基于半导体致冷与碳纤维制热的"寒头暖颈"双温枕垫制造技术

基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，构成人类生活必需(农、轻、医)品的应用。根据中医和现代医学关于“寒头”和“暖颈”理论，既能对头部进行间接降温，又能对颈部进行间接加温，具有改善睡眠质量、保健和辅助治疗作用。将双温枕垫分为两部分。微功半导体制冷芯片为头部枕区提供持续冷源，确保网格化布局的PVC单元腔体内的改性冰沙相变材料处于恒温平台上，并不产生结块、硬化现象；碳纤维制热片为颈部枕区提供持续热源，在温度传感器和微处理器的管理下，确保网格化布局的PVC单元腔体内的改性非强制导热液处于恒温平台上。智能手机可对双温枕垫实施全面管理，完成节能管理、自定义设置、图表显示、数据统计等功能。双温枕垫具有广泛的通用性，无传动、无辐射、无噪音、无污染，可加载到智能枕头上使用，也可置放在普通枕头上独立使用。

Double temperature pillow with cold head and warm neck based on semiconductor refrigeration and carbon fiber heating

The dual temperature pillow with cold head and warm neck based on semiconductor refrigeration and carbon fiber heating constitutes the application of human life (agriculture, light and medical products). According to the theory of \cold head\ and \warm neck\ in Chinese medicine and modern medicine, both indirect cooling of the head and indirect heating of the neck can improve sleep quality, health care and adjuvant treatment. The double temperature pillow is divided into two parts. Micro power semiconductor refrigeration chip provides continuous cold source for the head area, ensure that the PVC unit cavity grid layout of the modified Smoothie phase change material in constant temperature platform, does not produce caking and hardening phenomenon; carbon fiber heating film provides continuous heat source for the neck in the occipital region, temperature sensor and microprocessor control, ensure that PVC unit cavity grid layout of the modified non mandatory heat conducting liquid in constant temperature platform. The smart phone can implement the comprehensive management of the double temperature pillow pad, and complete the functions of energy saving management, custom setting, chart display, data statistics and so on. Double temperature pillow has a wide range of versatility, no transmission, no radiation, no noise, no pollution, can be loaded onto the smart pillow, can also be placed on the ordinary pillow, independent use.

