CN110001892B - 一种电热保暖潜水服 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下工程技术装备技术领域，涉及一种电热保暖潜水服，由上衣部、下衣部和电热系统组成，以普通轻潜干式潜水服为基础，以石墨烯‑镁海水电池或锂电池供电装置作供电电源，以石墨烯柔性电热膜作电热元件，使潜水员在低温水域潜水作业时，不需穿着任何防寒保暖衣物，通过电加热为潜水员提供保暖，能使潜水员连续在低温水下逗留4h以上，极大的提高水下作业效率，避免了低温对人体的伤害，消除了水下作业时的穿着臃肿状况，能使潜水员水下活动轻巧自如，极大的提高了水下作业的可达性，有效克服了现有技术存在的穿着复杂、保暖效果差、体态臃肿、水下活动笨拙和水下逗留时间短的缺陷，具有穿着便捷、使用可靠、保暖效果好、水下活动灵活等优点。

Description

一种电热保暖潜水服

技术领域：

本发明属于水下工程技术装备技术领域，具体涉及一种电热保暖潜水服，采用石墨烯-镁海水电池供电，石墨烯柔性电热膜作电热元件，制造电热保暖型潜水服。

背景技术：

潜水服是支持潜水人员生命和水下活动的依赖装具，直接关乎潜水人员的生命和健康，影响潜水员水下活动自由度，特别是干式工作潜水装具，潜水服的保暖功能是潜水员在低温水域潜水安全健康、水下逗留时长和工作效率的重要保证，海洋资源开发、水下工程建设、水下设施设备维护、船体检查或排故、特别是水下援救和抢险救援，都需要潜水员在低温水域进行潜水作业，现有潜水服自身不具有保暖功能，潜水员在低温水域潜水作业时，只能穿着较厚的棉衣或毛衣保暖，其保暖效果有限，体量大、穿着臃肿，严重制约了潜水员水下活动的自由度，同时制约水下作业的可达性。中国专利201210374982.1公开的干式保暖潜水服由若干块防水面料粘合缝制而成，设有头部出口及双手出口，所述的潜水服在其表面至少还设有一个开口，开口处设有封闭拉链，一橡胶薄片筒的一端深入到开口的内部，该端周缘与开口内部的边缘粘合，在橡胶薄片筒的另一端设有系紧绳，当橡胶薄片筒完全进入到开口内部后由拉链封闭在潜水服内部，所述的潜水服设有双足出口，所述的潜水服还包括与裤腿底部连为一体的潜水靴，所述的开口包括设置在潜水服前胸部位的穿着口及裤门部位的小便开口，所述的开口内还设有一保温挡片，该保温挡片的上边缘与潜水服开口上方的内表面粘合，保温挡片将橡胶薄片筒与潜水服内空间分隔，所述的保温挡片材料与潜水服防水面料材料一致，所述的拉链为普通塑料拉链或金属拉链，所述的潜水服由若干块防水面料粘合缝制而成，在潜水服缝合线的内外表面各粘覆一层橡胶薄片，所述的防水面料分为三层，中间一层为发泡氯丁橡胶，在氯丁橡胶的两面分别敷有一层尼龙布；其受潜水服结构限制，无法穿着更厚的保暖衣物，严重的影响了潜水员的身体健康，严重的制约了潜水员水下逗留的时长和水下工作的效率。因此，寻求制造一种具有电加热保暖功能的潜水服。

