本发明专利技术针对目前不少行业工作因环境温度超出常温许多(主要是高温)，需要合适的随身装置给个人吹风调温以得到改善，但现有各种技术、包括相关的二个利用半导体制冷片的新专利都难以满足的现状，指明各种技术的问题并专门分析出二专利存在问题的根源在于进风平行于热交换器沟槽使热交换效率损失不少，找到初步改进方法与二专利实际进行比较得到初步数据，证明热交换效率已有提高后，提出再改进热交换器设计致其更合理的方法和新组装固定方法并随之产生一个更好的通用方案和一个衍生的特殊方案，从而获得一种可随身佩挂的半导体制冷片高效吹风冷热调温装置及一种功能相同但具有一定特殊性的衍生装置。
【技术实现步骤摘要】
可随身佩挂的半导体制冷片高效吹风调温装置
本专利技术涉及特种控温服装行业及极端温度环境下需要以吹风来对人体或其它物体高效调温的场合和半导体制冷片(下称TEC)应用。应用背景及技术现状目前有不少行业工作因环境温度超出常温许多(主要是高温)，比如交警、环卫、消防、外卖、快递、冶金、电焊、演员、安保/军事巡逻和某些旷野(高空电力线路与塔架上、农田田野)中的作业以及一些高温封闭空间(行车/长途货车的驾驶室、飞机、船、压力容器、隧洞甚至坦克、潜艇)的驾驶、停电下的维修类作业，就需要能有某种可便携甚至可随身佩挂的调温装置以得到改善。现有相关技术中最简单的是随身披挂若干个微型风扇，其它的有水循环(要有泵并有水重量)、冰袋、相变材料储能袋、背负式微型空调(要有微型制冷压缩机并有工质重量)以及涡流管制冷(要有空压机且其难以悬挂/背负于身上)等，此外还有一种重要的技术就是使用TEC。用TEC进行吹风调温既可降温又可升温，而且还可以借助风速使人体感受超过TEC本身调温的效果，此外还有其它优点，所以已有此类专利出现，其中最新、最贴近此类个人调温应用的是CN208048066U(下称专利1)与CN208687868U(下称专利2)。此专利1和2应该都是没怎么考虑加热调温，而其核心部分都是用TEC将空气调温并形成吹风的几个基本部件，并且二者都把核心部分组合进一个盒子致其没有成为独立的部分。专利1是披挂式的，专利2是携带式的。除核心部分外，专利1和2中的其它智能控制与附属功能都要依附于此核心部分、相关技术也很成熟故设计不难。专利1和2因在其分别内含的进风用涡流风扇(专利1用)/轴流风扇(专利2用，以下不会混淆时轴流风扇简称风扇)与热交换器(俗称散热器，本文因考虑TEC既可制冷也可加热而称为热交换器)的相互位置上及热交换器的形状设计上因循守旧而存在不合理，影响很重要的热交换效率(专利2还有多用风扇、风道不畅、体积更大等问题)。这种依靠TEC实现吹风调温的应用中TEC两面各自都要有紧贴着的热交换器(即两个热交换器)。考虑到TEC每个面都可为制冷或加热面而另一面则成为相反的加热或制冷面(取决于电流方向)，这使得下面按功能叙述每个热交换器时带来麻烦。为此，把二热交换器中对吹进的空气进行调温再吹向人体或目标物体的那个称为主热交换器，另一个(所涉空气只吹向大气)为辅热交换器。上述问题的核心是因为专利1和2中被进风风扇(轴流/涡流)吹进的风之风向与主热交换器的制冷/加热面按常规那样呈平行(参见后面的图1～图2)。这有其有利的一面，就是减小风阻以基本保持通过主热交换器的风压，但是也有其不利的一面，就是导致热交换效率这一核心指标受到大大影响(具体待后面详述)。不过在进风用轴流风扇的专利2中上述优点却因如下原因被抵消了：主热交换器到盒子整体最终出风口之间增加的若干部件形成的额外风道迂回曲折致总风阻不合理的加大了；而在进风用涡流风扇的专利1中也存在不合理之处：因该风扇出风口比轴流风扇的小致风口截面与主热交换器进风截面的相交面积就不如用轴流风扇的大而影响热交换了，尽管该风扇更便于安装固定在盒子壳上。此外专利1和2都以一个盒子来集成许多部件，而不是适当分散它们，造成盒子体积较大不便于随身佩挂。由此如能得到如下独立的新装置：同样能进行吹风调温但可以提高热交换效率、换言之就是调温至同样温度时可省电以延长电池工作时间，并且最好能更轻便更好佩挂，则应该是颇有意义与价值的，因为考虑到TEC与相关电池发展至今的成熟度和成本下降趋势，借助于该新装置则TEC吹风调温在给个人或者物体调温应用上相比于前述其它技术就更好、适用面更大，更能促进TEC吹风调温的应用，比如使用该装置做成更优的特种控温服装后促进在前述许多行业工作中的普及应用，或以装置本身来直接用于某种吹风调温(如直接取代已有一定流行的微型便携式散热风扇)。由于与TEC工作相关的电池及控制电路既可以独立以便达到小巧灵便，其电路设计又成熟不难，故本专利技术涉及的就仅限于实现热交换/吹风调温的核心装置。
