CN105533841A - 用于人体适应冷热环境的温控背心和温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于人体适应冷热环境的温控背心，包括背心本体，以及依次从内到外设置于背心本体上的PET镀铝膜、导热硅胶、铜皮、半导体制冷片、散热片、固定套、控制器和温度感测器。其中：半导体制冷片用于根据控制器的控制制热或制冷；散热片设置于半导体制冷片的外表面，所述散热片的一端与空气相接触；铜皮将半导体制冷片产生的热能或冷却能传递至导热硅胶；导热硅胶接收并将所述热能或冷却能传递至PET镀铝膜；固定套固定并防护半导体制冷片。本发明还公开了一种用于人体适应冷热环境的温控方法。本发明提高了使用者的舒适度，有效防止了严寒或炎热天气带来的使用者的身体的不适，避免了使用者冻伤、中暑或其他疾病的发生。

Description

用于人体适应冷热环境的温控背心和温控方法

技术领域

本发明涉及生命健康的技术领域，尤其涉及一种用于人体适应冷热环境的温控背心和温控方法。

背景技术

目前市场的背心都是利用保温材料来防止或者减少人体热能的散发。也就是说，现有的背心，只能保暖，不能给人体提供热能；无法供热驱寒以及降温；而且不能针对特殊的环境温度满足使用者正常的体温需求。

因此，有必要提供一种用于人体适应冷热环境的温控背心，能够根据外界环境的温度差异来自动调节背心的温度，满足使用者正常的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于人体适应冷热环境的温控背心，旨在解决在不同的外界环境温度下，维持使用者正常的体温需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于人体适应冷热环境的温控背心，包括背心本体，所述温控背心还包括设置于所述背心本体上的PET镀铝膜、导热硅胶、铜皮、半导体制冷片、散热片、固定套、温度感测器和控制器，所述铜皮、半导体制冷片、散热片和温度感测器分别电连接至所述控制器上，其中：

所述导热硅胶设置于所述PET镀铝膜的外层，所述导热硅胶上包裹有所述铜皮；

所述温度感测器用于感测外界环境温度；

所述控制器用于根据外界环境温度控制所述半导体制冷片制热产生热能或制冷产生冷却能；

所述散热片设置于所述半导体制冷片的外表面，所述散热片的一端与空气相接触；

所述铜皮用于将所述半导体制冷片产生的热能或冷却能传递至所述导热硅胶；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的热能或冷却能，并将所述热能或冷却能传递至所述PET镀铝膜；

所述固定套设置于所述半导体制冷片的外表面的一侧，用于固定并防护所述半导体制冷片。

优选地，所述PET镀铝膜的镀铝厚度为19～35um。

优选地，所述导热硅胶的形状为长方形或正方形。

优选地，所述散热片的材质是铝合金、黄铜或青铜的一种。

优选地，所述控制器设置于所述固定套的下部。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种用于人体适应冷热环境的温控背心中的温控方法，所述的温控方法包括：

所述温度传感器感测外界环境温度；

当外界环境温度低于使用者的体温时，所述控制器控制半导体制冷片加热产生热能；

所述铜皮将所述热能传递至导热硅胶上；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的热能，并将所述热能传递至PET镀铝膜上；

所述PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的热能，给背心本体提供热能；

当外界环境温度高于使用者的体温时，所述控制器控制所述半导体制冷片制冷产生冷却能；

所述控制器控制所述散热片散热；

所述铜皮将所述冷却能传递至导热硅胶上；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的冷却能，并将所述冷却能传递至PET镀铝膜上；

所述PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的冷却能，给背心本体降温。

优选地，所述PET镀铝膜的镀铝厚度为19～35um。

优选地，所述导热硅胶的形状为长方形或正方形。

优选地，所述散热片的材质是铝合金、黄铜或青铜的一种。

优选地，所述控制器设置于所述固定套的下部。

相较于现有技术，本发明用于人体适应冷热环境的温控背心通过控制器、铜皮、半导体制冷片和散热片能够根据外界环境的温度差异来自动调节背心的温度，满足使用者正常的体温需求，提高了使用者的舒适度，有效防止了严寒或炎热天气带来的使用者的身体的不适，避免了使用者冻伤、中暑或其他疾病的发生。

附图说明

图1是本发明用于人体适应冷热环境的温控背心优选实施例的平面结构示意图；

图2为本发明用于人体适应冷热环境的温控方法的较佳实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1是本发明用于人体适应冷热环境的温控背心优选实施例的平面结构示意图。在本实施例中，所述用于人体适应冷热环境的温控背心，包括背心本体10，所述温控背心还包括设置于所述背心本体10上的PET镀铝膜20、导热硅胶30、铜皮40、半导体制冷片50、散热片60、固定套70、控制器80和温度感测器90，所述铜皮40、半导体制冷片50、散热片60和温度感测器90分别电连接至所述控制器80上，其中：

