制冷设备及可穿戴温度调节设备

技术领域

本申请涉及穿戴设备领域，尤其涉及一种制冷设备和可穿戴温度调节设备。

背景技术

人体长时间件处于高温环境中，会影响生理机能状态，甚至存在生命安全隐患。对于某些工作在高温环境中的人群，需要进行降温，使人体处于适宜的温度条件。相关技术中，提供给相关人员如降温服等进行穿戴，来进行降温。降温服通常采用水作为冷源，利用冷却水对人体进行降温，然而冷却水在经过热交互后，温度会升高。如何为用户提供可持续的降温，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种制冷设备及可穿戴温度调节设备。

本申请实施方式的制冷设备，用于可穿戴温度调节设备的制冷设备，所述制冷设备包括：

壳体；和

设置在所述壳体内的制冷器和热管散热器，其中，所述制冷器与所述可穿戴温度调节设备的冷却液袋体连通，以用于对所述冷却液制冷，所述热管散热器与所述制冷器相接触设置，以用于对制冷器产生的热量进行散热。

本申请实施方式的制冷设备，可对可穿戴温度调节设备冷却液袋体中的冷却液持续制冷，从而可以持续为用户进行降温。热管散热器对冷却设备在制冷过程中产生的热量进行散热处理，保证制冷设备安全有效的运行。同时热管散热器换热效率高、导热快、重量轻，适于穿戴设备，减轻用户穿戴负担。

在某些实施方式中，所述冷却液袋体开设有冷却液入口端和冷却液出口端，所述制冷器包括入口和出口，所述制冷器出口与所述冷却液入口端连通，所述制冷器入口与所述冷却液出口端连通，与所述制冷器热交换后的冷却液经所述制冷器出口流出并由所述冷却液入口端流入所述冷却液袋体中，与人体热交换后的冷却液经所述冷却液出口端流出并由所述制冷器入口流入所述制冷器中。

在某些实施方式中，所述制冷器包括冷却液端子和液泵，所述冷却液出口端与所述冷却液端子入口连通，所述冷却液端子出口与所述液泵的入口连通，所述液泵的出口与所述冷却液入口端连通，与人体热交换后的冷却液通过所述液泵经由所述冷却液出口端抽回所述冷却液端子，并将与所述制冷器热交换后的冷却液经所述冷却液入口端泵入所述冷却液袋体中。

在某些实施方式中，所述制冷器还包括半导体制冷片，所述冷却液端子的外壁面与所述半导体制冷片的冷端抵接，与人体热交换后的冷却液经所述冷却液出口端流出并由所述冷却液端子入口流入所述冷却液端子中，以与所述冷端发生热交换进行制冷。

在某些实施方式中，所述半导体制冷片的热端与所述热管散热器连接，以通过所述热管散热器对所述热端产生的热量进行散热。

在某些实施方式中，所述热管散热器包括：

基板，所述基板与所述半导体冷片的热端抵接，用于传导所述热端产生的热量；

热管，所述热管的一端与所述基板固定连接；

翅片，所述翅片与所述热管外壁固定连接，所述热管用于将传导至所述基板的热量传导至所述翅片。

在某些实施方式中，所述热管与所述基板连接的部分呈弯曲状。

在某些实施方式中，所述热管散热器还包括风扇，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述风扇抵靠所述翅片并与出风口相对设置，所述风扇用于将所述翅片处的热量通过所述出风口排放至所述壳体外部。

在某些实施方式中，所述液泵安装在所述风扇上。

本申请实施方式的可穿戴温度调节设备，包括：可穿戴设备本体，所述本体上布设有所述冷却液袋体，所述冷却液袋体中盛装有用于与人体进行热交换的冷却液；及上述的制冷设备。

本申请实施方式的可穿戴温度调节设备，制冷设备对冷却液袋体中的冷却液持续制冷，从而可以持续为用户进行降温。热管散热器对冷却设备在制冷过程中产生的热量进行散热处理，保证制冷设备安全有效的运行。同时热管散热器换热效率高、导热快、重量轻，适于穿戴设备，减轻用户穿戴负担。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的可穿戴温度调节设备的结构示意图；

