本發(fā)明涉及一種基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服，屬于半導(dǎo)體溫控領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對(duì)于室外及野外工作人員如警察、軍人、地質(zhì)勘探員等，以及特殊環(huán)境下的工作人員如煉鋼、鑄造人員、坦克裝甲兵等，其工作環(huán)境比較惡劣，常規(guī)空調(diào)很難滿足他們的身體需求，故針對(duì)人體微環(huán)境進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的空調(diào)服應(yīng)運(yùn)而生。

目前市面上的空調(diào)服主要有渦流冷卻式、插袋式、直接風(fēng)冷式三種形式；這三種形式的空調(diào)服都具有一定程度的缺點(diǎn)，比如渦流冷卻式空調(diào)服噪音大、氣流猛烈、活動(dòng)范圍受限、存在安全隱患，插袋式空調(diào)服笨重、攜帶不便、舒適性差，直接風(fēng)冷式空調(diào)服只是加快散熱、沒(méi)有制冷加熱功能、舒適性差，上述三種空調(diào)服只具備制冷功能或者甚至連制冷功能也不具備，且沒(méi)有制熱功能。

基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服利用制冷片通以直流電后可轉(zhuǎn)移熱量的原理對(duì)人體表面微環(huán)境進(jìn)行調(diào)溫，由于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的雙向性，故所述空調(diào)服可實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱雙向溫控的效果。

由于基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服的調(diào)溫單元需要背負(fù)在人體上，如何使調(diào)溫單元的布置做到美觀、可靠、且使調(diào)溫單元性能穩(wěn)定，在滿足調(diào)溫需求的情況下如何使散熱器尺寸盡可能小巧，調(diào)溫后的空氣以怎樣的方式輸送至人體，可較好的對(duì)人體表面微環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)采用電池供電時(shí)，又如何避免電池發(fā)熱現(xiàn)象或降低發(fā)熱的程度，如何規(guī)避空調(diào)服在低溫或潮濕環(huán)境下使用時(shí)容易使空氣中的水分凝結(jié)造成制冷片進(jìn)水失效的問(wèn)題，常規(guī)空氣調(diào)節(jié)的回風(fēng)技術(shù)又是否可加以借鑒并運(yùn)用在基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服中，以增強(qiáng)對(duì)散熱器的散熱/散冷效果以及節(jié)約電能使用？上述問(wèn)題都是研發(fā)人員需要考慮的問(wèn)題，也是此類空調(diào)服設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服，可實(shí)現(xiàn)散熱器的小巧設(shè)計(jì)，并規(guī)避制冷片進(jìn)水失效的問(wèn)題；發(fā)明了一種調(diào)溫單元放置包可使調(diào)溫單元美觀、可靠布置，且保證調(diào)溫單元的性能穩(wěn)定；調(diào)溫后的空氣通過(guò)開有小孔的導(dǎo)氣管輸送至人體表面，從而較好的對(duì)人體表面微環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將調(diào)溫后空氣分流一部分至電池工作區(qū)域以避免電池發(fā)熱現(xiàn)象或降低發(fā)熱的程度；本發(fā)明采用了回風(fēng)技術(shù)以增強(qiáng)對(duì)散熱器的散熱/散冷效果，并可節(jié)約電能使用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服，主要包括衣體（1）、調(diào)溫單元（9）、輸入單元（10）、控制單元（11）、供電單元（12）等?？諝饨?jīng)調(diào)溫單元（9）處理后送至人體表面，進(jìn)而調(diào)節(jié)人體表面微環(huán)境溫度，以滿足人體熱舒適性需求，由于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的雙向性，故所述空調(diào)服可實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱雙向溫控的效果。