所述导热硅胶30设置于所述PET镀铝膜20的外层，所述导热硅胶30上包裹有所述铜皮40；

所述温度感测器90用于感测外界环境温度；

所述控制器80用于根据外界环境温度控制所述半导体制冷片50制热产生热能或制冷产生冷却能；

所述散热片60设置于所述半导体制冷片50的外表面，所述散热片60的一端与空气相接触；

所述铜皮40用于将所述半导体制冷片50产生的热能或冷却能传递至所述导热硅胶30；

所述导热硅胶30接收所述铜皮40传递的热能或冷却能，并将所述热能或冷却能传递至所述PET镀铝膜20；

所述固定套70设置于所述半导体制冷片50的外表面的一侧，用于固定并防护所述半导体制冷片50。

在本实施例中，所述用于人体适应冷热环境的温控背心包括背心本体10，该背心本体10从内层向外层依次设置有PET镀铝膜20、导热硅胶30、铜皮40、半导体制冷片50、散热片60、固定套70、控制器80和温度感测器90，铜皮40、半导体制冷片50、散热片60和温度感测器90分别与控制器80电连接；导热硅胶30设置于PET镀铝膜20的外层，导热硅胶30上设置有一层铜皮40；同时铜皮40的另一面又粘贴在半导体制冷片50上，而在半导体制冷片50的外表面的一侧设置有固定套70，该固定套70用于固定并防护所述半导体制冷片50，控制器80设置于所述固定套70的下部；半导体制冷片50的外表面的一端设置有散热片60。

在本实施中，PET镀铝膜20的镀铝厚度为19～35um，PET镀铝膜20的镀铝厚度可以通过光密度仪进行测度；PET镀铝膜20是通过真空镀铝工艺将一层薄薄的铝原子堆积到优质PET薄膜上而形成的阻隔性薄膜，具有较好的气体和光线阻隔性以及良好的防潮、保温耐热、耐穿刺性能，可替代铝箔等使用的优点，当用于人体适应冷热环境的温控背心的外表面设置有一层PET镀铝膜20时，极大的保持使用者的体温，避免体温随着外界环境温度的较冷或较热而发生变化，提高了使用者的舒适度。

在本实施中，半导体制冷片50，也叫热电制冷片，是一种热泵。半导体制冷片50的工作原理是利用半导体材料的珀尔帖(Peltier)效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热能和放出热能，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。所述温度感测器90用于感测外界环境温度；所述控制器80用于根据外界环境温度控制所述半导体制冷片50制热产生热能或制冷产生冷却能；当外界环境温度低于使用者的体温时，控制器80控制半导体制冷片50加热，粘在半导体制冷片50外部的铜皮40将热能传递至导热硅胶30上；导热硅胶30接收铜皮40传递的热能，并将热能传递至PET镀铝膜20上；PET镀铝膜20接收所述导热硅胶30传递的热能，给背心本体10提供热能，维持使用者的体温处于正常的范围之内，而且使使用者免于寒冷天气的折磨，提高了用户体验；当外界环境高于使用者的体温时，控制器80控制半导体制冷片50制冷；此外，控制器80控制设置在半导体制冷片50的外表面的散热片60散热；粘在半导体制冷片50外部的铜皮40将所述冷却能传递至导热硅胶30上；导热硅胶30接收所述铜皮40传递的冷却能，并将所述冷却能传递至PET镀铝膜20上；PET镀铝膜20接收所述导热硅胶30传递的冷却能，给背心本体10降温，有效防止了炎热天气带来的使用者的身体的不适，避免了使用者中暑或其他高温疾病的发生。

在本实施中，散热片60设置于所述半导体制冷片50的外表面，所述散热片60的一端与空气相接触；散热片60多由铝合金，黄铜或青铜做成板状、片状、多片状等，一般散热片60在使用中要在电子元件与散热片60接触面涂上一层导热硅胶，使电子元器件发出的热能更有效地传导到散热片60上，再经散热片60散发到周围空气中去，进一步的提高了散热的效率，改善了使用者在炎热或酷暑的环境下身体的不适症状。

