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头部温度调节器

阅读：914发布：2021-02-28

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,泵,头部液体冷却部件。半导体温度调节单元由半导体致冷块,散热片,冷却风机,液体冷却器组成。由于半导体致冷块的散热片采用了冷却风机冷却,使得头部温度冷却功率可以大大提高；同时,由于起冷却作用的头部液体冷却部件没有半导体致冷块及散热片,因而重量轻,佩带舒适。，下面是头部温度调节器专利的具体信息内容。

1.一种头部温度调节器，它包括半导体温度调节单元(IV)。所述半导体 温度调节单元(IV)包括半导体致冷块(5)，散热片(6)，冷却风机 (7)。所述散热片(6)紧贴所述半导体致冷块(5)的散热面；所述 冷却风机(7)冷却所述散热片(6)；其特征在于：它还包括头部液体 冷却部件(1)，泵(8)，液体冷却器(4)，所述液体冷却器(4)紧 贴所述半导体致冷块(5)的致冷面，所述泵将所述液体冷却器(4) 中被冷却的液体送入所述头部液体冷却部件(1)，并使之循环。

2.一种如权利要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：它可以包括 温度控制电路，所述温度控制电路由无稳态多谐振荡器与开关电路组 成，所述无稳态多谐振荡器的输出端接开关电路的输入端，所述开关 电路的输出端接前述半导体致冷块(5)，或前述泵(8)，通过调节所 述无稳态多谐振荡器输出脉冲的占空比实现温度调节。

3.一种如权利要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：它还可以包 括间歇工作电流控制电路，所述间歇工作电流控制电路由无稳态多谐 振荡器与开关电路组成，所述无稳态多谐振荡器的输出端接开关电路 的输入端，所述开关电路的输出端接前述半导体致冷块(5)，或前述 泵(8)，通过调节所述无稳态多谐振荡器输出脉冲的占空比实现工作 电流间歇调节。

4.一种如权利要求1所述的头部温度调节器，其特征在于：它还可以同 时包括当温度控制电路与间歇工作电流控制电路，所述温度控制电路 与间歇工作电流控制电路由两个独立的无稳态多谐振荡器组成，其中， 频率高的无稳态多谐振荡器(II)作温度控制；频率低的无稳态多谐 振荡器(I)作间歇工作电流控制；所述两个独立的无稳态多谐振荡器 的输出，以逻辑与的关系通过开关电路(III)控制前述半导体致冷块 (5)工作，或控制前述泵8工作。通过调节所述频率高的无稳态多谐 振荡器(II)输出脉冲的占空比实现温度调节；通过调节所述频率低 的无稳态多谐振荡器(I)输出脉冲的占空比实现工作电流间歇调节。

说明书全文

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。

夏季处于驾驶等高温岗位的人们，以及处发烧状态的病人，需要较 大功率冷却头部。

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。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。同时存在半导体致冷块的散热功率限制，不能达 到较大功率的头部温度调节要求。

中国实用新型专利00 2602288报道了一种以半导体致冷块为冷源的 头部温度调节器。其技术方案是：将半导体致冷块的散热面粘贴在散热 器的热传入面上，组成半导体温度调节单元，并安装在头带环上。半导 体致冷块的工作电流是由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。这一方案虽然解决了温度调节问题 及实现了间隔温度刺激，但存在半导体致冷块的散热功率限制，也不能 达到较大功率的头部温度调节要求。

本发明的目的就在于提供一种结构简单，使用方便，能提供较大功 率的头部温度调节器。

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，泵，头部液体冷却部件。所述半导体温度调节单元由半 导体致冷块，散热片，冷却风机，液体冷却器组成。所述散热片紧贴所 述半导体致冷块的散热面；所述冷却风机冷却所述散热片；所述液体冷 却器紧贴所述半导体致冷块的致冷面；所述泵将所述液体冷却器中被冷 却的液体送入所述头部液体冷却部件，并使之循环。

为增强使用效果，可以增加温度控制电路，以控制前述半导体致冷 块工作，或控制前述泵工作，实现调节头部温度。

为增强使用效果，还可以增加间歇工作电流控制电路，以控制前述 半导体致冷块工作，或控制前述泵工作，实现调节温度刺激间歇。

所述温度控制电路由无稳态多谐振荡器与开关电路组成，所述无稳 态多谐振荡器的输出端接开关电路的输入端，所述开关电路的输出端接 前述半导体致冷块，或前述泵。通过调节所述无稳态多谐振荡器输出脉 冲的占空比实现温度调节。

所述间歇工作电流控制电路由无稳态多谐振荡器与开关电路组成， 所述无稳态多谐振荡器的输出端接开关电路的输入端，所述开关电路的 输出端接前述半导体致冷块，或前述泵。通过调节所述无稳态多谐振荡 器输出脉冲的占空比实现工作电流的间歇控制。

