个人热控电子设备及系统的制作方法
【专利摘要】一种个人热控制电子设备和方法可以为用户提供加热和冷却。一种电源可向热模块提供电力，所述热模块能够加热或冷却热传递组件到所需的温度。所述加热或冷却可以由控制器进行管理。该组件可以被放置在壳体中。该设备可以被放置在用户身体的任何合适的位置，例如，手腕或脚踝。该设备的壳体与服装结合，例如，腕带，夹克衫，鞋类等。
【专利说明】个人热控电子设备及系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求美国临时专利申请号61/498,319，且于2011年6月17日申请的美国临时申请作为优先权，该优先权文件的内容以全文引用的方式加入本文中。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种个人热控制设备。更具体地，一个有效的和长期使用的个人热控制设备。
【背景技术】
[0004]在寒冷或炎热的气候下，为了个人舒适，为个人提供加热或者冷却是可取的。例如，在活动过程中，如滑雪，露营，远足，垂钓，狩猎，工作，体育活动，军事等活动中，可能需要个人的加热或冷却。在一些实例中，对损伤，肌肉酸痛或冷却血液以尽量减少脑损伤等过程中应用加热或者冷却可以起到治疗的效果。
[0005]有几种已知的现有技术的设备，用于向个人提供加热和/或冷却。例如，美国专利号5，766，235，美国专利号5，514，170和美国专利号6，514，279的专利提供了各种个人设备。现有技术的加热外套可利用效率较低的电阻加热和传递热到身体的各个区域，例如上腹部区域或者胸部区域。然而，通过加热上腹部区域或胸部区域提供热量，不会影响核心体温的变化。核心体温的变化是可以通过温度计口腔测量。
[0006]个人热控制设备，例如本文中所描述的，提供体温变化。对于设备可以一直使用，且直到热能耗尽的限定持续时间内，热流体或凝胶可以在其他设备中使用。此外，在即将使用时，由于热凝胶通过使用者的身体被加热或者冷却，该设备的温度稳定地增加或减 少。给设备再充电以进行冷却可能需要在冷藏器中放置较长的时间，或者使用预先冷却的可替代的热存储包进行更换。利用电子加热其他已知的设备的运行时间较短，并不能有效地加热身体。
[0007]本文所讨论的个人热控制设备和方法可以利用热模块进行加热和/或冷却。这些设备被定位在靠近位于皮肤表面的主要脉管系统的手腕内侧脉搏点区域或内脚踝脉搏点区域，并外部提供恒定的热能，热或冷到热板，旨在与在核心体温向两个方向输送血液设备附近的血管最大限度地表面积接触。热传输随着血液发生，且该循环系统在全身分布血液。加热/冷却的血液循环提供了佩戴者所期望的核心体温的期望的积极变化。这些个人热控设备提供高效的电动操作，以减少尺寸和功率要求。该设备提供了改进的操作时间。在一些实施例中，光伏片可以配合与电池一起使用，并且可以提供永久的操作。
【发明内容】
[0008]个人热控制电子设备和方法的说明性的实施可以为用户提供加热和冷却。一种电源可向加热/冷却模块提供电力，所述加热/冷却模块能够加热或冷却热传递组件到所需的温度。所述加热或冷却可以由控制器进行管理，所述组件可以被放置在壳体中。在一些实施例中，所述设备和方法可以利用光伏电池为设备提供电力，为电源充电，或同时使用光伏电池或电源。该设备可以放置在使用者身体的任何位置，例如，如手腕或脚踝。该设备的壳体可以结合到衣服中，衣服可以是腕带，衬衫，鞋类等。
[0009]在另一个示例性实施方式中，个人热控制设备提供了电源，和至少一个由电源供电的加热/冷却模块。该加热/冷却模块可以提供一种热电元件。当第一电压极性施加到所述热电元件时，会导致该热电模块的第一侧面温度升高，并当第二电压极性施加于该热电元件时，会导致所述热电元件的所述第一侧面的温度降低。该设备还可以提供连接到所述热电模块的第一侧面上的热传递元件，以及连接到所述电源和所述热电模块的控制器，其中，所述控制器管理施加于热电模块的电压。
