CN104188235B - 一种可调温防尘帽 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调温防尘帽，其包括：帽体；半导体调温模块，设置在帽体上，其第一和第二端面分别与帽体的腔内和腔外连通；导气换热槽，形成在半导体调温模块的第一端面上；通风机，设置在帽体的外壁上，其出风口的一部分通到半导体调温模块的第二端面附近，其出风口的另一部分延伸到帽体腔内并与导气换热槽进气端连通；滤尘罩，设置在帽体外壁上，且通风机进风口与滤尘罩内部连通。使用时，外界含尘气流经滤尘罩过滤后进入通风机进风口，然后一部分新风从通风机出风口进入导气换热槽内并与半导体调温模块进行换热，换热后的新风从导气换热槽出气端排到帽体腔内。该防尘帽能为其佩戴者提供清洁的空气、适宜的温度以及方便的通信环境。

Description

一种可调温防尘帽

技术领域

本发明涉及生产防护用具领域，具体说，涉及一种可调温防尘帽。

背景技术

在材料生产(如水泥、陶瓷、建筑材料、耐火材料、玻璃等的生产)、材料加工(如粉碎、钻孔、研磨、打光、切削等)、采矿、爆破、蓄电池生产、家具生产、化工、喷漆、喷沙、纺织、农业(如粮食收割、粮食仓储等)、粉碎物质的筛分搅拌运输、铸造业(如配砂、混砂、成型以及铸件的打箱、清砂等)、建筑业(如装修、凿墙、粉刷、打磨等)、铁路公路修建(如隧道开凿、铺路等)等行业中，粉尘污染较为严重，因此，防尘帽成为操作人员必不可少的生产防护设备。

举例来说，在粮食收割领域，收割过程和谷物加工过程会产生大量的粉尘、碎屑，这些粉尘和碎屑弥散在空气中，对操作人员的身体健康造成了较大的影响。操作人员通常使用防尘帽作为防护设备以保护自身安全。

然而，在实际生产过程中，现有的防尘帽虽然能有效地保护操作人员不吸入外界的粉尘和碎屑，但由于在生产过程中外界温度往往较高，因而封闭的防尘帽内的温度会变得很高，另外，操作人员呼出的二氧化碳也不易排出，这就造成现有防尘帽内极为闷热、空气流通不畅，严重影响了操作人员的身体健康和生产体验。

另外，由于防尘帽的内部需要封闭，而使用防尘帽的工作环境往往比较嘈杂，因此佩戴防尘帽的操作人员很难与外界进行通信(如通话)。这种通信上的阻碍，也会为生产带来不便且为操作人员带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调温防尘帽，该帽能为其佩戴者提供清洁的空气、适宜的温度以及方便的通信环境，从而使其佩戴者能够在有粉尘的环境中舒适而方便地工作。

为了实现上述目的，本发明提供一种可调温防尘帽，其包括：帽体，该帽体的正面设有外视窗口；半导体调温模块，该半导体调温模块设置在所述帽体上，并且其第一端面与所述帽体的腔内连通，其第二端面与所述帽体的腔外连通；导气换热槽，该导气换热槽形成在所述半导体调温模块的第一端面上，其出气端与所述帽体的腔内连通；通风机，该通风机设置在所述帽体的外壁上，并且其出风口的一部分通到所述半导体调温模块的第二端面附近，其出风口的另一部分经通气管延伸到所述帽体的腔内并与所述导气换热槽的进气端连通；滤尘罩，该滤尘罩设置在所述帽体的外壁上，并且所述通风机的进风口与该滤尘罩的内部连通。其中，当所述可调温防尘帽工作时，在所述通风机的吸力作用下，外界含尘气流经所述滤尘罩过滤后进入所述通风机的进风口，从所述通风机出风口的一部分排出的气流流经所述半导体调温模块的第二端面，而从所述通风机出风口的另一部分排出的气流则进入所述导气换热槽内并与所述半导体调温模块的第一端面进行换热，换热后的气流从所述导气换热槽的出气端排到所述帽体的腔内。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括集水槽，该集水槽设置在所述帽体上并与所述导气换热槽的下端连通以收集冷凝水，并且该集水槽上还可以设有泄水通道，从而可以将所述集水槽内的冷凝水排放出去。

