CN114738875B - 一种太阳能冷暖空调防护衣 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能冷暖空调防护衣,包括防护衣本体,所述防护衣本体由上衣和下身组成,所述上衣内设有对称设置的连接管一和连接管二,所述连接管一上设有若干与所述连接管二相连接的弯管一,所述下身内设有两组对称设置的连接管三和连接管四,所述连接管三上设有若干与所述连接管四相连接的弯管二,所述防护衣本体的一侧设有工具箱,所述工具箱的一侧分别设有进水管道和出水管道。有益效果:通过管路循环系统为人体提供舒适的温度,采用半导体热电制冷原理,故可改变半导体制冷片的冷热端朝向,实现制冷和制热的转换;采用防护衣外部的循环管路设计,通过管路的合理布置,可以实现均匀吸热或散热,提高舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及制冷防护衣技术领域,具体来说,涉及一种太阳能冷暖空调防护衣。
背景技术
医护人员和相关的工作人员不得不在环境温度较高的情况下,仍穿着封闭的防护服,导致全身湿透,体力消耗大。核酸检测场地通常为非密闭的临时场地,难以实现空间制冷否则会导致能耗过大。而方舱医院等虽有空调,但医护人员身穿防护服依然很热。
而相关工作人员长时间在热压下工作,不仅会降低工作效率,还会引发工作事故,更有甚者,还会带来人员伤亡,实际上,在热压环境下工作的车间工人和在夏季如交警、环卫、建筑工人、地质勘探人员等必须在烈日下工作的工作人员也存在这种潜在威胁,然而在这些恶劣环境和大空间结构场所安装常规空调都是不现实的,我们需要有更加简便、环保、低能耗的制冷调节方式来解决这类问题。
针对这些情况,我们提出空调防护衣的方法给人直接降温以取代传统空调制冷,实现“背着空调走”,带来环保减排、防护抗疫的健康生活方式。我们发现,空调防护衣还能运用于解决其他情况,如在行车车内人员较少时对个体调节温度,减少由传统空调带来的室内外温差较大导致的人员感冒生病等。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题,本发明提出一种太阳能冷暖空调防护衣,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此,本发明采用的具体技术方案如下:
一种太阳能冷暖空调防护衣,包括防护衣本体,所述防护衣本体由上衣和下身组成,所述上衣内设有对称设置的连接管一和连接管二,所述连接管一上设有若干与所述连接管二相连接的弯管一,所述下身内设有两组对称设置的连接管三和连接管四,所述连接管三上设有若干与所述连接管四相连接的弯管二,所述防护衣本体的一侧设有工具箱,所述工具箱的一侧分别设有进水管道和出水管道,所述连接管一和所述连接管三与所述进水管道相连接,所述连接管二和所述连接管四与所述出水管道相连接,所述工具箱为顶端开口的空腔结构,且所述工具箱的顶端设有与其相匹配的箱盖,所述箱盖的顶端设有太阳能薄膜电池,所述工具箱内设有电池,所述电池与所述太阳能薄膜电池相电性连接,且所述工具箱内设有半导体制冷散热模块。
作为优选的,所述进水管道和所述出水管道上均设有阀门,所述工具箱内设有与所述出水管道相连接的水箱。
作为优选的,所述水箱上设有与所述半导体制冷散热模块相连接的连接泵弯管和输出弯管,所述连接泵弯管上设有与其相匹配的加压泵,且所述连接泵弯管的一端与所述进水管道相连接。
作为优选的,所述半导体制冷散热模块由基座、风扇、散热模块、半导体制冷片和水冷头组成,所述基座的顶端设有所述风扇,所述风扇与所述基座之间依次设有所述散热模块、所述半导体制冷片和所述水冷头。
作为优选的,所述水冷头与所述半导体制冷片的冷端紧密贴合,所述散热模块与所述半导体制冷片的热端紧密贴合。
作为优选的,所述半导体制冷片与所述散热模块之间涂有导热硅胶层,且所述半导体制冷片为薄片状。
作为优选的,所述弯管一和所述弯管二均为环形结构,且所述弯管二的环形直径小于所述弯管一的环形直径,且所述上衣的顶端设有对称设置的肩带。
作为优选的,所述工具箱的顶端设有箱肩带,且所述工具箱的顶端设有手柄,所述手柄上设有防滑纹。
