CN109924561A - 一种适用于高温环境的消防降温服 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高温环境的消防降温服，属于消防装备技术领域；其技术方案的要点是：包括衣服本体、用于降温的降温装置，衣服本体内安装有冷却水管，所述降温装置包括壳体以及壳体上的连接结构，壳体内设置有压缩机、毛细管、冷凝散热器、蒸发冷却器、冷却水箱、防过热水箱；压缩机、冷凝散热器、毛细管、蒸发冷却器依次连接构成制冷剂循环回路，降低冷却水的温度，冷却水箱、冷却水管、防过热水箱依次连接构成冷却水循环回路，冷却水循环降低衣服本体的温度，由此解决消防救援人员在火场内救援时间较短且可能灼伤自身的问题。

Description

一种适用于高温环境的消防降温服

技术领域

本发明属于消防装备技术领域，具体涉及消防人员在火灾现场灭火作业时穿戴的服装，特别是指为消防人员身体降温的服装装置。

背景技术

消防避火服是消防人员在火海中执行救援任务的必备装备之一，目前的消防避火服主要由耐火布层、耐火隔热布层、防水布层、隔热布层、舒适布层从外至内顺序组成。

然而，这种消防避火服外层的耐火布本身虽具耐火阻燃作用，但没有隔热作用，而隔热布层的隔热能力有限，所以当消防人员进入到火海中后，避火服内的温度会快速升高，不仅没有延长消防人员在火海中的救援时间，还会造成消防人员灼伤或中暑的情况。

现有消防用的降温服，主要由衣服和降温装置组成，降温装置采用与空调、冰箱相同的制冷原理，分别由压缩机和毛细管实现制冷剂的气液态转化，完成吸热和散热过程，实现制冷，蒸发冷却器浸入冷却水箱。衣服内设置管路与蒸发冷却器所在冷却水箱连通，通过冷却液的循环，完成对衣服的降温。

但是，火灾现场属于特殊高温环境，最高可以达60度以上，而制冷系统中压缩机对工作温度具有一定要求，一般超过45度即过载保护， 如何保证基于压缩机制冷系统的消防降温服在火灾现场的高温环境下正常工作，是尤其需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有消防降温服存在的问题，提供一种使压缩机适用于特殊高温环境的消防降温服解决方案。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于高温环境的消防降温服，包括衣服本体和用于给衣服降温的降温装置，所述衣服本体内布置有冷却水管，所述降温装置包括壳体，壳体上设置有出风口和进风口，壳体外侧设有分别用于连接衣服本体内的冷却水管的进水端和出水端的出水接口与进水接口，壳体内设置有压缩机、毛细管、冷凝散热器、蒸发冷却器、冷却水箱、防过热水箱，压缩机、冷凝散热器、毛细管、蒸发冷却器依次连接构成制冷剂循环回路，在蒸发冷却器内吸热的气态制冷剂经压缩机压缩液化后进入冷凝散热器散热，散热后液态制冷剂经毛细管降压气化后再进入蒸发冷却器吸热，冷凝散热器前面对应壳体上的出风口，冷凝散热器后面设置散热风扇。

所述蒸发冷却器浸置于冷却水箱内，压缩机浸置于防过热水箱内，冷却水箱的冷却液出口连接壳体外侧的出水接口，壳体外侧的进水接口连接防过热水箱的冷却液进口，防过热水箱的冷却液出口连接冷却水箱的冷却液进口；冷却液在循环水泵的驱动下从冷却水箱流出，依次经过衣服本体内的冷却水管、防过热水箱后，回到冷却水箱，由此循环。

通过采用上述技术方案，当消防官兵需要进入火场内时，穿上衣服本体并将降温组件背负于后背上然后接通降温装置的电源，降温装置开始工作降低冷却水箱内将要进入衣服本体的冷却液的温度，从而降低衣服本体的温度。防过热水箱可以保护压缩机正常工作，可以避免压缩机因高温而停止工作。该方案可以有效降低消防人员进入火场后的衣物温度，避免消防人员因衣物温度过高而出现的灼伤或中暑的情况。

具体地，冷凝散热器的进口端连接压缩机的高压出口，冷凝散热器的出口端通过毛细管连接蒸发冷却器的进口端，毛细管出口端接蒸发冷却器进口端，蒸发冷却器的出口端连接压缩机的低压进口，制冷剂在压缩机、冷凝散热器、毛细管、蒸发冷却器内循环。

进一步地，在冷却水箱或者防过热水箱整体气密封的条件下，所述循环水泵可以设置在冷却液的循环路径上任一处。这种结构方式可以采用一个循环水泵，即可实现冷却液从冷却水箱到衣服本体内的冷却水管，再到防过热水箱，最后回到冷却水箱的循环。

