CN110959931A - 空调衣 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调衣。该空调衣包括贴身层(1)和隔热层(2)，贴身层(1)和隔热层(2)之间设置有蓄能夹层(3)，蓄能夹层(3)用于充注蓄能材料，蓄能夹层(3)具有能够打开或者关闭的开口，蓄能夹层(3)包括用于对蓄能夹层定型的刚性材料。根据本发明的空调衣，能够避免蓄能材料在空调衣内发生沉积，避免发生局部过冷或过热的现象。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种空调衣。
背景技术
现有空调设备多是针对密封空间内的空气进行空调节，使得空气参数达到满足人体热舒适性要求的范围。然而开放空间下，空气与室外环境直接进行热交换，现用空调设备无法进行有效的制冷或制热处理。
人体空调服装以单个人体为热研究对象，通过一定的技术手段，来调节人体在服装微环境下的温度。但现有的空调服主要以微型压缩制冷系统为主，人体需要随身背负一套微型压缩制冷(或制热)空调器，该空调器首先对载冷剂进行制冷，载冷剂在服装管路系统里流动，与人体进行热交换后，回到微型空调器中，再次被空调器进行制冷或制热。
现有的空调服装，由于人体需要背负压缩制冷模块，和供电电池，两者的重量可达4kg作用，会增加人体的负重，进而增加人体在高温环境下的产热量，更加不利于人体的舒适感。另外，人体背负压缩制冷空调器时，人体在步行等运动状态下，容易引起压缩机的晃动和倾斜，极易引起压缩机的运行紊乱甚至是停止工作，使得空调服的工作可靠性极大的降低。
现有技术中也有采用蓄能材料进行空调衣储热放热的技术方案，相变材料直接放置在服装的口袋内，或者将相变材料直接缝制在服装夹层中，当相变材料储存的冷量或热量释放结束时，将相变材料取出来进行置换时需要将服装夹层拆开等，操作较为麻烦。同时，服装口袋的材质为普通布料，当填充颗粒状相变材料时容易发生相变材料的堆积，而出现蓄冷密度在服装表面分布不均匀的情况，进而极易引起人体的局部过冷或过热的情况。
发明内容
本发明的目的是提出一种空调衣，能够避免蓄能材料在空调衣内发生沉积，避免发生局部过冷或过热的现象。
根据本发明的一个方面，提供了一种空调衣，包括贴身层和隔热层，贴身层和隔热层之间设置有蓄能夹层，蓄能夹层用于充注蓄能材料，蓄能夹层具有能够打开或者关闭的开口，蓄能夹层包括用于对蓄能夹层定型的刚性材料。
优选地，蓄能夹层缝制在贴身层和隔热层之间或粘接在贴身层和隔热层之间。
优选地，蓄能夹层为袋状或囊状。
优选地，开口包括充注口和排出口，充注口和排出口位于蓄能夹层的不同位置；或，开口包括充注口和排出口，充注口和排出口为同一开口。
优选地，充注口为拉链式结构。
优选地，蓄能夹层为多个，每个蓄能夹层均具有独立的充注口和排出口。
优选地，隔热层上设置有至少两个接口，蓄能夹层的充注口与一个接口对应并相对固定设置，蓄能夹层的排出口与另一个接口对应并相对固定设置。
优选地，蓄能夹层的充注口和排出口设置有密封堵头。
优选地，蓄能材料为颗粒状相变材料或块状相变材料。
优选地，蓄能夹层对应于人体的胸部或背部设置。