[0010]在另一个说明性的实施方式中，个人热控制设备提供了一种可充电电池，用于加热或冷却的第一加热/冷却模块，以及连接到该可充电电池和所述第一加热/冷却模块的控制器，其中，所述控制器管理施加到该加热/冷却模块的电压。该第一加热/冷却模块包括:第一壳体；第一加热/冷却模块被定位到所述第一壳体内，其中，该第一加热/冷却模块由可充电电池供电；以及连接到热电模块的第一侧上的第一热传递元件。
[0011]前述内容已相当广泛的概述了本发明公开的各种特征，以便下面的详细描述可以更好地被理解。本专利申请公开的附加特征和优点将在下文描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更全面的理解本发明公开的内容，以及本发明公开内容的优点，下面的说明将具体公开的实施例的参考附图，其中:
[0013]图1是个人热控制设备的电子组件的说明性示意图；
[0014]图2A-2C是加热/冷却模块的实施例的说明性实施方式；
[0015]图3A-3D是加热/冷却模块的另一个实施例的说明性实施方式；
[0016]图4A-4C是加热/冷却模块的又一实施例的说明性实施方式；
[0017]图5是使用了两个或多个加热/冷却模块的个人加热控制设备的说明性实施方式；
[0018]图6是另一个个人热控制设备的说明性实施方式；
[0019]图7A-7C是控制器模块的说明性实施方式；
[0020]图8是鞋类的个人热控制设备的说明性实施方式；
[0021]图9A-9C是太阳能模块的说明性实施方式；
[0022]图10A-10B是外部电池模块的说明性实施方式；
[0023]图1lA和IlB是各种个人的热控制系统的说明性实施方式。
【具体实施方式】
[0024]现在参阅所述附图，其中，所描述的元件不一定按比例示出，并且其中在几个视图中的相同或类似的元件用相同的附图标记。
[0025]在一般情况下，参照附图，应当理解的是，图示的目的描述本发明公开的特定实施例，而不是为了对其进行限制。虽然本文所用的大多数术语对本领域的普通技术人员来说是可识别的，应该理解的是，当没有明确定义，术语应该被解释为采取目前本领域的普通技术人员所能接受的含义。
[0026]本文所讨论的个人的热控制设备和方法提供在较长的持续时间内在人体产生核心体温的变化。该设备可以电子方式对人体的重点特定区域提供加热或冷却。作为非限制性示例，加热/冷却模块可以策略性的直接定位在主要血管和位于人体的腕，踝，或人体的其他区域的脉搏点的毛细血管床上。人类平均核心体温为可以有效的升高或降低通过血液流过位于腕和脚踝区域的脉搏点的特殊表面区域内的皮肤表面下的主要血管和毛细血管的热力学吸热。
[0027]在一个实施例中，加热/冷却模块可以是热电元件。热电元件允许电势产生温度差异或温度差异产生电势。该设备可以使用热电元件加热/冷却，通过对元件施加电压。提供给热电元件的施加电压的极性决定是否提供加热或冷却。在一些实施例中，加热/冷却模块还可以提供电阻加热元件。
[0028]个人热控设备提供有效提升或降低人体需求的核心体温的能力。男人，女人和所有年龄的儿童可能会在日常生活中使用个人热控设备，以根据需求提供持续较长时间的加热或冷却。该个人热控设备可以并入服装，外套，大衣，夹克，毛衣，风衣，衬衫，长裤，短裤，护腕，鞋子，以及它们的组合等。该个人热控制设备，适用于范围广泛的活动，如体育，娱乐，工作，露营，钓鱼，远足和军事用途等。该个人热控制设备，也可使用在需要热或冷疗法的医疗应用中。例如，该设备可用于抗发炎，高烧，中风后的脑损伤的稳定和最小化，头部外伤
坐寸ο
