一种半导体制冷的可穿戴式装置及其空调服的制作方法

本技术涉及一种半导体制冷的可穿戴式装置及其空调服,尤其涉及一种半导体制冷技术及双能互换锂电池充电降温制冷的移动可穿戴服装的装置，属于充电电池组及太阳能充电电池组供电半导体制冷装置及其服装。

背景技术：

1、在日常生活中,人们在夏天的室外，没有市电空调设备的高温环境下生活工作,随身携带的制冷方式仍为空白。尽管有一些带电池的风扇植入衣服中,也只是传统的高温空气的对流作用。效果不佳，没有真正意义上的空调体系。再有偶见有用车载式的压缩机的制冷方式，由于压缩机本身的金属性质,重量大且压缩机耗能非常大，难以形成一个轻便、低能耗、可持续的制冷体系。因此在实际生活和工作中轻便、好看、制冷效果高的半导体制冷和双能互换制冷体系就非常重要。

2、发明人在《一种用于车体覆盖或固定空间的太阳能制冷装置》(专利号：201620148254.2)中提到降温装置,包括太阳能电池板、锂充电电池、主电路储水器一、储水器二、半导体制冷片、热端散热器、冷端散热器、隔热层的结构、太阳能电池板及锂电池组提供12v直流电压使电路工作；使储水器一和储水器二中的气泡和超声能带走热量都有陈述。

3、再者,在夏季高温的生活环境下,人们在移动状态下,有线供电的任何制冷方式都不方便，甚至无法实施。

技术实现思路

1、如背景技术所述,申请人希望在夏季高温下实现一种可随身穿戴锂电池及便捷充电的可穿戴式空调装置植入衣服，创新出一种可穿戴空调服。这是一个匹配较难、运行复杂的系统。申请人经过长久研究、多次实验、反复比较测试获得如下技术方案：

2、本实用新型的技术分案是:

3、一种半导体制冷的可穿戴式装置，该可穿戴式装置含有温度智能控制及显示部件21、前胸内制冷及储能循环总成23、水路循环管、输电电路及其表面隔热层24、背部内制冷及储能循环总成22、主机及电池组背包20；

4、所述温度智能控制及显示部件21，含有智能温度控制及显示模块17；

5、所述前胸内制冷及储能循环总成23，含有第一水冷块8、第一半导体制冷片9、第一隔热层10、第一制冷传导片11、第二高分子储冷库25、第一高分子储冷库26；

6、所述水路循环管、输电电路及其表面隔热层24，含有水管管路、电线及其表面隔热层；

7、所述背部内制冷及储能循环总成22，含有温度反馈器12、第二制冷传导片13、第二隔热层14、第二半导体制冷片15、第二水冷块16；

8、所述主机及电池组背包20，含有第一储水器1、第二储水器2、第一电磁阀3、第一自吸泵4、气泵5、第二自吸泵6、第二电磁阀7、时间循环通断模块18、锂电池组19、第一单向排气阀27、第二单向排气阀28、第一沙氧头30、第二沙氧头31；

9、锂电池组19与时间循环通断模块18相连；

10、时间循环通断模块18与智能温度控制及显示模块17、第一半导体制冷片9、第一水冷块8、第二半导体制冷片15、相连第二水冷块16、第一电磁阀(3)、第一自吸泵4、气泵5、第二自吸泵6、第二电磁阀7相连；

11、智能温度控制及显示模块17与温度反馈器12相连；

12、第一半导体制冷片9的上表面产生冷能量；第一半导体制冷片9的上表面连接第一高分子储冷库26，第一高分子储冷库26再连接第一制冷传导片11；第一高分子储冷库26不与第一半导体制冷片9的上表面接触部分与第一隔热层10相连；第一半导体制冷片9下表面用导热硅胶粘合连接第一水冷块8；

13、第一水冷块8为铝合金水冷块以及内部的循环水(常温纯净水或乙醇基导热液)

