CN109330761B - 一种分离式人体降温器 - Google Patents

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Abstract

一种分离式人体降温器，背心本体为双层结构，其内部敷设有由软管环形布置形成的降温管网；制冷机包括壳体和驱动电机，壳体内部固定装配有充电器、蓄电池组和水箱；水箱上部设有供料口和注水口；丝杆可转动地设在水箱中，其下端与驱动电机的输出轴连接；料盒设有若干个料槽，在料槽中装有硝石；料盒的四周和底部开设有连通料槽内部的若干个小孔；料盒通过其中心的螺纹孔螺纹配合地套装于丝杆的外侧；微型水泵出液口通过管路与冷却液出液管路的进液端连接；水箱上的冷却液进液管路的进液端、冷却液出液管路的出液端分别与降温管网的出液快速接口、进液快速接口连接。该降温器制造成本低、便于大范围推广，同时，其降温效果理想。

Description

一种分离式人体降温器
技术领域
本发明涉及人体降温器，具体涉及一种分离式人体降温器。
背景技术
在高温环境下，人的生理功能尤其是体温调节、水盐代谢、血液循环等功能都会出现异常改变，如大量出汗会加重心血管的负担，当超过人体的耐受力时，还会降低工作效率，甚至出会中暑或危及生命，如果没有及时采取有效措施将会对劳动者的身体健康和正常工作带来影响，严重的甚至会导致出现人员伤亡和较大的经济损失，因此，保护户外工作者的身体健康和生命安全十分重要。
现有技术中人体降温系统主要采用空气压缩制冷和微型风扇吹汗排热的方式，虽然可以从一定程度上达到人体制冷的效果，但是存在着一定的局限性，空气压缩制冷成本较高，不易大面积推广，而且性能并不可靠；微型风扇吹汗排热在高温天气或在高温场所中降温效果不理想，难以满足人体的需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种分离式人体降温器，该降温器制造成本低、便于大范围推广，同时，其降温效果理想，能满足人体在高温环境下的降温需求，能有效保护高温环境下工作人员的身体健康。
本发明提供了一种分离式人体降温器，包括背心本体、制冷机、温度传感器和控制器，所述背心本体为双层结构，其内部敷设有由软管排布形成的包裹背心本体内部容纳空间的降温管网，软管的两端分别形成降温管网的进液快速接口和出液快速接口；
所述制冷机包括壳体和固定装配在壳体外部下侧的驱动电机，所述壳体内部固定装配有充电器、蓄电池组和水箱；充电器的输入端连接有电源线；充电器的输出端与蓄电池组的输入端连接；
所述水箱的一侧固定连接有与其内腔连通的冷却液进液管路和冷却液出液管路，水箱上部设置有连通其内腔的供料口和注水口；所述水箱内部设置有丝杆、料盒和微型水泵；丝杆竖直地设置，其上端通过轴承与水箱的顶板转动连接，其下端穿过水箱的底板上的预留孔后与驱动电机的输出轴连接；丝杆与预留孔之间通过浮动油封密封配合；料盒在其中心竖向贯穿地设置有螺纹孔，并在螺纹孔的周围设置有由其上端向下部延伸的若干个料槽，在料槽中装有硝石；料盒的四周和底部开设有连通料槽内部和外部空间的若干个小孔；料盒通过螺纹孔螺纹配合地套装于丝杆的外侧，料盒的前后两侧分别与水箱的内侧壁的前后两侧之间间隙配合；微型水泵固定安装在水箱内部，且其出液口通过管路与冷却液出液管路的进液端连接；所述供料口设置在料盒的上方；冷却液进液管路的进液端、冷却液出液管路的出液端分别与出液快速接口、进液快速接口连接；
在水箱中装有冷却液；在料盒移动到丝杆的最上部时，料盒的下端面高于冷却液的最高液面；
所述温度传感器设置在背心本体内部；所述控制器设置在壳体外部，控制器的输入端分别与温度传感器、蓄电池组的输出端连接，其输出端与驱动电机和微型水泵连接。
在该技术方案中，软管排布成包裹背心本体内部容纳空间的降温管网能增加与人体的接触面积，从而更有利于与人体的热交换。降温管网采用进液快速接口和出液快速接口，能便于降温管路的快速连接。通过驱动电机带动丝杆转动，而料盒的前后侧面与水箱内壁的前后侧间间隙配合，因而料盒只能在水箱中做竖向的移动，进而能改变料盒在丝杆上的纵向位移，使料盒移动到冷却液液面以上或移动到冷却液液面以下，以实现非降温模式和降温模式的切换。在料槽中装有硝石，并使料盒的四周及底部设置有与料槽内部连通的若干个小孔，能便于水箱中的冷却液透过小孔与硝石进行充分的接触，硝石具有溶于水吸收热的物理性质，因而与冷却液接触可以降低冷却液的温度。通过微型水泵的设置，能使水箱内的冷却液循环式的供给背心本体内部的降温管网，进而能对背心本体进行循环式的冷却。