在本实施中，铜皮40用于将所述半导体制冷片50产生的热能或冷却能传递至所述导热硅胶30；导热硅胶30接收所述铜皮40传递的热能或冷却能，并将所述热能或冷却能传递至所述PET镀铝膜20；所述导热硅胶30的形状为长方形或正方形。导热硅胶30是高端的导热化合物，此外，导热硅胶30具有不易固体化和导电的特性可以避免诸如电路短路等风险；其高粘结性能和超强的导热效果是目前CPU、GPU和散热器接触时最佳的导热解决方案。导热硅胶30具有高导热率，极佳的导热性，良好的电绝性，较宽的使用温度，很好的使用稳定性，较低的稠度和良好的施工性能。选用导热硅胶30片的最主要目的是减少热源表面与散热器件接触面之间产生的接触热阻。此外导热硅胶30片可以很好的填充接触面的间隙,将空气挤出接触面，空气是热的不良导体，会严重阻碍热能在接触面之间的传递；有了导热硅胶30的补充，可以使接触面更好的充分接触，真正做到面对面的接触，在温度上的反应可以达到尽量小的温差。此外，导热硅胶30的使用是越薄越好，一般涂抹0.1-0.5mm厚的导热硅胶30来填补空隙。

本发明还提供了一种用于人体适应冷热环境的温控方法，该方法应用在所述用于人体适应冷热环境的温控背心上，能够根据外界环境的温度差异来自动调节背心的温度，满足使用者正常的体温需求。

参照图2，图2为本发明用于人体适应冷热环境的温控方法的较佳实施例的流程示意图。在本实施例中，所述用于人体适应冷热环境的温控方法应用于如图1所述的温控背心中，该温控方法包括：

S10：温度感测器感测外界环境温度；

具体地，在步骤S10中，当使用者即将处于或进入各种不同的外界环境中时，例如：严寒的环境或者炎热、酷暑的环境时，使用者穿上或佩戴好该温控背心，温度感测器自动感测外界环境温度，并将感测外界环境温度信息发送至控制器。

S20：当外界环境温度低于使用者的体温时，控制器控制半导体制冷片加热产生热能；

具体地，在步骤S20中，当外界环境低于使用者的体温时，即使用者处于严寒的环境时，控制器会自主控制半导体制冷片进行加热，产生热能，以维持使用者的正常的体温，使使用者免于严寒天气的折磨。

S30：铜皮将所述热能传递至导热硅胶上；

具体地，在步骤S30中，由于铜皮的另一面又粘贴在半导体制冷片上，铜皮又具有较好的导热性，铜皮能够获得半导体制冷片产生的热能，并将所述半导体制冷片产生的热能传递至导热硅胶。

S40：导热硅胶接收铜皮传递的热能，并将热能传递至所述PET镀铝膜上；

具体地，在步骤S40中，导热硅胶具有不易固体化和导电的特性可以避免诸如电路短路等风险；其高粘结性能和超强的导热效果是目前CPU、GPU和散热器接触时最佳的导热解决方案。导热硅胶具有高导热率，极佳的导热性，良好的电绝性，较宽的使用温度，很好的使用稳定性，较低的稠度和良好的施工性能。选用导热硅胶片的最主要目的是减少热源表面与散热器件接触面之间产生的接触热阻。此外导热硅胶片可以很好的填充接触面的间隙,将空气挤出接触面，由于导热硅胶上设置有一层铜皮，因此导热硅胶能够较强的接收铜皮传递的热能，并将所述热能传递至PET镀铝膜上。

S50：PET镀铝膜接收导热硅胶传递的热能，给背心本体提供热能；

具体地，在步骤S50中，PET镀铝膜位于所述温控背心的最内层，当温控背心的外表面设置有一层PET镀铝膜时，能够极大的保持使用者的体温，避免体温随着外界环境温度的较冷而发生变化，提高了使用者的舒适度；此外，由于导热硅胶设置于PET镀铝膜的外层，PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的热能，给背心本体提供热能，维持使用者的体温处于正常的范围之内，而且使使用者免于寒冷天气的折磨，提高了用户体验。

S60：当外界环境温度高于使用者的体温时，控制器控制所述半导体制冷片制冷产生冷却能；

具体地，在步骤S60中，当使用者处于炎热或酷暑的环境中时，此时外界环境高于使用者的体温，使用者会感觉到不适，控制器会自主控制半导体制冷片产生冷却能，以满足使用者自身的舒适度。

S70：所述控制器控制所述散热片散热；

具体地，在步骤S70中，由于散热片设置于半导体制冷片的外表面，散热片的一端与空气相接触；散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状、片状、多片状等，一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂，使元器件发出的热能更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，进一步的提高了散热的效率，改善了使用者在炎热或酷暑的环境下身体的不适症状。

