本發(fā)明涉及一種冷卻服,特別是涉及一種導(dǎo)冷均勻的冷卻服。
背景技術(shù):
隨著全球氣候變暖,世界多國(guó)的諸多城市夏季時(shí)節(jié)溫度極高,每年因高溫引起的各種疾病以及死亡的案例非常之多,高溫環(huán)境日趨危害著人類的健康。此外,像礦山井下、鋼鐵冶煉等一些特殊行業(yè),高溫成為影響他們作業(yè)效率的重要因素。例如全國(guó)82%的大型煤礦采掘工作面氣溫高達(dá)28~35℃,淮南地區(qū)有些礦井井下溫度達(dá)到37℃以上、炎熱的夏季很多城市溫度高達(dá)36℃以上、鋼鐵冶煉人員其周圍的環(huán)境溫度有時(shí)可達(dá)到50℃。長(zhǎng)期處于這種環(huán)境會(huì)使人體水鹽代謝紊亂,同時(shí)一些生理系統(tǒng)會(huì)因高溫大量失水,危害井下人員的身體健康,也影響作業(yè)效率。據(jù)有關(guān)研究成果表明:作業(yè)地點(diǎn)氣溫每超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)1℃,勞動(dòng)效率將降低6%~8%。在炎熱環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)造成皮膚暈紅,對(duì)工作疏忽,易造成不安全事故。當(dāng)心跳達(dá)到每分鐘160次以上時(shí),人體會(huì)出現(xiàn)頭痛、眼花和惡心,工作能力顯著下降,最終導(dǎo)致中暑。在涉及危險(xiǎn)任務(wù)時(shí),熱蓄積必須遠(yuǎn)低于生理極限。在高溫環(huán)境中工作時(shí),冷卻身體既可以提高工作效率同時(shí)又降低了熱應(yīng)激的可能性。
因此,近些年個(gè)體降溫服的研究有一定的突破和進(jìn)展。大體分為氣體降溫服、液體降溫服、相變降溫服三大類。考慮到氣體降溫服容易造成衣服膨脹妨礙工人工作效率不高,另一方面氣體降溫服利用蒸發(fā)吸熱的作用降溫容易造成出汗過(guò)度而缺水,因此氣體降溫服不適用于井下這種特殊的作業(yè)環(huán)境。液體降溫服如:利用水作為介質(zhì),當(dāng)經(jīng)過(guò)處理的水流經(jīng)人體時(shí)帶走人體的熱量,然后再經(jīng)過(guò)冷卻系統(tǒng)給水降溫,從而形成循環(huán)。但是液體降溫服主要利用液態(tài)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)降溫作用,井下條件復(fù)雜工作時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致液體泄漏,達(dá)不到制冷效果還可能損傷人體。相變降溫服主要是通過(guò)放在衣服內(nèi)的相變材料,發(fā)生相變過(guò)程時(shí)吸收熱量達(dá)到降溫效果,相變降溫服可以調(diào)配不同的相變溫度適用范圍廣,制冷效率高,但是相變冷卻服溫度不可調(diào)控。
專利號(hào)為:CN201420591639.7的冷卻服提供了適用于夏季高溫氣候的個(gè)體防護(hù)裝置,但其在工作過(guò)程若蓄冷材料熔點(diǎn)較高、且傳冷不均勻容易出現(xiàn)局部過(guò)冷的現(xiàn)象,達(dá)不到良好的降溫效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題,在此提供的是一種導(dǎo)冷均勻的冷卻服,該冷卻服能夠?qū)⑾嘧儾牧嫌晒虘B(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)所產(chǎn)生的冷量均勻?qū)蛉梭w,從而解決現(xiàn)有技術(shù)中因傳冷不均勻而導(dǎo)致局部過(guò)冷的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的,在此所采用的技術(shù)方案是:
一種導(dǎo)冷均勻的冷卻服,該冷卻服包括了服裝本體和設(shè)置于所述服裝本體內(nèi)的相變材料,還包括導(dǎo)熱膜,所述導(dǎo)熱膜緊貼所述相變材料設(shè)置。
以上技術(shù)方案通過(guò)緊貼在變相材料的導(dǎo)熱膜將相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)所產(chǎn)生的冷量進(jìn)行傳導(dǎo),使所產(chǎn)生的冷量不集中于某一部位,從而解決了現(xiàn)有冷卻服因傳冷不均勻而導(dǎo)致局部過(guò)冷的問(wèn)題。