本发明的有益效果为:采用半导体热电制冷原理作为空调防护衣的冷热源,通过管路循环系统为人体提供舒适的温度,采用半导体热电制冷原理,故可改变半导体制冷片的冷热端朝向,实现制冷和制热的转换;采用防护衣外部的循环管路设计,通过管路的合理布置,可以实现均匀吸热或散热,提高舒适性;将锂电池与太阳能薄膜电池有效的结合起来,保证空调防护衣的持续工作;创新性的将具有一定重量的设备安置在工具箱中,减少使用者负担,更加舒适灵活,随身携带的同时,实现制冷和制热的转换,制冷和制热的持续运行,同时具有结构简单,制冷热速度快、效果好,经济节能,安全可靠,美观实用等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣的剖视图;
图3是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣的俯视图;
图4是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣中弯管一的结构示意图;
图5是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣中弯管二的结构示意图;
图6是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣中工具箱的内部俯视图;
图7是根据本发明实施例的一种太阳能冷暖空调防护衣中半导体制冷散热模块的结构示意图。
图中:
1、防护衣本体;2、上衣;3、下身;4、连接管一;5、连接管二;6、弯管一;7、连接管三;8、连接管四;9、弯管二;10、进水管道;11、出水管道;12、箱盖;13、太阳能薄膜电池;14、电池;15、半导体制冷散热模块;16、阀门;17、水箱;18、连接泵弯管;19、输出弯管;20、加压泵;21、基座;22、风扇;23、散热模块;24、半导体制冷片;25、水冷头;26、肩带;27、箱肩带;28、手柄;29、工具箱。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图,这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理,配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点,图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例,提供了一种太阳能冷暖空调防护衣。
实施例一;
如图1-7所示,根据本发明实施例的太阳能冷暖空调防护衣,包括防护衣本体1,所述防护衣本体1由上衣2和下身3组成,所述上衣2内设有对称设置的连接管一4和连接管二5,所述连接管一4上设有若干与所述连接管二5相连接的弯管一6,所述下身3内设有两组对称设置的连接管三7和连接管四8,所述连接管三7上设有若干与所述连接管四8相连接的弯管二9,所述防护衣本体1的一侧设有工具箱29,所述工具箱29的一侧分别设有进水管道10和出水管道11,所述连接管一4和所述连接管三7 与所述进水管道10相连接,所述连接管二5和所述连接管四8与所述出水管道11相连接,所述工具箱29为顶端开口的空腔结构,且所述工具箱29 的顶端设有与其相匹配的箱盖12,所述箱盖12的顶端设有太阳能薄膜电池13,所述工具箱29内设有电池14,所述电池14与所述太阳能薄膜电池 13相电性连接,且所述工具箱29内设有半导体制冷散热模块15。通过肩带26将上衣2挂在人体表面,能够自由调节肩带长度,方便不同人员的适应,未穿戴情况下,上衣2使用魔术贴对各部件进行骨架定型,方便穿戴,穿戴时可使用魔术贴将各部件紧贴在防护服表面,从而能够更好地与人体进行换热,上衣2总体采用毛细管式布置,将各部件贴身的环绕在上身处,能够让载冷剂均匀地流过,使温度分布均匀。
实施例二;
如图1-7所示,所述进水管道10和所述出水管道11上均设有阀门16,所述工具箱29内设有与所述出水管道11相连接的水箱17,所述水箱17 上设有与所述半导体制冷散热模块15相连接的连接泵弯管18和输出弯管 19,所述连接泵弯管18上设有与其相匹配的加压泵20,且所述连接泵弯管18的一端与所述进水管道10相连接。工具箱29在工作时,工具箱29中的加压泵20水箱17中的载冷剂通过输出弯管19传递至半导体制冷模块,将载冷剂制冷后通过连接泵弯管18向进水管道10输送,连接管一4 和所述连接管三7输送至上衣2和下身3的入水口处,经过上衣2和下身 3系统循环后由其出水口排出,通过出水口连接管二5和连接管四8流入水箱,完成一次循环。