衣體（1）主要由三層構(gòu)成：內(nèi)襯層（2）、保溫層（3）、外層（4）；所述內(nèi)襯層（2）具備透風(fēng)性能，并開有毛細(xì)孔（8），以便調(diào)溫后的空氣藉此送至人體表面；所述保溫層（3）由保溫材料制成，以防止人體表面微環(huán)境冷/熱量的散失；所述外層（4）應(yīng)具備防水、不透風(fēng)功能；內(nèi)襯層（2）和保溫層（3）、外層（4）通過(guò)塑制支撐鈕（5）隔離開，塑制支撐鈕（5）上的墊片（6）使保溫層（3）、外層（4）貼合在一起（不必緊密貼合），以使內(nèi)襯層（2）與保溫層（3）之間形成空心結(jié)構(gòu)。空氣經(jīng)調(diào)溫后藉由開有小孔的導(dǎo)氣管（7）送至人體，導(dǎo)氣管（7）位于空心結(jié)構(gòu)中，并粘結(jié)于內(nèi)襯層（2）上。

衣體（1）上縫制有調(diào)溫單元放置包（25）、供電單元放置包（26），所述調(diào)溫單元放置包（25）位于衣體背部（44）、所述供電單元放置包（26）位于衣體左側(cè)。

調(diào)溫單元放置包（25）縫制在衣體背部（44），分為第一縫布（27）、第二縫布（28）、海綿體（29），其中第一縫布（27）直接縫制在衣體（1）上，海綿體（29）粘結(jié)在第一縫布（27）之上，且海綿體（29）依據(jù)冷熱分離器（38）及風(fēng)扇（39）形狀開有相應(yīng)形狀的槽（30），冷熱分離器（38）以及風(fēng)扇（39）可一部分置于槽中以降低人體對(duì)調(diào)溫單元（9）工作時(shí)所引起的震動(dòng)的不適感；第二縫布（28）的一邊與第一縫布（27）的一邊直接縫制在一起，其余三邊通過(guò)拉鏈（48）嚙合；第二縫布（28）上依據(jù)風(fēng)扇（39）和冷熱分離器廢氣出口（17）的相應(yīng)位置分別開有風(fēng)扇進(jìn)氣口（31）以及廢氣排出口（32），且所述風(fēng)扇進(jìn)氣口（31）與所述廢氣排出口（32）均縫制或粘結(jié)有塑制風(fēng)罩（33）、（34），風(fēng)罩上具有與風(fēng)扇安置螺孔（19）和冷熱分離器安置螺孔（18）相對(duì)應(yīng)的螺孔（35）、（36），以使調(diào)溫單元（9）可連接于第二縫布（28）上；第二縫布（28）外側(cè)縫制有彈性綁帶（37），可卡扣在衣體（1）前側(cè)，依靠綁帶（37）的束縛力進(jìn)一步將調(diào)溫單元放置包（25）固定在衣體（1）上，進(jìn)而增強(qiáng)調(diào)溫單元（9）固定的可靠性。

調(diào)溫單元（9）包括風(fēng)扇（39）、冷熱分離器（38）、制冷片（40）、第一散熱器（41）、第二散熱器（42）、密封圈（43）等，冷熱分離器（38）既是制冷片（40）、第一散熱器（41）、第二散熱器（42）、密封圈（43）等的外圍固定外殼，為空氣的調(diào)溫提供場(chǎng)所，又可形成冷、熱氣流流動(dòng)的單獨(dú)風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)冷、熱氣流的分離。

以衣體背部（44）為參照，第一散熱器（41）、密封圈（43）、第二散熱器（42）按背離衣體背部（44）方向依次放置（制冷片位于兩散熱器之間，被散熱器與密封圈密封），所述風(fēng)扇（39）為離心風(fēng)扇，其放置方式為風(fēng)扇進(jìn)氣端面與衣體背部（44）平行且靠外，此方式下，可對(duì)兩個(gè)散熱器實(shí)現(xiàn)較佳的風(fēng)量分配。

