CN105146805A - 冷暖空调服装 - Google Patents

Abstract

冷暖空调服装。本发明涉及一种夏冬二季为户外活动的人们，提供一种简单方便比环境低和高的保护人们身体健康的服装制作技术。它的特征是以加热和降低密封在衣服和裤子内的空气使其在人体和环境之间形成一层几个毫米的，稳定而又快速循环的升降温气层。减缓环境气温对人体的直接影响。本技术属于轻工领域中服装及个人防护产品。这是一款夏冬二季通用的新型服装。夏季与我发明的毛细负压制冷罐组合就是可以产生比环境温度低二到十五度的降温服装。冬季与特制的相变蓄能罐组合就是可以产生十五到四十度的增温服装。本发明的空调服装是一种将保护和保健功能与温度调节功能融合为一体的，穿着者没有束缚可以自由行动和运动的高科技功能型服装。

Description

冷暖空调服装

技术领域

本发明涉及一种夏冬二季为户外活动的人们，提供一种简单方便比环境低和高的保护人们身体健康的服装制作技术。它的特征是以加热和降低密封在衣服和裤子内的空气使其在人体和环境之间形成一层几个毫米的，稳定而又快速循环的升降温气层。减缓环境气温对人体的直接影响。本技术属于轻工领域中服装及个人防护产品。

背景技术

目前，市面上各种名目繁多的各类空调服装。功能单一，夏季以各类化工产品硅胶为主的蓄冷型服装为主。先冷后重。冬季以电热为主。蓄电是个费时和费钱的问题。在穿着的舒适性和自由度方面没有保证。针对上述问题，我发明了夏冬二季通用的新型服装，夏季和我发明的毛细负压制冷泵组合就是可以比环境温度低二到十五度的降温服装。冬季和特制的相变蓄能罐组合就是可以产生十五到四十度的增温服装。本发明的空调服装是一种将保护和保健功能与温度调节功能融合为一体的，穿着者没有束缚可以自由行动和运动的高科技功能型服装。

发明内容

空气是目前已知最好和廉价的保温隔热原材料。空气重量轻巧，在一定升降温度范围内的体积变化有限。因此以它为能量载体的升降温装置，体积和重量方面有轻便和轻巧的优点。我发明的空调服装就是以加热和降低密封在衣服和裤子内的空气，使其在人体和环境之间形成一层五到八毫米的稳定而又快速循环的升降温气层。来阻断或者减小环境的高低温度对人体的直接影响。

夏季降温服装的工作核心；是我发明的毛细负压制冷泵+热管的有机组合=制冷罐。

制冷罐的核心就是毛细负压制冷泵。下面详细介绍它

毛细负压制冷泵的工作原理；毛细负压制冷泵由离心风机和以水基浸润材料组合成的毛细吸水芯，与圆形或其它几何形状组成的浸润壳体做支撑的，加上滤尘和蒸发加湿的吸水棉质芯一起密封组合构成。棉质吸水芯是优良的浸润吸水材料。它在不浸润壳体的夹持下，形成毛细现象。毛细现象指；水沿着有缝隙物体的缝隙上升的现象。缝隙越细，水沿缝隙上升得越快越高。毛细现象的原理是液体表面对固体表面的吸引力。液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升达到平衡。毛细现象是通过水分子间的相互吸引和蒸发来促使液体移动的。它只有浸润材料浸润在水液体中才能产生毛细现象，并将水提升到高处。当离心风机运行时，使泵体内棉质吸水芯的上部产生负压，环境空气自动吸入多孔湿润的吸水棉质表面，进入风机内。由于吸水棉质芯上的水蒸发吸收热量，迫使流经棉质芯的空气降温。也就是迫使进入的空气的干球温度降低至接近于环境空气的湿球温度。即离心风机出口的温度可比环境温度低2-18℃。环境空气愈干热，其温差愈大，降温效果越好。因离心风机的运转，使毛细负压制冷泵中的空气流速加快，泵体内产生负压。由于泵体内空气压力小于杯体内的水面压力。产生类似模拟植物在阳光下的蒸腾现象。阳光越强蒸发越旺盛。使得毛细泵提水功能随之增强。水量增多，蒸发加强，制冷效果越强。水的增加幅度与压差成正比。

毛细负压制冷泵的优点；平时毛细吸水充满整个泵体内空间，因毛细作用泵体内压力平衡。在无外力作用下，毛细管中的液体无法克服自身表面的张力而溢出。实现了既开既用的节能又干净的功能。由此可知壳体对棉质吸水芯的夹持松紧度，决定了泵体提水的高度；棉质吸水芯的多少，决定了提水量的多少；泵体内与环境空气的压差决定了泵体毛细泵提水功能的增强幅度，增强幅度与压差成正比。

