[实用新型]一种基于石墨烯片导冷的半导体双级制冷空调服

说明书

本实用新型公开了一种基于石墨烯片导冷的半导体双级制冷空调服，其特征在于，包括保冷服装和内流载冷剂的软管内胆，保冷服装内设有穿着时直接贴于人体侧的软管内胆，软管内胆的出口端通过回液管连接软型箱结构，软型箱结构连接循环泵，循环泵通过供液管连接软管内胆的入口端；软型箱结构包括一个软型箱或至少两个串联连接的软型箱，相邻两个软型箱之间通过软管连接；每个软型箱上均设有使得载冷剂冷却的制冷设备。本实用新型在半导体制冷的基础上，利用液体冷媒将冷量输送到工作人员身体各处，从而了提高空调服的适用性，相较于风冷提高了效率。为了强化冷端传热，本实用新型的空调服采用了石墨烯片来增大半导体的换热面积。

技术领域

本实用新型涉及一种基于石墨烯片导冷的半导体双级制冷空调服，属于人体热舒适性调节装置领域，具体涉及半导体制冷技术在局部控温领域的应用，以及石墨烯导热技术在空调服领域的应用。

背景技术

随着温室效应和城市热岛效应的持续影响，城市夏季室外温度高居不下。对于户外高温工作人员而言，若长期直接暴露于高温高湿环境下，不及时排出体内的蓄热量，将会导致工作效率低下，头晕恶心等中暑症状，严重则会危及生命安全。有必要专门针对户外高温工作人员设计一款可穿戴、易携带的降温空调服。

目前，市场上的防暑降温服装，大多采用相变材料吸热从而达到人体热平衡，这种被动式降温单件尽管造价低，易批量生产，但其缺点是：不能持续降温、降温效果难以控制且热舒适性差，难以有效保持户外高温工作人员的健康与舒适。此外，也有利用风冷来进行降温的防暑服装，通过在服装内部安装风扇，利用对流换热带走人体多余热量。但风冷的换热效果较差，且会发生因吹风而导致的衣服臌胀现象，影响美观性。人体靠近风扇处的吹风感也会导致强烈的不适感。尽管已经有一些人将半导体制冷技术应用到服装中，但依旧存在冷量利用率不高、设备笨重等诸多问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何解决现有技术中存在的半导体冷量利用率低、服装重量过高、穿戴不方便的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种基于石墨烯片导冷的半导体双级制冷空调服，其特征在于，包括保冷服装和内流载冷剂的软管内胆，保冷服装内设有穿着时直接贴于人体侧的软管内胆，软管内胆的出口端通过回液管连接软型箱结构，软型箱结构连接循环泵，循环泵通过供液管连接软管内胆的入口端；软型箱结构包括一个软型箱或至少两个串联连接的软型箱，相邻两个软型箱之间通过软管连接；每个软型箱上均设有使得载冷剂冷却的制冷设备。

优选地，所述的软管内胆分布在保冷服装内的前后两侧内壁上；软型箱结构的出口端通过循环泵连接主供液管一端，主供液管另一端通过各个供液管分别对应连接各个软管内胆的入口端，各个软管内胆的出口端分别通过对应连接的回液管连接主回液管的一端，主回液管的另一端连接软型箱结构的入口端。

优选地，所述的制冷设备包括导热片、半导体和风冷热管散热装置，每个软型箱上各自开一个孔，软型箱的内侧设有直接与载冷剂接触且平面导热系数高的导热片，导热片的形状面积大于孔的形状面积，导热片覆盖在孔上，软型箱的外侧通过孔露出的导热片上设有半导体，半导体的形状面积与孔的形状面积相同，半导体设于孔内；导热片连接半导体冷端；软型箱的正对面设有风冷热管散热装置(从软型箱的内侧往外侧看分别为：石墨烯片、软型箱、半导体片、导热硅脂、热管散热器，由于半导体片一端制冷、一端制热，所以风冷热管散热装置必须在软型箱的正对面)，风冷热管散热装置连接半导体的热端，相邻两个软型箱之间设有用于放置风冷热管散热装置的水平空间；风冷热管散热装置与空气进行换热。

优选地，所述的导热片为石墨烯片。

优选地，所述的半导体的热端通过导热硅脂连接风冷热管散热装置的蒸发段；风冷热管散热装置位于背包内的最外侧并与空气进行换热；风冷热管散热装置的冷凝段与风扇固定连接。

优选地，所述的软型箱、风冷热管散热装置和循环泵均设于背包内；背包内还设有电源、电压调节模块，循环泵连接控制循环泵转速的电压控制模块，循环泵和电压控制模块分别连接电源。