温度传感器便于监测背心本体的实时温度，当检测到背心本体的温度达到设定温度的下限值时，向控制器发出低温电信号，控制器收到低温电信号后控制驱动电机驱动丝杆沿一个方向转动，使料盒移动到冷却液的液面以上，同时，控制微型水泵停止工作，切换为非降温模式。当检测到背心本体的温度达到设定温度的上限值时，向控制器发出高温电信号，控制器收到高温电信号后控制驱动电机驱动丝杆沿另一个方向转动，使料盒移动到冷却液的液面以下，同时，控制微型水泵开始工作，切换为降温模式。该降温器制造成本低、便于大范围推广，同时，其降温效果理想，能满足人体在高温环境下的降温需求，能有效保护高温环境下工作人员的身体健康。这种制冷机与背心本体相分离的形式，能便于利用一台制冷机同时为多个背心本体提供制冷功能，这时，只需要在冷却液进液管路的进液端及冷却液出液管路的出液端加上一转多的转换接头即可。
进一步，为了方便穿戴，所述背心本体的前侧设置有门襟拉链。
进一步，为了方便移动制冷机，所述壳体上部设置有握持把手。
进一步，为了便于散热，所述壳体的前后两侧对称地设置有两个散热口。
进一步，为了方便地收纳进液快速接口和出液快速接口，所述背心本体的下部装配有具有容纳腔的收纳管，所述容纳腔用于容纳进液快速接口和出液快速接口。
进一步，所述供料口和注水口上均设置有盖板。
进一步，为了提高冷却液的输送效率，所述微型水泵靠近冷却液进液管路和冷却液出液管路地设置。
作为一种优选，所述蓄电池组为铅酸蓄电池组。
进一步，所述充电器、蓄电池组和水箱从左到右依次地排列，所述控制器固定设置在壳体的一侧外部，并且靠近充电器地设置。这样，能避免控制器受到冷却液的影响。
本发明通过控制硝石与水箱中的冷却液接触或脱离来实现降温与非降温模式的切换，再通过微型水泵将冷却水注入背心本体，通过降温管网与人体接触发生热交换来带走人体产生的热量，将人体的体表温度维持在一个合适的范围内。其结构简单、制造成本低，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中的背心本体的结构示意图；
图3是本发明中制冷机的结构示意图；
图4是图3的右视图；
图5是图3的俯视图；
图6是图3去掉壳体后的结构示意图；
图7是图6的右视图；
图8是图6的俯视图。
图中：1、握持把手，2、电源线，3、控制器，4、散热口，5、冷却液进液管路，6、供料口，7、注水口，8、水箱，9、蓄电池组，10、充电器，11、驱动电机，12、浮动油封，13、微型水泵，14、联轴器，15、料盒，16、丝杆，17、料槽，18、轴承，19、背心本体，20、软管，21、门襟拉链，22、收纳管，23、进液快速接口，24、制冷机，25、出液快速接口，26、壳体，27、冷却液出液管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图8所示，一种分离式人体降温器，包括背心本体19、制冷机24、温度传感器和控制器3，所述背心本体19为双层结构，其内部敷设有由软管20排布形成的包裹背心本体19内部容纳空间的降温管网，优选为螺旋式排布或环形排布，软管20的两端分别形成降温管网的进液快速接口23和出液快速接口25；
所述制冷机24包括壳体26和固定装配在壳体26外部下侧的驱动电机11，壳体26优选为一个呈矩形的箱体结构，所述壳体26内部固定装配有充电器10、蓄电池组9和水箱8；充电器10的输入端连接有电源线2；充电器10的输出端与蓄电池组9的输入端连接；
所述水箱8的一侧固定连接有与其内腔连通的冷却液进液管路5和冷却液出液管路27，冷却液进液管路5的进液端和冷却液出液管路27的出液端还可各自连接一转多的转换接头，以能使同一台制冷机24能为多个背心本体19提供降温功能，水箱8上部设置有连通其内腔的供料口6和注水口7，注水口7方便向水箱8中注入冷却液；所述水箱8内部设置有丝杆16、料盒15和微型水泵13；丝杆16竖直地设置，其上端通过轴承18与水箱8的顶板转动连接，其下端穿过水箱8的底板上的预留孔后与驱动电机11的输出轴连接，具体地，驱动电机11的输出轴通过联轴器14与丝杆16的下端连接，从而能便于通过驱动电机11来带动丝杆16转动；丝杆16与预留孔之间通过浮动油封12密封配合，以防止冷却液的渗漏；料盒15优选为柱状结构，料盒15在其中心竖向贯穿地设置有螺纹孔，并在螺纹孔的周围设置有由其上端向下部延伸的若干个料槽17，作为一种优选，料槽17的数量为8