在现有电热技术领域，石墨烯及其制备出的电热产品具有卓越的功能。石墨烯是现有已知导电最好的二维晶体材料，其比表面积可达到2630m²/g，其厚度只有0.335nm，电子迁移率为200000cm²/﹙V.s﹚，可达到光速的1/300，是铜的1.7×10⁶倍，还具有机械强度大、柔性好和热传导率高等特点。中国专利201710164107.3公开的一种石墨烯电加热膜的主体结构包括成膜基底、金属电极、石墨烯电加热膜和保护膜，矩形板状结构的成膜基底的上表面两侧长边上均设置有矩形条状结构的金属电极，两条金属电极互相平行，成膜基底与金属电极之间通过导热胶粘接式连接，金属电极的上表面设置有网状结构的石墨烯电加热膜，金属电极与石墨烯电加热膜粘接式连接，石墨烯电加热膜的上表面设置有矩形板状结构的保护膜，石墨烯电加热膜与保护膜粘接式连接；成膜基底和保护膜均为柔性耐折耐高温材料，包括PET膜、PI膜、PVC膜、PP膜、PE保护膜、PC膜、PS膜或ABS膜，金属电极的材质为铜、银、金和铂中的一种或几种，金属电极的表面经过粗糙处理，以便金属电极与石墨烯电加热膜良好接触，石墨烯电加热膜的成分为石墨烯浆料和粘结剂，石墨烯电加热膜通过丝网印刷方式印刷成带有镂空图案的网状结构；用石墨烯制备的柔性电热膜，其厚度只有0.3-0.8mm，一件面积为120mm×120mm的电热膜的功率可达5W，3.7V电压供电1min温度可达到100℃左右，具有支持低电压、热效率高、可卷曲和表面绝缘好等特点，是制造电热保暖潜水服最好的电热元件。同时，制造电热保暖潜水服需要体积小、效率高、安全可靠的电源支持，现有技术中最有可能用于电热保暖潜水服电源的锂电池存在一些不可逆的缺陷，一是保养复杂，锂电池每三个月需要进行一次充放电保养；二是安全隐患多，锂电池已经被列为腐蚀性的易燃易爆品，很多国家对锂电池的使用、携带、运输及储存作出了明确的限制规定；三是在电池体积、重量已定条件下，难以支持潜水服加热所需的功率和时长。中国专利201710191975.0公开的一种石墨烯-镁海水电池装置由1-n组石墨烯-镁海水电池单元构成，石墨烯-镁海水电池单元的主体结构包括壳体、上部透水孔、底部透水孔、凸起锥、镁合金阳极极板、负极接线柱、石墨烯复合阴极极板、正极接线柱、导离子板栅、内封盖、接线柱通孔、外封盖、导线孔、耐压区、负极输出导线和正极输出导线；U形槽状结构的壳体的上部开设有上部透水孔，壳体的底部开设底部透水孔，壳体的上部和底部均设置有三角形结构的凸起锥，壳体的内部中心位置处设置有矩形板状结构的镁合金阳极极板，镁合金阳极极板的顶端设置有圆柱形结构的负极接线柱，壳体的内部位于镁合金阳极极板的左侧和右侧处分别设置有矩形板状结构的石墨烯复合阴极极板，石墨烯复合阴极极板的顶端设置有圆柱形结构的正极接线柱，镁合金阳极极板与石墨烯复合阴极极板之间设置有矩形板状结构的导离子板栅，壳体的顶端设置有矩形板状结构的内封盖，内封盖与负极接线柱和正极接线柱相交处开设有圆柱形结构的接线柱通孔，内封盖的顶部设置有倒U形槽状结构的外封盖，外封盖的顶部中心处开设有圆形结构的导线孔，内封盖与外封盖之间的空间形成耐压区，与负极接线柱连接的负极输出导线和与正极接线柱连接的正极输出导线从耐压区通过导线孔穿出，两个正极接线柱通过正极输出导线并联连接；内封盖与外封盖之间、接线柱通孔和导线孔均采用抗水溶胶进行耐压密封处理；其采用具有突出电化学功能特性的石墨烯复合材料作海水电池的阴极，以加惰镁合金做阳极，以海水做电解质，电化学性能突出，供电品质和供电稳定性得到大幅度提高，比能量＞85Wh/Kg，存放储能时间可达5年且无须维护保养，一块重量不到0.4kg的3.7V石墨烯-镁海水电池在电流为6.5-7.5A时的供电时长可达6-8h，以相同的电流和供电时长，锂电池的重量要达到2kg以上，而且需要加装耐压壳体和电源控制设备；石墨烯-镁海水电池透水孔采用水溶胶膜封闭，浸泡海水中1min内自动脱落，海水进入电池内腔后30s即能激活电池供电，无需人工干预。可见，石墨烯-镁海水电池具有比容量大，储能时间长，效率高，使用便捷和安全环保等特点，是制造电热保暖潜水服的首选供电电源。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，基于石墨烯-镁海水电池和石墨烯柔性电热膜制备一种电热保暖潜水服。

为了实现上述目的，本发明涉及的电热保暖潜水服由上衣部、下衣部和电热系统组成；上衣部的主体结构包括背心、领口、水密帽、脸颊水密口、水密拉链、左衣袖、右衣袖、左水密袖口、右水密袖口、释压气门、充气管、缚带、电池袋和后腰部水密孔；背心的上部与领口缝纫式连接，领口的上部与水密帽缝纫式连接，水密帽的缺口周边缝制有脸颊水密口，背心的胸部设置有水密拉链，水密拉链由背心的上部延伸至领口、水密帽和脸颊水密口，背心的上部左侧和右侧分别缝制有左衣袖和右衣袖，左衣袖和右衣袖的端部分别缝制有左水密袖口和右水密袖口，背心的左肩部设置有释压气门，背心的右肩部设置有充气管，背心的下部设置有缚带，背心的背面底部缝制有电池袋，背心的后部设置有后腰部水密孔；下衣部的主体结构包括左裤管、右裤管、工具袋、左靴子和右靴子；左裤管和右裤管缝合连接成为裤装结构，左裤管和右裤管的上部均缝制有工具袋，左裤管和右裤管的端部分别缝制有左靴子和右靴子；电热系统的主体结构包括海水电池、一号公母水密插口、主导线、温控器、导线、左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜；海水电池与一号公母水密插口连接，一号公母水密插口与主导线连接，主导线穿过后腰部水密孔后与温控器连接，温控器通过导线并联连接左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜，连接点均采用硅胶作水密处理；海水电池放置在电池袋中，导线敷设在上衣部和下衣部的夹层中，左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜均胶合在背心的夹层中，左膝部电热膜和右膝部电热膜分别胶合在左裤管和右裤管的夹层中；上衣部和下衣部通过渗胶水密工艺缝合连接成为整体式结构。

