CN106666862B - 一种便携式防护服 - Google Patents

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Abstract

一种便携式防护服，包括防护服水循环系统和制冷系统，防护服水循环系统包括防护服本体、散热管、水箱、水泵和热交换器，防护服本体采用棉和锦纶丝线纺织而成。散热管缝制在防护服本体上，水箱出水口通过水泵与散热管入口端相连通，散热管出口端与热交换器入水口相连通，热交换器出水口与水箱入口相连通。能够保证在高温环境中作业时，能够通过防护服本体及时对人体进行降温，制冷系统保证热交换器换热效率高。

Description

一种便携式防护服
技术领域
本发明属于人体降温技术领域，具体涉及一种便携式防护服。
背景技术
随着矿井开采深度的逐年增加，以及开采机械化水平的不断提高，井下机械设备和地热散热显著增加，高温矿井越来越多。矿井高温热害问题也越来越严重，成为与矿井瓦斯、火、煤尘、矿压、水五大灾害并列的六大灾害之一，同时严重制约着深部煤炭资源的有效开采。矿井的主要热源有很多，但主要的是原岩散热、机电设备放热和地热涌水，矿井内环境气温超过人体正常热平衡所能忍受的温度时，不仅严重影响井下作业人员的身心健康，导致劳动效率降低，还会使人员健康受损，甚至高温中暑、热晕以及中枢神经系统失调，严重增加事故频率，同时威胁矿工的生命安全。按照降温介质的不同，降温服可分为液体降温服、相变材料降温服和气体降温服，但目前真正应用于煤矿井下的只有相变降温服和气冷式降温服。相变降温服须按时更换相变材料，有效工作时间短，且存在泄漏问题。气冷式降温服的使用范围受气源限制使用者作业范围受限。鉴于当前降温服存在的不能便携使用而使人员活动范围受限、降温效果低、难以在煤矿井下等复杂高温环境中使用等问题，本发明为解决井下高温热害提供了一种新型的个体降温防护装备。
发明内容
本发明解决的问题在于提供个体降温设备中的一种便携式防护服，
具体技术方案如下：包括防护服水循环系统和制冷系统；
所述防护服水循环系统包括防护服本体(10)、散热管(11)、水箱(2)、水泵(8)和热交换器；
所述散热管(11)缝制在所述防护服本体(10)上，所述水箱(2)出水口通过所述水泵(8)与所述散热管(11)入口端相连通，所述散热管(11)出口端与所述热交换器入水口相连通，所述热交换器出水口与所述水箱(2)入口相连通；
所述制冷系统包括冷凝器、压缩机(7)、储液器(7-1)；
所述储液器(7-1)出液口与所述压缩机(7)入口相连通，所述压缩机(7)出口与所述冷凝器入口相连通，所述冷凝器出口与所述热交换器制冷剂入口相连通，所述热交换器制冷剂出口与所述储液器(7-1)入口相连通；
所述防护服本体(10)为一体式连体衣，在所述防护服本体(10)的手臂、裤腿、前胸和后背上分别为S形分布有所述散热管(11)，且所述防护服本体(10)的手臂、裤腿、前胸和后背上分布的散热管(11)之间通过快速接头连通为一条回路；
所述热交换器包括并列设置的第一液管(1-2)和第二液管(1-3)，在该第一液管(1-2)和第二液管(1-3)之间分布有换热扁管(1-4)，所述换热扁管(1-4)两端端口分别与第一液管(1-2)和第二液管(1-3)相通，在所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)外罩设有密闭壳体(1-1)，该密闭壳体(1-1)两端分别与所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)密封连接形成换热腔室，相邻的所述换热扁管(1-4)与所述密闭壳体(1-1)形成流水通道(1-114)，在所述密闭壳体(1-1)的外表面固设有两个水管(1-11)，在所述水管(1-11)上分布有过水孔(1-111)，所述过水孔(1-111)分别与所述流水通道(1-114)相通，所述两个水管(1-11)分别为所述热交换器进水口和出水口；
