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头部温度调节器

阅读：446发布：2021-03-03

IPRDB可以提供头部温度调节器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种头部温度调节器,它包括半导体温度调节单元,脉冲控制电路,头带环。采用本发明的头部温度调节器,由于半导体温度调节单元的半导体致冷块采用平面结构,大大方便了生产。特别是采用了可调脉冲控制电路,使用者可以根据环境温度与各自的喜好调整脉冲宽度,以达到各自喜好的温度与刺激间歇。，下面是头部温度调节器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种头部温度调节器，它包括半导体温度调节单元(2)，头带环(3)。所述半导体温度调节单元(2)由半导体致冷块(4)，散热器(5)构成；所述半导体致冷块(4)的散热面(42)粘贴在所述散热器(5)的热传入面上。其特征在于：它还包括脉冲控制电路。所述脉冲控制电路包括无稳态多谐振荡器(I)，与开关元件(II)。所述无稳态多谐振荡器(I)的输出端接所述开关元件(II)的控制端；所述开关元件(II)的输出端接所述半导体致冷块(4)的正电极或负电极，相应地所述半导体致冷块的负电极接直流电源(DC)的负极的或正极。根据不同需要可以采用多个所述半导体温度调节单元(2)。

2.一种如权利要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：所述无稳态多谐振荡器(I)的充电电路与放电电路两者可以均采用可变电阻。所述充电电路包括固定电阻(R1)，可变电阻(RW1)，开关二极管(D1)。所述固定电阻(R1)一端接电源(DC)正极，另一端接所述可变电阻(RW1)的固定端，而所述可变电阻(RW1)的调节端接所述开关二极管(D1)的正极与前述无稳态多谐振荡器(I)的放电端，所述开关二极管(D1)的负极接前述无稳态多谐振荡器(I)的充放电电容(C1)正极；所述放电电路包括固定电阻(R2)，可变电阻(RW2)，开关二极管(D2)。所述固定电阻(R2)一端接所述无稳态多谐振荡器(I)的放电端，另一端接所述可变电阻(RW2)的固定端，而所述可变电阻(RW2)的调节端接所述开关二极管(D2)的负极，所述开关二极管(D2)的正极接所述无稳态多谐振荡器(I)的充放电电容(C1)正极。

3.一种如权利要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：所述无稳态多谐振荡器(I)还可以充电电路与放电电路共用一个可变电阻。所述充电电路与放电电路包括两个固定电阻与一个可变电阻。所述固定电阻之一的一端接电源正极，另一端接所述可变电阻的固定端，而所述可变电阻的调节端接前述无稳态多谐振荡器(I)的放电端，所述可变电阻的另一固定端接所述固定电阻之二的一端，所述固定电阻之二的另一端接所述无稳态多谐振荡器的充放电电容正极。

4.一种如权力要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：所述开关元件是下述元件之一：a.电磁继电器；b.开关三极管；c.场效应管；d.晶闸管；e.固体继电器。

说明书全文

部温度调节器

本发明涉及一种头部温度调节器，特别涉及一种以半导体致冷块为冷源的头部温度调节器。

现代快节奏的学习和工作，使脑力劳动处于经常的紧张状态下。为争取时间，人们又不得不在脑力疲劳中继续拼搏。为减缓脑力疲劳程度，传统的方法是到户外去呼吸新鲜空气，让清凉的微风吹拂头部。而在高楼大厦居住，工作的人们，要去户外就不容易了。

中国实用新型专利CN 98 2 32645.9报道了一种半导体致冷清凉头环。它采用与头部形状相适应的排列成弧形的半导体致冷堆为冷源，实现对头部的局部降温，以达到足不出户即可减缓脑力疲劳程度的目的。由于该技术将半导体致冷堆排列成弧形，造成其生产复杂，成本上升；而且，该技术将头部的局部降温理论上设为恒定值25℃，不仅长时间使用容易使降温的局部皮肤麻木；而且当环境温度降低时，冷却面温度会更低，使人不堪适应。