当温度控制电路与间歇工作电流控制电路同时采用时，则温度控制 电路与间歇工作电流控制电路由两个独立的无稳态多谐振荡器组成，其 中，频率高的无稳态多谐振荡器作温度控制；频率低的无稳态多谐振荡 器作间歇工作电流控制；所述两个独立的无稳态多谐振荡器的输出，以 逻辑与的关系通过开关电路控制前述半导体致冷块工作，或控制前述泵 工作。通过调节所述频率高的无稳态多谐振荡器输出脉冲的占空比实现 温度调节；通过调节所述频率低的无稳态多谐振荡器输出脉冲的占空比 实现工作电流间歇调节。

采用本发明的头部温度调节器，由于半导体致冷块的散热片采用了 冷却风机冷却，使得头部温度冷却功率可以大大提高；同时，由于起冷 却作用的头部液体冷却部件没有半导体致冷块及散热片，因而重量轻， 佩带舒适。

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是实施例的温度与间歇工作电流控制电路。

参照图1，头部温度调节器由半导体温度调节单元IV，泵8，头部 液体冷却部件1。所述半导体温度调节单IV元由半导体致冷块5，散热 片6，冷却风机7，液体冷却器4组成。所述散热片6紧贴所述半导体致 冷块5的散热面；所述冷却风机7冷却所述散热片6；所述液体冷却器4 紧贴所述半导体致冷块5的致冷面；所述泵8将所述液体冷却器4中被 冷却的液体经管道2送入所述头部液体冷却部件1，并使之经过头部液体 冷却部件1的水道3循环。

头部液体冷却部件1与管道2可以采用软塑料或硅胶等柔性材料制 造；头部液体冷却部件1呈便于头部佩带的弧形。其贴皮肤一面，采用 薄壁结构，如，厚度小于0.3毫米，以利于导热。为增强导热效果，也 可以在贴皮肤一面镶入金属片，使金属片一面与皮肤接触，另一面与前 述冷却的液体接触。

工作时，人体头部的热量被头部液体冷却部件1的水道3中的冷却 水带走；当冷却水在泵8的作用下流经液体冷却器4时，所述热量被半 导体致冷块5的致冷面吸取，并在帕帖尔效应的作用下，送到半导体致 冷块5的散热面；所述热量再传人散热片6，然后被冷却风机7送出的空 气带入大气。

以下参照图2，介绍图1实施例的温度与间歇工作电流控制电路的构 成与工作原理。

温度与间歇工作电流控制电路由无稳态多谐振荡器(I)，无稳态多 谐振荡器(II)，与开关电路(III)组成。所述无稳态多谐振荡器(I) 由555时基集成电路IC1，电阻R11，R12，可变电阻RW1，开关二极管D1， 电容C1组成。所述无稳态多谐振荡器(II)由555时基集成电路IC2， 电阻R21，R22，可变电阻RW2，开关二极管D2，电容C2组成。

所述无稳态多谐振荡器(I)的充电电路包括固定电阻R11，可变电 阻RW1，开关二极管D1。所述固定电阻R11一端接电源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R12，可变电阻RW1。 所述固定电阻R12一端接充放电电容C1正极，其另一端接所述可变电阻 RW2的另一固定端。

所述无稳态多谐振荡器(II)的充电电路包括固定电阻R21，可变电 阻RW2，开关二极管D2。所述固定电阻R21一端接前述555时基集成电 路IC1的输出端3，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的正极与前述时基集成电路IC2的 放电端7，所述开关二极管D2的负极接前述无稳态多谐振荡器(II)的 充放电电容C2正极；所述无稳态多谐振荡器(II)的放电电路包括固定 电阻R22，可变电阻RW2。所述固定电阻R22一端接充放电电容C2正极， 其另一端接所述可变电阻RW2的另一固定端。时基集成电路IC的输出端 3作为前述温度与间歇工作电流控制电路的输出端。

所述开关电路(III)由电阻R3，三极管BG1组成的一级放大开关电 路和由电阻R4，R5，三极管BG2组成的二级放大开关电路构成。电阻R3 的一端作为所述开关电路(III)的输入端接前述时基集成电路IC2的输 出端3，另一端接三极管BG1的基极，三极管BG1的发射极接地；电阻R4 的一端接电源DC的正极，另一端接电阻R5的一端，并与三极管BG1的 集电极相连；电阻R5的另一端接三极管BG2的基极；三极管BG2的发射 极接地；三极管BG2的集电极作为所述开关电路(III)的输出端接前述 半导体致冷块5的负极；相应地，半导体致冷块5的正极接电源DC的正 极。

调节前述电位器RW1，就可以调节前述电容C1的充放电时间，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C2的充放电时间，从而调节时基集成电路IC2 输出端3的输出正脉冲的长短。同时，由于无稳态多谐振荡器(II)的 充电电路受时基集成电路IC1输出端3的控制，只有无稳态多谐振荡器 (I)输出正脉冲时，无稳态多谐振荡器(II)才能振荡。否则，无稳态 多谐振荡器(II)就输出高电位，使三极管BG1导通，于是，三极管BG2 截止，半导体致冷块5停止工作。

因此，时基集成电路IC2输出端3输出正脉冲的长短可以决定半导 体致冷块5电流通断的比例，从而调节致冷平均功率，实现温度调节； 时基集成电路IC1输出端3输出正脉冲的长短可以决定半导体致冷块5 先后两波电流脉冲的间隔，实现致冷间歇调节。

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