用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法与流程

本申请属于穿戴设备技术领域，具体涉及一种用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法。

背景技术：

随着夏季室外温度的升高，户外工作人员或者行走在户外的人会倍感不适，尤其是现代社会，室内和车上都有空调，人们越发难以忍受在室外活动，但是迫于某些技术或者活动必须在室外，因此有人研发出可穿戴的制冷设备，帮助人们在高温天气降温。

目前存在的可穿戴的制冷设备均是采用风机来带动部分空间的气流流动来降温，效率低，实用性不高。

技术实现要素：

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种用于穿戴设备的通风组件和穿戴设备及控制方法，能够促进穿戴设备内部空气流动和改善空气温度，减少憋闷和不透气的现象。

为了解决上述问题，本申请提供一种用于穿戴设备的通风组件，包括：

热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述穿戴设备包括有基面；

所述热电制冷设备贯穿所述基面，所述热电制冷设备内设有贯通所述基面的空气流道。

可选地，所述通风组件还包括有风扇机构，所述风扇机构设在所述热电制冷设备上，用于加速所述空气流道中空气流通。

可选地，所述热电制冷设备包括热电模块，所述热电模块至少部分设为镂空结构。

可选地，所述热电制冷设备还包括散热模块，所述散热模块设在所述热电模块上；所述散热模块设在所述基面内部，且为镂空结构。

可选地，所述通风组件还包括有活动风门，所述风门设在所述空气流道上，对所述空气流道进行打开或关闭。

可选地，所述热电模块的镂空结构的开口设在所述热电模块的外周壁上，所述风门封堵所述开口。

根据本申请的另一方面，提供了一种穿戴设备，包括如上所述的用于穿戴设备的通风组件。

可选地，所述穿戴设备包括导热材料层，所述导热材料层设在所述基面上，或，所述基面包括多层结构时，所述导热材料层设在所述基面内。

可选地，所述穿戴设备包括有温度传感器，所述温度传感器设在所述基面的内部，检测所述内部的空气温度。

根据本申请的另一方面，提供了一种穿戴设备的控制方法，所述控制方法包括：

检测穿戴设备内部空气的温度；

若检测的温度大于第一预设条件，打开风门，开启热电模块和风扇机构；

若检测的温度小于第一预设条件而大于第二预设条件，关闭风门，关闭风扇机构，开启热电模块；

若检测的温度小于第二预设条件，关闭风门、风扇机构和热电模块。

本申请提供的一种用于穿戴设备的通风组件，包括：热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述穿戴设备包括有基面；所述热电制冷设备贯穿所述基面，所述热电制冷设备内设有贯通所述基面的空气流道。通过设在穿戴设备上的热电制冷设备中，设置贯通基面内外的空气流道，能促进穿戴设备内部空气流动，减少憋闷和不透气的现象；且同时能改善穿戴设备内的空气温度。

附图说明

图1为本申请实施例的穿戴设备的结构示意图；

图2为本申请实施例的穿戴设备风门开启状态示意图；

图3为本申请实施例的风门结构图；

图4为本申请实施例的热电模块结构示意图；

图5为本申请实施例的穿戴设备的控制方法示意图。

附图标记表示为：

1、散热模块；2、风扇；3、热电模块；31、冷端；32、热端；33、热电片；4、散热件；5、电控组件；51、控制开关；6、风门；61、固定件；611、电机驱动组件；62、活动件；7、温度传感器；8、基面；81、导热材料层。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，一种用于穿戴设备的通风组件，包括：

热电制冷设备，设在所述穿戴设备上；所述穿戴设备包括有基面8；

所述热电制冷设备贯穿所述基面8，所述热电制冷设备内设有贯通所述基面8的空气流道。

本申请通过在穿戴设备上设置热电制冷设备，热电制冷设备贯穿该穿戴设备的基面8，并在该热电制冷设备内设置贯通基面8的空气流道，这样可利用热电制冷设备使得穿戴设备的内外空气导通，能促进穿戴设备内部空气流动，减少憋闷和不透气的现象；且同时能改善穿戴设备内的空气温度。