所述冷凝器包括并列设置的第三液管(3-1)和第四液管(3-3)，在所述第三液管(3-1)和第四液管(3-3)之间分布有散热扁管(3-2)，所述散热扁管(3-2)两端端口分别与第三液管(3-1)和第四液管(3-3)相通，所述第三液管(3-1)和第四液管(3-3)竖直设置，所述第三液管(3-1)的中部设有隔片(3-12)，所述第三液管(3-1)的两端部分别开设有制冷剂进液口(3-11)和制冷剂出液口(3-14)；
所述制冷剂进液口(3-11)和所述制冷剂出液口(3-14)分别为所述冷凝器入口和出口；
在所述冷凝器的侧面固设有风机(4)，该风机(4)对准所述散热扁管(3-2)。
为更好的实现本发明，可进一步为：所述制冷系统还包括控制集合板(6)，所述热交换器位于所述冷凝器的顶部，所述水箱(2)位于所述热交换器的侧边，所述控制集合板(6)通过散热支架(5)安装在所述热交换器顶面。
进一步为：所述第一液管(1-2)一端密封，该第一液管(1-2)的另一端开设有进液口，在所述第一液管(1-2)的换热进液口内穿设有分液管(1-21)，所述分液管(1-21)上分布有分液孔(1-211)，所述分液孔(1-211)均位于所述第一液管(1-2)内且分别朝向所述换热扁管(1-4)；所述第二液管(1-3)一端密封，该第二液管(1-3)的另一端开设有换热出液口(1-31)，所述换热进液口和所述换热出液口(1-31)分别为所述热交换器制冷剂入口和所述热交换器制冷剂出口。设计的分液管使冷媒能均匀进入扁管，从而使本发明对水的降温效果更好。
进一步为：所述密闭壳体(1-1)的两端均设有所述水管(1-11)，且所述水管(1-11)分别位于所述密闭壳体(1-1)上下两个侧面上。这种结构引导的流水过程，使水的降温效果均匀；
进一步为：所述密闭壳体(1-1)截面为矩型，所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)均为D型管。
进一步为：所述制冷剂出液口(3-14)通过毛细管与所述分液管(1-21)连通，在所述毛细管外层包裹有泡沫层。毛细管外层包裹的泡沫层，起到隔离保护作用，且防止毛细管上凝结水滴。
进一步为：所述防护服本体(10)采用棉和锦纶丝线纺织而成。吸汗透气，而且弹性好，能够贴身穿戴，防静电。
进一步为：在所述快速接头内设置有止回阀。便于接通和开断，且在开断时水管接头处不漏水。
本发明的有益效果为：将散热管均匀分布在防护服本体的手臂、裤腿、前胸和后背上，能够散热均匀，及时带走防护服本体热量，防止温度过高对人体造成损伤。将热交换器和水箱靠近冷凝器安装，结构紧凑便于携带；将控制集合板通过散热支架安装在热交换器顶面可以有效防止控制集合板的温度，防止控制集合板在高温下损坏。将扁管设计在密闭壳体内，冷媒通过扁管对密闭壳体内的水进行降温，换热效果好，且结构简单易加工；在第一液管内装入分液管，另外扁管将密闭壳体分割成若干流水通道，水的热交换均匀，降温效果好，在毛细管外层包裹有泡沫层，起到隔离保护作用，还防止毛细管上凝结水滴。
附图说明
图1为本发明的结构原理图；
图2为安装有散热管的防护服本体示意图；
图3为本发明制冷和散热部分的结构示意图；
图4为图3的第二视角示意图；
图5为制冷系统结构示意图；
图6为图5第二视角示意图；
图7为散热器示意图；
图8为图7第二视角示意图；
图9为水管的结构示意图；
图10为分液管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图10所示，一种便携式防护服，包括防护服水循环系统和制冷系统；
防护服水循环系统包括防护服本体10、散热管11、水箱2、水泵8和热交换器，防护服本体10采用棉和锦纶丝线纺织而成。
散热管11缝制在防护服本体10上，水箱2出水口通过水泵8与散热管11入口端相连通，散热管11出口端与热交换器入水口相连通，热交换器出水口与水箱2入口相连通；
制冷系统包括冷凝器、压缩机7、储液器7-1；
储液器7-1出液口与压缩机7入口相连通，压缩机7出口与冷凝器入口相连通，冷凝器出口与热交换器制冷剂入口相连通，热交换器制冷剂出口与储液器7-1入口相连通；
