CN106263128A - 一种导冷均匀的冷却服 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导冷均匀的冷却服，属于一种冷却服，为了解决现有冷却服局部过冷的问题，该冷却服包括了服装本体(1)和设置于所述服装本体(1)内的相变材料(2)，还包括导热膜(3)，所述导热膜(3)紧贴所述相变材料(2)设置。本发明能够将相变材料所产生的冷量均匀导向人体，避免了局部过冷；通过相变材料和风扇结合，有效降低了使用者体表温度，使使用者感觉凉爽、舒适，改善作业人员工作环境；在使用过程中，可通过调节风扇风量的大小而调节体表温度，从而实现了温度可控；以及质量适宜、舒适、安全；使用者作业范围不受限制、便携、方便移动；续航时间长；通过添加导热系数好的材料以及在封装带上打孔，增强相变材料散热，增加作用时间。

Description

一种导冷均匀的冷却服
技术领域
本发明涉及一种冷却服，特别是涉及一种导冷均匀的冷却服。
背景技术
随着全球气候变暖，世界多国的诸多城市夏季时节温度极高，每年因高温引起的各种疾病以及死亡的案例非常之多，高温环境日趋危害着人类的健康。此外，像矿山井下、钢铁冶炼等一些特殊行业，高温成为影响他们作业效率的重要因素。例如全国82％的大型煤矿采掘工作面气温高达28～35℃，淮南地区有些矿井井下温度达到37℃以上、炎热的夏季很多城市温度高达36℃以上、钢铁冶炼人员其周围的环境温度有时可达到50℃。长期处于这种环境会使人体水盐代谢紊乱，同时一些生理系统会因高温大量失水，危害井下人员的身体健康，也影响作业效率。据有关研究成果表明：作业地点气温每超过标准1℃，劳动效率将降低6％～8％。在炎热环境中长时间工作会造成皮肤晕红，对工作疏忽，易造成不安全事故。当心跳达到每分钟160次以上时，人体会出现头痛、眼花和恶心，工作能力显著下降，最终导致中暑。在涉及危险任务时，热蓄积必须远低于生理极限。在高温环境中工作时，冷却身体既可以提高工作效率同时又降低了热应激的可能性。
因此，近些年个体降温服的研究有一定的突破和进展。大体分为气体降温服、液体降温服、相变降温服三大类。考虑到气体降温服容易造成衣服膨胀妨碍工人工作效率不高，另一方面气体降温服利用蒸发吸热的作用降温容易造成出汗过度而缺水，因此气体降温服不适用于井下这种特殊的作业环境。液体降温服如：利用水作为介质，当经过处理的水流经人体时带走人体的热量，然后再经过冷却系统给水降温，从而形成循环。但是液体降温服主要利用液态介质实现降温作用，井下条件复杂工作时往往会导致液体泄漏，达不到制冷效果还可能损伤人体。相变降温服主要是通过放在衣服内的相变材料，发生相变过程时吸收热量达到降温效果，相变降温服可以调配不同的相变温度适用范围广，制冷效率高，但是相变冷却服温度不可调控。
专利号为：CN201420591639.7的冷却服提供了适用于夏季高温气候的个体防护装置，但其在工作过程若蓄冷材料熔点较高、且传冷不均匀容易出现局部过冷的现象，达不到良好的降温效果。
发明内容
本发明为了解决现有技术中所存在的问题，在此提供的是一种导冷均匀的冷却服，该冷却服能够将相变材料由固态变为液态时所产生的冷量均匀导向人体，从而解决现有技术中因传冷不均匀而导致局部过冷的问题。
为了实现本申请的目的，在此所采用的技术方案是：
一种导冷均匀的冷却服，该冷却服包括了服装本体和设置于所述服装本体内的相变材料，还包括导热膜，所述导热膜紧贴所述相变材料设置。
以上技术方案通过紧贴在变相材料的导热膜将相变材料由固态变为液态时所产生的冷量进行传导，使所产生的冷量不集中于某一部位，从而解决了现有冷却服因传冷不均匀而导致局部过冷的问题。
为了使本申请所提供的冷却服温度可调，在此所作的改进是：所述服装本体上还设置有风扇、电源开关、控制风扇转速的控制开关及电源，所述风扇电源端通过电源开关连接至所述电源。通过控制风扇的风量大小而调节体表温度，从而实现了冷却服温度可控；减低了热应激现象的产生。
本申请的进一步改进是：所述服装本体包括外层、内层和设置于所述外层和所述内层之间的相变材料封装层，所述外层和/或所述内层分别与所述相变材料封装层可以拆分的连接；所述相变材料封装层上设有小型口袋。采用独立的相变材料封装层，便于相变材料的放置，不对穿戴者产生影响。
为了能够进一步增强本申请所提供的冷却服的冷却作用，在此所作的改进是：所述外层由隔热材料制成。服装本体的外层采用隔热材料制成，从而能够阻挡一部分外界的热量，进一步减低了热应激现象的产生。
