本实用新型涉及降温/升温工作服领域，具体涉及一种基于热电瞬态超冷机理，能迅速实现降温和保暖的工作服。
背景技术：
经济的迅猛发展，许多工作人员常需面临着在高寒高热环境下的作业情形。根据作业要求，工作人员通常穿着本岗位的工作服，而一般这种工作服不是较薄就是较厚，且透气性较差，只具备单一的保暖或降温功能。此外，有些工作服设计的较厚虽是能一定程度保护工作人员，但是在面对高热流的恶劣环境时，人体的热量散发反而会受到阻碍，若不能及时散出热量，会导致人体出现头晕、胸闷等症状，严重时可引起晕厥甚至死亡。同样地，面对高寒流的环境时，较薄的衣服又会使人体热量难以保存，长时间受寒会被冻伤。所以，一件能同时实现保暖和降温功能的工作服对保证工作人员舒适工作以及身体安全至关重要。
现有的技术方案中，如专利cn203555192u公开了一种降温/升温服，其服装体由单层或双层带微气泡超薄、不透气不透水面料制成，利用日常用的背包或挎包等资源携带冷源或热源，穿戴时包裹在服装体内侧，实现保暖和降温的目的。采用背包之类的资源携带冷源与热源的方式，虽能达到保暖和降温的目的，但是操作不便携，且保暖与降温的功能需要通过更换冷源与热源来实现。再如专利cn108741294a公开了一种正穿保暖反穿降温的衣服，其由三种材料构成，上下两层为纳米多孔聚乙烯基底，两层基底之间，设有一个双层辐射夹层，由超低辐射率的铝粉涂层，和超高辐射率的过渡金属氧化物陶瓷粉末涂层组成，实现了一件正穿保暖而反穿降温的双模式效果。但采用特殊材料制成的保暖降温服，受材料的限制，价格又过于昂贵，且保暖或降温所需时间都比较久。而对于已有半导体保暖降温服的技术方案中，如专利cn2540793y公开的兼具防寒与降温功能的服装，也只是接通电源后半导体制冷片或半导体制热片各自配合传热结构实现的降温与保暖功能，但不能迅速地应对高热流环境情况。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于设计一种可以根据外界环境，实现快速降温与升温，并且能够智能调节温度，结构简单，操作便捷的兼具保暖与降温功能的工作服。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种兼具保暖和降温功能的工作服，包括工作服本体、半导体制冷片、充电电池、控制单元；
所述半导体制冷片安装于所述工作服本体的夹层中；
所述控制单元包括串联的开关电路、温控电路和电源电路，所述开关电路通过手动开关控制整个电路的导通与切断，所述温控电路通过温度传感器感测外界温度变化，所述电源电路用于调节控制所述充电电池产生的电流大小；其中所述充电电池和温度传感器均安装于所述工作服本体的外表面；所述手动开关安装于所述工作服本体上，且所述手动开关为双刀双掷开关，用于实现所述半导体制冷片制冷面与制热面的切换；
所述充电电池还用于给所述半导体制冷片、控制单元和温度传感器供电。
进一步的，所述半导体制冷片安装于所述工作服本体的正面、背面及两侧腋下的夹层中。
进一步的，所述工作服本体由外到内依次设有外层、防水透气层、隔热层及舒适层。
进一步的，所述半导体制冷片夹装在两组换热片之间，并与所述换热片固定连接，所述换热片与所述工作服本体缝制相连。。
进一步的，所述换热片分别连接有散热风扇和冷风风扇，相应的所述换热片的外侧设有排气口；所述散热风扇和冷风风扇由充电电池供电。
进一步的，所述换热片为铜质材料。
进一步的，所述控制单元还包括电压调节器、单片机以及存储器，所述温度传感器、电压调节器、单片机以及存储器依次连接。
进一步的，所述温度传感器为红外线温度传感器。
本实用新型的有益效果为：
工作状态下，工作人员穿着该工作服，通过设置的半导体制冷片对人体表面进行降温或保暖。当双刀双掷开关置于制冷档时，靠近人体一侧的半导体制冷面温度降低，若温度传感器感测到的外界温度突然剧烈增大，控制单元中控制电流的部分会调节增大电流，利用半导体热电制冷器的瞬态超冷机理，实现短时间内的迅速降温。若外界温度较低时，只需将手动开关置于制热档，再同样通过控制单元调节电流，即可实现保暖的功能。本实用新型整体结构轻便，操作及安装简单，成本低廉，并且无噪音，无污染，对温度也可精准的调节控制，安全性高。工作人员只需穿着一件工作服即可以实现降温又可实现保暖的功能，解决了高热高寒环境变化下，工作人员勤更换、勤增减衣物的问题，可以给人们的生活带来极大的便利。
