一种智能控温服及其制备方法与流程

1.本发明涉及服装技术领域，更具体的说是涉及一种智能控温服及其制备方法。


背景技术：

2.许多从事户外工作的人们，如交警、士兵、石油工人、建筑工人、环卫工人、农民等需要忍受酷暑或严寒等工作环境，导致身体舒适性极差，尤其是夏日，容易发生中暑。
3.目前，为解决夏日户外工作人员中暑的情况，采取的措施通常是在外套后面装设风扇，向身体吹风，但由于没有制冷功能，在酷夏盛暑，对人体根本没有什么降温保护作用。
4.因此，如何提供一种提高户外工作人员舒适度的智能空调服是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种智能控温服及其制备方法，通过加热或制冷，无论何种天气条件，都可使户外工作人员的身体处于相对舒适的温度下。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种智能控温服，包括：服装本体、制冷装置、控制器、柔性太阳能电池板和电池；所述柔性太阳能电池板通过光伏控制器与所述电池连接；所述电池为所述制冷装置和所述控制器供电；所述控制器与所述电池的供电端连接；
8.所述服装本体包括自内而外依次层叠缝制或粘接的纺织层、热传导层、绝热层和保护层；
9.所述制冷装置在所述服装本体上均匀设置有多个，且所述制冷装置的冷端朝向所述热传导层，热端朝向所述纺织层外侧；
10.所述柔性太阳能电池板在所述保护层外侧设置有多个。
11.进一步的，所述制冷装置为半导体制冷器；所述半导体制冷器包括：冷端陶瓷片、热电偶层、散热片和风扇；所述冷端陶瓷片连接所述热传导层；所述热电偶层由多对p型半导体和n型半导体电偶臂串联或并联组成，且分布在所述冷端陶瓷片和所述散热片之间；所述风扇邻近所述散热片设置，且凸出于所述保护层外侧。
12.进一步的，所述制冷装置为微流体制冷器；所述微流体制冷器包括：微型压缩机、冷却介质、扩散膨胀腔和微型泵；所述微型压缩机和所述扩散膨胀腔通过循环管路连接；所述微型泵安装在所述循环管路上；所述冷却介质经所述微型压缩机压缩后，流经所述扩撒膨胀腔气化吸收所述热传导层导出的热量，再经所述微型压缩机压缩液化，周而复始。
13.进一步的，所述热传导层由天然石墨、人工石墨、石墨稀、碳纳米管、聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺碳化膜、聚酰亚胺石墨烯复合膜、银箔、铜箔、铝箔、发泡铜、铜石墨烯复合膜、导热硅胶片、导热绝缘片、导热双面胶、导热硅脂、导热灌封胶、导热相变材料和导热凝胶中的一种或多种复合而成。
14.进一步的，所述绝热层由羽绒、空心棉、保温棉、聚乙烯泡膜，聚苯乙烯泡膜、聚氨
酯泡膜、皮革和人造革中的一种或多种复合而成。
15.进一步的，所述保护层由合成纤维织布、无纺布、棉布、麻布、皮革和人造革中的一种或多种复合而成。
16.进一步的，所述服装本体还包括：防弹层、纳米滤膜层和微波吸收层；所述防弹层层叠设置在所述热传导层和所述绝热层之间；所述纳米滤膜层和所述微波吸收层依次层叠设置在所述绝热层和所述保护层之间。
17.进一步的，还包括：多个分布在所述服装本体内部的制热装置；所述电池为所述制热装置供电；所述制热装置采用电热丝。
18.进一步的，还包括：信息收发模块、触控显示屏和/或功能按键；所述控制器通过所述信息收发模块与远程控制终端或遥控器无线连接；所述触控显示屏和所述功能按键分别与所述控制器电性连接。
19.进一步的，所述服装本体为上衣、裤子或连体衣；
20.当所述服装本体为上衣时，所述控制器安装在所述上衣的前胸部，所述电池安装在所述上衣的前襟底部或后襟底部；所述上衣的衣身两侧或腰部设置有皮带卡扣；
21.当所述服装本体为裤子时，所述控制器安装在所述服装本体的前裤兜，所述电池安装在所述服装本体的后裤兜。
22.第二方面，本发明提供一种智能控温服的制备方法，包括以下步骤：
23.将纺织层、热传导层、绝热层和保护层由内而外依次层叠缝制或粘接，制成服装本体，并在服装本体上预留位置；
24.将制冷装置安装在预留位置，并用粘合剂粘接和固定；
25.将柔性太阳能板、电池和控制器安装在预先设置好的位置；
26.将柔性太阳能板、控制器和电池通过导线点连接为一个整体，得到智能控温服。
