一种具有恒温功能的雾化器的制作方法

专利2025-02-28  24


本技术涉及液体雾化,具体涉及一种具有恒温功能的雾化器。


背景技术:

1、在做雾化吸入治疗的过程中,药液的温度控制十分重要,雾化药液温度应与人体体感温度相近。如果温度过低,就容易导致气管、支气管收缩痉挛,不仅没有让症状得以减轻,反而会让病情更加严重。而如果温度过高,则会引起药液有效成分失活,严重影响治疗效果。

2、因此,设计一种具有药液恒温功能的新型雾化器产品具有显著的现实意义。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种具有恒温功能的雾化器,利用半导体制冷芯片的制冷和加热特性,结合温度传感器的实时监测及电路的精确控制,实现使雾化药液保持恒温的功能。

2、一种具有恒温功能的雾化器,包括雾化器,其上设有雾化药仓、雾化组件、温度传感器、恒温模块、控制电路板、电池模块、开关及外壳。

3、进一步地,所述雾化器可以是一体式或分体组装式的。

4、进一步地,所述雾化器还可以增加显示模块,用于实时显示温度传感器监测到的雾化药液的温度值;所述显示模块的位置可以选择但不限于雾化器的正面或顶面或侧面或其他便于观察的位置。

5、所述恒温模块包括半导体制冷芯片和导热基板。

6、所述半导体制冷芯片由两个端面(包括冷端面和热端面,冷端面定义为按照半导体制冷芯片标注的正负极方向通入直流电后,产生制冷效果的端面;热端面即为另一面)和内部的复数个热电结构单元组成。

7、所述热电结构单元是由一个p型热电半导体单体和一个n型热电半导体单体组成的热电对,根据对输入电流的控制可以实现制冷和加热两种功能。具体而言,当热电对中的电流从n型单体流向p型单体时,材料中的载流子会携带热量背离两者连接处移动,造成此处温度降低,在冷端面实现制冷效果;而电流从p型单体流向n型单体时,材料中的载流子会携带热量向两者连接处移动,造成此处温度升高,从而在冷端面实现加热效果。

8、所述导热基板是雾化药仓的一部分,其一侧与雾化药液直接接触,另一面与半导体制冷芯片的冷端面相接触,是药仓中的雾化药液与半导体制冷芯片之间的传热媒介,需要至少具备以下两方面的特征:(1)不与雾化药液发生任何反应,确保不会对后者造成污染;(2)具有良好的热导率,能够快速实现半导体制冷芯片与雾化药液之间的热交换。

9、进一步地,所述导热基板的材质由医用级不锈钢材料或钛合金或导热合金或导热金属或导热陶瓷材料或导热有机材料制成。

10、进一步地,所述导热基板的安装位置可以选择但不限于雾化药仓的底部或侧面或其他可与药液接触的位置。

11、所述恒温模块除上述组成外,还可根据需要在半导体制冷芯片的热端面增加散热片。

12、进一步地,所述散热片是用于当半导体制冷芯片的制冷功率过大时,保证其热端及时散热,以保证制冷芯片及雾化器其他部分不受损坏。

13、所述恒温模块除上述组成外,还可根据需要增加导热硅胶层。

14、进一步地,所述导热硅胶层位于导热基板与半导体制冷芯片之间,用于使两者接触更加充分,提高热交换效率。

15、所述温度传感器的测温端与雾化药液直接或间接接触。

16、进一步地,所述温度传感器的测温端与所述导热基板或所述半导体制冷芯片不发生直接接触,以保证温度监测的准确性。

17、所述恒温模块与所述温度传感器、所述控制电路板一起构成药液恒温控制系统,其原理如下:

18、(1)温度传感器实时监测雾化药液的温度ta,并将测试信号传输给控制电路板;

19、(2)控制电路板将温度传感器监测的药液温度值ta与预设温度值ts进行比较,根据两者的差值△t(△t=ta-ts)与预设温度差△t0(△t0为正数)的比较,控制调整输入恒温模块中半导体制冷芯片的电流方向及输入功率,实现可控的加热或制冷效果。

