CN108542590A - 一种基于液态金属的复温袋 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于液态金属的复温袋，包括袋体和设在袋体内的液态金属加热电路，液态金属加热电路由绝缘材料包覆液态金属构成，液态金属为镓、铟、锡、锌、铋或其二元、多元合金，且液态金属中添加了二氧化硅纳米粉末。本发明提供的复温袋利用了液态金属的导电性、导热性和流动特性，经过加工处理形成柔性可拉伸的加热电路，保证加热电路的稳定运行，且液态金属中添加了二氧化硅纳米粉末，从而保证了稳定、舒适且高效的复温效果；另外，本发明中具有反馈控制的加热温控系统一方面可舒适快速地对伤员进行复温，另一方面可根据伤员身体各部位具体情况分别进行复温调节，从而使伤员以最好最快的方式恢复到正常状态。
Description
技术领域
本发明涉及复温袋领域，尤其涉及一种基于液态金属的复温袋。
背景技术
在寒冷环境下，人体皮肤温度会降低，末梢血管会收缩，并影响人们的劳动能力和工作效率，严重时可造成冷冻损伤或者诱发加重某些病症如哮喘、缺血性心脏病、脑卒中等。另外，在不慎落入冷水或者受伤昏迷等情形下，身体热量大量流失，也会导致身体出现一系列低温下的不良反应，危害人体健康甚至危及生命。因此，需要及时采取有效的复温手段，其中复温袋就是常见的一种复温设备。
复温袋一般包括填充有羽绒或太空棉等保温材料的袋体和设置在袋体内的加热源。人体在复温的过程中，需要温度快速上升以脱离处于低温下的危险，但又不能局部过热伤害到人体，并且随着身体温度的上升，人体与周围环境的温差减小，人体所需的外部热量也相应减少，所以需要根据人体的温度变化调节加热器的功率，达到一个稳定、舒适且高效的复温效果。
现有的复温袋有红外线加热方式和加热丝加热方式等，其中红外线加热效率一般，故实际中采用加热丝加热方式较多。但是普通的加热丝延展率有限，在使用复温袋过程中容易折断，而且也达不到稳定、舒适且高效的复温效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于液态金属的复温袋，可以达到稳定、舒适且高效的复温效果。
本发明提供一种基于液态金属的复温袋，包括袋体和设在所述袋体内的液态金属加热电路，所述液态金属加热电路由绝缘材料包覆液态金属构成，所述液态金属为镓、铟、锡、锌、铋或其二元、多元合金，且所述液态金属中添加了二氧化硅纳米粉末。
优选地，所述液态金属为镓铟合金或者镓铟锡合金，且其中添加了二氧化硅纳米粉末。
优选地，所述二氧化硅纳米粉末的添加量为10wt％～50wt％。
优选地，所述绝缘材料包括上层绝缘材料和下层绝缘材料，所述上层绝缘材料和/或所述下层绝缘材料为弹性绝缘材料，包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚苯甲二酸乙二酯、聚乙烯和聚乙烯醇。
优选地，所述液态金属通过打印、印刷或涂刷的方式设置在所述弹性绝缘材料上。
优选地，所述液态金属的宽度为0.1～10mm，厚度为0.001～0.1mm。
优选地，所述液态金属加热电路连接有温度控制模块、温度探头和电源以构成加热温控系统，所述温度控制模块接收所述温度探头探测的温度并调节所述液态金属加热电路的加热功率。
优选地，所述袋体内设置多个所述加热温控系统，分别对应着人体不同部位。
优选地，多个所述加热温控系统共用一个所述电源。
优选地，所述加热温控系统与所述袋体为可拆卸连接，所述袋体上设有开口以使所述加热温控系统通过。
