CN2182537Y - 空调帽 - Google Patents

Abstract

一种空调帽，它由安装于帽体上的自动致冷控制 器、致冷片、致冷器、散热器、电源及发凉体等主要部 件组成。自动致冷控制器、致冷器和电源相互间为电 连接结构，发凉体、散热器、致冷器和致冷片顺序紧密 相贴。本实用新型不用制冷剂可产生低于环境温度 5℃以上的低温，具有自动冷热循环、散发头热、降温 消暑之功能。环境温度低于30℃时，本实用新型在 不用制冷剂的同时，亦不用任何能源，仍具有散发头 热和自动冷热循环之功能。

Description

本实用新型涉及一种帽子，是一九九二年五月二十一日本发明人申请的实用新型“空调帽”（以下简称“原空调帽”）的更新换代产品。

原空调帽虽有一定的散发头热、降低头部温度之功能，但是，当环境温度高于30℃时，其散热降温功能明显下降，尤其，随环境温度之升高，其散热降温功能将很快消失，使人头部基本没有清凉感。

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种结构简单，并在炎热的夏季具有明显清凉感，同时又具有健脑等保健功能的新型空调帽。

本实用新型的技术解决方案：

一种新型空调帽，其特征在于它由帽体1、自动致冷控制器4、致冷片5、致冷器6、散热器7、连接片9、发凉体14等主要部件组成。

本实用新型不用任何制冷剂，只需使用普通小型电池或小型充电电池即可正常工作，使本实用新型帽自动实现冷热循环之功能。其调节温度在22℃至27℃间任意可调，最低调节温度可达20℃以下。夏季外出戴用本实用新型帽，使人体头部具有明显持久的舒适凉意，可降温消暑，使人精神焕发。当环境温度低于30℃时，本实用新型帽与原空调帽配合使用，则不用任何能源和制冷剂仍可达到散热    降温、自动冷热循环之功能。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型电路工作原理图。

图3是本实用新型与原空调帽配合使用的结构示意图。

其中，图1中的温度控制旋钮2安装在图2中的电位器W的调整轴上，通过调整温度控制旋钮2即可同步调整电位器W。

如图1，2，自动致冷控制器4、致冷片5、致冷器6、散热器7、电源8、连接片9及塑料搭扣10均有序的安装在帽体1之上。自动致冷控制器4主要由图2中（除致冷器6外）的电子元器件组成。电源开关3、温度控制旋钮2安装在自动致冷控制器4的面板上。致冷器6由半导体致冷器组成。致冷器6的冷端与致冷片5紧贴，致冷器6的热端与散热器7紧贴，且致冷片5与散热器7通过帽体1相互隔绝，致冷片5的长宽与人体前额相吻合。电源8由电池盒与干电池或可充电池组成。连接片9由尼龙搭扣组成，它是与原空调帽配合使用的连接装置。通过塑料搭扣10使本实用新型帽戴在头部。帽体1由普通布织品和聚乙烯薄片制成，致冷片5与散热器7均由铝合金或纯铝材或其它导热材料制成。

本实用新型电路工作原理如图2所示：

采用一块单片时基集成电路IC组成无稳态多谐振荡器，外接电阻R1、R2和电容C1组成时间常数电路。此电路不需外来触发信号，合上开关3即可正常工作。改变R1和R2可改变振荡频率和占空系数，改变电容C1可单独改变振荡频率而不影响占空系数。此电路可生产各种时钟脉冲串。图2电路中R1、R2和C1已选定，使时基集成电路IC之输出端高电平维持时间约30秒，低电平维持时间约8秒，当开关3合上后，电源E即接通，时基集成电路IC输出电压即在高电平与低电平之间来回跳变、翻转不止。该输出电压通过电阻R₃和电位器W加至晶体三极管BG₁的基极，因此BG₁基极电位亦在高电平与低电平之间来回跳变、翻转不止，使晶体三极管BG₁和BG₂组成的复合管亦呈现时而导通时而截止的状态，最终使电路负载致冷器6时而得电工作，时而断电关闭，其通电时间约为30秒，断电时间约为8秒。当致冷器6通电30秒后其冷端致冷达到所需温度，复合管BG1和BG₂截止，此时，致冷器6冷端温度通过致冷片5维持一段时间后逐渐上升，约8秒左右，其温度上升至某一限定值时，复合管BG₁和BG₂导通，致冷器6又重新得电工作。如此周而复始，通过控制复合管BG₁和BG₂的导通和截止时间，进而控制致冷器6的通电和断电时间，最终达到自动控制致冷器6冷端温度之目的。由于致冷器6呈间断工作状，因此图2电路是一种节能电路，可延长电池的使用寿命。

此外，图2电路还有限流和稳流之作用。当调整电位器W时，晶体三极管BG₁之基极电位随之改变，复合管BG₁和BG₂的导通电流亦随之改变，即致冷器6的工作电流可通过电位器W得到调整。实验测试证明，致冷器6的工作电流在0.1A至2A间连续可调，由于致冷器6冷端温度的大小与其工作电流直接相关，因此，调节电位器W即可直接控制致冷器6冷端之温度。