本发明的目的就在于提供一种结构简单，能在各种环境温度下使用的，温度可以调节的头部温度调节器。使用者可以根据环境温度与各自的喜好调整脉冲宽度，以达到各自喜好的温度与刺激间歇。

为实现上述目的，本发明提出一种头部温度调节器，它包括半导体温度调节单元，脉冲控制电路与头带环。所述半导体温度调节单元安装在头带环上。根据不同需要可以采用多个所述半导体温度调节单元。

所述半导体温度调节单元包括半导体致冷块，散热器；所述半导体致冷块的散热面粘贴在所述散热器的热传入面上。所述半导体致冷块的工作电流是由所述脉冲控制电路提供的脉动电流。通过调整所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短，与两次脉冲之间的时间间隔，即可实现调节头部温度与刺激间歇。

所述脉冲控制电路包括无稳态多谐振荡器，与开关元件。

所述开关元件可以是下述元件之一：a.电磁继电器；b.开关三极管；c.场效应管；d.晶闸管；e.固体继电器。

所述无稳态多谐振荡器的输出端接开关元件的控制端；而开关元件的输出端接所述半导体致冷块的正电极或负电极，相应地所述半导体致冷块的负电极接直流电源的负极的或正极。

所述无稳态多谐振荡器的充电电路与放电电路最好采用下述方案之一：1.充电电路与放电电路两者均采用可变电阻，使充电电路与放电电路相互独立。相应地可以实现相互独立地调整所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短与两次脉冲之间的时间间隔。所述充电电路包括固定电阻，可变电阻，开关二极管。所述固定电阻一端接电源正极，另一端接所述可变电阻的固定端，而所述可变电阻的调节端接所述开关二极管的正极与前述无稳态多谐振荡器的放电端，所述开关二极管的负极接所述无稳态多谐振荡器的充放电电容正极；所述放电电路包括固定电阻，可变电阻，开关二极管。所述固定电阻一端接所述无稳态多谐振荡器的放电端，另一端接所述可变电阻的固定端，而所述可变电阻的调节端接所述开关二极管的负极，所述开关二极管的正极接所述无稳态多谐振荡器的充放电电容正极。2.充电电路与放电电路两者之一采用可变电阻。相应地可以实现调整所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短或两次脉冲之间的时间间隔，相应地保持所述两次脉冲之间的时间间隔不变或所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短不变。采用可变电阻的充电电路或放电电路按前述方案1的方法连接；不采用可变电阻的充电电路或放电电路也参照前述方案1的方法连接，但取消可变电阻。3.充电电路与放电电路共用一个可变电阻。相应地可以实现相关地调整所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短与两次脉冲之间的时间间隔，即，将所述两次脉冲之间的时间间隔调小或调大，所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲则对应变长或短。所述充电电路与放电电路包括两个固定电阻与一个可变电阻。所述固定电阻之一的一端接电源正极，另一端接所述可变电阻的固定端，而所述可变电阻的调节端接前述无稳态多谐振荡器的放电端，所述可变电阻的另一固定端接所述固定电阻之二的一端，所述固定电阻之二的另一端接所述无稳态多谐振荡器的充放电电容正极。4.充电电路与放电电路还可以均不采用可变电阻。相应地固定所述半导体致冷块的工作脉动电流的脉冲长短与两次脉冲之间的时间间隔。

前述无稳态多谐振荡器最好采用555系列时基集成电路组成的无稳态多谐振荡器。

采用本发明的头部温度调节器，由于半导体温度调节单元的半导体致冷块采用平面结构，大大方便了生产。特别是采用了可调脉冲控制电路，使用者可以根据环境温度与各自的喜好调整脉冲宽度，以达到各自喜好的温度与间歇刺激。