图2是本申请实施方式的可穿戴温度调节设备的穿戴示意图；

图3是本申请实施方式的制冷设备的结构示意图；

图4是本申请实施方式的制冷设备的又一结构示意图。

主要元件符号说明：

可穿戴温度调节设备1000、可穿戴设备本体100、冷却液袋体10、冷却液入口端11、冷却液出口端12、制冷设备200、壳体210、制冷器220、制冷器入口221、制冷器出口222、冷却液端子223、冷却液端子入口223a、冷却液端子出口223b、液泵224、液泵入口224a、液泵出口224b、半导体制冷片225、半导体制冷片冷端225a、半导体制冷片热端225b、热管散热器230、基板231、热管232、翅片233、风扇234、直流电源接口240。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1-4，本申请实施方式的可穿戴温度调节设备1000包括可穿戴设备本体100和制冷设备200。可穿戴设备本体100上布设有冷却液袋体10，冷却液袋体10中盛装有冷却液，冷却液通过与人体接触进行热交换，实现对人体降温。

在穿戴时，冷却液袋体10朝向人体，并于人体接触进行热交换，为人体降温。冷却液袋体10的数量可以为多个，多个冷却液袋体10通过连接管路相连接，使得冷却液可贯通多个冷却液袋体10。首个冷却液袋体用于通入冷却液。尾个冷却液袋体用于输出冷却液。冷却液的材料可以是水等液体。冷却液袋体10可以采用防水材料制成，并通过相关制作工艺，使得冷却液袋体10形成具有多个中空封闭收容空间的类网状结构，封闭收容空间之间彼此间隔，形成流道，冷却液可在流道中流通。如此，可以减轻冷却液袋体10的整体质量，减轻用户穿戴设备过程中的负担。也可以避免冷却液与人体接触面积过大，而造成温度不均、局部过冷等情况出现，改善用户穿戴的舒适性。

制冷设备200包括壳体210、制冷器220以及热管散热器230。壳体210可以是正方体或长方体等形状。制冷器220和热管散热器230设置在壳体210内。制冷器220与冷却液袋体10相连通，使得冷却液形成流体循环。制冷器220用于对循环回来的冷却液进行冷却，冷却后的冷却液流入冷却液袋体10中，与人体进行热量交换，对人体进行降温，冷却液在流道中循环，制冷设备持续制冷，可以为用户持续进行降温。

热管散热器230与制冷器220靠近或相接触设置，用于传导制冷器220在制冷过程中产生的热量并进行散热，保证制冷设备200安全有效的运行。热管散热器230的换热效率较高，导热更快、体积较小且重量较轻，用户穿戴更加舒适。

本申请实施方式的制冷设备200和可穿戴温度调节设备1000，制冷设备200可对冷却液袋体10中的冷却液持续制冷，从而可以持续为用户进行降温。热管散热器230对冷却设备200在制冷过程中产生的热量进行散热处理，保证制冷设备200安全有效的运行。同时热管散热器230换热效率高、导热快、重量轻，适于穿戴设备，减轻用户穿戴负担。

请参阅图1，在某些实施方式中，冷却液袋体10开设有冷却液入口端11和冷却液出口端12。制冷器220包括入口221和出口222。制冷器出口222与冷却液入口端11连通。制冷器入口221与冷却液出口12端连通。

与制冷器220热交换后的冷却液经制冷器出口222流出并由冷却液入口端11流入冷却液袋体10中，与人体热交换后的冷却液经冷却液出口端12流出并由制冷器入口221流入制冷器中。

具体地，冷却液袋体10上开设有冷却液入口端11和冷却液出口端12，冷却后的冷却液可以由冷却液入口端11进入冷却液袋体10。冷却液袋体10与人体接触，进行热交换，热交换后的冷却液再由冷却液出口端12流出。冷却液入口端11可通过连接胶管与制冷器出口222连通。相类似地，冷却液出口端12可通过连接胶管与制冷器220连通。

