CN103720074A - 一种可调节服装内微气候的智能服装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节服装内微气候的智能服装，包括服装本体、送风装置、检测装置以及控制装置；服装本体上与送风装置的进风端对应位置处设置有进风口，服装本体上还设置有出风口，送风装置与出风口分别设置于服装本体的上下侧。检测装置可实时检测服装本体内的温度与湿度，并将该信号传递给控制装置，控制装置可将该信号与事先设置好的参数进行对比，从而确定是否需要进行调节送风装置的风速，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。通过在服装本体的上下侧设置进风口与出风口，使得空气流动顺畅。采用鼓风机进行送风，避免出现垂直送风导致服装膨大的缺点。采用口袋安放各个装置，方便拆卸，且减轻了服装本体的重量。

Description

一种可调节服装内微气候的智能服装

技术领域

本发明属于智能服装的生产制造技术领域，具体涉及一种可调节服装内微气候的智能服装。

背景技术

人体体温相对恒定对于机体的正常生命活动是非常重要的，人体维持体温相对稳定是通过体温调节机制来控制机体的含热量，使机体的含热量处于一个动态平衡状态，即产热量与散热量的平衡。人体只有在热平衡状态下才可能感觉舒适，当产热量大于散热量时，人体体温就会升高，人体就会感觉热；反之就会体温下降，人体感觉冷。

服装被誉为人体的“第二皮肤”，对于维持人体热舒适性具有很重要的作用。在人体穿着服装过程中，人体与服装之间会形成一个小的空间，称之为服装气候，该气候对着装者的热舒适性具有决定性的影响，环境、人体运动、服装材料及结构都会影响服装气候。日本服装研究人员原田隆司研究了不同服装气候下人体的舒适感，研究表明高温或高湿状态下，人体都不感觉到舒适。因此，当人体处于高温或密闭环境中，传导、对流和辐射散热都不起作用，只能依靠蒸发散热维持人体热平衡。由于服装对于水汽传输得阻碍作用，使得人体周围成为高温高湿的环境，影响人体的蒸发散热，从而使人感觉闷热，影响工作效率，严重的还会影响人体的健康与安全。

为了改善高温或密闭环境下人体的热舒适性，冷却服应运而生，该服装主要通过调节温度或气流来改善服装气候。目前已有的冷却服主要有气体冷却服、液体冷却服和相变冷却服。

液体冷却服在服装内层镶嵌有液体冷媒流动的管道，通过管道中的流动冷媒达到降温的效果，该冷却服在使用时存在一些问题，主要表现为：（1）冷却液泄漏问题；（2）较为笨重，限制了着装者的自由活动范围。相变冷却服利用相变材料在相变时吸热和放热的原理来调节服装气候，该服装没有液冷服的缺点，但也存在有效工作时间短和不可以连续使用的问题，且目前技术还不很成熟。气体冷却服相比较前面两种类型的服装，具有结构简单、调节方便、价格便宜的特点，从而受到研究人员的关注。目前关于气体冷却服方面的国内发明专利主要有以下三个类型。

斯福特开发研究所股份有限公司发明的空调服装（申请号：200610003378.2），该发明提供一种可消除臂部皮肤因汗液而粘腻的空调服装。通过安装在服装上衣的腰部上的风扇，强制性地产生空气流；服装衬里采用高吸湿性布料，比如棉布及无纺布等。在设有衬里的部分所对应的臂部，皮肤不与衣料直接接触，且从该皮肤渗出的汗液被衬里吸收，因而不会导致该皮肤因汗液而粘腻。

冯忠德发明的空调服装（申请号：200510060956.1），本发明提供一种能够改善工作环境、轻便、舒适的厨师空调服装。该服装本体包括进风口、内服、外服、出风口，另外包括冷气或热气源装置，所述的冷气或热气源装置包括空调机、冷气或热气贮存箱。通过进气口冷气或热气进入服装内，从而调节服装气候，改善厨师的工作时的热舒适性，服装内的气体通过出气口进入储存箱。

北京创新无限软件科技有限公司发明的一种带太阳能的空调服装（申请号：200710121252.X），该发明与斯福特开发研究所股份有限公司的发明类似，但送风装置的位置不同，另外采用太阳能供电，解决了电池体积和重量过大的问题。

但现有技术中气体冷却服虽然可以改善服装内的温度，但是在不同的环境条件下无法根据服装内的温湿度变化适当的调整送风的速度，难以实现服装内的气流循环流动，致使服装内气候调节较差，影响着装者的舒适感，严重时会影响人体的健康与安全。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的能够有效调节服装内部气候的智能服装，实现在高温环境下根据服装内气候的变化有效调节服装内的温度、湿度，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可调节服装内微气候的智能服装，通过设置检测装置与控制装置，实现在高温环境下根据检测到的服装内温度的变化有效调节送风装置的转速，保证服装内的温度、湿度在人体舒适的范围内，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。