[0029]该个人热控制设备可以利用加热/冷却模块以便显著增加操作时间。此外，该个人热控制设备能够在整个使用过程中维持一致的温度。该设备的各种特征提供了改进的功能，可使该设备有效地减少或增加用户的核心体温。通过使用热模块来加热或冷却热板或类似尺寸的板，可以通过 使用非常低的电流来为佩戴者实现有效的加热或冷却。该设备的低功耗的要求使其相对于现有技术的设备可以允许其操作持续时间较长(例如24小时或更多)。通过结合光伏/太阳能，操作的持续时间可以进一步延长，并可能潜在地允许持续操作。当连接不到外置电源时，持续或延长的操作是特别有用的。例如，持续的或延长操作在军事上的应用可能是非常有益的。
[0030]图1是个人热控制设备的电子组件的说明性示意图。该设备可以提供电源10，控制器20，热模块30-1，30-2，30-n，I/O接口 40，以及电源输入端口 50。电源10为该设备提供电力。电源10可以是外部电源，太阳能电池板，电池，充电电池，和/或类似物。合适的电池的非限制性的例子可能包括镍镉电池，镍氢电池和锂离子电池。在一个实施例中，电池10可以是3.7V。电池也可能是2500毫安的锂离子电池。电源10连接到控制器20，所述控制器将电力输送到热模块30，或I/O接口 40，并管理电池的充电。控制器20管理设备的各种操作，例如，但不限于，加热/冷却管理，充电，操作模式，与I/O接口通信等等。在一些实施例中，加热/冷却管理可以通过持续监测佩戴者的核心体温的传感器进行控制，并且所述控制器20根据需要调节加热或冷却以抵消不利的气候条件。控制器20可以是微处理器，处理器，CPU，集成电路，或者是可以被编程为如本文所述的在设备上的操作的微处理器，处理器，CPU，集成电路的组合。例如，控制器20可以提供的功能，例如，电池监测(包括电压和电流监测)，电池状态指示(例如，低电量或充电)，功能状态指示(例如，充电，冷却或加热)，内置充电电路等。[0031]热模块30可以根据控制器20施加在元件上的电压提供加热和/或冷却。控制器20可以将电压施加到所需要的一个或多个热模块30上。热模块30可以被策略性地定位，以最大限度地将热的效率传递给用户。例如，热模块30可以是莱尔德科技公司型号Cp08，63，06L的热电芯片。相比其它的个人的热控装置，该散热模块30使用相对较小的电源运转(如，3.7V电池).在一些实施例中，热模块30还可以提供电阻加热元件。I/O接口 40允许该设备被连接到允许用户进行操作，控制和/或管理该设备的接口。I/O接口 40可为外部设备(例如，手机，便携式音乐装置，以及其他便携式电子产品等)提供端口。I/O接口 40还可以提供控制按键/接口。例如，控制按钮可以允许用户选择操作模式(如加热或冷却)；为加热或冷却设置模式-低(50 %功率)，中(75 %功率)，高(100 %功率)等。作为另一个例子，该设备可以包括控制接口，显示器，可视指示器，音频指示器，或者是上述各种设备的组合等。在非限制性实施例中，I/O接口 40可包括开/关按钮和视觉指示器以指示充电状态，加热或冷却，操作模式(例如低，中，高)，在使用的电源装置等。充电端口 50可提供一种连接器，该连接器允许该设备被连接到适于充电的外部电源。例如，充电端口 50可以适合于连接到交流电源，2.0安培连接器，USB连接器，或任何合适的电连接器。在一些实施例中，充电端口 50还可以连接到便携式电源，例如，太阳能电池或外部电池。
[0032]在一些实施例中，该设备可以提供附加的特征，如计步器，时钟，秒表，显示时间/距离/步骤的信息，GPS位置，蓝牙或其它通信技术和/或其他特征。
[0033]图2A-2C是具有控制器，电源和用户界面的加热/冷却模块200的实施例的说明性示意图。在一些实施方式中，热电模块200可以被称为主加热/冷却模块。加热/冷却模块200可以提供热模块210，控制器板220，电池230，热板240和用户界面250。加热/冷却模块200可以直接战略性地定位在位于人体的脉搏点上的主要血管和毛细血管床上，例如，手腕和脚踝区域，以有效为用户提供个人的热控制。例如，该热电模块200可用于冷却用户腕部血管的腕带上。