冷熱分離器（38）的入口段含有分流片（45），將入口段分離為第一入口（46）和第二入口（47），進(jìn)而將進(jìn)氣氣流分為兩部分，分別送至第一散熱器（41）和第二散熱器（42）；冷熱分離器（38）的第二入口（47）區(qū)域開有采風(fēng)端口（20），用于回收一部分調(diào)溫后并已通過(guò)人體表面的空氣，和新風(fēng)混合后作為進(jìn)入第二散熱器（42）的初始空氣，以增強(qiáng)對(duì)第二散熱器（42）的散熱/散冷效果，并可節(jié)約電能使用；與采風(fēng)端口（20）相連接的導(dǎo)氣管上安裝有單向閥（21），以保證氣流從采風(fēng)端口（20）進(jìn)入第二入口（47）區(qū)域，而不發(fā)生氣流反流。

制冷片（40）在壓力條件下具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，但是其剪切強(qiáng)度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，制冷片（40）通過(guò)銑槽并焊接的方式予以固定，即分別在第一散熱器（41）和第二散熱器（42）基板底面銑出一定尺寸的槽，然后將制冷片（40）兩端面分別焊接在兩個(gè)散熱器的槽面上，此種方式下一方面可保證制冷片（40）、散熱器連接的可靠性，另一方面，由于是采用的焊接方式，故可增強(qiáng)制冷片（40）與第一散熱器（41）、第二散熱器（42）間的傳熱效果。

由于調(diào)溫單元（9）要置于人體背部，在滿足調(diào)溫需求的情況下散熱器尺寸要盡量小巧，故為增加其換熱面積，散熱器翅片均為波浪形，且散熱器表面噴涂新型涂料，以增強(qiáng)換熱效果。

輸入單元（10）位于衣體（1）右側(cè)手臂區(qū)域，設(shè)置為檔位調(diào)節(jié)器，制冷、制熱分別為2—3檔。

控制單元（11）接受來(lái)自調(diào)溫空氣溫度傳感器（22）以及環(huán)境溫度傳感器（23）的溫度信號(hào)，并依據(jù)輸入單元（10）指令，通過(guò)控制風(fēng)扇（39）以及制冷片（40）的電壓大小來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇（39）轉(zhuǎn)速和制冷片（40）產(chǎn)冷量/產(chǎn)熱量，進(jìn)而控制調(diào)溫后空氣的溫度的高低以及風(fēng)量的大小，以達(dá)到用戶熱舒適需求。

空調(diào)服系統(tǒng)可采用鋰離子電池組（14）供電或電源插頭（15）插市電的方式供電，當(dāng)人員外出工作使用市電不方便時(shí)可使用鋰離子電池組（14）供電；供電單元（12）還包括調(diào)壓穩(wěn)壓器（16）以便將鋰離子電池組（14）輸送的電或市電轉(zhuǎn)化成適合風(fēng)扇（39）和制冷片（40）使用的電能。

電池工作時(shí)會(huì)有一定程度的發(fā)熱現(xiàn)象，進(jìn)而可能引起電池內(nèi)部空氣劇烈膨脹，導(dǎo)致電池向外突起，嚴(yán)重的會(huì)使電池燃燒，為避免電池發(fā)熱現(xiàn)象或降低發(fā)熱的程度，在夏季使用空調(diào)服時(shí)，可從衣體（1）前部的導(dǎo)氣管（7）引出一個(gè)分支（24）至供電單元放置包（26），以降低此區(qū)域溫度，且供電單元放置包（26）采用散熱性能較好的材料制成。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了散熱器的小巧設(shè)計(jì)，并規(guī)避了制冷片（40）進(jìn)水失效的問(wèn)題；發(fā)明的調(diào)溫單元（9）放置包（25）可使調(diào)溫單元（9）美觀、可靠布置，且保證調(diào)溫單元（9）的性能穩(wěn)定；避免電池發(fā)熱現(xiàn)象或降低了發(fā)熱的程度；采用的回風(fēng)技術(shù)增強(qiáng)了對(duì)散熱器的散熱/散冷效果，并可節(jié)約電能使用。