穿戴设备包括衣服、帽子、口罩等，基面8包括穿戴设备的布料层。

在一些实施例中，通风组件还包括有风扇2机构，所述风扇2机构设在所述热电制冷设备上，用于加速所述空气流道中空气流通。

通过增设风扇2机构，能强制加速空气流道的空气流通，使得空气流动效果好，换热效率高。

在一些实施例中，热电制冷设备包括热电模块3，所述热电模块3至少部分设为镂空结构。

在热电模块3的至少部分设为镂空结构，能形成空气流道，方便对穿戴设备内部输入新鲜空气。

在一些实施例中，热电制冷设备还包括散热模块1，所述散热模块1设在所述热电模块3上；所述散热模块1设在所述基面8内部，且为镂空结构。

还可在热电模块3上设置镂空结构的散热模块1，结合热电模块3本身的镂空结构，形成空气流道，同时能对穿戴设备内的空气进行热交换，改善穿戴设备内的空气温度。

在一些实施例中，通风组件还包括有活动风门6，所述风门6设在所述空气流道上，对所述空气流道进行打开或关闭。

在空气流道上设置活动的气门，可根据使用需要对空气流道进行打开或关闭操作，方便使用，提高舒适性。

在一些实施例中，热电模块3的镂空结构的开口设在所述热电模块3的外周壁上，所述风门6封堵所述开口。

将热电模块3上的镂空结构开口设在侧壁上，方便装配和调控风门6，可操作性好。

根据本申请的另一实施例，提供了一种穿戴设备，包括如上所述的用于穿戴设备的通风组件。

使用上述通风组件的穿戴设备，能促使穿戴设备内的空气流动，方便与外部的空气形成对流，改善了穿戴设备的内部环境，提高人体的舒适度。

在一些实施例中，穿戴设备包括导热材料层81，所述导热材料层81设在所述基面8上，或，所述基面8包括多层结构时，所述导热材料层81设在所述基面8内。

在穿戴设备的基面8上设置导热材料层81，提高热交换能力，方便与外部进行热交换，改善穿戴设备内部的空气温度。

在一些实施例中，穿戴设备包括有温度传感器7，所述温度传感器7设在所述基面8的内部，检测所述内部的空气温度。

在穿戴设备上设置温度传感器7，能实时监测穿戴设备内部的环境温度，方便调控通风组件中的风门6、风扇2等机构，实时调节穿戴设备内部的环境参数。

根据本申请的另一实施例，提供了一种穿戴设备的控制方法，所述控制方法包括：

检测穿戴设备内部空气的温度；

若检测的温度大于第一预设条件，打开风门6，开启热电模块3和风扇2机构；

若检测的温度小于第一预设条件而大于第二预设条件，关闭风门6，关闭风扇2机构，开启热电模块3；

若检测的温度小于第二预设条件，关闭风门6、风扇2机构和热电模块3。

用于人体的穿戴设备通常包括衣物、帽子、口罩等，在其上设置一个或多个通风组件，能为人体在炎热夏季送去清凉。下面以在口罩上设置通风组件为例进行详细的说明。

本申请在口罩上设置导热材料层81与热电制冷设备，如图1所示，包括热电模块3、散热件4、散热模块1、电控模块、控制开关51。在热电模块3的外侧设置有由电机控制的风门6，在口罩内部设置有温度传感器7，用于检测内部的空气温度。其中电控模块包括有电池、控制单元、电路板，由密封保护罩保护封装起来，在图中没有显示。

导热材料层81采用导热碳纤维材料，导热碳纤维材料具有强度高，耐久性好，耐疲劳性好，导热性能优于石墨，呈纤维状并可设计导热取向等优点。导热材料层81设计填充在口罩两层熔喷布之间的间隙中，当人们在夏季戴着口罩呼吸时，填充在两层熔喷布间隙的导热碳纤维吸收热量并向外界导热，该模式作为口罩向外界导出热量时的第一模式。

热电模块3的左右两侧呈镂空设计，内含有多个小热电片33，多个热电片33之间也有一定间隙，起到制冷作用。这是一种基于peltier效应的制冷技术，被广泛应用于小型制冷领域。其原理主要利用了p、n型半导体在电流流通时，节点处会产生peltier效应，从而使得从n到p端的节点温度下降吸热，成为冷端31；而从p到n端的节点温度升高放热，成为热端32。将n、p型半导体周期性排列，并使其冷端31和热端32均分别朝向一个方向后封装即可制成热电器件。

