CN105919185A - 一种相变调温穿戴设备 - Google Patents

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张彦江
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Abstract

本发明具体涉及一种相变调温穿戴设备，包括：穿戴设备本体及设置在所述穿戴设备本体上的多个相变储热单元，所述相变储热单元内设置有相变材料，所述相变材料用于储存和释放外部环境传递的热量。通过本发明的技术方案，可以实现断电状态下的制热和制冷。

Description

一种相变调温穿戴设备
技术领域
本发明涉及穿戴设备制造技术领域，具体涉及一种相变调温穿戴设备。
背景技术
在寒冷环境中，人体生理活动产生的热量不足以弥补流失到外部环境的热量，以至于人体感到不适。
Outlast纤维是美国Oustlast技术公司与德国特种纤维制造商Kelheim纤维公司共同研制的第一个拥有专利权的粘胶纤维。这种新型纤维具有普通粘胶纤维的所有优点，例如与棉花或蚕丝相似的柔软、美好的手感，吸湿能力和极好的卫生性能，还具有极端舒适的温度缓冲性能。但outlast相变调温纤维相变焓值小，虽然国外也制成了恒温睡袋等产品，但保温时效很短。
现有技术中，还有一种带电发热丝的保温衣服，用电池供电，依靠电发热丝发热提供热量。虽然这种衣服能提供热量，但电池携带不便，衣服内的电发热丝也会对人体造成有负面影响，如电发热丝通电后，电流影响心脏起搏器等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相变调温穿戴设备，实现断电状态下的制热和制冷。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种相变调温穿戴设备，包括：穿戴设备本体及设置在所述穿戴设备本体上的多个相变储热单元，所述相变储热单元内设置有相变材料，所述相变材料用于储存和释放外部环境传递的热量。
优选地，所述多个相变储热单元均匀等距设置在所述穿戴设备本体上，呈阵列分布。
优选地，所述相变材料带有包装层，所述相变储热单元包括带有包装层的相变材料及盛放所述带有包装层的相变材料的布袋，所述多个相变储热单元通过缝线、魔术贴、拉链、纽扣等形式固定连接在所述穿戴设备本体上。
优选地，所述相变储热单元还包括盛放在所述布袋内的保温材料，所述保温材料设置在所述带有包装层的相变材料的周围；所述保温材料包括：棉絮、涤纶布、人造羽绒和/或动物皮毛。
优选地，所述穿戴设备本体还包括衬里保温层，所述衬里保温层覆盖在所述相变储热单元的上表面上，用于延缓所述相变储热单元与外部环境之间的热交换。
优选地，所述相变材料占所述相变调温穿戴设备总质量的50％以上，所述相变材料的相变潜热大于100J/g。
优选地，所述相变材料的相变温度范围为15℃-60℃。
优选地，所述相变材料的相变温度范围为20℃-40℃。
优选地，使用电热套、微波炉和/或烘箱对所述相变储热单元进行加热，使用冰箱、冰柜、冷水和/或空调对所述相变储热单元进行制冷。
优选地，所述穿戴设备本体上还设置有电加热丝和与所述电加热丝连接的电源接口，所述多个相变储热单元均匀等距地覆盖在所述电加热丝的上表面上。
优选地，所述穿戴设备本体包括：马夹、背心、长袖上衣、裤子、袜子、套袖、帽子和/或护膝。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
1、相变材料具有某一特定的相变温度，当环境温度高于其相变温度时，相变材料吸收热量，熔化为液体或固液混合物，当环境温度低于其相变温度时，相变材料释放热量，相变为固体或固液混合物。由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，穿戴设备本体上设置有相变储热单元，所述相变储热单元内设置有相变材料，当用户不使用穿戴设备本体时，可以通过加热设备对穿戴设备本体进行预加热，当加热的温度超过相变材料的相变温度时，相变储热单元能够吸热储能；当用户使用穿戴设备本体时，相变储热单元在低于其相变温度的环境中，开始释放热量，实现断电状态下的制热保温。
2、夏天当环境温度超过30℃时，人体就会感觉不舒服，由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，所述相变储热单元内设置有相变材料，当外界环境超过相变温度时，储热单元能够自动吸收环境温度的热量，实现断电状态下的制冷。春秋季节则不需要对相变储热单元进行预加热和预制冷，实现智能调温。
3、由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，无需在通电的状态下实现制冷制热，无使用过程中的漏电隐患，因此，用户使用时，安全可靠性高。
4、由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，衬里保温层能够将储热单元吸收的热量进行保温隔离，延缓与外部环境之间的热交换，因此具有热量释放均匀，供热稳定，持续时间长，稳定性高的效果。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种相变调温穿戴设备的整体结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1，本发明一实施例提供的一种相变调温穿戴设备，包括：穿戴设备本体1及设置在所述穿戴设备本体1上的多个相变储热单元10，所述相变储热单元10内设置有相变材料，所述相变材料用于储存和释放外部环境传递的热量。
优选地，所述的相变调温穿戴设备，使用电热套、微波炉和/或烘箱对所述相变储热单元10进行加热，使用冰箱、冰柜、冷水和/或空调对所述相变储热单元10进行制冷。
可以理解的是，相变材料具有某一特定的相变温度，当环境温度高于其相变温度时，相变材料吸收热量，熔化为液体或固液混合物，当环境温度低于其相变温度时，相变材料释放热量，相变为固体或固液混合物。