本发明的空调衣，包括贴身层和隔热层，贴身层和隔热层之间设置有蓄能夹层，蓄能夹层用于充注蓄能材料，蓄能夹层具有能够打开或者关闭的开口，蓄能夹层包括用于对蓄能夹层定型的刚性材料。在该空调衣中，由于蓄能夹层内充注蓄能材料，且蓄能夹层包括能够打开或者关闭的开口，因此在需要使用空调衣时，可以直接向蓄能夹层内注入充能完成的蓄能材料，使得空调衣具有温度调节功能，当蓄能材料能量释放完毕需要重新充能时，可以直接将能量耗尽的蓄能材料排出，然后注入新的蓄能完成的蓄能材料即可，整个过程只需要进行蓄能材料的更换，无需对蓄能夹层进行更换，因此不会对空调衣的结构进行拆卸，操作更加简单方便，能够提高空调衣使用的灵活性，方便蓄能材料的置换。由于蓄能夹层包括对蓄能夹层定型的刚性材料，因此在使用过程中，能够保持蓄能夹层的形状，避免在颗粒状相变材料填充时，因为重力作用发生堆积，而沉积在下部，使得颗粒状相变材料在蓄能夹层的整体分布形态与蓄能夹层的外观形态保持一致。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例的空调衣的结构示意图。
附图标记说明：1、贴身层；2、隔热层；3、蓄能夹层；4、接口。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合参见图1所示，根据本发明的实施例，空调衣包括贴身层1和隔热层2，贴身层1和隔热层2之间设置有蓄能夹层3，蓄能夹层3用于充注蓄能材料，蓄能夹层3具有能够打开或者关闭的开口，蓄能夹层3包括用于对蓄能夹层定型的刚性材料。
在该空调衣中，由于蓄能夹层3内充注蓄能材料，且蓄能夹层3包括能够打开或者关闭的排出口，因此在需要使用空调衣时，可以直接向蓄能夹层3内注入充能完成的蓄能材料，使得空调衣具有温度调节功能，当蓄能材料能量释放完毕需要重新充能时，可以直接将能量耗尽的蓄能材料排出，然后注入新的蓄能完成的蓄能材料即可，整个过程只需要进行蓄能材料的更换，无需对蓄能夹层3进行更换，因此不会对空调衣的结构进行拆卸，操作更加简单方便，能够提高空调衣使用的灵活性，方便蓄能材料的置换。
由于蓄能夹层3包括对蓄能夹层3定型的刚性材料，因此在使用过程中，能够保持蓄能夹层3的形状，避免在颗粒状相变材料填充时，因为重力作用发生堆积，而沉积在下部，使得颗粒状相变材料在蓄能夹层的整体分布形态与蓄能夹层的外观形态保持一致。蓄能夹层3可以包括刚性内壁，从而能够通过刚性内壁保持固有形状，避免颗粒状相变材料在蓄能夹层3内发生沉积。蓄能夹层3的外层可以包裹其他材料，从而增强蓄能夹层3的结构强度。蓄能夹层3整体采用传热性好的材料制成，确保蓄能材料的热量利用效率。刚性内壁可以采用导热性较好的铜或者是铝合金材料制成。
由于空调衣的内部采用了防水透气材料制成的贴身层1，因此能够有效避免蓄能夹层3外界的水分通过贴身层1泄露至人体表面的问题，同时由于贴身层1具有良好的透气性，因此人体皮肤表面排的汗水能通过贴身层1渗透出去，能够提高人体皮肤的舒适度，蓄能夹层3的热量或者冷量也可以方便地经由贴身层1达到人体皮肤表面，对人体进行温度调节。在蓄能夹层3外包覆有隔热层2，能够有效防止蓄能夹层3储存的冷量或热量散失到外界环境中，也能够有效避免外界的高温环境或者低温环境通过辐射向空调衣内部传导热量，对空调衣的温度调节功能造成不利影响，保证空调衣的舒适性以及保温性能，提高人体的使用舒适度。蓄能夹层3包括具有蓄冷蓄热功能的蓄能材料。
该空调衣采用多层功能性结构，核心结构为具有蓄冷蓄热功能的材料，该蓄能结构在人体需要散热时，能够向人体释放冷量，吸收人体表面热量，使人体处于较舒适的状态；该蓄能结构层在人体需要吸收热量时，向人体释放热量，维持人体在较舒适的状态。
蓄能夹层3缝制在贴身层1和隔热层2之间或粘接在贴身层1和隔热层2之间。该蓄能夹层3通过粘接或线缝制的方式固定在贴身层1和隔热层2上，也可以固定在其他功能层上，如导热层或隔热层等。其中导热层可以设置在蓄能夹层3和贴身层1之间。
