一种制冷头盔的制作方法

本发明涉及个体防护领域，具体而言，涉及一种制冷头盔。

背景技术：

安全头盔在工业生产、军事和人们日常生活扮演着重要角色，它能够在发生意外时起着保护使用者脑部的作用。由于头部在炎热的夏季出汗量大，随汗水排放的热量在头盔内部逐渐积累，最终导致头盔内部温度要远高于外界环境温度，从而严重影响了头盔佩戴的舒适感。

相关技术中提出了一种制冷头盔，该头盔能够在一定程度上降低头盔内部温度，然而由于制冷器耗能大，需要提供较大容量的电池供电，且续航能力短，需要外接电源及时充电。此外，大容量的电池同时增加了头盔的重量，增加了佩戴者头部负荷，严重影响了佩戴舒适性。

针对相关技术中的制冷头盔续航能力差且由于大容量的电池增加了头盔的重量从而影响了佩戴的舒适性的问题，尚未提出解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种制冷头盔，以至少解决相关技术中的制冷头盔续航能力差且由于大容量的电池增加了头盔的重量从而影响了佩戴的舒适性的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种制冷头盔，包括：

头盔壳体1、太阳能电池阵列2、蓄电池3、半导体制冷装置4，其中，太阳能电池阵列2与所述蓄电池3连接，所述蓄电池3与所述半导体制冷装置4连接，所述太阳能电池阵列2为所述蓄电池3充电，所述蓄电池3为所述半导体制冷装置4供电；

所述头盔壳体1包括内曲面和外曲面，所述内曲面与所述外曲面之间通过支撑架连接；

所述太阳能电池阵列2为弧型曲面紧贴所述外曲面的外表面；

所述半导体制冷装置4主要由热面散热器、半导体制冷片和冷面散热层三部分组成，所述半导体制冷片贴附于所述内曲面设置，所述热面散热器紧贴所述半导体制冷片设置。

可选地，所述太阳能电池阵列2为太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由太阳能电池单体进行串、并联并封装后组成的。

可选地，所述制冷头盔还包括保护罩，其中，所述保护罩罩设在所述太阳能电池阵列2的上方。

可选地，所述保护罩为透明的。

可选地，所述保护罩由塑料制成。

可选地，所述热面散热器紧贴所述半导体制冷片且延伸至所述外曲面外。

可选地，所述半导体制冷片包括制冷面和制热面，所述热面散热器包括散热器和风扇，其中，所述冷面散热层通过导热硅脂粘接在所述制冷面上，所述制热面通过导热硅脂粘接在所述散热器上；所述风扇设置于所述散热器的上方。

可选地，所述半导体制冷片嵌于隔热垫片中通过导热硅脂粘接在所述散热器上。

可选地，所述冷面散热层由导冷铜箔制成；和/或

所述散热器为铝型散热器。

可选地，所述外曲面由塑料制成；和/或

所述内曲面由网状铝合金制成；和/或

所述支撑架由绝热材料制成。

通过本发明的制冷头盔，包括：头盔壳体1、太阳能电池阵列2、蓄电池3、半导体制冷装置4，其中，太阳能电池阵列2与所述蓄电池3连接，所述蓄电池3与所述半导体制冷装置4连接，所述太阳能电池阵列2为所述蓄电池3充电，所述蓄电池3为所述半导体制冷装置4供电，因此，可以解决相关技术中的制冷头盔续航能力差且由于大容量的电池增加了头盔的重量从而影响了佩戴的舒适性的问题，从而实现了可以长时间在有光的室外使用无须外加电源充电，同时蓄电池也可以保证在无光条件下正常工作，且蓄电池无须大容量，减轻了头盔的重量，增强了佩戴的舒适性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

1-头盔壳体、2-太阳能电池阵列、3-蓄电池、4-半导体制冷装置。

图1是根据本发明实施例的制冷头盔的示意图；

图2是根据本发明实施例的半导体制冷头盔的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明实施例，提供了一种制冷头盔，图1是根据本发明实施例的制冷头盔的示意图，如图1所示，包括：

头盔壳体1、太阳能电池阵列2、蓄电池3、半导体制冷装置4，其中，太阳能电池阵列2与所述蓄电池3连接，所述蓄电池3与所述半导体制冷装置4连接，所述太阳能电池阵列2为所述蓄电池3充电，所述蓄电池3为所述半导体制冷装置4供电；

所述头盔壳体1包括内曲面和外曲面，所述内曲面与所述外曲面之间通过支撑架连接；

所述太阳能电池阵列2为弧型曲面紧贴所述外曲面的外表面；

所述半导体制冷装置4主要由热面散热器、半导体制冷片和冷面散热层三部分组成，所述半导体制冷片贴附于所述内曲面设置，所述热面散热器紧贴所述半导体制冷片设置。

上述的蓄电池3可以是聚合物电池、锂电池等。

由于采用太阳能供电，因此只要在一定光照强度条件下，就可长时间户外使用无须外加电源充电，同时由于聚合物电池的使用也保证了在无光照条件的头盔的正常工作，解决了目前出现的降温头盔供电不足、充电困难等问题。适用于必须佩戴头盔工作的人员，如高温环境下作业的工人和野外作战训练的士兵，以及夏日摩托车驾驶员等等。可以在军用、民用、建筑行业以及各种高温作业等行业得到应用，其应用包括且不限于以下应用：摩托车头盔、防弹头盔、防爆头盔、警用勤务头盔、自行车头盔、安全帽、极限运动头盔、遮阳帽等产品。能够有效的改善相关技术中在实际应用中出现的闷、湿、热的问题，提高穿戴者的舒适感；也解决了目前出现的降温头盔供电不足、充电困难等问题。

