一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋及方法技术

一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋及方法，属于家庭人体烫伤处理领域。人体在家中烫伤，若使用冰块存在对烫伤部位的刺激性大、冷却温度不适、冷却时间较短的问题。对此，本发明专利技术提出了一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋，由水箱制冷系统、冷袋制冷系统和制冷剂循环系统三部分组成，在家中依靠蒸发制冷循环对冷袋提供冷量；在就医途中分离掉制冷剂循环系统以便于携带，依靠半导体制冷对冷袋提供冷量。本发明专利技术使用冷袋对人体烫伤部位冷却，温度适宜且能够与伤口紧密接触。冷袋采取一用一备的设计，保证对烫伤部位的冷量持续供给，制冷时间长，制冷效果较好。蒸发制冷循环和半导体制冷并行，起到相互备份的作用。起到相互备份的作用。起到相互备份的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋及方法


[0001]本专利技术涉及一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋及方法，属于家庭人体烫伤处理领域。

技术介绍

[0002]在日常生活中，人体被烫伤后，烫伤的热量会在表皮以下形成潜热，不易消除。需要对皮肤持续进行降温冷却，才能消除深入皮肤的潜热，若潜热不能及时消除，会因温度过高损伤深层皮肤，还会造成伤口感染，留下疤痕。家庭中如果出现烫伤，一般是直接使用冰块敷在伤口上，然而，在夏天，冰块在使用一段时间后容易融化，不能对皮肤实现持续降温冷却的效果；且冰块对皮肤的刺激性较大，长时间冰敷反而容易造成皮肤血管过度收缩，不利于皮肤烫伤部位的恢复。因此，家庭中迫切需要一种可以与烫伤部位直接接触、温度适中、且冷却时间长的装置来应对烫伤处理。便携式冷袋是将充注冷水的冷袋与人体烫伤部位进行直接接触，冷袋温度适宜且能与人体皮肤充分接触，对人体烫伤皮肤的降温有较好的效果。
[0003]然而，目前便携式冷袋仍然存在诸多问题，不能真正应对烫伤情况。例如CN201921899944.1一种制冷袋，该装置采用化学吸热反应制冷，制冷时间快，但是冷却温度不好控制，且其降温时间较短，受到化学反应时间的约束，不能够持续使用；又如CN201811131593.X一种制冷袋，考虑到伤者无法及时赶到医院，设计了一种可以长时间维持低温的制冷袋，该装置通过制冷袋内碳酰胺颗粒与水袋的吸热反应来制冷，当需要快速制冷时，就用多个水袋的水与碳酰胺颗粒反应，然而当该装置需要长时间持续制冷时，则间隔使用水袋中的水与碳酰胺颗粒反应，在拉长了时间的基础上牺牲了制冷量，有可能造成该装置制冷量不够。
[0004]本专利技术设计了一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋，设备把水箱制冷系统、冷袋制冷系统与制冷剂循环系统集为一体，设备去除制冷剂循环系统后可随身携带；采用双冷袋的设计，两个冷袋构成一用一备的关系，大大增加了该设备持续降温的时间；半导体制冷方式和蒸发制冷方式交替使用，保持冷袋具备充足的冷量。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋及方法，由水箱制冷系统、冷袋制冷系统和制冷剂循环系统三部分组成；
[0006]其中水箱制冷系统由水箱1、第一翅片2、第二翅片3、第一风扇4、第一电池组5、第二风扇6、第三风扇18、第二电池组19、第四风扇20、冷水盘管32、冷水循环水泵33、冷水送水管34、冷水回水管35、蒸发器36组成；水箱1前侧按照俯视逆时针方向设置第一风扇4和第二风扇6，第一电池组5设置于第一风扇4和第二风扇6中部，水箱1后侧按照俯视顺时针方向设置第三风扇18和第四风扇20，第二电池组19设置于第三风扇18和第四风扇20中部，水箱1的左右两侧分别设置第一翅片2和第二翅片3，水箱1底部设置冷水盘管32，冷水盘管32入口连
接冷水送水管34出口，冷水送水管34入口与蒸发器36连接，冷水盘管32出口连接冷水回水管35入口，冷水回水管35出口与蒸发器36连接，冷水循环水泵33位于冷水回水管35管段上；
[0007]冷袋制冷系统由第一冷袋送水管7、第一冷袋送水泵8、第一冷袋接头9、第一冷袋10、第一半导体制冷片11、第二半导体制冷片12、第三半导体制冷片13、第四半导体制冷片14、第三电池组15、第二冷袋接头16、第一冷袋出水管17、第二冷袋出水管21、第三冷袋接头22、第五半导体制冷片23、第六半导体制冷片24、第七半导体制冷片25、第八半导体制冷片26、第二冷袋27、第四电池组28、第四冷袋接头29、第二冷袋送水泵30、第二冷袋送水管31组成；在第一冷袋10前后两侧设置第一冷袋接头9和第二冷袋接头16，第一冷袋接头9前侧连接第一冷袋送水管7，第一冷袋送水泵8位于第一冷袋送水管7管段上，第二冷袋接头16后侧连接第一冷袋出水管17，在第二冷袋27前后两侧设置第四冷袋接头29和第三冷袋接头22，第四冷袋接头29前侧连接第二冷袋送水管31，第二冷袋送水泵30位于第二冷袋送水管31管段上，第三冷袋接头22后侧连接第二冷袋出水管21，第一冷袋10上侧的四角设置有第一至第四半导体制冷片11