[0034]热模块210可利用电能来加热或冷却腕带的底部。例如，热模块210可以热电式芯片，当施加电压时，该热电式芯片可提供加热，当施加反向极性时，该热电式芯片可提供冷却。热模块210可在表面上进行金属化以进行改善连接可选的散热器。此外，在一些实施方案中，热模块210还可以提供一个电阻加热元件。热模块210可以被电连接到控制器板220。控制器板220可以是管理热电设备的运行的圆形板，该控制器板可以包括控制器，处理器，存储器，模块，各种电子组件或上述各器件的组合。控制器板220还可以连接到电源，例如，电池230或外部电源。电池230提供了一种为该设备提供电力的便携式电源。电池230可以提供长达24小时的足够的动力以进行操作。当电池电量低时，外部电源可以用来给电池230充电和/或为设备提供电力。
[0035]控制器板220连接到所述热模块210和电池230。根据选择的设置，控制器板220控制提供给热模块210的电力。例如，当选择一个需要的温度时，控制器可以管理提供给热模块210的功率量以获得所需温度。此外，控制器板220可以管理的附加功能，例如，电池充电，发光指示器等。
[0036]由控制器板220提供的控制器(例如CPU，微处理器等)可控制该设备所提供的功能。这些功能包括但不限于，电池连接，充电，电源开关控制，光伏管理，指示器运行，提供给每个热模块的电力，和其它所需的功能。[0037]板240可优选与热模块210接触，以最大限度地提高热传递。板240可以由具有高热效率或高导热性的材料形成。例如，板240可以是铜或铝。板240被定位在壳体290内，以减少板与用户之间的距离。例如，在所示的实施例中，板240被定位在控制器板220和热模块210的下方的一个区域，该区域最接近于用户接触的区域。该板240可提供特殊形状的表面区域，以最大化加热或冷却血管的热吸收。例如，板240可以是细长的以最大化在该板和用户的手腕或脚踝处的血管之间的接触面积。在一些实施方案中，可以提供与所述板接触的热凝胶(未示出)以帮助热能传递。例如，围绕脚踝或手腕的带可含有热凝胶以进一步帮助将热传递给用户。此外，在其它实施例中，热凝胶可以被板取代。类似于该传热板，热凝胶可以被定位在希望的人身体位置，例如，在手腕，脚踝，或任何其他合适的位置。
[0038]在板240上方的区域中，可以提供绝缘材料245以减少从板到模块其他部分的不期望的热传递。绝缘材料245允许大部分加热或冷却被用户所吸收。由于通过热模块210产生的温度差，与板240相对的侧面可以提供不同的温度。例如，当需要冷却，连接到传热板240的热模块210的侧面是冷却的，而另一侧是热的。为了驱散不需要的热，提供在壳体290上的出风口 255以允许热量从该模块消散。在一些实施例中，散热器(未示出)可选地被设置在热模块210的顶部以辅助散热。例如，当热模块210利用当冷却时产生热的组件时，提供一个散热器以帮助散热是可取的。
[0039]用户界面250为用户操作该设备提供I/O接口。例如，在该实施例中，用户界面可以包括充电端口 260，按钮270，和LED指示器280。充电端口 260向该设备提供电源，或为电源充电，或两者都有。充电端口 260可以连接到合适的电源，例如，光伏电池，交流电源，直流电源，或类似器件。按钮270允许用户控制该设备的操作。例如，按钮可以被按压循环各种不同的运行模式，例如，低热，中热，高热，低冷却，中冷却，高冷却，或降低佩戴者的核心体温的传感器模式和关闭模式。在一些实施例中，还可以包括附加输入端，按钮，开关等。该I/O接口可允许该设备被开启和关闭，选择模式，设置设备到所需的温度，和/或类似器件。该设备可以包括LED指示器或显示器280。在一些实施例中，指示器可被IXD显示器，附加LED，发光指示器，或类似器件取代或包括LCD显示器，附加LED，发光指示器，或类似器件。当发生充电，电力不足，`用户设置温度，运行模式，是否该设备在基于电池或外部电源运行，和/或类似的设置时，LED指示器或显示器280可以指示。