进一步的改进是：所述内层由棉盖丝、珠地布、麻纤维和蜂窝布中的一种制成。采用以上材料制成服装本体的内层，在不影响人体散热的同时，还能够吸收部分汗液，降低了人体的皮肤层和着装之间存在狭小的空间，即人体微气候区内的湿度。
为了增强本申请所提供的冷却服的灵活性，在此所作的改进是：所述服装本体的前片和所述服装本体的后片之间通过连接扣连接。通过链接扣连接可以收放服装本体的前片和后片，供体型不同的人穿戴，从而增强了冷却服的灵活性。
具体的，所述相变材料主要由正十八烷和正二十烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十烷＝2∶1；或者主要由正十八烷和正二十二烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十二烷＝4∶1；或者主要由相变温度为26℃～29℃的石蜡组成。
为了使本申请采用石蜡作为相变材料时的散热效果，在此所作的改进是：所述石蜡中掺有铝粉、铜丝、碳纤维和石墨粉中的一种。
为了加速相变材料的散热，在此所作的改进是：所述相变材料由封装袋盛装，所述封装袋上至少设有一个散热孔，通过散热孔能够使相变材料吸收的热量快速散发出去。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、冷量均匀导向人体，避免了局部过冷；
2、通过相变材料和风扇结合，有效降低使用者体表温度，使用者感觉凉爽、舒适，改善作业人员工作环境；
3、在使用过程中，可通过调节风扇风量的大小而调节体表温度，从而实现了温度可控；
4、质量适宜、舒适、安全；使用者作业范围不受限制、便携、方便移动；续航时间长。
5、通过添加导热系数好的材料以及在封装带上打孔，增强相变材料散热，增加作用时间。
附图说明
图1是本发明冷却服一种结构的前片示意图；
图2是本发明冷却服一种结构的后片示意图；
图3是本发明所记载的用于盛装相变材料的封装袋的一种结构示意图；
图中：1-服装本体，2-相变材料，3-导热膜，4-风扇，5-控制开关，6-电源，7-连接扣，8-散热孔。
具体实施例
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明所提供了一种导冷均匀的冷却服，该冷却服包括了服装本体1和设置于所述服装本体1内的相变材料2，其中，服装本体1可以是单层，也可以是双层；可以是长袖外套，可以是连体服，还可以是马甲；而相变材料2可以直接设置在服装本体1的内侧，也可以在服装本体1的外层与内层之间设置一放置相变材料2的相变材料封装层，将相变材料2封装于其中；所述相变材料封装层分别与服装本体1的内层和/或外层可以拆卸的连接，如相变材料封装层与外层通过缝合方式连接，而与内层通过魔术贴方式连接；也可以是其与外层为魔术贴方式连接，与内层为缝合方式连接，可以通过拆线方式分离相变材料封装层，也可以直接扯开魔术贴而使其分离；方便更换相变材料封装层中的相变材料。
此外，该冷却服还包括了用于导冷的导热膜3，所述导热膜3紧贴相变材料2设置，如图1和2所示，每一相变材料2都贴覆一导热膜3，能够把相变材料2产生的冷量或热量均匀导给人体，防止局部过冷或过热；该导热膜3可以是石墨烯导热膜，也可以是导热硅胶膜。
本申请在以上技术方案的基础上，进一步的改进是在所述服装本体1上还设置有风扇4、电源开关、控制风扇转速的控制开关5及电源6，所述风扇4电源端通过电源开关连接至所述电源6。所记载的风扇4可以是交流风扇，也可以是直流风扇；风扇4可以设置于服装本体1的任何位置，如于服装本体1的前后片上均设置，如图1和2所示，在服装本体1的前片距离服装最低端5cm、10cm、13cm或15cm处的两端各设置一个70mm、75mm、78mm或80mm为边长的正方形开口，而在服装本体1的后片臀部以上也设置1～3个边长为70mm、75mm、78mm或80mm的正方形开口，每个正方形开口处都安装一风扇4。
所记载的控制开关5可以是旋转式开关，如电位器，通过旋转改变输入风扇4中电量大小，从而改变风扇4风速大小；也可以采用按键式开关，通过按压次数来调整风扇4的风速大小。而所记载的电源可以采用蓄电池，可以将其设置于服装本体1上的任何位置，如设置于衣服后侧腰间。
本申请所记载的相变材料封装层上设有用于盛装相变材料的小型口袋，该口袋均匀分布设置于相变材料封装层上，而该口袋是通过魔术贴方式或者捆绑方式封口的，便于拆封更换其内的相变材料。而本申请所采用的相变材料2由封装袋密封住，该封装袋为定制的双层塑料袋或铝箔袋里，而为了加强相变材料2的散热，本申请在封装袋上设有至少一个散热孔，如图3所示，如2个、4个或5个等。
