一种可穿戴式冷暖风扇的制作方法

本发明涉及日用电器技术领域，特别是涉及一种可穿戴式冷暖风扇。

背景技术：

在日常生活中，风扇是必不可少的生活用品，但是常规的风扇不能随时随地伴随着用户，部分情况下用户又存在着使用风扇的需求，特别是特种行业或特殊工作人员，例如野外工作人员和穿隔离服的医护人员，需要小巧的可穿戴式风扇。

传统方案中的一种随身风扇如图1所示，风扇安装在衣服上或者固定架上，固定架上安有系带或背带。风扇可使用直流轴流风扇，耗电量很少，风扇所需电源可以随身携带，结构简单，形式多样，适应了特殊人员的降温需要。

但是，这样的风扇由于只具有单一的送风功能，在部分场合中，当用户有制热的需求时，便无法满足该制热的需求。此外，由于需要将该风扇整个佩戴于背部，体系庞大，舒适性较低，并且由于出风口是单一的片面，因此只能对人体的局部进行降温。

综上所述，如何有效地满足用户的降温以及保暖需求，并且更加全面地覆盖人体，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可穿戴式冷暖风扇，以满足用户的降温以及保暖需求，并且更加全面地覆盖人体。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可穿戴式冷暖风扇，包括：

内设有半导体冷热发生器的风扇组件；

与所述半导体冷热发生器以及所述风扇组件中的电机连接，用于在接收到控制信号时根据所述控制信号控制所述半导体冷热发生器制冷或者制热的控制器；

设置有进风口以及出风口的外壳体；所述风扇组件以及所述控制器均套设固定在所述外壳体内部；

内部腔体与所述外壳体的出风口连通的柔性鼓风腰环；所述柔性鼓风腰环的侧壁设置有多个开孔，各个开孔均与所述柔性鼓风腰环的内部腔体连通。

优选的，所述风扇组件包括相对设置的鼓风风扇以及散热风扇，所述鼓风风扇靠近所述外壳体的背面，所述散热风扇靠近所述外壳体的正面；

所述散热风扇包括第一扇叶，控制所述第一扇叶转动的第一电机以及设置在所述第一扇叶的外周的第一风扇支架；

所述鼓风风扇包括第二扇叶，控制所述第二扇叶转动的第二电机以及设置在所述第二扇叶的外周的第二风扇支架；

所述半导体冷热发生器设置在所述第一风扇支架和所述第二风扇支架之间；

所述外壳体的正面还设置有通风口，用于与所述散热风扇配合的通风口；所述外壳体的出风口设置在背面，所述外壳体的进风口设置在侧面。

优选的，还包括板状的第一框架，所述半导体冷热发生器设置在所述第一框架内周的凹槽中，两个风扇支架分布在所述第一框架的两侧，两个风扇支架均通过螺栓与所述第一框架固定。

优选的，所述第一扇叶通过过盈配合设置在所述第一电机的电机轴上；所述第二扇叶通过过盈配合设置在所述第二电机的电机轴上。

优选的，所述柔性鼓风腰环通过导气软管与所述外壳体的出风口连接。

优选的，所述外壳体上还设置有挂带扣，以使用户通过挂带佩戴所述可穿戴式冷暖风扇。

优选的，还包括：

设置在所述柔性鼓风腰环的腔体内，并与所述控制器连接，用于向所述控制器输出温度数据的温度传感器，以使所述控制器根据所述温度数据以及预设的目标温度自动调整所述风扇组件中的电机的转速以及所述半导体冷热发生器的功率。

优选的，还包括：与所述控制器连接，用于调整所述目标温度的数值的输入装置。

优选的，为所述可穿戴式冷暖风扇供电的电源模块为可充电式电源模块。

优选的，还包括与所述可充电式电源模块连接，用于输出所述可充电式电源模块的电能的usb接口。

应用本发明实施例所提供的可穿戴式冷暖风扇，包括：内设有半导体冷热发生器的风扇组件；与半导体冷热发生器以及风扇组件中的电机连接，用于在接收到控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器制冷或者制热的控制器；设置有进风口以及出风口的外壳体；风扇组件以及控制器均套设固定在外壳体内部；内部腔体与外壳体的出风口连通的柔性鼓风腰环；柔性鼓风腰环的侧壁设置有多个开孔，各个开孔均与柔性鼓风腰环的内部腔体连通。