根据本发明的目的提出的一种可调节服装内微气候的智能服装，所述智能服装包括服装本体，设置于所述服装本体上的送风装置，用于检测所述服装本体内温度与湿度的检测装置，根据所述检测装置的信号控制送风装置运转的控制装置；

所述服装本体上与所述送风装置的进风端对应位置处设置有进风口，所述服装本体上还设置有出风口，所述送风装置与所述出风口分别设置于所述服装本体的上下侧；

优选的，所述控制装置包括人机界面、控制单元以及风速调节单元；

所述人机界面供使用者设置服装参数和接收服装给出的警示信号；

所述控制单元与所述检测装置电连接，用于接收服装本体内的温度、湿度信号，并将接收的信号与设定的服装参数进行对比，从而给出是否需要调节风速的指令；

所述风速调节单元接收所述控制单元的指令，转化后输出控制送风装置运转。

优选的，所述检测装置包括用于检测所述服装本体内温度与湿度的温湿度传感器。

优选的，所述送风装置为鼓风机。

优选的，所述服装本体上设置有口袋，所述送风装置、检测装置以及控制装置分别安放于所述口袋内；所述进风口设置于所述口袋的外侧。

优选的，所述风速调节单元采用脉宽调制方式。

优选的，所述控制单元的核心采用串行口通讯的STC单片机。

优选的，所述温湿度传感器为SHT75温湿度传感器。

优选的，所述检测装置与所述送风装置均设置于所述服装本体的前后侧。

优选的，所述进风口与出风口处设置有网眼织物。

与现有技术相比，本发明公开的可调节服装内微气候的智能服装的优点是：

1、通过在服装本体内设置检测装置与控制装置，检测装置可实时检测服装本体内的温度与湿度，并将该信号传递给控制装置，控制装置可将该信号与事先设置好的参数进行对比，从而确定是否需要进行调节送风装置的风速，实现在高温环境下根据检测到的服装内温度的变化有效调节送风装置的转速，保证服装内的温度、湿度在人体舒适的范围内，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。

2、通过在服装本体的上下侧设置进风口与出风口，便于气流的流动，使得空气流动更加顺畅。

3、同时，通过采用鼓风机进行送风，这样使得气流可沿着人体体表由下往上运动，避免出现垂直送风导致服装膨大的缺点。

4、此外，通过设置口袋用于安放各个装置，方便拆卸，同时减轻了服装本体的重量。

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为本发明公开的一种可调节服装内微气候的智能服装的主视图。

图2为本发明公开的一种可调节服装内微气候的智能服装的后视图。

图3为本发明控制原理图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、服装本体 2、送风装置 3、控制装置 4、温湿度传感器 5、出风口

具体实施方式

现有技术中气体冷却服虽然可以改善服装内的温度，但是在不同的环境条件下无法根据服装内的温湿度变化适当的调整送风的速度，难以实现服装内的气流循环流动，致使服装内气候调节较差，影响着装者的舒适感，严重时会影响人体的健康与安全。

本发明针对现有技术中的不足，本发明提供了一种可调节服装内微气候的智能服装，通过设置检测装置与控制装置，实现在高温环境下根据检测到的服装内温度的变化有效调节送风装置的转速，保证服装内的温度、湿度在人体舒适的范围内，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。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作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。

请一并参见图1至图3，一种可调节服装内微气候的智能服装，该智能服装包括服装本体1，设置于服装本体1上的送风装置2，用于检测服装本体1内温度与湿度的检测装置，根据检测装置的信号控制送风装置2运转的控制装置；控制装置根据检测装置检测到的服装本体内温度、湿度情况调节送风装置的风速，保持服装本体内的气候在人体舒适的范围内。

服装本体是整个智能服装的基础，对款式和面料没有特殊要求，但服装面料不要太轻薄，全棉或涤棉面料比较合适，款式采用普通工作服式样-夹克式等，可根据需要选择短袖和长袖，同时为了便于与其他组件整合，需要对服装进行一些修改，如加装一些口袋状的部件。

服装本体1上与送风装置2的进风端对应位置处设置有进风口（未示出），服装本体1上还设置有出风口5，送风装置2与出风口5分别设置于服装本体1的上下侧。其中送风装置为鼓风机，一般送风装置位于服装本体的下侧，出风口位于服装本体的上侧，气流可经服装本体的下侧进入送风装置，后沿着人体体表由下往上运动，最后经出风口排出，使得服装本体内形成流动的空气。由于采用鼓风机进行作用，避免了垂直送风产生的服装膨大的缺点。

其中，检测装置包括用于检测服装本体1内温度与湿度的温湿度传感器。且温湿度传感器为SHT75温湿度传感器，该传感器具有数字输出、低能耗、稳定性高与易于安装的特点，采用该传感器有效地减小了检测装置的体积，提高测量精度，其中温湿度传感器还可为SHT10温湿度传感器或SHT11温湿度传感器等，具体不做限制。