附圖說(shuō)明

圖1是衣體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是一種基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服示意圖。

圖3是開有小孔的蛇形導(dǎo)風(fēng)管示意圖。

圖4是調(diào)溫單元放置包、供電單元放置包位置示意圖。

圖5是調(diào)溫單元放置包結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6調(diào)溫模塊放置方式示意圖。

圖7冷熱分離器俯視示意圖。

圖8是調(diào)溫模塊密封示意圖。

圖9是調(diào)溫模塊密封局部放大示意圖。

圖10是密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是散熱器開槽示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1、圖2，一種基于半導(dǎo)體溫控技術(shù)的空調(diào)服，主要包括衣體（1）、調(diào)溫單元（9）、輸入單元（10）、控制單元（11）、供電單元（12）等?？刂茊卧?1）接受來(lái)自調(diào)溫空氣溫度傳感器（22）以及環(huán)境溫度傳感器（23）的溫度信號(hào)，并依據(jù)輸入單元（10）指令，通過(guò)控制制冷片（40）以及風(fēng)扇（39）的電壓大小來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇（39）轉(zhuǎn)速和制冷片（40）產(chǎn)冷量/產(chǎn)熱量，進(jìn)而控制調(diào)溫后空氣的溫度的高低以及風(fēng)量的大小，以達(dá)到用戶熱舒適需求。

輸入單元（10）位于衣體（1）右側(cè)手臂區(qū)域，設(shè)置為檔位調(diào)節(jié)器，制冷、制熱分別為2—3檔。

參見圖1，衣體（1）主要由三層構(gòu)成：內(nèi)襯層（2）、保溫層（3）、外層（4）；所述內(nèi)襯層（2）具備透風(fēng)性能，并開有毛細(xì)孔（8），以便調(diào)溫后的空氣藉此送至人體表面；所述保溫層（3）由保溫材料制成，以防止人體表面微環(huán)境冷/熱量的散失；所述外層（4）由防水、不透風(fēng)材料制成；內(nèi)襯層（2）和保溫層（3）、外層（4）通過(guò)塑制支撐鈕（5）隔離開，塑制支撐鈕（5）上的墊片（6）使保溫層（3）、外層（4）貼合在一起（不必緊密貼合），以使內(nèi)襯層（2）與保溫層（3）之間形成空心結(jié)構(gòu)?？諝饨?jīng)調(diào)溫后藉由開有小孔的導(dǎo)氣管（7）送至人體，導(dǎo)氣管（7）位于空心結(jié)構(gòu)中，并粘結(jié)于內(nèi)襯層（2）上，導(dǎo)氣管形狀可為蛇形管（13）或其他樣式，參見圖3。

參見圖4，衣體（1）上縫制有調(diào)溫單元放置包（25）、供電單元放置包（26），所述調(diào)溫單元放置包（25）位于衣體背部（44）、所述供電單元放置包（26）位于衣體左側(cè)。

參見圖5，調(diào)溫單元放置包（25）分為第一縫布（27）、第二縫布（28）、海綿體（29），其中第一縫布（27）直接縫制在衣體（1）上，海綿體（29）粘結(jié)在第一縫布（27）之上，且海綿體（29）依據(jù)冷熱分離器（38）及風(fēng)扇（39）形狀開有相應(yīng)形狀的槽（30），冷熱分離器（38）以及風(fēng)扇（39）可一部分置于槽中以降低人體對(duì)調(diào)溫單元（9）工作時(shí)所引起的震動(dòng)的不適感；第二縫布（28）的一邊與第一縫布（27）的一邊直接縫制在一起，其余三邊通過(guò)拉鏈（48）嚙合；第二縫布（28）上依據(jù)風(fēng)扇（39）和冷熱分離器廢氣出口（17）的相應(yīng)位置分別開有風(fēng)扇進(jìn)氣口（31）以及廢氣排出口（32），且所述風(fēng)扇進(jìn)氣口（31）與所述廢氣排出口（32）均縫制或粘結(jié)有塑制風(fēng)罩（33）、（34），風(fēng)罩上具有與風(fēng)扇安置螺孔（19）和冷熱分離器安置螺孔（18）相對(duì)應(yīng)的螺孔（35）、（36），以使調(diào)溫單元（9）可連接于第二縫布（28）上；第二縫布（28）外側(cè)縫制有彈性綁帶（37），可卡扣在衣體（1）前側(cè)。