為了使本申請(qǐng)所提供的冷卻服溫度可調(diào),在此所作的改進(jìn)是:所述服裝本體上還設(shè)置有風(fēng)扇、電源開關(guān)、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制開關(guān)及電源,所述風(fēng)扇電源端通過(guò)電源開關(guān)連接至所述電源。通過(guò)控制風(fēng)扇的風(fēng)量大小而調(diào)節(jié)體表溫度,從而實(shí)現(xiàn)了冷卻服溫度可控;減低了熱應(yīng)激現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本申請(qǐng)的進(jìn)一步改進(jìn)是:所述服裝本體包括外層、內(nèi)層和設(shè)置于所述外層和所述內(nèi)層之間的相變材料封裝層,所述外層和/或所述內(nèi)層分別與所述相變材料封裝層可以拆分的連接;所述相變材料封裝層上設(shè)有小型口袋。采用獨(dú)立的相變材料封裝層,便于相變材料的放置,不對(duì)穿戴者產(chǎn)生影響。
為了能夠進(jìn)一步增強(qiáng)本申請(qǐng)所提供的冷卻服的冷卻作用,在此所作的改進(jìn)是:所述外層由隔熱材料制成。服裝本體的外層采用隔熱材料制成,從而能夠阻擋一部分外界的熱量,進(jìn)一步減低了熱應(yīng)激現(xiàn)象的產(chǎn)生。
進(jìn)一步的改進(jìn)是:所述內(nèi)層由棉蓋絲、珠地布、麻纖維和蜂窩布中的一種制成。采用以上材料制成服裝本體的內(nèi)層,在不影響人體散熱的同時(shí),還能夠吸收部分汗液,降低了人體的皮膚層和著裝之間存在狹小的空間,即人體微氣候區(qū)內(nèi)的濕度。
為了增強(qiáng)本申請(qǐng)所提供的冷卻服的靈活性,在此所作的改進(jìn)是:所述服裝本體的前片和所述服裝本體的后片之間通過(guò)連接扣連接。通過(guò)鏈接扣連接可以收放服裝本體的前片和后片,供體型不同的人穿戴,從而增強(qiáng)了冷卻服的靈活性。
具體的,所述相變材料主要由正十八烷和正二十烷組成,其質(zhì)量比為正十八烷∶正二十烷=2∶1;或者主要由正十八烷和正二十二烷組成,其質(zhì)量比為正十八烷∶正二十二烷=4∶1;或者主要由相變溫度為26℃~29℃的石蠟組成。
為了使本申請(qǐng)采用石蠟作為相變材料時(shí)的散熱效果,在此所作的改進(jìn)是:所述石蠟中摻有鋁粉、銅絲、碳纖維和石墨粉中的一種。
為了加速相變材料的散熱,在此所作的改進(jìn)是:所述相變材料由封裝袋盛裝,所述封裝袋上至少設(shè)有一個(gè)散熱孔,通過(guò)散熱孔能夠使相變材料吸收的熱量快速散發(fā)出去。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、冷量均勻?qū)蛉梭w,避免了局部過(guò)冷;
2、通過(guò)相變材料和風(fēng)扇結(jié)合,有效降低使用者體表溫度,使用者感覺(jué)涼爽、舒適,改善作業(yè)人員工作環(huán)境;
3、在使用過(guò)程中,可通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量的大小而調(diào)節(jié)體表溫度,從而實(shí)現(xiàn)了溫度可控;
4、質(zhì)量適宜、舒適、安全;使用者作業(yè)范圍不受限制、便攜、方便移動(dòng);續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。
5、通過(guò)添加導(dǎo)熱系數(shù)好的材料以及在封裝帶上打孔,增強(qiáng)相變材料散熱,增加作用時(shí)間。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明冷卻服一種結(jié)構(gòu)的前片示意圖;
圖2是本發(fā)明冷卻服一種結(jié)構(gòu)的后片示意圖;
圖3是本發(fā)明所記載的用于盛裝相變材料的封裝袋的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-服裝本體,2-相變材料,3-導(dǎo)熱膜,4-風(fēng)扇,5-控制開關(guān),6-電源,7-連接扣,8-散熱孔。
具體實(shí)施例
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明所提供了一種導(dǎo)冷均勻的冷卻服,該冷卻服包括了服裝本體1和設(shè)置于所述服裝本體1內(nèi)的相變材料2,其中,服裝本體1可以是單層,也可以是雙層;可以是長(zhǎng)袖外套,可以是連體服,還可以是馬甲;而相變材料2可以直接設(shè)置在服裝本體1的內(nèi)側(cè),也可以在服裝本體1的外層與內(nèi)層之間設(shè)置一放置相變材料2的相變材料封裝層,將相變材料2封裝于其中;所述相變材料封裝層分別與服裝本體1的內(nèi)層和/或外層可以拆卸的連接,如相變材料封裝層與外層通過(guò)縫合方式連接,而與內(nèi)層通過(guò)魔術(shù)貼方式連接;也可以是其與外層為魔術(shù)貼方式連接,與內(nèi)層為縫合方式連接,可以通過(guò)拆線方式分離相變材料封裝層,也可以直接扯開魔術(shù)貼而使其分離;方便更換相變材料封裝層中的相變材料。
