯示冷敷溫度或熱敷溫度的顯示屏,所述控制電路板與所述顯示屏連接。
所述介質(zhì)袋內(nèi)裝有水,水可傳冷傳熱,且當(dāng)制冷或制熱時(shí),水溫在介質(zhì)袋內(nèi)各部分分布均勻。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:利用半導(dǎo)體的制冷制熱性能,控制電路板控制第一半導(dǎo)體片組或第二半導(dǎo)體片組,當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體片組工作時(shí),第一半導(dǎo)體片組的冷端接觸熱傳導(dǎo)塊,產(chǎn)生冷量,通過第一連接管流進(jìn)熱傳導(dǎo)塊內(nèi)并從第二連接管流回介質(zhì)袋的介質(zhì)溫度會降低,達(dá)到制冷的目的;當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體片組工作時(shí),第二半導(dǎo)體片組的熱端接觸熱傳導(dǎo)塊,產(chǎn)生熱量,通過第一連接管流進(jìn)熱傳導(dǎo)塊內(nèi)并從第二連接管流回介質(zhì)袋的介質(zhì)溫度會升高,達(dá)到制熱的目的,實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)制冷制熱,并且制冷制熱過程簡單方便,制冷制熱效率高;使用方便且便于攜帶。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡要介紹,顯而易見地,下面描述的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本實(shí)用新型冷敷熱敷裝置的一種實(shí)施例的正視圖;
圖2為本實(shí)用新型冷敷熱敷裝置的一種實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1-圖2所示,本實(shí)施例冷敷熱敷裝置,包括制冷制熱裝置200和介質(zhì)袋300、所述制冷制熱裝置200包括外殼120、轉(zhuǎn)軸、第一連接管70、第二連接管80、制冷裝置10、制熱裝置20、熱傳導(dǎo)塊30、循環(huán)泵40和控制電路板(圖中未示出),轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在外殼120中,制冷裝置10和制熱裝置20設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上,制冷裝置10和制熱裝置20圍繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),在本實(shí)施例中,制冷裝置10和制熱裝置20繞轉(zhuǎn)軸對稱布置;制冷裝置10包括第一半導(dǎo)體片組1和與第一半導(dǎo)體片組1的熱端固定接觸的散熱裝置2,制熱裝置20包括第二半導(dǎo)體片組21和與第二半導(dǎo)體片組21的冷端固定接觸的散冷裝置22;熱傳導(dǎo)塊30固定在外殼120上并選擇性地與第一半導(dǎo)體片組的冷端或第二半導(dǎo)體片組的熱端接觸;第一連接管70和第二連接管80分別連接在介質(zhì)袋300和循環(huán)泵40之間,其中第一連接管70與熱傳導(dǎo)塊30熱傳導(dǎo)連接;控制電路板與第一半導(dǎo)體片組1、第二半導(dǎo)體片組21和循環(huán)泵40連接。
