[发明专利]一种便携式低温冷疗装置

权利要求书

1.一种便携式低温冷疗装置，其特征在于，包括制冷模块、散热模块、供能与控制模块以及外壳模块，所述制冷模块、散热模块、供能与控制模块设于外壳模块内部，所述制冷模块基于级联形式的半导体帕尔贴器件组实现低温制冷，所述制冷模块分为热端和冷端，所述热端与散热模块连接，所述冷端露出外壳模块，所述散热模块采用主动式风冷形式散热；所述供能与控制模块与制冷模块、散热模块电连接，所述供能与控制模块通过分别控制级联形式的半导体帕尔贴器件的各级电压来控制降温范围。

2.根据权利要求1所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述制冷模块包括半导体帕尔贴级联结构和传冷介质，所述半导体帕尔贴级联结构由两个或两个以上的半导体帕尔贴器件从上到下依次机械接触构成，其中最上端的半导体帕尔贴器件为第一级半导体帕尔贴器件，从上到下依次靠近散热模块的半导体帕尔贴器件的级数逐渐增加，相邻两个半导体帕尔贴器件之间填充热界面，所述传冷介质位于所述半导体帕尔贴级联结构上方，将制冷模块冷端包覆起来。

3.根据权利要求2所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述制冷模块包含多个级数相同的半导体帕尔贴级联结构，多个半导体帕尔贴级联结构构成1×2至5×5的阵列，阵列中的半导体帕尔贴级联结构之间没有机械接触，阵列中具有相同级数的半导体帕尔贴器件采用并联形式的电连接。

4.根据权利要求2所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述半导体帕尔贴级联结构中，低级数半导体帕尔贴器件的制冷面积及工作电压分别小于高级数半导体帕尔贴器件的制冷面积及工作电压；所述热界面为高热导率材料，所述高热导率材料为热导率高于1W·m^-1·K^-1的导热硅脂或高于100W·m^-1·K^-1的液态金属；所述传冷介质可直接与人体接触，为柔性或质软的热导率高于1W·m^-1·K^-1材料。

5.根据权利要求1所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述散热模块包括热沉结构、散热风扇及风室，所述热沉结构及所述散热风扇从上到下依次位于半导体帕尔贴器件的下方，所述风室位于散热风扇的下方，风室既可以处于外壳模块内部，也可以处于外壳模块外部，所述风室的厚度不小于1cm。

6.根据权利要求1所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述供能与控制模块位于散热模块下方，所述供能与控制模块包括可充电电池、供电/充电适配接口及挡位控制器，所述可充电电池与半导体帕尔贴器件、散热风扇电连接，用于供能以实现离线式使用，所述供电/充电适配接口与可充电电池电连接，用于给可充电电池充电或可直接供能以实现在线式使用，所述挡位控制器与可充电电池、半导体帕尔贴器件电连接，用于调节加载在半导体帕尔贴器件上的电压以实现温度可控的低温冷疗。

7.根据权利要求6所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述可充电电池为聚合物锂离子电池、镍镉电池或镍氢电池，输出电压不超过17V；所述供电/充电适配接口为DC接口、USB接口、SMA接口、SMB接口、LEMO接口或mini PIN接口，输入电压与可充电电池的输出电压相同或相近；所述挡位控制器为电阻值不高于50欧姆的电位器，可通过旋转调节电阻值大小来控制低温冷疗的温度。

8.根据权利要求1所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述外壳模块包括安装外壳、进风孔及出风孔，所述进风孔位于安装外壳的底部以及风室对应位置的安装外壳侧壁上，所述出风孔位于热沉结构对应位置的安装外壳侧壁上。

9.根据权利要求8所述的便携式低温冷疗装置，其特征在于，所述外壳模块包括多个进风孔和出风孔，所述进风孔和出风孔均匀分布在安装外壳上。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述装置在缓解疲劳、疼痛或运动损伤处理中的应用，可实现比环境温度低80℃的低温效果。