充氣式出汗暖體假人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及出汗暖體假人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種充氣式出汗暖體假人。
【背景技術(shù)】
[0002]出汗暖體假人是評(píng)價(jià)服裝和外部熱環(huán)境下人體熱濕舒適性的重要設(shè)備。最早的暖體假人是不具備出汗模擬功能的干式暖體假人，相對(duì)而言，干式假人現(xiàn)在比較成熟，而可模擬出汗的暖體假人始終是科研人員的重要挑戰(zhàn)。世界上最早的出汗暖體假人是在干態(tài)暖體假人上外套高吸濕棉織物來(lái)模擬出汗皮膚，“汗水”是噴水器噴上去的，要在實(shí)驗(yàn)中保持皮膚濕潤(rùn)，就必須不斷人工補(bǔ)充水分，因而實(shí)驗(yàn)會(huì)受到很大的限制；自20世紀(jì)80年代以來(lái)，研制出汗暖體假人的思路都是基于供水系統(tǒng)通過(guò)管路將水通入假人“皮膚”，這樣可以使“皮膚”持久保持水分。相對(duì)簡(jiǎn)單的是將有出水孔分布的水管嵌繞在“皮膚”中，水流出浸濕“皮膚”;相對(duì)復(fù)雜的是將水管束由假人內(nèi)部分別通入假人體表的不同出汗區(qū)域，每個(gè)出汗區(qū)域由儲(chǔ)水織物和透汗織物組成，每個(gè)出汗區(qū)的“汗水”量可由管路的電磁閥單獨(dú)控制，這類出汗假人有著名的“coppelius”(芬蘭)和“SAM”(瑞士)，以上假人基本是由傳統(tǒng)的干式假人的硬殼結(jié)構(gòu)加上“出汗”系統(tǒng)構(gòu)成。
[0003]另一種完全不同的出汗假人“Walter”是本世紀(jì)初由香港理工大學(xué)范金土教授和發(fā)明人一起于2002年研制的，它完全由微孔膜織物為皮膚和內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成，首次實(shí)現(xiàn)了全身出汗的功能。然而，“Walter”由于是水袋結(jié)構(gòu)，水的重量使以微孔膜復(fù)合織物制作的出汗模擬皮膚承受巨大的拉力和膨脹力，使皮膚發(fā)生慢性膨脹，同時(shí)由于頭部和腳部巨大的水壓差，也使皮膚承受的膨脹力不均而導(dǎo)致出汗不均勻，體積的變化和不均勻出汗的直接影響測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種充氣式出汗暖體假人，重量輕、尺寸穩(wěn)定，并保證上下全身區(qū)域均勻出汗。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種充氣式出汗暖體假人，假人的外表層為微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚，假人的頭部設(shè)有注水管，所述微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚的內(nèi)部設(shè)置充氣式橡膠內(nèi)膽，橡膠內(nèi)膽與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚相匹配并形成間隙，所述橡膠內(nèi)膽與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚之間的間隙中設(shè)有保水網(wǎng)狀織物，所述橡膠內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)有空氣加熱系統(tǒng)和空氣循化系統(tǒng)。
[0006]所述空氣加熱系統(tǒng)位于橡膠內(nèi)膽內(nèi)部、假人的上部軀干位置，包括軀干輸氣管、主加熱套、加熱棒和輔助加熱套，所述主加熱套位于軀干輸氣管的下端，所述加熱棒位于主加熱套的內(nèi)部，所述輔助加熱套位于軀干輸氣管的上端。
[0007]所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括風(fēng)扇、軀干輸氣管、腿部輸氣管和臂部輸氣管，所述風(fēng)扇設(shè)置在軀干輸氣管內(nèi)、輔助加熱套和主加熱套之間，所述腿部輸氣管和臂部輸氣管與軀干輸氣管的下端連通，所述腿部輸氣管和臂部輸氣管上間隔設(shè)有出氣小孔，所述軀干輸氣管的輔助加熱套與風(fēng)扇之間的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)氣口。
[0008]所述主加熱套與加熱棒之間的空氣流通區(qū)設(shè)有交錯(cuò)的散熱葉片。
[0009]所述腿部輸氣管上設(shè)有腿部輸氣管調(diào)節(jié)閥。
[0010]所述臂部輸氣管上設(shè)有臂部輸氣管調(diào)節(jié)閥。
[0011 ] 所述軀干輸氣管的頂端連有充氣管，所述充氣管上設(shè)有充氣管閥門。
[0012]所述注水管與橡膠內(nèi)膽和微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚之間的間隙連通。
[0013]所述注水管帶有觀察水位下降量的刻度。
[0014]有益效果