具體地,參見圖1-圖2,在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)軸包括連接桿110和固定桿100,制冷裝置10和制熱裝置20連接在連接桿110兩端,連接桿110中間位置與固定桿100活動式連接,連接桿110可以繞固定桿100轉(zhuǎn)動。在接通電源后,當(dāng)制冷制熱裝置用于制冷時(shí),轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)使得制冷裝置10中的第一半導(dǎo)體片組1的冷端與熱傳導(dǎo)塊30接觸,控制電路板控制第一半導(dǎo)體片組1工作,第一半導(dǎo)體片組1的冷端產(chǎn)生冷量,熱傳導(dǎo)塊30中也產(chǎn)生冷量,當(dāng)介質(zhì)袋300中的介質(zhì)通過第一連接管70和第二連接管80與熱傳導(dǎo)塊30接觸時(shí),介質(zhì)溫度降低,實(shí)現(xiàn)冷敷;當(dāng)制冷制熱裝置用于制熱時(shí),轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)使得制熱裝置20中的第二半導(dǎo)體片組21的熱端與熱傳導(dǎo)塊30接觸,控制電路板控制第二半導(dǎo)體片組21工作,第二半導(dǎo)體片組21的熱端產(chǎn)生熱量,熱傳導(dǎo)塊30中也產(chǎn)生熱量,當(dāng)介質(zhì)袋300中的介質(zhì)通過第一連接管70和第二連接管80與熱傳導(dǎo)塊30接觸時(shí),介質(zhì)溫度升高,實(shí)現(xiàn)熱敷。
介質(zhì)袋300可以與制冷制熱裝置200固裝在一起使用。也可以在介質(zhì)袋300中介質(zhì)溫度達(dá)到所需的設(shè)定溫度后,拆卸下來單獨(dú)使用。在介質(zhì)袋300的出口處設(shè)置有帶有外螺紋的套筒型第一罩體(未示出)和與第一罩體螺紋配合的第一罩蓋(未示出),介質(zhì)袋300的入口處設(shè)置有帶有外螺紋的套筒型第二罩體(未示出)和與第二罩體螺紋配合的第二罩蓋(未示出),介質(zhì)袋300的出口罩在第一罩體內(nèi),介質(zhì)袋300的入口罩在第二罩體內(nèi);第一連接管70的入口的內(nèi)壁設(shè)置有與第一罩體螺紋配合的內(nèi)螺紋,而第二連接管80的出口的內(nèi)壁設(shè)置有與第二罩體螺紋配合的內(nèi)螺紋。具體地,當(dāng)介質(zhì)袋300達(dá)到所需設(shè)定溫度時(shí),在介質(zhì)袋300的出口擰下第一連接管70,同時(shí)將介質(zhì)袋300的出口處的第一罩蓋擰緊在第一罩體上,使得第一罩蓋與第一罩體緊固連接,用于封堵介質(zhì)袋300的出口;在介質(zhì)袋300的入口擰下第二連接管80,同時(shí)將介質(zhì)袋300的入口處的第二罩蓋擰緊在第二罩體上,使得第二罩蓋與第二罩體緊固連接,用于封堵介質(zhì)袋300的入口,這樣實(shí)現(xiàn)介質(zhì)袋300和制冷制熱裝置200的拆卸分離,從制冷制熱裝置200上取下的介質(zhì)袋300方便使用并且便于攜帶。
為了檢測介質(zhì)袋300內(nèi)介質(zhì)溫度是否達(dá)到所需要的冷敷溫度或熱敷時(shí),在介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)袋300的入口處和介質(zhì)流出介質(zhì)袋300的出口處各設(shè)置用于檢測入口處介質(zhì)溫度和出口處介質(zhì)溫度的溫度傳感器,具體地,第一連接管70內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器50,第二連接管80內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器60;介質(zhì)袋300的出口可拆卸地連接至第一連接管70的入口,介質(zhì)袋300的入口可拆卸地連接至第二連接管80的出口;控制電路板與第一溫度傳感器50和第二溫度傳感器60連接。介質(zhì)袋300內(nèi)的介質(zhì)溫度由第一溫度傳感器50和第二溫度傳感器60兩者所測的溫度共同確定。