实施例三;
如图1-7所示,所述半导体制冷散热模块15由基座21、风扇22、散热模块23、半导体制冷片24和水冷头25组成,所述基座21的顶端设有所述风扇22,所述风扇22与所述基座21之间依次设有所述散热模块23、所述半导体制冷片24和所述水冷头25,所述水冷头25与所述半导体制冷片 24的冷端紧密贴合,所述散热模块23与所述半导体制冷片24的热端紧密贴合,所述半导体制冷片24与所述散热模块23之间涂有导热硅胶层,且所述半导体制冷片24为薄片状。水箱17为上衣2和下身3的各部件提供载冷剂,半导体制冷散热模块15固定在工具箱29壁面空缺的凹槽处,该模块远离人体能够防止半导体制冷片24冷端或热端对人体造成过凉或过烫;风扇22朝外设置且与外界环境相连通进行换热;风扇22向外吹风,将半导体制冷片24热端产生的热量直接排放到外界,半导体制冷片24与散热模块23之间涂有导热硅胶层;工作时会发生从一面到另一面的热量转移,产生温度差,形成冷热面,通常半导体制冷片24冷热端的温差可以达到40~65℃之间,如果通过主动散热的方式来降低热端温度或提高冷端温度,那冷端温度也会相应的下降(或热端温度相应的上升),从而达到更低(或更高)的温度。通过风扇22从半导体制冷片24吸风,直接将风吹向外部环境,并且在半导体制冷片24和风扇22之间设置散热模块23,来进一步使半导体制冷片24更好的散热和散冷;半导体制冷片24的冷端与水冷头25中的载冷剂交换热量,降低水冷头25中的载冷剂温度。
实施例四;
如图1-7所示,所述弯管一6和所述弯管二9均为环形结构,且所述弯管二9的环形直径小于所述弯管一6的环形直径,且所述上衣2的顶端设有对称设置的肩带26,所述工具箱29的顶端设有箱肩带27,且所述工具箱29的顶端设有手柄28,所述手柄28上设有防滑纹。防护衣为市面上一般防护衣,可进行更换以满足防疫要求。
为了方便理解本发明的上述技术方案,以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时,通过肩带26将上衣2挂在人体表面,能够自由调节肩带长度,方便不同人员的适应,未穿戴情况下,上衣2使用魔术贴对各部件进行骨架定型,方便穿戴,穿戴时可使用魔术贴将各部件紧贴在防护服表面,从而能够更好地与人体进行换热,上衣2总体采用毛细管式布置,将各部件贴身的环绕在上身处,能够让载冷剂均匀地流过,使温度分布均匀;
上衣2中的流动路径采用同程设计,载冷剂流经距离相同,让上衣2 中载冷剂流速尽可能的相同,方便人体散发的温度与上衣2交换热量,下身3穿戴在人体下身部分,穿戴情况与上衣2基本相同,下身3同样采用毛细管式布置,同程设计,但是流经距离与上衣2不相同。
工具箱29在工作时,工具箱29中的加压泵20水箱17中的载冷剂通过输出弯管19传递至半导体制冷模块,将载冷剂制冷后通过连接泵弯管 18向进水管道10输送,连接管一4和所述连接管三7输送至上衣2和下身3的入水口处,经过上衣2和下身3系统循环后由其出水口排出,通过出水口连接管二5和连接管四8流入水箱,完成一次循环;
太阳能薄膜电池13覆盖在箱盖12表面,在明亮环境下为电池14进行持续充电,工具箱29内部安置其余部件,存在多处挡板以安置各部件,箱肩带27让防护人员能够背着工具箱进行移动作业,这极大的满足了不同防护人员的工作需求;
工具箱29中由太阳能薄膜电池13与电池14组成的供电模块提供电源,本系统的能量可以完全实现由太阳能供给,将太阳能薄膜电池置于阳光下,薄膜电池吸收太阳光,向锂电池充电工作时,锂电池放电供系统运行,薄膜电池则可以给手机等移动电器充电,当在无太阳光照的室内、车内等区域,则使用充电器给锂电池充电,供空调防护衣使用;
水箱17为上衣2和下身3的各部件提供载冷剂,半导体制冷散热模块 15固定在工具箱29壁面空缺的凹槽处,该模块远离人体能够防止半导体制冷片24冷端或热端对人体造成过凉或过烫;风扇22朝外设置且与外界环境相连通进行换热;风扇22向外吹风,将半导体制冷片24热端产生的热量直接排放到外界,半导体制冷片24与散热模块23之间涂有导热硅胶层;工作时会发生从一面到另一面的热量转移,产生温度差,形成冷热面,通常半导体制冷片24冷热端的温差可以达到40~65℃之间,如果通过主动散热的方式来降低热端温度或提高冷端温度,那冷端温度也会相应的下降 (或热端温度相应的上升),从而达到更低(或更高)的温度。通过风扇 22从半导体制冷片24吸风,直接将风吹向外部环境,并且在半导体制冷片24和风扇22之间设置散热模块23,来进一步使半导体制冷片24更好的散热和散冷;半导体制冷片24的冷端与水冷头25中的载冷剂交换热量,降低水冷头25中的载冷剂温度。