本发明涉及的海水电池能够被锂电池供电装置替代，锂电池供电装置的主体结构包括壳体、水密盖、压扣、水密圈、电池腔、锂电池、USB插口、充电口、连接导线、USB接口、二号公母水密插口、释压孔和安全塞；内空式结构的壳体的开口端设置有水密盖和压扣，水密盖的内表面四周设置有水密圈，壳体的内部设置有电池腔，电池腔中放置有锂电池，锂电池设置有USB插口和充电口，壳体的内部敷设有连接导线，连接导线的一端与USB接口连接，连接导线的另一端引出壳体后与二号公母水密插口连接，壳体的顶部开设有释压孔，壳体的顶部设置有与释压孔配合的安全塞。

本发明涉及的电热保暖潜水服的制备过程包括预制上衣部、预制下衣部、安装电热系统和合体成衣共四个步骤：

(一)预制上衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别裁剪出背心的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料按预定板型分别剪裁出领口、水密帽、左衣袖和右衣袖的单片，取厚度为2.0mm的氯丁橡胶复合弹性材料分别裁剪出脸颊水密口、左水密袖口和右水密袖口的单片；将水密帽的单片与脸颊水密口的单片胶合连接，将左衣袖的单片与左水密袖口的单片胶合连接，将右衣袖的单片与右水密袖口的单片胶合连接，在背心的面料单片内侧左前胸和右前胸处分别胶合敷设左胸部电热膜和右胸部电热膜，左胸部电热膜和右胸部电热膜距肩线280mm，距对襟边线80mm，在背心的面料单片内侧后腰中部距下边线120mm处敷设腰部电热膜，在背心的衬里单片背面下部开设后腰部水密孔，将左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜的导线引至背心的面料单片的下边线以外；将背心的衬里单片胶合覆盖在左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜上，将背心的面料单片和衬里单片缝合，在背心的前对襟缝合并附渗胶水密工艺镶嵌水密拉链，将领口分别与背心和水密帽缝合并附渗胶水密工艺连接一体，将左衣袖和右衣袖分别与背心缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在背心的后下襟中部缝合电池袋并附渗胶水密工艺，最后在背心的左肩部和右肩部分别胶合安装释压气门和充气管，在背心的下部安装缚带，完成上衣部的预制；

(二)预制下衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左裤管和右裤管的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左靴子和右靴子的单片；在左裤管和右裤管的面料单片的膝盖部位分别胶合敷设左膝部电热膜和右膝部电热膜，将左膝部电热膜和右膝部电热膜的导线引至腰部以上，将左裤管和右裤管衬里单片分别覆盖在左膝部电热膜和右膝部电热膜上后与左裤管和右裤管的面料单片缝合并附渗胶水密工艺连接成为左裤管和右裤管，分别在左裤管和右裤管的上部缝制工具袋，将左靴子和右靴子的单片分别胶合制成左靴子和右靴子，将左裤管和右裤管的裤角部分别与左靴子和右靴子缝合并附渗胶水密工艺连接，将左裤管和右裤管的沿前后裆部缝合并附渗胶水密工艺连接成为一体，完成下衣部的预制；

(三)安装电热系统：将海水电池放入电池袋中，将海水电池的输出端通过一号公母水密插口与主导线连接，主导线穿过后腰部水密孔后引入背心的夹层内与温控器的输入端连接，对左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜的导线进行梳理，区分正负极后与温控器并联，对各个连接处均采用硅胶进行绝缘水密处理，完成电热系统的安装；

(四)合体成衣：将上衣部的下襟边缘与下衣部的腰部边缘缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在上衣部与下衣部的连接部位的内侧沿环周胶合敷设长度为120mm宽的内衬带，内衬带的作用是加强上衣部与下衣部的连接强度，同时将主导线、温控器和部分导线采用环保硅胶固定在内衬带中，完成电热保暖潜水服的合体成衣。

