CN113243586B - 硅胶3d打印的智能温控背心 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅胶3D打印的智能温控背心，硅胶3D打印的智能温控背心，包括：背心本体、降温组件、水泵；所述背心本体上开设有适于降温组件放置的降温口袋；所述背心本体内设置有换热网络；所述水泵的进水口通过降温口袋内的管路与所述换热网络的出水口连通，所述水泵的出水口与所述换热网络的进水口连通；所述降温组件适于给流过降温口袋的液体进行降温。通过在背心内增加换热网络并通过降温组件进行降温，通过水泵完成换热网络内的水循环，从而实现了背心的降温，改善使用者的工作环境，为其安全保驾护航。
Description
技术领域
本发明涉及劳保工装技术领域，具体涉及一种硅胶3D打印的智能温控背心。
背景技术
在现代社会中存在一些工作环境恶劣的职业。如在粉尘空间、辐射环境、具有生物危害性的环境需要穿防护服的工作者以及一些露天炎热环境工作的工作者如交警、建筑工人等，他们需要在高温等恶劣环境中工作，恶劣环境会给人体带来高负荷以及强烈的不适，甚至引发更严重的后果
上述问题是目前亟待解决的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硅胶3D打印的智能温控背心。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种硅胶3D打印的智能温控背心，包括：
背心本体、降温组件、水泵；
所述背心本体上开设有适于降温组件放置的降温口袋；
所述背心本体内设置有换热网络；
所述水泵的进水口通过降温口袋内的管路与所述换热网络的出水口连通，所述水泵的出水口与所述换热网络的进水口连通；
所述降温组件适于给流过降温口袋的液体进行降温。
进一步的，所述背心本体由多个硅胶薄板粘合组成，且多个硅胶薄板中的换热网络串联连通。
进一步的，所述背心本体包括前胸部分以及后背部分；
所述前胸部分与所述后背部分的一侧连接，另一侧断开。
进一步的，所述前胸部分以及所述后背部分对应处开设有两对粘扣带。
进一步的，所述降温口袋内设置有螺旋状换热管路；
所述背心本体的换热网络的出水口通过螺旋状换热管路与水泵连通。
进一步的，所述背心本体通过硅胶3D打印制成。
进一步的，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括第一温度传感器、开发板、分度阀以及舵机；所述温度传感器以及所述舵机分别与所述开发板电性连接；
所述第一温度传感器设置于所述背心本体上，且适于检测人体温度；
所述分度阀设置于降温口袋内的螺旋状换热管路与水泵之间的水流通道内，且，所述换热网络的出水口分为两路，一路与所述螺旋状换热管路连接后与分度阀的进水口连通，另一路直接与所述分度阀的进水口连通，所述分度阀的出水口与水泵的进水口连通，所述舵机适于控制所述分度阀的开度；
所述开发板适于依据第一温度传感器检测的人体温度控制舵机运转以调节分度阀的开度。
进一步的，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括身体特征检测模块以及WIFI模块；
所述身体特征检测模块以及WIFI模块分别与开发板电性连接；
所述开发板适于通过身体特征检测模块检测的身体特征数据以及通过第一温度传感器检测的人体温度通过WIFI模块发送给上位机进行监控。
进一步的，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括与开发板电性连接的第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述降温口袋内，且适于检测降温组件的温度并发送给开发板；
所述开发板适于通过WIFI模块将降温组件的温度发送给上位机。
进一步的，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括混合水温度传感器，所述混合水温度传感器设置于所述水泵的出水口出，且适于检测从水泵混入换热网络的混合水的水温；
