CN213983848U - 便携式空调模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了便携式空调模块。便携式空调模块，包括：均温板；电源；若干平板热管，各个平板热管共面布置；制冷片，制冷片设在平板热管与均温板之间，均温板与制冷片的一面贴合且平板热管与制冷片的另一面贴合，电源为制冷片供电，电源与制冷片设在平板热管的同一侧。有益效果：制冷片设在平板热管与均温板之间，均温板能提高温度的均匀程度从而避免人体感觉到明显的局部温度差异；平板热管能促进制冷片散热；电源与制冷片布置在平板热管的同一侧，使便携式空调模块结构紧凑且易于携带。

Description

便携式空调模块

技术领域

本实用新型涉及热电制冷器，特别涉及便携式空调模块。

背景技术

热电制冷器，也被称为珀尔帖制冷器，是一种以半导体材料为基础，可以用作小型热泵、可以同时实现制冷和加热两种功能、还可以用于精确的温度控制的电子元件。在空调服中，热电式空调服能很好地解决室外热湿环境下的人体热舒适问题。热电式空调服的原理是利用半导体材料的珀尔帖(Peltier)效应，即当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量。且可通过转换电流方向，便可实现既能制冷，又能加热的功能，便于实现空调服的冷热转换功能。

热电式空调服具有制冷效果好、温度可调等优点，作为空调服在穿戴舒适度方面远高于其他类型空调服；且可由便携式电源驱动，随取随用，受环境条件的影响小，使用方便，成为极具应用潜力的空调服。

在热电式空调服中，半导体制冷片的热端散热性能是影响热电式空调服降温效果的关键因素，为提供较好的半导体冷端制冷效果，需将半导体热端的发热量及时高效排出。

现有技术中，通常对半导体制冷片的热端散热通常采用铝制散热片、涡流散热风扇等散热方式，能取得一定的散热和制冷效果，技术缺陷在于：采用铝制散热片的热电制冷器存在散热性能差、铝片面积大、便携式程度不高等问题；采用涡流散热风扇因存在有风扇运动部件，可能导致有噪音和安全隐患的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构紧凑、便携性良好的便携式空调模块。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

便携式空调模块，包括：

均温板；

电源；

若干平板热管，各个平板热管共面布置；

制冷片，制冷片设在平板热管与均温板之间，均温板与制冷片的一面贴合且平板热管与制冷片的另一面贴合，电源为制冷片供电，电源与制冷片设在平板热管的同一侧。

上述便携式空调模块至少具有以下有益效果：

制冷片设在平板热管与均温板之间，均温板能提高温度的均匀程度从而避免人体感觉到明显的局部温度差异；平板热管能促进制冷片散热；电源与制冷片布置在平板热管的同一侧，使便携式空调模块结构紧凑且易于携带。

在一种可能的实施方式中，平板热管的数量为至少两个，各个平板热管并排布置。并排布置的布置方式使各个平板热管都向相同方向实现吸热和散热，从而不需运动的散热部件，即可协同加强各个平板热管的散热能力。

在一种可能的实施方式中，平板热管上设有内腔，内腔中充有工质，工质的蒸发温度为10℃至30℃，工质的冷凝温度为20℃至50℃。工质的蒸发温度和冷凝温度区间能使工质通过蒸发和冷凝来实现传热。

在一种可能的实施方式中，工质包括丙酮、乙醇和水，平板热管的内腔密闭，内腔的压强为0.01Pa至10Pa。丙酮、乙醇和水的混合物能使工质具有良好的蒸发能力和冷凝能力；内腔的压强小于大气压，有利于工质在内腔中循环蒸发和凝结，从而提高平板热管的散热效率。

在一种可能的实施方式中，制冷片为半导体制冷片，制冷片与均温板贴合的一面能制冷，制冷片与平板热管贴合的一侧能放热。半导体制冷片能使便携式空调模块结构紧凑且易于携带。

在一种可能的实施方式中，均温板的材质为硅胶、PVC、PVA、铜、铜合金、铝或铝合金。均温板的材质有利于使制冷片的制冷端的温度分布均匀，避免人体感到明显的局部温度差异。