[0015]本發(fā)明的假人外表層皮膚的內(nèi)部設(shè)有橡膠內(nèi)膽，橡膠內(nèi)膽充氣后，與外表層皮膚相匹配并相貼服，水充入兩者之間的間隙中，存水量較小，假人質(zhì)量輕，而且水與外表層皮膚和橡膠內(nèi)膽之間存在粘性阻力作用，抵消了水位壓差的影響，水的重量對(duì)假人外層皮膚幾乎不產(chǎn)生額外的拉力，因此，外層皮膚不會(huì)產(chǎn)生由水重力引起的額外膨脹并保持尺寸穩(wěn)定，有效避免由水位差引起的假人上、下部位出汗不均勻。但儲(chǔ)水間隙過(guò)小，粘性阻力過(guò)大不利于水的流動(dòng)，因此在外表層皮膚與橡膠內(nèi)膽之間的間隙中設(shè)置了保水網(wǎng)狀織物，適當(dāng)增加間隙中的儲(chǔ)水量并增加水的流動(dòng)性，使水的粘性阻力與流動(dòng)性達(dá)到平衡。另外，橡膠內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)置空氣加熱系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)，主加熱套和加熱棒產(chǎn)生的熱空氣，在風(fēng)扇的推動(dòng)下通過(guò)軀干輸氣管、腿部輸氣管以及臂部輸氣管循化流通到假人全身，形成均勻的溫度分布，充氣內(nèi)膽外側(cè)微量的水在均勻的溫度作用下通過(guò)假人的外表層皮膚、在其外表面形成均勻的汗氣。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的正面示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的側(cè)面示意圖。
[0018]1為注水管，2為頭部?jī)?chǔ)水區(qū)，3為微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚，4為保水網(wǎng)狀織物，5為橡膠內(nèi)膽，6為充氣管閥門，7為充氣管，8為輔助加熱套，9為風(fēng)扇，10為主加熱套，11為加熱棒，12為腿部輸氣管，13為腿部輸氣管調(diào)節(jié)閥，14為臂部輸氣管，15為臂部輸氣管調(diào)節(jié)閥，16為軀干輸氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]如圖1和圖2所示的一種充氣式出汗暖體假人，假人的外表層為微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚3，假人的頭部帶有一根注水管1，假人外表層皮膚的內(nèi)部設(shè)有橡膠內(nèi)膽5，橡膠內(nèi)膽5的頂部設(shè)有一根充氣用的充氣管7，充氣管7通過(guò)假人的頭部伸出，充氣管7上帶有一個(gè)充氣管閥門6。橡膠內(nèi)膽5與假人的外表層皮膚相匹配并形成微小的間隙，注水管1與該間隙相連通，假人的頭部位置形成一個(gè)頭部?jī)?chǔ)水區(qū)2。水充入外表層皮膚與橡膠內(nèi)膽5之間的間隙，由于兩者屬于貼服狀態(tài)，存水量較小，假人質(zhì)量輕，而且水與外表層皮膚和橡膠內(nèi)膽5之間存在粘性阻力作用，抵消了水位壓差的影響，水的重量對(duì)假人外層皮膚幾乎不產(chǎn)生額外的拉力，因此，外層皮膚不會(huì)產(chǎn)生由水重力引起的額外膨脹并保持尺寸穩(wěn)定，有效避免由水位差引起的假人上、下部位出汗不均勻。但由于儲(chǔ)水間隙過(guò)小，粘性阻力過(guò)大不利于水的流動(dòng)，因此在外表層皮膚與橡膠內(nèi)膽5之間的間隙中設(shè)置了保水網(wǎng)狀織物4，適當(dāng)增加間隙中的儲(chǔ)水量并增加水的流動(dòng)性，使水的粘性阻力與流動(dòng)性達(dá)到平衡。
[0021]橡膠內(nèi)膽5內(nèi)部設(shè)有空氣加熱系統(tǒng)和空氣循化系統(tǒng):
[0022]該空氣加熱系統(tǒng)位于橡膠內(nèi)膽5內(nèi)部、假人的上部軀干位置，包括軀干輸氣管16、主加熱套10、加熱棒11和輔助加熱套8，主加熱套10位于軀干輸氣管16的下端，加熱棒11位于主加熱套10的內(nèi)部，輔助加熱套8位于軀干輸氣管16的上端。主加熱套10和加熱棒11產(chǎn)生的熱空氣負(fù)責(zé)對(duì)假人的軀干及頭部加熱，輔助加熱套8配合主加熱套10工作，使假人身體軀干部位的受熱更加均勻。主加熱套10與加熱棒11之間的空氣流通區(qū)設(shè)有交錯(cuò)的散熱葉片，使通過(guò)的空氣流更有效加熱。
[0023]該空氣循環(huán)系統(tǒng)由風(fēng)扇9、軀干輸氣管16、腿部輸氣管12和臂部輸氣管14組成。風(fēng)扇9位于在軀干輸氣管16內(nèi)、輔助加熱套8和主加熱套10之間，腿部輸氣管12和臂部輸氣管14與軀干輸氣管16的下端連通，腿部輸氣管12和臂部輸氣管14上分別設(shè)置腿部輸氣管調(diào)節(jié)閥13和臂部輸氣管調(diào)節(jié)閥15，調(diào)節(jié)閥門的下游間隔設(shè)有若干出氣小孔。軀干輸氣管16上方側(cè)壁設(shè)有進(jìn)氣口形成空氣循環(huán)回路，進(jìn)氣口位于風(fēng)扇9和輔助加熱套8之間的位置，軀干輸氣管16的頂端與充氣管7連通。主加熱套10和加熱棒11產(chǎn)生的熱空氣，在風(fēng)扇9的推動(dòng)下通過(guò)軀干輸氣管16、腿部輸氣管12以及臂部輸氣管14循化流通到假人全身，通過(guò)調(diào)節(jié)主加熱套10、輔助加熱套8和加熱棒11的功率比例以及風(fēng)扇9的風(fēng)速、腿部輸氣管閥門13和臂部輸氣管閥門15的開度使假人全身形成均勻的溫度分布，充氣內(nèi)膽5外側(cè)微量的水在均勻的溫度作用下通過(guò)假人的外表層皮膚、在其外表面形成均勻的汗氣。
