CN103629874A - 一种衣服可调温装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种衣服可调温装置设置在衣服内，由热泵调温主机，冷热传感器和太阳能光伏片组成，本发明方法，一是通过太阳能光伏片吸收太阳光热转化电能电池储存，二是外接电源充电，由电池储存，电能供应电动热泵调温主机吸收空气热能，一方面，将热水储袋内的冷水加热，使衣服内温度加温达到25~50℃，另一方面，热泵调温主机发热过程吸收周围空气热能，制冷降温衣服内温度降至10~30℃，使用本发明装置可在气温-30~+50℃的环境下长时间运作，发热制冷全过程零排碳，利用吸收自然能量长时间有效抵御极端环境，而不需添加或更换衣服，不需要外接电源。
Description
技术领域
本发明涉及一种衣服可调温装置及方法。
背景技术
衣服已长久成为人类抵御气候环境离不开的用品，但随着季节、地域变化，会出现寒冷、酷热的环境，人们通常以更换或增减衣服等方法来面对。
发明内容
本发明的目的，是为了提供一种突破目前人类使用衣服的传统习惯，在衣服安装利用太阳能和空气热能的可调温装置及方法。
本发明解决其技术问题的解决方案是:
一种衣服可调温装置设置在衣服内，由热泵调温主机1，冷热传感器2和太阳能光伏片3组成，其中：
热泵调温主机1，由压缩机1A，冷凝器1B，膨胀阀1C，蒸发器1D，风扇1E，热水储袋1F，发热铜管1G，金属保温膜1H，冷媒储瓶1I，电池1L，智能调控开关1M和多联插口1N组成；所述热泵调温主机1可选择单独设置在上衣或裤内，可选择外置独立装置，通过多联插口1N，连接设置在上衣4和裤6内冷热传感器2，调节驱动其升温、制冷；所述外置热泵调温主机1可根据需要配置大小不同的功率规格；所述电池1L将太阳能光伏片3吸收太阳光热11转变的电能13储存，或通过外接电源14充电，储存电能13供应热泵调温主机1；所述智能调控开关1M通过电线4连接热泵调温主机1的压缩机1A、风扇1E和电池1L，冷热传感器2的发热丝2C、冷开关阀2A1和热开关阀2B1，以及太阳能光伏片3，通过智能调控开关1M可选择开关、升温、降温和调控确定温度。
冷热传感器2，设置在衣服的夹层里面，由塑料冷蒸发管2A，塑料发热管2B外绕发热丝2C组成；所述塑料冷蒸发管2A设置冷开关阀2A1，连接蒸发器1D，在衣服需要制冷时将冷气7输送，在不需要制冷时，通过蒸发器1D将冷气7向衣服外释放；所述塑料发热管2B设置热开关阀2B1，连接热水储袋1F，在衣服需要加温时将热水8输送到塑料发热管2B导热；所述外绕发热丝2C连接电池1L，在衣服需要加温时，可直接选择电热发热丝2C发热。
太阳能光伏片3，设置贴在上衣5的背面、上臂袖或肩膀，头盔5B的上半球位置，裤6的外侧，通过吸收太阳光热11转变为电能13通过电线4导入电池1L储存。
作为上述技术方案的进一步改进，以上热泵调温主机1和冷热传感器2装置，分别组成冷热媒交替循环封闭系统1O和冷热水交替循环封闭系统1P。
所述冷热媒交替循环封闭系统1O由压缩机1A、冷凝器1B、膨胀阀1C、蒸发器1D、发热铜管1G、冷媒储瓶1I组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷媒剂1J、冷媒气体1J1和热媒气体1K；蒸发器1D从空气中吸收常温热量空气热能12，通过介质冷媒剂1J传给压缩机1A做功，低压冷媒剂1J压缩后，变成高温高压超过100℃的热媒气体1K，热媒气体1K流经缠绕在热水储袋1E外面的发热铜管1G，热量经发热铜管1G传导到热水储袋1E内，将热水8储存并输送到塑料发热管2B发热；冷却下来的热媒1K在压力的持续作用下变成冷媒剂1J液态，经膨胀阀1C后进入蒸发器1D，由于蒸发器1D的压力骤然降低，液态的冷媒剂1J在此迅速蒸发变成冷媒气体1J1，同时，在风扇1E的作用下，大量的空气流过蒸发器1D外表面，空气中的能量空气热能12被蒸发器1D吸收，空气温度迅速降低，变成冷气10排出；随后吸收了一定能量空气热能12的冷媒剂1J回流到压缩机1A，进入下一个循环。