下面结合附图，详细介绍本发明的一种实施例。

图1是本发明的一种实施例头部温度调节器的总体结构示意图；图2是所述图1中半导体温度调节单元(标号为2的部件)的剖面示意图；图3是图1实施例的脉冲控制电路。

参照图1，头部温度调节器1由3个半导体温度调节单元2与柔性金属头带环3构成。所述3个半导体温度调节单元2安装在所述柔性金属头带环上，呈对应人体头部的印堂穴与两个太阳穴穴位式布置。也可以采用三个以上所述半导体温度调节单元2，对应于人体头部的更多穴位。

所述柔性金属头带环3采用铝合金带材，上面有与所述3个半导体温度调节单元2对应的安装孔或槽。所述半导体温度调节单元2可以在所述槽内移动，以适应不同头围的人使用。(图1未示出)。

参照图2，所述半导体温度调节单元2由半导体致冷块4，散热器5构成。散热器5呈圆柱台阶结构，其上有圆形或柱形针状散热翅片6和固定螺母8。散热器5采用热容量较大及导热性能较好的以下任一种材料：铝，铝合金，铁，钢，铜。

所述半导体致冷块4的散热面42粘贴在所述散热器5的热传入面上。

参照图1与图2，将所述散热器5插入前述柔性金属头带环3上的安装孔或槽内，使所述半导体致冷块4的致冷面41朝环内。用所述固定螺母8将所述散热器5固定住。为美观与加强绝热效果，可以在所述固定螺母8与所述半导体致冷块4之间粘贴海绵7。

还可以在所述散热器5内设一空腔，装入液体，如：水，药液。装入水可以利用水的蒸发达到散热，从而提高散热效率；装入药液可以将药物刺激与温度刺激结合在一起。装入药液的空腔的下方有一小孔通所述固定螺母8与所述半导体致冷块4之间，使药液扩散到人体头部穴位。

以下参照图3，介绍图1实施例的脉冲控制电路的构成与工作原理。

脉冲控制电路由无稳态多谐振荡器(I)，与开关元件(II)组成。所述开关元件(II)采用继电器J；所述无稳态多谐振荡器(I)由555时基集成电路IC1，电阻R1，R2，可变电阻RW1，RW2，开关二极管D1，D2，电容C1组成。

所述无稳态多谐振荡器(I)的充电电路包括固定电阻R1，可变电阻RW1，开关二极管D1。所述固定电阻R1一端接电源DC正极，另一端接所述可变电阻RW1的固定端，而所述可变电阻RW1的调节端接所述开关二极管D1的正极与前述时基集成电路IC1的放电端7，所述开关二极管D1的负极接前述无稳态多谐振荡器(I)的充放电电容C1正极；所述无稳态多谐振荡器(I)的放电电路包括固定电阻R2，可变电阻RW2，开关二极管D2。所述固定电阻R2一端接所述时基集成电路IC1的放电端7，另一端接所述可变电阻RW2的固定端，而所述可变电阻RW2的调节端接所述开关二极管D2的负极，所开关二极管D2的正极接所述无稳态多谐振荡器(I)的充放电电容C1正极。

本实施例的3个半导体温度调节单元2所带的3个半导体致冷块4的电极串联。即，所述半导体致冷块4之一的正极接半导体致冷块4之二的负极，所述半导体致冷块4之二的正极接半导体致冷块4之三的负极。

所述时基集成电路IC1输出端3接所述开关元件继电器J的驱动线圈。前述串联的半导体致冷块4(即图3中的部件ZLK)的正极接前述电源DC的正极，所述串联的半导体致冷块4(即图3中的部件ZLK)的负极接所述开关元件继电器J的输出端，所述开关元件继电器J的常闭端接所述电源DC的负极。

调节前述电位器RW1，就可以调节前述电容C1的充电时间，从而调节时基集成电路IC1输出端3的输出正脉冲的长短；调节前述电位器RW2，就可以调节前述电容C1的放电时间，从而调节时基集成电路IC1输出端3的输出零脉冲的长短。从所述时基集成电路IC1输出端3输出的脉冲信号，驱动所述开关元件继电器J断开与闭合，使前述串联的半导体致冷块4(即图3中的部件ZLK)的电流脉动变化，最终实现致冷的温度变化与刺激间歇变化。

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