本发明提供的基于液态金属的复温袋，利用了液态金属的导电性、导热性和流动特性，经过加工处理形成柔性可拉伸的加热电路，保证加热电路的稳定运行，且液态金属中添加了二氧化硅纳米粉末，从而保证了稳定、舒适且高效的复温效果；另外，本发明中具有反馈控制的加热温控系统一方面可舒适快速地对伤员进行复温，另一方面可根据伤员身体各部位具体情况分别进行复温调节，从而使伤员以最好最快的方式恢复到正常状态。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例中一种基于液态金属的复温袋的结构示意图；
图2为复温袋的加热温控系统的结构示意图；
图3为液态金属加热电路的结构示意图；
图中：1-袋体，2-加热温控系统，3-液态金属加热电路，4-上层绝缘材料，5-下层绝缘材料，6-温度控制模块，7-温度探头，8-电源，9-液态金属，10-提手，11-头枕，12-拉链。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～3所示，本实施例提供一种基于液态金属的复温袋，包括袋体1和设在袋体1内的液态金属加热电路3，液态金属加热电路3由绝缘材料包覆液态金属9构成，液态金属9为镓、铟、锡、锌、铋或其二元、多元合金，且液态金属9中添加了二氧化硅纳米粉末。
液态金属加热电路3由绝缘材料包覆具有导电性、导热性和流动特性的液态金属9构成，则可形成柔性可拉伸电路，与现有的普通加热丝相比不容易折断，有利于保持电路的稳定运行，而液态金属9为镓、铟、锡、锌、铋或其二元、多元合金，且添加了二氧化硅纳米粉末，则制成的液态金属加热电路3在加热时让人感到舒适，不会局部过热，保证稳定、舒适且高效的复温效果。
进一步地，液态金属9为镓铟合金或者镓铟锡合金，且其中添加了二氧化硅纳米粉末。添加二氧化硅纳米粉末能够大大改善液态金属与基底的浸润性，有利于液态金属在不同基底上的电路打印、涂刷、绘制等；同时，添加了二氧化硅纳米粉末的液态金属能够在一定程度上增大电阻率，更加适合作为加热电路，提供更稳定更舒适的加热效果。
进一步地，所述二氧化硅纳米粉末的添加量为10wt％～50wt％。在配制液态金属9的过程中，将二氧化硅纳米粉末的添加量控制在上述范围内，既能保证二氧化硅纳米粉末与镓铟合金或者镓铟锡合金掺混均匀，又能保证良好的加热效果，使伤员尽快脱离处于低温下的危险，且电路稳定性好。
进一步地，所述绝缘材料包括上层绝缘材料4和下层绝缘材料5，上层绝缘材料4和/或下层绝缘材料5为弹性绝缘材料，包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚苯甲二酸乙二酯、聚乙烯和聚乙烯醇。
当上层绝缘材料4和下层绝缘材料5中至少一层为弹性绝缘材料时，有利于构成柔性可拉伸电路，易于穿戴，不容易折断。当上层绝缘材料4和下层绝缘材料5中只有一层为弹性绝缘材料时，另一层可为人体可直接接触的布料，包括棉布、丝绸、人造纤维等，则在必要时液态金属加热电路3可直接贴着人体使用。
进一步地，液态金属9通过打印、印刷或涂刷的方式设置在所述弹性绝缘材料上。通过上述方式能够方便快捷地制得更加稳定的柔性可拉伸电路。
进一步地，通过打印、印刷或涂刷的方式设置的液态金属9宽度为0.1～10mm，厚度为0.001～0.1mm。将宽度及厚度控制在上述范围内，得到的电路更稳定，提供的加热效果也适宜。
进一步地，液态金属加热电路3连接有温度控制模块6、温度探头7和电源8以构成加热温控系统2，电源8给加热温控系统2供电，温度控制模块6与液态金属加热电路3的两端相连接，温度探头7通过导线连接至温度控制模块6，温度控制模块6接收温度探头7探测的温度并调节液态金属加热电路3的加热功率。加热温控系统2具有反馈调节控制功能，能更加准确控制加热过程，提供更好的复温效果。
进一步地，袋体1内设置多个加热温控系统2，分别对应着人体不同部位。
