穿戴设备及控制方法与流程

文档序号:38529693发布日期:2024-07-01 23:17阅读:66来源:国知局

本技术属于电器,具体涉及一种穿戴设备及控制方法。


背景技术:

1、半导体制冷片,也叫热电制冷片,是一种热泵。它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。

2、但是,在现有技术中,采用半导体制冷片制冷的制冷效果差。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供一种穿戴设备及控制方法,旨在至少能够在一定程度上解决半导体制冷片制冷的设备制冷效果差的技术问题。

2、本发明的技术方案为:

3、一种穿戴设备,其特殊之处在于,包括:壳体,开设有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口,所述壳体还包括第一腔室和第二腔室;半导体,包括第一工作部和第二工作部,所述第一工作部露出于所述壳体外,所述第二工作部位于所述第一腔室内;导热件,包括第一导热部和与所述第一导热部连接的第二导热部,所述第一导热部与所述第一工作部贴合,并位于所述壳体外,所述第二导热部位于所述第二腔室内;第一风机,设于所述第一腔室内,以使空气依次从所述第一进风口进入所述第一腔室内,与所述第二工作部换热后,从所述第一出风口排出;第二风机,设于所述第二腔室内,以使空气依次从所述第二进风口进入所述第二腔室内,与所述第二导热部换热后,从所述第二出风口排出。

4、由于壳体开设有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口,壳体还包括第一腔室和第二腔室,半导体包括第一工作部和第二工作部,第一工作部位于壳体外,第二工作部位于第一腔室内,导热件包括第一导热部和与第一导热部连接的第二导热部,第一导热部与第一工作部贴合,并位于壳体外,第二导热部位于第二腔室内,第一风机设于第一腔室内,以使空气依次从第一进风口进入第一腔室内,与第二工作部换热后,从第一出风口排出,第二风机设于第二腔室内,以使空气依次从第二进风口进入第二腔室内,与第二导热部换热后,从第二出风口排出,所以,当用户需要送风时,启动第二风机,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验,此时,半导体和第一风机不启动,以节约电量,保证续航,当用户需要制冷时,启动半导体、第一风机和第二风机,第一工作部制冷,第二工作部制热,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制冷,降低人体表面温度,降温效果好,提高用户体验,同时,第一风机通过第一进风口将风抽取至第一腔室内,风在第一腔室内与第二工作部进行换热,形成热风,热风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而热风不吹向人体,进一步地提高了用户体验,而第一工作部通过第一导热部将热量传递给第二导热部,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部进行换热,形成冷风,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,在对人体制冷的同时,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验,当用户需要制热时,启动半导体、第一风机和第二风机,改变通半导体的电流方向,第一工作部制热,第二工作部制冷,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制热,提高人体表面温度,升温效果好,提高用户体验,同时,第一风机通过第一进风口将风抽取至腔室内,风在腔室内与第二工作部进行换热,形成冷风,冷风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而冷风不吹向人体,进一步地提高了用户体验,同时,第一工作部通过第一导热部将热量传递给第二导热部,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部进行换热,形成热风,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,在对人体制热,保证覆盖范围,升温效果好,提高用户体验。

5、在一些实施方案中,所述穿戴设备包括:第一换热器,设于所述第一腔室内,并与所述第二工作部接触;第二换热器,设于所述第二腔室内,并与所述第二导热部接触,保证换热效果。

6、在一些实施方案中,所述第一换热器和所述第二换热器具体为散热鳍片,换热效果好。

7、在一些实施方案中,所述导热件与所述壳体连接,保证导热件安装的稳定性。

8、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括分隔件,设于所述壳体内,以将所述壳体分隔为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与所述第一进风口和所述第一出风口连通,所述第二腔室与所述第二进风口和所述第二出风口连通;所述第二腔室相对于所述第一腔室倾斜设置,保证用户使用的舒适性。

