CN108738174A - 节能加热穿戴装置 - Google Patents

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Abstract

一种节能加热穿戴装置,包括:一控制单元、一电力管理单元、一加热单元、一显示单元、一输入单元、一温度感应单元、一湿度感应单元及一防爆型供电单元。以该温度感应单元的感应生物体温、环境温度小于温度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热,该温度感应单元的感应生物体温、环境温度大于该温度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热。该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度小于湿度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热,该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度大于湿度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热。

Description

节能加热穿戴装置
技术领域
本发明涉及一种加热装置,特别是一种可对穿戴者进行体温、湿度及环境温度、湿度进行感应的节能加热穿戴装置。
背景技术
为因应寒流、下雪等寒冷气候,市面上出现有安装加热结构的手套、袜子、围巾等穿戴装置,进而提供热源以帮助使用者保暖抗寒。其中,加热结构多采用相互电性连接的锂离子电池与加热片,锂离子电池用于提供加热片电量从而让加热片发热。
然而,锂离子电池因为制造材质问题,在安装配置上无法靠近加热片,因此锂离子电池与加热片往往需要保持一定安全距离或是相互隔离,才能保护锂离子电池,但上述配置方式却产生有安装空间过大、组装步骤繁琐及热源不集中等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种节能加热穿戴装置,利用一种锂陶瓷电池本身不被高温所影响,不会发生剧烈化学反应导致爆炸,并以高比热包覆层作为辐射热反射层,并通过智能型控制维持恒温下,降低功率消耗。
本发明的另一目的,在于除了节省能源外,在电池相同单位容量下提升使用时间以外,亦可以节省能量储存的体积,达到穿戴式装置的效果。
为了实现上述目的,本发明提供了一种节能加热穿戴装置,安装于穿戴本体上,包括:一控制单元、一电力管理单元、一加热单元、一显示单元、一输入单元、一温度感应单元、一湿度感应单元及一防爆型供电单元。该控制单元内部储存有判断感应体温度及湿度的程序。该防爆型供电单元提供该节能加热穿戴装置所需的电力。该电力管理单元与该控制单元及该防爆型供电单元电性连结,以管理该防爆型供电单元的电力。该加热单元与该控制单元及该电力管单元电性连结。该显示单元与该控制单元电性连结,以显示该节能加热穿戴装置的控制状态。该输入单元与该控制单元电性连结,以输入操作信号至该控制单元。该温度感应单元与该控制单元电性连结,以感应生物温度及环境温度。该湿度感应单元与该控制单元电性连结,以感应生物湿度及环境湿度。其中以该温度感应单元的感应生物体温、环境温度小于温度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热,该温度感应单元的感应生物体温、环境温度大于该温度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热。该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度小于湿度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热,该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度大于湿度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热。
在本发明的一实施例中,该控制单元为微控制器。
在本发明的一实施例中,该防爆型供电单元包含有一可拆式的防爆型充电电池及一位于该防爆型充电电池一侧的高比热包覆层,且该高比热包覆层位于该加热单元的一侧。
在本发明的一实施例中,该高比热包覆层为一陶瓷纱或一尼龙纱。