本发明涉及的电热系统具有良好的绝缘性和水密性，即使海水渗入潜水服内，也不影响电热系统的正常加热，为潜水员提供电加热保暖；释压气门和充气管用于保证人体与潜水服之间的压力与下潜深度压力平衡，将充气管与供气装具连接，潜水员潜水时，通过充气管向潜水服内充气，保持潜水服内外压力平衡，当潜水员上浮时，释压气门自动开启释压，保持潜水服内与所在深度海水压力平衡；缚带的额定拉断强度≥160kg，缚带与工具袋用以固定安全索和随携设备；海水电池的体积为38×58×231mm³，重量为0.38Kg，输出电压为3.7±0.2V，输出电流为6.5-7.5A，在海水溶解氧≥5ppm和氯化钠≥3.5％的条件下，有效供电时长＞6h，在淡水中供电时长＞4h，存放储能时间≥5年，5年内无须维护保养，海水电池的透水孔采用水溶胶膜封闭，以防在存放期内出现电极氧化的现象，海水电池浸泡海水中1min内，水溶胶膜自动脱落，海水充满电池电极腔30s即可激活供电，通过温控器将人体与潜水服之间的温度控制在22-30℃，海水电池具有体积小、重量轻、效率高和安全环保的特点；左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜的长度为140mm、宽度为120mm、厚度为0.8mm，电热转化效率大于98％，在常温下以3.7V的电压供电1min，温升达到90℃以上，具有支持低电压、升温快、可卷曲、耐腐蚀和表面绝缘好的特点，表面发热均匀，没有聚热点，安全环保；壳体和水密盖采用PPC硬质塑料3D打印制成；压扣用以压紧水密盖；水密圈用以保证壳体与水密盖之间的水密性；锂电池为3.7V、20000mAh的锂电充电宝，有效供电加热时长45-55min；USB插口用以与USB接口连接；充电口、连接导线穿出壳体的部位采用防水胶进行水密处理；二号公母水密插口用以与主导线连接；释压孔和安全塞用以保证安全，当锂电池意外短路发生超温超压时，壳体内的压力顶开安全塞，通过释压孔释压。

本发明涉及的锂电池供电装置的耐压值为20kg/cm²，具有耐冲击，抗腐蚀、水密、耐压和防爆性能，能够保证在200m以内的深度范围内进行供电加热，适用于在存放条件、携带安全允许和水下作业时长较短的情况下；在淡水水域潜水作业时，采用锂电池供电的稳定性好于采用海水电池供电的稳定性。

本发明涉及的电热保暖潜水服使用锂电池供电装置时，打开水密盖，将充好电的锂电池装入电池腔内，将USB插口与USB接口连接，关闭水密盖后压紧压扣，将锂电池供电装置放入电池袋内，在潜水员下水前将二号公母水密插口与主导线连接，锂电池开始供电加热。

本发明涉及的电热保暖潜水服由脸颊水密口、水密拉链、左水密袖口和右水密袖口密封，能够保证人体与潜水服之间形成水密空间，避免海水进入潜水服内。

本发明与现有技术相比，以普通轻潜干式潜水服为基础，以石墨烯-镁海水电池或锂电池供电装置作供电电源，以石墨烯柔性电热膜作电热元件，使潜水员在低温水域潜水作业时，不需穿着任何防寒保暖衣物，通过电加热为潜水员提供保暖，能使潜水员连续在低温水下逗留4h以上，极大的提高水下作业效率，避免了低温对人体的伤害，消除了水下作业时的穿着臃肿状况，能使潜水员水下活动轻巧自如，极大的提高了水下作业的可达性，有效克服了现有技术存在的穿着复杂、保暖效果差、体态臃肿、水下活动笨拙和水下逗留时间短的缺陷，具有穿着便捷、使用可靠、保暖效果好、水下活动灵活等优点，能够适应不同水域(海水或淡水)的潜水任务需求，适用于船舶、海上作业平台、专业救捞等专业潜水员使用，尤其是海上船舶和作业平台配备应急水下排故潜水使用，也适用于旅游潜水和观光潜水人员使用。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的电热系统的主体结构原理示意图。