9、在一些实施方案中,所述第一腔室背离所述第二腔室的端部的截面形状为弧形,保证用户使用的舒适性。

10、在一些实施方案中,所述壳体开设有通槽,所述第一工作部穿设于所述通槽,以设于所述壳体外,所述通槽和所述第一出风口开设于所述第一壳体的相背两侧,避免从第一出风口排出的风吹向人体。

11、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括设于所述壳体内的支撑件,所述半导体设于所述支撑件上,保证了半导体安装在壳体上的稳定性。

12、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括设于所述壳体上的穿戴件,便于用户穿戴。

13、在一些实施方案中,所述穿戴件包括设于所述壳体上的钩件,所述钩件和所述第一工作部位于所述壳体的相背两侧,便于用户穿戴。

14、基于相同的发明构思,本发明还提供一种控制方法,应用于穿戴设备,所述穿戴设备还包括与所述半导体、所述第一风机和所述第二风机连接的控制器,所述控制方法包括:所述控制器获得所述穿戴设备的运行控制信号;在所述运行控制信号为制冷信号时,所述控制器控制所述第一工作部制冷和所述第二工作部制热,所述控制器同时控制所述第一风机启动,以使空气依次从所述第一进风口进入所述第一腔室内,与所述第二工作部换热后,从所述第一出风口排出,所述控制器同时控制所述第二风机启动,以使空气依次从所述第二进风口进入所述第二腔室内,与所述第二导热部换热后,从所述第二出风口排出;或在所述运行控制信号为制热信号时,所述控制器控制所述第一工作部制热和所述第二工作部制冷,所述控制器同时控制所述第一风机启动,以使空气依次从所述第一进风口进入所述第一腔室内,与所述第二工作部换热后,从所述第一出风口排出,所述控制器同时控制所述第二风机启动,以使空气依次从所述第二进风口进入所述第二腔室内,与所述第二导热部换热后,从所述第二出风口排出。

15、若外界温度到达设定温度或用户感觉热时,控制器获得制冷信号,控制器根据制冷信号控制第一工作部制冷和第二工作部制热,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制冷,降低人体表面温度,降温效果好,提高用户体验,控制器根据制冷信号控制第一风机启动,第一风机通过第一进风口将风抽取至第一腔室内,风在第一腔室内与第二工作部进行换热,形成热风,热风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而热风不吹向人体,进一步地提高了用户体验。第一导热部将热量传递给第二导热部,控制器根据制冷信号控制第二风机启动,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部换热后,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验。控制器获得制热信号,控制器根据制热信号控制第一工作部制热和第二工作部制冷,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制热,提高人体表面温度,升温效果好,提高用户体验。控制器根据制热信号控制第一风机启动,第一风机通过第一进风口将风抽取至第一腔室内,风在第一腔室内与第二工作部进行换热,形成冷风,冷风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而冷风不吹向人体,进一步地提高了用户体验。第一导热部将热量传递给第二导热部,控制器根据制热信号控制第二风机启动,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部换热后,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,在对人体制热,保证覆盖范围,升温效果好,提高用户体验。

16、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括用于检测环境温度,并与所述控制器连接的第一温度传感器,所述控制方法包括:所述控制器获得所述第一温度传感器检测的第一温度值;在所述运行控制信号为制冷信号时,所述控制器调整所述第一风机的功率、所述第二风机的功率和所述半导体的功率,所述第一温度值与所述第一风机的功率正相关,所述第一温度值与所述第二风机的功率正相关,所述第一温度值与所述半导体的功率正相关;在所述运行控制信号为制热信号时,所述控制器调整所述第一风机的功率、所述第二风机的功率和所述半导体的功率,所述第一温度值与所述第一风机的功率负相关,所述第一温度值与所述第二风机的功率负相关,所述第一温度值与所述半导体的功率负相关,考虑环境热负荷、人体热舒适和热敏感需求,合理设计分配制冷量、制热量和送风量,在保证降温或升温体验的同时兼顾整机续航表现。