本申请的方案中，风扇组件内设有半导体冷热发生器，控制器可以在接收控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器制冷或者制热，使得本申请的可穿戴式冷暖风扇可以实现用户的降温需求以及保暖需求。并且本申请采用柔性鼓风腰环，柔性鼓风腰环的内部腔体与外壳体的出风口连通，侧壁设置有多个开孔，用户在使用时，冷风/热风可以环盖腰环一圈，几乎可以覆盖人体上身的各个部位。因此，本申请的方案可以有效地满足用户的降温以及保暖需求，并且可以更加全面地覆盖人体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统方案中的一种随身风扇的结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式中的可穿戴式冷暖风扇的结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式中的可穿戴式冷暖风扇中的风扇组件的结构示意图；

图4为本发明一种具体实施方式中的可穿戴式冷暖风扇中的柔性鼓风腰环的结构示意图；

图5为本发明一种具体实施方式中的可穿戴式冷暖风扇中的控制电路的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种可穿戴式冷暖风扇，可以有效地满足用户的降温以及保暖需求，并且可以更加全面地覆盖人体。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明中一种具体实施方式中的可穿戴式冷暖风扇的结构示意图，该可穿戴式冷暖风扇包括：

内设有半导体冷热发生器34的风扇组件；

与半导体冷热发生器34以及风扇组件中的电机连接，用于在接收到控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器34制冷或者制热的控制器；

设置有进风口以及出风口的外壳体10；风扇组件以及控制器均套设固定在外壳体10内部；

内部腔体与外壳体10的出风口连通的柔性鼓风腰环20；柔性鼓风腰环20的侧壁设置有多个开孔，各个开孔均与柔性鼓风腰环20的内部腔体连通。

风扇组件可以送风，当控制半导体冷热发生器34制热时，便可以将热风送到柔性鼓风腰环20的腔体中，相应的，控制半导体冷热发生器34制冷时，便可以将冷风送到柔性鼓风腰环20的腔体中。

需要说明的是，由于风扇组件以及控制器均套设固定在外壳体10内部，因此图2中并未示出风扇组件以及控制器。

当风扇组件处于工作状态时，气流可以从外壳体10的进风口进入，并从外壳体10的出风口流出，流进柔性鼓风腰环20的腔体中。自然，气流从外壳体10的进风口进入，再从外壳体10的出风口流出后，气流温度会受到半导体冷热发生器34的温度影响。风扇组件的具体构成可以根据实际需要进行设定，但需要指出的是，考虑到半导体冷热发生器34的一个端面在制冷时，另一端面会发热，因此，风扇组件需要配置有为半导体冷热发生器34进行散热的部件。即，在制冷模式下，需要能够对电机的发热量以及半导体冷热发生器34的发热量进行散热，而在制热模式下，半导体冷热发生器34的制热量被送入柔性鼓风腰环20的腔体中，为人体进行供热。例如本申请的图3的实施方式中，在制热模式下，通过背面的鼓风风扇带走热量，在制冷模式下，通过正面的散热风扇带走热量。

柔性鼓风腰环20的具体材料可以根据需要进行设定和选取，柔性鼓风腰环20的侧壁设置有多个开孔，各个开孔均与柔性鼓风腰环20的内部腔体连通。通常，各个开孔可以均设置在柔性鼓风腰环20的上侧壁，即使得气流向人的上身流动，可参阅图4。当然，在其他具体场合中，也可以根据需要在其他侧壁设置一个或多个开孔，并不影响本发明的实施。此外，上侧壁的各个开孔通常可以均匀排列，实现均匀出风，当然，也可以根据实际需要设置为非均匀排列，并不影响本发明的实施。

控制器与半导体冷热发生器34以及风扇组件中的电机连接，可以在接收到控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器34制冷或者制热，具体的，可以采用一个单刀双掷开关来进行制冷和制热的切换，即用户可以手动控制单刀双掷开关的动端，单刀双掷开关的两个动端可以分别与控制器的不同引脚连接，控制器根据这两个引脚的状态对半导体冷热发生器34进行相应的控制。具体的，控制器通过切换半导体冷热发生器34的正负极实现制冷和制热的切换，当然，其他场合中也可以采用其他形式进行控制信号的发送，例如设置有相关功能按键与控制器连接，用户通过按下相关按键实现制冷和制热的切换，例如图1中可以通过制冷制热切换按钮来实现制冷和制热的切换。