本服装采用水蒸发降温的原理，具有节能环保，价廉，轻巧，降温幅度稳定等多重功效。

热管原理；热管是1963年美国国家实验室发明的一种传热元件。它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质。透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过目前任何已知金属的导热能力。热管是依靠其自身内部工作液体相变来实现传热。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段蒸发为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速，蒸汽在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以自动被源源不断地传导开来。

由于毛细负压制冷泵的毛细作用，使热管蒸发端的散热片始终被湿润的棉布层包裹。当风机工作时，高温空气进入经过湿润的棉布层时，促使棉布层上的水分蒸发。因水分蒸发只能从内部的蒸发端带走热量，所以水的蒸发从热管的散热片上大量吸收热量，使散热片上的温度降到空气的湿球温度。由于热管蒸发端的温度低于吸热端的温度，由热管原理可知，热管吸收端将从密封的空气中大量快速的吸收热量。如此循环往复，使密封的空气始终维持在一个相对低温的状态。

通过热管和密封的环境空气进行能量交换，达到降低和提升空气温度的目的。热管在此起道了热量开关的作用。只要它的蒸发端的温度高于冷凝端它就会自动工作。

一；热管的蒸发端外环绕着棉质吸水层。吸水层在风机工作时，吸进环境中的高温空气，高温空气吹向湿润的棉质吸水层，促使棉质层内的水分蒸发，使环境高温空气从干球温度达到它的饱和湿球温度，在这个过程中从空气和热管蒸发端大量吸收热能。因水分蒸发只能从内部的蒸发端带走热量，这就能在一定程度上降低内部的温度。然而这个温度降低的程度是有限的，取决于周围环境空气的温度和相对湿度，所能达到的最低温度，就是这个条件下的湿球温度。因此环境空气的温度和干燥度决定了热管吸收端的降温幅度。本产品空调降温服装的降温幅度在二至十五度之间。

二；热管吸收端的气体是密封固定的。优点是固定气体的能量循环最节能。当热管吸收端的低温气体在服装内循环一周后，温度必然会升高。但是依然要低于环境气温。因而再次降温所需的能量就低，等于降低了热管吸收端的吸热能量，也就是减少了制冷剂水的使用量，因而提高了制冷效率。

冬季升温服装的工作核心；是我设计的相变蓄能材料+热管的有机组合=蓄热罐

相变蓄能罐的工作原理；蓄热罐是利用相变蓄热材料在固液二种状态相互转化相变时吸收或放出大量潜热的特性。将电能、太阳能及废热等各种潜热，以热能形式储藏在罐子里，方便人们在需要的时候使用。实现热能小体积大容量的高效率储藏和转移利用。由于相变材料是可以反复循环使用的，使它的使用成本低廉，性价比很高。它能为热管的蒸发端，提供一定时间的稳定的热温差环境。热管的在此既是热量输出和回收通道，也是热开关管。通过调整相变蓄能罐的上下位子，来开启和关闭蓄能罐中热量的使用。

下面结合附图，介绍各部位名称；

附图1；夏季制冷罐整机图其中1）；蓄电池盒（含电源进及电源开关和充放电控制电路）；2）；离心风机；3）出风口；4）；进气口；5）；支撑隔断屏风；6）；热管冷凝端+蓄冷蒸发块；7）；毛细管；8）；保温隔断；9）；热管；10）；热管蒸发端+吸热块；11）；离心风机；12）；循环进出风一体接口；13）；螺旋通气隔水管；14）；蓄水盒；

附图2；是图3上半部分的剖面图其中1）；外壳；2）；支撑隔断屏风；3）；蓄冷蒸发块；4）；热管；

附图3；是密封气流的进出示意图。（因气流的通道布置方式多样这里就不一一绘出）图中1）；进气口；二）；回风口；三）支撑隔断筋；

附图4；是冬季蓄热罐。1）；离心风机+蓄电池和电控盒；2）；外部回风加热板；3）；内部回热加热板；4）；相变蓄能材料；5）；热管；6）；热管传热翘片；7）；暖风出口和回风口的一体接口；

下面结合附图详细说明其具体的工作原理；

一；夏季制冷状态；见附图1；随着2离心风机的开机工作，由于5支撑隔断屏风和2离心风机是密封连接的，这样其内相对与外界空气形成了负压。由于5支撑隔断屏风内的气压小于14蓄水盒中的大气压，既7毛细管的两端产生了压差。就使得毛细管的吸水功能得以增强，从而增大了吸水量。这样就解决了工作和等候时两种状态下对制冷剂水用量需求的不同要求。同时环境热空气由4进风口自由进入，并自行下行到5支撑屏风的下边进风口。环境高温热空气吹向6热管冷凝端+蓄冷蒸发块外包裹着的湿润棉质吸水层，促使棉质层内的水分蒸发，使环境高温空气在向2离心风机口运动中逐渐从干球温度达到它的饱和湿球温度。在这个过程中因水分的蒸发会从6热管冷凝端+蓄冷蒸发块既热管冷凝端大量吸收热量，从而促使6热管冷凝端+蓄冷蒸发块的温度下降。

