專利名稱：冷熱墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷熱墊，尤其是一種利用溫差半導(dǎo)體制冷或制熱的冷熱墊。
背景技術(shù)：
長期以來，人們對冷熱墊的需求不斷提高，例如，當(dāng)人們在盛夏駕車時，盡管車內(nèi)有空調(diào)，但是座位上的人的臀部和后背依然大汗淋漓，當(dāng)人們在家或在醫(yī)院時，需要座位和靠背上提供冷氣或暖氣，人們睡覺時有的需要暖氣床或有時候需要冷氣床。傳統(tǒng)的方法里有的用電熱毯。但電熱毯有如下弊端1.只能供暖；2.只能在有交流電的地方使用。3.安全性不高。另一種方法是美國AMERIGON公司發(fā)明的冷熱墊，它們在半導(dǎo)體應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)明的一種汽車專用的冷熱座墊(靠墊)，美國AMERIGON公司利用的技術(shù)的核心是溫差半導(dǎo)體應(yīng)用技術(shù)，所謂溫差半導(dǎo)體是一種利用半導(dǎo)體材料的petier效應(yīng)，通過對P.N型粒子兩端通直流電來吸熱放熱的技術(shù)而制成的一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體由于重量輕、體積小、無噪音、無污染以及啟動快、能精確控溫等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。該半導(dǎo)體在制冷的同時產(chǎn)生大量的熱量，必須盡快地將熱量散發(fā)掉才能有效地提高制冷效果，以上美國AMERIGON公司采用的是空氣冷卻方式來使半導(dǎo)體散熱面散熱，這使得馬達(dá)、風(fēng)扇、散熱塊等都必須裝配在一起，才能完成一個產(chǎn)品，故而產(chǎn)品笨重、體積大、噪音大、必須和整個座位一起生產(chǎn)才能達(dá)到效果，同時空氣冷卻方式使得溫差半導(dǎo)體的散熱面的熱量散發(fā)不徹底，從而使整個產(chǎn)品的性能差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明擬解決的問題是提供一種輕便、使用方便、成本低，噪音小、效率高的冷熱墊。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種冷熱墊，它包括墊體、制冷部分、散熱部分，所述墊體包括一導(dǎo)熱袋，制冷部分和散熱部分通過管道連接，在所述管道上有一水泵，所述制冷部分包括外殼、在所述外殼內(nèi)的開口腔室、溫差半導(dǎo)體，所述溫差半導(dǎo)體固連在腔室的開口面上，正好使開口面封閉，所述溫差半導(dǎo)體的另一面與所述導(dǎo)熱袋緊貼，所述腔室上還有一進(jìn)水口和出水口，所述散熱器上也有一進(jìn)水口和一出水口，所述腔室的出水口和所述散熱器的進(jìn)水口通過管道相連，所述腔室的入水口和所述散熱器的出水口通過管道和水泵相連，所述的腔室和管道內(nèi)充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述溫差半導(dǎo)體和水泵與電源電連接。
上述溫差半導(dǎo)體與電源的連接線上有一電流轉(zhuǎn)換開關(guān)，通過改變電流的流向來改變溫差半導(dǎo)體的制冷面。
上述溫差半導(dǎo)體與所述導(dǎo)熱袋緊貼的接觸面上有一導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊是良導(dǎo)熱體，可以是鋁或銅上述導(dǎo)熱袋內(nèi)裝有硅油。
上述制冷部分和散熱部分之間的連接管道外有一套管。
上述散熱部分有一外殼。
上述散熱器的殼體內(nèi)還有一風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與電源相連。
上述腔室還包括一進(jìn)液腔和一出液腔，并在腔內(nèi)有若干用于分流的擋塊，進(jìn)液腔和出液腔之間是連通的。
上述腔室和管道內(nèi)充有的介質(zhì)是水。
本發(fā)明的冷熱座墊，由于采用了開口式腔室的設(shè)計(jì)，采用了循環(huán)冷卻系統(tǒng)，大大提高了產(chǎn)品的性能，同時減輕了產(chǎn)品的重量，降低了產(chǎn)品的成本，可使用交流電或直流電，同時由于本發(fā)明采用了橡膠材料制成的水電一體管，使得制冷部分和散熱部分能夠分開，這一方面使得制冷部分的體積大為減小，另一方面減小了產(chǎn)品的噪音。增加溫差半導(dǎo)體的使用，可供更大面積的墊子(如床墊)的供冷或供熱，并且不需更改原產(chǎn)品，從而使得本發(fā)明適用性更廣。
圖1是本發(fā)明的冷熱墊的墊體和制冷部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的冷熱墊的散熱部分結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的冷熱墊的制冷部分的結(jié)構(gòu)示意示意圖。
