CN104764246A - 一种便携式空调设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种便携式空调设备，包括：温度调节单元、可穿戴装置和向温度调节单元提供设定电流的供电单元；所述温度调节单元为半导体制冷片，所述半导体制冷片包括用于制冷面和制热面；所述供电单元包括半导体温差发电片，所述半导体制冷片和半导体温差发电片设置于可穿戴装置上。所述供电单元还包括可充电的调压式储能电源，所述调压式储能电源分别与半导体温差发电片和半导体制冷片连接。解决了在没有阳光的闷热潮湿天气或者蓄电池没电了的情况下没办法工作的缺陷；以太阳能和调压蓄能电源作为辅助供电源，既节能环保保证供电的稳定又起到了启动温差发电片的效果。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种便携式空调设备。
背景技术
空调即空气调节(air conditioning)，是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。
然而传统空调设备体积大、位置固定、不能携带，当人在室外或在移动中就无法使用，不可能所有人都能在装有传统空调的空间内活动。一些设计户外工作的人员在极端天气下，很难得到防护，也影响了野外的活动和工作。
虽然目前也出现了一部分欲解决这些缺陷的发明装置，但都是只单单利用太阳能或蓄电池供电，如果在没有阳光的闷热潮湿天气或者蓄电池没电了的情况下就没办法工作了，无法对户外可移动空调给予电源上的保证，同时，这些技术对环境的要求比较苛刻，适用范围很有限。
发明内容
本发明的目的在于提出一种便携式空调设备，解决了在没有阳光的闷热潮湿天气或者蓄电池没电了的情况下没办法工作的缺陷；其中可充电的蓄能电源还有存储太阳能和温差发电片电能的作用，节能环保；半导体温差发电片与半导体制冷片互相镶嵌布局，既能满足供电功率(布点多且均匀，尽可能多的提高供电功率)，而且穿着舒适又美观。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种便携式空调设备，包括：温度调节单元、可穿戴装置和向温度调节单元提供设定电流的供电单元；所述温度调节单元为半导体制冷片，所述半导体制冷片包括用于制冷面和制热面；所述供电单元包括半导体温差发电片，所述半导体制冷片和半导体温差发电片设置于可穿戴装置上。
其中，所述供电单元还包括可充电的调压式储能电源，所述调压式储能电源分别与半导体温差发电片和半导体制冷片连接。
其中，所述供电单元还包括柔性太阳能电池片，所述柔性太阳能电池片分别与半导体制冷片和调压式储能电源连接，所述柔性太阳能电池片分布在可穿戴装置上。
其中，供电单元上还设置有控制单元，所述控制单元包括互补控制器和连接在半导体制冷片上的负载检测装置，所述互补控制器分别连接柔性太阳能电池片和半导体温差发电片。
其中，所述控制单元还包括分别与互补控制器相连接的第一电源监测器、第二电源监测器和第三电源监测器，所述第一电源监测器、第二电源监测器和第三电源监测器分别连接可充电的调压式储能电源、柔性太阳能电池片、半导体温差发电片。
其中，所述可充电的调压式储能电源上还连接有可向外部电器充电的USB接口。
其中，所述半导体制冷片的电源电路上还连接有稳压器。
其中，所述可穿戴装置为：服装、鞋、帽、包、背带、腰带、腕带和/或手表。
其中，所述半导体制冷片布满整个可穿戴装置。
其中，当可穿戴装置是单层结构时，所述半导体制冷片设置在可穿戴装置的任意一侧，当可穿戴装置是多层结构时，所述半导体制冷片设置在多层结构的内层，且内层与可穿戴装置可拆卸连接。
本发明的有益效果是：使用温差发电片作为主供电电源，解决了在没有阳光的闷热潮湿天气或者蓄电池没电了的情况下没办法工作的缺陷；以太阳能和调压蓄能电源作为辅助供电源，其中可充电的蓄能电源还有存储太阳能和温差发电片电能的作用，既节能环保保证供电的稳定又起到了启动温差发电片的效果；半导体温差发电片与半导体制冷片互相镶嵌布局，既能满足供电功率(布点多且均匀，尽可能多的提高供电功率)，而且穿着舒适又美观；电源上可安装USB接口对外移动设备(如手机)充电，解决户外(特别是野外作业)通讯设备充电难的问题。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种便携式空调设备的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的一种便携式空调设备的结构框图。
