本發(fā)明屬于特殊環(huán)境下的工作服設計領域，具體涉及一種基于半導體制冷的戶外調溫服。

背景技術：

目前，現(xiàn)有的戶外工作中，特殊服裝主要側重于實現(xiàn)防曬功能，防曬功能的實現(xiàn)主要依靠對服裝的化學織物作改進，用于阻隔太陽紫外線的直接照射，作用和遮陽傘是一樣的，但是卻鮮有技術涉及戶外服裝中的調溫功能。

在非服裝領域中，經(jīng)常采用導體金屬導熱進行熱量傳遞與調節(jié)，但金屬導熱存在密度大、不利于攜帶的特點。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的不足，發(fā)明提供了一種基于半導體制冷的戶外調溫服，采用半導體制冷技術結合單片機控制，不僅可以幫助戶外工作者在高溫曝曬情況下即保持舒適的體感溫度，也解決了半導體產(chǎn)生的溫差在衣服上收集、傳遞且持續(xù)傳遞的難題。

本發(fā)明采用下面的技術方案：

一種基于半導體制冷的戶外調溫服，包括上衣本體和背包，上衣本體帶有連體帽；所述上衣本體及連體帽內分布有多個溫度傳感器；所述背包內包括半導體制冷散熱模塊、冷氣收集傳輸模塊和單片機控制系統(tǒng)；溫度檢測器與單片機控制系統(tǒng)相連，實時檢測上身溫度，當溫度檢測值大于設定溫度時，單片機控制系統(tǒng)控制半導體制冷散熱模塊啟動，半導體制冷散熱模塊基于半導體帕爾貼效應產(chǎn)生冷氣，由冷氣收集傳輸模塊采集，通過鋪設在上衣本體和連體帽內的傳輸管道釋放冷氣。

進一步的，所述冷氣收集傳輸模塊包括呈六面體的冷氣收集傳輸腔，六面體具有三對相對面，第一相對面分別連接半導體制冷散熱模塊，所述第二相對面或第三相對面的上下表面分別設置進氣口和出氣口，進氣口和出氣口通過所述傳輸管道連接，在傳輸管道中設置有風扇傳送腔，風扇傳送腔中設有多個風扇，用于引導冷氣傳輸方向。

進一步的，所述半導體制冷散熱模塊包括非金屬pn結，在所述非金屬pn結兩端連接電源，基于帕爾貼效應，非金屬pn節(jié)的一面吸收熱量為冷端，另一面釋放熱量為熱端；冷端與所述冷氣收集傳輸腔相連，用于向所述冷氣收集傳輸腔供冷氣；熱端與散熱風扇相連，用于循環(huán)散熱，所述散熱風扇暴露于所述背包外側。

進一步的，所述第二相對面和第三相對面采用保溫材料制成；

進一步的，所述冷端通過絕緣陶瓷片與所述冷氣收集傳輸腔相連，用于向所述冷氣收集傳輸腔供冷氣。

進一步的，所述熱端通過網(wǎng)格型立體金屬散熱結構與散熱風扇相連，用于循環(huán)散熱。

進一步的，所述傳輸管道先鋪設在連帽體中，經(jīng)連帽體向下，躍過上衣本體中的肩部區(qū)域，后依次鋪設于肺部區(qū)域、腹部區(qū)域和腰部區(qū)域，最后通過腰部區(qū)域再傳到上衣本體中的背部區(qū)域，通過背部區(qū)域與冷氣收集傳輸模塊相連。

進一步的，在所述連體帽內，傳輸管道呈多段s型鋪設。

進一步的，所述傳輸管道采用口徑在8mm以下的pvc水平管。

進一步的，當溫度檢測值大于第一設定溫度時，單片機控制系統(tǒng)控制半導體制冷散熱模塊啟動；當溫度檢測值超過第二設定溫度，小于第一設定溫度時，單片機控制系統(tǒng)控制調節(jié)半導體制冷散熱模塊的制冷功率；當溫度檢測值小于第二設定溫度時，單片機控制系統(tǒng)控制半導體制冷散熱模塊停止制冷

本發(fā)明的有益效果：

與目前常用的導體金屬導熱方案相比，本發(fā)明采用將采用半導體制冷技術的制冷模塊與冷氣收集傳輸腔相連，pn結吸收熱量的一端作為冷氣收集傳輸腔的一個內腔面，通過該內腔面把冷氣收集傳輸腔內部的熱量轉移到pn結的另一端，在pn結釋放的熱量會被風扇迅速吹散，因此在冷氣收集傳輸腔中便會有源源不斷的低溫空氣，解決了半導體產(chǎn)生的溫差在衣服上收集、傳遞且持續(xù)傳遞的難題。

本發(fā)明選擇我們選擇口徑在8mm以下的pvc水平管作為冷氣傳輸?shù)拿浇?，該管密度小、柔韌性好、不易折斷，經(jīng)過多次試驗，且與衣服搭配更加合適。

本發(fā)明的調溫功能設置有多個檔位，當溫度檢測裝置檢測到當前身體溫度較高時會啟動裝置產(chǎn)生冷氣并傳輸；當身體表層溫度稍下降時，智能控制模塊會調節(jié)制冷裝置的功率；當身體周圍環(huán)境溫度較低時，則停止制冷。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明中冷氣收集傳輸腔與半導體制冷散熱模塊的連接結構圖；