14、第一水冷块8中通过水管道与第一电磁阀3、第一自吸泵4、第二自吸泵6、第二电磁阀7相连；

15、第一电磁阀3、第一自吸泵4分别通过水管道与第一储水器1相连；

16、第二电磁阀7、第二自吸泵6分别通过水管道与第二储水器2相连；

17、第一储水器1含有第一单向排气阀27；

18、第二储水器2含有第二单向排气阀28；

19、气泵5通过管道及第一沙氧头30、第二沙氧头31分别与第一储水器1、第二储水器2相连；

20、第二半导体制冷片15的上表面产生冷能量；第二半导体制冷片15的上表面连接第二高分子储冷库25，第二高分子储冷库25再连接第二制冷传导片13；

21、第二制冷传导片13与温度反馈器12相接触，第二高分子储冷库25不与第二半导体制冷片15的上表面接触部分与第二隔热层14相连；第二半导体制冷片15下表面用导热硅胶粘合连接第二水冷块16；第二水冷块16为铝合金水冷块以及内部的循环水(常温纯净水或乙醇基导热液)第二水冷块16中通过水管道与第一电磁阀3、第一自吸泵4、第二自吸泵6、第二电磁阀7相连；

22、第一电磁阀3、第一自吸泵4分别通过水管道与第一储水器1相连；

23、第二电磁阀7、第二自吸泵6分别通过水管道与第二储水器2相连；

24、第一储水器1含有第一单向排气阀27；

25、第二储水器2含有第二单向排气阀28；

26、第一储水器1、第二储水器2中含有循环水(常温纯净水或乙醇基导热液)。

27、所述温度智能控制及温度显示模块17、所述时间循环通断模块18可以为各种系列冰箱采用用到的温度智能控制及温度显示模块、时间循环通断模块。

28、本实用新型还提供一种空调服，该空调服为：在服装上衣内安装有所述一种半导体制冷的可穿戴式装置，并且，

29、所述温度智能控制及显示部件21安装在所述服装上衣的前胸外部；

30、所述前胸内制冷及储能循环总成23安装在所述服装上衣的前胸内部；

31、所述背部内制冷及储能循环总成22安装在所述服装上衣的背部内部；

32、所述主机及电池组背包20安装在所述服装上衣的背部外部；

33、所述水路循环管、输电电路及其表面隔热层24安装在所述服装上衣的内部、所述前胸内制冷及储能循环总成23、所述背部内制冷及储能循环总成22之间。

34、本实用新型的工作方式(方法)为：可穿戴空调服整机运行为如图1，锂电池组19输出12v 6ah的电流到时间循环通断模块18使第一半导体制冷片9和第二半导体制冷片15(第一半导体制冷片9、第二半导体制冷片15分别为40mm(毫米)*40mm(毫米)、36w(瓦特)、(型号)12703半导体制冷片)产生制冷作用，第一半导体制冷片9和第二半导体制冷片15上表面产生的冷能量充斥到衣服内使身体的周围产生高效制冷的效果,并通过第一制冷传导片11、第二制冷传导片13紫铜(厚度为0.5mm)均匀分散制冷能量，使人体产生正常舒适温和的制冷效果。同时，第一隔热层10和第二隔热层14的高分子隔热层{气凝胶隔热层(导热系数常温为0.018w/(m·k)，低温下为0.009w/(m·k))}阻止冷能量向衣服外部传导。同样在第一半导体制冷片9和第二半导体制冷片15下表面产生的制热能量分别通过用导热硅胶粘合的第一铝合金水冷块8和第二铝合金水冷块16以及内部的循环水(常温纯净水或乙醇基导热液)把热能量传导出去。由于半导体制冷片的特性之一就是产热系数大于1、因此需要高效的热循环和把水基液内的热量快速排放到体外才能保证制冷效率高效。因此本实用新型除了用第一自吸泵412v 200ma)和第二自吸泵6(12v.200ma)交替使用第一储水器1和第二储水器2中的常温水基液,同时用高压气泵5(12v 400ma气量5l/分钟)不间断地在循环液中充斥常温空气降温,并且用第一沙氧头25和第二沙氧头26(及沙氧气泡石)瞬间产生众多微状气泡使常温空气和带热水基液接触面积大大增加,加大热量交换效率,使循环冷却液快速降温；加强制冷片的换热效率。在制冷和排热循环高效工作的同时。时间循环通断模块ic18，间隔通断(6分钟)控制第一自吸泵4和第二自吸泵6交替通断工作。使第一储水器1中的水基液工作时,第二储水器2水基液休息且在高压气泵5产生的常温气泡循环推动中降温，热气体通过单向排气阀27和单向排气阀28排到身体外。这样交替工作使换热效率大大提高了。在制冷和排热高效率运行的同时，温度智能控制及温度显示(cpu)17通过温度反馈器12采集到温度感知和反馈信号，通过温度智能控制及温度显示(cpu)17处理调整到18℃-28℃的制冷控制调控范围。一旦温度低于18℃时，主机通过cpu指令停止制冷，温度超过28℃时,主机开机制冷,使制冷永远在人体舒适的范围内运行。再者半导体快速制冷的特性,会使制冷片的制冷面迅速下降到0℃以下。尽管通过第一制冷传导片11和第二制冷传导片13的平均升温仍然会在几十秒内到10℃以下。本实用新型在制冷传导片的后面粘合了由pe做成的内装冰晶一种主要成分为聚丙烯酸钠或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺的可溶性高聚物，(这种物质的特性是冰点低于水(大约-12度)、水溶液比例1:10左右)，主机工作时间内除身体制冷所需的冷能量,将多余的制冷能量储存到pe冰晶高分子储存库内、以备主机在非工作状态下仍然提供足够的冷能量供身体降温,这样即节省锂电用电量(节能方案)，又能保证物理制冷和高合子储能之间双制冷交替作用，做到双能互换的创新工作方案。

