一种基于热电器件的消防手套降温系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热电器件的消防手套降温系统及方法，主要包括：用于产生电能并将其储存至蓄电池的供电单元部分、用于给环形半导体发电片、电压控制器、半导体制冷片、温度传感器及警示灯提供电力的耗电单元部分和给消防人员手部降温的制冷单元部分。在环境恶劣的火灾现场，消防员佩戴消防手套进行灭火救援时，启动控制开关，整个系统开始工作，通过布置的环形半导体发电片输出电流，温度传感器则将感测到的手套内部温度通过与存储控制器中的限值对比，依靠电压控制器调节控制电压大小，系统利用半导体热电制冷器的稳态和瞬态制冷机理，对消防手套内部进行高效快速地降温冷却。系统整体结构操作简单，无噪音，节能环保，成本低廉，安全性高。可以有效地避免能源的浪费，同时提升消防员的舒适度，具有极大的便利性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热电器件的消防手套降温系统及方法


[0001]本专利技术涉及消防安全防护
，具体涉及一种基于电能与热能可相互转化的热电效应机理，实现给消防手套降温的系统及技术方法。

技术介绍

[0002]火灾现场往往具有高温、高热、浓烟等恶劣的特点，消防人员在进行灭火救援时又必须置身其中，因此，做好消防人员的安全防护是至关重要的。消防手套作为消防员灭火救援时的穿戴防护设备，其安全重要性不言而喻。但常见的消防手套不具备可靠的降温功能，极易给长时间处于湿热环境下的消防人员手部造成不适感，甚至引发真菌感染、湿疹等症状。
[0003]针对这一现象，现有技术方案中，专利CN106617405A公开了一种散热消防手套，其手套本体包括棉布层、芳纶布层、聚四氟乙烯、铜网层和镀镍层，利用镀镍在铜网上，从而实现一定的散热降温。专利CN104337045A公开了一种具有制冷功能的消防手套，其包括涂有耐火材料外层和全棉质里层的消防手套本体，本体内设置电子制冷片、开关模块、电源模块以及温度控制模块，当消防人员打开开关模块时，控制电子制冷片制冷，温度控制模块控制电子制冷片停止制冷。
[0004]现有的设计方案中，最主要的问题是利用给手套内部铜网层加镀镍的方式，一方面是其散热降温的能力有限，另一方面镀镍的成本一般较高，并且镀镍后的铜网硬度较大，消防人员的手在长时间弯曲伸直的过程中，难免产生不适感。而上述专利CN104337045A所述的通过电子制冷片制冷降温的方式，仅是简单的将制冷片置于手套里层，并未合理的布置制冷片及其位置。并且当所述消防手套内达到一定温度后，温度控制模块就控制制冷片停止工作，其降温方式单一且未能做到智能化控温。此外，上述的设计方案并不能做到能源的节约与利用。因此，有必要提出一种可靠有效的消防手套降温系统及方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，达到相应的技术效果，本专利技术的目的在于提出一种能够自动调温，节约能源，结构简单，操作便捷并可以根据消防手套内部温度智能实现快速降温的防护系统及方法。
[0006]本专利技术采用的基本构思如下：
[0007]一种基于热电器件的消防手套降温系统，包括半导体制冷片301，环形半导体发电片101、导线102、电压控制器103和储能蓄电池104，所述半导体制冷片301安装在所述手套本体2的手背一侧结构层中；所述环形半导体发电片101安装在所述手套本体2套口周围一圈，并与所述电压控制器103相连，所述电压控制器103用于调节所述环形半导体发电片101产生的电流至所述储能蓄电池104限定输入电压内；所述电压控制器103分别与所述环形半导体发电片101和所述半导体制冷片301相连，一方面用于调节所述环形半导体发电片101
输出的电流电压至所述储能蓄电池104所需的输入电压大小，另一方面用于调节电流电压给所述半导体制冷片301。
[0008]进一步地，还包括吸热片302和散热片303，所述半导体制冷片301两侧分别与所述吸热片302和所述散热片303相贴合，一方面用于吸收半导体制冷片301制冷面产生的冷量，另一方面散出制热面产生的热量。
[0009]进一步地，还包括警示灯201、控制开关202、温度传感器203、存储控制器204，所述警示灯201安装在所述手套本体2外部的手背一面，所述温度传感器203安装于手套本体2内部的手背一面，用于检测手套内部温度，并将感测值反馈给所述存储控制器204，通过与所设温度的限值对比，精准地调控电压，实现不同的制冷状态。
[0010]进一步地，还包括便携模块箱1，所述电压控制器103，储能蓄电池104，存储控制器204，控制开关202安装在便携模块箱1中。
[0011]进一步地，环形半导体发电片101的材质为锡化铋。