服装本体1上设置有口袋（未示出），送风装置2、检测装置以及控制装置3分别安放于口袋内；进风口设置于口袋的外侧。通过采用口袋用于安放各个装置，方便拆卸，同时减轻了服装本体的重量。

检测装置与送风装置均设置于服装本体的前后侧，实现服装本体内整体调节。其中检测装置与送风装置的数量、位置可根据需要设定，具体不做限制。

进风口与出风口可为孔洞，或在该孔洞处设置网眼织物等，具体不做限制。

控制装置包括人机界面、控制单元以及风速调节单元。

人机界面供使用者设置服装参数和接收服装给出的警示信号。人机界面采用操作方便的触摸屏。

控制单元与检测装置电连接，控制单元是整个服装的核心，主要作用就是接收温湿度传感器的信息，并将接收的信号与设定的服装参数进行对比，评价当前服装的气候，从而给出是否需要调节风速的指令。另外，还要评价服装气候的质量，是否对人体健康带来危害，如果人体处在高温高湿的服装气候中的时间超过某个设定值，则控制单元自动报警。控制单元的核心采用串行口通讯的STC单片机。

风速调节单元是智能服装中调节服装气候的主要部分，接收控制单元的指令，转化后输出控制送风装置运转。

风速调节单元采用脉宽调制方式，从而可以实现无级风速调节。

智能服装的工作过程如下：

着装者穿着智能服装工作时，分布在前胸和后背的温湿度传感器（如果需要更精确的控制不同部分的服装气候，可用采用更多路的传感器）不断检测服装气候中的温度、湿度，同时把数据传输给控制单元，然后控制单元将事先设定的参数与当前检测值进行对比，从而决定是否要调节某个空间的气流，如果需要则控制单元向风速调节单元发送指令，从而可以实现气流的调节，可以根据需要设置多个不同的气流流速范围。另外，该智能服装除了能够自动调节服装气候外，还可以监测人体所处服装气候的质量，如果人体处在高温高湿的服装气候中的时间超过某个设定值，则控制单元自动报警，提醒着装者采取其他必要措施，以防人体的健康受到进一步的危害。

本发明公开了一种可调节服装内微气候的智能服装，包括服装本体、送风装置、检测装置以及控制装置；服装本体上与送风装置的进风端对应位置处设置有进风口，服装本体上还设置有出风口，送风装置与出风口分别设置于服装本体的上下侧。检测装置可实时检测服装本体内的温度与湿度，并将该信号传递给控制装置，控制装置可将该信号与事先设置好的参数进行对比，从而确定是否需要进行调节送风装置的风速，实现在高温环境下根据检测到的服装内温度的变化有效调节送风装置的转速，保证服装内的温度、湿度在人体舒适的范围内，改善人体的热舒适性，提高工作效率，保障工作人员的健康与安全。通过在服装本体的上下侧设置进风口与出风口，便于气流的流动，使得空气流动更加顺畅。

同时，通过采用鼓风机进行送风，这样使得气流可沿着人体体表由下往上运动，避免出现垂直送风导致服装膨大的缺点。

此外，通过采用口袋用于安放各个装置，方便拆卸，同时减轻了服装本体的重量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述智能服装包括服装本体，设置于所述服装本体上的送风装置，用于检测所述服装本体内温度与湿度的检测装置，根据所述检测装置的信号控制送风装置运转的控制装置；

所述服装本体上与所述送风装置的进风端对应位置处设置有进风口，所述服装本体上还设置有出风口，所述送风装置与所述出风口分别设置于所述服装本体的上下侧；

所述控制装置包括人机界面、控制单元以及风速调节单元；

所述人机界面供使用者设置服装参数和接收服装给出的警示信号；

所述控制单元与所述检测装置电连接，用于接收服装本体内的温度、湿度信号，并将接收的信号与设定的服装参数进行对比，从而给出是否需要调节风速的指令；

所述风速调节单元接收所述控制单元的指令，转化后输出控制送风装置运转。

2.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述检测装置包括用于检测所述服装本体内温度与湿度的温湿度传感器。

3.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述送风装置为鼓风机。

4.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述服装本体上设置有口袋，所述送风装置、检测装置以及控制装置分别安放于所述口袋内；所述进风口设置于所述口袋的外侧。

5.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述风速调节单元采用脉宽调制方式。

6.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述控制单元的核心采用串行口通讯的STC单片机。

7.如权利要求2所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述温湿度传感器为SHT75温湿度传感器。

8.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述检测装置与所述送风装置均设置于所述服装本体的前后侧。

9.如权利要求1所述的可调节服装内微气候的智能服装，其特征在于，所述进风口与出风口处设置有网眼织物。

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