在本发明的一实施例中,该电力管理单元包含有一充电电路,使外部电源经过该电力管理单元可对该防爆型供电单元充电。
在本发明的一实施例中,该加热单元为加热层,该加热层由铁、钢或铜材质所制的金属丝编织、聚酰亚胺薄膜电热片或陶瓷发热片。
在本发明的一实施例中,该显示单元为LCD或LED显示屏。
在本发明的一实施例中,该输入单元包含有一触摸开关、一定时开关及一定温开关。
在本发明的一实施例中,该温度感应单元包含一生物体温感应器及一环境温度感应器。
在本发明的一实施例中,该湿度感应单元包含一生物湿度感应器及一环境湿度感应器。
在本发明的一实施例中,该生物体温的该温度设定值为30度。
在本发明的一实施例中,该环境温度的该温度设定值为15度。
在本发明的一实施例中,该湿度设定值为60%。
在本发明的一实施例中,该防爆型供电单元的该防爆型充电电池及该高比热包覆层与该加热单元堆叠成片状体的安装于该穿戴本体的内里层,以该控制单元、该电力管理单元、该显示单元、该输入单元、该温度感应单元及该湿度感应单元整合在软性印刷式的一电路板上,该电路板安装于穿戴本体的内里层,使该温度感应单元及该湿度感应单元外露感应。
在本发明的一实施例中,该电路板上增设一USB连接器,USB连接器电性连结于该电路板与该电力管理单元电性连结,该USB连接器具有一USB接头及一延长传输线,该延长传输线的末端连接有USB接头,该USB连接器用于插接于外部的充电器接头。
在本发明的一实施例中,还包含有一无线通讯单元,该无线通讯单元与该控制单元电性连结,该无线通讯单元与外部的一无线通讯装置耦接,下载气候预测信息给予该控制单元进行温度控制的判定。
在本发明的一实施例中,该无线通讯单元与外部的一无线控制灯号单元耦接,以进行灯光启动模式,以该输入单元成为控制的开关。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的节能加热穿戴装置的电路方块示意图;
图2为本发明的节能加热穿戴装置的电力刚启动的控制流程示意图;
图3为本发明的节能加热穿戴装置的开启自动控温流程示意图;
图4为本发明的节能加热穿戴装置的使用状态示意图;
图5为图4的局部侧视示意图。
其中,附图标记
节能加热穿戴装置 100
控制单元 10
电力管理单元 20
加热单元 30
显示单元 40
输入单元 50
触摸开关 501
定时开关 502
定温开关 503
温度感应单元 60
湿度感应单元 70
防爆型供电单元 80
防爆型充电电池 801
高比热包覆层 802
无线通讯单元 90
步骤S100-S112
步骤S200-S210
穿戴本体 200
内里层 201
电路板 300
USB连接器 400
USB接头 401
延长传输线 402
充电器接头 500
智能型手机 600
无线控制灯号单元 700
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
请参阅图1,为本发明的节能加热穿戴的电路方块示意图。如图所示:本发明的节能加热穿戴装置100,包含:一控制单元10、一电力管理单元20、一加热单元30、一显示单元40、一输入单元50、一温度感应单元60、一湿度感应单元70、一防爆型供电单元80及一无线通讯单元90。其中,以该温度感应单元60及该湿度感应单元70分别对生物的体温及湿度,以及环境的温度及湿度的感应,并由该控制单元10进行判断是否有达到需加热状态,若是感应的生物体温值及生物湿度值,以及环境温度值及环境湿度值都超过设定值时,该控制单元10即对该加热单元30进行加热。
该控制单元10,为内部储存有判断感应生物体温、湿度及环境温度、湿度的应用软程序,以判断感应的值是否超过设定值。在本图式中,该控制单元10为微控制器。
该电力管理单元20,为与该控制单元10及该防爆型供电单元80电性连结,以管理该防爆型供电单元80的电力,以提供该节能加热穿戴装置100及加热单元30所需的电力。在本图式中,该电力管理单元20包含有充电电路(图中未示),可以对该防爆型供电单元80的防爆型充电电池801充电。
该加热单元30,为与该控制单元10及该电力管理单元20电性连结,以该控制单元10启动该加热单元30进行加热。在本图式中,该加热单元30为加热层,该加热层由包括但不限于铁、钢或铜材质所制的金属丝编织、聚酰亚胺薄膜电热片(Polyimide film电热片)或陶瓷发热片(Positive Temperature Coefficient)。该加热单元30电性连接于该电力管理单元20且贴接于穿戴本体(图中未示)的内里层。