优选地，所述半导体调温模块可以为半导体制冷模块，在这种情况下，所述第一端面为冷端，所述第二端面为热端；或者，所述半导体调温模块可以为半导体制热模块，在这种情况下，所述第一端面为热端，所述第二端面为冷端。这样，所述可调温防尘帽既可在高温环境下或也可在低温环境下为其佩戴者提高适宜的温度。

优选地，所述半导体调温模块的第一端面可以设有多个导气隔板，该导气隔板也可以导热，从而可以使通风机送入帽体内的空气能够与半导体调温模块进行充分的换热。另外，所述半导体调温模块的第二端面上可以设有多个导热板，在所述半导体调温模块用于在帽体内制冷的情况下，该导热板可以对半导体调温模块进行充分的散热。

优选地，所述半导体调温模块的第二端面上可以设有集风罩，该集风罩的进风口与所述通风机出风口的一部分连通，该集风罩的出风口通过导气管延伸到所述帽体的外视窗口的外侧。这样，可以将通风机提供的用于对半导体调温模块进行散热的风收集起来，并将其输送到所述外视窗口的外侧，以便对帽体的外视窗口进行除尘。

优选地，所述滤尘罩包括可插入式滤尘板，该可插入式滤尘板可以包括粗目的过滤网和细目的过滤棉，从而对粉尘进行分级过滤，并且便于取下来进行清洗更换。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括围脖，该围脖设置在所述帽体的下端，用于对帽体进行封闭，以免粉尘从帽体下部进入帽体内部，同时也有助于保持帽体内部的温度。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括多孔夹层，该多孔夹层与所述帽体内壁之间形成有空腔，该空腔与所述导气换热槽的出气端连通。这样，从导气换热槽中出来的具有适宜温度的清洁空气能够经所述多孔夹层上的气孔均匀地吹向帽体内部，从而使佩戴者有更舒服的体验。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括隔音层和/或隔热层，该隔音层和/或隔热层贴在所述帽体的内壁和/或外壁上。隔音层可以使帽体内腔保持安静状态，隔热层可以减小外部环境对帽体内腔温度的影响。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括设置在所述帽体上的半导体调温模块电路模块，该模块与所述半导体调温模块连接，用于控制所述半导体调温模块的极性以及调温范围。在高温环境下，该电路模块可以使半导体调温模块成为半导体制冷模块，从而为帽体内部带来冷风；而在低温环境下，该电路模块可以使半导体调温模块成为半导体制热模块，从而为帽体内部带来热风。通过改变半导体调温模块的电源的极性和电流大小就可以改变半导体调温模块的极性和调温范围。可以手动也可以自动控制所述半导体调温模块电路模块，从而实现半导体调温模块的极性改变和温度控制。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括设置在所述帽体上的温度传感器和过热报警电路模块，所述温度传感器与所述半导体调温模块的第二端面连接，所述过热报警电路模块与所述温度传感器连接。当所述半导体调温模块第二端面的温度高于预定阈值(例如，75℃)时，所述过热报警电路模块可以发出警报并可选择地切断提供给半导体调温模块的电源。

优选地，所述可调温防尘帽还可以包括设置在所述帽体上的蓝牙通信模块。该蓝牙通信模块可以包括扬声器、麦克风、蓝牙组件等，佩戴者可以通过手工调控所述蓝牙通信模块来实现与外界的清晰通信。

根据上面的描述以及实践可知，本发明所述的可调温防尘帽能为其佩戴者提供清洁的空气、适宜的温度以及方便的通信环境，从而使其佩戴者能够在有粉尘的环境中舒适而方便地工作。另外，该防尘帽重量轻、功耗小，在一个实施例中仅重1.5千克，功率40～96瓦。再者，该防尘帽操作方便，仅需向所述通风机和半导体调温模块提供电源即可工作，而电源可以是工作环境中的电源(如收割机蓄电池)，也可以是便携式电源(如12V/30AH锂电池)。最后，由于不断地向帽体内部充入清洁空气，因此，帽体内部是正气压，外部粉尘不易进入，这也大大地提高了本发明所述的可调温防尘帽的防尘效果。

附图说明

图1为立体图，从一个角度示出了本发明的一个实施例所述的可调温防尘帽的结构；

图2为立体图，从另一个角度示出了图1中的可调温防尘帽的结构；

图3为立体分解图，示出了图1中的可调温防尘帽的分解结构；

图4为立体图，示出了图3中的半导体调温模块和导气换热槽；

图5为局部立体图，示出了从图1中的帽体下部向帽体内部看时所看到的通气管与导气换热槽的位置关系；

图6是正视图，示出了图5中的通气管与导气换热槽的位置关系；

图7是侧视图，示出了图5中的通气管与导气换热槽的位置关系；

图8是立体图，示出了本发明的另一实施例所述的可调温防尘帽；

图9是剖视图，示出了本发明的又一实施例所述的可调温防尘帽。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的可调温防尘帽的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