所述冷热水交替循环封闭系统1P由冷凝器1B、热水储袋1F和塑料发热管2B组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷水7和热水8；所述热水储袋1F，外粘金属保温膜1H，由发热铜管1G将压缩的高温热媒气体1K加热热水储袋1F内冷水7，热水8温度达到50~70℃，并通过智能调控开关1M控制将热水8输送到塑料发热管2B发热；在启动制冷状态下，关闭热水8加温，逐渐冷却成冷水7，重新加热则进入下一个循环。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上衣5，可配置头盔5B，所述头盔5B配置塑料发热管2B，发热丝2C，塑料冷蒸发管2A和太阳能光伏片3，连接上衣5的冷热传感器2。
使用以上装置，一种衣服可调温方法，其特征在于：一是通过太阳能光伏片3吸收太阳光热11转化电能13电池1L储存，二是外接电源14充电，由电池1L储存，电能13供应电动热泵调温主机1吸收空气热能12，一方面，将热水储袋1F内的冷水7加热，使衣服内温度加温达到25~50℃，另一方面，热泵调温主机1发热过程吸收周围空气热能13，制冷降温衣服内温度降至10~30℃，本装置可在气温-30~ +50℃的环境下长时间运作。
本发明的有益效果是：
在长期野外、军事活动，高空、高温和寒冷户外作业，特别是炼钢、火灾和地震等救护，南北极地考察和登山等等，使用本发明装置，发热制冷过程零排碳，可利用吸收自然能量长时间有效抵御极端环境，而不需添加或更换衣服，不需要外接电源。
附图说明
下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。
图1是上衣背面装置示意图；
图2是上衣正面装置示意图；
图3是裤背面装置示意图；
图4是裤正面装置示意图；
图5是本发明工作原理图。
其中：
1热泵调温主机，1A压缩机，1B冷凝器，1C膨胀阀，1D蒸发器，1E风扇，1F热水储袋，1G发热铜管， 1H金属保温膜， 1I冷媒储瓶，1J冷媒剂，1J1冷媒气体，1K热媒气体，1L电池，1M调控开关，1N多联插口，1O冷热媒交替循环封闭系统，1P冷热水交替循环封闭系统，2冷热传感器，2A塑料冷蒸发管, 2A1冷开关阀，2B塑料发热管，2B1热开关阀，2C发热丝，3太阳能光伏片，4电线，5上衣，5A衣袋，5B头盔，6裤，61裤袋，7冷水，8热水，9暖气，10冷气，11太阳光热，12空气热能，13电能，14外接电源。
具体实施方式
下面以一个实施方式对本发明进一步详细的说明，但应当说明，本发明的保护范围不仅仅限于此。
实施例一：
主要技术指标，可使用气温环境-30~+50℃，衣服可发热温度25~50℃、制冷温度10~30℃，热水温度50~70℃，热媒温度超过100℃，热泵调温主机耗电功率20W，发热功率80W，热效率400%。
参阅图1~4，一种衣服可调温装置设置在衣服内，由热泵调温主机1，冷热传感器2和太阳能光伏片3组成，其中：
热泵调温主机1，由压缩机1A，冷凝器1B，膨胀阀1C，蒸发器1D，风扇1E，热水储袋1F，发热铜管1G，金属保温膜1H，冷媒储瓶1I，电池1L，智能调控开关1M和多联插口1N组成，其中，压缩机1A，冷凝器1B，膨胀阀1C，蒸发器1D，风扇1E，热水储袋1F，发热铜管1G，金属保温膜1H，冷媒储瓶1I，设置在上衣5和裤6的背面，电池1L，智能调控开关1M，设置在上衣5和裤6的前面；所述热泵调温主机1设置在上衣和裤，通过多联插口1N，连接设置在上衣5或裤6内的冷热传感器2，调节驱动其升温、制冷；所述电池1L将太阳能光伏片3吸收太阳光热11转变的电能13，或通过外接电源14充电，储存电能13供应热泵调温主机1和发热丝1C；所述智能调控开关1M通过电线4连接热泵调温主机1的压缩机1A、风扇1E和电池1L，冷热传感器2的发热丝2C、冷开关阀2A1和热开关阀2B1，以及太阳能光伏片3；通过智能调控开关1M可选择开关、升温、降温和调控确定温度。
冷热传感器2，设置在衣服的夹层里面，由塑料冷蒸发管2A，塑料发热管2B外绕发热丝2C组成；所述塑料冷蒸发管2A设置冷开关阀2A1，连接蒸发器1D，在衣服需要制冷时将冷气7输送，在不需要制冷时，通过蒸发器1D将冷气7向衣服外释放；所述塑料发热管2B设置热开关阀2B1，连接热水储袋1F，在衣服需要加温时将热水8输送到塑料发热管2B导热；所述外绕发热丝2C连接电池1L，在衣服需要加温时，可直接选择电热发热丝2C发热。