圖1、圖2、圖3中，10-制冷部分，11-制冷部分外殼，12-腔室，12-1-腔室進(jìn)水口，12-2-腔室出水口，13-溫差半導(dǎo)體，14-導(dǎo)熱塊，15-導(dǎo)熱袋，16-進(jìn)液腔，17-出進(jìn)液腔，18-擋塊，19-密封墊圈，20-散熱器，20-1-散熱器進(jìn)水口，20-2-散熱器出水口，21-散熱器殼體，22-風(fēng)扇，30-管道，40-水泵，50-散熱部分，60-管套，70-墊體。
具體實(shí)施方法實(shí)施例1本實(shí)施例的冷熱墊包括一個制冷部分和一個散熱部分的實(shí)施方式。
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的冷熱墊包括墊體70、制冷部分10、散熱器部分50，所述墊體70包括一導(dǎo)熱袋15；所述制冷部分10和散熱部分50通過管道30連接，在所述管道30上有一水泵40，所述制冷單元部分10包括外殼11、在外殼11內(nèi)的開口腔室12、溫差半導(dǎo)體13，所述腔室12包括進(jìn)液腔16和出液腔17兩部分，并在腔內(nèi)有若干用于分流的擋塊18，進(jìn)液腔16和出液腔17之間是連通的。所述溫差半導(dǎo)體13固連在腔室12的開口上，正好使腔室12封閉，其固連方式可以用膠水粘合，也可以用機(jī)械固定如鑼栓固定、鉚釘固定等，機(jī)械固定時還可以在連接面上加密封墊圈19；所述溫差半導(dǎo)體13的另一面與所述導(dǎo)熱袋15緊貼固定，其固連方式可以是粘合，也可以是機(jī)械固定，為提高其傳熱效果，可在其緊貼的接觸面上加一導(dǎo)熱塊14，熱塊14是用良導(dǎo)體材料制成，如鋁或銅。所述腔室12上還有一進(jìn)水口12-1和出水口12-2，散熱器20上也有一進(jìn)水口20-1和出水口20-2，所述腔室12的出水口12-2和所述散熱器20的進(jìn)水口20-1通過管道30相連，所述腔室12的入水口12-1與所述散熱器20的出水口20-2通過管道30及水泵40相連，所述腔室12和管道30內(nèi)充有導(dǎo)熱介質(zhì)水(當(dāng)然也可以是油等其它良導(dǎo)熱性的液體)。所述溫差半導(dǎo)體13和水泵40與電源相連。
如圖1所示，墊體70上的導(dǎo)熱袋15包括多個小的單元，多個小的單元的內(nèi)部是互相連通的。所述導(dǎo)熱袋15內(nèi)裝有硅油，當(dāng)然也可以是其他的高傳導(dǎo)性的液體。
如圖1所示，本發(fā)明冷熱墊所述制冷部分10的下面裝配一外殼11，以便使制冷熱部分的零件都能安裝在外殼上。
如圖2所示，所述制冷部分10與散熱單元部分之間的連接管道30外有套管60，套管60的材料可以是橡膠或塑料，這樣一方面可以使外觀美觀，另一方面，管套60有專用的冷水管通道、熱水管通道、導(dǎo)線通道，可以起隔熱作用，在所述散熱器20外可以安裝一殼體21，在殼體21內(nèi)還可以有一風(fēng)扇22，所述風(fēng)扇22與電源相連接。
所述溫差半導(dǎo)體13與電源的連接線上有一電流轉(zhuǎn)換開關(guān)，通過改變電流的流向來改變溫差半導(dǎo)體13的制冷面，從而完成導(dǎo)熱袋15制冷和制熱二種功能。
本發(fā)明的工作原理如下在制冷情況下，接通電源后，水泵40和溫差半導(dǎo)體13同時工作，水泵40把水壓到腔室12中，腔室12中的水和溫差半導(dǎo)體13的散熱面充分接觸，水吸收半導(dǎo)體的熱量，同時水溫提高，高溫水通過管道30流入散熱器20，風(fēng)扇22把散熱器20的熱量散發(fā)到環(huán)境中去，使散熱器20中的水溫下降，冷水又重新流入循環(huán)通道中，同時溫差半導(dǎo)體13的制冷面將冷氣源源不斷的傳導(dǎo)到導(dǎo)熱塊14上，導(dǎo)熱塊14再將冷氣傳導(dǎo)給導(dǎo)熱性很強(qiáng)的導(dǎo)熱袋15上，從而完成了整個制冷過程。在制熱情況下，利用電流轉(zhuǎn)換開關(guān)，改變電流的流向來改變溫差半導(dǎo)體13的制冷面，水泵40和溫差半導(dǎo)體13同時工作，水泵40把水壓到腔室12中，腔室12中的水和溫差半導(dǎo)體13的制冷面充分接觸，水釋放熱量，同時水溫降低，低溫水通過管道30流入散熱器20，這時散熱器20相當(dāng)于起到了冷凝器的作用，通過風(fēng)扇22加快了散熱器20里的低溫水與環(huán)境的熱交換，使散熱器20中的水溫上升，熱水又重新流入循環(huán)通道中，同時溫差半導(dǎo)體13的散熱面將熱量源源不斷的傳導(dǎo)到導(dǎo)熱塊14上，導(dǎo)熱塊14再將熱量傳導(dǎo)給導(dǎo)熱袋15上，從而完成了整個制熱過程。
實(shí)施例2本實(shí)施例的冷熱墊包括多個制冷單元10和一個散熱單元。