如此，制冷器220与冷却液袋体10相连通，可以对袋体中的冷却液进行冷却，冷却液可在制冷器220与冷却液袋体10之间形成循环，从而持续提供冷量。

请参阅图1和图4，在某些实施方式中，制冷器220包括冷却液端子223和液泵224。冷却液端子223包括入口223a和出口223b，液泵224包括入口224a和出口224b。其中，冷却液出口端12与冷却液端子入口223a连通，冷却液端子出口223b与液泵入口224a连通。液泵出口224b与冷却液入口端11连通。

与人体热交换后的冷却液通过液泵224经由冷却液出口端12抽回冷却液端子223，并将与制冷器220热交换后的冷却液经冷却液入口端11泵入冷却液袋体10中。

具体地，制冷器220还包括冷却液端子223和液泵224，各个出入口间可通过连接胶管相连通。从而冷却液端子223、液泵224、冷却液袋体10形成液冷循环通路。当冷却液为水时，冷却液端子223可以是水冷头。冷却液端子223作为液冷系统中的一部分，用于将高温的冷却液的热量吸收，从而达到冷排散热的效果，使得冷却液得以降温。液泵224提供动力，输送冷却液，使得冷却液可以进行循环。

此外，制冷设备10还包括开关(未示出)和温度控制器(未示出)，开关用于控制制冷设备10的工作状态。在开关开启后，制冷器220开始对冷却液进行制冷，液泵224将制冷后的冷却液泵入冷却液袋体10中，冷却液袋体10与人体接触进行热交换，升温后的冷却液被液泵224抽回，冷却液端子223再次对冷却液进行冷却，实现冷却液的循环制冷，可以为用户持续进行降温。关闭开关后，制冷设备10停止制冷，冷却液停止循环。

液泵224可以持续开启，使得冷却液持续循环制冷。当然，液泵224也可以每间隔一段时间开启，将完成制冷的冷却液泵入冷却液袋体10中，使制冷后的冷却液与人体充分进行换热后，再次进行冷却。

制冷设备10的开关可以与温度控制器连接。在启动前，设置目标温度值，当冷却液达到目标温度后，温度控制器控制开关关闭，当冷却液温度升高，高于目标温度值后，温度控制器控制开关开启，制冷制备10启动再次对冷却液进行冷却。

如此，制冷设备10中设置冷却液端子223，可以对冷却液进行冷却，液泵224提供液冷循环的动力，使得冷却液可以在制冷器220和冷却液袋体10间形成循环，持续为用户进行降温。

请参阅图4，在某些实施方式中，制冷器220还包括半导体制冷片225。冷却液端子223的外壁面与半导体制冷片225的冷端225a抵接。

与人体热交换后的冷却液经冷却液出口端12流出并由冷却液端子入口223a流入冷却液端子中，从而与冷端225a发生热交换进行制冷。

半导体制冷片225包括冷端225a和热端225b。冷端225a和热端225b可以是陶瓷导热体。冷端225a和热端225b之间以空间交替的方式设置P型半导体材料和N型半导体材料，以及连接相邻N型半导体材料和P型半导体材料的金属导体。相邻的一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对。接通直流电流后，电流由N型元件流向P型元件的金属导体吸收热量，由P型元件流向N型元件的金属导体释放热量。使用半导体制冷片225进行制冷，不需要任何制冷剂且可连续工作。

冷端225a与冷却液端子223的外壁面相抵，继而通过冷却液端子223传递半导体制冷片225产生的冷量，为冷却液制冷。

如此，采用半导体制冷片225可以有效地对冷却液进行制冷。

请参阅图4，在某些实施方式中，半导体制冷片225的热端225b与热管散热器230连接。通过热管散热器230对热端225b产生的热量进行散热。

具体地，由于半导体自身存在电阻，当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。并且，两个冷端225a和热端225b之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。因此，当冷热端达到一定温差，正逆向热传导达到平衡，冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，需要采取相应的散热方式来降低热端的温度，使得冷热端的热传递能够继续进行。