图1和图2为立体图，分别从两个角度示出了本发明的一个实施例所述的可调温防尘帽的结构，图3为立体分解图，示出了图1中的可调温防尘帽的分解结构。

如图1至图3所示，本发明的一个实施例所述的可调温防尘帽包括帽体10、半导体调温模块20、导气换热槽30、通风机40、滤尘罩50。

帽体10的正面设有外视窗口101，佩戴者可以通过外视窗口101看清外部的工作环境。外视窗口101可以为透明窗口，也可以为具有反射效果的墨镜窗口，以保护佩戴者的眼睛。另外，帽体10的下端还可以设有围脖102，用于对帽体10进行封闭，以免粉尘从帽体下部进入帽体内部，并有助于保持帽体内部的温度。

半导体调温模块20设置在帽体10上，并且其第一端面201与帽体10的腔内连通，其第二端面203与帽体10的腔外连通。半导体调温模块20是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应是指，当直流电通过由不同半导体材料串联成的电偶时，在该电偶的两端分别出现吸收热量和放出热量的现象。半导体调温模块20的优点是不需要制冷剂、没有旋转部件、容易控制且制冷制热速度快。在本发明中，通过控制流入半导体调温模块20的直流电的方向，可以使其成为半导体制冷模块或半导体制热模块。当半导体调温模块20为半导体制冷模块时，其与帽体10的腔内连通的第一端面201为冷端，其与帽体10的腔外连通的第二端面203为热端，这样，就可以对帽体10的腔内进行降温。当半导体调温模块20为半导体制热模块时，其与帽体10的腔内连通的第一端面201为热端，其与帽体10的腔外连通的第二端面203为冷端，这样，就可以对帽体10的腔内进行升温。在本实施例中，半导体调温模块20通过在帽体10上设置安装孔103嵌在帽体10上，使得其第一端面201与帽体10的腔内连通，其第二端面203与帽体10的腔外连通。但本发明不限于此。

导气换热槽30形成在半导体调温模块20的第一端面201上。图4为立体图，示出了图3中的半导体调温模块20和导气换热槽30。如图4所示，导气换热槽30包括进气端301和出气端303。当空气从导气换热槽30的进气端301进入导气换热槽30后，该空气将与半导体调温模块20的第一端面201交换热量。如果半导体调温模块20为半导体制冷模块，则该空气将被降温，而如果半导体调温模块20为半导体制热模块，则该空气将被升温。换热后的空气将从导气换热槽30的出气端303流出，进入帽体10的腔内。为了提高换热效率，半导体调温模块20的第一端面201可以设有多个导气隔板305，导气隔板305也可以导热，从而可以使流入导气换热槽30的空气能够与半导体调温模块20进行充分的换热。另外，在半导体调温模块20的第二端面203上可以设有多个导热板205。这样，在半导体调温模块20用于在帽体内制冷的情况下，导热板205可以对半导体调温模块20的第二端面203进行充分的散热。

通风机40设置在帽体10外壁上，其出风口的一部分401通到半导体调温模块20的第二端面203附近，其出风口的另一部分403经通气管405延伸到帽体10的腔内并与导气换热槽30的进气端301连通。图5为局部立体图，示出了从图1中的帽体下部向帽体内部看时所看到的通气管405与导气换热槽30的位置关系；图6是正视图、图7是侧视图，从不同角度分别示出了图5中的通气管405与导气换热槽30的位置关系。如图5至图7所示，在本实施例中，通气管405进入帽体10的腔内后，沿着导气换热槽30的侧面延伸到导气换热槽30的底部。在导气换热槽30底部处的通气管405上开设有多个通气孔406，每个通气孔406与导气换热槽30中由导气隔板305所隔出的导气小槽连通。但本发明不限于此。

再参看图1至图3，滤尘罩50设置在帽体10的外壁上，并且通风机40的进风口400与滤尘罩50的内部连通。滤尘罩50可以包括可插入式滤尘板501，可插入式滤尘板501可以包括粗目的过滤网和细目的过滤棉，从而对粉尘进行分级过滤，并且便于将来取下来进行清洗和更换。

