可穿戴热电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于在佩戴者皮肤的多个点上进行空间和时间冷却/加热的可穿戴热电装置。该装置包括由柔性带作为阵列支撑的多个热电单元。控制电路提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭热电单元。

Wearable thermoelectric device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可穿戴热电装置
本公开涉及可用于空间和时间冷却/加热的可穿戴热电装置及其制备和使用方法。
技术介绍
可穿戴装置广泛用于各种功能。例如，智能腕带或手表可用作活动跟踪器。
技术实现思路
期望通过控制和管理佩戴者皮肤的多个点上的温度来为佩戴者提供个人舒适感。本公开提供了可用于在佩戴者皮肤的多个点上进行空间和时间冷却/加热的可穿戴热电装置。在一个方面，本公开描述了一种可穿戴热电装置，其包括：柔性带，所述柔性带具有内侧和与内侧相对的外侧。所述装置还包括多个热电单元，所述多个热电单元由所述柔性带作为阵列支撑，每个热电单元包括在所述柔性带的所述内侧上的工作表面。控制电路电连接到所述热电单元阵列。所述控制电路被配置为向所述热电单元阵列提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元。在另一方面，本公开描述了一种包括可穿戴热电装置的系统。所述装置包括柔性带，所述柔性带具有内侧和与所述内侧相对的外侧；多个热电单元，所述多个热电单元由所述柔性带作为阵列支撑，每个热电单元包括在所述柔性带的所述内侧上的工作表面；以及控制电路，所述控制电路电连接到所述热电单元阵列。所述控制电路被配置为向所述热电单元阵列提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元。图形用户界面(GUI)由处理器执行，并且被配置为接收来自用户的指令，并且将所述指令发送至所述装置的所述控制电路。在另一方面，本公开描述了一种方法，该方法包括提供由柔性带作为阵列支撑的多个热电单元。每个热电单元包括在柔性带的内侧上的工作表面。所述方法还包括经由控制电路向所述热电单元阵列提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元。在本公开的示例性实施方案中获取各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点在于，本文所述的可穿戴热电装置可在佩戴者皮肤的多个点上提供各种冷却/加热路径/模式。可穿戴热电装置的性能可由佩戴者手动控制或根据指定的佩戴者进行自动定制。已总结本公开的示例性实施方案的各种方面和优点。上面的
技术实现思路
并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。附图说明结合附图考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：图1示出了根据一个实施方案的可穿戴热电装置的透视侧视图。图2A示出了根据一个实施方案的可穿戴热电装置的示意图。图2B示出了根据一个实施方案的可穿戴热电装置的一部分的示意图。图3A示出了根据一个实施方案的可穿戴热电装置的顶视图。图3B示出了图3A的可穿戴热电装置的剖视图。图4示出了根据一些实施方案的可穿戴热电装置的冷却/加热路径的示意图。图5示出了根据一个实施方案的无线连接到移动装置的可穿戴热电装置的示意图。图6示出了根据一个实施方案的用于接收来自用户的指令并控制可穿戴热电装置的图形用户界面(GUI)的示例性屏幕截图。图7A为根据一个实施方案的图6的GUI的一部分的示例性屏幕截图。图7B为根据另一个实施方案的图6的GUI的一部分的示例性屏幕截图。图7C为根据另一个实施方案的图6的GUI的一部分的示例性屏幕截图。图8A示出了根据一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8B示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8C示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8D示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8E示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8F示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。图8G示出了根据另一个实施方案的提供用于可穿戴热电装置的GUI的一部分。在附图中，相似的附图标号指示相似的元件。虽然可不按比例绘制的上面标识的附图阐述了本公开的各种实施方案，但还可想到如在具体实施方式中所提到的其它实施方案。在所有情况下，本公开以示例性实施方案的表示的方式而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可想出许多其它修改和实施方案，这些修改和实施方案落在本公开的范围和实质内。