1.本技术涉及制冷设备相关技术领域以及医疗降温器械相关技术领域，更具体地说，涉及一种非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置。


背景技术：

2.随着科技的进步，半导体制冷装置以其结构简易，小型化等众多优点成为目前制冷设备中及其重要的一种。
3.特别是目前处于肺炎的高发期。发热作为一个肺炎常见症状，发热时，需要使用物理将温法进行降温，以避免高烧损坏人体。使用制冷装置为患者进行降温，是一种有效的物理降温手段。
4.但是，在半导体制冷装置的实际使用中，半导体制冷装置的制冷能力受到半导体制冷装置热端温度的影响。随着半导体制冷装置的使用，热端温度迅速升高，进而影响半导体制冷装置冷端的效果。因此，半导体制冷装置在个人便携使用上实用性还受到限制，主要为实际温差小(单级冷热端20℃)，冷端温度持续性差(随时间，冷端温度上升大)，体积还是相对大(相对于手握产品)的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种半导体制冷装置，以至少在一定程度上解决半导体制冷装置冷端制冷效果不理想，制冷效果持续性短，体积偏大，体系复杂，成本高昂的问题。
6.本技术提供的一种非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，包括：半导体制冷片和设置在所述半导体制冷片热端的散热器；
7.所述散热器上设置有储水/粘附水结构，用于存储液体，提升液体与散热器接触面积，通过所述液体的升温、汽化的过程中吸热，来加快散热器的散热效果。
8.可选地，还包括：设置在所述散热装置一侧的风扇；
9.所述风扇朝向所述储水结构进行吹风、吸风，改变局部的湿度，加速所述液体的汽化。
10.可选地，还包括：设置在半导体制冷片冷端的金属连接片。
11.可选地，所述液体为水。
12.可选地，所述散热器为散热片。
13.如权利要求4所述的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，其特征在于，所述储水结构包括：设置在所述散热片上的分叉状毛刺；
14.所述分叉状毛刺为所述液体提供附着的空间。
15.可选地，所述储水结构包括：设置在所述散热片表面的亲水性材质，增强所述散热片对液体的吸附效果，提高水与散热器的接触面积。
16.可选地，所述储水结构包括：设置在所述散热器上的储水材料。
17.所述储水材料为海绵
18.可选地，所述散热片的底座部分朝中心具有1度的内斜，底座四周有2mm 高度堤便于蓄水形成蓄水单元。
19.可选地，还包括：智能控制电路；
20.所述智能控制电路基于设置在所述半导体制冷片冷端的温度传感器反馈的信息，对冷端温度进行自动控制；
21.所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置上电路连接部分做防水处理。。
22.本技术提供的技术方案中，非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置包括：半导体制冷片和设置在所述半导体制冷片热端的散热器；所述散热器上设置有储水结构，用于存储挥发性液体，使得所述液体挥发的过程中吸热，进而加快散热器的散热效果。如此设置，在半导体制冷片工作之前，受到储水结构内存储的液体升温、汽化的影响，散热器的温度可低于室温，如此可以增强所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置在初始工作时的制冷效果。进一步的，在非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置正式工作时，储水结构内存储的液体不断升温、汽化，增强散热器的散热效果，降低半导体制冷片热端的温度，进而增强所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的制冷效果。综上所述，本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，在储水结构内存储的液体完全汽化之前，相较于现有技术中的方案，内部的半导体制冷片制冷效率更好。因此，本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置相较于现有技术中的制冷装置，实际温差更大，冷端温度持续性强，体积可以做的更小，更加便于携带。如此，当患者高烧时，可以使用制冷装置为患者进行降温。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本技术一实施例中非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的结构示意图；
25.图2是本技术一实施例中非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置各位置温度关系示意图；
26.图3是本技术一实施例中制冷装置冷端温度变化曲线图；
27.图4是本技术一实施例中非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的储水结构的结构示意图。
28.图1-图4中：
29.半导体制冷片-1、散热器-2、蓄水单元-21、分叉状毛刺-22、海绵
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23、风扇-3、金属连接片-4。
具体实施方式
30.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有
其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
