一种智能制冷口罩制造技术

本发明专利技术公开了一种智能制冷口罩，包括口罩本体和系带，口罩本体包括由内而外依次设置的面部接触层、空气循环新风模块、半导体制冷模块、水冷散热模块和太阳能供电模块，还包括温度传感器和主控制器MCU；半导体制冷模块采用锥状电臂半导体，其冷端通过与固定在面部接触层的导冷模块相接触，热端与水冷散热模块相接触；太阳能供电模块分别与空气循环新风模块、半导体制冷模块和水冷散热模块电连接；主控制器MCU根据温度传感器传送的温度信号来控制半导体制冷模块的工作。利用本发明专利技术，可以提高半导体制冷模块的制冷效果，同时通过空气循环新风模块对空气进行过滤和循环，提高口罩佩戴者对舒适度。

An intelligent refrigeration mask

【技术实现步骤摘要】
一种智能制冷口罩
本专利技术涉及智能口罩
，尤其是涉及一种智能制冷口罩。
技术介绍
随着经济的发展，近年发达城市空气污染越来越严重，特别在夏天空气污染程度增加，例如雾霾现象，这样的空气污染会导致呼吸道疾病。当出现呼吸道传染疾病时，人们都要戴口罩控制病情，口罩已经成为人们外出时的必备品，用于阻隔空气中的粉尘与病菌侵害。口罩也从最初的一次性口罩演变成如今用于各种环境的不同材料的防护口罩，包括电动口罩。在夏天由于天气的炎热导致人们几乎都不太愿意戴口罩。佩戴者的脸部容易感到潮热和闷痘的问题。目前市场上销售的大部分产品是单纯采用织物和无纺布类口罩，如公开号为CN210581109U的中国专利文献公开了一种一次性使用口罩。部分电子口罩为了让佩戴者在夏天戴口罩更加的舒适，设置了风扇模块，如公开号为CN210299624U的中国专利文献公开了一种多功能智控口罩，其包括口罩本体，口罩本体上设有通气阀门，口罩本体内嵌设有风扇模块、处理器以及电源模块，通过设置风扇模块，提高口罩内的空气流动并导入新鲜空气。然而上述口罩只是通过主动送风功能来解决透气的问题，夏天炎热的天气会造成导入口罩的空气温度较高，并不能解决佩戴者的脸部不适的问题。因此，专利技术一种智能制冷口罩来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能制冷口罩，可以自动调节口罩制冷的温度恒定在适宜人体需要的温度范围，解决夏天戴口罩降温不明显的问题。一种智能制冷口罩，包括口罩本体和系带，所述口罩本体包括由内而外依次设置的面部接触层、空气循环新风模块、半导体制冷模块、水冷散热模块和太阳能供电模块；所述面部接触层的中部镂空，底部设有透气孔，镂空处的内壁嵌有空气循环新风模块；所述空气循环新风模块包括中空的环形管以及设置在环形管底部的气旋加速器，所述气旋加速器外部设有过滤网，环形管的内壁均匀设有出风口；所述的气旋加速器用于通过环形管朝出风口送风；所述的半导体制冷模块采用锥状电臂半导体，锥状电臂半导体的冷端通过与固定在面部接触层的导冷模块相接触，锥状电臂半导体的热端与水冷散热模块相接触；所述太阳能供电模块分别与空气循环新风模块、半导体制冷模块和水冷散热模块电连接；所述口罩本体还包括温度传感器和主控制器MCU，所述的温度传感器设置在口罩本体内腔靠近锥状电臂半导体冷端的一侧；所述主控制器MCU根据温度传感器传送的温度信号来控制半导体制冷模块的工作，当温度传感器传送的温度信号低于设定的下限温度时控制半导体制冷模块停止运行，当温度传感器传送的温度信号高于设定的上限温度时控制半导体制冷模块开始运行。本专利技术中，半导体制冷模块是热电制冷，利用半导体材料的Peltier效应，在系统中两种不同材料(P型材料和N型材料)的半导体元件以及热交换器所构成的回路中，一端吸收热量，另一端放出热量，实现从低温热源吸热后放热给高温热源，从而实现降温制冷的目的。为了降低冷端功耗快速降温，从而提高系统的热电性能，使得制冷性能提高，本专利技术使用锥状电臂半导体，其特点为热阻较大且同时焦耳热功率密度也大，锥状电臂冷端较小，冷量集中，热容较小，因此可以缩短降温时间。为了使口罩本体结构更紧凑，同时便于安装，所述面部接触层镂空处内壁嵌入空气循环新风模块的底部还设有与过滤网匹配的避让槽。所述导冷模块为设置在面部接触层和空气循环新风模块之间的铝片，所述面部接触层由内部装水的硅胶组成，锥状电臂半导体的冷端通过铝片将冷量传递给硅胶内部的水中。所述的水冷散热模块包括与锥状电臂半导体的热端相接触的水冷头，所述水冷头的进口和出口通过带水泵的软管连通，所述的软管上还设有散热水排和控制阀。所述太阳能供电模块包括太阳能光板、蓄电池以及蓄电池控制板，蓄电池控制板用于控制太阳能光板和蓄电池；当太阳能辐射强度达到设定的强度区间时，蓄电池控制板控制太阳能光板单独给半导体制冷模块、水冷散热模块和空气循环新风模块提供电能；当太阳能辐射强度高于设定的强度区间时，蓄电池控制板控制太阳能光板给半导体制冷模块、水冷散热模块和空气循环新风模块提供电能，同时给蓄电池充电；当太阳能辐射强度低于设定的强度区间时，蓄电池控制板控制蓄电池给半导体制冷模块、水冷散热模块和空气循环新风模块提供电能。作为优选，口罩本体还包括按键，所述按键包括启/停按键和模式按键；所述启/停按键用于开启或关闭半导体制冷片制冷、水冷散热模块，所述模式按键用于空气循环新风模块调速。可选择的，所述的主控制器MCU采用HT66F30型号单片机。可选择的，所述的温度传感器采用NTC温度传感器。