17、在一些实施方案中,所述制冷信号包括第一制冷子信号和第二制冷子信号,所述控制方法包括:在所述第一温度值大于等于第一预设温度值,且小于第二预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第一制冷子信号,所述控制器根据所述第一制冷子信号控制所述第一风机处于第一功率、所述第二风机处于第二功率和所述半导体处于第三功率;在所述第一温度值大于等于第二预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第二制冷子信号,所述控制器根据所述第二制冷子信号控制所述第一风机处于第四功率、所述第二风机处于第五功率和所述半导体处于所述第六功率,考虑环境热负荷、人体热舒适和热敏感需求,控制器控制第一风机在第一功率和第四功率之间切换,第二风机在第二功率和第五功率之间切换,控制器控制半导体在第三功率和第六功率之间切换,合理设计分配送风量和制冷量,在保证降温体验的同时兼顾整机续航表现。

18、在一些实施方案中,所述制热信号包括第一制热子信号和第二制热子信号,所述控制方法包括:在所述第一温度值大于等于第三预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第一制热子信号,所述控制器根据所述第一制热子信号控制所述第一风机处于第一功率、所述第二风机处于第二功率和所述半导体处于第三功率;在所述第一温度值小于所述第三预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第二制热子信号,所述控制器根据所述第二制热子信号所述第一风机处于第四功率、所述第二风机处于第五功率和所述半导体处于所述第六功率,考虑环境热负荷、人体热舒适和热敏感需求,控制器控制第一风机在第一功率和第四功率之间切换,第二风机在第二功率和第五功率之间切换,控制器控制半导体在第三功率和第六功率之间切换,合理设计分配送风量和制热量,在保证升温体验的同时兼顾整机续航表现。

19、在一些实施方案中,所述控制方法还包括:在所述运行控制信号为送风信号时,所述控制器控制所述第二风机启动,以使空气依次从所述第二进风口进入所述第二腔室内,从所述第二出风口排出,所述控制器同时控制所述第一风机关机。

20、若外界温度未到达设定温度或用户未感觉很热时,控制器根据送风信号控制半导体和第一风机关闭,以节约电量,保证续航,控制器根据送风信号控制第二风机启动,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验。

21、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括用于检测环境温度,并与所述控制器连接的第一温度传感器,所述控制方法包括:所述控制器获得所述第一温度传感器检测的第一温度值;在所述运行控制信号为送风信号时,所述控制器调整所述第二风机的功率,所述第一温度值与所述第二风机的功率正相关,考虑环境热负荷、人体热舒适和热敏感需求,合理设计分配送风量,在保证降温体验的同时兼顾整机续航表现。

22、在一些实施方案中,所述送风信号包括第一送风子信号和第二送风子信号,所述控制方法包括:在所述第一温度值小于第四预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第一送风子信号,所述控制器根据所述第一送风子信号控制所述第二风机处于第二功率;在所述第一温度值大于等于第四预设温度值,且小于第一预设温度值的情况下,所述控制器生成所述第二送风子信号,所述控制器根据所述第二送风子信号控制所述第二风机处于第五功率,考虑环境热负荷、人体热舒适和热敏感需求,合理设计分配送风量,在保证降温体验的同时兼顾整机续航表现。

23、在一些实施方案中,所述控制方法还包括:所述控制器获得关机指令;所述控制器根据所述关机指令获得延时关闭信号,所述控制器根据所述第一延时关闭信号控制所述第一风机关闭,以使第一风机延时关闭,防止半导体瞬间热累计造成损伤,保证半导体的使用寿命。

24、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括与所述控制器连接的计时器,所述控制方法包括:所述控制器获得所述计时器计时的关闭时间值,比较所述关闭时间值与预设关闭时间值;在所述关闭时间值大于等于所述预设关闭时间值的条件下,所述控制器生成延时关闭信号,以使第一风机延时关闭,防止半导体瞬间热累计造成损伤,保证半导体的使用寿命。