具体实施方式本公开提供了可用于在佩戴者皮肤的多个点上进行空间和时间冷却/加热的可穿戴热电装置。在许多情况下，人们可能由于周边环境诸如湿度、高温、强直射阳光、室内空调、汗水等而感到不适。本文所述的可穿戴热电装置可通过控制和管理佩戴者皮肤(例如，腕部区域)上的多个点上的温度来为佩戴者提供个人舒适感。本文所述的装置和方法可广泛应用于各种位置，诸如例如手腕、臂、前额、耳朵下面的区域等。本文所述的装置和方法可单独或与各种个人安全产品一起应用。图1是根据一个实施方案的可穿戴热电装置100的侧透视图。可穿戴热电装置100包括柔性带10，该柔性带具有内侧12和与内侧12相对的外侧14。当可穿戴热电装置100设置在佩戴者身上时，内侧12可与佩戴者的皮肤直接接触，并且外侧14可暴露于空气。热电单元20a的阵列20由柔性带10支撑。每个热电单元20a包括在柔性带10的内侧12上的工作表面。当可穿戴热电装置100被穿戴在佩戴者的身体上时，热电单元20a的工作表面可直接接触或靠近佩戴者身体上的多个点。应当理解，柔性带可根据在各个身体位置诸如例如手腕、臂、前额、耳朵下面的区域等上的应用来配置、成形或结构化。装置100还包括由柔性带10支撑的控制电路30。控制电路30电连接到热电单元20a的阵列20。所述控制电路30被配置为向所述热电单元20a的阵列20提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元20a。如图1所示的可穿戴热电装置100为柔性腕带。柔性带10可由任何合适的柔性材料制成，诸如例如织造织物、非织造织物、聚合物材料等。提供机械夹40以连接柔性带10的相对的两端，使得热电单元20a的工作表面可抵靠佩戴者的身体表面。图2A示出了根据一个实施方案的用于控制热电单元20a的阵列20的控制电路30的示意图。控制电路30包括电连接到热电单元20a的开关30a的阵列和电连接到开关30a的微处理器32。微处理器32可生成控制信号并将其发送到开关30a的阵列，以选择性地和顺序地打开和关闭热电单元20a。在图2A所示的实施方案中，开关30a并联连接以控制对应的热电单元20a。在一些实施方案中，开关30a可同时接收来自微处理器32的控制信号。控制信号可包括一系列“开”信号和“关”信号。当由开关接收的控制信号为“开”信号时，可打开对应的热电单元；当开关接收到的控制信号为“关”信号时，可关闭相应的热电单元。这样，微处理器32可向开关30a发送各种“开”和“关”信号，以选择性地和顺序地打开和关闭热电单元20a。在图2B所示的实施方案中，微处理器32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴热电装置，包括：/n柔性带，所述柔性带具有内侧和与所述内侧相对的外侧；/n多个热电单元，所述多个热电单元由所述柔性带作为阵列支撑，每个热电单元包括在所述柔性带的所述内侧上的工作表面；和/n控制电路，所述控制电路电连接到所述热电单元的阵列，/n其中所述控制电路被配置为向所述热电单元的阵列提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170831 US 62/552,6711.一种可穿戴热电装置，包括：
柔性带，所述柔性带具有内侧和与所述内侧相对的外侧；
多个热电单元，所述多个热电单元由所述柔性带作为阵列支撑，每个热电单元包括在所述柔性带的所述内侧上的工作表面；和
控制电路，所述控制电路电连接到所述热电单元的阵列，
其中所述控制电路被配置为向所述热电单元的阵列提供开关信号以选择性地和顺序地打开和关闭所述热电单元。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述工作表面中的至少一个工作表面为冷却表面。


3.根据权利要求1所述的装置，其中所述热电单元各自包括一个或多个热电p-n结。


4.根据权利要求2所述的装置，其中所述热电单元中的至少一个热电单元包括暴露于空气的热表面。


5.根据权利要求1所述的装置，还包括设置在所述工作表面上的导热层。


6.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制电路还包括微处理器和多个开关，所述微处理器被配置为生成至所述多个开关的顺序脉冲信号。


7.根据权利要求6所述的装置，其中所述开关并联连接。


8.根据权利要求6所述的装置，其中所述开关各自包括晶体管。


9.根据权利要求1所述的装置，还包括连接到所述控制电路的无线部件。


10.根据权利要求9所述的装置，其中所述无线部件包括蓝牙低功耗(BLE)部件。


11.根据权利要求1所述的装置，所述装置为腕带，所述腕带还包括机械夹以连接其相对的两端。


12.一种系统，包括：
根据前述权利要求中任一项所述的可穿戴热电装置；和
由处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在容，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US