[0040]加热/冷却模块200被壳体290包围以保护模块。壳体290可形成任何需要的合适的形状。例如，壳体290可以是人体工程学形状，以适应用户的手腕，脚踝，或其它的部位。另外，壳体290可被成形为与用户的手腕，脚腕等最大的接触面积。在一些实施方案中，壳体290可能是防水的。例如，壳体290可以是聚碳酸酯架构等。该壳体290和板240可以为人体工程学设计，以满足舒适和提供高效的热传递。薄的聚碳酸酯壳可以扣合到电子组件之上的位置，然后整个热电模块200是经过过模(over molded)制造的。例如，该过模可能是类似山都平橡胶(sanoprene rubber)的材料，以实现耐用，防水，并保护设备免受其他元件，包括人体汗液的干扰。在一些实施例中，壳体290会提供用于缝制或粘贴该热电模块200到腕带，服饰/外套鞋类，或其他配件的区域。
[0041]通过具体形状区域、热传导材料板直接定位在脉搏点，提供从该设备到具体的血管的外部电子生成的热或者冷，该外部产生的冷或热可以使使用者更舒服。相对于设备将热或冷施加于那些不靠近主要血管的区域，通过施加热或冷到血管，用户可以体验更有效的冷却或加热。例如，加热/冷却模块200可定位在手腕，脚踝，具有一个或多个血管的身体其它的部分，或者上述部分的组合附件的动脉和/或静脉上。
[0042]这种新工艺可使用在用于提供加热和/或冷却的不同的消费品中。该个人热控制设备可以使用在服装(衬衫，裤子，短裤等)，外套(夹克，针织衫，毛衣等)，腕带，鞋类，和其他配件等。
[0043]该个人热控制设备可以由电池，充电电池，太阳能电源，外部电源或者上述各电源的组合来提供电力。在一个实施例中，所述设备是电池供电的。该设备还可以提供用于接收电力的输入端口，所述电力来自于交流电源或直流电源(例如，为可充电电池充电，直接从电源运行，或者两者都有)或者光伏/太阳能。在一个实施例中，该设备可以使用3.7V可充电锂电池。
[0044]该设备还可以提供一个或多个用于产生电力的光伏片。例如，这些光伏片可被缝到衣服的袖子或肩部，还可以设置在腕带，鞋类等上。该设备可以通过光伏电池被部分或完全供电。太阳能可以直接为设备供电或可用于向电源充电和在电源中存储电力。利用光伏电池可提供延长的操作时间，且可在外部电源插头不能够便利的获取得地方运行。
[0045]该光伏电池补丁可以被定位在能够最大化暴露在太阳中的位置。该光伏电池可以被封装在透明的塑料中，且被过模在类似橡胶的材料中，以产生可用于缝制或连接该设备到衣服等类似物的边缘。透镜可以被模造成透明的塑料盖以放大投射到光伏电池上的光强度，并且可以与全息背景结合使用，以最大化反射率，同时增加光强度和最大化产生的电流。光伏片可以电子连接到该个人热控制设备，例如通过电线等。 [0046]图3A-3D是包含散热器的加热/冷却模块的说明性的实施方式。本实施方式提供如在其它实施例中所讨论的热模块210，控制器板220，电池230，板240，和按钮270。在一些实施方案中，提供放置在热模块210上的散热器295是可取的。提供一个风扇297，以进一步帮助散热也可能是可取的。当热模块210被用于冷却，热模块的第一侧面被冷却，而相反侧面变暖。散热片295增加从热模块210的变暖的一侧的散热。壳体290的顶部可以进行通风，以允许通过壳体来改善散热。热电模块的散热特性使从模块消散，从而通过附近的组件或佩戴者的身体限制或阻止热吸收。
[0047]绝热材料和热反射率可以使用在整个设计的各个方面以最大限度地提高性能。透明的聚碳酸酯材料可以在框架或架构中使用。该架构可使用模压在聚碳酸酯中的红外反射斑点，以最大化每个设备内侧和外侧的热反射率。该绝热材料可用于整个设备以最大化性能。进一步，可以选择材料以最大化产品的耐久性。