[0024]另外，本發(fā)明假人頭部的注水管1具有刻度，在測(cè)量過(guò)程中同時(shí)兼任水位下降量的測(cè)量，通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間的水位下降量就可計(jì)算出假人的出汗率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充氣式出汗暖體假人，假人的外表層為微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚(3)，假人的頭部設(shè)有注水管(1)，其特征在于:所述微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚(3)的內(nèi)部設(shè)置充氣式橡膠內(nèi)膽(5)，所述橡膠內(nèi)膽(5)與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚(3)相匹配并形成間隙，所述橡膠內(nèi)膽(5)與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚(3)之間的間隙中設(shè)有保水網(wǎng)狀織物(4)，所述橡膠內(nèi)膽(5)內(nèi)部設(shè)有空氣加熱系統(tǒng)和空氣循化系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述空氣加熱系統(tǒng)位于橡膠內(nèi)膽(5)內(nèi)部、假人的上部軀干位置，包括軀干輸氣管(16)、主加熱套(10)、加熱棒(11)和輔助加熱套(8)，所述主加熱套(10)位于軀干輸氣管(16)的下端，所述加熱棒(11)位于主加熱套(10)的內(nèi)部，所述輔助加熱套(8)位于軀干輸氣管(16)的上端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括風(fēng)扇(9)、軀干輸氣管(16)、腿部輸氣管(12)和臂部輸氣管(14)，所述風(fēng)扇(9)設(shè)置在軀干輸氣管(16)內(nèi)、輔助加熱套(8)和主加熱套(10)之間，所述腿部輸氣管(12)和臂部輸氣管(14)與軀干輸氣管(16)的下端連通，所述腿部輸氣管(12)和臂部輸氣管(14)上間隔設(shè)有出氣小孔，所述軀干輸氣管(16)的輔助加熱套(8)與風(fēng)扇(9)之間的側(cè)壁設(shè)有回風(fēng)進(jìn)氣口。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述主加熱套(10)與加熱棒(11)之間的空氣流通區(qū)設(shè)有交錯(cuò)的散熱葉片。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述腿部輸氣管(12)上設(shè)有腿部輸氣管調(diào)節(jié)閥(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述臂部輸氣管(14)上設(shè)有臂部輸氣管調(diào)節(jié)閥(15)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述軀干輸氣管(16)的頂端連有充氣管(7)，所述充氣管(7)上設(shè)有充氣管閥門(6)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述注水管(1)與橡膠內(nèi)膽(5)和微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚(3)之間的間隙連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式出汗暖體假人，其特征在于:所述注水管(1)帶有觀察水位下降量的刻度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種充氣式出汗暖體假人，假人的外表層為微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚，頭部設(shè)有注水管，假人的外表層皮膚的內(nèi)部設(shè)置充氣式橡膠內(nèi)膽，橡膠內(nèi)膽與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚相匹配并形成一定間隙，橡膠內(nèi)膽與微孔膜復(fù)合織物出汗皮膚之間的間隙中設(shè)有保水網(wǎng)狀織物，橡膠內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)有空氣加熱系統(tǒng)和空氣循化系統(tǒng)，可以使假人全身形成均勻的溫度分布。本發(fā)明提供的充氣式出汗暖體假人，重量輕、尺寸穩(wěn)定，而且能夠保證上下全身區(qū)域均勻出汗。
【IPC分類】G01N25/00
【公開號(hào)】CN105241914
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510552670
【發(fā)明人】陳益松, 徐軍
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日