需要说明的是，所述热面散热器由内曲面一直延伸到外曲面，可以镶嵌到所述外曲面中延伸出外曲面，也可以与外曲面持平。

可选地，所述太阳能电池阵列2为由多个太阳能电池单体组成的太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由多个太阳能电池单体进行串、并联并封装后组成的。

在一个优选的实施例中，所述太阳能电池阵列2包括2、3或4个太阳能电池单体。

在光照强烈的高温环境下进行测试，测试前将锂电池电量提充至50％，室外测试温度约为35℃，测试4h后测量头盔内部温度以及锂电池剩余电量。

选用由2个太阳能电池单体作为头盔的太阳能电池组件，在室外温度为35℃，且光照充足的条件下进行测试。测试结果：测试4h后，头盔内部温度为28.3℃，锂电池剩余电量为62％。

选用由3个太阳能电池单体作为头盔的太阳能电池组件，在室外温度为35℃，且光照充足的条件下进行测试。测试结果：测试4h后，头盔内部温度为27.5℃，锂电池剩余电量为72％。

选用由4个太阳能电池单体作为头盔的太阳能电池组件，在室外温度为35℃，且光照充足的条件下进行测试。测试结果：测试4h后，头盔内部温度为27.8℃，锂电池剩余电量为86％。

可选地，所述制冷头盔还包括保护罩，其中，所述保护罩罩设在所述太阳能电池阵列2的上方，对太阳能电池阵列2起到保护的作用。

为了更好地吸收太阳光，所述保护罩为透明的。

可选地，所述保护罩由塑料制成，具体可以是高强度工程塑料。

在一个可选的实施例中，所述热面散热器紧贴所述半导体制冷片且延伸至所述外曲面外。

进一步地，所述半导体制冷片包括制冷面和制热面，所述热面散热器包括散热器和风扇，其中，所述冷面散热层通过导热硅脂粘接在所述制冷面上，所述制热面通过导热硅脂粘接在所述散热器上；所述风扇设置于所述散热器的上方。

在一个可选的实施例中，所述半导体制冷片嵌于隔热垫片中通过导热硅脂粘接在所述散热器上，将制冷面和制热面隔开，提高了头盔的制冷效果。

可选地，所述冷面散热层为导冷铜箔；和/或所述散热器为铝型散热器。

本发明实施例中，所述外曲面由塑料制成；和/或所述内曲面由网状铝合金制成，可以有效地将头盔内部的热量散出去；和/或所述支撑架由绝热材料制成，可以将外曲面的温度与内曲面的温度隔离，从而保证头盔内部的制冷效果。

本发明实施例提供的太阳能供电半导体制冷的新型头盔，图2是根据本发明实施例的半导体制冷头盔的示意图，如图2所示，由头盔构架(即头盔壳体1)、太阳能电池阵列2、聚合物电池31(上述蓄电池3中的一种)、半导体制冷装置4等部件组成。头盔构架由内曲面(图中未示出)和外曲面5组成，内曲面和外曲面5之间支撑架构成，外曲面5采用高强度工程塑料；内曲面考虑到导热和重量因素，选择纯导热性能仅次于银而又十分轻盈的新型网状铝合金做成(既用于头部支撑又用作散热片)，两曲面之间的支撑架是绝热材料，如eps泡沫。太阳能电池阵列2做成弧型曲面紧贴头盔顶端外表面，在太阳能电池阵列上方还罩设了一个保护罩6，为透明工程塑料。半导体制冷片42冷端紧贴网状铝合金曲面，热端则紧贴铝型散热器43，铝型散热器43延伸至顶盖外，在铝型散热器的上方设置有散热风扇44。

本发明实施例提出一种利用太阳能供电半导体制冷的新型头盔，改进了当前头盔在使用过程中出现的闷热、难排汗等缺陷。此外，由于采用太阳能供电，因此只要在一定光照强度条件下，就可长时间户外使用无须外加电源充电，同时由于聚合物电池的使用也保证了在无光照条件的头盔的正常工作。

由头盔构架、太阳能电池阵列、聚合物电池(上述蓄电池的一种)、半导体制冷装置4等部件组成。头盔构架由内外两曲面和曲面之间支撑架构成，外曲面采用高强度工程塑料(顶盖)；内曲面考虑到导热和重量因素，选择纯导热性能仅次于银而又十分轻盈的新型网状铝合金做成(既用于头部支撑又用作散热片)，两曲面之间的支撑架是绝热材料，如eps泡沫。头盔顶盖透明，太阳能电池阵列做成弧型曲面紧贴头盔顶端外表面。半导体制冷装置4主要由热面散热器、半导体制冷片42和冷面散热层41三部分组成，半导体制冷片42冷端紧贴网状铝合金曲面，热端则紧贴铝材料散热片且延伸至顶盖外。聚合物电池选用轻、轻、薄、短、小，以及有高度可塑性锂电池，其额定电压为10v且容量应能满足无日照条件下一定时间内制冷装置的制冷要求。

由于太阳电池阵列是制成曲面弧型紧贴在头盔顶端内表面，太阳能电池阵列2是有若干太阳能电池单体组成的，单体的面积为40cm²，将太阳能电池单体进行串、并联并封装后，组成太阳能电池组件。本发明中的太阳能电池组件含有2-4个太阳能电池单体，产生12v的空载电压，能为一个额定电压为9v聚合物电池进行有效的充电。正常工作状态下，太阳能电池先向锂电池充电，再由锂电池向半导体制冷片42供电。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，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。