[發明專利]一種調溫服裝

有效

• 申請號: 201310358761.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103393237A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 鄭藝華;劉君
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: A41D13/005
• 分類號: A41D13/005;A41D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種調溫服裝，特別是一種基于可變熱阻的調溫服裝。

背景技術

服裝提供能夠保持人類適宜體溫的措施，這意味著，保持身體的正常溫度并因此防止受寒，在身體活動時還要能夠調溫，防止體溫升高；同時，現有服裝只能適合于某個季節的要求，尤其在季節交替的時節，外界環境溫度的變化很大，人們的著裝顯得較為尷尬，穿的過少容易感冒，穿的過多則顯得臃腫不夠時尚；另外，每日溫差變化較大時，單一服裝難以適應。迫切希望能有可適應不同溫度要求的服裝，在環境溫度較高時穿著涼爽，在環境溫度較低時穿著暖和，在惡劣溫度條件下，滿足身體舒適性要求。

現有專利（節能保健智能冷熱恒溫服，200720081119；蓄熱調溫織物及其制造方法，201210330775；智能調溫服裝，201010130765）的服裝調溫技術方案，利用電熱或蓄能實現，前者需用額外電源驅動，后者的溫度調節速度不及時，并存在失效問題。

半導體熱電技術基于可逆的物理效應（帕爾帖效應和塞貝克效應），可實現溫差發電或電驅動實現制冷和加熱。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的缺陷，基于可變熱阻技術，提供一種無需耗能，舒適、方便、變溫迅速的調溫服裝。

本發明的技術原理是基于半導體熱電效應，如圖1所示的左側視圖中，半導體熱電元件的兩端面熱源溫度分別為T_A和T_B，熱流為Q，并連接負載R_L，基于塞貝克效應，溫差（T_A-T_B）導致半導體熱電元件產生電能，可等效為圖1右側內阻為Ri的電源帶有負載R_L的電路，基于帕爾帖效應，回路的電流又導致半導體熱電元件兩端面產生吸放熱，吸放熱流大小受負載R_L的影響，與原有熱流Q疊加，并影響溫差（T_A-T_B）大小，按照傳熱學的知識（熱量=溫差/熱阻），調節R_L可改變半導體熱電元件的熱阻。

為實現發明目的，基于上述技術原理，本發明的技術方案是一種調溫服裝，包括服裝面料層、柔性半導體熱電陣列、服裝襯里層、轉換器、可調負載、控制器和外接電源連接件。所述的柔性半導體熱電陣列置于所述的服裝面料層和所述的服裝襯里層間，由外至內依次為所述的服裝面料層、所述的柔性半導體熱電陣列和所述的服裝襯里層，所述的柔性半導體熱電陣列通過所述的轉換器連接所述的可調負載或者依次連接所述的控制器和所述的外接電源連接件，所述的轉換器實現連接關系的切換。

所述的柔性半導體熱電陣列是由實現半導體熱電效應的柔性元件組成，利用半導體熱電材料結合微納米技術的涂層、電鍍、編織等工藝得到。常規的半導體熱電元件不能撓曲、變形且體積較大，基于已有文獻（Flexible?micro?thermoelectric?generator，IEEE?20th?International?Conference;?Thermoelectric?structure?and?use?of?the?thermoelectric?structure?to?form?a?textile?structure,US20080029146），實現半導體熱電效應的微納米柔性元件已經能夠方便制造。

所述的服裝面料層、所述的柔性半導體熱電陣列和所述的服裝襯里層可分別或者全部粘合在一起。

所述的可調負載是根據需要可改變大小的阻性負載。

所述的控制器根據設置控制所述的柔性半導體熱電陣列的輸入電流方向和大小，實現可控的加熱和制冷。

切換所述的轉換器可實現不同的工作狀態。當日常使用時，所述的柔性半導體熱電陣列連接所述的可調負載，通過調節所述的可調負載的大小變化服裝熱阻，無需供能，便可實現調溫；進一步地，在存在電力供應時，調溫服裝可滿足極端溫度情況下，像戶外探險、軍警和高低溫作業等特殊場合，通過所述的外接電源連接件引入外接電源，方便實現加熱和制冷，提供極端溫度情況下人體所需的適宜溫度。

本發明的有益效果是，調溫方便、迅速；溫度調節適應性強，一定范圍內的變溫基于服裝自身熱阻變化，無需能源耗費，當存在電力供應時，能通過半導體熱電效應實現加熱和制冷，滿足極端溫度情況；采用微納米柔性元件，不影響穿著和美觀，可大規模產業化生產。?

附圖說明???

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的變熱阻原理示意圖。