优选地，循环水泵设置在冷却水箱的冷却液出口和壳体外的出水接口之间的连接管路上，冷却水箱整体气密封。

作为另一种选择，在所述冷却水箱的冷却液出口和壳体外的出水接口之间的连接管路上或者壳体外的进水接口和防过热水箱的冷却液进口之间的连接管路上设置第一循环水泵，在防过热水箱的冷却液出口和冷却水箱的冷却液进口之间的连接管路上设置第二循环水泵。采用双循环水泵，可以适用于冷却水箱和防过热水箱都不密封的情况。

进一步的，所述压缩机一半置于防过热水箱内部，一半置于防过热水箱之外。

进一步的，所述冷凝散热器一半置于防过热水箱内部，一半置于防过热水箱之外。位于防过热水箱内的一半压缩机通过水冷散热，位于防过热水箱外的一半压缩机通过风冷散热，加强压缩机的散热效果，加强冷凝散热器的冷凝效果。

进一步的，所述冷却水箱设置在壳体内远离冷凝散热器的一侧；所述壳体临靠冷却水箱的一侧固定连接有两条背带。以便于操作者将壳体以及壳体内安装的各部件背负于后背上。

进一步地，所述进风口开设于壳体上分别临靠散热器和冷却水箱的两个侧面之外的两个侧面或顶面上。

进一步地，所述蒸发冷却器是一段弯曲的换热管。该段弯曲的换热管直接浸置于冷却水箱内的冷却液内，直接与冷却液进行热交换，结构简单，成本低，换热效率高。作为另一种选择，所述蒸发冷却器包括一段弯曲的换热管以及包裹于换热管外部的换热翅片。这种结构可以通过换热翅片来增加换热面，可以获得更高的换热效率。

进一步地，所述冷却水箱的冷却液出口位于冷却水箱的下部，所述冷却水箱的冷却液进口于冷却水箱的上部。此结构可以将高温冷却液充分降温后再泵送至冷却管内用于降温。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1. 通过在衣服本体外增加冷却管以及向冷却管内输送制冷剂的各部件，解决了消防人员进入到火海中后，避火服内的温度会快速升高，造成消防人员灼伤或中暑的问题；

2. 通过在壳体内增加防过热水箱，可以有效降低压缩机的温度，防止压缩机因温度过高而停止工作或损坏；

3. 冷却水箱、衣服本体、防过热水箱的循环结构，使整个结构连接更加简单，更为节约能源，增加使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的外部结构示意图。

图2是本发明实施例的连接关系图。

图3是本发明另一实施例的结构示意图。

图4是本发明另一实施例的结构示意图。

图中，1、衣服本体；2、壳体；21、背带；22、通风口；31、压缩机；32、冷凝散热器；33、蒸发冷却器；34、毛细管；35、连通管；36、冷却水箱；37、循环水泵； 41、防过热水箱；42、连接管；；5、冷却管；6、冷却液进口；7、进水接口；8、出水接口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本例所示消防降温服，包括衣服本体1、用于降温的降温装置。所述衣服本体1内布置有冷却水管5,；所述降温装置包括壳体2，壳体2外设有分别用于连接衣服本体内的冷却水管的进水端和出水端的出水接口8与进水接口7。壳体2一侧固定连接有两个背带21，两个背带21的一端固定连接于壳体2顶部，另一端固定连接于壳体2底部，便于操作者背负壳体2。为了使壳体2内空气流通，在壳体2上还开设有通风口22。

参照图1和图2，壳体2内设置有压缩机31、毛细管34、冷凝散热器32、蒸发冷却器33、冷却水箱36、防过热水箱41，压缩机31、冷凝散热器32、毛细管34、蒸发冷却器33依次连接构成制冷剂循环回路。在蒸发冷却器34内吸热的气态制冷剂经压缩机压缩液化后进入冷凝散热器32散热，散热后液态制冷剂经毛细管降压气化后再进入蒸发冷却器吸热。

参照图1和图2，冷却水箱36内的冷却液被冷却后通过循环水泵37泵送，进入到衣服本体1内吸热，达到降温的效果，冷却液流经衣服本体1后，进入防过热水箱41，用于冷却压缩机31，防止压缩机31因温度过高而停止工作或损坏，冷却液冷却压缩机31后再进入冷却水箱36，由此循环。