附图说明
图1为本实用新型所述的兼具保暖和降温功能的工作服的正面结构示意图；
图2为本实用新型所述的兼具保暖和降温功能的工作服的层结构示意图；
其中：1-工作服本体；101-外层；102-防水透气层；103-隔热层；104-舒适层；2-半导体制冷片；3-充电电池；4-控制单元；5-温度传感器；6-手动开关；7-换热片；8-散热风扇；9-冷风风扇；10-排风口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种兼具保暖和降温功能的工作服，包括工作服本体1、半导体制冷片2、充电电池3、控制单元4。
所述半导体制冷片2为市面常见的tec1-12706型号，额定电压12v，其安装于所述工作服本体1的夹层中，具体的，所述半导体制冷片2安装于所述工作服本体1的正面、背面及两侧腋下的夹层中。其中，所述工作服本体1由外到内依次设有外层101、防水透气层102、隔热层103及舒适层104，如图2所示。
所述控制单元4包括串联的开关电路、温控电路和电源电路，所述开关电路通过手动开关6控制整个电路的导通与切断，所述温控电路通过温度传感器5感测外界温度变化，并将测量值反馈给所述控制单元，所述电源电路用于调节控制所述充电电池3产生的电流大小。其中所述充电电池3和温度传感器5均安装于所述工作服本体1的外表面；所述手动开关6安装于所述工作服本体1上，且所述手动开关6为双刀双掷开关，可灵活改变所述充电电池产生的电流流通方向，用于切换所述半导体制冷片2制冷面与制热面，实现工作服降温与保暖功能的切换。本实施例中，将所述手动开关6安装于所述工作服本体1的左袖上。具体的，所述控制单元依据测量温度，先与所设定的基准温度对比，通过所述电源电路调节控制所述充电电池提供给所述半导体制冷片的电流至某一值，此时若所述手动开关在制冷档，实现一次降温，若所述手动开关在制热档，则实现一次升温，当所述温度传感器感测到的外界环境温度突然远高于所设定的温度时，所述电源电路会再次控制调节所述充电电池提供给所述半导体制冷片的电流瞬时增大，实现二次降温或升温。
所述控制单元固定安装在工作服本体1上。进一步的，所述控制单元还包括电压调节器、单片机以及存储器，所述温度传感器5、电压调节器、单片机以及存储器依次连接。当温度传感器5感测到的温度值通过信号传输到单片机，单片机对此进行逻辑运算，并与存储器中设定的数据值进行对比，若温度在此范围内，单片机控制电压调节器，指令进行一次降温或升温；若温度值超出设定范围，单片机则再次对电压调节器发出指令，实现对半导体制冷片2的二次瞬时降温或升温。
所述充电电池3还用于给所述半导体制冷片2、控制单元4和温度传感器5供电。
其中，所述温度传感器5为红外线温度传感器，用于精确检测外界环境温度及工作服1内的温度，将感测值反馈给控制单元4，控制单元4再根据反馈值精准地调节电压，实现短时间内半导体制冷片2的温度骤变，保证人体的舒适感。
优选的，所述半导体制冷片2夹装在两组换热片7之间，所述半导体制冷片2的制冷面和制热面分别与所述换热片7固定连接，所述换热片7与所述工作服本体1缝制相连。所述换热片7为导热优良的金属材料，如铜质材料。所述换热片7一方面用于将半导体制冷片2制热面产生的热量及时散出，另一方面将制冷面产生的冷量存储。
所述换热片7分别连接有散热风扇8和冷风风扇9。换热片7连接冷风风扇9，是用于将所述换热片周围冷气迅速扩散至人体主要散热部位，实现降温。换热片7连接散热风扇，是用于将所述换热片的热量排出。所述散热风扇8和冷风风扇9均固定安装在工作服1夹层内部。且散热风扇8和冷风风扇9均采用常见的dc风扇，额定电压12v，用于将换热片7产生的热量及时散出。相应的，所述换热片7的外侧设有排气口10，用于空气循环，所散出的热量通过排气口10与外界空气互通，加速热量的排出，保证半导体制冷片2的工作效率。散热风扇8、冷风风扇9和排气口10的设置大大增强了换热效率。所述散热风扇8和冷风风扇9由充电电池3供电。