35、本实用新型的空调服结构(布局)：温度智能控制显示模块(cpu)17及其pc壳体组位于上衣胸前右上角的开关控制系统，前胸内制冷及储冷循环总成(11+10+8+9+26)位于前胸右内，形成一独立制冷单元，后背内处由背部内制冷及储冷循环总成(25+13+14+15+16+12)组成第二制冷单元，一二单元由水路循环及电路输电和表面隔热层24连接，剩余部分结构全部位于背部外的主机包内。

36、本实用新型的有益效果是：

37、1、本实用新型得到一种半导体制冷的可穿戴式装置及其空调服，给人们在日常生活中(如，人们夏天在室外工作)、没有市电空调设备条件下,可以随身携带的制冷装置、含有可穿戴式装置的空调服，轻便、好看、制冷效果高。

38、2、本实用新型采用半导体制冷，结构简单、轻便、成本低、效率高。

39、3、本实用新型采用双能互换结构，轻便、效率高，具有较好市场应用前景；本实用新型是一种半导体制冷，冰晶存储储能,以及双水源智能化互换的充电制冷装置。包括锂电池充电、电磁阀控制器、水泵供水、气泵气循环、智能化温度控制、冰晶库冷储存器、冷端散热水冷块、半导体制冷片部分、时间循环工作电路、储水器一、储水器二、热端散热器、冷端散热器、隔热层的结构等部分；储水器一和储水器二中的气泡和超声能带走热量；因为半导体制冷会使产热能量大于制冷能量，这就要求散热端产生的热量必须高效循环到身体以外的空气中,不产生积热和聚热,因此该装置采用双储水器交替循环使用的办法，并且采用空气全程式水循环，并且在水中使用了沙氧气泡工艺，使空气在过水时使外来冷空气通过气泡化与循环水的热接触和热交换面积大大提高,从而使热量高效率排到身体以外的空间,使半导体制冷端的制冷效率大大提高。在10秒钟左右迅速降到-10℃以下。为了使制冷量有效利用，在工艺上有两方面的实施,一方面,为使制冷量不致过于低温.采用0.5mm紫铜片(220mm*120mm与40mm*40mm)制冷片，用导热硅胶紧密粘合,使超低温均匀扩散到紫铜片上使冷温平均扩散,达到使人全面舒适的制冷效果。同时在紫铜背部的pe制冷盒中装有80克左右的冰晶一种聚丙烯酸钠或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺的可溶性高聚物，这种物质的特性是冰点低于水、大约-12度、所以在融化时需要吸收大量的热,以达到制冷的效果),使制冷半导体迅速制冷的低温多余能量储存到冰盒内，以备在cpu智能温度到高温设置阈值前主机停止工作期间，提供足够的冷能量保持空调衣内身体周围的凉爽状态。这样又保证了制冷的能量稳定连续的运行,也保证了锂电池组的间歇节能效果。以达到它节能方案的实现。

40、4、本实用新型采用充电式降温制冷方式，在夏季高温的生活环境下,人们在移动状态下,避免了有线供电的制冷方式的不方便(甚至无法实施)。本实用新型可以采用6v半导体制冷片和24v半导体制冷片和36v制冷片等等实施方案，只需要配备不同的锂电池充电组，表现出制冷量小中大的区别。可以综合考虑个体差异、重量和制冷效率，这里可以选用半导体制冷片和锂电池组的匹配，使得制冷效果和装置重量较好。

41、总之，本实用新型通过半导体制冷片、制冷传导片、储水器、锂电池组等技术，得到一种半导体制冷和双能互换制冷体系的可穿戴式装置及其服装(即，空调服)，在实际生活和工作中可以轻便、好看、制冷效果高，具有积极市场前景。