防护服本体10为一体式连体衣，在防护服本体10的手臂、裤腿、前胸和后背上分别为S形分布有散热管11，且防护服本体10的手臂、裤腿、前胸和后背上分布的散热管11之间通过快速接头连通为一条回路，在快速接头内设置有止回阀。
制冷系统还包括控制集合板6，热交换器位于冷凝器的顶部，水箱2位于热交换器的侧边，控制集合板6通过散热支架5安装在热交换器顶面。
热交换器包括并列设置的第一液管1-2和第二液管1-3，在该第一液管1-2和第二液管1-3之间分布有换热扁管1-4，换热扁管1-4两端端口分别与第一液管1-2和第二液管1-3相通，在第一液管1-2和第二液管1-3外罩设有密闭壳体1-1，该密闭壳体1-1两端分别与第一液管1-2和第二液管1-3密封连接形成换热腔室，相邻的换热扁管1-4与密闭壳体1-1形成流水通道1-114，在密闭壳体1-1的外表面固设有两个水管1-11，在水管1-11上分布有过水孔1-111，过水孔1-111分别与流水通道1-114相通，两个水管1-11分别为热交换器进水口和出水口，密闭壳体1-1的两端均设有水管1-11，且水管1-11分别位于密闭壳体1-1上下两个侧面上，该密闭壳体1-1截面为矩型，第一液管1-2和第二液管1-3均为D型管。
第一液管1-2一端密封，该第一液管1-2的另一端开设有进液口，在第一液管1-2的换热进液口内穿设有分液管1-21，分液管1-21上分布有分液孔1-211，分液孔1-211均位于第一液管1-2内且分别朝向换热扁管1-4；第二液管1-3一端密封，该第二液管1-3的另一端开设有换热出液口1-31，换热进液口和换热出液口1-31分别为热交换器制冷剂入口和热交换器制冷剂出口。
冷凝器包括并列设置的第三液管3-1和第四液管3-3，在第三液管3-1和第四液管3-3之间分布有散热扁管3-2，散热扁管3-2两端端口分别与第三液管3-1和第四液管3-3相通，第三液管3-1和第四液管3-3竖直设置，第三液管3-1的中部设有隔片3-12，第三液管3-1的两端部分别开设有制冷剂进液口3-11和制冷剂出液口3-14，制冷剂进液口3-11和制冷剂出液口3-14分别为冷凝器入口和出口。
在冷凝器的侧面固设有风机4，该风机4对准散热扁管3-2。
制冷剂出液口3-14通过毛细管与分液管1-21连通，在毛细管外层包裹有泡沫层。
本发明是这样工作的，工作人员将防护服本体10穿着身上，接着启动水循环系统和制冷系统，水泵8将水箱2的水抽出，通过防护服本体10上设置的散热管11对防护服本体10进行降温处理后，将水输送到靠近第一液管1-2的水管1-11中，该水管1-11通过过水孔1-111将水分流，并分别经流水通道1-114从靠近第二液管1-3的水管1-11中流出，再然后，水回流到水箱2内。
同时冷媒在压缩机7作用下，将储液器7-1中的冷媒输送到散热进液口3-11之后，由于在第三液管3-1中部设有隔片3-12，设置有冷媒依次经过第三液管3-1上部、散热扁管3-2、第四液管3-3和散热扁管3-2后，再回流到第三液管3-1下部中，接着，冷媒通过散热出液口3-14进入到分液管1-21内，从分液管1-21进入第一液管1-2，而后依次经换热扁管1-4和第二液管1-3后，从换热出液口1-31流出，换热出液口1-31和储液器7-1相通，冷媒完成一次循环；同时，电风机4运行对冷凝器进行降温。

Claims (8)

1.一种便携式防护服，其特征在于：包括防护服水循环系统和制冷系统；
所述防护服水循环系统包括防护服本体(10)、散热管(11)、水箱(2)、水泵(8)和热交换器；
所述散热管(11)缝制在所述防护服本体(10)上，所述水箱(2)出水口通过所述水泵(8)与所述散热管(11)入口端相连通，所述散热管(11)出口端与所述热交换器入水口相连通，所述热交换器出水口与所述水箱(2)入口相连通；
所述制冷系统包括冷凝器、压缩机(7)、储液器(7-1)；
所述储液器(7-1)出液口与所述压缩机(7)入口相连通，所述压缩机(7)出口与所述冷凝器入口相连通，所述冷凝器出口与所述热交换器制冷剂入口相连通，所述热交换器制冷剂出口与所述储液器(7-1)入口相连通；
