CN102326891B

CN102326891B - 一种自压式空调服

Info

Publication number: CN102326891B
Application number: CN 201110319725
Authority: CN
Inventors: 盛伟; 刘秀芳; 王强; 李同卓; 李海霞
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-10-10
Also published as: CN102326891A

Abstract

本发明提供一种自压式空调服，包括内设有空调装置的空调马甲与空调鞋，空调装置包括通过导管连接的动力部分与热交换部分，动力部分、热交换部分分别装设在空调鞋、空调马甲中；空调鞋鞋底包括上层和下层，动力部分设置在上层和下层之间；空调马甲包括外层、隔热层和内层，热交换部分设置在隔热层与外层之间以及隔热层与内层之间。本发明所述自压式空调服节约能源、减少污染、能长时间持续工作的特点，可广泛应用于寒冷或高温工作环境中。

Description

一种自压式空调服

技术领域

本发明涉及动力循环技术，特别是涉及一种自压式空调服。

背景技术

随着人类活动空间的不断扩展，从极地到太空、从深海到珠峰；另外，一些长期在户外工作的人员，如，寒区驻守士兵、地质勘探作业人员、交通协管员、户外运动员、保安门卫以及生活于高纬度地区的人们等，极端低温环境成为人类面临的主要困难，此时特别需要具备保暖防寒功能的服装。同时，在炎热的夏季或高温环境中工作的人员，此时特别需要具有防暑降温功能的衣服。

目前，对温度可调的空调服的技术研究比较多，但主要有被动式空调服、主动式空调服两种。被动式空调服主要利用材料本身的特性或者材料相变调节温度，但被动空调服不能长时间持续工作；主动式空调服需有动力装置，并由蓄电池、太阳能电池、化学反应能等为动力装置提供能源。

由此可见，现有技术中，主动式空调服有赖于蓄电池、太阳能电池、化学反应能等能源，被动式空调服有赖于材料特性和相变，因此，无论是主动式空调服，还是被动式空调服，均无法长时间持续工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种节约能源、减少污染、能长时间持续工作的自压式空调服。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种自压式空调服，包括内设有空调装置的空调马甲与空调鞋，空调装置包括通过导管连接的动力部分与热交换部分，动力部分、热交换部分分别装设在空调鞋、空调马甲中；空调鞋鞋底包括上层和下层，动力部分设置在上层和下层之间；空调马甲包括外层、隔热层和内层，热交换部分设置在隔热层与外层之间以及隔热层与内层之间；

动力部分为自压式压缩机，包括连接空调鞋鞋底的上层一端与下层一端的旋转轴，上层另一端与下层另一端之间装设有恢复弹簧，上层与下层之间设置有盛装制冷剂蒸汽的弹性密封腔，弹性密封腔上设置有制冷剂进口与制冷剂出口；

热交换部分包括第一热交换器、第二热交换器、流量控制阀、节流阀、换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一快换接头和第二快换接头，所述制冷剂出口依次通过第一快换接头、第一单向阀由导管连接至换向阀，所述制冷剂进口依次通过第二快换接头、第二单向阀由导管连接至换向阀，第一热交换器一端依次通过流量控制阀、节流阀由导管连接至第二热交换器一端，第一热交换器另一端、第二热交换器另一端均由导管连接至换向阀；

第一热交换器设置于所述空调马甲的隔热层与内层之间，第二热交换器设置于所述空调马甲的隔热层与外层之间；流量控制阀、节流阀、换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一快换接头、第二快换接头均设置于所述空调马甲的隔热层与外层之间。

综上所述，本发明所述自压式空调服利用设置在空调鞋中的空调装置动力部分，通过双脚对地的压力启动空调装置，实现对人体温度的调节，不必依赖于其它能源设备，也不必受工作地点的限制，可有效提供长时间的制冷效果；同时，节约了能源，减少了环境污染。

附图说明

图1是本发明所述动力部分的组成结构示意图。

图2是本发明所述热交换部分的组成结构示意图。

图3是本发明所述空调装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明所述自压式空调服，包括内设有空调装置的空调马甲与空调鞋，空调装置包括通过导管连接的动力部分与热交换部分，动力部分、热交换部分分别装设在空调鞋、空调马甲中；空调鞋鞋底包括上层和下层，动力部分设置在上层和下层之间；空调马甲包括外层、隔热层和内层，热交换部分设置在隔热层与外层之间以及隔热层与内层之间。

实际应用中，空调服外层采用透气、不透水材料，可保证一定的透湿性。

总之，本发明通过双脚对地的压力使得空调装置动力部分提供动力，进而，通过热交换部分的热交换实现对人体温度的调节。因此，本发明不必依赖于其它需能源设备动力装置，比如，蓄电池、太阳能电池、化学反应能等，也不必受工作地点的限制，可有效提供长时间的制冷效果；同时，节约了能源，减少了环境污染。

实际应用中，本发明所述自压式空调服可在内衣、防护服的基础上穿用，使用方法与常服一致，简洁方便；而且，所述自压式空调服的整体重量和容积与内衣、防护服兼容，对人体活动无明显影响。

图1是本发明所述动力部分的组成结构示意图。如图1所示，空调装置的动力部分为自压式压缩机，包括连接空调鞋鞋底的上层一端与下层一端的旋转轴12，上层另一端与下层另一端之间装设有恢复弹簧13，上层与下层之间设置有盛装制冷剂蒸汽的弹性密封腔11，弹性密封腔11上设置有制冷剂进口15与制冷剂出口14。