图中：
1、柔性太阳能电池板；2、调压储能电源；3、半导体温差发电片；4、半导体制冷片；5、连接线；6、温度调节单元；7、供电单元；8、控制单元；9、互补控制器；10、负载检测装置；11、第一电源监测器；12、第二电源监测器；13、第三电源监测器；14、USB接口；15稳压器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，一种便携式空调设备，包括：温度调节单元6、可穿戴装置和向温度调节单元6提供设定电流的供电单元7；所述温度调节单元6为半导体制冷片4，所述半导体制冷片4包括用于制冷面和制热面。
半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的帕尔贴(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量和放出热量，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。
所述半导体制冷片4可以设置在服装、鞋、帽、包、背带、腰带、腕带和/或手表等可穿戴装置上，起到很好的制冷或者制热的作用，避免了常用的冷/暖风通入式的空调服在穿着时较易出现的气球效应。
进一步的，为了解决野外没有阳光的闷热潮湿天气太阳能无法发电或者蓄电池蓄电量有限的情况，同时为了充分利用在野外使用便携式空调设备所形成的服装和/或鞋帽的温差，并较好的应用西伯克效应(有两种不同导体组成的开路中，如果导体的两个结点存在温度差，这开路中将产生电动势E)，所述供电单元7包括半导体温差发电片3。所述半导体温差发电片3与半导体温差发电片3连接以提供电量。所述半导体制冷片4和半导体温差发电片3设置于可穿戴装置上。
同时，因为便携式空调设备开机启动时，可穿戴装置的内外温差较小，为了使穿着者尽快得到温度调节，同时也带动半导体温差发电片3尽快发电，所述供电单元7还包括可充电的调压式储能电源2，所述调压式储能电源2分别与半导体温差发电片3和半导体制冷片4连接。当半导体温差发电片3的发电量足够时，还可存储人可充电的调压式储能电源2中。
进一步的，所述供电单元7还包括柔性太阳能电池片1，所述柔性太阳能电池片1分别与半导体制冷片4和调压式储能电源2连接，所述柔性太阳能电池片1分布在可穿戴装置上。
具体使用时，为了使得柔性太阳能电池片1和半导体温差发电片3得到合理的配置，优选的，所述柔性太阳能电池片1和半导体温差发电片3安放在位于对应头部和肩部的至少部分可穿戴装置上。
具体的，为了更为精确控制半导体制冷片4的供电恒定，以及多个电源的控制，所述供电单元7上还设置有控制单元8，所述控制单元8包括互补控制器9和连接在半导体制冷片4上的负载检测装置10，所述互补控制器9分别连接柔性太阳能电池片1和半导体温差发电片3。
所述负载检测装置10用于时时检测所述半导体制冷片4的电流供应情况，并将半导体制冷片4的电流情况时时反馈给互补控制器9，由所述互补控制器9根据上述三种电源的工作情况进行时时切换。
作为本技术方案的优选方案之一，所述控制单元8还包括分别与互补控制器9相连接的第一电源监测器11、第二电源监测器12和第三电源监测器13，所述第一电源监测器11、第二电源监测器12和第三电源监测器13分别连接可充电的调压式储能电源2、柔性太阳能电池片1、半导体温差发电片3。
所述第一电源监测器11、第二电源监测器12和第三电源监测器13用于时时反馈调压式储能电源2、柔性太阳能电池片1、半导体温差发电片3的电量情况，便于互补控制器9进行时时调配，达到电量的优化配置。
作为本技术的优选方案之一，所述可充电的调压式储能电源2上还连接有可向外部电器充电的USB接口14。所述USB接口14的设置可作为应急电源输出以解决野外或者户外人员的突发情况。