所述防护服本体(10)为一体式连体衣，在所述防护服本体(10)的手臂、裤腿、前胸和后背上分别为S形分布有所述散热管(11)，且所述防护服本体(10)的手臂、裤腿、前胸和后背上分布的散热管(11)之间通过快速接头连通为一条回路；
所述热交换器包括并列设置的第一液管(1-2)和第二液管(1-3)，在该第一液管(1-2)和第二液管(1-3)之间分布有换热扁管(1-4)，所述换热扁管(1-4)两端端口分别与第一液管(1-2)和第二液管(1-3)相通，在所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)外罩设有密闭壳体(1-1)，该密闭壳体(1-1)两端分别与所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)密封连接形成换热腔室，相邻的所述换热扁管(1-4)与所述密闭壳体(1-1)形成流水通道(1-114)，在所述密闭壳体(1-1)的外表面固设有两个水管(1-11)，在所述水管(1-11)上分布有过水孔(1-111)，所述过水孔(1-111)分别与所述流水通道(1-114)相通，所述两个水管(1-11)分别为所述热交换器进水口和出水口；
所述冷凝器包括并列设置的第三液管(3-1)和第四液管(3-3)，在所述第三液管(3-1)和第四液管(3-3)之间分布有散热扁管(3-2)，所述散热扁管(3-2)两端端口分别与第三液管(3-1)和第四液管(3-3)相通，所述第三液管(3-1)和第四液管(3-3)竖直设置，所述第三液管(3-1)的中部设有隔片(3-12)，所述第三液管(3-1)的两端部分别开设有制冷剂进液口(3-11)和制冷剂出液口(3-14)；
所述制冷剂进液口(3-11)和所述制冷剂出液口(3-14)分别为所述冷凝器入口和出口；
在所述冷凝器的侧面固设有风机(4)，该风机(4)对准所述散热扁管(3-2)。
2.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：所述制冷系统还包括控制集合板(6)，所述热交换器位于所述冷凝器的顶部，所述水箱(2)位于所述热交换器的侧边，所述控制集合板(6)通过散热支架(5)安装在所述热交换器顶面。
3.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：所述第一液管(1-2)一端密封，该第一液管(1-2)的另一端开设有进液口，在所述第一液管(1-2)的换热进液口内穿设有分液管(1-21)，所述分液管(1-21)上分布有分液孔(1-211)，所述分液孔(1-211)均位于所述第一液管(1-2)内且分别朝向所述换热扁管(1-4)；所述第二液管(1-3)一端密封，该第二液管(1-3)的另一端开设有换热出液口(1-31)，所述换热进液口和所述换热出液口(1-31)分别为所述热交换器制冷剂入口和所述热交换器制冷剂出口。
4.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：所述密闭壳体(1-1)的两端均设有所述水管(1-11)，且所述水管(1-11)分别位于所述密闭壳体(1-1)上下两个侧面上。
5.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：所述密闭壳体(1-1)截面为矩型，所述第一液管(1-2)和第二液管(1-3)均为D型管。
6.根据权利要求3所述一种便携式防护服，其特征在于：所述制冷剂出液口(3-14)通过毛细管与所述分液管(1-21)连通，在所述毛细管外层包裹有泡沫层。
7.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：所述防护服本体(10)采用棉和锦纶丝线纺织而成。
8.根据权利要求1所述一种便携式防护服，其特征在于：在所述快速接头内设置有止回阀。
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