当本发明所述的可调温防尘帽工作时，在通风机40的吸力作用下，外界含尘气流经滤尘罩50过滤后进入通风机40的进风口400，从通风机40出风口的一部分401排出的清洁气流流经半导体调温模块20的第二端面203，而从通风机40出风口的另一部分403排出的清洁气流则经通气管405进入导气换热槽30内并与半导体调温模块20的第一端面201进行换热，换热后的气流从导气换热槽30的出气端303排到帽体10的腔内(如图6-图7中的虚线箭头所示)，从而使帽体10的腔内降温或升温。

在上述实施例中，通风机40置于滤尘罩50的外部，通风机40的进风口400通过通孔503与滤尘罩50的内部连通。但本发明不限于此。图8是立体图，示出了本发明的另一个实施例所述的可调温防尘帽的结构。如图8所示，在该实施例中，滤尘罩50可以将通风机40罩住。在其他实施例中，滤尘罩50也可以将半导体调温模块20的第二端面203(包括其上的导热板205)罩住。

以上结合图1至图8描述了本发明的一个实施例所述的可调温防尘帽的结构，然而本发明不限于此。还可以进一步对上述可调温防尘帽作出改进。

如图6、图7所示，所述可调温防尘帽还可以包括集水槽60。应该注意，为了清楚起见，图5中未示出集水槽60。集水槽60可以设置在帽体10上并与导气换热槽30连通(例如与导气换热槽30的下部连通)。当半导体调温模块20对帽体10内部进行降温时，会有冷凝水61凝结在半导体调温模块20的第一端面201以及导气换热槽30的槽壁上，这些冷凝水61会向下流动(如图6-图7中的双线箭头所示)，并越过导气换热槽30下端的通气管405后进入集水槽60中。另外，集水槽60上还可以设有泄水通道(未示出)，从而可以将集水槽60内的冷凝水排放出去。

另外，为了充分利用通风机40所提供的风能，半导体调温模块20的第二端面203上可以设有集风罩(未示出)，该集风罩的进风口与通风机40出风口的一部分401连通，该集风罩的出风口则可以通过导气管(未示出)延伸到帽体10的外视窗口101的外侧。这样，可以将通风机40提供的用于对半导体调温模块20进行散热的风收集起来，并将其输送到帽体10的外视窗口101的外侧，以便对外视窗口101进行除尘，以便使佩戴者视野清晰。

图9是剖视图，示出了本发明的又一实施例所述的可调温防尘帽。如图9所示，本发明的可调温防尘帽还可以包括多孔夹层70。多孔夹层70与帽体10内壁之间形成有空腔80，空腔80与导气换热槽30的出气端303连通。这样，从导气换热槽30中出来的具有适宜温度的清洁空气能够经多孔夹层70上的气孔71均匀地吹向帽体内部，从而使佩戴者有更舒服的体验。

另外，为了防止外界噪声以及通风机噪声对佩戴者的影响，所述可调温防尘帽还可以包括隔音层和/或隔热层，该隔音层和/或隔热层贴在帽体的内壁和/或外壁上。隔音层和/或隔热层可以由隔音隔热材料制成。隔音层可以使帽体内腔保持安静状态，隔热层可以减小外部环境对帽体内腔温度的影响。

为了对本发明所述的可调温防尘帽进行有效的控制，还可以在所述可调温防尘帽上安装电路控制板。

例如，所述可调温防尘帽还可以包括设置在帽体10上的半导体调温模块电路模块(未示出)，该电路模块与半导体调温模块20连接，用于控制半导体调温模块20的极性以及调温范围。在高温环境下，该电路模块可以使半导体调温模块20成为半导体制冷模块，从而为帽体内部带来冷风；而在低温环境下，该电路模块可以使半导体调温模块20成为半导体制热模块，从而为帽体内部带来热风。通过改变半导体调温模块的电源的极性和电流大小就可以改变半导体调温模块的极性和调温范围。可以手动也可以自动控制所述半导体调温模块电路模块，从而实现半导体调温模块的极性改变和温度控制。

又例如，所述可调温防尘帽还可以包括设置在所述帽体上的温度传感器和过热报警电路模块(未示出)，所述温度传感器与半导体调温模块20的第二端面203连接，所述过热报警电路模块与所述温度传感器连接。当半导体调温模块20的第二端面203的温度高于预定阈值(例如，75℃)时，所述过热报警电路模块可以发出警报并可选择地切断提供给半导体调温模块20的电源，以免损坏半导体调温模块20。