阀门16能够控制载冷剂的流动,在工具箱29和其余部件断开时确保水箱17中的载冷剂不会外漏,以及各部件中的载冷剂不会直接流出。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,采用半导体热电制冷原理作为空调防护衣的冷热源,通过管路循环系统为人体提供舒适的温度,采用半导体热电制冷原理,故可改变半导体制冷片的冷热端朝向,实现制冷和制热的转换;采用防护衣外部的循环管路设计,通过管路的合理布置,可以实现均匀吸热或散热,提高舒适性;将锂电池与太阳能薄膜电池有效的结合起来,保证空调防护衣的持续工作;创新性的将具有一定重量的设备安置在工具箱中,减少使用者负担,更加舒适灵活,随身携带的同时,实现制冷和制热的转换,制冷和制热的持续运行,同时具有结构简单,制冷热速度快、效果好,经济节能,安全可靠,美观实用等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种太阳能冷暖空调防护衣,包括防护衣本体(1),其特征在于,所述防护衣本体(1)由上衣(2)和下身(3)组成,所述上衣(2)内设有对称设置的连接管一(4)和连接管二(5),所述连接管一(4)上设有若干与所述连接管二(5)相连接的弯管一(6),所述下身(3)内设有两组对称设置的连接管三(7)和连接管四(8),所述连接管三(7)上设有若干与所述连接管四(8)相连接的弯管二(9),所述防护衣本体(1)的一侧设有工具箱(29),所述工具箱(29)的一侧分别设有进水管道(10)和出水管道(11),所述连接管一(4)和所述连接管三(7)与所述进水管道(10)相连接,所述连接管二(5)和所述连接管四(8)与所述出水管道(11)相连接,所述工具箱(29)为顶端开口的空腔结构,且所述工具箱(29)的顶端设有与其相匹配的箱盖(12),所述箱盖(12)的顶端设有太阳能薄膜电池(13),所述工具箱(29)内设有电池(14),所述电池(14)与所述太阳能薄膜电池(13)相电性连接,且所述工具箱(29)内设有半导体制冷散热模块(15),所述进水管道(10)和所述出水管道(11)上均设有阀门(16),所述工具箱(29)内设有与所述出水管道(11)相连接的水箱(17),所述水箱(17)上设有与所述半导体制冷散热模块(15)相连接的连接泵弯管(18)和输出弯管(19),所述连接泵弯管(18)上设有与其相匹配的加压泵(20),且所述连接泵弯管(18)的一端与所述进水管道(10)相连接,所述半导体制冷散热模块(15)由基座(21)、风扇(22)、散热模块(23)、半导体制冷片(24)和水冷头(25)组成,所述基座(21)的顶端设有所述风扇(22),所述风扇(22)与所述基座(21)之间依次设有所述散热模块(23)、所述半导体制冷片(24)和所述水冷头(25),所述弯管一(6)和所述弯管二(9)均为环形结构,且所述弯管二(9)的环形直径小于所述弯管一(6)的环形直径,且所述上衣(2)的顶端设有对称设置的肩带(26)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能冷暖空调防护衣,其特征在于,所述水冷头(25)与所述半导体制冷片(24)的冷端紧密贴合,所述散热模块(23)与所述半导体制冷片(24)的热端紧密贴合。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能冷暖空调防护衣,其特征在于,所述半导体制冷片(24)与所述散热模块(23)之间涂有导热硅胶层,且所述半导体制冷片(24)为薄片状。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能冷暖空调防护衣,其特征在于,所述工具箱(29)的顶端设有箱肩带(27),且所述工具箱(29)的顶端设有手柄(28),所述手柄(28)上设有防滑纹。
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