25、在一些实施方案中,所述控制方法还包括:所述控制器获得强制停机信号;所述控制器根据所述强制停机信号控制所述半导体关闭,防止第一风机堵转、停转等引起散热不良造成的半导体烧毁异常,以保证半导体的使用寿命。

26、在一些实施方案中,所述穿戴设备还包括与所述控制器连接的用于检测第一工作部的温度的第二温度传感器和用于检测第二工作部的温度的第三温度传感器,所述控制方法包括:在所述运行控制信号为制冷信号时,所述控制器获得所述第二温度传感器检测的第二温度值,并与第五预设温度值进行比较,若所述第二温度值大于所述第五预设温度值,则,所述控制器生成所述强制停机信号;在所述运行控制信号为制热信号时,所述控制器获得所述第三温度传感器检测的第三温度值,并与所述第五预设温度值进行比较,若所述第三温度值大于所述第五预设温度值,则,所述控制器生成所述强制停机信号,防止第一风机堵转、停转等引起散热不良造成的半导体烧毁异常,以保证半导体的使用寿命。

27、本发明的有益效果至少包括:

28、目前市场上挂背式穿戴降温设备主要有以下两种:

29、1,利用半导体制冷原理将制冷片贴置于身体上,制冷方式为接触式制冷,但是,其采用微小面积接触式制冷,只能对人体的背部一小部分进行制冷,冷却面积非常有限,降温效果差,而且在用户身体出汗状态下,体感差。

30、2,采用背挂风扇,但是,其只能吹环境风,无制冷功能,而且环境温度超过35摄氏度时,用户体感较差。

31、由于壳体开设有第一进风口、第一出风口、第二进风口和第二出风口,壳体还包括第一腔室和第二腔室,半导体包括第一工作部和第二工作部,第一工作部露出于壳体外,第二工作部位于第一腔室内,导热件包括第一导热部和与第一导热部连接的第二导热部,第一导热部与第一工作部贴合,并位于壳体外,第二导热部位于第二腔室内,第一风机设于第一腔室内,以使空气依次从第一进风口进入第一腔室内,与第二工作部换热后,从第一出风口排出,第二风机设于第二腔室内,以使空气依次从第二进风口进入第二腔室内,与第二导热部换热后,从第二出风口排出,所以,当用户需要送风时,启动第二风机,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验,此时,半导体和第一风机不启动,以节约电量,保证续航,当用户需要制冷时,启动半导体、第一风机和第二风机,第一工作部制冷,第二工作部制热,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制冷,降低人体表面温度,降温效果好,提高用户体验,同时,第一风机通过第一进风口将风抽取至第一腔室内,风在第一腔室内与第二工作部进行换热,形成热风,热风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而热风不吹向人体,进一步地提高了用户体验,而第一工作部通过第一导热部将热量传递给第二导热部,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部进行换热,形成冷风,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,在对人体制冷的同时,加速人体表面空气流动,达到排汗,降温目的,保证覆盖范围,降温效果好,提高用户体验,当用户需要制热时,启动半导体、第一风机和第二风机,改变通半导体的电流方向,第一工作部制热,第二工作部制冷,第一工作部将热量传递给第一导热部,第一导热部与人体相贴,对人体直接进行制热,提高人体表面温度,升温效果好,提高用户体验,同时,第一风机通过第一进风口将风抽取至腔室内,风在腔室内与第二工作部进行换热,形成冷风,冷风通过第一出风口排出,以实现对半导体的散热,保证半导体的安全,而冷风不吹向人体,进一步地提高了用户体验,同时,第一工作部通过第一导热部将热量传递给第二导热部,第二风机通过第二进风口将风抽取至第二腔室内,与第二导热部进行换热,形成热风,然后通过第二出风口吹到人体躯干表面,在对人体制热,保证覆盖范围,升温效果好,提高用户体验。

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