太阳能光伏片3，设置贴在上衣5的背面、上臂袖或肩膀，头盔5B的上半球位置，裤6的外侧，通过吸收太阳光热11转变为电能13通过电线4导入电池1L储存。
作为上述技术方案的进一步改进，以上热泵调温主机1和冷热传感器2装置，分别组成冷热媒交替循环封闭系统1O和冷热水交替循环封闭系统1P。
所述冷热媒交替循环封闭系统1O由压缩机1A、冷凝器1B、膨胀阀1C、蒸发器1D、发热铜管1G、冷媒储瓶1I组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷媒剂1J、冷媒气体1J1和热媒气体1K；蒸发器1D从空气中吸收常温热量空气热能12，通过介质冷媒剂1J传给压缩机1A做功，低压冷媒剂1J压缩后，变成高温高压超过100℃的热媒气体1K，热媒气体1K流经缠绕在热水储袋1E外面的发热铜管1G，热量经发热铜管1G传导到热水储袋1E内，将热水8储存并输送到塑料发热管2B发热；冷却下来的热媒1K在压力的持续作用下变成冷媒剂1J液态，经膨胀阀1C后进入蒸发器1D，由于蒸发器1D的压力骤然降低，液态的冷媒剂1J在此迅速蒸发变成冷媒气体1J1，同时，在风扇1E的作用下，大量的空气流过蒸发器1D外表面，空气中的能量空气热能12被蒸发器1D吸收，空气温度迅速降低，变成冷气10排出；随后吸收了一定能量空气热能12的冷媒剂1J回流到压缩机1A，进入下一个循环。
所述冷热水交替循环封闭系统1P由冷凝器1B、热水储袋1F和塑料发热管2B组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷水7和热水8；所述热水储袋1F，外粘金属保温膜1H，由发热铜管1G将压缩的高温热媒气体1K加热热水储袋1F内冷水7，热水8温度达到50~70℃，并通过智能调控开关1M控制将热水8输送到塑料发热管2B发热；在启动制冷状态下，关闭热水8加温，逐渐冷却成冷水7，重新加热则进入下一个循环。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上衣5，可配置头盔5B，所述头盔5B配置塑料发热管2B，发热丝2C，塑料冷蒸发管2A和太阳能光伏片3，连接上衣5的冷热传感器2。
参阅图1~5，一种衣服可调温方法，一是通过太阳能光伏片3吸收太阳光热11转化电能13电池1L储存，二是外接电源14充电，由电池1L储存，电能13供应电动热泵调温主机1吸收大量空气热能12，一方面，将热水储袋1F内的冷水7加热，使衣服内温度加温达到25~50℃，另一方面，热泵调温主机1发热过程吸收周围空气热能12，制冷降温衣服内温度降至10~30℃，本装置可在气温-30~+50℃的环境下长时间运作。
所述衣服的保温发热，可通过热泵调温主机1加热塑料发热管2B内热水8传递，可直接通过电池1L供电发热丝2C发热。
除电池供电发热丝2C发热之外，蒸发器1D从空气中吸收常温空气热能12，通过冷媒剂1J介质传给压缩机1A做功，提升温度后与水交换热量，制热过程中，充分利用空气热能12，是一种能量转移过程，其获得的功能是自身耗电能的3~5倍。
实施例二：
参阅图1~4，本实施例与实施例一的区别在于：在本实施例中，热泵调温主机1外置独立装置，通过多联插口1N，连接设置在上衣5和裤6内的冷热传感器2，调节驱动其升温、制冷；所述外置热泵调温主机1可根据需要配置大小不同的功率规格。
总之，本发明例举上述优选的说明方式，但应该说明，本领域的技术人员可进行各种变化和改型，因此，除非这些变化和改型偏离了本发明的范围，否则，都应该包括在本发明保护范围。
Claims (4)
1.一种衣服可调温装置设置在衣服内，由热泵调温主机（1），冷热传感器（2）和太阳能光伏片（3）组成，其中：
