CN104879311B - 一种可移动微型人体降温风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动微型人体降温风扇，包括风扇本体和固定装置，风扇本体包括依次固定连接的进风口、涵道风筒和出风口，涵道风筒内设有电机，电机设有电机出轴，电机通过电机出轴连接有涡轮风扇，电机连接有电池，电池设有电池袋。本发明的有益效果：本发明人体降温风扇体积小、重量轻、噪音低且操作使用简便，适合人体佩戴作业或运动，同时能够产生可以满足调节人体汗液汽化蒸发条件的风压和风量，其不需要借助特定衣服作为固定载体，可以用在各种分体式内衣，降低了使用成本，能够达到人体汗液汽化蒸发降温的目的。

Description

一种可移动微型人体降温风扇

技术领域

本发明涉及风扇领域，具体来说，涉及一种可移动微型人体降温风扇。

背景技术

人体通过毛孔排出汗液来调节人体温度，通过汗液汽化吸收热量，从而使得人体有着自动降温冷却调节的生理机能。人体毛孔不仅用于排出汗液还具有呼吸新鲜空气来补充身体所需氧气的功能。当人急剧运动或工作时，大量汗液流出，人体表面与衣服夹层湿度增加形成很大的水分堵塞毛孔吸入氧气，这样就会导致人体处于缺氧状态，从而给人带来胸闷，心跳加快，呼吸不畅血压上升的症状，进而直接导致人的工作效率低下，行动缓慢，身体不适等并发症。

专利文献1（公开号：2002/067708）公开了一种传统的空气流通式冷却服，该空气流通式冷却服在冷却服与内衣之间设有隔撑，可以使人在通常作业时所排出的汗液得到汽化，因此可以对冷却服的穿用者进行适当的冷却。然而当人在高温环境下作业及重劳动等排出大量汗液之时，却不能使所排出的汗液充分汽。因此，该空气流通式冷却服存在如下两个问题：1、传统的空气流通试冷却服结构复杂，且穿着笨重；2、对在排出大量的汗液的情况下使用冷却服而言，由于冷却服会被汗液弄脏，因而洗涤麻烦。

专利文献2（公开号：CN/1829454A）公开了一种空调服，该空调服在衣服腰间两侧安装风扇并通过连接线接入电池，两只风扇在衣服与人体夹层产生空气对流对汗液散发汽化，使被汽化的汗液排出，达到给人体冷却的目的，此项技术有效的解决了给人体冷却的方案。但该空调服存在如下4个问题：1、空调服是一种特定的服装，降温风扇和衣服必须配套使用，价格成本过高，不能够满足低收入人群的消费范围；2、衣服在穿着使用过程中容易破损，每次水洗时必须拆掉风扇，久之导致风扇卡扣变形无法使用，衣服在水洗时，风扇也无法单独使用；3、连接线采用对插头连接两只风扇，在工作或运动中容易脱落，导致无法使用或不正常工作；4、如需每天使用必须多配备几套衣服及配件，且操作繁琐，由于风扇体积偏大，增加了很多重量，穿着实在不便，无法达到人们满意的穿着使用目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可移动微型人体降温风扇，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可移动微型人体降温风扇，包括风扇本体和用于将所述风扇本体固定于人体的固定装置，所述风扇本体包括依次固定连接的进风口、涵道风筒和出风口，所述涵道风筒内设有电机，所述电机设有电机出轴，所述电机通过电机出轴连接有与所述涵道风筒相适配的涡轮风扇，所述电机通过导线连接有电池，所述电池设有用于悬挂于人体的电池袋。

进一步地，所述涵道风筒的一端设有对接凸出环、对接三角内槽和导线孔，所述涵道风筒的另一端设有若干卡槽和环形底座对接槽，所述涵道风筒内通过若干电机固定支撑平行风组件设有用于固定所述电机的电机固定筒，所述电机固定筒的一端设有电机密封盖和与所述导线孔呈水平设置的电机导线出孔，所述电机固定筒的另一端设有若干电机螺丝固定孔和与所述电机出轴相匹配的电机出轴孔。

