CN112169203A

CN112169203A - 用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法

Info

Publication number: CN112169203A
Application number: CN202010862604.2A
Authority: CN
Inventors: 高源�
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-01-05

Abstract

本申请提供一种用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法。该用于穿戴设备的通风组件包括热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述热电制冷设备包括有散热结构；所述散热结构设在所述穿戴设备内，与所述穿戴设备的内部空气发生热交换。在穿戴设备内设置散热结构，可对内部空气进行热交换，同时促使内部空气流动，起到通风作用。

Description

用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法

技术领域

本申请属于穿戴设备技术领域，具体涉及一种用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法。

背景技术

随着夏季室外温度越来越高，户外工作人员或者行走在户外的人会倍感不适；尤其是现代社会，室内和车上都有空调，人们越发难以忍受在室外活动，但是迫于某些技术或者活动必须在室外，因此人们已经研发了可穿戴的制冷设备，帮助人们在高温天气降温。

但目前存在的可穿戴设备均是采用风机来带动部分空间的气流流动来降温，可流动性差，实用性不高。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法，能够促进穿戴设备内的空气流动。

为了解决上述问题，本申请提供一种用于穿戴设备的通风组件，包括：

热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述热电制冷设备包括有散热结构；

所述散热结构设在所述穿戴设备内，与所述穿戴设备的内部空气发生热交换。

可选地，所述通风组件还包括有风扇机构，所述风扇机构设在所述散热结构上，加速所述内部空气流通。

可选地，所述热电制冷设备包括热电模块，所述散热结构设在所述热电模块上。

可选地，所述散热结构包括至少部分所述热电模块，和/或，与所述热电模块连接的散热模块。

可选地，所述热电模块和/或所述散热模块设为镂空结构。

可选地，所述散热结构的部分流通口设有对应的活动风门，在所述风门关闭时封堵所述部分流通口。

根据本申请的另一方面，提供了一种穿戴设备，包括如上所述的用于穿戴设备的通风组件。

可选地，所述穿戴设备包括基面，所述基面内设有导热材料层。

可选地，所述穿戴设备包括有温湿度传感器，所述温湿度传感器设在所述穿戴设备的内部，检测所述内部空气的温湿度。

根据本申请的再一方面，提供了一种穿戴设备的控制方法，所述控制方法包括：

检测穿戴设备内部空气的温度和湿度；

若检测的温度或湿度两者之一大于第一预设条件，打开风门，开启热电模块和风扇机构；

若检测的温度或湿度两者之一小于第一预设条件而大于第二预设条件，关闭风门，关闭风扇机构，开启热电模块；

若检测的温度或湿度两者之一小于第二预设条件，关闭风门、风扇机构和热电模块。

本申请提供的一种用于穿戴设备的通风组件，包括：热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述热电制冷设备包括有散热结构；所述散热结构设在所述穿戴设备内，与所述穿戴设备的内部空气发生热交换。在穿戴设备内设置散热结构，可对内部空气进行热交换，同时促使内部空气流动，起到通风作用。

附图说明

图1为本申请实施例的穿戴设备的结构示意图；

图2为本申请实施例的穿戴设备风门开启状态示意图；

图3为本申请实施例的风门结构图；

图4为本申请实施例的热电模块结构示意图；

图5为本申请实施例的穿戴设备的控制方法示意图。

附图标记表示为：

1、散热模块；2、风扇；3、热电模块；31、冷端；32、热端；33、热电片；4、散热件；5、电控组件；51、控制开关；6、风门；61、活动件；62、固定件；621、电机驱动组件；7、温湿度传感器；8、基面；81、导热材料层。

具体实施方式

结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，一种用于穿戴设备的通风组件，包括：

本申请为促使穿戴设备内的空气流动，将设在穿戴设备上的热电制冷设备的散热结构设在穿戴设备内，这样穿戴设备内的空气与散热结构发生热交换，能起到促使空气流动的功效；同时还能对内部空气的温度进行调节，因此能减少穿戴设备内的憋闷、不透气的感觉，提高穿戴设备的舒适度。

在一些实施例中，通风组件还包括有风扇2机构，所述风扇2机构设在所述散热结构上，加速所述内部空气流通。

通过增设风扇2机构，使得内部空气流通速度加快，舒适度增加。

在一些实施例中，热电制冷设备包括热电模块3，所述散热结构设在所述热电模块3上。

将散热结构直接设在热电模块3上，能导出热电模块3的冷端31或热端32的热量。

在一些实施例中，散热结构包括至少部分所述热电模块3，和/或，与所述热电模块3连接的散热模块1。

散热结构可为热电模块3的一部分，也可为固定在热电模块3上散热模块1，或两者的组合；在实际应用中由于热电模块3的冷端31或热端32都设置有散热模块1，因此可选地，热电模块3和/或散热模块1设为镂空结构，方便空气流通。