该显示单元40,为与该控制单元10电性连结,用以显示节能加热穿戴装置100的启动状态如电量、温度、设定时间等功能。在本图式中,该显示单元40为LCD或LED显示屏。
该输入单元50,为与该控制单元10电性连结,用以输入操作信号给该控制单元10,使该控制单元10进行节能加热穿戴装置100的启动、定时、定温或关闭。在本图式中,该输入单元50包含有一触摸开关(或按钮)501、一定时开关502及一定温开关503。以触摸该触摸开关501以控制该节能加热穿戴装置100的启动或关闭。在该定时开关502启度后,以设定该节能加热穿戴装置100运作一段时间如0.5小时、1小时或2小时等,该节能加热穿戴装置100停止运作。在该定温开关503启动后,该控制单元10将控制该加热单元30在一恒温状态下。
该温度感应单元60,为与该控制单元10电性连结,用以感应生物体温及环境温度,并将所感应的生物体温及环境温度传至该控制单元10中判断,以判断是否要启动该加热单元30进行加热。在本图式中,该温度感应单元60包含一生物体温感应器及一环境温度感应器。
该湿度感应单元70,为与该控制单元10电性连结,用以感应生物湿度及环境湿度,并将所感应的生物湿度及环境湿度传至该控制单元10中判断,以判断是否要启动该加热单元30进行加热。在本图式中,该湿度感应单元70包含一生物湿度感应器及一环境湿度感应器。
该防爆型供电单元80,为与该电力管理单元20电性连结,该防爆型供电单元80包含有一可拆式的防爆型充电电池801及一位于该防爆型充电电池801一侧的高比热包覆层802,且该高比热包覆层802也位于该加热单元30的一侧。该高比热包覆层802可作为吸收加热单元30辐射热的蓄热池,使穿戴本体(图中未示)具有缩小安装空间、组装步骤简单、降低功率消耗、节省能源及热源集中的优点。在本图式中,该高比热包覆层802为一陶瓷纱或一尼龙纱,陶瓷纱的比热约840J/(kg·K),尼龙纱的比热约1700J/(kg·K),使陶瓷纱及尼龙纱被加温到高热后会发射出辐射热。
该无线通讯单元90,为与该控制单元10电性连结,该无线通讯单元90与外部的无线通讯装置如智能型手机600或无线控制灯号单元700耦接,可从智能型手机600中自云端上下载未来的气候预测信息,以便给予该控制单元10系统进行温度控制的判定,以及通过无线通讯单元90与外部的无线控制灯号单元700耦接,以进行灯光启动模式,使手套(图中未示)上的输入单元(按钮)50可当作方向灯控制的开关。
在该节能加热穿戴装置100的电路刚启动时,防爆型充电电池801本体为低温,该控制单元10启动该加热单元30直接对生物加热,然而同时也对该高比热包覆层802进行加热。
当电路启动一阵子时,该高比热包覆层802被加温到高热后,也发射出来辐射热,给生物进行二次加温,此时温度会在更升高。当温度再度升高时,该控制单元10控制该加热单元30停止加热,此时通过高比热包覆层802的辐射热来维持既有温度,达到节约能量的功能。
请参阅图2,为本发明的节能加热穿戴装置的电力刚启动的控制流程示意图;同时,一并参阅图1。如图所示:在步骤S100,电力开启:执行该输入单元50,将输入一信号至该控制单元10,使该电力管理单元20将电源提供给该节能加热穿戴装置100各单元使用。
步骤S102,检测温度:以该控制单元10启动该温度感应单元60进行生物(如人体的手、脚、脸、身体或颈部)及环境的温度感应。
步骤S104,环境温度<15度:在温度感应单元60感应的环境温度传至该控制单元10判断时,若是环境温度<15度,将进入步骤S106。
步骤S106,持续加温:在该温度感应单元60感应环境温度<15度时,该控制单元10控制该加热单元30持续加热。
步骤S108,体温<30度:在温度感应单元60感应的生物的体温传至该控制单元10判断时,若是体温<30度,将进入步骤S106,以该控制单元10控制该加热单元30持续加热。
步骤S110,检测湿度:在电力开启后,除了检测温度外,也同时由该湿度感应单元70感应生物的湿度后,再进入步骤S112中。
步骤S112,生物湿度>60%:在该湿度感应单元70感应生物的湿度>60%,进入步骤S106中。
请参阅图3,为本发明的节能加热穿戴装置的开启自动控温流程示意图;同时,一并参阅图1。如图所示:在步骤S200,开始自动温控:该温度感应单元60及该湿度感应单元70进行温度及湿度的感应。