【技术实现步骤摘要】
基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫一、
本专利技术涉及一种基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫。利用现代医学理论、无机化学合成技术、半导体致冷技术、碳纤维电热技术、微处理技术、控制技术、通信技术、智能手机APP技术等手段，打造的基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，构成人类生活必需(农、轻、医)品的应用，属自动控制与互联网领域。具体地说，涉及一种基于半导体制冷与碳纤维制热的双温枕垫。二、
技术介绍
1、“寒头”的必要性中医认为，头为诸阳之会。湖南中医药大学周贻谋教授介绍，汉代以前的一部医学经典名著《难经》认为，人土诸阴经均至颈部火胸部为止，惟有诸阳经全部上升至头部，故头面部位所凝聚的阳气最充足，因此不怕寒冷。从经络学上讲，“头为诸阳之会”，就是说头部怕热不怕冷。中医用艾灸治病，但头部和面部是禁止的，其医理就在于面部和头部易寒不易热。1973年湖南马王堆三号汉墓中出土的箭帛医书中《脉法》载到：“圣人寒头暖足，治病者取有余而益不足也。”古人将上述养生原则称之为“凉头暖足”。《说文解字》释义：“烦，热头痛也，从页火。”“页，头也。”就是说“烦”字的意义是头边有火则发热头痛而心烦。唐代名医孙思邈所著《备急千金要方》中说：“人头边勿安火炉，日久引火气头重目赤……冬日冻脑……圣人之常法也。”说的是：不论是多么严寒的冬天，不管卧室里气温多低，也不能让头部太热，否则，易引起头痛头晕或患上呼吸道方面的疾病。医学研究也证明，常年坚持用冷水洗脸有预防感冒的作用，这是由于冬季气温低，人体最易患感冒，而坚持将脸和双手浸泡入冷水中，则可迫使鼻、脸部位血管收缩乃至上身血管收缩，从而提高人体抗御风寒的能力，以有效地预防感冒。宋人蒲处厚在《保生要录.论衣服门》中也有精辟论述：“腰腹下至足胫，欲得常温。胸上至头，欲得稍凉。凉不至冻，温不至燥……夫寒热平和，形神舒适，疾疹不生，寿年自永。”就是说，要必须保证头凉、心胸凉。当然，无论凉意和暖感都要有一个度，这个度就是凉时不能到冷的感觉，暖是不应到燥的程度……只有凉热适度，身体和精神才会有舒适感，才能不生病或少生病，自然也就更加长寿了。民间和中医也有“头对风暖烘烘，脚对风请郎中”的养生理论。“寒头暖足”是古代医家泄实补虚的治疗准则，也是一条养生保健的重要原则。生活经验告诉人们，在工作高度紧张忙碌之时，特别是用脑过度者，最易出现头昏脑涨，思维能力降低。此时如果稍事休息，用冷水洗一洗脸，就能立竿见影地收到清醒头脑和提高思维能力的效果。有人曾做过科学实验。枕头温度低一些，比被子里的温度低10℃，用这样的枕头睡觉，保持头部低温还有助于安眠，能帮助提高睡眠质量。现代医学证实，对于“头对风暖烘烘”这句话并不是绝对的。因为头面部分布着丰富的血管、神经，直接吹风容易使面部血管收缩痉挛，有可能会引起头疼、面瘫。尤其是秋冬季和过于疲劳的时候，更容易发生。因此，保持头部凉爽要适度，不能走向极端。头部降温保护大脑。现代医学认为，大脑是人最重要的脏器之一，它是指挥人类一切活动的总司令，同时大脑也是最脆弱的器官和最需要氧气的器官。人的脑组织的重量虽然只占身体总重量的2％，但它的耗氧量要占到人体全部耗氧量的20％。婴幼儿和儿童的脑耗氧量更要高达50％。常温情况下，脑细胞在没有氧气供应时超过4分钟就会发生不可逆转的坏死，在患者心脏骤停后，其脑损害的程度与本人体温和环境温度成正比，温度越高，脑细胞代谢越快，坏死越快。反之，温度越低，脑细胞坏死越慢。过去不少患者经过复苏抢救，心脏已经复跳，但是由于大脑缺氧而发生了严重损害，结果不是与世长辞就是处于植物人状态，令人扼腕叹息。因此，现代医学对在复苏中保护大脑越来越重视，传统的心肺复苏已经变成了心肺脑复苏。2、暖颈的重要性现代医学证明，人的颈部是机体非常重要的组成部分。人的颈部有许多重要的管道，如食管、气管、神经、大血管、淋巴管等。颈部血管负责为大脑供应血液，是连通着五脏六腑、大脑和面部五官神经的主要枢纽。主要的血管有左侧颈总动脉、右侧颈总动脉、左侧锁骨下动脉、颈内动脉、颈外动脉、椎动脉、无名动脉，及其他的一些动脉分支。颈部的静脉主干为颈内静脉及颈外静脉。在多个分叉处，还有颈动脉窦和颈动脉小球。长期以来，颈部被誉为人体的第二个大脑。临床医学证明，颈部是连接大脑与躯干的中枢，是运送补充脑组织代谢消耗的要塞，是向大脑供血的交通枢纽。而颈部保暖是预防颈部疾病、大脑疾病的重要措施。中医认为，风、寒、暑、湿、燥、火是导致生病的六大因素。其中，风寒之邪居于前两位。颈部是人体的要塞，也是最容易着凉的部位之一。颈部健康与否，影响着经络气血是否通畅。如果经络不通畅，那么相连的器官也会受到影响，也就是中医所说的“不通则痛”。冬季气候寒冷，阴气盛极，万物收藏，人体新陈代谢也处于相对缓慢的水平。颈部如冬季受寒冷刺激，暴露在外的颈部肌肉中的血液循环放缓，会使颈部血管和其它相关软组织收缩，造成大脑血液供应不足，表现为颈部疼痛、僵硬感，头晕，头痛，肢体麻木，视力模糊、颈部僵硬酸痛感等症状；寒冷刺激易使颈部血管收缩、痉挛，容易造成毛细血管的血流不畅和堵塞，使本来就存在动脉粥样硬化的患者产生脑中卒。即使是在盛夏时节，人们长时间待在空调房里，空调加冷风，加之着装清凉，裸露在外的颈椎最容易受到寒气入侵，导致血液循环不畅，引发肩颈部肌肉酸痛等症状。3、半导体致冷技术半导体致冷也叫热电致冷，是一种热泵。其机理主要是电荷载体在不同的材料中处于不同的能量级，在外电场的作用下，电荷载体从高能级的材料向低能级的材料运动时，便会释放出多余的能量。反之，电荷载体从低能级的材料向高能级的材料运动时，需从外界吸收能量。且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关。半导体致冷芯片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可发热。一般半导体致冷芯片由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料。目前国内常用材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金，其中P型是Bi2Te3-Sb2Te3，N型是Bi2Te3-Bi2Se3。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定其优点在于，无运动部件，工作时无噪声，无磨损、寿命长，可靠性高；不使用制冷剂，无泄漏，对环境无污染；作用速度快，工作可靠，使用寿命长，易控制，调节方便，可通过调节工作电流大小来调节器制冷能力，也可通过切换电流的方向来改变其制冷或供暖的工作状态；尺寸小，重量轻，适合小容量、小尺寸的特殊的制冷环境。其缺点在于，在大制冷量的情况下，制冷效率比机械压缩式冷冻机低；电偶对中的电源只能使用直流电源。4、以十水合硫酸钠为主材的“恒温”技术硫酸钠(Na2SO4)是硫酸根与钠离子化和生成的盐。硫酸钠溶于水且其水溶液呈中性。暴露于空气中容易吸水生成十水合硫酸钠(Na2SO4·10H2O)，常称冰砂。纯度高且颗粒细的无水硫酸钠称为元明粉，十本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，其特征在于将双温枕垫划分为头部枕区和颈部枕区两大部分。既能对头部进行间接降温，又能对颈部进行间接加温，双系统各自独立工作，相互隔离，互不影响，互不干涉，符合中医和现代医学关于“寒头”和“暖颈”理论，具有改善睡眠质量、保健和辅助治疗作用。