31.首先对本技术实施例的应用场景进行说明，随着科技的进步，半导体制冷装置以其结构简易，小型化等众多优点成为目前制冷设备中及其重要的一种，特别是使用半导体制冷装置进行冷敷的使用场景中，例如：患者的降温，发烧时冷敷额头，美容时冷敷肌肤，运动受伤时冷敷受伤位置等其他对水不敏感制冷场景。但是，在半导体制冷装置的使用中，半导体制冷装置的制冷能力受到半导体制冷装置热端温度的影响。随着半导体制冷装置的使用，热端温度迅速升高，进而影响半导体制冷装置冷端的效果。本具体实施方式的目的在于提供一种便携、手持式半导体制冷装置，解决半导体制冷装置冷端制冷效果不理想，制冷效果持续性短，体积偏大，体系复杂，不适用于5v电源，成本高昂的问题。
32.以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的起到回答发明内容起任何限定作用。
33.请参考图1-图4，本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，包括：半导体制冷片1和设置在所述半导体制冷片1热端的散热器2；
34.所述散热器2上设置有储水/粘附水结构，用于存储液体，提升液体与散热器2接触面积，通过所述液体的升温、汽化的过程中吸热，来加快散热器2的散热效果。
35.如此设置，在半导体制冷片1工作之前，受到储水结构内存储的液体温度挥发的影响(低于空气温度的液体较易获得)，散热器2的温度低于室温，如此可以增强所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置在初始工作时的制冷效果。进一步的，在非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置正式工作时，储水结构内存储的液体不断升温、汽化，增强散热器2的散热效果，降低半导体制冷片1热端的温度，进而增强所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的制冷效果。综上所述，本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，在储水结构内存储的液体完全汽化之前，相较于现有技术中的方案，内部的半导体制冷片1制冷效率更好，且此效果基本为无限续航的，因为液体较易获得。
36.具体的，在有水进行持续补充的情况下，散热器2可以持续利用水的升温、汽化的过程中吸热其冷敷续航性无限，实际上这也是它的主要优点之一。
37.需要说明的是，目前的散热方式包括：a.空气自然对流散热；b.强迫通风散热；c.水冷散热；d.环流散热；e.利用物质的融化潜热散热；本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置中采用的是开放式非循环式强迫水汽化散热的散热方式。在开放空间，以水为工质，利用水的比热容大，汽化吸热更大，稳定住散热器2的温度，从而降低半导体制冷片冷端的温度。在不改变半导体的优值系数z情况下，在相同散热器尺寸情况下，让单级半导体冷端温度实际应用温度可到(-20℃)且可以不受空气温度的影响，远低于目前的a、b散热方式，特别是在环温高于10℃。让半导体在个护里的实用性更进一步。相较于c、d方式，则结构简单，体积，价格低廉；相较于e方式，则工质易获取，安全，实现机构简单。
38.本技术提供的散热方式在散热效能、续航性无限、结构简单、体积小巧、成本低廉都有着更好的特性；此散热方式适于对湿度不敏感场合。开放式非循环式强迫水汽化散热装置，在便携装置上可广泛应用于热端功率小于 100w，散热器2及其相关装置体积小于2000cm3装置。相较于现有技术中的方案，在储水结构内存储的液体完全挥发之前，内部的半导体制冷片1制冷效率更好结构简单、体积小巧、成本低廉可以通过持续加水增强续航甚至达到无限续航。另由于半导体的冷热端可逆转性，此方式也有利于提升半导体吸冷量，
从而提升产热效率。
39.为了加快液体的挥发，使得散热器2的散热效果更好，本技术提供的非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置，还包括：设置在所述散热装置一侧的风扇3；
40.所述风扇3朝向所述储水结构进行吹风、吸风，改变局部的湿度，加速所述液体的汽化。
41.风扇3的作用在于强制端散热器2内的空气流动，加速液体的挥发，加速储水结构内液体的汽化进程，增强液体汽化散热能力。
42.具体的，所述液体可以但不限于为水。本技术提供的方案中，对于所述液体的需求为易挥发吸热，且安全无害。当然若所述液体为容易获得的液体使用更加方便。
43.本技术提供的方案中，液体可以为水、酒精溶液等。考虑到液体的易获得属性，最好选用水。
44.为了更好的说明在本技术提供的方案中，水对于提高非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的制冷效果的作用。参照图2和图3，进行说明：其中，图2和图3中均包含两种曲线对比，一个是在加水条件下(图中用虚线表示)，一个是在不加水条件下(图中用实线表示)。其中，加水条件下模拟的是本技术提供方案的正常工作状态，不加水条件下模拟的是现有的半导体制冷片1的正常工作状态。通过两者的对比，对本技术提供的制冷设备具有更好的制冷效果进行进一步的说明。
45.图2是某一时刻本技术提供的制冷设置在加水和未加水的情况下各个点位温度的对比图。
46.参照图2：在非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的正式运作过程中，整体外界环境温度不变；
47.在风扇3与散热片之间，受到风的流动和水的汽化，使得加水情况下的温度低于不加水的情况下的温度；具体的，加水的条件下，常态下水温会比空气温度略低，因此可能会造成散热器2末端的温度起始时比会风扇3处的温度低。
