CN108433209A - 一种基于太阳能半导体制冷的工作服 - Google Patents

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陈爱强
刘昊东
刘斌
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Abstract

本发明公开一种基于太阳能半导体制冷的工作服，包括在衣服的外表面上安装的太阳能电池板、半导体制冷片、充电电池、电流方向控制装置，在衣服的内表面安装的箔片换热器，太阳能电池板通过导线与充电电池连接，充电电池通过导线与电流方向控制装置连接，电流方向控制装置出来的导线分别连接半导体制冷片的正负两极，半导体制冷片的冷端和热端都有箔片换热器。本发明在工作服中加入半导体制冷片实现了衣服主动降温或加热作用，利用太阳能为制冷系统提供能量，清洁可再生且无污染；不需要压缩和节流部件，系统小巧轻便，工作无噪音，不会造成温室效应或臭氧层破坏，环境友好；利用电流方向控制装置可实现制冷与制热自由切换。

Description

一种基于太阳能半导体制冷的工作服
技术领域
本发明涉及工作服控温技术领域，具体涉及一种基于太阳能半导体制冷的工作服。
背景技术
从事建筑、机械制造、钢铁冶炼等行业的人经常处于比较极端的温度环境下，酷暑或寒冬都会极大的降低工人的工作效率，增加生产成本，同时会损害工人的身体健康。目前现有的工作服仅仅能起到防晒，防擦伤等基本职能，不能有效的起到降温或取暖的作用。因此寻求一种可以主动降温的工作服对工业生产具有重要意义。
如专利号为201610048990.5的名为《一种蒸发型制冷衣服》，在衣服表面设置凸脊，并将毛细管缝制在凸脊中，用气球鼓气将水压入毛细管中。天气炎热时，毛细管中的水蒸发吸收热量来获得冷量。该发明可以达到一定的降温效果，但每隔一段时间就需要往一次补水，增加了工作服的重量，舒适度不足，不易携带，并且不能实现冬天的取暖需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于太阳能半导体制冷的工作服。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种基于太阳能半导体制冷的工作服，包括在衣服的外表面上安装的太阳能电池板、半导体制冷片、充电电池、电流方向控制装置，在衣服的内表面安装的箔片换热器，所述太阳能电池板通过导线与充电电池连接，充电电池通过导线与电流方向控制装置连接，所述电流方向控制装置出来的导线分别连接半导体制冷片的正负两极，所述半导体制冷片的冷端和热端都有箔片换热器。
所述太阳能电池板位于工作服的背面。
所述的电流方向控制装置包括两个单刀双置开关a和b；两个单刀双置开关a和b的接线柱1和接线柱4与半导体制冷片的N结相连接，接线柱2和接线柱4与半导体制冷片的P结点相连接。
本发明通过在工作服中加入半导体制冷片实现了衣服的主动降温或加热作用，利用太阳能为制冷系统提供能量，清洁可再生且无污染，符合节能减排的环保要求；采用半导体制冷方法，不需要压缩和节流部件，系统小巧轻便，工作无噪音，且不会造成温室效应或臭氧层破坏，环境友好；利用电流方向控制装置可以实现制冷与制热的自由切换。
附图说明
图1是基于太阳能半导体制冷的工作服的后视示意图；
图2是基于太阳能半导体制冷的工作服的制冷原理结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
本发明是利用太阳能半导体制冷去改变工作服的温度，并加入电流方向控制开关来实现制冷与制热的切换，以达到所需要的温度控制。
参见图1-2所示，一种基于太阳能半导体制冷的工作服，包括：
在衣服1的外表面2上安装的太阳能电池板3、半导体制冷片4、充电电池6、电流方向控制装置5，在衣服1的内表面安装的箔片换热器，其中，太阳能电池板3位于工作服的背面，通过导线与充电电池连接，充电电池6通过导线与电流方向控制装置5连接，所述电流方向控制装置出来的导线分别连接半导体制冷片的正负两极，所述半导体制冷片的冷端和热端都有箔片换热器，包括第一箔片换热器7以及第二箔片换热器8。
具体的，所述的电流方向控制装置5由两个单刀双置开关a和b构成，其中两个单刀双置开关a和b的接线柱1和接线柱4与半导体制冷片的N结相连接，接线柱2和接线柱4与半导体制冷片的P结点相连接。
其中，当单刀双置开关a和b不与任何接线柱连接时，充电电池处于充电状态。
本发明通过太阳能电池板吸收太阳能转化为电能并给充电电池充电，充电电池为半导体制冷片提供电能，并由电流方向控制装置控制电路中电流的方向，改变半导体制冷片的PN结中电流的流向，从而实现控制箔片换热器的一侧为冷端或热端，以达到所需要的制冷或制热作用。
本发明使用很薄的箔片作为换热器，即保证了换热的能力，具有体积小，重量轻，柔韧度好的特点，适宜穿着。
制冷时，太阳能电池板吸收太阳能转化为电能储存于充电电池中，充电电池给半导体制冷片提供电能，单刀双置开关a与接线柱1连接，单刀双置开关b与接线柱3连接时，第一箔片换热器7中电流方向为由半导体的N结流向P结，该第一箔片换热器温度降低为冷端，制取的冷量通过位于衣服内侧的箔片传给工人，第二换热器8中电流方向为由半导体的P结流向N结，该第二箔片换热器温度升高为热端，热量通过自然对流散失。
制热时，太阳能电池板吸收太阳能转化为电能储存于充电电池中，充电电池给半导体制冷片提供电能，单刀双置开关a与接线柱2连接，单刀双置开关b与接线柱4连接时，第一箔片换热器中电流由半导体的P结流向N结，该第一箔片换热器温度升高为热端，制取的热量通过位于衣服内侧的箔片传给工人。第二箔片换热器中电流由半导体的N结流向P结，该第二箔片换热器温度降低为冷端，冷量通过自然对流散失。
本发明使用太阳能半导体制冷，能源为太阳能，当然也可使用其他形式电源形式辅助提供电能；制冷方法为半导体制冷，可以实现通过调节电流大小改变制冷或制热功率。
本发明是基于太阳能半导体制冷原理的工作服，制冷系统简单，元器件体积质量都较小，穿着舒适，且制冷制热能力有保障，制冷制热可以轻松切换，适用于经常在室外工作的工人和农民等社会人群，对工业、农业生产具有极大的辅助作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于太阳能半导体制冷的工作服，其特征在于，包括在衣服的外表面上安装的太阳能电池板、半导体制冷片、充电电池、电流方向控制装置，在衣服的内表面安装的箔片换热器，所述太阳能电池板通过导线与充电电池连接，充电电池通过导线与电流方向控制装置连接，所述电流方向控制装置出来的导线分别连接半导体制冷片的正负两极，所述半导体制冷片的冷端和热端都有箔片换热器。
2.根据权利要求1所述基于太阳能半导体制冷的工作服，其特征在于，所述太阳能电池板位于工作服的背面。
3.根据权利要求1所述基于太阳能半导体制冷的工作服，其特征在于，所述的电流方向控制装置包括两个单刀双置开关a和b；两个单刀双置开关a和b的接线柱1和接线柱4与半导体制冷片的N结相连接，接线柱2和接线柱4与半导体制冷片的P结点相连接。
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