為了使得散熱裝置2及時(shí)散熱,提高制冷裝置10的持續(xù)制冷制熱的能力,散熱裝置2內(nèi)間隔設(shè)置第一通孔3,內(nèi)裝有制冷劑的第一密封管4穿過第一通孔3固定在散熱裝置2內(nèi),優(yōu)選地在第一密封管4上設(shè)置多個(gè)散熱片5,使得散熱裝置2產(chǎn)生的熱量同時(shí)通過第一密封管4和散熱片5進(jìn)行散熱;制冷裝置10的制冷能力受第一半導(dǎo)體片組1熱端的散熱能力的影響,為了進(jìn)一步增強(qiáng)第一半導(dǎo)體片組1熱端的散熱能力,避免因熱端溫度較高而燒壞第一半導(dǎo)體片組1,從而進(jìn)一步提高制冷裝置10的制冷能力,還可以在散熱片5周邊設(shè)置多個(gè)散熱風(fēng)扇6,增強(qiáng)熱空氣流通,及時(shí)散熱。散冷裝置22內(nèi)間隔設(shè)置第二通孔23,內(nèi)裝有制冷劑的第二密封管24穿過第二通孔23固定在散冷裝置22內(nèi),優(yōu)選地在第二密封管24上設(shè)置有散冷片25,具體地,散冷片25布置在第二密封管24周邊;進(jìn)一步地,為了避免第二半導(dǎo)體片組21冷端溫度過低而影響制熱裝置20制冷制熱能力,提高第二半導(dǎo)體片組21的冷端的熱傳遞效率,散冷片25表層貼繞導(dǎo)熱絲(圖中未示出),導(dǎo)熱絲通電后產(chǎn)生熱量,為散冷片25加熱,用于中和制熱冷量。
為了使得冷量或熱量傳導(dǎo)至介質(zhì)袋300中的介質(zhì),第一連接管70與熱傳導(dǎo)塊30熱傳導(dǎo)連接,第一連接管30可以固貼在熱傳導(dǎo)塊30表面。為了更好地實(shí)現(xiàn)傳冷傳熱,優(yōu)選地?zé)醾鲗?dǎo)塊30內(nèi)間隔設(shè)置第三通孔31,第一連接管70的穿過第三通孔31固定在熱傳導(dǎo)塊30中并且從熱傳導(dǎo)塊30中引出,第一連接管70的出口連接循環(huán)泵40的入口,循環(huán)泵40的出口連接第二連接管80的入口。具體地,第一連接管70穿過該第三通孔31在熱傳導(dǎo)塊30內(nèi)形成內(nèi)置管路,供介質(zhì)袋300中的介質(zhì)流通。在接通電源后,控制電路板控制第一半導(dǎo)體片組1和循環(huán)泵40工作,循環(huán)泵40吸入介質(zhì)袋300中的介質(zhì)進(jìn)入該內(nèi)置管路,由于內(nèi)置管路中充滿了冷量,因此介質(zhì)溫度在內(nèi)置管路中被降低,通過循環(huán)泵40出口從第二連接管80回流至介質(zhì)袋300,則介質(zhì)袋300內(nèi)的介質(zhì)溫度被降低,從而實(shí)現(xiàn)冷敷功能;控制電路板控制第二半導(dǎo)體片組21和循環(huán)泵40工作,循環(huán)泵40吸入介質(zhì)袋300中的介質(zhì)進(jìn)入內(nèi)置管路,由于內(nèi)置管路中充滿了熱量,因此介質(zhì)溫度在內(nèi)置管路中被升高,通過循環(huán)泵40的出口從第二連接管80回流至介質(zhì)袋300,則介質(zhì)袋300內(nèi)的介質(zhì)溫度被升高,從而實(shí)現(xiàn)熱敷功能。
為了實(shí)現(xiàn)冷敷熱敷裝置在冷讀模式和熱敷模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,在外殼120上設(shè)置有旋鈕開關(guān)90、指示燈(圖中未示出)和控制面板(圖中未示出),控制面板上可以設(shè)置有多個(gè)操作按鈕(圖中未示出),例如冷敷模式、熱敷模式、停止等按鈕,控制電路板與旋鈕開關(guān)90和控制面板連接,用于控制冷敷模式和熱敷模式之間的轉(zhuǎn)換,以當(dāng)旋鈕開關(guān)90處于冷敷模式時(shí),制冷裝置10中第一半導(dǎo)體片組1的冷端與熱傳導(dǎo)塊30接觸制冷,當(dāng)旋鈕開關(guān)90處于熱敷模式時(shí),制熱裝置20中第二半導(dǎo)體片組21的熱端與熱傳導(dǎo)塊30接觸制熱,指示燈的點(diǎn)亮或熄滅指示制冷制熱裝置200的工作狀態(tài)或非工作狀態(tài),指示燈點(diǎn)亮?xí)r表示制冷制熱裝置200處于工作狀態(tài),指示燈熄滅時(shí)表示制冷制熱裝置200處于非工作狀態(tài)。