[0048]图4A-4C是在个人热控制设备中的又一加热/冷却模块300中的示例性的实施方式。该加热/冷却模块300是不包括控制器，电池，或用户界面的简化模块。因此，在一些实施例中，该加热/冷却模块300可以被称为简化的热电模块。在个人热控制设备的一些实施方式中，具有一个以上的加热/冷却模块是可取的。例如，在衣服，例如，夹克，上衣，外套，羊衣，短裤等，中提供两个或更多个人热电模块是可取的。当需要附件的加热/冷却模块300时，附件的模块可以被简化，以去除在其他实施例中包括的控制器板，电池和用户界面。该附件的加热/冷却模块300提供了热模块310，板340，绝缘层345，包括如前所述的相同功能的壳体390。附件的加热/冷却模块300可提供允许将该附件的加热/冷却模块300连接到控制器的连接器355，所述控制器用于管理该系统中每一个加热/冷却模块的运行。
[0049]图5是使用了两个或多个加热/冷却模块的个人热控制设备400的说明性实施方式。在该设备中的主加热/冷却模块410可以提供控制该设备的操作的控制板等。例如，主加热/冷却模块410可以是如图2A-2C或图3A-3D所讨论的加热/冷却模块。附件的加热/冷却模块420-1，420-2，420-n可以是不需要如图4A-4C所讨论的电池，控制器板，或用户界面的简化模块。附件的加热/冷却模块420-1，420-2，420-n均连接到主加热/冷却模块410，且该附加的加热/冷却模块由主加热/冷却模块进行控制和供电。例如，在一个实施例中，该设备可以包括加热/冷却模块，该加热/冷却模块可以再夹克衫的每一个袖子上的手腕附近的区域。该加热/冷却模块可以被缝合到夹克衫的袖子里面，以便定位每一个佩戴者手腕附近的加热/冷却模块。该主加热/冷却可以设置在夹克衫的左或右袖子中，因而，其他的模块可以是通过夹克衫连接到主模块的简化模块。
[0050]图6是另一人热控制设备450的示例性实施方式。在其它实施例中，包括控制器板460，电池465，和用户界面470的控制器模块455可以设置在与加热/冷却模块480-1，480-2，480-n分离的控制壳体中。该加热/冷却模块480-1，480-2，480_n可以是不需要电池，控制器板，或用户界面的简化模块。每个加热/冷却模块480-1，480-2，480-n被连接到控制器模块455，所述控制器模块455控制每个加热/冷却模块，并为每个加热/冷却模块供电。
[0051]例如，在一个实施例中，可以为夹克衫，上衣，外套或类似衣服的每一个袖子提供两个加热/冷却模块。进一步扩展模块甚至可以将其缝入到袖子中。该控制器模块被分别提供在壳体中，该壳体可以被缝入夹克衫的另一区域，如胸部附近的区域。夹克衫中的电线束将每一个加热/冷却模块连接到控制模块。
[0052]图7A-7C是控 制器模块600的说明性实施方式。控制器模块可提供壳体610，拉伸件620，充电连接器630，控制器板640，微处理器650，I/O连接器660，外部电源连接器670，热模组连接器680和电池690。壳体610可固定和保护控制器模块600的组件。拉伸件620允许控制器模块600的组件被访问。充电连接器630允许控制器模块600被连接到外部电源，如交流电源或直流电源。
[0053]图7B和7C示出了不具有壳体610的控制模块600的组件。控制器板640提供用于管理和控制系统运行的处理器650。控制器板640还可以提供I/O连接器660。外部电源连接器670允许连接外部电源，如太阳能电池或扩展电池组。TM连接器680允许热模块连接到控制电路板640。电池690为系统提供电力的存储。