个，且均为圆柱状，在料槽17中装有硝石；料盒15的四周和底部开设有连通料槽17内部和外部空间的若干个小孔，以便于硝石与冷却液进行充分反应；料盒15通过螺纹孔螺纹配合地套装于丝杆16的外侧，料盒15的前后两侧分别与水箱8的内侧壁的前后两侧之间间隙配合；微型水泵13固定安装在水箱8内部，且其出液口通过管路与冷却液出液管路27的进液端连接；所述供料口6设置在料盒15的上方，以方便通过料槽17的上开口端向料槽17中加注硝石，供料口6可以为多个，其数量也可以对应料槽17地设置，多个供料口6围绕轴承18地设置；冷却液进液管路5的进液端、冷却液出液管路27的出液端分别与出液快速接口25、进液快速接口23连接；
在水箱8中装有冷却液，作为一种优选，冷却液为水；在料盒15移动到丝杆16的最上部时，料盒15的下端面高于冷却液的最高液面；
所述温度传感器设置在背心本体19内部；所述控制器3设置在壳体26外部，控制器的输入端分别与温度传感器、蓄电池组9的输出端连接，其输出端与驱动电机11和微型水泵13连接。
作为一种优选，还可以在水箱顶板处设置有上行程开关，在水箱底板上设置有下行程开关，上行程开关、下行程开关分别设置在料盒的正上方、正下方，当料盒运动到丝杆的最上部时，会触动上行程开关，上行程开关向控制器3发出到达上行最大位置电信号，控制器3收到该电信号后控制驱动电机停止转动，当料盒运动到丝杆的最下部时，会触动下行程开关，下行程开关向控制器3发出到达下行最大位置电信号，控制器3收到该电信号后控制驱动电机停止转动。
所述背心本体19的前侧设置有门襟拉链21。
为了方便移动制冷机24，所述壳体26上部设置有握持把手1。
所述壳体26的前后两侧对称地设置有两个散热口4，散热口4呈风扇状，具有多个扇面形的通孔。散热口4的设置能便于充电器10和蓄电池组9工作时产生的热量及时外排，能保证制冷机24内部不会出现过高的温度，从而能保证制冷机24长时间稳定的工作。
所述背心本体19的下部装配有具有容纳腔的收纳管22，所述容纳腔用于容纳进液快速接口23和出液快速接口25。
所述供料口6和注水口7上均设置有盖板。
为了提高冷却液的输送效率，所述微型水泵13靠近冷却液进液管路5和冷却液出液管路27地设置。
作为一种优选，所述蓄电池组9为铅酸蓄电池组。这样，能有效降低成本。
所述充电器10、蓄电池组9和水箱8从左到右依次地排列，所述控制器3固定设置在壳体26的一侧外部，并且靠近充电器10地设置，以避免控制器3受到冷却液的影响。冷却液进液管路5和冷却液出液管路27设置在壳体26的另一侧，并且靠近水箱8地设置，以利于冷却液的输送。
本发明通过驱动电机带动丝杆转动，而料盒的前后侧面与水箱内壁的前后侧间间隙配合，因而料盒只能在水箱中做竖向的移动，进而能改变料盒在丝杆上的纵向位移，使料盒移动到冷却液液面以上或移动到冷却液液面以下，以实现非降温模式和降温模式的切换。在料槽中装有硝石，并使料盒的四周及底部设置有与料槽内部连通的若干个小孔，能便于水箱中的冷却液透过小孔与硝石进行充分的接触，硝石具有溶于水吸收热的物理性质，因而与冷却液接触可以降低冷却液的温度。通过微型水泵的设置，能使水箱内的冷却液循环式的供给背心本体内部的降温管网，进而能对背心本体进行循环式的冷却。温度传感器便于监测背心本体的实时温度，当检测到背心本体的温度达到设定温度的下限值（比如可以是0度，当然也可以是一个其他的温度值）时，向控制器发出低温电信号，控制器收到低温电信号后控制驱动电机驱动丝杆沿一个方向转动，使料盒移动到冷却液的液面以上，同时，控制微型水泵停止工作，切换为非降温模式。当检测到背心本体的温度达到设定温度的上限值（比如可以是25度，当然也可以是一个其他的温度值）时，向控制器发出高温电信号，控制器收到高温电信号后控制驱动电机驱动丝杆沿另一个方向转动，使料盒移动到冷却液的液面以下，同时，控制微型水泵开始工作，切换为降温模式。该降温器制造成本低、便于大范围推广，同时，其降温效果理想，能满足人体在高温环境下的降温需求，能有效保护高温环境下工作人员的身体健康。
使用方法：
①选择场地，安放制冷机24（根据场地的实际情况选择合适的安放位置）；
②测定工作范围，选用合适长度的中间连接软管将降温管网进液快速接口23和出液快速接口25分别与制冷机24上的冷却液出液管路27的出液端、冷却液进液管路5的进液端相连，注意安装牢固保证无液体渗漏；
③打开注水口7，给制冷机24的水箱8进行注入冷却水，液面高度应保持在水箱8高度的四分之三以下为宜；