在一种可能的实施方式中，平板热管设有第一端部和第二端部，第二端部高于第一端部。第一端部和第二端部能为制冷片和电源实现散热；第二端部高于第一端部，能使工质在第二端部冷凝后依靠重力回流到第一端部，从而实现工质的自动循环，有利于提高传热效率。

在一种可能的实施方式中，第一端部与制冷片贴合，第二端部与电源贴合。

在一种可能的实施方式中，便携式空调模块还包括第一风扇和第二风扇，第一风扇与第一端部贴合，第二风扇与第二端部贴合。第一风扇和第二风扇能进一步加强第一端部和第二端部的散热效果，从而提高便携式空调模块的散热效率。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的便携式空调模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的平板热管的结构示意图；

附图标记：

电源1、制冷片2、均温板3、平板热管4、第一端部5、第二端部6、内腔7、工质8。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至2，便携式空调模块，包括：

均温板3；

电源1；

若干平板热管4，各个平板热管4共面布置；

制冷片2，制冷片2设在平板热管4与均温板3之间，均温板3与制冷片2的一面贴合且平板热管4与制冷片2的另一面贴合，电源1为制冷片2供电，电源1与制冷片2设在平板热管4的同一侧。

上述便携式空调模块至少具有以下有益效果：

制冷片2设在平板热管4与均温板3之间，均温板3能提高温度的均匀程度从而避免人体感觉到明显的局部温度差异；平板热管4能促进制冷片2散热；电源1与制冷片2布置在平板热管4的同一侧，使便携式空调模块结构紧凑且易于携带。

关于便携式空调模块，制冷片2的冷端通过均温板3与人体接触并对人体表面进行降温，制冷片2的热端与平板热管4贴合，并通过平板热管4与外部空气进行自然热对流，从而实现散热。便携式空调模块能实现随取随用、随时暂停制冷、恢复制冷，不受再制备过程及环境条件的限制，应用较为方便。便携式空调模块采用了半导体制冷片，直接贴附于人体对人体表面进行降温，能够很好地提高人体在湿热天气中的热舒适。便携式空调模块采用平板热管4，相比现有技术的便携式空调模块更加安全可靠，且体积更小，更加便携。

关于便携式空调模块，便携式空调模块还包括微型控制器和控制按钮。微型控制器与制冷片2电连接，能控制制冷片2在制冷和制热两种工作模式间进行切换，并且在每种工作模式下还设有三个不同强度的档位，以满足不同用户不同的温度需求。

在一种可能的实施方式中，平板热管4的数量为至少两个，各个平板热管4并排布置。并排布置的布置方式使各个平板热管4都向相同方向实现吸热和散热，从而不需运动的散热部件，即可协同加强各个平板热管4的散热能力。

关于平板热管4，平板热管4的宽度为10mm，长度为80mm至120mm，当量导热系数为1500W/㎡·℃至2500W/㎡·℃。平板热管4相对于目前的铝质散热器，具有更紧凑的尺寸，且散热效果大大提高。

在一种可能的实施方式中，平板热管4上设有内腔7，内腔7中充有工质8，工质8的蒸发温度为10℃至30℃，工质8的冷凝温度为20℃至50℃。工质8的蒸发温度和冷凝温度区间能使工质8通过蒸发和冷凝来实现传热。

关于平板热管4，平板热管4是一个内壁具有毛细结构的真空腔体，内腔7被抽成真空并充入工质8，当热量由热源传导至蒸发区时,内腔7中的工质8在低真空度的环境中会开始产生液相气化的现象，此时工质8吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的工质8会很快充满整个腔体，而后当气相的工质8接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，从而释放出在蒸发时累积的热量，凝结后的液相的工质8由于毛细结构的毛细吸附作用再回到蒸发热源处，此过程将在腔体内周而复始进行，如此循环便能带走被冷却物体产生的热量。如图2所示，气相的工质8能在内腔7中沿A方向流动到第二端部6，且气相的工质8能在冷凝后能再沿B方向回流到第一端部5，从而实现工质8的循环。