調(diào)溫單元（9）包括風(fēng)扇（39）、冷熱分離器（38）、制冷片（40）、第一散熱器（41）、第二散熱器（42）、密封圈（43）等，冷熱分離器（38）既是制冷片（40）、第一散熱器（41）、第二散熱器（42）、密封圈（43）等的外圍固定外殼，為空氣的調(diào)溫提供場(chǎng)所，又可形成冷、熱氣流流動(dòng)的單獨(dú)風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)冷、熱氣流的分離。

參見圖6，以衣體背部（44）為參照，第一散熱器（41）、密封圈（43）、第二散熱器（42）按背離衣體背部（44）方向依次放置（制冷片位于兩散熱器之間，被散熱器與密封圈密封），所述風(fēng)扇（39）為離心風(fēng)扇（39），其放置方式為風(fēng)扇（39）進(jìn)氣端面與衣體背部（44）平行且靠外。

參見圖7，冷熱分離器（38）的入口段含有分流片（45），將入口段分離為第一入口（46）和第二入口（47），進(jìn)而將進(jìn)氣氣流分為兩部分，分別送至第一散熱器（41）和第二散熱器（42）；冷熱分離器（38）的第二入口（47）區(qū)域開有采風(fēng)端口（20），用于回收一部分調(diào)溫后并已通過(guò)人體表面的空氣，和新風(fēng)混合后作為進(jìn)入第二散熱器（42）的初始空氣；參見圖2，與采風(fēng)端口（20）相連接的導(dǎo)氣管上安裝有單向閥（21），以保證氣流從采風(fēng)端口（20）進(jìn)入第二入口（47）區(qū)域，而不發(fā)生氣流反流。

參見圖8、圖11，制冷片（40）通過(guò)銑槽并焊接的方式予以固定，即分別在第一散熱器（41）和第二散熱器（42）基板底面銑出一定尺寸的槽，然后將制冷片（40）兩端面分別焊接在兩個(gè)散熱器的槽面上。

參見圖8、圖9、圖10、圖11，使用定制的輪廓為方形、線截面為圓的密封圈（43）對(duì)制冷片（40）予以密封，為此，第一散熱器（41）、第二散熱器（42）基板底面均需銑出一定尺寸的槽，用以放置密封圈（43）。

參見圖8，為增加散熱器換熱面積，散熱器翅片為波浪形，且散熱器表面噴涂新型涂料，以增強(qiáng)換熱效果。

參見圖2，空調(diào)服系統(tǒng)可采用鋰離子電池組（14）供電或電源插頭（15）,插市電的方式供電，供電單元（12）包括調(diào)壓穩(wěn)壓器（16）以便將鋰離子電池組（14）輸送的電或市電轉(zhuǎn)化成適合風(fēng)扇（39）和制冷片（40）使用的電能。

繼續(xù)參見圖2，在夏季使用空調(diào)服時(shí)，可從衣體（1）前部的導(dǎo)氣管引出一個(gè)分支（24）至供電單元放置包（26），以降低此區(qū)域溫度，且供電單元放置包（26）采用散熱性能較好的材料制成。

以上實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明較佳的實(shí)施方式而非限制，凡是不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換的均涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。