步骤S202,判断环境温度>15度:在温度感应单元60感应环境温度传至该控制单元10判断环境温度>15度时,则进入步骤S204关闭对生物加热区域,该控制单元10不启动该加热单元30进行加热。在步骤S202判断环境温度不大于15度时,则进入步骤S206中。
步骤S206,判断生物温度>30度:在温度感应单元60感应生物(如人体的手、脚、脸、身体或颈部)温度传至该控制单元10判断体温>30度时,则进入步骤S204关闭对生物加热区域,该控制单元10不启动该加热单元30进行加热,此时通过高比热包覆层802的辐射热来维持既有温度,达到节约能量的功能。在步骤S206判断环境温度不大于30度时,则进入步骤S208中。
步骤S208,判断生物湿度>60%:在湿度感应单元70感应生物(如人体的手、脚、脸、身体或颈部)湿度传至该控制单元10判断湿度>60%时,则进入步骤S210持续加热,该控制单元10启动该加热单元30进行加热。在步骤S208判断生物湿度不大于60%时,则进入步骤S204关闭对生物加热区域。
步骤S210,持续加热:在步骤S202判断环境温度小于15度、步骤S206判断生物温度小于30度或步骤S208生物湿度>60%时,该控制单元10将持续启动加热单元进行加热。
请参阅图4、5,为本发明的节能加热穿戴装置的使用状态及图4的局部侧视示意图;请同时参阅图1。如图所示:本发明将防爆型供电单元80的防爆型充电电池801及该高比热包覆层802与该加热单元30堆叠成片状体的安装于穿戴本体(手套)200的内里层201,并将该节能加热穿戴装置100(如图1)的该控制单元10、该电力管理单元20、该显示单元40、该输入单元50、该温度感应单元60及该湿度感应单元70整合于软性印刷式的电路板300上,同时也将电路板300安装于穿戴本体(手套)200的内里层201,并且使该温度感应单元60及该湿度感应单元70可以外露的与生物及环境接触。
且,再于该电路板300上增设一USB连接器400,USB连接器400电性连结于该电路板300与该电力管理单元20电性连结,该USB连接器400具有一USB接头401及一延长传输线402,延长传输线402的末端连接有USB接头401,该USB连接器400用于插接于外部的充电器接头500,使外部电源经过该电力管理单元20可对防爆型充电电池801进行充电。
在该节能加热穿戴装置100的电路刚启动时,防爆型充电电池801本体为低温,该控制单元10启动该加热单元30直接对生物加热,然而同时也对该高比热包覆层802进行加热。
当电路启动一阵子时,该高比热包覆层802被加温到高热后,也发射出来辐射热,给生物进行二次加温,此时温度会在更升高。当温度再度升高时,该控制单元10控制该加热单元30停止加热,此时通过高比热包覆层802的辐射热来维持既有温度,达到节约能量的功能。
在该节能加热穿戴装置100的电路刚启动时,该防爆型充电电池801本体为低温,该控制单元10启动该加热单元30直接对生物加热,然而同时也对该高比热包覆层802进行加热。
当电路启动一阵子时,该高比热包覆层802被加温到高热后,也发射出来辐射热,给生物进行二次加温,此时温度会在更升高。当温度再度升高时,该控制单元10控制该加热单元30停止加热,此时通过高比热包覆层802的辐射热来维持既有温度,达到节约能量的功能。
另外,该无线通讯单元90负责与外部的无线通讯装置如智能型手机600或无线控制灯号单元700耦接,可从智能型手机600中自云端上下载未来的气候预测信息,以便给予该控制单元10系统进行温度控制的判定,以及通过无线通讯单元90与外部的无线控制灯号单元700耦接,以进行灯光启动模式,使安装于该穿戴本体200上的输入单元(按钮)50可当作方向灯控制的开关。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1.一种节能加热穿戴装置,安装于穿戴本体上,其特征在于,包括:
一控制单元,内部储存有判断感应体温度及湿度的程序;
一防爆型供电单元,以提供节能加热穿戴装置所需的电力;
一电力管理单元,为与该控制单元及该防爆型供电单元电性连结,以管理该防爆型供电单元的电力;
一加热单元,为与该控制单元及该电力管单元电性连结;
一显示单元,为与该控制单元电性连结,以显示该节能加热穿戴装置的控制状态;
一输入单元,为与该控制单元电性连结,以输入操作信号至该控制单元;
一温度感应单元,为与该控制单元电性连结,以感应生物温度及环境温度;
一湿度感应单元,为与该控制单元电性连结,以感应生物湿度及环境湿度;