图3为本发明涉及的锂电池供电装置的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的电热保暖潜水服由上衣部1、下衣部2和电热系统3组成；上衣部1的主体结构包括背心100、领口101、水密帽102、脸颊水密口103、水密拉链104、左衣袖105、右衣袖106、左水密袖口107、右水密袖口108、释压气门109、充气管110、缚带111、电池袋112和后腰部水密孔113；背心100的上部与领口101缝纫式连接，领口101的上部与水密帽102缝纫式连接，水密帽102的缺口周边缝制有脸颊水密口103，背心100的胸部设置有水密拉链104，水密拉链104由背心100的上部延伸至领口101、水密帽102和脸颊水密口103，背心100的上部左侧和右侧分别缝制有左衣袖105和右衣袖106，左衣袖105和右衣袖106的端部分别缝制有左水密袖口107和右水密袖口108，背心100的左肩部设置有释压气门109，背心100的右肩部设置有充气管110，背心100的下部设置有缚带111，背心100的背面底部缝制有电池袋112，背心100的后部设置有后腰部水密孔113；下衣部2的主体结构包括左裤管200、右裤管201、工具袋202、左靴子203和右靴子204；左裤管200和右裤管201缝合连接成为裤装结构，左裤管200和右裤管201的上部均缝制有工具袋202，左裤管200和右裤管201的端部分别缝制有左靴子203和右靴子204；电热系统3的主体结构包括海水电池300、一号公母水密插口301、主导线302、温控器303、导线304、左胸部电热膜305、右胸部电热膜306、腰部电热膜307、左膝部电热膜308和右膝部电热膜309；海水电池300与一号公母水密插口301连接，一号公母水密插口301与主导线302连接，主导线302穿过后腰部水密孔113后与温控器303连接，温控器303通过导线304并联连接左胸部电热膜305、右胸部电热膜306、腰部电热膜307、左膝部电热膜308和右膝部电热膜309，连接点均采用硅胶作水密处理；海水电池300放置在电池袋112中，导线304敷设在上衣部1和下衣部2的夹层中，左胸部电热膜305、右胸部电热膜306和腰部电热膜307均胶合在背心100的夹层中，左膝部电热膜308和右膝部电热膜309分别胶合在左裤管200和右裤管201的夹层中；上衣部1和下衣部2通过渗胶水密工艺(缝制后线和缝合体之间的空隙渗胶处理，达到水密状态)缝合连接成为整体式结构。

本实施例涉及的海水电池300能够被锂电池供电装置替代，锂电池供电装置的主体结构包括壳体400、水密盖401、压扣402、水密圈403、电池腔404、锂电池405、USB插口406、充电口407、连接导线408、USB接口409、二号公母水密插口410、释压孔411和安全塞412；内空式结构的壳体400的开口端设置有水密盖401和压扣402，水密盖401的内表面四周设置有水密圈403，壳体400的内部设置有电池腔404，电池腔404中放置有锂电池405，锂电池405设置有USB插口406和充电口407，壳体400的内部敷设有连接导线408，连接导线408的一端与USB接口409连接，连接导线408的另一端引出壳体400后与二号公母水密插口410连接，壳体400的顶部开设有释压孔411，壳体400的顶部设置有与释压孔411配合的安全塞412。

本实施例涉及的电热保暖潜水服的制备过程包括预制上衣部、预制下衣部、安装电热系统和合体成衣共四个步骤：

(二)预制上衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶(Neoprene)复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别裁剪出背心100的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶(Neoprene)复合专用潜水服面料按预定板型分别剪裁出领口101、水密帽102、左衣袖105和右衣袖106的单片，取厚度为2.0mm的氯丁橡胶(Neoprene)复合弹性材料分别裁剪出脸颊水密口103、左水密袖口107和右水密袖口108的单片；将水密帽102的单片与脸颊水密口103的单片胶合连接，将左衣袖105的单片与左水密袖口107的单片胶合连接，将右衣袖106的单片与右水密袖口108的单片胶合连接，在背心100的面料单片内侧左前胸和右前胸处分别胶合敷设左胸部电热膜305和右胸部电热膜306，左胸部电热膜305和右胸部电热膜306距肩线280mm，距对襟边线80mm，在背心100的面料单片内侧后腰中部距下边线120mm处敷设腰部电热膜307，在背心100的衬里单片背面下部开设后腰部水密孔113，将左胸部电热膜305、右胸部电热膜306和腰部电热膜307的导线304引至背心100的面料单片的下边线以外；将背心100的衬里单片胶合覆盖在左胸部电热膜305、右胸部电热膜306和腰部电热膜307上，将背心100的面料单片和衬里单片缝合，在背心100的前对襟缝合并附渗胶水密工艺镶嵌水密拉链104，将领口101分别与背心100和水密帽102缝合并附渗胶水密工艺连接一体，将左衣袖105和右衣袖106分别与背心100缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在背心100的后下襟中部缝合电池袋112并附渗胶水密工艺，最后在背心100的左肩部和右肩部分别胶合安装释压气门109和充气管110，在背心100的下部安装缚带111，完成上衣部1的预制；