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14，第一冷袋10上侧中部设置有第三电池组15，第一至第四半导体制冷片11
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14直接连接第三电池组15，第二冷袋27上侧的四角设置有第五至第八半导体制冷片23
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26，第二冷袋27上侧中部设置有第四电池组28，第五至第八半导体制冷片23
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26直接连接第四电池组28；
[0008]制冷剂循环系统由卧式蒸发器36、蒸发器出气管37、压缩机38、冷凝器进气管39、风冷冷凝器40、冷凝器出液管41、电子膨胀阀42、蒸发器进液管43、制冷箱44组成；蒸发器出气管37入口与卧式蒸发器36连接，蒸发器出气管37出口与压缩机38连接，冷凝器进气管39出口与风冷冷凝器40连接，冷凝器进气管39入口与压缩机38连接，冷凝器出液管41出口与电子膨胀阀42连接，冷凝器出液管41入口与风冷冷凝器连接40，蒸发器进液管43入口与电子膨胀阀42连接，蒸发器进液管43出口与卧式蒸发器36连接，卧式蒸发器36、蒸发器出气管37、压缩机38、冷凝器进气管39、风冷冷凝器40、冷凝器出液管41、电子膨胀阀42、蒸发器进液管43都位于制冷箱44中。
[0009]第一电池组5为蓄电池，为第一风扇4和第二风扇6提供动力，第二电池组19为蓄电池，为第三风扇18和第四风扇20提供动力；
[0010]第三电池组15为12V锂电池，为第一至第四半导体制冷片11
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14提供动力，第四电池组28为12V锂电池，为第五至第八半导体制冷片23
‑
26提供动力；
[0011]第一冷袋送水泵8、第二冷袋送水泵30和冷水循环水泵33的动力来源为内置压电材料。
[0012]第一冷袋10及第二冷袋27的材质为PVC材料；
[0013]第一冷袋接头9、第二冷袋接头16、第三冷袋接头22和第四冷袋接头29的材质为不锈钢；
[0014]第一冷袋送水管7、第一冷袋出水管17、第二冷袋送水管31和第二冷袋出水管21的材质为PE管，冷水盘管32、冷水送水管34和冷水回水管35材质为铜管，蒸发器出气管37、冷凝器进气管39、冷凝器出液管41和蒸发器进液管43材质为铜管。
[0015]水箱1及制冷箱44材质为不锈钢。
[0016]水箱1依靠第一风扇4、第二风扇6、第三风扇18和第四风扇20进行强迫对流散热，水箱1左右两侧的第一至第二翅片2
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3的材质为铝。
[0017]水箱1内储存的循环液体为水，液面高度不高于水箱1的四分之一高度；
[0018]卧式蒸发器36中的载冷剂为水；
[0019]制冷箱44中运行的制冷剂为R134a。
[0020]设备底部的制冷箱44内包含了一个完整的蒸气压缩制冷过程，卧式蒸发器36中的制冷剂蒸气经过蒸发器出气管37到压缩机38中，制冷剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋，其特征在于：由水箱制冷系统、冷袋制冷系统和制冷剂循环系统三部分组成；其中水箱制冷系统由水箱(1)、第一翅片(2)、第二翅片(3)、第一风扇(4)、第一电池组(5)、第二风扇(6)、第三风扇(18)、第二电池组(19)、第四风扇(20)、冷水盘管(32)、冷水循环水泵(33)、冷水送水管(34)、冷水回水管(35)、蒸发器(36)组成；水箱(1)前侧按照俯视逆时针方向设置第一风扇(4)和第二风扇(6)，第一电池组(5)设置于第一风扇(4)和第二风扇(6)中部，水箱(1)后侧按照俯视顺时针方向设置第三风扇(18)和第四风扇(20)，第二电池组(19)设置于第三风扇(18)和第四风扇(20)中部，水箱(1)的左右两侧分别设置第一翅片(2)和第二翅片(3)，水箱(1)底部设置冷水盘管(32)，冷水盘管(32)入口连接冷水送水管(34)出口，冷水送水管(34)入口与蒸发器(36)连接，