48.在散热器2的范围内，整体来看，越靠近热端，温度越高；具体的，受到风的流动和水的汽化的影响，使得加水情况下的散热效果更好，温度上升趋势较缓，不加水的情况下的温度上升趋势较陡。进而导致加水的条件下散热器2的范围内的温度，低于没有加水的条件下散热器2的范围内的温度。一般情况下，散热器2的材质为铝或其他金属，水的比热容远大于金属，且水的水温上升到环温，需要吸取大量的能量(因为水的比热容高)，可以延缓散热端温度曲线，且在浸润情况下，由于水的导热性高，可以快速将散热器2末端拉低到水温。具体的，使用水汽化散热效果约为自然冷却100倍，强制风冷10 倍。
49.在半导体制冷片1处，受到半导体制冷片1的自身特性影响，在该位置，加水和不加水的情况下，温度变化趋势相同。但是，由于两种情况下，半导体制冷片1热端的起始温度不同，所以二者温度曲线不同。加水的条件下半导体制冷片1温度，始终小于不加水的条件下半导体制冷片1温度。
50.综上所述，加水的条件下半导体制冷片1冷端温度，始终小于不加水的条件下半导体制冷片1冷端温度。
51.进一步的，图3是本技术一实施例中制冷装置冷端温度变化曲线图；具体的，图3中，是在加水和不加水两种情况下，制冷装置冷端温度随时间变化曲线的对比图。
52.在非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置刚刚开始运行的状态中(图中0s～30s)，由于加水条件下散热器2温度升温较慢，所以半导体制冷片1制冷效果更好，制冷装置冷端降温更快；由于不加水条件下散热器2温度升温较快，所以半导体制冷片1制冷效果更差，制冷装置冷端降温更慢。
53.在非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置刚刚开始运行的状态中(图中30s～900s)，随着散热器2(即：半导体制冷片1热端)温度的升高，半导体制冷片1热端自身半导体制冷片1制冷效果受到影响，半导体制冷片1冷端温度开始升高。但是，由于加水条件下散热器2温度升温较慢，所以半导体制冷片1制冷效果相对更好，制冷装置冷端升温更慢；由于不加水条件下散热器2温度升温较快，所以半导体制冷片1制冷效果更差，制冷装置冷端升温更快。
54.综上所述，加水的条件下半导体制冷片1冷端温度，始终小于不加水的条件下半导体制冷片1冷端温度。
55.进一步的，设置在制冷器冷端的金属连接片4。金属连接片4的设置可以使得非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置更加适用于发烧是冷敷额头，美容时冷敷肌肤，运动受伤时冷敷受伤位置等场景。
56.优选的，金属连接片4可以为不锈钢。不锈钢材质其具有较好的平面导热性，极佳的垂直导热性，及刚性与韧性，化学特性稳定，成本低廉，工艺简单，外观佳。
57.具体的，所述散热器2为散热片。
58.考虑到实际使用时，水受重力、非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置放置及运动影响，其在金属表面的固着力、粘滞性，不足以支撑足够量的水。因此可在散热器2上适当增加储水结构(蓄水池)，提升续航性。
59.所述储水结构的具体作用是有多种，如图4所示，储水结构可以包括：设置在所述散热片上的分叉状毛刺22；所述分叉状毛刺22为所述液体提供附着的空间。具体的，分叉状毛刺22结构增加了水的重量，增大了水的覆盖面积。水的覆盖面积的增大，提高了水与散热片的热交换，增加了水的汽化概率，让散热器2的温度具有较大的稳定性，其受热温升曲线平缓，也就导致了冷端温度值上升平缓。储水结构的使得储水量提升，则使得制冷设备具有较长的续航性。
60.进一步的，所述储水结构可以包括：设置在所述散热片表面的亲水性材质，增强所述散热片对液体的吸附效果。具体的，亲水性材质增加了吸附于散热器2的水的重量，同时使得水不易从散热片表面滑落，使得水可以铺满散热器2的表面，进而增大了水的覆盖面积。水的覆盖面积的增大，提高了水与散热片的热交换，增加了水的汽化概率，让散热器2的温度具有较大的稳定性，其受热温升曲线平缓，也就导致了冷端温度值上升平缓。储水结构的使得储水量提升，则使得制冷设备具有较长的续航性。
61.进一步的，所述储水结构可以包括：设置在所述散热器2上的储水材料。具体的，所述储水材料为海绵23。如此设置，增加了吸附于散热器2的水的重量，同时使得水不易从散热片表面滑落。储水结构的使得储水量提升，则使得制冷设备具有较长的续航性。
62.进一步的，所述散热片的底座部分朝中心具有1度的内斜，底座四周有 2mm高度堤便于蓄水。
63.当然，上述各个储水结构可以结合使用。例如：散热片的底座部分朝中心具有1度
的内斜，底座四周有2mm高度堤便于蓄水的蓄水单元21，散热片上粘贴一层海绵23，海绵23的一端接触散热片的底座的蓄水单元21的水。如此海绵23可以吸取散热片上的水。
64.需要说明的是，在使用本技术提供的制冷设备之前，或使用过程中，需要向散热器2加水。加水的过程可以是直接将散热器2浸泡水中，或向散热器2 部分喷水或者洒水。在加水的过程中可能水似的制冷设备其他部位接触水。处于安全考虑，所述非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置上电路连接部分做防水处理。
65.同时为了更好的控制非循环强迫汽化便携快速降温制冷装置的制冷温度，可以设置智能控制电路，控制；非循环强迫汽化便携快速发烧降温制冷装置内半导体制冷片的功率，进而控制制冷效率。具体的，智能控制电路基于设置在所述半导体制冷片冷端的温度传感器反馈的信息，对冷端温度进行自动控制。
66.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
67.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。