为了提高所述可调温防尘帽的通信能力，所述可调温防尘帽还可以包括设置在所述帽体上的蓝牙通信模块。该蓝牙通信模块可以包括扬声器、麦克风、蓝牙组件等，佩戴者可以通过手工调控所述蓝牙通信模块来实现与外界的清晰通信。

根据上面的描述以及实践可知，本发明所述的可调温防尘帽能为其佩戴者提供清洁的空气、适宜的温度以及方便的通信环境，从而使其佩戴者能够在有粉尘的环境中舒适而方便地工作。另外，该帽重量轻、功耗小，在一个实施例中仅重1.5千克，功率40～96瓦。再者，该帽操作方便，仅需向所述通风机和半导体调温模块提供电源即可工作，而电源可以是工作环境中的电源(如收割机蓄电池)，也可以是便携式电源(如12V/30AH锂电池)。最后，由于不断地向帽体内部充入清洁空气，因此，帽体内部是正气压，可以防止外部粉尘进入，这也大大地提高了本发明所述的可调温防尘帽的防尘效果。

本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的可调温防尘帽，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和组合。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (12)

1.一种可调温防尘帽，包括：

帽体，该帽体的正面设有外视窗口；

半导体调温模块，该半导体调温模块设置在所述帽体上，并且其第一端面与所述帽体的腔内连通，其第二端面与所述帽体的腔外连通；

导气换热槽，该导气换热槽形成在所述半导体调温模块的第一端面上，其出气端与所述帽体的腔内连通；

通风机，该通风机设置在所述帽体的外壁上，并且其出风口的一部分通到所述半导体调温模块的第二端面附近，其出风口的另一部分经通气管延伸到所述帽体的腔内并与所述导气换热槽的进气端连通；

滤尘罩，该滤尘罩设置在所述帽体的外壁上，并且所述通风机的进风口与该滤尘罩的内部连通，

其中，当所述可调温防尘帽工作时，在所述通风机的吸力作用下，外界含尘气流经所述滤尘罩过滤后进入所述通风机的进风口，从所述通风机出风口的一部分排出的气流流经所述半导体调温模块的第二端面，而从所述通风机出风口的另一部分排出的气流则进入所述导气换热槽内并与所述半导体调温模块的第一端面进行换热，换热后的气流从所述导气换热槽的出气端排到所述帽体的腔内。

2.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括集水槽，该集水槽设置在所述帽体上并与所述导气换热槽的下端连通以收集冷凝水，并且该集水槽上还设有泄水通道。

3.如权利要求1所述的可调温防尘帽，其中，所述半导体调温模块为半导体制冷模块，所述第一端面为冷端，所述第二端面为热端；或者，所述半导体调温模块为半导体制热模块，所述第一端面为热端，所述第二端面为冷端。

4.如权利要求1所述的可调温防尘帽，其中，所述半导体调温模块的第一端面设有多个导气隔板，和/或所述半导体调温模块的第二端面上设有多个导热板。

5.如权利要求1所述的可调温防尘帽，其中，所述半导体调温模块的第二端面上设有集风罩，该集风罩的进风口与所述通风机出风口的一部分连通，该集风罩的出风口通过导气管延伸到所述帽体的外视窗口的外侧。

6.如权利要求1所述的可调温防尘帽，其中，所述滤尘罩包括可插入式滤尘板。

7.如权利要求1所述的可调温防尘帽，其中，还包括围脖，该围脖设置在所述帽体的下端。

8.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括多孔夹层，该多孔夹层与所述帽体内壁之间形成有空腔，该空腔与所述导气换热槽的出气端连通。

9.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括隔音层和/或隔热层，该隔音层和/或隔热层贴在所述帽体的内壁和/或外壁上。

10.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括设置在所述帽体上的半导体调温模块电路模块，该模块与所述半导体调温模块连接，用于控制所述半导体调温模块的极性以及调温范围。

11.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括设置在所述帽体上的温度传感器和过热报警电路模块，所述温度传感器与所述半导体调温模块的第二端面连接，所述过热报警电路模块与所述温度传感器连接。

12.如权利要求1所述的可调温防尘帽，还包括设置在所述帽体上的蓝牙通信模块。