应用本发明实施例所提供的可穿戴式冷暖风扇，包括：内设有半导体冷热发生器34的风扇组件；与半导体冷热发生器34以及风扇组件中的电机连接，用于在接收到控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器34制冷或者制热的控制器；设置有进风口以及出风口的外壳体10；风扇组件以及控制器均套设固定在外壳体10内部；内部腔体与外壳体10的出风口连通的柔性鼓风腰环20；柔性鼓风腰环20的侧壁设置有多个开孔，各个开孔均与柔性鼓风腰环20的内部腔体连通。

本申请的方案中，风扇组件内设有半导体冷热发生器34，控制器可以在接收控制信号时根据控制信号控制半导体冷热发生器34制冷或者制热，使得本申请的可穿戴式冷暖风扇可以实现用户的降温需求以及保暖需求。并且本申请采用柔性鼓风腰环20，柔性鼓风腰环20的内部腔体与外壳体10的出风口连通，侧壁设置有多个开孔，用户在使用时，冷风/热风可以环盖腰环一圈，几乎可以覆盖人体上身的各个部位。因此，本申请的方案可以有效地满足用户的降温以及保暖需求，并且可以更加全面地覆盖人体。

在本发明的一种具体实施方式中，风扇组件包括相对设置的鼓风风扇以及散热风扇，鼓风风扇靠近外壳体10的背面，散热风扇靠近外壳体10的正面；

散热风扇包括第一扇叶31，控制第一扇叶31转动的第一电机32以及设置在第一扇叶31的外周的第一风扇支架33；

鼓风风扇包括第二扇叶，控制第二扇叶转动的第二电机以及设置在第二扇叶的外周的第二风扇支架；

半导体冷热发生器34设置在第一风扇支架33和第二风扇支架之间；

外壳体10的正面还设置有通风口，用于与散热风扇配合的通风口；外壳体10的出风口设置在背面，外壳体10的进风口设置在侧面。

在该种实施方式中，风扇组件由相对设置的鼓风风扇以及散热风扇构成，有利于对风扇组件自身进行散热。

具体的，散热风扇设置在风扇组件的正面，包括第一扇叶31，控制第一扇叶31转动的第一电机32以及设置在第一扇叶31的外周的第一风扇支架33。背面结构可以与正面相同，即鼓风风扇设置在风扇组件的背面，包括第二扇叶，控制第二扇叶转动的第二电机以及设置在第二扇叶的外周的第二风扇支架。

在一种具体实施方式中，第一扇叶31通过过盈配合设置在第一电机32的电机轴上，相应的，第二扇叶也可以通过过盈配合设置在第二电机的电机轴上，有利于提高第一扇叶31以及第二扇叶的紧固性。并且需要指出的是，第一扇叶31并不是限定仅有一个扇叶，第一扇叶31包括与第一电机32连接的每一片扇叶，相应的，第二扇叶包括与第二电机连接的每一片扇叶。

外壳体10的正面设置有通风口，通过该散热风扇以及通风口，有助于进行电扇组件自身的散热。而外壳体10的出风口设置在背面，并且该出风口与柔性鼓风腰环20的腔体连通，外壳体10的进风口设置在侧面，通过进风口可以为鼓风风扇提供足够的气流。并且需要说明的是，该种实施方式中，第一扇叶31的转动方向和第二扇叶的转动方向应当是相反的。即第一扇叶31的转动方向使得侧面的进风口流入的气流从通风口流出，而第二扇叶的转动方向使得侧面的进风口流入的气流从出风口流出，进入柔性鼓风腰环20的腔体中。

具体的，在制冷模式时，半导体冷热发生器34进行制冷，鼓风风扇将冷空气送入柔性鼓风腰环20的腔体中，而散热风扇通过通风口进行散热，热量主要来源于电机运转的发热量以及半导体冷热发生器34自身的产热量。相应的，在制热模式时，半导体冷热发生器34进行制热，鼓风风扇将热空气送入柔性鼓风腰环20的腔体中，而散热风扇通过通风口进行散热，当然，在制热模式下，通过通风口输出至外部环境的气流温度可能低于环境温度，也可能高于环境温度。