27.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种智能，通过在衣服上均匀设置制冷装置，通过太阳能发电，使电池供电和储电，使制冷装置进行制冷降温，将人体产生的热量传递至大气中，即使在酷暑季节，也可使户外工作人员的身体处在相对舒适的温度条件下，减少中暑情况的发生。
28.同时，本发明还在衣服内部设置多个加热装置，在寒冬季节，亦可通过发热方式为户外工作人员加热取暖，实现人体的舒适度。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
30.图1为本发明提供的智能温控服为上衣时的前面结构示意图；
31.图2为本发明提供的智能温控服为上衣时的背面结构示意图；
32.图3为本发明提供的智能温控服为裤子时的前面示意图；
33.图4为本发明提供的智能温控服为裤子时的背面示意图；
34.图5为本发明提供的服装本体所采取的面料的结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1-2，本发明实施例公开了一种智能控温服，包括：服装本体1、制冷装置2、控制器3、柔性太阳能电池板4和电池5；柔性太阳能电池板4通过光伏控制器与电池5连接；电池5为制冷装置2和控制器3供电；控制器3与电池5的供电端连接；
37.服装本体1包括自内而外依次层叠缝制或粘接的纺织层101、热传导层102、绝热层103和保护层104；其中，最内层是贴身松软透气的织物层，可提高穿戴者的舒适感。热传导层102由导热膜构成，对人体制冷时把人体的热量传导给制冷装置2，再由制冷装置2输送到体外；绝热层103把身体与周围环境隔绝。保护层104为控温服的最外复合层，既可以提供机械强度，又可以遮风挡雨消散热辐射波和其它电磁波为穿戴者提供隐身保护。
38.制冷装置2在服装本体上均匀设置有多个，且制冷装置2的冷端朝向热传导层，热端朝向纺织层外侧；
39.柔性太阳能电池板4在保护层104外侧设置有多个。
40.电池5可以是锂电池、钠电池、镍电池、镉电池或任何其它可充电电池，同时也可为不可再生的一次性电池，例如铅锌电池等，此时无需设置太阳电池能板。
41.在一个实施例中，制冷装置2为半导体制冷器；半导体制冷器包括：冷端陶瓷片、热电偶层、散热片和风扇；冷端陶瓷片连接热传导层；热电偶层由多对p型半导体和n型半导体电偶臂串联或并联组成，且分布在冷端陶瓷片和散热片之间；风扇邻近散热片设置，且凸出于保护层外侧。
42.本发明实施例采用半导体的热电效应，为人体制冷来控制服装的温度，从而调节身体的舒适程度。半导体的热电效应工作原理是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。当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料连结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由n型半导体流向p型半导体的接头吸收热量，成为冷端；由p型半导体流向n型半导体的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料n、p的元件对数来决定。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆，以达到增强制冷的效果。每经过一个np结就有热量从一边输送到另一边，造成温差形成冷热端，冷热端分别由陶瓷片构成。为人体制冷时，冷端要要贴近身体，热端朝外远离身体。
43.半导体制冷是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵，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，因此非常适合制作空调服。半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理。
44.在另一个实施例中，制冷装置2为微流体制冷器；微流体制冷器包括：微型压缩机、冷却介质、扩散膨胀腔和微型泵；微型压缩机和扩散膨胀腔通过循环管路连接；微型泵安装在循环管路上；冷却介质经微型压缩机压缩后，流经扩撒膨胀腔气化吸收热传导层导出的
热量，再经微型压缩机压缩液化，周而复始。
45.本发明实施例通过导热膜把人体热量传到体外与扩散膨胀腔接触，气化了的制冷剂吸热后再经压缩液化、膨胀气化、吸热制冷、周而复始，以此达到制冷效果。