20、具体情况可分为如下三类:

21、(a)药液温度与预设温度的差值在预设温差△t0的范围以内(即|△t|<△t0,),控制电路板不向恒温模块输出电压电流,恒温模块不工作;

22、(b)药液温度显著高于预设温度(△t≥△t0),控制电路板向半导体制冷芯片输入正向电流(与半导体制冷芯片标识的正负极方向一致),并根据△t的大小控制输入功率(△t越大,输入功率越大,反之同理),此时半导体制冷芯片与导热基板接触面(冷端面)的温度降低,药液中的热量将通过导热基板向半导体制冷芯片传递,并由制冷芯片的另一个端面向外传出,从而使药液温度下降,直至△t下降到|△t|<△t0,达到预设的药液温度范围,此后控制电路板停止输出电压电流,半导体制冷芯片停止工作;

23、(c)药液温度显著低于预设温度(△t≤-△t0),控制电路板向半导体制冷芯片输入反向电流(与半导体制冷芯片标识的正负极方向相反),并根据△t的大小控制输入功率(△t越小,输入功率越大,反之同理),此时半导体制冷芯片与导热基板接触面(冷端面)的温度升高,半导体制冷芯片产生的热量通过导热基板向药液传递,从而使药液温度上升,直至△t上升到|△t|<△t0,达到预设的药液温度范围,此后控制电路板停止输出电压电流,半导体制冷芯片停止工作。

24、进一步地,所述预设温度ts可以为0~50℃内的任一数值。

25、进一步地,所述预设温差△t0可以为0~10℃内的任一数值。

26、所述具有恒温功能的雾化器在工作过程中,可根据用户加入药液的温度ta,按预设温度ts和预设温差△t0,通过控制电路板控制恒温模块对其进行加热或制冷处理,使药液温度恒定在设定值的波动范围内,达到人体最佳体感温度范围,再进行药液雾化,从而实现最佳的雾化效果和雾化体验



技术特征:

1.一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,包括雾化器,其上设有雾化药仓、雾化组件、温度传感器、恒温模块、控制电路板、电池模块、开关及外壳;所述雾化组件设置于雾化药仓的一侧;所述温度传感器和电池模块分别与控制电路板电性连接;所述恒温模块包括半导体制冷芯片和导热基板。

2.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述雾化器为一体式结构或分体组装式结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述半导体制冷芯片包括冷端面、热端面以及若干热电结构单元;所述热电结构单元由一个p型热电半导体单体和一个n型热电半导体单体组成;所述热端面上设有散热片,所述导热基板和半导体制冷芯片之间还设有导热硅胶层。

4.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述导热基板的材质由导热金属或导热陶瓷材料或导热有机材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述导热基板安装于雾化药仓的底部或侧面。

6.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述温度传感器的测温端与雾化药液直接或间接接触。

7.根据权利要求1所述的一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,所述雾化器上还设有显示模块,所述显示模块于实时显示温度传感器监测到的雾化药液的温度值;所述显示模块安装于雾化器的正面或顶面或侧面位置。


技术总结
本技术公开了一种具有恒温功能的雾化器,其特征在于,包括雾化器,其上设有雾化药仓、雾化组件、温度传感器、恒温模块、控制电路板、电池模块、开关及外壳;雾化组件设置于雾化药仓的一侧;温度传感器和电池模块分别与控制电路板电性连接;恒温模块包括半导体制冷芯片和导热基板。本雾化器利用半导体制冷芯片的制冷和加热特性,结合温度传感器的实时监测及电路的精确控制,实现使雾化药液保持恒温的功能。本雾化器可根据用户加入药液的温度,按预设温度和预设温差通过控制电路板控制恒温模块对其进行加热或制冷处理,使药液温度恒定在设定值的波动范围内,达到人体最佳体感温度范围,再进行药液雾化,从而实现最佳的雾化效果和雾化体验。

技术研发人员:龚文,吴超峰
受保护的技术使用者:桐乡清锋科技有限公司
技术研发日:20230816
技术公布日:2024/7/25
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