在此，本申请所记载的外层可以是任何材料制成，最好的是采用隔热材料制成。进而阻挡外部的一部分热量，使佩戴者感受更为舒适。
而所记载的内层则可以由棉盖丝、珠地布、麻纤维和蜂窝布中的一种制成。有助于吸汗，从而保证了穿戴者的穿戴舒适度。
在此，本申请所提供的服装本体1的前片和后片可以是缝合方式缝合在一起，也可以采用可以收缩的连接扣7连合在一起，通过调整连接扣7可以实现对服装本体1可以调整服装本体1的宽度。
本申请所记载的相变材料2可以采用任何一种相变温度在26℃～29℃的相变材料，如相变温度为26℃的石蜡、或者相变温度为29℃的石蜡，而为了使石蜡的散热效果更好，在此，在石蜡中还掺有铝粉、铜丝、碳纤维和石墨粉中的一种。
或者，本申请所记载的相变材料还可以是主要由正十八烷和正二十烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十烷＝2∶1；或者主要由正十八烷和正二十二烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十二烷＝4∶1。
本申请所提供的冷却服当服装微气候区内温度达到相变材料的相变温度时，相变材料2开始从从固态变为液态这一过程为人体降温；导热膜3可以把冷量均匀导给人体。而风扇4可辅助降温，当相变材料2发挥作用时人体可根据主观感受降低风扇风速或关闭风扇，确保人体处于较舒适的状态；此外，若应用于井下时，冬天井上下温差较大，人员出井时相变材料2可发生液-固相变，放热保温。服装内层为确保穿着舒适而设计，不影响人体散热，会吸收部分汗液确保微气候区内湿度不至过大。并且冷却服结构紧凑，形成一体，可方便人员活动，其活动空间不受限制。
另外，本申请所提供的风扇和电源均采用了过防爆处理，因此本申请所提供的冷却服更适应于为井下高温环境降温以及冬天人员出井时的保暖需求穿戴。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：该冷却服包括了服装本体(1)和设置于所述服装本体(1)内的相变材料(2)，还包括导热膜(3)，所述导热膜(3)紧贴所述相变材料(2)设置。
2.根据权利要求1所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述服装本体(1)上还设置有风扇(4)、电源开关、控制风扇转速的控制开关(5)及电源(6)，所述风扇(4)电源端通过电源开关连接至所述电源(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述服装本体(1)包括外层、内层和设置于所述外层和所述内层之间的相变材料封装层，所述外层和/或所述内层分别与所述相变材料封装层可以拆分的连接；所述相变材料封装层上设有小型口袋。
4.根据权利要求3所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述外层由隔热材料制成。
5.根据权利要求3或4所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述内层由棉盖丝、珠地布、麻纤维和蜂窝布中的一种制成。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述服装本体(1)的前片和所述服装本体(1)的后片之间通过连接扣(7)连接。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述相变材料主要由正十八烷和正二十烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十烷＝2∶1；或者主要由正十八烷和正二十二烷组成，其质量比为正十八烷∶正二十二烷＝4∶1；或者主要由相变温度为26℃～29℃的石蜡组成。
8.根据权利要求7所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述石蜡中掺有铝粉、铜丝、碳纤维和石墨粉中的一种。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的一种导冷均匀的冷却服，其特征在于：所述相变材料(2)由封装袋盛装，所述封装袋上至少设有一个散热孔(8)。
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