进一步地，所述涡轮风扇包括一体设置的叶片固定架和弧形叶片，所述叶片固定架包括圆柱支架和与所述圆柱支架一端固定连接的球面支架，所述圆柱支架另一端设有与所述电机相连的连接孔，所述连接孔内设有与所述电机出轴相匹配的齿轮轴套，所述圆柱支架内部呈镂空设置。

进一步地，所述进风口设有进风单元栅格，所述进风口设有与所述卡槽相匹配的卡扣和与所述环形底座对接槽相匹配的环形对接头。

进一步地，所述出风口一端设有与所述对接三角内槽相匹配的三角卡扣、与所述对接凸出环相匹配的环形凹槽和对接卡槽，所述出风口的另一端设有方形平行风出口。

进一步地，所述固定装置包括设于所述涵道风筒两侧的卡扣一和卡扣二。

进一步地，所述进风口、涵道风筒和出风口均采用无毒材质。

本发明的有益效果：本发明人体降温风扇体积小、重量轻、噪音低且操作使用简便，适合人体佩戴作业或运动，同时能够产生可以满足调节人体汗液汽化蒸发条件的风压和风量，其不需要借助特定衣服作为固定载体，可以用在各种分体式内衣，降低了使用成本，能够达到人体汗液汽化蒸发降温的目的。

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是根据本发明实施例所述的可移动微型人体降温风扇的全剖视图；

图2是根据本发明实施例所述的可移动微型人体降温风扇的工作状态的全剖视图；

图3是根据本发明实施例所述的涡轮风扇的结构示意图；

图4是根据本发明实施例所述的涵道风筒与所述出风口对接平面展示图；

图5是根据本发明实施例所述的涵道风筒与所述进风口对接平面展示图；

图6是根据本发明实施例所述的可移动微型人体降温风扇的使用状态示意图之一；

图7是根据本发明实施例所述的可移动微型人体降温风扇的使用状态示意图之二；

图8是根据本发明实施例所述的卡扣与卡槽相卡接的示意图；

图9是根据本发明实施例所述的弧形叶片的结构示意图。

图中：

1、进风口；11、进风单元栅格；12、卡扣；13、环形对接头；2、涵道风筒；21、对接凸出环；22、对接三角内槽；23、导线孔；24、卡槽；25、环形底座对接槽；26、电机固定支撑平行风组件；27、电机固定筒；271、电机密封盖；272、电机导线出孔；273、电机螺丝固定孔；274、电机出轴孔；3、出风口；31、三角卡扣；32、环形凹槽；33、对接卡槽；34、方形平行风出口；4、电机；41、电机出轴；5、涡轮风扇；51、叶片固定架；511、圆柱支架；5111、齿轮轴套；512、球面支架；52、弧形叶片；6、电池；61、电池袋；7、卡扣一；8、卡扣二；9、导线；10、皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，根据本发明的实施例所述的一种可移动微型人体降温风扇，包括风扇本体和用于将所述风扇本体固定于人体的固定装置，所述风扇本体包括依次固定连接的进风口1、涵道风筒2和出风口3，所述涵道风筒2内设有电机4，所述电机4设有电机出轴41，所述电机4通过电机出轴41连接有与所述涵道风筒2相适配的涡轮风扇5，所述电机4通过导线9连接有电池6，所述电池6设有用于悬挂于人体的电池袋61。

优选地，所述涵道风筒2的一端设有对接凸出环21、对接三角内槽22和导线孔23，所述涵道风筒2的另一端设有若干卡槽24和环形底座对接槽25，所述涵道风筒2内通过若干电机固定支撑平行风组件26设有用于固定所述电机4的电机固定筒27，所述电机固定筒27的一端设有电机密封盖271和与所述导线孔23呈水平设置的电机导线出孔272，所述电机固定筒27的另一端设有若干电机螺丝固定孔273和与所述电机出轴41相匹配的电机出轴孔274。