在一些实施例中，散热结构的部分流通口设有对应的活动风门6，在所述风门6关闭时封堵所述部分流通口。

采用风门6来调控空气流通，可针对不同的内部环境来进行选择性地开关风门6，适应不同的需求。

根据本申请的另一实施例，提供了一种穿戴设备，包括如上所述的用于穿戴设备的通风组件。

在穿戴设备上设置通风组件，能驱动穿戴设备内部的空气的流动，以及改善空气的温度。

在一些实施例中，穿戴设备包括基面8，所述基面8内设有导热材料层81。

在穿戴设备的基面8内设置导热材料层81，可以直接将穿戴设备内的热量导走进行自然式散热。

在一些实施例中，穿戴设备包括有温湿度传感器7，所述温湿度传感器7设在所述穿戴设备的内部，检测所述内部空气的温湿度。

通过在穿戴设备上设置温湿度传感器7，可即时检测穿戴设备内的环境参数，方便调控风门6、风扇2和热电模块3的运作，以实现改善内部空气的目的。

根据本申请的再一实施例，提供了一种穿戴设备的控制方法，如图5所示，所述控制方法包括：

检测穿戴设备内部空气的温度和湿度；

若检测的温度或湿度两者之一大于第一预设条件，打开风门6，开启热电模块3和风扇2机构；

若检测的温度或湿度两者之一小于第一预设条件而大于第二预设条件，关闭风门6，关闭风扇2机构，开启热电模块3；

若检测的温度或湿度两者之一小于第二预设条件，关闭风门6、风扇2机构和热电模块3。

穿戴设备包括衣服、裤子、帽子、口罩等，下面以穿戴设备为口罩进行详细描述。

一种带有导热材料层81与热电制冷设备的口罩，如图1所示，口罩的基面8上设有一个功能模块，以热电制冷为原理进行冷却降温。

导热材料层81可填充在口罩基面8的两层熔喷布之间。导热材料层81为导热碳纤维材料，导热碳纤维材料具有强度高，耐久性好，耐疲劳性好，导热性能优于石墨，呈纤维状并可设计导热取向等优点。如图3所示，导热材料层81设计填充在口罩基面8的两层熔喷布之间的间隙中，当人们在夏季戴着口罩呼吸时，填充在两层熔喷布间隙的导热碳纤维吸收热量并向外界导热，该模式作为口罩向外界导出热量时的第一模式。

该热电制冷设备包括有热电模块3、散热模块1、散热件4、电控模块、控制开关51。在热电制冷设备的外侧设置的由电机驱动组件621控制的风门6，如图3所示，风门6结构设置可将其内侧贴合在散热模块1和热电模块3的外侧，可由电机驱动组件621控制切换风门6随时伸缩，进而实现控制空气流通。热电制冷设备黑包括有温湿度传感器7，用于检测口罩内部的温湿度。其中电控模块中装有电池、控制单元、电路板，由密封保护罩保护封装起来。

热电模块3的左右两侧呈镂空设计，内含有多个小热电片33，起到制冷作用。这是一种基于Peltier效应的制冷技术，被广泛应用于小型制冷领域。其原理主要利用了P、N型半导体在电流流通时，节点处会产生Peltier效应，从而使得从N到P端的节点温度下降吸热，成为冷端31；而从P到N端的节点温度升高放热，成为热端32。将N、P型半导体周期性排列，并使其冷端31和热端32均分别朝向一个方向后封装即可制成热电器件。

热电模块3的热端32与散热件4的一侧通过导热硅脂实现了紧密贴合，起到散热作用；热电模块3的冷端31则与散热模块1的一侧通过导热硅脂实现了紧密贴合，起到导冷作用，热电模块3可由多个热电片33组合而成，各个热电片33之间也有一定间隙，通过串联构成一个热电模块3。另外，散热模块1的表面开有多个小孔，采用镂空设计，这样有利于空气流通；风扇2设置在散热模块1的口罩内侧；温湿度传感器7由电路连接到电控模块中；风扇2的供电电路是默认由电控模块中设置的电源供给；电机驱动组件621的电路连接温湿度传感器7和电控模块中，同时，电控模块中的电源给温湿度传感器7以及切换风门6的电机驱动组件621供电，其中电机驱动组件621包括电机和丝杠，电机固定在风门6的固定件62上，通过丝杠驱动风门6的活动件61伸缩运动；另外电控模块的侧面设置有控制开关51。