蓄能夹层为袋状或囊状。蓄能材料为颗粒状相变材料或块状相变材料。由于蓄能夹层3为袋状或囊状，因此蓄能夹层3的内部空间不仅能够容纳颗粒状相变材料，也能够容纳块状相变材料，可以将块状相变材料整体放入到袋状或囊状的蓄能夹层3内，因此可以同时满足颗粒状和块状相变材料的充注和置换要求，可适用范围较广。由于可以采用块状相变材料，因此不仅能够利用块状相变材料蕴含能量较大的特点，而且块状相变材料可以直接整体置换，不用利用泵体等设备来将相变材料泵入蓄能夹层3内，因此置换速度更快，减少空调衣蓄能材料置换时间，便于用户直接取用，便利性更高。
开口包括充注口和排出口，充注口和排出口位于蓄能夹层3的不同位置；或，开口包括充注口和排出口，充注口和排出口为同一开口。具体而言，袋状蓄能夹层或者囊状蓄能夹层可以包括一个充注口和一个排出口，充注口用于充注充能完成的蓄能材料，排出口用于排出能量消耗完的蓄能材料，当袋装或囊状蓄能夹层3中的相变材料冷量或热量释放完时，充注口和排出口打开，充注口与外部充注设备如水泵等连接，水泵利用水等介质作为输送流体，将颗粒状相变材料从排出口携带出来，并采用同样的方式将重新蓄冷或蓄热的颗粒状相变材料输送至袋装或囊状蓄能夹层中。袋状蓄能夹层或者囊状蓄能夹层也可以仅包括一个开口，该开口既作为充注口使用，又作为排出口使用，当需要蓄能时，可以首先通过该开口将蓄能夹层3内耗能完毕的蓄能材料排出，然后再通过该开口将蓄能完成的蓄能材料充入到蓄能夹层3内。充注口可以装入液态或熔融状态相变材料，也可以直接放入固态形变材料。
优选地，充注口为拉链式结构，能够实现颗粒状相变材料以倾倒的方式充注或倾倒置换出来；也能够实现块状相变材料尤其是不具有定型或封装功能的相变基体材料的整体放置；对于发生相变时，会由固态转变成液态的块体相变材料，袋装或囊状夹层的其中一个接口可设置为拉链状，其中另外一个接口可设置为截面为矩形或圆形的小尺寸形式；蓄能材料在外部设备中蓄冷结束后，通过拉链接口，直接放置在夹层中，当相变材料相变转换成液态或熔融态时，通过小尺寸的接口以流动的方式置换出来。
蓄能夹层3为多个，每个蓄能夹层3均具有独立的充注口和排出口。多个蓄能夹层3独立存在，能够根据需要更加合理地分配蓄能夹层3的分布位置，可以更加充分地利用蓄能材料对人体进行温度调节，而且能够节省材料，减少空调衣上蓄能夹层3的长度，降低材料成本。
隔热层上设置有至少两个接口4，蓄能夹层3的充注口与一个接口4对应并相对固定设置，蓄能夹层3的排出口与另一个接口4对应并相对固定设置。
接口位于肩部或侧腰位置，可以更加便于进行操作。
蓄能夹层3的充注口和排出口设置有密封堵头，当空调衣正常工作时，密封堵头安装在充注口和排出口处，防止蓄能夹层3中的蓄能材料发生泄漏。当蓄能夹层3内部的相变材料冷量或热量释放完时，充注口和排出口打开，并与外部充注设备如水泵等连接，利用水等介质作为输送流体，将颗粒状相边材料携带出来，并采用同样的方式将重新蓄冷或蓄热的颗粒状相变材料输送至蓄能夹层3中，完成蓄能材料的置换。
优选地，相变材料的相变温度在人体舒适度范围之内。该蓄能夹层3内部充注的颗粒状相变材料或块状相变材料，涵盖相变微胶囊、相变基体、定型相变材料和其他类相变材料。相变材料形状涵盖球形、柱形、矩形或其他形状。
由于相变材料的相变温度在人体舒适度范围之内，因此当人体表面温度高于该温度时，相变材料可以吸收人体温度，对人体进行降温，使人体感到舒适，当人体表面温度低于该温度时，可以通过相变材料向人体表面输送热量，提高人体表面温度，改善人体皮肤表面的舒适度，使得人体的表面温度始终处于舒适度范围内，感觉更加舒适。