[0054]图8是鞋类的个人热控制设备的说明性实现方式。在鞋类实施例中，每个鞋都包括加热/冷却模块600。加热/冷却模块600可以包括热模块610,控制器板620,板640,热凝胶垫650，和电池660。如前面所讨论的，控制器板620管理该加热/冷却模块600的各种功能运行，例如，充电，给模块提供电力，操作模式等。热模块610根据施加到所述模块上的电压极性，加热或冷却板640。板640和热凝胶垫650提供有效的热传递至使用者的身体。在人体的特定区域，可能很难以适合于有效的热传递到身体的人体工程学的方式制造板640。凝胶垫650提供了能有效的热传递的液态或凝胶态的材料。由于凝胶垫650是液体或凝胶体，它可以很容易地适应以提供在凝胶垫被定位的人体区域附近和凝胶垫之间的大面积接触。在一些实施例中，板640可被省略，凝胶垫650可以作为热传递的主要手段。加热/冷却模块600还可以选择性地包括光伏片(未显示)，以提供可以运行设备或为设备充电的额外电力。
[0055]图9A-9C是太阳能模块600的说明性实施方式。光伏面板610暴露于阳光下产生的太阳能可使用在个人热控制设备中。光伏面板610可提供全息背景以增加反射率进而最大化电流的产生。壳体620可以是透明的聚碳酸酯或类似物。可以通过壳体620设置透镜640以放大和加强在一小表面区域的光，进而增加光伏电池产生的电力。例如，透镜640可以是凹透镜。边缘630被设置围绕壳体620的一个或多个边缘。边缘630可以用于将热电模块600缝制或放置到成衣服或服装中。边缘630可以由合适的材料形成，例如，但不限于橡胶(rubber ),山都平(sanoprene ),热塑性弹性体(TPE )或类似物。在一些实施例中，将太阳能模块与加热/冷却模块或加热/冷却模块的一个或多个组件结合是可取的。
[0056]图1OA和IOB是外部功率源1000的说明性实施方式。外部电源1000可包括壳体1010，拉伸件1020和电池1030。壳体1010固定和保护外部电源1000。拉伸件1020允许外部电源被访问。当外部电源1000被连接到个人热控制设备时，电池1030为系统提供了额外的电力。
[0057]图1lA和IlB是各种个人热控制系统的说明性实施方式，本文所讨论的个人的热控制系统可以用于各种应用中。非限定性的例子可能包括军事，运动，野营，钓鱼，远足，户外活动，治疗性药物治疗等。加热/冷却模块可以设置在靠近手腕，脚踝，或人体上的任何其它的脉搏点。例如，加热/冷却模块可能提供在衣服，服饰，配饰，夹克衫，大衣，腕带，鞋类等中。在一些实施方案中 ，一件衣服可以被插入到另一件衣服内以允许个人热控系统被连接。例如，在裤子中的个人的控制系统可被插入到在夹克中提供的系统中。
[0058]本文所描述的实施方式也包括在内以证明本发明公开的特定方面。本领域技术人员应该理解，本文所描述的实施方案仅仅是代表本发明的示例性实施方式。本领域的普通技术人员根据本发明公开的内容可以认识到，许多变化可在所描述的【具体实施方式】中实现，并且在不脱离本发明公开的精神和范围内，仍然可以获得相同或类似的结果。从前面的描述，本领域的普通技术人员可以容易地确定本发明的本质特征，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和改进，以适应本发明的各种用途和条件。上文描述的实施方案，目的仅是为了说明性的，不应被视为本公开的范围的限制。
【权利要求】
1.一种个人热控制设备，包括: 电源； 由所述电源供电的至少一个热模块，其中，将第一电压极性施加到所述热模块导致该热模块的第一侧面温度升高，且将第二电压极性施加到该热模块会导致所述热模块的所述第一侧面的温度降低； 连接到所述热模块的第一侧面的传热元件；以及 连接到所述电源和所述热模块的控制器，其中，所述控制器管理施加到所述热模块的电压。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源是电池，可充电电池，或太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热模块被定位在衣服中的一区域中，当衣服被穿上时，该区域靠近脉搏点。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述服装是夹克衫，衬衫，运动衫，外套或腕带，且所述脉搏点是手腕区域。