④打开控制器3，启动制冷机24；
⑤通过控制器3控制料盒15上升，上升到丝杆16的顶部时停止，打开供料口6进行装料，即将硝石装入料槽17中；
⑥通过控制器3控制料盒15下降到冷却水液面以下；
⑦通过控制器3打开微型水泵13输出冷却水，可以在冷却液出液管路27的出液端串接有流量计，流量计与控制器3连接，这样能便于通过控制器3对冷却水输出量进行调控。

Claims (9)

1.一种分离式人体降温器，包括背心本体(19)和制冷机(24)，其特征在于，还包括温度传感器和控制器(3)，所述背心本体(19)为双层结构，其内部敷设有由软管(20)排布形成的包裹背心本体(19)内部容纳空间的降温管网，软管(20)的两端分别形成降温管网的进液快速接口(23)和出液快速接口(25)；
所述制冷机(24)包括壳体(26)和固定装配在壳体(26)外部下侧的驱动电机(11)，所述壳体(26)内部固定装配有充电器(10)、蓄电池组(9)和水箱(8)；充电器(10)的输入端连接有电源线(2)；充电器(10)的输出端与蓄电池组(9)的输入端连接；
所述水箱(8)的一侧固定连接有与其内腔连通的冷却液进液管路(5)和冷却液出液管路(27)，水箱(8)上部设置有连通其内腔的供料口(6)和注水口(7)；所述水箱(8)内部设置有丝杆(16)、料盒(15)和微型水泵(13)；丝杆(16)竖直地设置，其上端通过轴承(18)与水箱(8)的顶板转动连接，其下端穿过水箱(8)的底板上的预留孔后与驱动电机(11)的输出轴连接；丝杆(16)与预留孔之间通过浮动油封(12)密封配合；料盒(15)在其中心竖向贯穿地设置有螺纹孔，并在螺纹孔的周围设置有由其上端向下部延伸的若干个料槽(17)，在料槽(17)中装有硝石；料盒(15)的四周和底部开设有连通料槽(17)内部和外部空间的若干个小孔；料盒(15)通过螺纹孔螺纹配合地套装于丝杆(16)的外侧，料盒(15)的前后两侧分别与水箱(8)的内侧壁的前后两侧之间间隙配合；微型水泵(13)固定安装在水箱(8)内部，且其出液口通过管路与冷却液出液管路(27)的进液端连接；所述供料口(6)设置在料盒(15)的上方；冷却液进液管路(5)的进液端、冷却液出液管路(27)的出液端分别与出液快速接口(25)、进液快速接口(23)连接；
在水箱(8)中装有冷却液；在料盒(15)移动到丝杆(16)的最上部时，料盒(15)的下端面高于冷却液的最高液面；
所述温度传感器设置在背心本体(19)内部；所述控制器(3)设置在壳体(26)外部，控制器(3)的输入端分别与温度传感器、蓄电池组(9)的输出端连接，其输出端与驱动电机(11)和微型水泵(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述背心本体(19)的前侧设置有门襟拉链(21)。
3.根据权利要求1所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述壳体(26)上部设置有握持把手(1)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述壳体(26)的前后两侧对称地设置有两个散热口(4)。
5.根据权利要求4所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述背心本体(19)的下部装配有具有容纳腔的收纳管(22)，所述容纳腔用于容纳进液快速接口(23)和出液快速接口(25)。
6.根据权利要求5所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述供料口(6)和注水口(7)上均设置有盖板。
7.根据权利要求6所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述微型水泵(13)靠近冷却液进液管路(5)和冷却液出液管路(27)地设置。
8.根据权利要求7所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述蓄电池组(9)为铅酸蓄电池组。
9.根据权利要求8所述的一种分离式人体降温器，其特征在于，所述充电器(10)、蓄电池组(9)和水箱(8)从左到右依次地排列，所述控制器(3)固定设置在壳体(26)的一侧外部，并且靠近充电器(10)地设置。
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