[0012]进一步地，电压控制器103为DC/DC模块，储能蓄电池104为额定电压12V，容量54Ah蓄电池。
[0013]进一步地，吸热片302和散热片303为纯铜材料，半导体制冷片301为碲化铋材质。
[0014]更进一步地，提供一种消防手套，包括手套本体2和上述的消防手套降温系统。
[0015]更进一步地，提供一种基于上述的消防手套降温系统的降温方法，包括以下步骤：当消防人员进入火灾现场后，位于消防手套本体2上的所述环形半导体发电片101暴露在外的一侧与所述手套本体2内部之间形成温差而产生直流电流，电流由所述所述电压控制器103调压至所述储能蓄电池104所需大小经所述导线102存入其中，当打开所述控制开关202导通电路后，整个降温系统开始工作：所述温度传感器203感测手套内部温度变化，并将测量值反馈给所述控制单元，所述控制单元中的所述存储控制器204依据测量温度进行对比，若是温度未达到限值，则通过所述电压控制器103调节为某一恒定电流，所述半导体制冷片301在电流的驱动下运作，实现靠近人体的一侧降温；而一旦温度达到限值，所述电压控制器103则调节为瞬变式电流，所述半导体制冷片301基于热电制冷器瞬态制冷原理实现温度骤降。
[0016]和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：火灾情况下，消防员身处高温恶劣环境中，通过启动控制开关，整个系统通过蓄电池供给电流开始工作电压控制器通过温度传感器感测到的温度调节控制储能蓄电池供给的电压大小，利用半导体热电制冷器的稳态和瞬态制冷机理，对消防手套进行短时间内的迅速冷却降温。此外，由于消防手套内外之间存在温差，半导体发电片会产生直流电流，并通过导线存储至储能蓄电池中，减少了能源浪费。系统整体结构轻便，操作及安装简单，无噪音，成本低廉，安全性高。不仅实现了对能源的有效利用，也很好地降低了火灾环境对消防员造成的系列安全风险。
[0017]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0019]图1为本专利技术技术方案的一种基于热电器件的消防手套降温防护系统结构示意图；
[0020]图2为本专利技术技术方案中环形半导体发电片结构示意图；
[0021]图3为本专利技术技术方案的一种基于热电器件的消防手套降温防护系统工作原理图；
[0022]其中：101
‑
环形半导体发电片；102
‑
导线；103
‑
电压控制器；104
‑
储能蓄电池；201
‑
警示灯；202
‑
控制开关；203
‑
温度传感器；204
‑
存储控制器；301
‑
半导体制冷片；302
‑
吸热片；303
‑
散热片；1
‑
便携模块箱；2
‑
手套本体。
具体实施方式
[0023]为使本公开实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热电器件的消防手套降温系统，其特征在于，包括半导体制冷片(301)，环形半导体发电片(101)、导线(102)、电压控制器(103)和储能蓄电池(104)，所述半导体制冷片(301)安装在所述手套本体(2)的手背一侧结构层中；所述环形半导体发电片(101)安装在所述手套本体(2)套口周围一圈，并与所述电压控制器(103)相连，所述电压控制器(103)用于调节所述环形半导体发电片(101)产生的电流至所述储能蓄电池(104)限定输入电压内；所述电压控制器(103)分别与所述环形半导体发电片(101)和所述半导体制冷片(301)相连，一方面用于调节所述环形半导体发电片(101)输出的电流电压至所述储能蓄电池(104)所需的输入电压大小，另一方面用于调节电流电压给所述半导体制冷片(301)。2.如权利要求1所述的消防手套降温系统，其特征在于，还包括吸热片(302)和散热片(303)，所述半导体制冷片(301)两侧分别与所述吸热片(302)和所述散热片(303)相贴合，一方面用于吸收半导体制冷片(301)制冷面产生的冷量，另一方面散出制热面产生的热量。3.如权利要求1或2所述的消防手套降温系统，其特征在于，还包括警示灯(201)、控制开关(202)、温度传感器(203)、存储控制器(204)，所述警示灯(201)安装在所述手套本体(2)外部的手背一面，所述温度传感器(203)安装于手套本体(2)内部的手背一面，用于检测手套内部温度，并将感测值反馈给所述存储控制器(204)，通过与所设温度的限值对比，精准地调控电压，实现不同的制冷状态。4.如权利要求3所述的消防手套降温系统，其特征在于，还包括便携模块箱(1)，所述电压控...

【专利技术属性】
技术研发人员：史聪灵，高燕维，刘国林，车洪磊，李建，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：