S80：铜皮将冷却能传递至导热硅胶上；

具体地，在步骤S80中，由于铜皮的另一面粘贴在半导体制冷片上，铜皮不仅具有较好的导热性，也能把冷却能传导开来，因此铜皮能够获得半导体制冷片产生的冷却能，并将所述半导体制冷片产生的冷却能传递至导热硅胶。

S90：导热硅胶接收所述铜皮传递的冷却能，并将冷却能传递至所述PET镀铝膜上；

具体地，在步骤S90中，由于导热硅胶上设置有一层铜皮，导热硅胶能够接收铜皮传递的冷却能，并将该冷却能传递至导热硅胶的内层，即PET镀铝膜上。

S100：PET镀铝膜接收导热硅胶传递的冷却能，给背心本体降温。

具体地，在步骤S100中，由于导热硅胶设置于PET镀铝膜的外层，而PET镀铝膜位于所述温控背心的最内层，当温控背心的外表面设置有一层PET镀铝膜时，能够极大的保持使用者的体温，避免体温随着外界环境温度的较热而发生变化，提高了使用者的舒适度；此外，由于导热硅胶设置于PET镀铝膜的外层，PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的冷却能，给背心本体提供冷却能，维持使用者的体温处于正常的范围之内，而且使使用者免于炎热或酷暑天气的折磨，提高了用户体验。

本发明用于人体适应冷热环境的温控背心通过控制器、铜皮、半导体制冷片和散热片能够根据外界环境的温度差异来自动调节背心的温度，满足使用者正常的体温需求，提高了使用者的舒适度，有效防止了严寒或炎热天气带来的使用者的身体的不适，避免了使用者冻伤、中暑或其他疾病的发生。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于人体适应冷热环境的温控背心，包括背心本体，其特征在于，所述温控背心还包括设置于所述背心本体上的PET镀铝膜、导热硅胶、铜皮、半导体制冷片、散热片、固定套、温度感测器和控制器，所述铜皮、半导体制冷片、散热片和温度感测器分别电连接至所述控制器上，其中：

所述导热硅胶设置于所述PET镀铝膜的外层，所述导热硅胶上包裹有所述铜皮；

所述温度感测器用于感测外界环境温度；

所述控制器用于根据外界环境温度控制所述半导体制冷片制热产生热能或制冷产生冷却能；

所述散热片设置于所述半导体制冷片的外表面，所述散热片的一端与空气相接触；

所述铜皮用于将所述半导体制冷片产生的热能或冷却能传递至所述导热硅胶；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的热能或冷却能，并将所述热能或冷却能传递至所述PET镀铝膜；

所述固定套设置于所述半导体制冷片的外表面的一侧，用于固定并防护所述半导体制冷片。

2.如权利要求1所述的用于人体适应冷热环境的温控背心，其特征在于，所述PET镀铝膜的镀铝厚度为19～35um。

3.如权利要求1所述的用于人体适应冷热环境的温控背心，其特征在于，所述导热硅胶的形状为长方形或正方形。

4.如权利要求1所述的用于人体适应冷热环境的温控背心，其特征在于，所述散热片的材质是铝合金、黄铜或青铜的一种。

5.如权利要求1至4任一项所述的用于人体适应冷热环境的温控背心，其特征在于，所述控制器设置于所述固定套的下部。

6.一种应用于如权利要求1所述的用于人体适应冷热环境的温控背心中的温控方法，其特征在于，所述的温控方法包括：

所述温度感测器感测外界环境温度；

当外界环境温度低于使用者的体温时，所述控制器控制半导体制冷片加热产生热能；

所述铜皮将所述热能传递至导热硅胶上；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的热能，并将所述热能传递至所述PET镀铝膜上；

所述PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的热能给背心本体提供热量；

当外界环境温度高于使用者的体温时，所述控制器控制所述半导体制冷片制冷产生冷却能；

所述控制器控制所述散热片散热；

所述铜皮将所述冷却能传递至所述导热硅胶上；

所述导热硅胶接收所述铜皮传递的冷却能，并将所述冷却能传递至所述PET镀铝膜上；

所述PET镀铝膜接收所述导热硅胶传递的冷却能给背心本体降温。

7.如权利要求6所述的温控方法，其特征在于，所述PET镀铝膜的镀铝厚度为19～35um。

8.如权利要求6所述的温控方法，其特征在于，所述导热硅胶的形状为长方形或正方形。

9.如权利要求6所述的温控方法，其特征在于，所述散热片的材质是铝合金、黄铜或青铜的一种。

10.如权利要求6所述的温控方法，其特征在于，所述控制器设置于所述固定套的下部。