46.具体而言，本发明实施例中的服装本体可为上衣、裤子或连体衣；
47.当服装本体1为上衣时，控制器3安装在上衣的前胸部，电池5安装在上衣的前襟底部或后襟底部；制冷装置2分布在上衣的前胸部或后背部；上衣的衣身两侧或腰部设置有皮带卡扣6。当将上衣袖子去掉，则可做成坎肩，上衣袖子可以通过拉链或扣子形式与上衣可拆卸连接。
48.当服装本体1为裤子时，控制器3安装在服装本体的前裤兜，电池5安装在服装本体的后裤兜，制冷装置2分布在裤子的臀部、大腿和小腿两侧，具体如图3-4所示。
49.在其他实施例中，还包括：多个分布在服装本体内部的制热装置；电池为制热装置供电；制热装置采用电热丝7。电热丝，可以是碳纤维或其它电热丝材料。加热比制冷要简单得多，虽然热电半导体可以加热，但电热丝加热效率更高，所以本发明中的热电半导体器件主要用于制冷。
50.电热丝分布在上衣的前胸、后背和袖子两侧，分布在裤子的臀部、大腿和小腿两侧。
51.在其他实施例中，还包括：信息收发模块、触控显示屏8和/或功能开关9；控制器3通过信息收发模块与远程控制终端或遥控器无线连接；触控显示屏8和功能开关9分别与控制器3电性连接。信息收发模块可以是无线通信模块，也可以是卫星通信模块。
52.其中，功能开关9包括切换开关、制热档位开关和制冷档位开关，切换开关用于实现制冷或制热模式，当切换开关切换至制热模式时，通过调节制热档位开关，实现对制热档位的调节；当切换开关切换至制冷模式时，通过调节制冷档位开关，实现对制冷档位的调节，进而实现根据外部环境，实现对制冷/制热效率的调节。对制冷制热的调节还可通过触摸显示屏8实现对制冷或制热的无级调节，精准而平滑。
53.在一个实施例中，热传导层102由天然石墨、人工石墨、石墨稀、碳纳米管、聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺碳化膜、聚酰亚胺石墨烯复合膜、银箔、铜箔、铝箔、发泡铜、发泡钛、发泡镍、铜石墨烯复合膜、导热硅胶片、导热绝缘片、导热双面胶、导热硅脂、导热灌封胶、导热相变材料和导热凝胶中的一种或多种复合而成。
54.绝热层103由羽绒、空心棉、保温棉、聚乙烯泡膜，聚苯乙烯泡膜、聚氨酯泡膜、皮革和人造革中的一种或多种复合而成。
55.保护层104由合成纤维织布、无纺布、棉布、麻布、皮革和人造革中的一种或多种复合而成。
56.在其他实施例中，如图5所示，服装本体除包含前述的纺织层101、热传导层102、绝热层103和保护层104之外，还包括：防弹层105、纳米滤膜层106和微波吸收层107；防弹层105层叠设置在热传导层102和绝热层103之间；纳米滤膜层106和微波吸收层107依次层叠设置在绝热层103和保护层104之间。
57.其中防弹层105既可以用非牛顿流体制作，也可以用多层芳纶等制作。高强度纳米滤膜可以让体内的湿气溢出，但不让外面的雨水渗入。微波吸收层107可以吸收微波和电磁波，为穿戴者提供隐身保护。本发明实施例既能为智能温控服提供很好的机械强度，又可反
射和分散微波和红外线等功能，使得智能温控服具有隐身功能。由该材料制成的智能温控服可应用在军事和公安等领域。
58.在其他实施例中，本发明还提供了一种智能控温服的制备方法，包括以下步骤：
59.将纺织层、热传导层、绝热层和保护层由内而外依次层叠缝制或粘接，制成服装本体，并在服装本体上预留位置；
60.将制冷装置安装在预留位置，并用粘合剂粘接和固定；
61.将柔性太阳能板、电池和控制器安装在预先设置好的位置；
62.将柔性太阳能板、控制器和电池通过导线点连接为一个整体，得到智能控温服。
63.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
64.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种智能控温服，其特征在于，包括：服装本体、制冷装置、控制器、柔性太阳能电池板和电池；所述柔性太阳能电池板通过光伏控制器与所述电池连接；所述电池为所述制冷装置和所述控制器供电；所述控制器与所述电池的供电端连接；所述服装本体包括自内而外依次层叠缝制或粘接的纺织层、热传导层、绝热层和保护层；所述制冷装置在所述服装本体上均匀设置有多个，且所述制冷装置的冷端朝向所述热传导层，热端朝向所述纺织层外侧；所述柔性太阳能电池板在所述保护层外侧设置有多个。2.