CN102326891B - 一种自压式空调服 - Google Patents

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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 (4)

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;
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。
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。
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