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术除了具有普通口罩的雾霾、吸尘、除臭味、杀菌等功能外，还具有给口罩内降温的功能，通过设置锥状电臂半导体，降低冷端功耗快速降温，提高系统的热电性能，使得制冷性能提高，缩短降温时间。2、采用低能耗、高风量、低噪音的空气循环新风模块，出风口均匀设置在环形管的内壁，使得气旋加速器加压的空气在口罩内腔立体式送风，不直接对着人脸，提高舒适度，使佩戴者始终保持呼吸顺畅和舒适和夏天的闷热，戴口罩不适等问题。3、半导体制冷模块的冷端设置导冷模块，使冷端产生的冷量一部分可以传递给面部接触层，从而使得口罩内腔降温的同时，与脸部接触的面部接触层也可以适当降温，提高口罩佩戴的舒适度。4、半导体制冷模块的热端设置了水冷头，目的为了快速降低温度，在水泵的带动下强制循环带走散热器的热量，噪音小且对环境依赖小，从而提高制冷效率。5、口罩的面部接触层设置软胶、软胶里注入有水，不仅贴脸密封效果好而且制冷效果好。附图说明图1为本专利技术一种智能制冷口罩整体结构示意图；图2为本专利技术一种智能制冷口罩的结构框图；图3为本专利技术实施例中水冷散热模块的示意图；图4为本专利技术实施例中空气循环新风模块的示意图；图5为本专利技术实施例中锥状电臂半导体的原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。如图1和2所示，一种智能制冷口罩，包括口罩本体和系带7，口罩本体包括由内而外依次设置的面部接触层1、空气循环新风模块2、半导体制冷模块3、水冷散热模块4和太阳能供电模块5。面部接触层1的中部镂空，底部设有透气孔11，镂空处的内壁依次嵌有导冷模块6和空气循环新风模块2。本实施例中，导冷模块6采用铝片，铝片包裹空气循环新风模块2的外围后嵌在面部接触层1中，铝片靠近半导体制冷模块3的一侧与半导体制冷模块3的冷端相接触。面部接触层1由内部装水的硅胶组成，锥状电臂半导体的冷端通过铝片将冷量传递给硅胶内部的水中。如图1和图4所示，空气循环新风模块2包括中空的环形管21以及设置在环形管21底部的气旋加速器22，气旋加速器22外部设有过滤网23，环形管21的内壁均匀设有出风口24；所述的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能制冷口罩，包括口罩本体和系带，其特征在于，所述口罩本体包括由内而外依次设置的面部接触层、空气循环新风模块、半导体制冷模块、水冷散热模块和太阳能供电模块；/n所述面部接触层的中部镂空，底部设有透气孔，镂空处的内壁嵌有空气循环新风模块；所述空气循环新风模块包括中空的环形管以及设置在环形管底部的气旋加速器，所述气旋加速器外部设有过滤网，环形管的内壁均匀设有出风口；所述的气旋加速器用于通过环形管朝出风口送风；/n所述的半导体制冷模块采用锥状电臂半导体，锥状电臂半导体的冷端通过与固定在面部接触层的导冷模块相接触，锥状电臂半导体的热端与水冷散热模块相接触；/n所述太阳能供电模块分别与空气循环新风模块、半导体制冷模块和水冷散热模块电连接；/n所述口罩本体还包括温度传感器和主控制器MCU，所述的温度传感器设置在口罩本体内腔靠近锥状电臂半导体冷端的一侧；所述主控制器MCU根据温度传感器传送的温度信号来控制半导体制冷模块的工作，当温度传感器传送的温度信号低于设定的下限温度时控制半导体制冷模块停止运行，当温度传感器传送的温度信号高于设定的上限温度时控制半导体制冷模块开始运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能制冷口罩，包括口罩本体和系带，其特征在于，所述口罩本体包括由内而外依次设置的面部接触层、空气循环新风模块、半导体制冷模块、水冷散热模块和太阳能供电模块；
所述面部接触层的中部镂空，底部设有透气孔，镂空处的内壁嵌有空气循环新风模块；所述空气循环新风模块包括中空的环形管以及设置在环形管底部的气旋加速器，所述气旋加速器外部设有过滤网，环形管的内壁均匀设有出风口；所述的气旋加速器用于通过环形管朝出风口送风；
所述的半导体制冷模块采用锥状电臂半导体，锥状电臂半导体的冷端通过与固定在面部接触层的导冷模块相接触，锥状电臂半导体的热端与水冷散热模块相接触；
所述太阳能供电模块分别与空气循环新风模块、半导体制冷模块和水冷散热模块电连接；
所述口罩本体还包括温度传感器和主控制器MCU，所述的温度传感器设置在口罩本体内腔靠近锥状电臂半导体冷端的一侧；所述主控制器MCU根据温度传感器传送的温度信号来控制半导体制冷模块的工作，当温度传感器传送的温度信号低于设定的下限温度时控制半导体制冷模块停止运行，当温度传感器传送的温度信号高于设定的上限温度时控制半导体制冷模块开始运行。


2.根据权利要求1所述的智能制冷口罩，其特征在于，所述面部接触层镂空处内壁嵌入空气循环新风模块的的底部还设有与过滤网匹配的避让槽。


3.根据权利要求1所述的智能制冷口罩，其特征在于，所述导冷模块为设置在面部接触层和空气循环新风模块之间的铝片，所述面部接触层由内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭韧，印杨，谢冰瑶，徐瑶，张凯筑，徐梦烨，徐清扬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33