优选地，所述涡轮风扇5包括一体设置的叶片固定架51和弧形叶片52，所述叶片固定架51包括圆柱支架511和与所述圆柱支架511一端固定连接的球面支架512，所述圆柱支架511另一端设有与所述电机4相连的连接孔，所述连接孔内设有与所述电机出轴41相匹配的齿轮轴套5111，所述圆柱支架511内部呈镂空设置。

优选地，所述进风口1设有进风单元栅格11，所述进风口1设有与所述卡槽24相匹配的卡扣12和与所述环形底座对接槽25相匹配的环形对接头13。

优选地，所述出风口3一端设有与所述对接三角内槽22相匹配的三角卡扣31、与所述对接凸出环21相匹配的环形凹槽32和对接卡槽33，所述出风口3的另一端设有方形平行风出口34。

优选地，所述固定装置包括设于所述涵道风筒2两侧的卡扣一7和卡扣二8。

优选地，所述进风口1、涵道风筒2和出风口3均采用无毒材质。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

首先说明本发明的冷却原理。人在强度作业或运动时，会从人体排出大量的汗液，具体而言，在汗液湿透内衣的情况下，人体与内衣附近的湿度接进100％，为此排出的汗液将不再蒸发汽化。对此，即使外界的湿度为80％，也可以通过流通大量的空气来蒸发汗液，一般当湿度较高时，温度便不会太高，或者当温度极高时，湿度便降低。通过汗液蒸发而获得的温度由干湿温度计的湿球温度决定，比如温度为40度，如果湿度为20%，则也可通过汗液汽化，使体温下降至28度，在任何环境下，只要有充足量的空气流通，便可使汗液完全蒸发。

就通过蒸发来冷却身体这一观点而言，汗液可分为以下三种。

﹙1﹚即效汗：是在从身体排出的同时蒸发的汗液，可及时冷却身体。

﹙2﹚迟效汗：是以液体状从身体排出的汗液，尽管濡湿内衣，但在身体需要时不能及时发挥冷却效果，但当有风吹过时，缓慢蒸发，从而冷却身体。

﹙3﹚无效汗：是从身体滴落的汗液，没有通过蒸发来冷却身体的作用。

在无效汗排出时，生理冷却功能已经无能为力，体温会继续上升，然而该状态不能一直持续下去。

如果不是无效汗而是迟效汗，体温在上升，正常之间反复。在该状态下，尽管感到闷热不适，但是在该状态下还可以忍受。在排出汗液从而濡湿内衣的情况下，在风的吹拂下会感到凉爽，其原因便在于该迟效汗的作用。在只有即效汗时，由于汗液会立即蒸发，身体被及时冷却，体温也没有变化，所以是一种非常舒适的状态，不会感到闷热。

冷与热不是绝对的，它取决于人在当时的运动状态、温度、湿度及风的有无等，即使气温高，如果汗液均为即效汗，也不会感到暑热。因此，如果有大量的风与身体平行来流动，则可使所排出的汗液立即蒸发，从而使由大脑控制的排汗均成为即效汗，其结果是，可对人体进行适度的冷却。通过使用（凉肤机），使大量空气与身体平行来流通，可以大幅扩大可使从人体排出的汗液气化的条件范围。通过进行办公室工作的实际实验表明：在使用流通大量风（60立方米/小时的凉肤机），坐在基于同一原理的冷却坐垫上，且头部佩戴冷却帽的条件下，尽管室温最高达到40℃左右，且人对暑热的感知极限温度各有不同，但只要不是太胖，则不论室温25℃还是40℃，均完全未感到其差异。如果感到暑热，便会排出液状汗液，这是日常规律，但反之也可以得到确认：在不排除液状汗液，而只排出即效汗的情况下，不会感到暑热。此外，与身体平行的风无论多强，由于与身体直接接触的风较少，因而使用者不会有像被风扇所产生的风吹拂时那样的不适感。

人的感觉最舒适的状态，是一种为散热而排汗且该汗液为即时蒸发的状态，即生理性冷却功能（冷却器）发挥作用的状态。作为实现这种状态的条件有两个必须的条件，其一：外部气温高需要排除汗液；其二：通过使外气不断地平行于身体流动，来向外部排出湿气。

