خلاصه اختراع

دستگاه « خنك‌كننده انفرادي با قابليت تنظيم دما »˓ دستگاهيست در حوزه الكترونيك به منظور خنك كردن بدن و متعادل نگه داشتن دماي بدن كه قابليت استفاده به صورت انفرادي و قابل حمل را فراهم ميكند. مشكل گرم بودن محيط و تاثيرات منفي آن بر عملكرد بدن كاملا واضح است لذا وجود دستگاه‌هاي خنك‌كننده و تهويه كاملا ضروري است. بعضا با توجه به عمومي بودن محيط و شرايط مختلف بدني افراد˓ استفاده از يك خنك كننده عمومي ميسر نيست. لذا وجود دستگاه خنك‌كننده‌اي كه قابليت استفاده به صورت فردي و قابل حمل را داشته باشد ضروري است. اين دستگاه با بسته شدن روي مچ دست و استفاده از گردش خون بدن باعث خنك شدن تمام بدن طي مدت كوتاهي مي‌شود. ميزان خنك شوندگي براي هر فرد با توجه به شرايط بدني و محيطي كه در آن قرار دارد متفاوت است لذا قابل تنظيم بودن دما نيز ضروري است كه دستگاه خنك‌كننده انفرادي با قابليت تنظيم دما اين امكان را نيز فراهم مي‌كند. اين دستگاه براي خنك كردن˓ مستقيما بدن را خنك مي‌كند و نه محيط اطراف بدن را (برخلاف دستگاه هاي تهويه متعارف) كه باعث صرفه‌جويي شديد در مصرف انرژي ميشود و قابل حمل بودن آن كارايي دستگاه را بيشتر مي‌كند.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

این دستگاه در حوزه الکترونیک و با کاربرد خنک سازی بدن طراحی شده است.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

مشکلات فنی و مسائلی که وجود چنین دستگاهی را ضروری مینماید: متعادل نگه داشتن دمای بدن به حدی ضروری است که گرما یا سرمای خارج از حد تحمل بدن منجر به عوارض و بیماریهای شدید جسمی و حتی مرگ میشود. در روزهای گرم سال˓ خنک کردن بدن بسیار مورد نیاز است. اما در بسیاری از مواقع به دلیل در دسترس نبودن وسایل سرمایشی و یا منبع تولید انرژی خنک کننده (برق) و یا حتی فیزیک بدنی متفاوت افراد حاضر در یک مکان استفاده از وسایل سرمایشی متداول امروزی را ناممکن میسازد. لذا وجود دستگاه خنک کننده ای که قابل استفاده به صورت انفرادی و قابل حمل باشد بسیار ضروری است.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

با توجه به مسائل و مشکلات مطرح شده وجود دستگاهی که قابلیت استفاده به صورت فردی و قابل حمل را برای خنک سازی بدن داشته باشد را ضروری مینماید. همچنین با توجه به تفاوتهای فیزیکی بدن هرفرد ضروری است که برای کارکرد بهتر˓ دستگاه قابلیت تنظیم دما را نیز دارا باشد. اجزاء اصلی این دستگاه شامل یک المان خنک کننده˓ هیت سینک˓ فن˓ بند نگه‌دارنده˓ ماژول PWM و باطری است و برروی شریان حیاتی بدن که از مچ دست عبور میکند قابل نصب است. از لحاظ پزشکی قابل اثبات است که خنک کردن این رگ باعث خنک شدن خون درون رگ شده و با جریان پیدا کردن خون در بدن باعث خنک شدن سریع بدن میشود.

المان خنک کننده پیشنهادی ابعادی در حدود 4*4 سانتیمتر دارد المان سرد کننده یا TEC ، قطعه ای الکترونیکی متشکل از تعدادی نیمه هادی نوع N و نیمه هادی نوع P است که بوسیله ی رسانا به یکدیگر متصل شده اند. TEC مخفف ThermoElectric Cooling است. TEC ها با استفاده از اثر پلتیر (Peltier) بین دو طرف قطعه شارش گرما ایجاد می کنند ، این قطعه با استفاده از انرژی الکتریکی ، گرما را با توجه به جهت عبور جریان ، از یک سوی قطعه به سوی دیگر هدایت می کند. و با کنترل ولتاژ و یا جریان ورودی به آن میتوان میزان این اختلاف دما را تغییر داد.

لذا با استفاده از یک ماژول PWM که به باطری متصل شده است ولتاژ دوسر المان خنک کننده را کنترل میکنیم که در نتیجه باعث ایجاد دماهای مختلف و قابل تنظیم میگردد. برای استفاده از دستگاه خنک کننده فردی با قابلیت تنظیم دما کافیست قسمت خنک کننده (شامل المان خنک کننده و هیت سینک و فن) را بر روی مچ دست ببندیم و دستگاه را با اتصال به ماژول PWM و باطری راه اندازی کنیم سپس با تنظیم درجه آن از روی ماژول PWM دمای مطلوب را ایجاد کنیم. دستگاه با خنک نگه داشتن شریان حیاتی بدن که در مچ دست میباشد و استفاده از سیستم گردش خون بدن را خنک نگه میدارد.

از جمله مزیت‌های این دستگاه نسبت به دستگاه‌های دیگر با کارکرد مشابه˓ میتوان به قابل حمل بودن آن و قابلیت استفاده به صورت انفرادی اشاره کرد که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی نیز میگردد. همچنین مزیت مهم دیگر آن قابل تنظیم بودن دمای آن است و اینکه امکان نصب بروی مچ دست را دارد و با کمک جریان خون باعث خنک سازی بدن میشود˓ لذا باعث بهینه بودن دستگاه از لحاظ مصرف انرژی و سرعت خنک سازی بدن میشود.