由于半导体制冷片4是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，但是半导体制冷片4的热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。因为为了保持半导体制冷片4的工作稳定性，所述半导体制冷片4的电源电路上还连接有稳压器15。
具体使用时，所述可穿戴装置为：服装、鞋、帽、包、背带、腰带、腕带和/或手表等。所述半导体制冷片4布满整个可穿戴装置。
其中，当可穿戴装置是单层结构时，所述半导体制冷片(4)设置在可穿戴装置的任意一侧。
其中，当可穿戴装置是多层结构时，所述半导体制冷片(4)设置在多层结构的内层，且内层与可穿戴装置可拆卸连接。所述多层结构由内而外排列，其中所述的内层距离人体皮肤层最近，多层结构中除内侧之外均为外层。所述内层可拆卸连接在任一外层上。具体的，所述半导体制冷片4可设置在服装、鞋、帽、包、背带、腰带、腕带的内层。其中，所述半导体制冷片4通过卡扣，拉链，魔术贴等方式可拆卸的连接在可穿戴装置的外层上。
综上所述，使用温差发电片作为主供电电源，解决了在没有阳光的闷热潮湿天气或者蓄电池没电了的情况下没办法工作的缺陷；以太阳能和调压蓄能电源作为辅助供电源，其中可充电的蓄能电源还有存储太阳能和温差发电片电能的作用，既节能环保保证供电的稳定又起到了启动温差发电片的效果；半导体温差发电片与半导体制冷片互相镶嵌布局，既能满足供电功率布点多且均匀，尽可能多的提高供电功率，而且穿着舒适又美观；电源上可安装USB接口对外移动设备如手机充电，解决户外特别是野外作业通讯设备充电难的问题。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式空调设备，包括：温度调节单元(6)、可穿戴装置和向温度调节单元(6)提供设定电流的供电单元(7)；所述温度调节单元(6)为半导体制冷片(4)，所述半导体制冷片(4)包括用于制冷面和制热面；其特征在于，所述供电单元(7)包括半导体温差发电片(3)，所述半导体制冷片(4)和半导体温差发电片(3)设置于可穿戴装置上。
2.根据权利要求1所述的便携式空调设备，其特征在于，所述供电单元(7)还包括可充电的调压式储能电源(2)，所述调压式储能电源(2)分别与半导体温差发电片(3)和半导体制冷片(4)连接。
3.根据权利要求2所述的便携式空调设备，其特征在于，所述供电单元(7)还包括柔性太阳能电池片(1)，所述柔性太阳能电池片(1)分别与半导体制冷片(4)和调压式储能电源(2)连接，所述柔性太阳能电池片(1)分布在可穿戴装置上。
4.根据权利要求3所述的便携式空调设备，其特征在于，供电单元(7)上还设置有控制单元(8)，所述控制单元(8)包括互补控制器(9)和连接在半导体制冷片(4)上的负载检测装置(10)，所述互补控制器(9)分别连接柔性太阳能电池片(1)和半导体温差发电片(3)。
5.根据权利要求4所述的便携式空调设备，其特征在于，所述控制单元(8)还包括分别与互补控制器(9)相连接的第一电源监测器(11)、第二电源监测器(12)和第三电源监测器(13)，所述第一电源监测器(11)、第二电源监测器(12)和第三电源监测器(13)分别连接可充电的调压式储能电源(2)、柔性太阳能电池片(1)、半导体温差发电片(3)。
6.根据权利要求2所述的便携式空调设备，其特征在于，所述可充电的调压式储能电源(2)上还连接有可向外部电器充电的USB接口(14)。
7.根据权利要求1所述的便携式空调设备，其特征在于，所述半导体制冷片(4)的电源电路上还连接有稳压器(15)。
8.根据权利要求1所述的便携式空调设备，其特征在于，所述可穿戴装置为：服装、鞋、帽、包、背带、腰带、腕带和/或手表。
9.根据权利要求8所述的便携式空调设备，其特征在于，所述半导体制冷片(4)布满整个可穿戴装置。
10.根据权利要求8所述的便携式空调设备，其特征在于，当可穿戴装置是单层结构时，所述半导体制冷片(4)设置在可穿戴装置的任意一侧，当可穿戴装置是多层结构时，所述半导体制冷片(4)设置在多层结构的内层，且内层与可穿戴装置可拆卸连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150708 |