如上所述，本发明根据上述的冷却原理，即使在排出无效汗的恶劣环境下，通过使大量的风与人体平行来流通，大幅扩大生理性冷却功能的有效范围，来实现对人体的冷却。

以下，参照附图来说明本发明可移动微型人体降温风扇安装人体最佳方式。该实施方式的可移动微型人体降温风扇适用于半袖上衣的实施例。

如图6所示，本发明可移动微型人体降温风扇通过卡扣一7悬挂安装在人体侧面且和人体垂直悬挂，出风口3紧贴皮肤与身体向上平行通过内衣（导流布片）给人体输送每小时约为30立方米-800立方米的外界新鲜空气（平行风），电池6通过导线9给可移动微型人体降温风扇提供电力。

如图1所示，1进风口吸入空气，由52弧形叶片高速旋转形成高速螺旋风经电机固定支撑平行风组件26得到一个高速平行风通过出风口3，进而改变成90度角向外输出，这样输出的目的在于将风向成扇形分开输送，第一可以使人体不被集中风压带来不适感，第二可以扩大风在人体与内衣之间流动空间的覆盖范围，通过这种输送方式有效的提高了输送的风量和循环空间。减小了人体与内衣对风造成的阻力。由此，当人体前后都被覆盖时，由于本发明可移动微型人体降温风扇在不断地向人体和内衣之间输送空气，被空气蒸发的汗液由领口和袖口排出，因此，本发明可移动微型人体降温风扇送入人体的平行风是借助人体内衣和人体皮肤形成的流动空间，同时由于内衣是围绕在人体表面，从而风只能在这个流动空间流动，同时内衣下摆部分为防止漏气，可以用束带固定缩小，防止漏气，或藏于下衣裤内皮带固定。内衣（导流布片）密度大于空气就可以形成风阻（阻流效应）根据这一特点只要人体内衣（导流布片）密度高于30％都是有效的，即使内衣（导流布片）为薄纱材质依然可以形成流动空间。为使满足人体需求效果建议人体内衣（导流布片）密度越紧密越好。本实施方式的本发明可移动微型人体降温风扇输送给人体大量的风，是通过流动空间围绕人体流动、蒸发、气化、排出。因此本发明可移动微型人体降温风扇达到了人体汗液蒸发气化的目的，有效改变了人体自动降温的目的。

如上所述，通过产生于身体平行的大气流，可以有效大幅扩大人体汗液蒸发气化冷却生理条件的有效范围。因此使用本发明的可移动微型人体降温风扇可以根本性的解决人体因暑热而引起的问题。

接下来详细说明本发明可移动微型人体降温风扇适用于人体作业或运动时情况的要点。一般而言，人在作业或运动时要求如下：

1.廉价

2.体积小，重量轻，携带便利，冷却能力大。

3.不妨碍人体作业和运动

4.寿命长及产品使用简便。

传统的空调服需要定制一套或多套衣服，每套衣服配有2只风扇，固定在衣服，及电池和充电器等附件，来完成空调服的工作需要，由于空调服风扇结构复杂，它是由斜流风扇转化成平行风，降低了风扇本来的效率，如遇提高风量，需改变电机的转速从而功率加大，由此要加大电池的容量，使成本上升很大。本发明可移动微型人体降温风扇与空调服相比，不需要提供特定衣服，使用者可以使用在自己本身的衣服或内衣。只配套一套本发明可移动微型人体降温风扇就可每天使用，本产品完全依托人体自身的皮带与衣物，不需要提供第二安装固定设备。不会因衣服的洗涤而导致本设备无法使用等问题。操作使用及其简便，降低了很多成本。

为了让本发明可移动微型人体降温风扇小体积，完成很强的风压和风量，必须借助电机的高转速来完成，根据本产品需求，我们在微型直流电机中，选择空心杯与高速碳刷直流电机，空心杯电机具有体积小，扭矩大，转速高，噪音低，寿命长，等特点，是本产品的不二选择，由于价格偏贵，不能适用于市场，因而我们选用一款铁心碳刷高转速电机，这种电机碳刷与换向片经特殊材质做成，增加了它们之间的耐热，耐磨，提高了他么之间的润滑度，使用寿命也得到了很大的提高。有效降低了成本。

