人体自适应冷热环境的双向调温系统及方法_2

文档序号:9850589阅读:来源:国知局
双向调温装置20通过正极线I与负极线2连接至所述可变极电源23上,该双向调温装置20还通过控制线连接至微控制器22上。所述温度传感器21通过信号线连接至微控制器22上,所述可变极电源23通过控制线连接至微控制器22上。所述充电端口 24通过电线连接至所述可变极电源23上。
[0037]在本实施例中,所述双向调温装置20用于产生冷能对人体需制冷的部位进行制冷或者产生热能对人体需制热的部位进行制热。所述温度传感器21用于感测人体环境温度,并将感测的人体环境温度发送至微控制器22。所述微控制器22用于判断人体环境温度是否介于预设温度范围(例如25°C?30°C),以及控制可变极电源23的正负电极性进行调变(SP对调正负极)。
[0038]当所述人体环境温度高于预设温度范围,微控制器22还用于计算所述人体环境温度与预设温度范围之间的第一人体温差,控制可变极电源23的正极调变至正极线I的输入端,控制可变极电源23的负极调变至负极线2的输入端,以及控制双向调温装置20的制冷片8产生相当于第一人体温差的冷能对人体进行降温。
[0039]当所述人体环境温度低于预设温度范围,微控制器22还用于计算所述人体环境温度与预设温度范围之间的第二人体温差,控制可变极电源23的负极调变至正极线I的输入端,控制可变极电源23的正极调变至负极线2的输入端,以及控制双向调温单元20的制冷片8产生相当于第二人体温差的热能对人体进行制热。
[0040]所述可变极电源23用于提供双向调温装置20产生冷能与热能所需的工作电源。所述可变极电源23的正负电极性可以进行调变(即对调正负极性)。即:当所述双向调温装置20需要制冷时,所述正极线I的输入端接入可变极电源23的正极,而负极线2的输入端接入可变极电源23的负极;当所述双向调温装置20需要制热时,所述正极线I的输入端接入可变极电源23的负极,而负极线2的输入端接入可变极电源23的正极。在本实施例中,所述可变极电源23为一种输出低电压(例如5V)的可充电电源,具有低辐射、低功耗的特点,不会对人体健康带来影响。
[0041 ] 所述可变极电源23还连接至充电端口 24,该充电端口 24可以为一种USB接口或其它标准的电池充电端口,该充电端口 24可以直接插入外部电源(例如电脑USB接口或者低压稳压器等)上对所述可变极电源23进行充电。当所述可变极电源23的电量用完时,使用者可通过充电端口 24对所述可变极电源23进行充电。
[0042]参考图2、图3和图4所示,图2是本发明人体自适应冷热环境的双向调温系统中的双向调温装置20较佳实施例的主视结构图。图3是本发明人体自适应冷热环境的双向调温系统中的双向调温装置20较佳实施例的右视结构图。图4是本发明人体自适应冷热环境的双向调温系统中的双向调温装置20较佳实施例的左视结构图。
[0043]在本实施例中,所述双向调温装置20包括,但不仅限于,正极线1、负极线2、下外壳3、上外壳4、右散热板5、右导热板6、右隔热板7、致冷片8、下隔热棉9、上隔热棉10、左散热板
11、左导热板12以及左隔热板13。
[0044]所述正极线I的输入端和负极线2的输入端连接至所述可变极电源23,所述正极线I的输出端和负极线2的输出端连接至所述致冷片8。所述致冷片8在可变极电源23提供的电源下,致冷片8的左侧制冷面(也可称谓正面制冷面)产生冷能对人体需制冷的部位进行制冷,致冷片8的右侧制热面(也可称谓反面制热面)产生热能对人体需制热的部位进行制热。