附圖2為本發(fā)明中風扇傳送腔的結構圖。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明：

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明的典型實施例是一種基于半導體制冷的戶外調溫服，包括上衣本體和背包，上衣本體帶有連體帽；所述上衣本體及連體帽內分布有多個溫度傳感器；所述背包內包括半導體制冷散熱模塊、冷氣收集傳輸模塊和單片機控制系統(tǒng)；溫度檢測器與單片機控制系統(tǒng)相連，實時檢測上身溫度，當溫度檢測值大于設定溫度時，單片機控制系統(tǒng)控制半導體制冷散熱模塊啟動，半導體制冷散熱模塊基于半導體帕爾貼效應產(chǎn)生冷氣，由冷氣收集傳輸模塊采集，通過鋪設在上衣本體和連體帽內的傳輸管道釋放冷氣。

半導體制冷散熱模塊，利用半導體的peltier效應，即熱電第二效應，本實施例中，半導體制冷散熱模塊包括非金屬pn結，在所述非金屬pn結兩端連接電源，基于帕爾貼效應，非金屬pn節(jié)的一面吸收熱量為冷端，另一面釋放熱量為熱端；冷端與所述冷氣收集傳輸腔相連，用于向所述冷氣收集傳輸腔供冷氣；熱端與散熱風扇相連，用于循環(huán)散熱，所述散熱風扇暴露于所述背包外側。

根據(jù)功率公式

p＝ui＝i²×r

電路電壓為12v，得到pn結的工作電流i為6,電阻r為2ω。

根據(jù)peltier效應公式，在冷端吸收熱量的功率q為

其中，α表示seebeck系數(shù)，r表示半導體電阻，t1、t2分別表是熱電偶冷端、熱端的溫度(熱力學溫度，單位k)，i為工作電流，k表示導熱系數(shù)。

pn結所用材料以非金屬元素的硅、磷等為主，在270k到330k這個范圍內，其導熱系數(shù)k約為10，其seebeck系數(shù)α約為1。工作時t1約為270k,t2約為230k。所以

可見其轉移熱量的效率非常高。

冷氣收集傳輸模塊包括呈六面體的冷氣收集傳輸腔，六面體具有三對相對面，第一相對面分別連接半導體制冷散熱模塊，第二相對面或第三相對面的上下表面分別設置進氣口和出氣口，進氣口和出氣口通過所述傳輸管道連接，在傳輸管道中設置有風扇傳送腔，風扇傳送腔中設有多個風扇，用于引導冷氣傳輸方向，如圖1所示，圖2為本發(fā)明的風扇傳送腔示意圖。

本實施例中，冷端通過絕緣陶瓷片與所述冷氣收集傳輸腔相連，用于向所述冷氣收集傳輸腔供冷氣。熱端通過網(wǎng)格型立體金屬散熱結構與散熱風扇相連，用于循環(huán)散熱。

通過上述設置，在pn結釋放的熱量會通過網(wǎng)格立體金屬散熱結構向周圍傳遞，外側緊連著散熱風扇，熱量會被散熱風扇迅速吹散，因此在冷氣收集傳輸腔中便會有源源不斷的低溫空氣。

本實施例中第二相對面和第三相對面采用保溫材料制成。

本實施例中的的管道布置根據(jù)人體器官的分布進行布置，我們讓冷氣多集中在像肺一樣產(chǎn)熱較多的器官周圍，或者多集中在向大腦這樣難以承受高溫的器官周圍。所以我們讓導管先在連體帽內呈多段s型鋪設，然后經(jīng)連帽體向下，躍過肩部，在肺部前面布置較多，而后再到腹部，通過腰部傳到后背，再回到背包進入冷氣收集傳輸腔，重新對空氣降溫。

對于傳輸廣告，我們選擇pvc水平管用作冷氣的傳輸，該管密度小、柔韌性好、不易折斷，經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)選用口徑為8mm的水平管對于冷氣傳輸效果明顯且與衣服搭配更加合適。

對于調溫功能，我們在頭部及衣服內布置多個較小的溫度傳感器裝置，當溫度檢測裝置檢測到當前身體溫度較高時會啟動裝置產(chǎn)生冷氣并傳輸；當身體表層溫度稍下降時，智能控制模塊會調節(jié)制冷裝置的功率；當身體周圍環(huán)境溫度較低時，則停止制冷，防止過冷使用戶得不償失。

本實施例與目前常用的導體金屬導熱方案相比，本發(fā)明采用將采用半導體制冷技術的制冷模塊與冷氣收集傳輸腔相連，pn結吸收熱量的一端作為冷氣收集傳輸腔的一個內腔面，通過該內腔面把冷氣收集傳輸腔內部的熱量轉移到pn結的另一端，在pn結釋放的熱量會被風扇迅速吹散，因此在冷氣收集傳輸腔中便會有源源不斷的低溫空氣，解決了半導體產(chǎn)生的溫差在衣服上收集、傳遞且持續(xù)傳遞的難題。

本發(fā)明選擇我們選擇口徑在8mm以下的pvc水平管作為冷氣傳輸?shù)拿浇?，該管密度小、柔韌性好、不易折斷，經(jīng)過多次試驗，且與衣服搭配更加合適。

本發(fā)明的調溫功能設置有多個檔位，當溫度檢測裝置檢測到當前身體溫度較高時會啟動裝置產(chǎn)生冷氣并傳輸；當身體表層溫度稍下降時，智能控制模塊會調節(jié)制冷裝置的功率；當身體周圍環(huán)境溫度較低時，則停止制冷。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。