热电模块3的热端32与散热件4的一侧通过导热硅脂实现了紧密贴合，起到散热作用；热电模块3的冷端31则与散热模块1的一侧通过导热硅脂实现了紧密贴合，起到导冷作用，另外，散热模块1的表面开有多个小孔，这样有利于空气流通；风扇2设置在散热模块1的口罩内侧；温度传感器7由电路连接到电控模块中；风扇2的供电电路是默认由电控模块中设置的电源供给。

如图3所示，风门6内侧贴合在散热模块1和热电模块3的外侧，可由电机控制活动件62随时伸缩，进而实现控制空气流通，其电路连接温度传感器7和电控模块中，同时，电控模块中的电源给温度传感器7以及切换风门6开关的电机供电；另外电控模块的侧面设置有控制开关51；在通风组件外可设置镂空设计的外壳，有助于空气的自由进出，对整个通风组件进行隔离保护。

图2所示的是通风组件在外循环制冷模式下的空气流动路径示意图，此时，活动件62被电机驱动组件611收进固定件61中，同时因为热电模块34由热电片33首尾保持一定间隔距离串联连接起来，形成镂空设计，周围的外界空气可以从热电模块3镂空的外侧进入到热电模块3内部，并通过散热模块1表面的小孔进入口罩的内侧空间，与散热模块1进行换热后被降低温度，从而达到降低口罩内侧空间温度的目的。

当热电模块3通电时，热电模块3的冷端31产生的冷量由散热模块1传递到口罩的内侧空间，达到降低口罩内侧空间温度的效果，在风扇2的强制对流作用下，散热模块1散发的冷量得以迅速传递到口罩的内侧空间，进一步减少散热模块1与口罩内侧空间温度的温差，可充分利用热点制冷片冷端31的制冷量；同时，温度传感器7时刻监测口罩内侧温度tn的变化情况，控制热电模块3的启停确保口罩内侧空间温度分布的均匀性，提高用户的舒适性。此时，热电模块3的热端32产生的热量则由散热件4传递到外界空气中，使冷端31温度始终保存相对低温，从而确保热电模块3可实现持续制冷。另外，在热电模块3的输入功耗不变的情况下，随着散热件4的散热强度增大，有利于减小热电模块3的冷端31与热端32之间的温差，从而使冷端31散热模块1的相对温度进一步降低。

本申请的口罩有两种导热模式，分别为普通导热模式、热电制冷外循环风冷导热模式。

首先打开控制开关51，此时温度传感器7接通电源开始工作，实时监测口罩内侧的温度tn(tn表示口罩内的实时温度，温度传感器7每3分钟进行一次检测)，此时风扇2不转动，切换风门6不运行，此时口罩的导热模式是利用口罩内部两层熔喷布之间填充的导热材料层81：导热碳纤维材料，进行普通导热模式。

当温度传感器7监测到口罩内侧温度tn≥35℃(以人体感受舒适计，35℃较为最佳温度)时，电控模组控制风门6的电机驱动组件611，将活动件62收进固定件61中，此操作的作用为利用热电制冷片的镂空设计，同时开启内部风扇2，将风从外部经热电制冷片侧端引入口罩内部，再经过冷端31将风进行降温处理，提高口罩内人体舒适度；同时还可利用导热材料层81的导热效果，使人体舒适性得到迅速的提升。

当温度传感器7监测口罩内侧温度25℃<tn<35℃时，热电片33与风扇2均停止工作，同时关闭风门6，此时该口罩转为普通导热模式。

当温度传感器7监测口罩内侧温度tn≤25℃时热电制冷外循环风冷导热模式关闭。

如使用者无需再使用口罩时，关闭控制开关51即可关闭设备；如使用者需继续使用口罩，则无需任何操作。温度传感器7继续监测口罩内侧温度，同时会根据不同情况来执行不同模式的切换，以继续提高人体舒适度。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

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