如此，采用热管散热器230为半导体制冷片225的热端225b散热，降低热端225b的温度，使得冷端225a的温度也会相应的下降，从而达到更低的温度。

请参阅图4，在某些实施方式中，热管散热器230包括基板231、热管232以及翅片233。基板231与半导体冷片的热端225b抵接，用于传导热端225b产生的热量。热管232的一端与基板231固定连接。翅片233与热管232的外壁固定连接。热管232用于将传导至基板231的热量传导至翅片233。

基板231可以采用导热材料制成，例如可以金属导热材料，如铜等。基板231与半导体制冷片热端225b抵接，将半导体制冷片热端225b的热量导走。热管232可以通过焊接等方式与基板231固定，相类似地，热管232也可以采用铜等金属导热材料制成。为节省空间，热管232与基本221的固定端可以嵌入基板231中。热管232的数量可以为多根，增加导热效率。

热管232的外壁与翅片233固定连接，用于进一步将热量传导至翅片233。翅片233能够提供更大的散热面积，从而提高散热效率。

如此，采用热管散热器230对半导体制冷片225在制冷过程中产生的热量进行散热，换热效率较高，导热更快，能够提供良好的并且热管散热器230的体积较小且重量较轻，作为可穿戴设备的散热设备，用户穿戴负担较轻，用户穿戴更加舒适。

在某些实施方式中，热管232与基板231连接的部分呈弯曲状。

具体地，热管232与基板231连接的一端可以呈弯曲状，相对于成直管状与基板231连接，能够增加接触面积，由点接触，变为面接触，增加连接面积，提高连接的稳定性。

如此，可以增加热管232与基板231的连接面积，提高连接的稳定性。

在某些实施方式中，热管散热器230还包括风扇234。壳体210上开设有进风口211和出风口212。风扇234抵靠翅片233并与出风口212相对设置，风扇234用于将翅片233处的热量通过出风口211排放至壳体210外部。

具体地，风扇234开启工作后，将环境中的空气抽入壳体210中，形成气流，将翅片233上的热量吹排到壳体210外部，从而达到散热的目的。出风口212处还可以罩设风扇网罩，保证设备的使用安全。可以理解地，风扇234作为主动散热设备，可以帮助提高热管散热器210的散热效率，特别是当环境温度较高时，热管散热器230自身利用与空气的热交换进行散热效率较差的情况。

如此，设置风扇234可以辅助热管散热器230进行散热，提高散热效率。

在某些实施方式中，液泵224安装在风扇234上。

具体地，液泵224可以安装在风扇234的壳体210侧壁上，使得制冷设备200的整体结构更加紧凑，并且连接更加稳定，不会因为采用在使用过程中由于振荡而发生可能的内容元件的松脱。

如此，使得制冷设备200结构紧凑，内部各元件连接稳定。

请参阅图1，在某些实施方式中，制冷设备200还包括直流电源接口240，制冷设备200的供电电压为12V。

具体地，制冷设备200通过直流电源供电，供电电压为12V，最大功率为61瓦，消耗功率和制冷量相对适宜。采用直流电源供电，可满足半导体制冷片的使用供电需求。同时也方便用户采用其他便携电源，例如移动电源等，为可穿戴设备1000进行供电。供电电源更加便携，也能够为用户提供持续的制冷，续航时间更长，满足用户的降温需求。

在某些实施方式中，直流电源接口包括Micro-usb接口或Type-c接口。

具体地，为了方便使用移动电源为制冷设备200供电，直流电源接口240可采用通用标准接口，例如Micro-usb接口、Type-c接口、Lightning接口等。此外，制冷设备200还可以设置有供电源适配器连接的电源接口，以方便用户在穿戴设备前，利用相应的供电设备为可穿戴设备1000预制冷。

如此，采用标准电源接口，可以为用户在使用可穿戴设备1000的过程中，提供供电方便。方便用户通过标准接口，使用如移动电源等供电设备，增加可穿戴设备1000的制冷续航时间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。