(二)预制下衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶(Neoprene)复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左裤管200和右裤管201的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶(Neoprene)复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左靴子203和右靴子204的单片；在左裤管200和右裤管201的面料单片的膝盖部位分别胶合敷设左膝部电热膜308和右膝部电热膜309，将左膝部电热膜308和右膝部电热膜309的导线304引至腰部以上，将左裤管200和右裤管201衬里单片分别覆盖在左膝部电热膜308和右膝部电热膜309上后与左裤管200和右裤管201的面料单片缝合并附渗胶水密工艺连接成为左裤管200和右裤管201，分别在左裤管200和右裤管201的上部缝制工具袋202，将左靴子203和右靴子204的单片分别胶合制成左靴子203和右靴子204，将左裤管200和右裤管201的裤角部分别与左靴子203和右靴子204缝合并附渗胶水密工艺连接，将左裤管200和右裤管201的沿前后裆部缝合并附渗胶水密工艺连接成为一体，完成下衣部2的预制；

(三)安装电热系统：将海水电池300放入电池袋112中，将海水电池300的输出端通过一号公母水密插口301与主导线302连接，主导线302穿过后腰部水密孔113后引入背心100的夹层内与温控器303的输入端连接，对左胸部电热膜305、右胸部电热膜306、腰部电热膜307、左膝部电热膜308和右膝部电热膜309的导线304进行梳理，区分正负极后与温控器303并联，对各个连接处均采用硅胶进行绝缘水密处理，完成电热系统3的安装；

(四)合体成衣：将上衣部1的下襟边缘与下衣部2的腰部边缘缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在上衣部1与下衣部2的连接部位的内侧沿环周胶合敷设长度为120mm宽的内衬带，内衬带的作用是加强上衣部1与下衣部2的连接强度，同时将主导线302、温控器303和部分导线304采用环保硅胶固定在内衬带中，完成电热保暖潜水服的合体成衣。

本实施例涉及的电热系统3具有良好的绝缘性和水密性，即使海水渗入潜水服内，也不影响电热系统3的正常加热，为潜水员提供电加热保暖；释压气门109和充气管110用于保证人体与潜水服之间的压力与下潜深度压力平衡，将充气管110与供气装具连接，潜水员潜水时，通过充气管110向潜水服内充气，保持潜水服内外压力平衡，当潜水员上浮时，释压气门109自动开启释压，保持潜水服内与所在深度海水压力平衡；缚带111的额定拉断强度≥160kg，缚带111与工具袋202用以固定安全索和随携设备；海水电池300为中国专利201710191975.0公开的一种石墨烯-镁海水电池装置，海水电池300的体积为38×58×231mm³，重量为0.38Kg，输出电压为3.7±0.2V，输出电流为6.5-7.5A，在海水溶解氧≥5ppm和氯化钠≥3.5％的条件下，有效供电时长＞6h，在淡水中供电时长＞4h，存放储能时间≥5年，5年内无须维护保养，海水电池300的透水孔采用水溶胶膜封闭，以防在存放期内出现电极氧化的现象，海水电池300浸泡海水中1min内，水溶胶膜自动脱落，海水充满电池电极腔30s即可激活供电，通过温控器303将人体与潜水服之间的温度控制在22-30℃，海水电池300具有体积小、重量轻、效率高和安全环保的特点；左胸部电热膜305、右胸部电热膜306、腰部电热膜307、左膝部电热膜308和右膝部电热膜309均为中国专利201710164107.3公开的一种石墨烯电加热膜，长度为140mm、宽度为120mm、厚度为0.8mm，电热转化效率大于98％，在常温下以3.7V的电压供电1min，温升达到90℃以上，具有支持低电压、升温快、可卷曲、耐腐蚀和表面绝缘好的特点，表面发热均匀，没有聚热点，安全环保；壳体400和水密盖401采用PPC硬质塑料3D打印制成；压扣402用以压紧水密盖401；水密圈403用以保证壳体400与水密盖401之间的水密性；锂电池405为3.7V、20000mAh的锂电充电宝，有效供电加热时长45-55min；USB插口406用以与USB接口409连接；充电口407、连接导线408穿出壳体400的部位采用防水胶进行水密处理；二号公母水密插口410用以与主导线302连接；释压孔411和安全塞412用以保证安全，当锂电池405意外短路发生超温超压时，壳体400内的压力顶开安全塞412，通过释压孔411释压。

本发明所涉及的锂电池供电装置的耐压值为20kg/cm²，具有耐冲击，抗腐蚀、水密、耐压和防爆性能，能够保证在200m以内的深度范围内进行供电加热，适用于在存放条件、携带安全允许和水下作业时长较短的情况下；在淡水水域潜水作业时，采用锂电池405供电的稳定性好于采用海水电池300供电的稳定性。