此外,該冷卻服還包括了用于導(dǎo)冷的導(dǎo)熱膜3,所述導(dǎo)熱膜3緊貼相變材料2設(shè)置,如圖1和2所示,每一相變材料2都貼覆一導(dǎo)熱膜3,能夠把相變材料2產(chǎn)生的冷量或熱量均勻?qū)Ыo人體,防止局部過(guò)冷或過(guò)熱;該導(dǎo)熱膜3可以是石墨烯導(dǎo)熱膜,也可以是導(dǎo)熱硅膠膜。
本申請(qǐng)?jiān)谝陨霞夹g(shù)方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步的改進(jìn)是在所述服裝本體1上還設(shè)置有風(fēng)扇4、電源開關(guān)、控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制開關(guān)5及電源6,所述風(fēng)扇4電源端通過(guò)電源開關(guān)連接至所述電源6。所記載的風(fēng)扇4可以是交流風(fēng)扇,也可以是直流風(fēng)扇;風(fēng)扇4可以設(shè)置于服裝本體1的任何位置,如于服裝本體1的前后片上均設(shè)置,如圖1和2所示,在服裝本體1的前片距離服裝最低端5cm、10cm、13cm或15cm處的兩端各設(shè)置一個(gè)70mm、75mm、78mm或80mm為邊長(zhǎng)的正方形開口,而在服裝本體1的后片臀部以上也設(shè)置1~3個(gè)邊長(zhǎng)為70mm、75mm、78mm或80mm的正方形開口,每個(gè)正方形開口處都安裝一風(fēng)扇4。
所記載的控制開關(guān)5可以是旋轉(zhuǎn)式開關(guān),如電位器,通過(guò)旋轉(zhuǎn)改變輸入風(fēng)扇4中電量大小,從而改變風(fēng)扇4風(fēng)速大??;也可以采用按鍵式開關(guān),通過(guò)按壓次數(shù)來(lái)調(diào)整風(fēng)扇4的風(fēng)速大小。而所記載的電源可以采用蓄電池,可以將其設(shè)置于服裝本體1上的任何位置,如設(shè)置于衣服后側(cè)腰間。
本申請(qǐng)所記載的相變材料封裝層上設(shè)有用于盛裝相變材料的小型口袋,該口袋均勻分布設(shè)置于相變材料封裝層上,而該口袋是通過(guò)魔術(shù)貼方式或者捆綁方式封口的,便于拆封更換其內(nèi)的相變材料。而本申請(qǐng)所采用的相變材料2由封裝袋密封住,該封裝袋為定制的雙層塑料袋或鋁箔袋里,而為了加強(qiáng)相變材料2的散熱,本申請(qǐng)?jiān)诜庋b袋上設(shè)有至少一個(gè)散熱孔,如圖3所示,如2個(gè)、4個(gè)或5個(gè)等。
在此,本申請(qǐng)所記載的外層可以是任何材料制成,最好的是采用隔熱材料制成。進(jìn)而阻擋外部的一部分熱量,使佩戴者感受更為舒適。
而所記載的內(nèi)層則可以由棉蓋絲、珠地布、麻纖維和蜂窩布中的一種制成。有助于吸汗,從而保證了穿戴者的穿戴舒適度。
在此,本申請(qǐng)所提供的服裝本體1的前片和后片可以是縫合方式縫合在一起,也可以采用可以收縮的連接扣7連合在一起,通過(guò)調(diào)整連接扣7可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服裝本體1可以調(diào)整服裝本體1的寬度。
本申請(qǐng)所記載的相變材料2可以采用任何一種相變溫度在26℃~29℃的相變材料,如相變溫度為26℃的石蠟、或者相變溫度為29℃的石蠟,而為了使石蠟的散熱效果更好,在此,在石蠟中還摻有鋁粉、銅絲、碳纖維和石墨粉中的一種。
或者,本申請(qǐng)所記載的相變材料還可以是主要由正十八烷和正二十烷組成,其質(zhì)量比為正十八烷∶正二十烷=2∶1;或者主要由正十八烷和正二十二烷組成,其質(zhì)量比為正十八烷∶正二十二烷=4∶1。
本申請(qǐng)所提供的冷卻服當(dāng)服裝微氣候區(qū)內(nèi)溫度達(dá)到相變材料的相變溫度時(shí),相變材料2開始從從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)這一過(guò)程為人體降溫;導(dǎo)熱膜3可以把冷量均勻?qū)Ыo人體。而風(fēng)扇4可輔助降溫,當(dāng)相變材料2發(fā)揮作用時(shí)人體可根據(jù)主觀感受降低風(fēng)扇風(fēng)速或關(guān)閉風(fēng)扇,確保人體處于較舒適的狀態(tài);此外,若應(yīng)用于井下時(shí),冬天井上下溫差較大,人員出井時(shí)相變材料2可發(fā)生液-固相變,放熱保溫。服裝內(nèi)層為確保穿著舒適而設(shè)計(jì),不影響人體散熱,會(huì)吸收部分汗液確保微氣候區(qū)內(nèi)濕度不至過(guò)大。并且冷卻服結(jié)構(gòu)緊湊,形成一體,可方便人員活動(dòng),其活動(dòng)空間不受限制。
另外,本申請(qǐng)所提供的風(fēng)扇和電源均采用了過(guò)防爆處理,因此本申請(qǐng)所提供的冷卻服更適應(yīng)于為井下高溫環(huán)境降溫以及冬天人員出井時(shí)的保暖需求穿戴。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。