致冷器6的热端在工作中产生的高温通过散热器7散发。

由于致冷器6的冷端与致冷片5紧密相连，又致冷片5是温度的良导体且紧贴头部前额，因此，由自动致冷控制器4控制的致冷器6冷端的低温即直接传递给人体头部，同时，头部前额的高温亦得到中和、散发，使人感到明显的凉意。从而实现了冷、热自动循环的功能。

如图2，电路中主要电子元器件描述及其连接关系如下：

IC是一块单片时基集成电路，IC的第4脚和第8脚相连接后与电阻R₁和电源开关3并接，IC的第6脚和第7脚相连接后与电阻R₁和R₂并接，IC的第2脚与R₂和电解电容C₁并接，C₁的负极接地，电容C₂接于IC的第5脚和电路的地端之间，IC、R₁、R₂和C₁组成无稳态多谐振荡器。IC的输出端第3脚接电阻R₃和电位器W，IC第3脚输出的电压经电阻R₃和电位器W为晶体三极管BG₁和BG₂组成的复合管提供基极偏置电压，调整电位器W可改变复合管的偏置电流，进而控制接于复合管集电极回路的致冷器6的工作电流。致冷器6使用单级温差电致冷组件，又称陶瓷平板型一级半导体致冷器件，简称半导体致冷器。其重量轻，体积小，并有相对高的致冷量。致冷器6具有冷端和热端两个端面，当致冷器6通过某一定向直流电后，其冷端将致冷，热端将致热。如图1，致冷片5安装于本实用新型帽的里侧，靠近与人体前额相接触部位，致冷片5的另一侧紧贴两块致冷器6的两个冷端，致冷器6的两个热端紧贴两块散热器7，当致冷器6通过一定向直流电后，致冷器6的冷端便很快致冷，产生低温，其低温温度随通过其电流大小而变化，此低温通过与冷端紧密相贴的致冷片5迅速传递、扩散，使与致冷片5相接触的人体前额表面很快具有低温、凉爽感，同时，致冷器6的热端所产生的高温，亦随之通过与其相紧贴的散热器7向四周空间散发。调整电位器W，即可调整致冷器6的工作电流，从而改变致冷器6冷端温度的高低，最终实现自动调节与人体前额相接触的致冷片5低温温度的高低。

综上，图2电路是通过限时电子无触点开关和限流加稳流的多重作用，实现了本实用新型帽的自动致冷控制功能，并利用半导体致冷技术实现了本实用新型的主要致冷功能。

如图3，由连接片9、空心散热金属管11、金属帽体12、通气沟道13组成发凉体14。发凉体14主要由金属构成。当发凉体14（原空调帽的主要部件）紧贴人体前额戴用时，低于人体温度的金属材料的低温便很快传递给人体，随之，大于金属材料的人体的高温又传递给发凉体14。由于发凉体14由金属帽体12及60段空心散热金属管11和18条纵横相连的通气沟道13组成（详见空调帽说明书，中国专利号XL92213906.7），因此，发凉体14具有很好的散热效果，故，当大于金属材料的人体的高温传递到发凉体14时，便迅速向发凉体14的周围空间散发，使发凉体14基本保持其原有的金属低温，之后，该金属低温又立即传递给人体，如此周而复始。当环境温度低于30℃时，本实用新型帽与原空调帽如图3所示配合使用，可切断电源开关3，即不用任何能源和制冷剂实现人体头部散热降温、自动冷热循环之功能。此时，本实用新型帽可做为发凉体14的遮阳部件，使发凉体14防止太阳照射，保持最佳散热效果。

本实用新型帽无任何噪音和机械振动，无任何污染。

本实用新型做为医疗保健用品，一年四季都可使用。由于本实用新型帽具有散发头热，降低头部温度之功能，因此，本实用新型帽对脑力衰弱，健忘失眠及脑充血、脑溢血等症均有一定之预防作用。若脑力劳动者戴用本帽，会顿觉兴奋、头脑清醒、思路敏捷，对于提高工作效率、延长工作时间、保持充沛精力大有裨益。

本实用新型若做为基本部件用于各型帽子中，可制做成具有散热降温、冷热自动循环功能的各种旅游帽、草帽、工艺帽、保健帽、工作帽、警帽、军帽等等。

Claims (3)

1、一种空调帽，其特征在于它由自动致冷控制器4、致冷片5、致冷器6、散热器7、电源8、连接片9及塑料搭扣10等主要部件组合于帽体1之上，致冷片5的长宽与人体前额相吻合，致冷器6由半导体致冷器制成，自动致冷控制器4的面板上安装有温度控制旋钮2，可对致冷片5和致冷器6的温度实现任意调节。

2、按权利要求1所述的空调帽，其特征在于自动致冷控制器4中的单片时基集成电路IC的第3引脚通过电阻R₃和电位器W与晶体三极管BG₁和BG₂组成的复合管的基极相连接，半导体致冷器6串联于复合管集电极回路。致冷器6的冷端与致冷片5紧贴安装，致冷器6的热端与散热器7紧密相贴安装，且致冷片5与散热器7通过帽体1相互隔离。

3、按权利要求1所述的空调帽，其特征在于本帽可与发凉体14组合使用，发凉体14由连接片9、金属帽体12、许多段空心散热金属管11和许多条纵横相连的通气沟通13组成。

Images