当执行内循环制冷模式时，风门6活动件61收进风门6固定件62中，同时散热模块1周围的外界空气从散热模块1左右两侧进入到口罩内部，并通过散热模块1表面的小孔进入口罩的内侧空间，与热电模块3的冷端31进行换热后被降低温度，从而达到降低口罩内侧空间温度的目的。

当热电模块3开始工作时，热电模块3的冷端31产生的冷量由散热模块1传递到口罩的内侧空间，达到降低口罩内侧空间温度的效果，在风扇2的强制对流作用下，散热模块1散发的冷量得以迅速传递到口罩的内侧空间，进一步减少散热模块1与口罩内侧空间温度的温差,可充分利用热点制冷片冷端31的制冷量；同时，温湿度传感器7时刻监测口罩内侧温度tn以及湿度R％的变化情况，控制热电模块3的启停确保口罩内侧空间温度湿度分布的均匀性，提高用户的舒适性。此时，热电模块3的热端32产生的热量则由散热件4传递到外界空气中，使冷端31温度始终保存相对低温,从而确保热电模块3可实现持续制冷。另外，在热电模块3的输入功耗不变的情况下，随着散热件4的散热强度增大，有利于减小热电模块3的冷端31与热端32之间的温差，从而使冷端31散热模块1的相对温度进一步降低。

该口罩有两种导热模式，分别为普通导热模式、热电制冷内循环风冷导热模式，如图5所示。

首先打开控制开关51，此时温湿度传感器7接通电源开始工作，实时监测口罩内侧的温度tn以及湿度R％(tn表示口罩内的实时温度，R％表示口罩内的实时湿度，温湿度传感器7每3分钟进行一次检测)，此时风扇2不转动，切换风门6关闭，此时口罩的导热模式处于第一种模式即利用口罩内部两层熔喷布之间填充的导热材料层81：导热碳纤维材料，进行普通导热模式。

当温湿度传感器7监测到口罩内侧温度和湿度超过人体耐受程度，如温度tn≥35℃或湿度R％≥70％时，电控模块控制风门6的电机驱动组件621，将活动件61收进固定件62中，此操作的作用为利用热电制冷片的冷端31温度，同时开启内部风扇2，将风在内部经风机引入口罩内部，再经过冷端31将风进行降温处理，提高口罩内人体舒适度；同时还可利用导热材料层81的导热效果，使人体舒适性得到迅速的提升。

当温湿度传感器7监测口罩内侧温度25℃<tn<35℃或湿度50％<R％<70％时，热电制冷片与风扇2均停止工作，同时关闭风门6。此时该口罩转为普通导热模式。

当温湿度传感器7监测口罩内侧温度tn≤25℃或湿度R％≤50％时热电制冷内循环风冷导热模式关闭。

如使用者无需再使用口罩时，关闭控制开关51即可关闭设备；如使用者需继续使用口罩，则无需任何操作。温湿度传感器7继续监测口罩内侧温度和湿度，同时会根据不同情况来执行不同模式的切换，以继续提高人体舒适度。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，所述通风组件还包括有风扇(2)机构，所述风扇(2)机构设在所述散热结构上，加速所述内部空气流通。

3.根据权利要求1或2所述的用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，所述热电制冷设备包括热电模块(3)，所述散热结构设在所述热电模块(3)上。

4.根据权利要求3所述的用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，所述散热结构包括至少部分所述热电模块(3)，和/或，与所述热电模块(3)连接的散热模块(1)。

5.根据权利要求4所述的用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，所述热电模块(3)和/或所述散热模块(1)设为镂空结构。

6.根据权利要求1所述的用于穿戴设备的通风组件，其特征在于，所述散热结构的部分流通口设有对应的活动风门(6)，在所述风门(6)关闭时封堵所述部分流通口。

7.一种穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的用于穿戴设备的通风组件。

8.根据权利要求7所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备包括基面(8)，所述基面(8)内设有导热材料层(81)。

9.根据权利要求7或8所述的穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备包括有温湿度传感器(7)，所述温湿度传感器(7)设在所述穿戴设备的内部，检测所述内部空气的温湿度。

10.一种穿戴设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

检测穿戴设备内部空气的温度和湿度；

若检测的温度或湿度两者之一大于第一预设条件，打开风门(6)，开启热电模块(3)和风扇(2)机构；

若检测的温度或湿度两者之一小于第一预设条件而大于第二预设条件，关闭风门(6)，关闭风扇(2)机构，开启热电模块(3)；

若检测的温度或湿度两者之一小于第二预设条件，关闭风门(6)、风扇(2)机构和热电模块(3)。