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述制冷装置为半导体制冷器；所述半导体制冷器包括：冷端陶瓷片、热电偶层、散热片和风扇；所述冷端陶瓷片连接所述热传导层；所述热电偶层由多对p型半导体和n型半导体电偶臂串联或并联组成，且分布在所述冷端陶瓷片和所述散热片之间；所述风扇邻近所述散热片设置，且凸出于所述保护层外侧。3.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述制冷装置为微流体制冷器；所述微流体制冷器包括：微型压缩机、冷却介质、扩散膨胀腔和微型泵；所述微型压缩机和所述扩散膨胀腔通过循环管路连接；所述微型泵安装在所述循环管路上；所述冷却介质经所述微型压缩机压缩后，流经所述扩撒膨胀腔气化吸收所述热传导层导出的热量，再经所述微型压缩机压缩液化，周而复始。4.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述热传导层由天然石墨、人工石墨、石墨稀、碳纳米管、聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺碳化膜、聚酰亚胺石墨烯复合膜、银箔、铜箔、铝箔、发泡铜、铜石墨烯复合膜、导热硅胶片、导热绝缘片、导热双面胶、导热硅脂、导热灌封胶、导热相变材料和导热凝胶中的一种或多种复合而成。5.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述绝热层由羽绒、空心棉、保温棉、聚乙烯泡膜，聚苯乙烯泡膜、聚氨酯泡膜、皮革和人造革中的一种或多种复合而成；所述保护层由合成纤维织布、无纺布、棉布、麻布、皮革和人造革中的一种或多种复合而成。6.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述服装本体还包括：防弹层、纳米滤膜层和微波吸收层；所述防弹层层叠设置在所述热传导层和所述绝热层之间；所述纳米滤膜层和所述微波吸收层依次层叠设置在所述绝热层和所述保护层之间。7.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，还包括：多个分布在所述服装本体内部的制热装置；所述电池为所述制热装置供电；所述制热装置采用电热丝。8.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，还包括：信息收发模块、触控显示屏和/或功能按键；所述控制器通过所述信息收发模块与远程控制终端或遥控器无线连接；所述触控显示屏和所述功能按键分别与所述控制器电性连接。9.根据权利要求1所述的一种智能控温服，其特征在于，所述服装本体为上衣、裤子或连体衣；当所述服装本体为上衣时，所述控制器安装在所述上衣的前胸部，所述电池安装在所述上衣的前襟底部或后襟底部；所述上衣的衣身两侧或腰部设置有皮带卡扣；当所述服装本体为裤子时，所述控制器安装在所述服装本体的前裤兜，所述电池安装
在所述服装本体的后裤兜。10.一种如权利要求1-9任一项所述的智能控温服的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将纺织层、热传导层、绝热层和保护层由内而外依次层叠缝制或粘接，制成服装本体，并在服装本体上预留位置；将制冷装置安装在预留位置，并用粘合剂粘接和固定；将柔性太阳能板、电池和控制器安装在预先设置好的位置；将柔性太阳能板、控制器和电池通过导线点连接为一个整体，得到智能控温服。

技术总结
本发明公开了一种智能控温服及其制备方法，其中，控温服包括：服装本体、制冷装置、控制器、柔性太阳能电池板和电池；柔性太阳能电池板通过光伏控制器与电池连接；电池为制冷装置和控制器供电；控制器与电池的供电端连接；服装本体包括自内而外依次层叠缝制或粘接的纺织层、热传导层、绝热层和保护层；制冷装置在服装本体上均匀设置有多个，且制冷装置的冷端朝向热传导层，热端朝向纺织层外侧；柔性太阳能电池板在保护层外侧设置有多个。本发明通过加热或制冷，无论何种天气条件，都可使户外工作人员的身体处于相对舒适的温度下。人员的身体处于相对舒适的温度下。人员的身体处于相对舒适的温度下。


技术研发人员：汲江
受保护的技术使用者：南京通幽智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/19