参照图2，压缩机31与冷凝散热器32安装于防过热水箱41内，并且压缩机31与冷凝散热器32一半置于防过热水箱41内部，一半置于防过热水箱41外侧。位于防过热水箱41内的一半压缩机31通过水冷散热，位于防过热水箱41外的一半压缩机31通过风冷散热，加强压缩机31的散热效果，防止压缩机31过热而停止工作或损坏，增强冷凝散热器32的冷凝散热效果。

参照图3，压缩机31安装于防过热水箱41内，并且压缩机31一半置于防过热水箱41内部，一半置于防过热水箱41外侧，冷凝散热器32设置于水箱外侧。位于放过热水箱41内的一半压缩机31通过水冷散热，位于放过热水箱41外的一半压缩机31通过风冷散热，加强压缩机31的散热效果，防止压缩机31过热而停止工作或损坏。

参照图2和图3，蒸发冷却器33由一段弯曲的换热管构成，换热管外层包裹有翅片，整体浸于冷却水箱36内；

参照图4，蒸发冷却器33由一段弯曲的换热管构成，浸于冷却水箱36内。

具体工作过程如下：

当消防人员需要进入火场内时，穿上衣服本体1并将壳体2背负于后背上，然后打开电源，压缩机31开始工作并对制冷剂进行加压液化，加压后的高温气态制冷剂进入冷凝散热器32冷凝液化后进入毛细管34内；毛细管34将高压液化的制冷剂释压后送入到蒸发冷却器33内吸热，降低冷却水箱36内冷却液的温度，吸热后的制冷剂再次进入压缩机31，制冷剂由此循环降低冷却液的温度，此循环由连通管35将压缩机31、冷凝散热器32、毛细管34、蒸发冷却器33连接；冷水液在冷却水箱36冷却后，被循环水泵37泵送到冷却管5内降低衣服本体1的温度，流经衣服本体1的仍温度较低的冷却液进入防过热水箱41内降低压缩机31的温度，由送回至冷却水箱36，冷却液由此循环降低衣服本体1的温度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，包括衣服本体（1），和用于给衣服降温的降温装置；所述衣服本体（1）内布置有冷却水管（5）；

所述降温装置包括壳体（2），壳体（2）上设置有出风口（22）和进风口，壳体（2）外侧设有分别用于连接衣服本体内的冷却水管的进水端和出水端的出水接口（8）与进水接口（7），壳体内设置有压缩机（31）、毛细管（34）、冷凝散热器（32）、蒸发冷却器（33）、冷却水箱（36）、防过热水箱（41）；压缩机（31）、冷凝散热器（32）、毛细管（34）、蒸发冷却器（33）依次连接构成制冷剂循环回路；在蒸发冷却器内吸热的气态制冷剂经压缩机压缩液化后进入冷凝散热器散热，散热后液态制冷剂经毛细管降压气化后再进入蒸发冷却器吸热，冷凝散热器前面对应壳体上的出风口，冷凝散热器后面设置散热风扇；

所述蒸发冷却器（33）浸置于冷却水箱（36）内，所述压缩机（31）浸置于防过热水箱（41）内；所述冷却水箱的冷却液出口连接壳体外的出水接口（8），壳体外的进水接口（7）连接防过热水箱的冷却液进口（6），防过热水箱的冷却液出口连接冷却水箱的冷却液进口；冷却液在循环水泵（37）的驱动下从冷却水箱流出，依次经过衣服本体内的冷却水管、防过热水箱后，回到冷却水箱。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，冷凝散热器的进口端连接压缩机的高压出口，冷凝散热器的出口端通过毛细管连接蒸发冷却器的进口端，毛细管出口端接蒸发冷却器进口端，蒸发冷却器的出口端连接压缩机的低压进口，制冷剂在压缩机、冷凝散热器、毛细管、蒸发冷却器内循环。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述压缩机（31）一半置于防过热水箱（41）内部，一半置于防过热水箱（41）外侧。

4.根据权利要求3所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述冷凝散热器（32）设置于防过热水箱（41）中，一半置于防过热水箱（41）内部，一半置于防过热水箱（41）之外。

5.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述壳体（2）一侧固定连接有两条背带（21）。

6.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述蒸发冷却器（33）为一段弯曲的换热管。

7.根据权利要求6所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述蒸发冷却器（33）包括一段弯曲的换热管以及包裹于换热管外部的换热翅片。

8.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，循环水泵设置在冷却水箱的冷却液出口和壳体外的出水接口之间的连接管路上，冷却水箱整体气密封。

9.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境的消防降温服，其特征在于，所述冷却水箱的冷却液出口位于冷却水箱的下部，所述冷却水箱的冷却液进口于冷却水箱的上部。