热泵调温主机（1），由压缩机（1A），冷凝器（1B），膨胀阀（1C），蒸发器（1D），风扇（1E），热水储袋（1F），发热铜管（1G），金属保温膜（1H），冷媒储瓶（1I），电池（1L），智能调控开关（1M）和多联插口（1N）组成；所述热泵调温主机（1）可选择单独设置在上衣（5）和裤（6）内，可选择外置独立装置，通过多联插口（1N），连接设置在上衣（5）和裤（6）内的冷热传感器（2），调节驱动其升温、制冷；所述外置热泵调温主机（1）可根据需要配置大小不同的功率规格；所述电池（1L）将太阳能光伏片（3）吸收太阳光热（11）转变的电能（13）储存，或通过外接电源（14）充电，储存的电能（13）供应热泵调温主机（1）；所述智能调控开关（1M）通过电线（4）连接热泵调温主机（1）的压缩机（1A）、风扇（1E）和电池（1L），冷热传感器（2）的发热丝2C、冷开关阀（2A1）和热开关阀（2B1），以及太阳能光伏片（3），通过智能调控开关（1M）可选择开关、升温、降温和调控确定温度；
冷热传感器（2），设置在衣服的夹层里面，由塑料冷蒸发管（2A），塑料发热管（2B）外绕发热丝（2C）组成；所述塑料冷蒸发管（2A）设置冷开关阀（2A1），连接蒸发器（1D），在衣服需要制冷时将冷气（7）输送；所述塑料发热管（2B）设置热开关阀（2B1），连接热水储袋（1F），在衣服需要加温时将热水（8）输送到塑料发热管（2B）导热；所述外绕发热丝（2C）连接电池（1L），在衣服需要加温时，可直接选择电热发热丝（2C）发热；
太阳能光伏片（3），设置贴在上衣（5）的背面、上臂袖或肩膀，头盔（5B）的上半球位置，裤（6）的外侧，通过吸收太阳光热（11）转变为电能（13）由电线（4）导入电池（1L）储存。
2.根据权利要求1一种衣服可调温装置，其特征在于：热泵调温主机（1）和冷热传感器（2）装置，分别组成冷热媒交替循环封闭系统（1O）和冷热水交替循环封闭系统（1P）；
所述冷热媒交替循环封闭系统(1O)由压缩机(1A)、冷凝器(1B)、膨胀阀(1C)、蒸发器(1D)、发热铜管(1G)、冷媒储瓶(1I)组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷媒剂（1J）、冷媒气体（1J1）和热媒气体（1K）；蒸发器（1D）从空气中吸收常温热量空气热能（12），通过介质冷媒剂（1J）传给压缩机（1A）做功，低压冷媒剂（1J）压缩后，变成高温高压超过100℃的热媒气体（1K），热媒气体（1K）流经缠绕在热水储袋（1E）外面的发热铜管（1G），热量经发热铜管（1G）传导到热水储袋（1E）内，将热水（8）储存并输送到塑料发热管（2B）发热；冷却下来的热媒（1K）在压力的持续作用下变成冷媒剂（1J）液态，经膨胀阀（1C）后进入蒸发器（1D），由于蒸发器（1D）的压力骤然降低，液态的冷媒剂（1J）在此迅速蒸发变成冷媒气体（1J1），同时，在风扇（1E）的作用下，大量的空气流过蒸发器（1D）外表面，空气中的能量空气热能（12）被蒸发器（1D）吸收，空气温度迅速降低，变成冷气（10）排出；随后吸收了一定能量空气热能（12）的冷媒剂（1J）回流到压缩机（1A），进入下一个循环；
所述冷热水交替循环封闭系统（1P）由冷凝器（1B）、热水储袋（1F）和塑料发热管（2B）组成，以上装置由塑料管连接，内置交替循环冷水（7）和热水（8）；所述热水储袋（1F），外粘金属保温膜（1H），由发热铜管（1G）将压缩的高温热媒气体（1K）加热热水储袋（1F）内冷水（7），热水（8）温度达到50~70℃，并通过智能调控开关（1M）控制将热水（8）输送到塑料发热管（2B）发热；在启动制冷状态下，关闭热水（8）加温，逐渐冷却成冷水（7），重新加热则进入下一个循环。
3. 根据权利要求1一种衣服可调温装置，其特征在于：上衣（5）可配置头盔（5B），所述头盔（5B）内设置塑料发热管（2B），发热丝在（2C），塑料冷蒸发管（2A）和太阳能光伏片（3），连接上衣（5）的冷热传感器（2）。
4. 使用如权利要求1所述装置，一种衣服可调温方法，其特征在于：一是通过太阳能光伏片（3）吸收太阳光热（11）转化电能（13）电池（1L）储存，二是外接电源（14）充电，由电池（1L）储存，电能（13）供应电动热泵调温主机（1）吸收空气热能（12），一方面，将热水储袋（1F）内的冷水（7）加热，使衣服内温度加温达到25~50℃，另一方面，热泵调温主机（1）发热过程吸收周围空气热能（12），制冷降温衣服内温度降至10~30℃，本装置可在气温-30~+50℃的环境下长时间运作。
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