[发明专利]一种可穿戴的半导体制冷/制热装置

说明书

本发明提供一种可穿戴的半导体制冷/制热装置，所述装置包括散热器、风扇、半导体帕尔贴和电路板；所述散热器包括散热器基底、散热片；所述风扇、电路板分别固定在散热器基底上；所述散热片沿风扇的周向切线方向分布在散热器底座上；所述散热器基底的底部设置有凹槽，所述半导体帕尔贴设置在凹槽中。该装置通过半导体帕尔贴产生一个由电压决定的温度差，再通过风扇加快散热器与附近空气的换热；通过给一个面散热或吸热，使用户接触的另一面温度升高或降低，实现冷敷或热敷的目的。

技术领域

本发明涉及半导体制冷、制热技术，具体涉及一种结构简单、可穿戴的半导体制冷/制热装置。

背景技术

随着全球气候变暖，温室效应的增强，各地的异常天气逐渐增多。夏季温度常常可以达到40-42℃，有些地区甚至达到50℃。天气炎热导致人员死亡的事件时有耳闻。品类繁多的制冷装置也成为了夏季必备。

在物理学中，有一种通过电能使导体吸热或放热的现象，叫帕尔贴效应。与塞贝克效应、汤姆逊效应，并称三大基本热电效应。近几十年来，经过研究人员的不断探索，发现了很多性能良好的热电材料。经过加工、组装和焊接，制造成为半导体帕尔贴。

半导体制冷、制热与传统的空调不同。半导体帕尔贴小巧、重量轻，而且容易控制和驱动。单片半导体帕尔贴的厚度仅有几个毫米，重量仅有几十克。相比之下，传统的压缩机循环系统最小也要重几公斤，长十几个厘米。

因此，半导体帕尔贴更适合用在便携式、可穿戴地设备上。近些年，随着半导体帕尔贴制造工艺的不断完善。使用它的许多产品也渐渐地走入人们的生活。比如，近年流行的汽车座椅的调温功能，就是使用半导体帕尔贴实现的。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、可穿戴的制冷/制热装置。通过半导体帕尔贴在目标表面和散热器之间建立一个恒定的温差。再通过风扇加快散热器与附近空气的换热，将目标表面的热量传递给空气或从空气中吸收热量传递给目标表面。从而，实现给使用者身体的局部冷敷或热敷的功能。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种可穿戴的半导体制冷/制热装置，所述包括散热器、风扇、半导体帕尔贴和电路板；所述散热器包括散热器基底、散热片；所述散热器基底的底部与半导体帕尔贴连接；所述风扇、电路板、散热片分别固定在散热器基底上；以风扇的轴心为圆点，沿风扇周向设置两个同心圆，分别等分成相同数量的圆弧，并且一个圆上的等分点与圆心的连线与另一个圆上的等分点不在一条直线上，两个圆上相邻的两个等分点与圆心所成的夹角等于一个圆上等分圆弧圆心角的一半，分别以两个同心圆上的等分点的为起点，沿圆的切线方向延伸至散热器基底的边缘，形成散热片。

上述技术方案中，进一步地，所述风扇吹风方向与散热片的延伸方向相同。

上述技术方案中，进一步地，所述散热器基底的底部设置有凹槽，所述半导体帕尔贴的一面嵌入凹槽内，另一面在凹槽外。

上述技术方案中，进一步地，所述电路板上分别设置有充电管理芯片、稳压芯片、驱动电路、温度传感器、单片机、开关和滑动变阻器。

上述技术方案中，进一步地，驱动电路由N型MOS管和P型MOS管组成。

上述技术方案中，进一步地，所述电路板背面设置有方形覆铜区域，通过通孔阵列与正面的温度传感器的测温区域相连，在电路板背面形成测温平面。

上述技术方案中，进一步地，所述电路板上设置有电路板通孔，散热器基底设置有与通孔对应的螺孔Ⅰ，通过螺钉将电路板与散热器基座固定连接。

上述技术方案中，进一步地，散热器基底上设置有螺孔Ⅱ，通过螺钉将散热器固定在需要设备的外壳上。

本发明的有益效果为：