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述衣服是裤子，鞋子，或长靴，且所述脉搏点是脚踝区域。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括:` 用于控制该设备的运行的开关按钮； 用于显示与该设备的状态相关的信息的LED指示灯； 用于为电源充电的充电端口。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热传递元件是金属板或热凝胶。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括一个包含热凝胶的分隔部，其中，所述分隔部与热传输兀件接触。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括至少一个附加的热模块，其中，所述至少一个附件的热模块均连接到所述控制器。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括一个散热器，其中，所述散热器连接到与所述第一侧面相对的热模块的第二侧面。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括定位在与所述热模块相邻的热绝缘材料。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热模块是热电芯片。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述模块进一步包括电阻加热元件。
14.一种个人热控制设备，包括: 可充电电池； 用于加热或冷却的第一热电模块，所述第一热电模块包括: 第一壳体； 定位在所述第一壳体内的第一热电模块，其中，所述第一热电模块由可充电电池供电，以及 连接到所述热电模块的第一侧面的第一热传递元件； 控制器模块，该控制器模块连接到所述可充电电池和所述第一热电模块，其中，所述控制器管理施加到所述热模块的电压。
15.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于加热或冷却的第二热电模块，所述第二热电模块包括: 第二壳体； 设置在所述第一壳体内的第二热电模块，其中，所述第二热电模块是由可充电电池供电；以及 连接到所述第二热电模块的第一侧面上的第二热传输元件，。
16.如权利要求13的方法,其特征在于,所述可充电电池和控制器固定在所述第一壳体内。
17.如权利要求13所述的装置，还包括一个控制器壳体，其中，所述控制器壳体固定所述可再充电电池和控制器。
18.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第一热电模块是夹克衫，外套，运动衫，衬衫，头饰带，腕带，短裤，鞋类，防护物或长靴的一部分。
19.如权利要求12所述的设备，所述设备进一步还包括连接到所述控制器的至少一个太阳能电池，其中，所述太阳能电池生成由可再生电池存储的能量。
20.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第一热传递元件是金属板或热凝胶或者金属板和热凝胶的混合。
21.如权利要求12所述的设备，其特征在于，还包括一个散热器，其中，所述散热器连接到与所述第一侧面相对的热模块的第二侧面。
22.如权利要求12`所述的设备，其特征在于，还包括定位与所述热模块相邻的热绝缘材料。
【文档编号】A61F7/08GK103874470SQ201280036912
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年6月18日 优先权日:2011年6月17日
【发明者】爱德华·F·朗雯 申请人:迈艾核心控制有限责任公司