本发明可移动微型人体降温风扇为实现不影响人在作业或运动中的阻碍，以小体积完成大风量，改变本发明可移动微型人体降温风扇在人体悬挂所占得面积，由于本发明在人体所占面积少和重量轻，从而不会影响人体关节活动范围，更不会因重量原因导致人体不平衡影响人作业或运动。

为提高本发明可移动微型人体降温风扇使用效果和寿命，在本发明最终选用，一种有刷电机，此电机为，电刷与换向片铜片镀银，要求镀银1/280以上，在高速运转中，镀银的电刷具有良好的导电性，由于有着良好的导电性，是运转时摩擦火花减小，热量减小，同时镀银的电刷，在换向片和电刷高速运转升温时，可以硬化电刷和换向器。使换向器和电刷减小了磨损，从而使延长了电机使用时间。降低了成本达到了本发明可移动微型人体降温风扇寿命的延长。

如图1所示，出风口3为圆筒转方形出风口采用无毒塑胶材质制作，卡扣一7为本产品固定卡扣，悬挂于衣物或人体腰间皮带，弧形叶片52为涡轮式风叶，高转速时可以提供很强的风压和风量。进风口1采用格栅设计，格栅间隙以不过手指为限度，可以满足风叶高转速时进风需求。本发明可移动微型人体降温风扇的使用不受衣服的限制，卡扣二8将下垂衣服卡在倒扣内，由于出风口需要很大的风压和风量，势必在进风口，也会产生很强的风压和风量进入，为防止衣服（内衣下垂）被进风口吸住，影响进风，所以用卡扣二8固定下垂内衣使进风口畅通无阻碍。电机固定筒27上的电机螺丝固定孔273用于稳固电机4。电机密封盖271可以使电机4不裸露，改变其美观，提高观赏性，电机密封盖271设有卡扣或胶水粘合固定，拿取方便。

如图2所示，该图直观性的诠释了本发明可移动微型人体降温风扇的工作原理，螺旋风转平行风。弧形叶片52的角度可提高弧形叶片52在旋转时产生的风压和风量，因风阻和风压与风量成正比，因此当改变弧形叶片52角度时，即使增加风压提高风量，也会加大风阻，也就是说风阻越大，电机的功耗越大，产生的风压、风量也就越大。

因此为了较少的风阻完成较高的风压、风量，如图3所示在圆柱支架511的顶部设计球面支架512，使其在高速运转时能够如子弹一样高速旋转劈开空气，有效地减少风阻，圆柱支架511内部镂空设计第一可以减少原材料降低成本，第二可以在注塑时避免散热收缩改变其形状，齿轮轴套5111选用金属材料，因金属材料在温度变化环境中比塑胶材料膨胀系数低，可以更加稳固固定电机出轴，不至于在使用换环境中导致风叶与电机轴打滑。使用圆柱支架511可以使其在水平运转中不产生风阻。

如图4所示，在导线孔23安放橡胶环固定导线稳固防止因导线拉扯造成本发明可移动微型人体降温风扇工作不良，电机导线出孔272与导线孔23对应，电机固定筒27内径与电机4外径匹配紧密，增加电机在高转速时产生震动引发共振效应。涵道风筒2通过对接凸出环21和对接三角内槽22与出风口3的环形凹槽32和三角卡扣31对接，由于出风口3为无毒塑胶材质，有一定的拉伸性，出风口3可以通过以上所述完成套接加对接，使其牢固为整体。

如图5所示，介绍了进风口1结构，并展示了对接结构。电机螺丝固定孔273将电机4固定在电机固定筒27上，使电机4在工作中不至于本身在被高转速产生的反转力改变其安装方位。进风单元格栅11为人体手指不能伸入为止，尽量做到稀薄满足进风需求。