由前述的热管原理可知，9热管的吸热端既图中10热管蒸发端+吸热块会从周围环境吸入热量。其温度会自动和6热管冷凝端+蓄冷蒸发块保持平衡。由于10热管蒸发端+吸热块内的气体是密封等量快速循环的，所以10热管蒸发端+吸热块周围的气体温度会逐渐向环境热空气的饱和湿球温度靠近。当开启11离心风机时，风机将热管冷却了的密封气体压入12循环进出风一体接口即图3中的1进风口。由于11离心风机的工作使得5支撑隔断屏风的周围形成负压。使得图3中的1进风口和2回风口形成压差，1进风口的压力大于2回风口的压力。使得密封的气体不断循环起来。

在此重点说一下13螺旋通气隔水管的作用；13螺旋通气隔水管在此即能时刻保持蓄水盒和环境大气压的平衡。又能防止蓄水盒中的水，在除了倒置状态外的各种状态下的泄漏。由于螺旋通气隔水管的作用，使得14蓄水盒内的气压始终和环境的大气压强相同。当2号离心风机工作时，7毛细管的二端就形成了气压差。使得14蓄水盒中的这端压强大于5支持隔断屏风中的一端。因而增强了毛细作用，也就增强了毛细管的提水能力。满足了平时充水并含水，用时提水并加量的功能。

二；冬季制热状态；见附图4；图中1离心风机+蓄电池和电控盒与2外部回风加热板是丝口连接的。当1离心风机+蓄电池和电控盒和2外部回风加热板分离时，就是蓄热状态。可以将2外部回风加热板放置在热源上加热，通过5热管将热量蓄藏在4相变材料中。6热管传热翘片保证将热量均匀同步加热罐内的上下相变材料。将1离心风机+蓄电池和电控盒和2外部回风加热板连接为一体时；当蓄热罐中1离心风机+蓄电池和电控盒上置时。蓄热罐处于放热状态；开启电源开关离心风机工作，将热管加热的空气通过7暖风出口和回风口的一体接口送入图3中的1进气口，由于离心风机的工作使的2外部回风加热板和3内部回热加热板的周围形成负压。使得图3中的1进风口和2回风口形成压差，1进风口的压力大于2回风口的压力。使得密封的气体不断循环起来。当蓄热罐中1离心风机+蓄电池和电控盒下置时。蓄热罐处于保温和蓄热状态；不开启电源开关是保温状态。开启电源开关是蓄热状态。当人体处于运动状态时，会放出大量的热能。此时开启电源开关，将图3服装密封风道中的气体循环起来，吸收人体的热量，通过热管的工作将热能传递吸收回4相变材料中。这样一方面延长了蓄热罐的使用时间，另一方面增强了人体的舒适度。

说一下图3；图3上半部分是气体输入和输出一体管的剖面图。他的两头分别连接服装和制冷罐或者是制热罐的。下半部分是循环气道布置在上衣和裤子中的循环气道连通图。因气道连通和布置的方式多样，实在无法一一绘出。

Claims (4)

1.一种冷暖服装的制造技术，它分别包含夏季的制冷罐和冬季的制热罐的制造技术；其基本特征是；通过和布置在衣服或者是裤子内的循环气道，分别和制冷罐或制热罐的组合，形成夏季的制冷降温服装或者冬季制热加温服装；密封在衣服和裤子内的空气使其在人体和环境之间形成一层几个毫米的，稳定而又快速循环的升降温气层，减缓环境气温对人体的直接影响。

2.如权利要求1所述的制冷罐的制造技术，其基本特征在于所述的毛细负压制冷泵＋热管的有机组合，其中的毛细负压制冷泵是指利用毛细管的提升水位高度和定压恒流的供水特性，在特殊设计的离心风机带动下在一定空间所形成的负压，与环境大气压强的差值所带来的增强提水功能，因水分的蒸发吸热降低热管蒸发端的温度，使热管的冷凝吸热端大量吸收密封在服装气道内气体的热量，使其降温，来达到在人体和环境之间形成一个相对舒适的低温隔离层的方法。

3.如权利要求1所述的制热罐的制造技术，其基本特征在于所述的相变蓄能材料＋热管的有机组合，其中利用相变蓄热材料在固液二种状态相互转化相变时吸收或放出大量潜热的特性；来实现热能小体积大容量的高效率储藏和转移利用因热管的冷凝吸热端被相变蓄热材料包围吸热，使得热管的蒸发端不断大量的加热密封在服装气道内气体，使其升温，来达到在人体和环境之间形成一个相对舒适的高温隔离层的方法。

4.如权利要求2中的制冷罐制造技术中涉及的一种压差气液隔离技术，其基本特征在于所述的螺旋通气隔水管，在此即能时刻保持蓄水盒和环境大气压的平衡，又能防止蓄水盒中的水，在除了倒置状态外的各种状态下的泄漏。