具体使用时：当人体需要降温，拨动手动开关6至制冷档，温度传感器5感测到外界的温度值，将信号传递给控制单元4中的单片机，单片机进行逻辑运算，与存储器中设定的温度数据进行对比，若温度在设定范围内，则控制电压调节器，电压调节器对充电电池3的输出电压进行调节供电给半导体制冷片2工作，同时散热风扇8以及冷风风扇9也进入工作状态，将换热片7产生的热量从排风口10带出以及冷量大范围扩散至人体，实现一次降温。当温度传感器5此时感测到温度超出设定范围，则电压调节器会即时升高输出电压，基于热电制冷器瞬态制冷原理，实现短时间内半导体制冷片2的再次降温。当人体需要保暖，拨动手动开关6至制热档，即实现半导体制冷片2的制冷面与制热面的切换，与制冷时的工作流程则一样。
本实用新型提供的是一种基于热电瞬态超冷机理的兼具保暖和降温功能的工作服，带来的有益效果是：工作状态下，工作人员穿着该工作服，可通过设置的半导体制冷片对人体表面进行快速降温或保暖。整体结构轻便，操作及安装简单，成本低廉，并且无噪音，无污染，对温度也可精准的调节控制，安全性高。工作人员只需穿着一件工作服即可以实现降温又可实现保暖的功能，解决了高热高寒环境变化下，工作人员勤更换、勤增减衣物的问题，可以给人们的生活带来极大的便利。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，包括工作服本体(1)、半导体制冷片(2)、充电电池(3)、控制单元(4)；
所述半导体制冷片(2)安装于所述工作服本体(1)的夹层中；
所述控制单元(4)包括串联的开关电路、温控电路和电源电路，所述开关电路通过手动开关(6)控制整个电路的导通与切断，所述温控电路通过温度传感器(5)感测外界温度变化，所述电源电路用于调节控制所述充电电池(3)产生的电流大小；其中所述充电电池(3)和温度传感器(5)均安装于所述工作服本体(1)的外表面；所述手动开关(6)安装于所述工作服本体(1)上，且所述手动开关(6)为双刀双掷开关，用于实现所述半导体制冷片(2)制冷面与制热面的切换；
所述充电电池(3)还用于给所述半导体制冷片(2)、控制单元(4)和温度传感器(5)供电。
2.根据权利要求1所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述半导体制冷片(2)安装于所述工作服本体(1)的正面、背面及两侧腋下的夹层中。
3.根据权利要求1所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述工作服本体(1)由外到内依次设有外层(101)、防水透气层(102)、隔热层(103)及舒适层(104)。
4.根据权利要求2所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述半导体制冷片(2)夹装在两组换热片(7)之间，并与所述换热片(7)固定连接，所述换热片(7)与所述工作服本体(1)缝制相连。
5.根据权利要求4所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述换热片(7)分别连接有散热风扇(8)和冷风风扇(9)，相应的所述换热片(7)的外侧设有排气口(10)；所述散热风扇(8)和冷风风扇(9)由充电电池(3)供电。
6.根据权利要求4所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述换热片(7)为铜质材料。
7.根据权利要求1所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述控制单元还包括电压调节器、单片机以及存储器，所述温度传感器(5)、电压调节器、单片机以及存储器依次连接。
8.根据权利要求1所述的兼具保暖和降温功能的工作服，其特征在于，所述温度传感器(5)为红外线温度传感器。
技术总结