通风口的具体形状可以根据需要进行设定，例如可以为图2中示出的圆盘型通风口。并且需要说明的是，为了方便将风扇组件以及控制器等相关部件置入外壳体10中，外壳体10可以为可拆卸结构，例如图2的外壳体10中，壳盖11可拆卸，壳盖11上设置有圆盘型通风口。

半导体冷热发生器34在风扇组件中具体的固定位置也可以根据需要进行设定和调整，例如图3的实施方式中，通过第一框架35对半导体冷热发生器34进行固定。

具体的，半导体冷热发生器34设置在第一框架35内周的凹槽中，两个风扇支架分布在第一框架35的两侧，两个风扇支架均通过螺栓与第一框架35固定。当然，具体使用的螺栓数量可以根据需要进行设定和调整，例如图3中，在第一框架35的四个角上均开有螺纹孔，通过四个螺栓进行两个风扇支架与第一框架35之间的固定。而半导体冷热发生器34设置在第一框架35内周的凹槽中。

此外，考虑到半导体冷热发生器34与空气接触面积较小，在图3的实施方式中，还设置了两个散热片36，分别与半导体冷热发生器34的两个端面相接触。散热片36也可以通过螺栓与第一框架35固定，通过额外设置的散热片36，有利于流入柔性鼓风腰环20的腔体中的气流温度更容易受到半导体冷热发生器34的影响。进一步的，还可以在半导体冷热发生器34的两个端面涂上适量的导热硅胶。

将柔性鼓风腰环20与外壳体10的出风口连接时，考虑到连接处需要弯折，因此柔性鼓风腰环20可以通过导气软管21与外壳体10的出风口连接，提高连接的便捷性，即导气软管21的一段连接外壳体10的出风口，另一端连接柔性鼓风腰环20的进气端。

在本发明的一种具体实施方式中，外壳体10上还设置有挂带扣12，以使用户通过挂带佩戴本申请的可穿戴式冷暖风扇。该种实施方式中，考虑到柔性鼓风腰环20是较为柔软的材料，随着用户的移动以及动作，可能会不能稳定地围绕在用户腰部，出现掉落的情况，因此该种实施方式中，在外壳体10上设置有挂带扣12，图2的实施方式中便示出了挂带扣12，用户便可以通过挂带来佩戴可穿戴式冷暖风扇，避免可穿戴式冷暖风扇下滑的情况发生。

在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：

设置在柔性鼓风腰环20的腔体内，并与控制器连接，用于向控制器输出温度数据的温度传感器40，以使控制器根据温度数据以及预设的目标温度自动调整风扇组件中的电机的转速以及半导体冷热发生器34的功率。

该种实施方式中，可穿戴式冷暖风扇可以根据温度调整电机的转速以及半导体冷热发生器34的功率，即自动调整制冷量以及制热量，无需用户手动操作，提高了用户体验，同时也有利于节能。

具体的，目标温度可以是出厂时便设定完毕的温度，又如，考虑到不同用户的个性化需求，也可以允许用户自己来调整目标温度，即可穿戴式冷暖风扇中还可以包括：与控制器连接，用于调整目标温度的数值的输入装置。输入装置可以为相关机械按钮/按键，或者由相关机械按钮/按键以及连接机械按钮/按键与控制器的逻辑电路构成，用户通过按下机械按钮来调整目标温度。例如图2的实施方式中，设置有目标温度增加按钮以及目标温度降低按钮，即用户按一次目标温度增加按钮，目标温度便可以增加一定幅度，例如增加1℃，相应的，例如用户连按三次目标温度降低按钮，目标温度便可以降低3℃。当然，也可以为目标温度设定变化范围的上限和下限，即只允许在该范围内调整目标温度，例如设置为24℃～35℃。还需要说明的是，为了使得用户能够方便地获知当前的目标温度，在部分实施方式中，也可以设置与控制器连接的显示装置，对当前选择的目标温度进行显示，提高用户的使用体验。