优选地，相变材料为相变恒温材料，能够更好地保证人体表面温度处于舒适温度范围以内，维持人体在较舒适的状态。
优选地，蓄能夹层3对应于人体的胸部或背部设置。人体的胸部或者背部为人体发热较为集中的区域，将蓄能夹层3对应设置在这些位置，能够更加有效地对人体进行温度调节，提高人体的舒适度。
贴身层1采用导热率大于490W/mK的导热材料制成，能够保证人体的多余热量能够及时被蓄能夹层3吸收，或者是蓄能夹层3的热量能够及时供应至人体表面，使得人体的皮肤始终处于合适的温度范围之内，提高人体的舒适度。上述的导热材料例如为石墨烯或者碳纤维材料。
优选地，防水透气材料为防水透气面料。防水透气面料是一种新型的纺织面料，其成份由的高分子防水透气材料PTFE膜与布料复合而成。
隔热层2包括面料层和反辐射层，反辐射层涂覆在面料层外侧。隔热层2为低导热的具有反辐射功能的服装外层，该层具有热导率较低的面料层，可以通过面料层形成隔热，起到防止蓄能材料储存的冷量或热量散失到外界环境的作用，同时具有透气防水功能，能够实现人体表面汗液的传递过程，同时能防止制冷时室外空气中的水分结露，渗透进入衣服内层。该面料层外侧涂覆有反辐射层，能够将大气中的辐射波反射出去，既不吸收辐射热，也不穿透辐射热，能够大幅降低外界高温环境通过辐射向服装传导的热量，使得空调衣起到较好的人体温度调节功能。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种空调衣，其特征在于，包括贴身层(1)和隔热层(2)，所述贴身层(1)和所述隔热层(2)之间设置有蓄能夹层(3)，所述蓄能夹层(3)用于充注蓄能材料，所述蓄能夹层(3)具有能够打开或者关闭的开口，所述蓄能夹层(3)包括用于对所述蓄能夹层定型的刚性材料。
2.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能夹层(3)缝制在所述贴身层(1)和所述隔热层(2)之间或粘接在所述贴身层(1)和所述隔热层(2)之间。
3.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能夹层(3)为袋状或囊状。
4.根据权利要求3所述的空调衣，其特征在于，所述开口包括充注口和排出口，所述充注口和排出口位于所述蓄能夹层(3)的不同位置；或，所述开口包括充注口和排出口，所述充注口和所述排出口为同一开口。
5.根据权利要求4所述的空调衣，其特征在于，所述充注口为拉链式结构。
6.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能夹层(3)为多个，每个所述蓄能夹层(3)均具有独立的充注口和排出口。
7.根据权利要求4所述的空调衣，其特征在于，所述隔热层上设置有至少两个接口(4)，所述蓄能夹层(3)的充注口与一个接口(4)对应并相对固定设置，所述蓄能夹层(3)的排出口与另一个接口(4)对应并相对固定设置。
8.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能夹层(3)的充注口和排出口设置有密封堵头。
9.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能材料为颗粒状相变材料或块状相变材料。
10.根据权利要求1所述的空调衣，其特征在于，所述蓄能夹层对应于人体的胸部或背部设置。
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