[0045]当所述致冷片8的左侧制冷面需要制冷而右侧制热面不需要制热时,所述正极线I的输入端接入可变极电源23的正极,而负极线2的输入端接入可变极电源23的负极;当所述致冷片8的右侧制热面需要制热而左侧制冷面不需要制冷时,所述正极线I的输入端接入可变极电源23的负极,而负极线2的输入端接入可变极电源23的正极。
[0046]所述下外壳3的拐角处设置有下隔热棉9,所述上外壳4的拐角处设置有上隔热棉
10。所述下隔热棉9和右散热板5接触,所述上隔热棉10和左散热板11接触。所述右散热板5和左散热板11均是空腔结构,所述右散热板5的空腔内设置有右导热板6,所述左散热板11的空腔内设置有左导热板12。所述右导热板6被右隔热板7包隔,所述左导热板12被左隔热板13包隔。
[0047]如图3所示,所述致冷片8的右侧发热面(也即反面发热面)与右散热板5相接触。如图4所示,所述致冷片8的左侧致冷面(也即正面致冷面)与左散热板11相接触。
[0048]在本实施例中,所述下隔热棉9和上隔热棉10都是隔热橡胶层,因此使所述下外壳
3、上外壳4对所述右散热板5和左散热板11之间的热能和冷能传导互不产生影响。
[0049]在所述双向调温装置20需要对人体部位供热时,所述可变极电源23通过所述正极线I和负极线2对所述致冷片8进行通电,使该致冷片8的右侧发热面产生用于发热的热能并传递至右导热板6。所述右导热板6是高导热性的导热铝材板,可将致冷片8产生的热能通过右导热板6传导至右散热板5,再由该右散热板5传热给人体要加热的部位(例如腹部、胸部等)。所述右隔热板7是隔热橡胶层,用于阻隔致冷片8的右侧致热面产生的热能传导给左侧的左隔热板13,因而致冷片8的右侧致热面的制热工作环境不会影响到致冷片8的左侧致冷面的制冷工作环境。
[0050]在所述双向调温装置20需要对人体部位降温时,所述可变极电源23对调所述正极线I和负极线2的正负电极性并对所述致冷片8进行通电,使该致冷片8的左侧致冷面产生用于降温的冷能并传递至左导热板12。所述左导热板12是高导热性的导热铝材板,可将致冷片8产生的冷能通过左导热板12传导至左散热板11,再由该左散热板11向外环境扩散冷能给人体要降温的部位(例如腹部、胸部等)。所述左散热板11是隔热橡胶层,用于阻隔致冷片8的左侧致冷面产生的冷能传导给右侧的右隔热板7,因而致冷片8的左侧致冷面的制冷工作环境不会影响到致冷片8的右侧致热面的制热工作环境。
[0051]为实现本发明目的,本发明还提供了一种人体自适应冷热环境的双向调温方法,应用于双向调温系统中,该双向调温系统可内置于使用者穿戴的衣服、裤子、鞋子、袜子、帽子、手套、围脖以及其它可穿戴装备中,具有双向调温效果好的特点,能够使人体自动适应冷环境和热环境。
[0052]如图5所示,图5是本发明人体自适应冷热环境的双向调温方法优选实施例的流程图。在本实施例中,所述的人体自适应冷热环境的双向调温方法应用于如图1所示的双向调温系统100中,该方法包括步骤S51至步骤S58。
[0053]步骤S51,通过温度传感器感测人体环境温度;
[0054]在本实施例中,温度传感器21感测人体环境温度感测人体环境温度,并将感测的人体环境温度发送至微控制器22。
[0055]步骤S52,判断人体环境温度是否介于预设体温范围;
[0056]在本实施例中,微控制器22判断所述人体环境温度是否介于预设温度范围(例如25°C?30°C)。当所述人体环境温度介于预设温度范围时,流程返回步骤51;当所述人体环境温度高于预设温度范围时,流程执行步骤53;当所述人体环境温度低于预设温度范围时,流程执行步骤56。
[0057]步骤S53,计算所述人体环境温度与
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