本實(shí)施方法在實(shí)施方法1的基礎(chǔ)上增加多個制冷部分，此時在散熱器20的入水口連接一個具有多路入水通道的連接接頭，在水泵的出水口連接一個具有多路出水通道接口的接頭，此時只須將各個制冷單元的腔室12的出水口(12-2)通過管道對應(yīng)和散熱器上連接接頭的一個入水口連接，腔室12的入水口(12-1)通過管道對應(yīng)和水泵40上的出水口連接接頭的一個出水口連接，各個制冷單元10的溫差半導(dǎo)體13的電源線、水泵40的電源線、風(fēng)扇的電源線都連接到電路板上后再和開關(guān)電源連接，其它工作方法和實(shí)施方法1相同，在這里不再作詳細(xì)描述，并省略附圖。
本實(shí)施方法中還可以是多個制冷單元和不多于制冷單元個數(shù)的散熱單元的組合，這里不再詳述。
權(quán)利要求
1.一種冷熱墊，它包括墊體(70)、制冷部分(10)、散熱部分(50)，其特征在于所述墊體(70)包括一導(dǎo)熱袋(15)，所述制冷部分(10)和散熱部分(50)通過管道(30)連接，在所述管道(30)上有一水泵(40)，所述制冷部分(10)包括外殼(11)、在所述外殼內(nèi)的開口腔室(12)、溫差半導(dǎo)體(13)、所述溫差半導(dǎo)體(13)固連在腔室(12)的開口面上，正好使開口面封閉，所述溫差半導(dǎo)體(13)的另一面與所述導(dǎo)熱袋(15)緊貼，所述腔室(12)上還有一進(jìn)水口(12-1)和出水口(12-2)，所述散熱器(20)上也有一進(jìn)水口(20-1)和一出水口(20-2)，所述腔室(12)的出水口(12-2)和所述散熱器(20)的進(jìn)水口(20-1)通過管道(30)相連，所述腔室(12)的入水口(12-1)和所述散熱器(20)的出水口(20-2)通過管道(30)和水泵(40)相連，所述的腔室(12)和管道(30)內(nèi)充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述溫差半導(dǎo)體(13)和水泵(40)與電源電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱墊，其特征在于所述溫差半導(dǎo)體(13)與電源的連接線上有一電流轉(zhuǎn)換開關(guān)，通過改變電流的流向來改變溫差半導(dǎo)體(13)的制冷面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱墊，其特征在于所述溫差半導(dǎo)體(13)與所述導(dǎo)熱袋(15)緊貼的接觸面上有一導(dǎo)熱塊(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷熱墊，其特征在于所述導(dǎo)熱塊(14)是良導(dǎo)熱體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷熱墊，其特征在于所述導(dǎo)熱塊(14)是鋁或銅
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱墊，其特征在于所述導(dǎo)熱袋(15)內(nèi)裝有硅油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱墊，其特征在于所述制冷部分(10)和散熱部分(50)之間的連接管道(30)外有一套管(60)。
8.根據(jù)權(quán)利1所述的冷熱墊，其特征在于所述散熱部分(50)有一外殼。
9.根據(jù)權(quán)利1所述的冷(熱)墊，其特征在于所述散熱器(20)的殼體(21)內(nèi)還有一風(fēng)扇(22)，所述風(fēng)扇(22)與電源相連。
10.根據(jù)權(quán)利1所述的冷(熱)墊，其特征在于所述腔室(12)還包括一進(jìn)液腔(16)和一出液腔(17)，并在腔內(nèi)有若干用于分流的擋塊(18)，進(jìn)液腔(16)和出液腔(17)之間是連通的。
11.根據(jù)權(quán)利1所述的冷(熱)墊，其特征在于所述腔室(12)和管道(30)內(nèi)充有的介質(zhì)是水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷熱墊，它包括墊體、制冷部分、散熱部分，墊體包括一導(dǎo)熱袋，制冷部分和散熱部分通過管道連接，在管道上有一水泵，制冷部分包括外殼、在所述外殼內(nèi)的開口腔室、溫差半導(dǎo)體，溫差半導(dǎo)體固連在腔室的開口面上，正好使開口面封閉，溫差半導(dǎo)體的另一面與所述導(dǎo)熱袋緊貼，腔室和管道內(nèi)充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述溫差半導(dǎo)體和水泵與電源電連接。本發(fā)明的冷熱座墊，由于采用了開口式腔室的設(shè)計(jì)，采用了循環(huán)冷卻系統(tǒng)，大大提高了產(chǎn)品的性能，同時減輕了產(chǎn)品的重量，降低了產(chǎn)品的成本，提高了熱效率，從而使得本發(fā)明適用性更廣。
文檔編號A47C21/04GK1522628SQ0310407
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者王清華, 貝如根 申請人:王清華, 貝如根