冷水盘管(32)出口连接冷水回水管(35)入口，冷水回水管(35)出口与蒸发器(36)连接，冷水循环水泵(33)位于冷水回水管(35)管段上；冷袋制冷系统由第一冷袋送水管(7)、第一冷袋送水泵(8)、第一冷袋接头(9)、第一冷袋(10)、第一半导体制冷片(11)、第二半导体制冷片(12)、第三半导体制冷片(13)、第四半导体制冷片(14)、第三电池组(15)、第二冷袋接头(16)、第一冷袋出水管(17)、第二冷袋出水管(21)、第三冷袋接头(22)、第五半导体制冷片(23)、第六半导体制冷片(24)、第七半导体制冷片(25)、第八半导体制冷片(26)、第二冷袋(27)、第四电池组(28)、第四冷袋接头(29)、第二冷袋送水泵(30)、第二冷袋送水管(31)组成；在第一冷袋(10)前后两侧设置第一冷袋接头(9)和第二冷袋接头(16)，第一冷袋接头(9)前侧连接第一冷袋送水管(7)，第一冷袋送水泵(8)位于第一冷袋送水管(7)管段上，第二冷袋接头(16)后侧连接第一冷袋出水管(17)，在第二冷袋(27)前后两侧设置第四冷袋接头(29)和第三冷袋接头(22)，第四冷袋接头(29)前侧连接第二冷袋送水管(31)，第二冷袋送水泵(30)位于第二冷袋送水管(31)管段上，第三冷袋接头(22)后侧连接第二冷袋出水管(21)，第一冷袋(10)上侧的四角设置有第一至第四半导体制冷片(11
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14)，第一冷袋(10)上侧中部设置有第三电池组(15)，第一至第四半导体制冷片(11
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14)直接连接第三电池组(15)，第二冷袋(27)上侧的四角设置有第五至第八半导体制冷片(23
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26)，第二冷袋(27)上侧中部设置有第四电池组(28)，第五至第八半导体制冷片(23
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26)直接连接第四电池组(28)；制冷剂循环系统由卧式蒸发器(36)、蒸发器出气管(37)、压缩机(38)、冷凝器进气管(39)、风冷冷凝器(40)、冷凝器出液管(41)、电子膨胀阀(42)、蒸发器进液管(43)、制冷箱(44)组成；蒸发器出气管(37)入口与卧式蒸发器(36)连接，蒸发器出气管(37)出口与压缩机(38)连接，冷凝器进气管(39)出口与风冷冷凝器(40)连接，冷凝器进气管(39)入口与压缩机(38)连接，冷凝器出液管(41)出口与电子膨胀阀(42)连接，冷凝器出液管(41)入口与风冷冷凝器连接(40)，蒸发器进液管(43)入口与电子膨胀阀(42)连接，蒸发器进液管(43)出口与卧式蒸发器(36)连接，卧式蒸发器(36)、蒸发器出气管(37)、压缩机(38)、冷凝器进气管(39)、风冷冷凝器(40)、冷凝器出液管(41)、电子膨胀阀(42)、蒸发器进液管(43)都位于制冷箱(44)中。2.根据权利要求1所述的一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋，其特征在于：第一电池组(5)为蓄电池，为第一风扇(4)和第二风扇(6)提供动力，第二电池组(19)为蓄电池，为第三风扇(18)和第四风扇(20)提供动力；
第三电池组(15)为12V锂电池，为第一至第四半导体制冷片(11
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14)提供动力，第四电池组(28)为12V锂电池，为第五至第八半导体制冷片(23
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26)提供动力；第一冷袋送水泵(8)、第二冷袋送水泵(30)和冷水循环水泵(33)的动力来源为内置压电材料。3.根据权利要求1所述的一种集成半导体和蒸发制冷的家用便携式冷袋，其特征在于：第一冷袋(10)及第二冷袋(27)的材质为PVC材料；第一冷袋接头(9)、第二冷袋接头(16)、第三冷袋接头(22)和第四冷袋接头(29)的材质为不锈钢；第一冷袋送水管(7)、第一冷袋出水管(17)、第二冷袋送水管(31)和第二冷袋出水管(21)的材质为PE管，冷水盘管(32)、冷水送水管(34)和冷水回水管(35)材质为铜管，蒸发器出气管(37)、冷凝器进气管(39)、冷凝器出液管(41)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，杨凯，许越，康娜，牛潜，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：