【技术特征摘要】
1.基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，其特征在于将双温枕垫划分为头部枕区和颈部枕区两大部分。既能对头部进行间接降温，又能对颈部进行间接加温，双系统各自独立工作，相互隔离，互不影响，互不干涉，符合中医和现代医学关于“寒头”和“暖颈”理论，具有改善睡眠质量、保健和辅助治疗作用。2.根据权利要求1所述的基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，其特征在于将头部枕区的PVC腔体实行网格化布局，形成4*2的单元结构，8个单元内均填充适量的改性冰沙相变材料，由微功半导体制冷芯片为头部枕区8个单元内的改性冰砂相变材料提供持续冷源，确保网格化布局的PVC单元腔体内的温度持续处于26--29℃之间的恒温平台上；冰砂相变材料加入缓凝剂后所形成的改性冰砂相变材料，相变可循环次数在5000次以上，结晶温度有所降低，相变潜热有所提升，并不产生结块、硬化现象，提升了冰砂相变材料的性能，使用寿命和舒适度明显提高。3.根据权利要求1所述的基于半导体致冷与碳纤维制热的“寒头暖颈”双温枕垫，其特征在于将颈部枕区的PVC腔体实行网格化布局，形成4个单元结构，4个单元内均填充适量的改性非强制导热液材料，由碳纤维发热片为颈部枕区4个单元内的改性非强制导热液材料提供持续热源，在温度传感器和微处理器的管理下，确保网格化布局的PVC单元腔体内的温度持续处于40--50℃之间的恒温平台上；改性非强制导热液材料无需使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大庆，
申请(专利权)人：陈大庆，
类型：发明
国别省市：天津,12