在實(shí)際生活中,在進(jìn)行冷敷或熱敷時(shí),需要保持一定的冷敷溫度或熱敷溫度,用于保證冷敷或熱敷的質(zhì)量,因此進(jìn)一步地,在制冷制熱裝置200上設(shè)置有用于顯示冷敷溫度或熱敷溫度的顯示屏(圖中未示出),顯示屏與控制電路板連接。在工作,例如制冷時(shí),介質(zhì)袋300內(nèi)的介質(zhì)流入熱傳導(dǎo)塊30內(nèi)的內(nèi)置管路,設(shè)置在第一連接管70的第一溫度傳感器50測定介質(zhì)的第一溫度,當(dāng)介質(zhì)穿過內(nèi)置管路通過第二連接管80至介質(zhì)袋300內(nèi)時(shí),設(shè)置在第二連接管80內(nèi)的第二溫度傳感器60測定介質(zhì)的第二溫度,介質(zhì)袋300、第一連接管70、內(nèi)置管路、循環(huán)泵40和第二連接管80形成介質(zhì)的循環(huán)通路,第一溫度和第二溫度實(shí)時(shí)傳輸給控制電路板,通過對第一溫度和第二溫度校核,由控制電路板判斷是否達(dá)到了設(shè)定的制冷溫度,如果達(dá)到設(shè)定的制冷溫度,斷開電源;否則,控制電路板發(fā)出指令,調(diào)整第一半導(dǎo)體片組1的制冷功率,在循環(huán)通路中循環(huán)溫度降低的介質(zhì),進(jìn)而快速達(dá)到設(shè)定的制冷溫度。同樣地,制熱時(shí)的溫度調(diào)整類似于制冷時(shí)的溫度調(diào)整,在此不再贅述。
為了通過在熱傳導(dǎo)塊30內(nèi)的內(nèi)置管路中循環(huán)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)制冷制熱的目的,介質(zhì)袋300中介質(zhì)可以為水,水能夠傳冷傳熱,且當(dāng)制冷或制熱時(shí),水溫在介質(zhì)袋300的各部分內(nèi)均勻分布。
出于外形美觀和體積大小的考慮,制冷制熱裝置200可以設(shè)計(jì)成各種合適的形狀。在本實(shí)施例中,制冷制熱裝置200設(shè)計(jì)成圓柱形狀,其中第一半導(dǎo)體片組1、散熱裝置2、第二半導(dǎo)體片組21、散冷裝置22和熱傳導(dǎo)塊30均設(shè)計(jì)成圓弧形狀,使得整個(gè)制冷制熱裝置200的體積較小并且熱傳導(dǎo)塊30與第一半導(dǎo)體片組1或第二半導(dǎo)體片組21接觸面積大,便于攜帶且制冷制熱效率高。
本實(shí)施例提供的冷敷熱敷裝置,利用半導(dǎo)體的制冷制熱性能,控制電路板控制第一半導(dǎo)體片組1或第二半導(dǎo)體片組21,當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體片組1工作時(shí),第一半導(dǎo)體片組1的冷端接觸熱傳導(dǎo)塊30,產(chǎn)生冷量,通過第一連接管70流進(jìn)熱傳導(dǎo)塊30內(nèi)并從第二連接管80流回介質(zhì)袋300的介質(zhì)溫度會降低,達(dá)到制冷的目的;當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體片組21工作時(shí),第二半導(dǎo)體片組21的熱端接觸熱傳導(dǎo)塊30,產(chǎn)生熱量,通過第一連接管80流進(jìn)熱傳導(dǎo)塊30內(nèi)并從第二連接管80流回介質(zhì)袋300的介質(zhì)溫度會升高,達(dá)到制熱的目的,實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)制冷制熱,并且制冷制熱過程簡單方便,制冷制熱效率高;結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低;方便使用且便于攜帶。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。