技术实现思路
专利1和2或常规方法有大大影响热交换效率这一核心指标的严重问题，略加分析可知原因是因为它们的进风都是顺着平行的主热交换器沟槽吹，结果只能是一吹而过，无法与主热交换器表面形成大的能有一定冲击效果的有效接触面积以及合适的接触时间。本专利技术的目的在于，提出二种可克服或改善上述问题的新设计，尤其是主、辅热交换器新形状及进风风扇新安装方式的设计，从而不仅使装置体积优化、部件减少减轻，而且组装方便，还使TEC的固定与保护更好、相关成本更低，更重要的是改善热交换效率，成为优于便携或披挂的、便于随身佩挂的高效吹风调温装置。为实现上述目的，本专利技术改变图1中部件A(部件A及以下述及的部件B～E意义见后面的附图说明)外形进而改变部件C的位置使进风风向与部件A底面有了冲击过程及相应改善的接触时间以尝试提高热交换效率，为此采用一个基本装置(代表专利1和2核心部分原理，见图1～图2所示装置1)与一个初步改进的比较装置(即图3～图4所示装置2)进行比较试验。用装置1取代前述专利1和2是因为三者的进风方式、功能原理相同但吹风调温部分的结构前者更紧凑合理、作用相当甚至更好，另有一个不同处是前者的部件B沟槽方向比后二者内部件A沟槽方向多转了90°(在后二者内二沟槽方向为平行)变为在前者内与部件A沟槽方向成正交，这既无害并且也只是为了便于临时组装固定以便于工作。专利1中与吹风调温有直接关联但结构上有所分离的核心部分，其有关部件在图1～图2(装置1)中的对应关系为(部件前数字代码即为原专利中的部件编号，下同)：2半导体致冷片即部件E、6涡流风扇即部件C、7散冷器即部件A、10散热器即部件B、11风扇即部件D，但该图中将专利1所用的涡流风扇改为了轴流风扇，因为能增大风口截面使之更合理；至于专利2，去掉其所含的一些冗余部分后，其众多部件中属于吹风调温核心部分的有关部件(及在装置1中的对应物)为：5半导体致冷片(部件E)、71风扇(部件C)、72热交换器(部件A)、81储热片+82导热管+84散热片(部件B)、83风扇(部件D)，其总体结构复杂且比专利1更不合理。其实装置2与装置1二者除部件C位置不同外，其它差异只在一点，就是部件A的顶面(即与部件A粘贴部件E的那个底面相对的那个面)：后者的部件A(相当于专利1的7散冷器或专利2的72热交换器，外形为矩形柱体)的该顶面为一平行于底面的平面(平行平面)，前者相应的该顶面由一部分平行平面与另一部分斜面连接在一起组成。前者的部件A实质就是把完全相同的后者的另一部件A切掉一个直角三角形柱体而得。但是这样就不仅使安装于该斜面的部件C位置比原来有了变化，而且与底面也有了一定倾角，即图5～图7中所示的α(因而使进风与该底面这二者不再平行而有了夹角，这样前者对后者就有了冲击及相应的时间，同时部件A的外形尺寸与重量也有减小)。在用装置2与装置1二者进行的实际降温比较试验中，二者的部件E规格型号及其电流、部件C与D、B、环境温度等均为一样，仅部件A有上述的一点不同，结果测得装置2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可随身佩挂的半导体制冷片高效吹风调温装置，其特征为：用半导体制冷片把空气加热/制冷再吹出的装置。/n
【技术特征摘要】
1.可随身佩挂的半导体制冷片高效吹风调温装置，其特征为：用半导体制冷片把空气加热/制冷再吹出的装置。
2.根据权利要求1的装置，其特征为：装置含有5个主要部件：二个热交换器、二个风扇、一个作为热/冷源的单半导体制冷片或其多片组合体(均称半导体制冷片)。
3.根据权利要求1的装置，其特征为：装置含有紧固件或者弹力件。
4.根据权利要求1的装置，其特征为：权利2所提的五个主要部件中的半导体制冷片，其两侧各有一个热交换器和一个风扇，并且五个主要部件相互重叠以串列方式组合在一起。
5.根据权利要求1的装置，其特征为：权...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁建华，
申请(专利权)人：丁建华，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。