本实施例涉及的电热保暖潜水服使用锂电池供电装置时，打开水密盖401，将充好电的锂电池405装入电池腔404内，将USB插口406与USB接口409连接，关闭水密盖401后压紧压扣402，将锂电池供电装置放入电池袋112内，在潜水员下水前将二号公母水密插口410与主导线302连接，锂电池405开始供电加热。

本实施例涉及的电热保暖潜水服由脸颊水密口103、水密拉链104、左水密袖口107和右水密袖口108密封，能够保证人体与潜水服之间形成水密空间，避免海水进入潜水服内。

Claims (5)

1.一种电热保暖潜水服，其特征在于由上衣部、下衣部和电热系统组成；上衣部的主体结构包括背心、领口、水密帽、脸颊水密口、水密拉链、左衣袖、右衣袖、左水密袖口、右水密袖口、释压气门、充气管、缚带、电池袋和后腰部水密孔；背心的上部与领口缝纫式连接，领口的上部与水密帽缝纫式连接，水密帽的缺口周边缝制有脸颊水密口，背心的胸部设置有水密拉链，水密拉链由背心的上部延伸至领口、水密帽和脸颊水密口，背心的上部左侧和右侧分别缝制有左衣袖和右衣袖，左衣袖和右衣袖的端部分别缝制有左水密袖口和右水密袖口，背心的左肩部设置有释压气门，背心的右肩部设置有充气管，背心的下部设置有缚带，背心的背面底部缝制有电池袋，背心的后部设置有后腰部水密孔；下衣部的主体结构包括左裤管、右裤管、工具袋、左靴子和右靴子；左裤管和右裤管缝合连接成为裤装结构，左裤管和右裤管的上部均缝制有工具袋，左裤管和右裤管的端部分别缝制有左靴子和右靴子；电热系统的主体结构包括海水电池、一号公母水密插口、主导线、温控器、导线、左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜；海水电池与一号公母水密插口连接，一号公母水密插口与主导线连接，主导线穿过后腰部水密孔后与温控器连接，温控器通过导线并联连接左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜，连接点均采用硅胶作水密处理；海水电池放置在电池袋中，导线敷设在上衣部和下衣部的夹层中，左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜均胶合在背心的夹层中，左膝部电热膜和右膝部电热膜分别胶合在左裤管和右裤管的夹层中；上衣部和下衣部通过渗胶水密工艺缝合连接成为整体式结构；海水电池能够被锂电池供电装置替代，锂电池供电装置的主体结构包括壳体、水密盖、压扣、水密圈、电池腔、锂电池、USB插口、充电口、连接导线、USB接口、二号公母水密插口、释压孔和安全塞；内空式结构的壳体的开口端设置有水密盖和压扣，水密盖的内表面四周设置有水密圈，壳体的内部设置有电池腔，电池腔中放置有锂电池，锂电池设置有USB插口和充电口，壳体的内部敷设有连接导线，连接导线的一端与USB接口连接，连接导线的另一端引出壳体后与二号公母水密插口连接，壳体的顶部开设有释压孔，壳体的顶部设置有与释压孔配合的安全塞；制备过程包括预制上衣部、预制下衣部、安装电热系统和合体成衣共四个步骤：

(一)预制上衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别裁剪出背心的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料按预定板型分别剪裁出领口、水密帽、左衣袖和右衣袖的单片，取厚度为2.0mm的氯丁橡胶复合弹性材料分别裁剪出脸颊水密口、左水密袖口和右水密袖口的单片；将水密帽的单片与脸颊水密口的单片胶合连接，将左衣袖的单片与左水密袖口的单片胶合连接，将右衣袖的单片与右水密袖口的单片胶合连接，在背心的面料单片内侧左前胸和右前胸处分别胶合敷设左胸部电热膜和右胸部电热膜，左胸部电热膜和右胸部电热膜距肩线280mm，距对襟边线80mm，在背心的面料单片内侧后腰中部距下边线120mm处敷设腰部电热膜，在背心的衬里单片背面下部开设后腰部水密孔，将左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜的导线引至背心的面料单片的下边线以外；将背心的衬里单片胶合覆盖在左胸部电热膜、右胸部电热膜和腰部电热膜上，将背心的面料单片和衬里单片缝合，在背心的前对襟缝合并附渗胶水密工艺镶嵌水密拉链，将领口分别与背心和水密帽缝合并附渗胶水密工艺连接一体，将左衣袖和右衣袖分别与背心缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在背心的后下襟中部缝合电池袋并附渗胶水密工艺，最后在背心的左肩部和右肩部分别胶合安装释压气门和充气管，在背心的下部安装缚带，完成上衣部的预制；