根据上述本实施方式、通过平行风发生装置，在内衣与人体皮肤之间平行输送约为10立方米每小时大量的风，在衣服与身体之间的空间形成正压。且使其膨胀，从而自动形成空气流通路，并从内衣顶部（领口及袖口）排气口排出，这样本实施的可移动微型人体降温风扇降低了很大成本，也省略了空调服的特定服装和流通试冷却服的多个隔撑，因此变得结构简单，容易实现低成本。为了使用方便可以在腰围皮带成360度悬挂，通过改变可移动微型人体降温风扇在人体腰间固定位置改变身体受风面及佩戴舒适感。可移动微型人体降温风扇送风量为8立方米每小时到800立方米每小时，根据人体需要可以通过调节电池改变人体需求的风量，为满足最佳人体降温效果，衣襟套入可移动微型人体降温风扇出风口3，用卡扣一7固定，衣襟下垂其余部分需用皮带紧束或使用束带，以防止空气过多泄露，这样做的目的能够使可移动微型人体降温风扇以较小的风压在内衣与人体之间形成空气流通空间即可。此外不必使空气在内衣覆盖身体全部部位流通，只需使其在人体排汗部位流通即可，为防止体内因风量过大导致人体受凉，根据需求调节电池输出，改变可移动微型人体降温风扇输出风压、风量，也可以在本发明可移动微型人体降温风扇出风口3设网状阻风罩分散出风方向，改变其风压风量的输出，达到人体满意效果。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明人体降温风扇体积小、重量轻、噪音低且操作使用简便，适合人体佩戴作业或运动，同时能够产生可以满足调节人体汗液汽化蒸发条件的风压和风量，其不需要借助特定衣服作为固定载体，可以用在各种分体式内衣，降低了使用成本，能够达到人体汗液汽化蒸发降温的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (3)

1.一种可移动微型人体降温风扇，包括风扇本体和用于将所述风扇本体固定于人体的固定装置，其特征在于，所述风扇本体包括依次固定连接的进风口(1)、涵道风筒(2)和出风口(3)，所述涵道风筒(2)内设有电机(4)，所述电机(4)设有电机出轴(41)，所述电机(4)通过电机出轴(41)连接有与所述涵道风筒(2)相适配的涡轮风扇(5)，所述电机(4)通过导线(9)连接有电池(6)，所述电池(6)设有用于悬挂于人体的电池袋(61)；所述涵道风筒(2)的一端设有对接凸出环(21)、对接三角内槽(22)和导线孔(23)，所述涵道风筒(2)的另一端设有若干卡槽(24)和环形底座对接槽(25)，所述涵道风筒(2)内通过若干电机固定支撑平行风组件(26)设有用于固定所述电机(4)的电机固定筒(27)，所述电机固定筒(27)的一端设有电机密封盖(271)和与所述导线孔(23)呈水平设置的电机导线出孔(272)，所述电机固定筒(27)的另一端设有若干电机螺丝固定孔(273)和与所述电机出轴(41)相匹配的电机出轴孔(274)；所述涡轮风扇(5)包括一体设置的叶片固定架(51)和弧形叶片(52)，所述叶片固定架(51)包括圆柱支架(511)和与所述圆柱支架(511)一端固定连接的球面支架(512)，所述圆柱支架(511)另一端设有与所述电机(4)相连的连接孔，所述连接孔内设有与所述电机出轴(41)相匹配的齿轮轴套(5111)，所述圆柱支架(511)内部呈镂空设置；所述出风口(3)一端设有与所述对接三角内槽(22)相匹配的三角卡扣(31)、与所述对接凸出环(21)相匹配的环形凹槽(32)和对接卡槽(33)，所述出风口(3)的另一端设有方形平行风出口(34)；所述固定装置包括设于所述涵道风筒(2)两侧的卡扣一(7)和卡扣二(8)。

2.根据权利要求1所述的可移动微型人体降温风扇，其特征在于，所述进风口(1)设有进风单元栅格(11)，所述进风口(1)设有与所述卡槽(24)相匹配的卡扣(12)和与所述环形底座对接槽(25)相匹配的环形对接头(13)。

3.根据权利要求1所述的可移动微型人体降温风扇，其特征在于，所述进风口(1)、涵道风筒(2)和出风口(3)均采用无毒材质。