在一种可能的实施方式中，工质8包括丙酮、乙醇和水，平板热管4的内腔7密闭，内腔7的压强为0.01Pa至10Pa。丙酮、乙醇和水的混合物能使工质8具有良好的蒸发能力和冷凝能力；内腔7的压强小于大气压，有利于工质8在内腔7中循环蒸发和凝结，从而提高平板热管4的散热效率。

在一种可能的实施方式中，制冷片2为半导体制冷片，制冷片2与均温板3贴合的一面能制冷，制冷片2与平板热管4贴合的一侧能放热。半导体制冷片能使便携式空调模块结构紧凑且易于携带。

关于制冷片2，制冷片2为半导体制冷片，能利用电能实现制冷。半导体制冷片的形状为矩形，长度为5cm至20cm，宽度为5cm至20cm，制冷功率为10W至100W，制冷效率为0.5至0.9。

在一种可能的实施方式中，均温板3的材质为硅胶、PVC、PVA、铜、铜合金、铝或铝合金。均温板3的材质有利于使制冷片2的制冷端的温度分布均匀，避免人体感到明显的局部温度差异。

关于均温板3，均温板3的材质为硅胶、PVC、PVA、铜、铜合金、铝或铝合金。PVC是指聚氯乙烯。PVA是指聚乙烯醇。

关于电源1，电源1为可充电的锂电池、锌锰电池或碱性电池。可充电的电池使便携式空调模块便于携带且能循环利用。电源1的电压可选用但不限于3.7V或7.4V。电源1的容量可选用但不限于250至2000mAh。容易想到的是，电源1还可用干电池或现有技术中的一次性电池来替代。

在一种可能的实施方式中，平板热管4设有第一端部5和第二端部6，第二端部6高于第一端部5。第一端部5和第二端部6能为制冷片2和电源1实现散热；第二端部6高于第一端部5，能使工质8在第二端部6冷凝后依靠重力回流到第一端部5，从而实现工质8的自动循环，有利于提高传热效率。

在一种可能的实施方式中，第一端部5与制冷片2贴合，第二端部6与电源1贴合。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.便携式空调模块，其特征在于，包括：

均温板；

电源；

若干平板热管，各个所述平板热管共面布置；

制冷片，所述制冷片设在所述平板热管与所述均温板之间，所述均温板与所述制冷片的一面贴合且所述平板热管与所述制冷片的另一面贴合，所述电源为所述制冷片供电，所述电源与所述制冷片设在所述平板热管的同一侧。

2.根据权利要求1所述的便携式空调模块，其特征在于：所述平板热管的数量为至少两个，各个所述平板热管并排布置。

3.根据权利要求1所述的便携式空调模块，其特征在于：所述平板热管上设有内腔，所述内腔中充有工质，所述工质的蒸发温度为10℃至30℃，所述工质的冷凝温度为20℃至50℃。

4.根据权利要求3所述的便携式空调模块，其特征在于：所述工质包括丙酮、乙醇和水，所述平板热管的所述内腔密闭，所述内腔的压强为0.01Pa至10Pa。

5.根据权利要求4所述的便携式空调模块，其特征在于：所述制冷片为半导体制冷片，所述制冷片与所述均温板贴合的一面能制冷，所述制冷片与所述平板热管贴合的一侧能放热。

6.根据权利要求1所述的便携式空调模块，其特征在于：所述均温板的材质为硅胶、PVC、PVA、铜、铜合金、铝或铝合金。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的便携式空调模块，其特征在于：所述平板热管设有第一端部和第二端部，所述第二端部高于所述第一端部。

8.根据权利要求7所述的便携式空调模块，其特征在于：所述第一端部与所述制冷片贴合，所述第二端部与所述电源贴合。

9.根据权利要求7所述的便携式空调模块，其特征在于：所述便携式空调模块还包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇与所述第一端部贴合，所述第二风扇与所述第二端部贴合。

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