温度传感器40检测到的温度是柔性鼓风腰环20腔体中的气流温度，控制器可以将该检测温度与目标温度进行比较，根据比较结果调整电机的转速以及半导体冷热发生器34的功率。

可以理解的是，在进行制冷时，当检测的温度数据高于目标温度时，说明制冷程度还不够，则可以增大风扇组件中的电机的转速和/或增大半导体冷热发生器34的制冷功率。相应的，在进行制冷时，当检测的温度数据低于目标温度时，说明制冷程度过高，则可以降低风扇组件中的电机的转速和/或降低半导体冷热发生器34的制冷功率。当然，具体的电机转速的调整量以及制冷功率的调整量均可以根据实际需要进行设定。

而在进行制热时，当检测的温度数据高于目标温度时，说明制热程度过高，则可以降低风扇组件中的电机的转速和/或降低半导体冷热发生器34的制热功率。相应的，在进行制热时，当检测的温度数据低于目标温度时，说明制热程度不足，则可以增大风扇组件中的电机的转速和/或增大半导体冷热发生器34的制热功率。当然，具体的电机转速调整量以及制热功率调整量也均可以根据实际需要进行设定。

本申请的控制器，电机，以及温度传感器40的具体型号均可以根据需要进行设定和调整，例如图5的实施方式中，采用的是ds18b20温度传感器40，u1表示控制器，具体采用的是at89c51单片机。还需要说明的是，由于控制器的电压电流等级较低，因此通常需要通过驱动电路与半导体冷热发生器34以及两个电机连接。在图4的实施方式中，晶振电路接at89c51单片机的18、19引脚，复位电路接at89c51单片机的第9引脚。目标温度增加按钮以及目标温度降低按钮分别接单片机第1和第2引脚。ds18b20温度传感器40的dq引脚与单片机的第28引脚连接，用于向单片机发送检测到的温度数据，同时dq引脚接10kω的上拉电阻。驱动电路采用的芯片为l298n，接4.2v电源，其in1、in2、in3、in4引脚分别与单片机的38、37、36、35引脚连接，4.2v电源也是作为单片机的供电电源。

由于散热风扇和鼓风风扇是同时同模工作的，也就是说，散热风扇和鼓风风扇同时开启以及同时关闭。因此，该种实施方式中将两个电机并联接入l298n的out1和out2引脚。半导体冷热发生器34则分别接入l298n的out3、out4引脚。

在控制半导体冷热发生器34时，通过改变out3引脚和out4引脚之间的高低电平差，便可以调整半导体冷热发生器34的功率，而通过正负极的切换，可以切换半导体冷热发生器34的模式，即进行制冷与制热的切换。当然，在进行正负极的切换时，无需改变连接关系，单片机只需要切换out3引脚和out4引脚的电平状态即可。

还需要说明的是，基于温度传感器40的检测温度，可以自动调整风扇组件中的电机的转速以及半导体冷热发生器34的功率。在其他实施方式中，也可以同时支持用户手动控制以及自动控制这两种方式，当然，支持用户手动控制时，需要在外壳体10上配置相关按钮并与控制器连接，图2的实施方式中仅采用自动控制的模式，因此无需配置手动调整电机的转速和/或半导体冷热发生器34的功率的按钮。此外，对于不带有温度传感器40的方案，则通常需要配置相关按钮，使得用户能够手动调整电机的转速以及半导体冷热发生器34的功率。

在本发明的一种具体实施方式中，为可穿戴式冷暖风扇供电的电源模块为可充电式电源模块。由于是可充电式电源模块，有利于延长可穿戴式冷暖风扇的使用寿命，具体通常可以选取为较为环保的锂电池。

进一步的，还可以包括与可充电式电源模块连接，用于输出可充电式电源模块的电能的usb接口。即该种实施方式中可穿戴式冷暖风扇可以起到充电宝的作用，可以为带有usb接口的设备进行充电，例如用户手机，提高了用户体验。usb接口是大多数设备的常用接口，应用广泛。图2的实施方式中便设置有usb充电接口。此外，图2中示出的充电接口表示的是对电源模块进行充电的接口，电源总开关按钮可以关闭以及开启可穿戴式冷暖风扇。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。