(二)预制下衣部：取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左裤管和右裤管的面料单片和衬里单片，取厚度为3.0mm的氯丁橡胶复合专用潜水服面料和厚度为1.2mm的防水牛津布衬里料按预定板型分别剪裁出左靴子和右靴子的单片；在左裤管和右裤管的面料单片的膝盖部位分别胶合敷设左膝部电热膜和右膝部电热膜，将左膝部电热膜和右膝部电热膜的导线引至腰部以上，将左裤管和右裤管衬里单片分别覆盖在左膝部电热膜和右膝部电热膜上后与左裤管和右裤管的面料单片缝合并附渗胶水密工艺连接成为左裤管和右裤管，分别在左裤管和右裤管的上部缝制工具袋，将左靴子和右靴子的单片分别胶合制成左靴子和右靴子，将左裤管和右裤管的裤角部分别与左靴子和右靴子缝合并附渗胶水密工艺连接，将左裤管和右裤管的沿前后裆部缝合并附渗胶水密工艺连接成为一体，完成下衣部的预制；

(三)安装电热系统：将海水电池放入电池袋中，将海水电池的输出端通过一号公母水密插口与主导线连接，主导线穿过后腰部水密孔后引入背心的夹层内与温控器的输入端连接，对左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜的导线进行梳理，区分正负极后与温控器并联，对各个连接处均采用硅胶进行绝缘水密处理，完成电热系统的安装；

(四)合体成衣：将上衣部的下襟边缘与下衣部的腰部边缘缝合并附渗胶水密工艺连接一体，在上衣部与下衣部的连接部位的内侧沿环周胶合敷设长度为120mm宽的内衬带，内衬带的作用是加强上衣部与下衣部的连接强度，同时将主导线、温控器和部分导线采用环保硅胶固定在内衬带中，完成电热保暖潜水服的合体成衣。

2.根据权利要求1所述的电热保暖潜水服，其特征在于电热系统具有良好的绝缘性和水密性，即使海水渗入潜水服内，也不影响电热系统的正常加热，为潜水员提供电加热保暖；释压气门和充气管用于保证人体与潜水服之间的压力与下潜深度压力平衡，将充气管与供气装具连接，潜水员潜水时，通过充气管向潜水服内充气，保持潜水服内外压力平衡，当潜水员上浮时，释压气门自动开启释压，保持潜水服内与所在深度海水压力平衡；缚带的额定拉断强度≥160kg，缚带与工具袋用以固定安全索和随携设备；海水电池的体积为38×58×231mm³，重量为0.38Kg，输出电压为3.7±0.2V，输出电流为6.5-7.5A，在海水溶解氧≥5ppm和氯化钠≥3.5％的条件下，有效供电时长＞6h，在淡水中供电时长＞4h，存放储能时间≥5年，5年内无须维护保养，海水电池的透水孔采用水溶胶膜封闭，以防在存放期内出现电极氧化的现象，海水电池浸泡海水中1min内，水溶胶膜自动脱落，海水充满电池电极腔30s即可激活供电，通过温控器将人体与潜水服之间的温度控制在22-30℃；左胸部电热膜、右胸部电热膜、腰部电热膜、左膝部电热膜和右膝部电热膜的长度为140mm、宽度为120mm、厚度为0.8mm，电热转化效率大于98％，在常温下以3.7V的电压供电1min，温升达到90℃以上；壳体和水密盖采用PPC硬质塑料3D打印制成；压扣用以压紧水密盖；水密圈用以保证壳体与水密盖之间的水密性；锂电池为3.7V、20000mAh的锂电充电宝，有效供电加热时长45-55min；USB插口用以与USB接口连接；充电口、连接导线穿出壳体的部位采用防水胶进行水密处理；二号公母水密插口用以与主导线连接；释压孔和安全塞用以保证安全，当锂电池意外短路发生超温超压时，壳体内的压力顶开安全塞，通过释压孔释压。

3.根据权利要求1所述的电热保暖潜水服，其特征在于锂电池供电装置的耐压值为20kg/cm²。

4.根据权利要求1所述的电热保暖潜水服，其特征在于使用锂电池供电装置时，打开水密盖，将充好电的锂电池装入电池腔内，将USB插口与USB接口连接，关闭水密盖后压紧压扣，将锂电池供电装置放入电池袋内，在潜水员下水前将二号公母水密插口与主导线连接，锂电池开始供电加热。

5.根据权利要求1所述的电热保暖潜水服，其特征在于由脸颊水密口、水密拉链、左水密袖口和右水密袖口密封，能够保证人体与潜水服之间形成水密空间，避免海水进入潜水服内。

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