有时伤员身体各部位需要的温度调节不一致，则可分别控制对应着人体不同部位的多个加热温控系统2，针对需求和恢复情况对加热功率进行调节，从而将伤员以最好最快的方式恢复到正常状态。例如，足皮肤标准温度为27℃，手皮肤标准温度为30℃，躯干标准温度为32℃，额部标准温度为33℃～34℃。当加热温控系统2中的温度探头7探测到脚部温度低于27℃，或者手部温度低于30℃，或者躯干温度低于32℃，或者额头温度低于33℃时，加热温控系统2的温度控制模块6开始根据不同部位温度以不同的加热功率进行加热，加热过程中加热功率也会随着探测部位温度的升高而降低，直至目标部位加热温度达到设定温度，加热温控系统2停止加热，并进入保温状态。
进一步地，多个加热温控系统2共用一个电源8，则可以减轻整个复温袋的重量，方便携带。
进一步地，加热温控系统2与袋体1为可拆卸连接，例如魔术贴连接，袋体1上设有开口以使加热温控系统2通过。
将加热温控系统2与袋体1设置为可拆卸连接，则应急时可将加热温控系统2拆下单独使用，将液态金属加热电路3贴到任何需要加热的地方，为了加热温控系统2拆卸方便，则袋体1上需设有开口以使加热温控系统2通过。
进一步地，袋体1的外形尺寸略大于人体的外形尺寸，可根据复温人员的不同体型，设计加工不同尺寸的袋体1，以合适为准。袋体1最外层材质可采用尼龙、聚氯乙烯等材质并搭配迷彩颜色，袋体1内的保温材料可用羽绒或者太空棉填充。
进一步地，袋体1上设有拉链12，还设有至少一组对称的提手10，方便提携，便于随身携带，也方便抬运以转移伤员。
进一步地，袋体1头部位置设置有头枕11，头枕11的形状为1/2椭球形或1/2球形或其它与人体头部相适应的形状，以使复温人员头部更舒适，且能减少转移伤员过程中碰撞带来的伤害。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于液态金属的复温袋，其特征在于，包括袋体和设在所述袋体内的液态金属加热电路，所述液态金属加热电路由绝缘材料包覆液态金属构成，所述液态金属为镓、铟、锡、锌、铋或其二元、多元合金，且所述液态金属中添加了二氧化硅纳米粉末。
2.根据权利要求1所述的复温袋，其特征在于，所述液态金属为镓铟合金或者镓铟锡合金，且其中添加了二氧化硅纳米粉末。
3.根据权利要求2所述的复温袋，其特征在于，所述二氧化硅纳米粉末的添加量为10wt％～50wt％。
4.根据权利要求1所述的复温袋，其特征在于，所述绝缘材料包括上层绝缘材料和下层绝缘材料，所述上层绝缘材料和/或所述下层绝缘材料为弹性绝缘材料，包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚苯甲二酸乙二酯、聚乙烯和聚乙烯醇。
5.根据权利要求4所述的复温袋，其特征在于，所述液态金属通过打印、印刷或涂刷的方式设置在所述弹性绝缘材料上。
6.根据权利要求5所述的复温袋，其特征在于，所述液态金属的宽度为0.1～10mm，厚度为0.001～0.1mm。
7.根据权利要求1所述的复温袋，其特征在于，所述液态金属加热电路连接有温度控制模块、温度探头和电源以构成加热温控系统，所述温度控制模块接收所述温度探头探测的温度并调节所述液态金属加热电路的加热功率。
8.根据权利要求7所述的复温袋，其特征在于，所述袋体内设置多个所述加热温控系统，分别对应着人体不同部位。
9.根据权利要求8所述的复温袋，其特征在于，多个所述加热温控系统共用一个所述电源。
10.根据权利要求1所述的复温袋，其特征在于，所述加热温控系统与所述袋体为可拆卸连接，所述袋体上设有开口以使所述加热温控系统通过。
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