由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，穿戴设备本体上设置有相变储热单元，所述相变储热单元内设置有相变材料，当用户不使用穿戴设备本体时，可以通过加热设备对穿戴设备本体进行预加热，当加热的温度超过相变材料的相变温度时，相变储热单元能够吸热储能；当用户使用穿戴设备本体时，相变储热单元在低于其相变温度的环境中，开始释放热量，实现断电状态下的制热保温。
夏天当环境温度超过30℃时，人体就会感觉不舒服，由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，所述相变储热单元内设置有相变材料，当外界环境超过相变温度时，储热单元能够自动吸收环境温度的热量，实现断电状态下的制冷。可以理解的是，为了增强本发明提供的这种相变调温穿戴设备的制冷效果，可以使用制冷设备对相变储热单元进行预制冷，当用户使用穿戴设备本体时，相变储热单元在高于其相变温度的环境中，开始吸收热量，实现断电状态下的制冷。
另外，春秋季节则不需要对相变储热单元进行预加热和预制冷，实现智能调温。
综上，由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，无需在通电的状态下实现制冷制热，无使用过程中的漏电隐患，因此，用户使用时，安全可靠性高。
优选地，所述穿戴设备本体1上还设置有电加热丝和与所述电加热丝连接的电源接口，所述多个相变储热单元10均匀等距地覆盖在所述电加热丝的上表面上。
优选地，所述多个相变储热单元10均匀等距设置在所述穿戴设备本体1上，呈阵列分布。
优选地，所述相变材料带有包装层，所述相变储热单元10包括带有包装层的相变材料及盛放所述带有包装层的相变材料的布袋，所述多个相变储热单元10通过缝线、魔术贴、拉链、纽扣等形式固定连接在所述穿戴设备本体1上。本实施例中，优选通过缝线将所述多个相变储热单元10固定连接在所述穿戴设备本体1上，以降低本发明提供的这种相变调温穿戴设备的制造成本。
优选地，所述包装层为导热材料制成的包装层。具体地，所述包装层102可以为导热性能良好的金属材料层、塑胶材料层、高分子材料层或复合材料层，本实施例中，优选所述包装层为铝箔层，其具有良好的阻隔性、热封性，遮旋光性、耐高温、耐低温、耐油性、柔软性、无毒无味等特点。
优选地，所述相变储热单元10还包括盛放在所述布袋内的保温材料，所述保温材料设置在所述带有包装层的相变材料的周围；所述保温材料包括：棉絮、涤纶布、人造羽绒和/或动物皮毛。
可以理解的是，在相变储热单元中增设柔性保温材料，可以增加本发明提供的这种相变调温穿戴设备的柔软性，提高用户体验舒适感。
优选地，所述穿戴设备本体1还包括衬里保温层11，所述衬里保温层11覆盖在所述相变储热单元10的上表面上，用于延缓所述相变储热单元10与外部环境之间的热交换。
可以理解的是，由于本发明提供的这种相变调温穿戴设备，衬里保温层能够将相变储热单元吸收的热量进行保温隔离，延缓与外部环境之间的热交换，因此具有热量释放均匀，供热稳定，保温持续时间长，稳定性高的效果。
优选地，所述相变材料占所述相变调温穿戴设备总质量的50％以上，所述相变材料的相变潜热大于100J/g。可以理解的是，相变材料占相变调温穿戴设备总质量的50％以上，且选用相变潜热大于100J/g的相变材料，可以使得穿戴设备能储存更多的热量。
优选地，所述相变材料的相变温度范围为15℃-60℃。
优选地，所述相变材料的相变温度范围为20℃-40℃。
优选地，所述穿戴设备本体1包括：马夹、背心、长袖上衣、裤子、袜子、套袖、帽子和/或护膝。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种相变调温穿戴设备，其特征在于，包括：穿戴设备本体及设置在所述穿戴设备本体上的多个相变储热单元，所述相变储热单元内设置有相变材料，所述相变材料用于储存和释放外部环境传递的热量。
2.根据权利要求1所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述多个相变储热单元均匀等距设置在所述穿戴设备本体上，呈阵列分布。
3.根据权利要求2所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述相变材料带有包装层，所述相变储热单元包括带有包装层的相变材料及盛放所述带有包装层的相变材料的布袋，所述多个相变储热单元通过缝线、魔术贴、拉链、纽扣等形式固定连接在所述穿戴设备本体上。
4.根据权利要求3所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述相变储热单元还包括盛放在所述布袋内的保温材料，所述保温材料设置在所述带有包装层的相变材料的周围；所述保温材料包括：棉絮、涤纶布、人造羽绒和/或动物皮毛。
5.根据权利要求4所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体还包括衬里保温层，所述衬里保温层覆盖在所述相变储热单元的上表面上，用于延缓所述相变储热单元与外部环境之间的热交换。
6.根据权利要求5所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述相变材料占所述相变调温穿戴设备总质量的50％以上，所述相变材料的相变潜热大于100J/g。
7.根据权利要求1所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述相变材料的相变温度范围为20℃-40℃。
8.根据权利要求1所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，使用电热套、微波炉和/或烘箱对所述相变储热单元进行加热，使用冰箱、冰柜、冷水和/或空调对所述相变储热单元进行制冷。
9.根据权利要求1所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体上还设置有电加热丝和与所述电加热丝连接的电源接口，所述多个相变储热单元均匀等距地覆盖在所述电加热丝的表面上。
10.根据权利要求1～9任一项所述的相变调温穿戴设备，其特征在于，所述穿戴设备本体包括：马夹、背心、长袖上衣、裤子、袜子、套袖、帽子和/或护膝。
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