其中,以该温度感应单元的感应生物体温、环境温度小于温度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热,该温度感应单元的感应生物体温、环境温度大于该温度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热;该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度小于湿度设定值,该控制单元停止启动该加热单元加热,该湿度感应单元的感应生物湿度及环境湿度大于湿度设定值,该控制单元持续启动该加热单元加热。
2.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该控制单元为微控制器。
3.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该防爆型供电单元包含有一可拆式的防爆型充电电池及一位于该防爆型充电电池一侧的高比热包覆层,且该高比热包覆层位于该加热单元的一侧。
4.如权利要求3所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该高比热包覆层为一陶瓷纱或一尼龙纱。
5.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该电力管理单元包含有一充电电路,使外部电源经过该电力管理单元可对该防爆型供电单元充电。
6.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该加热单元为加热层,该加热层由铁、钢或铜材质所制的金属丝编织、聚酰亚胺薄膜电热片或陶瓷发热片。
7.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该显示单元为LCD或LED显示屏。
8.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该输入单元包含有一触摸开关、一定时开关及一定温开关。
9.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该温度感应单元包含一生物体温感应器及一环境温度感应器。
10.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该湿度感应单元包含一生物湿度感应器及一环境湿度感应器。
11.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该生物体温的该温度设定值为30度。
12.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该环境温度的该温度设定值为15度。
13.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该湿度设定值为60%。
14.如权利要求3所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该防爆型供电单元的该防爆型充电电池及该高比热包覆层与该加热单元堆叠成片状体安装于该穿戴本体的内里层,以该控制单元、该电力管理单元、该显示单元、该输入单元、该温度感应单元及该湿度感应单元整合在软性印刷式的一电路板上,该电路板安装于该穿戴本体的内里层,使该温度感应单元及该湿度感应单元外露感应。
15.如权利要求14所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该电路板上增设一USB连接器,USB连接器电性连结于该电路板与该电力管理单元电性连结,该USB连接器具有一USB接头及一延长传输线,该延长传输线的末端连接有USB接头,该USB连接器插接于外部的充电器接头。
16.如权利要求1所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,还包含有一无线通讯单元,该无线通讯单元与该控制单元电性连结,该无线通讯单元与外部的一无线通讯装置耦接,下载气候预测信息给予该控制单元进行温度控制的判定。
17.如权利要求16所述的节能加热穿戴装置,其特征在于,该无线通讯单元与外部的一无线控制灯号单元耦接,以进行灯光启动模式,以该输入单元为控制的开关。
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