实际应用中，弹性密封腔11具有良好的密封性、较强的弹性和韧性，而且对制冷剂蒸汽具有抗腐蚀性。恢复弹簧13和旋转轴12具有较好的抗疲劳损坏性能。

实际应用中，制冷剂为氟利昂等。

图2是本发明所述热交换部分的组成结构示意图。如图2所示，空调装置的热交换部分包括第一热交换器21、第二热交换器22、流量控制阀23、节流阀24、换向阀25、第一单向阀26、第二单向阀27、第一快换接头28和第二快换接头29，制冷剂出口14依次通过第一快换接头28、第一单向阀26由导管连接至换向阀25，制冷剂进口15依次通过第二快换接头29、第二单向阀27由导管连接至换向阀25，第一热交换器一端依次通过流量控制阀23、节流阀24由导管连接至第二热交换器一端，第一热交换器另一端、第二热交换器另一端均由导管连接至换向阀25。

本发明中，第一热交换器21设置于空调马甲的隔热层与内层之间，第二热交换器22设置于空调马甲的隔热层与外层之间。

实际应用中，可根据实际情况，在空调马甲的适当位置设置流量控制阀23、节流阀24、换向阀25、第一单向阀26、第二单向阀27、第一快换接头28、第二快换接头29。本发明中，流量控制阀23、节流阀24、换向阀25、第一单向阀26、第二单向阀27、第一快换接头28、第二快换接头29均设置于空调马甲的隔热层与外层之间。

本发明中，换向阀25为三位四通阀，其组成结构以及工作原理均为现有技术，此处不再赘述。

实际应用中，在空调装置动力部分与热交换部分的连接处设置第一快换接头28、第二快换接头29，具有拆卸方便的特点，且不会导致制冷剂蒸汽的泄漏，同时方便穿鞋与脱鞋。

实际应用中，空调马甲包括前片与后片，前片与后片之间通过粘扣连接。这样就可根据体型适当调整空调马甲的大小；同时，还可根据个体热舒适要求调节流量控制阀23，以满足人体对冷量和热量的需要。

本发明中，第一热交换器21为马甲形状的螺旋管式散热盘管，使得第一热交换器21的散热量能够在流量控制阀23的控制下，满足人体温度的需求；另外，第一热交换器21根据空调马甲形状设置，又由于空调马甲内置隔热层，因此，本发明能实现人体温度的大范围调节。

实际应用中，所述空调鞋鞋底上层、下层可以由铁板等柔韧性好的材料制成。

图3是本发明所述空调装置的组成结构示意图。如图3所示，本发明所述自压式空调服工作在制冷状态下时，通过脚着地时对空调鞋鞋底产生的压力压缩弹性密封腔11，弹性密封腔11中的制冷剂蒸汽依次通过制冷剂出口14、第一快换接头28、第一单向阀26、换向阀25，进入第二热交换器22；制冷剂蒸汽在第二热交换器22中散热后，被冷却为制冷剂液体；制冷剂液体依次经过节流阀24、流量控制阀23，进入第一热交换器21；在第一热交换器21中，制冷剂液体吸收人体热量，被汽化为制冷剂蒸汽；汽化后的制冷剂蒸汽依次通过换向阀25、第二单向阀27、第二快换接头29、制冷剂进口15，流回弹性密封腔11，完成一次制冷循环。当抬脚时，恢复弹簧13使弹性密封腔11体积恢复，为下一次压缩过程做准备。

本发明所述自压式空调服工作在制热状态下时，通过脚着地时对空调鞋鞋底产生的压力压缩弹性密封腔11，弹性密封腔11中的制冷剂蒸汽依次通过制冷剂出口14、第一快换接头28、第一单向阀26、换向阀25，进入第一热交换器21；制冷剂蒸汽在第一热交换器21中散热，向人体提供热量后，被冷却为制冷剂液体；制冷剂液体依次经过流量控制阀23、节流阀24，进入第二热交换器22；在第二热交换器22中，制冷剂液体被汽化为制冷剂蒸汽；汽化后的制冷剂蒸汽依次通过换向阀25、第二单向阀27、第二快换接头29、制冷剂进口15，流回弹性密封腔11，完成一次制冷循环。当抬脚时，恢复弹簧13使弹性密封腔11体积恢复，为下一次压缩过程做准备。

这里，本发明所述自压式空调服工作在制冷状态下时，第一热交换器21作为蒸发器使用，第二热交换器22作为冷凝器使用。本发明所述自压式空调服工作在制热状态下时，第一热交换器21作为冷凝器使用，第二热交换器22作为蒸发器使用。

实际应用中，当第二热交换器22作为冷凝器使用时，弹性密封腔11流出的制冷剂蒸汽在第二热交换器22中与外界冷剂进行热量交换，从而被冷却为制冷剂液体；当第二热交换器22作为蒸发器使用时，由第一热交换器21流出并进入第二热交换器22的制冷剂液体，与外界热剂进行热量交换，从而被汽化为制冷剂蒸汽。第二热交换器22中，外界冷剂与外界热剂的接入为现有技术，此处不再赘述。

本发明中，所有起连接作用的导管均具有较好的韧性以及对制冷剂的抗腐蚀性。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自压式空调服，其特征在于，所述空调服包括内设有空调装置的空调马甲与空调鞋，空调装置包括通过导管连接的动力部分与热交换部分，动力部分、热交换部分分别装设在空调鞋、空调马甲中；空调鞋鞋底包括上层和下层，动力部分设置在上层和下层之间；空调马甲包括外层、隔热层和内层，热交换部分设置在隔热层与外层之间以及隔热层与内层之间；

2.根据权利要求1所述的空调服，其特征在于，所述空调马甲包括前片与后片，前片与后片之间通过粘扣连接。

3.根据权利要求1所述的空调服，其特征在于，所述第一热交换器为马甲形状的螺旋管式散热盘管。

4.根据权利要求1所述的空调服，其特征在于，所述空调服外层采用透气不透水材料。