所述开发板还适于通过接收的混合水的水温与预设水温的对比结果来控制分度阀的开度。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种硅胶3D打印的智能温控背心，硅胶3D打印的智能温控背心，包括：背心本体、降温组件、水泵；所述背心本体上开设有适于降温组件放置的降温口袋；所述背心本体内设置有换热网络；所述水泵的进水口通过降温口袋内的管路与所述换热网络的出水口连通，所述水泵的出水口与所述换热网络的进水口连通；所述降温组件适于给流过降温口袋的液体进行降温。通过在背心内增加换热网络并通过降温组件进行降温，通过水泵完成换热网络内的水循环，从而实现了背心的降温，改善使用者的工作环境，为其安全保驾护航。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例所提供的硅胶3D打印的智能温控背心的结构示意图。
图2是本发明实施例所提供的硅胶3D打印的智能温控背心的内部换热网络结构示意图。
图3是本发明实施例所提供的螺旋状换热管路的结构示意图。
图4是本发明实施例所提供的硅胶3D打印的智能温控背心的电控原理图。
图中：110-背心本体； 111-降温口袋；112-硅胶薄板；113-前胸部分；114-后背部分；115-粘扣带；116-固定扣；119-换热网络；120-水泵；130-开发板；140-分度阀；151-第一温度传感器；152-第二温度传感器；153-混合水温度传感器；160-身体特征检测模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供了一种硅胶3D打印的智能温控背心。硅胶3D打印的智能温控背心包括背心本体110、降温组件、水泵120；所述背心本体110上开设有适于降温组件放置的降温口袋111；所述背心本体110内设置有换热网络119；所述水泵120的进水口通过降温口袋111内的管路与所述换热网络119的出水口连通，所述水泵120的出水口与所述换热网络119的进水口连通；所述降温组件适于给流过降温口袋111的液体进行降温。其中水泵型号为KLC2-B。
在本实施例中，降温组件为冰袋，冰袋由塑料袋装水后冰柜冷藏。通过专门配套降温设备，通过一台冰柜为多名工作者提供冷源。
在本实施例中，所述背心本体110由多个硅胶薄板112粘合组成，且多个硅胶薄板112中的换热网络119串联连通，所述背心本体110通过硅胶3D打印制成，故可任意调整打印成品形状，管路、电子设备等都可以合理地在背心中分布，还可针对不同体型的使用者调整产品尺寸。换热网络119的结构如图2所示。
在本实施例中，所述背心本体110包括前胸部分113以及后背部分114；所述前胸部分113与所述后背部分114的一侧连接，另一侧断开。背心由11块硅胶薄板112构成，每块分别打印，编号如图1所示，其中前胸6块，包含硅胶薄板112专门安装电子设备、硅胶薄板112含降温口袋111，其余的都为换热网络119；实际制作时为配合使用者身体弧度，所建薄板模型会有长条缺角，打印完成后对齐合并缺角可得到一定弧度。后背5块都为换热网络119。
所述前胸部分113以及所述后背部分114对应处开设有两对粘扣带115，且肩带会被装上粘扣带115以固定，所述前胸部分113以及所述后背部分114未相连侧设置有两对固定扣116。此外硅胶薄板112在降温口袋111与人体接触部分会较冷，故会添加一层海绵以隔热。
在本实施例中，硅胶3D打印的智能温控背心穿戴时将背带处粘扣带115相粘接，用两根绳带穿过绳袢以使背心紧贴人体，用两根绳带穿过两对固定扣116以使背心紧贴人体。
在本实施例中，所述降温口袋111内设置有螺旋状换热管路；所述背心本体110的换热网络119的出水口通过螺旋状换热管路与水泵120连通。螺旋状换热管路如图3所示。
硅胶3D打印的智能温控背心的降温原理如下：
硅胶3D打印的智能温控背心内的换热网络119内充满液体，换热网络119的水循环通过水泵120提供动力，通过降温组件对降温口袋111内的螺旋状换热管路中流过的液体进行降温，分出三条支路ki、kii以及kiii进入换热网络119，并通过三个汇合支路oi、oii以及oiii汇聚后流入螺旋状换热管路进行降温。
请参阅图1及图4，在本实施例中，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括第一温度传感器151、开发板130、分度阀140以及舵机；所述温度传感器以及所述舵机分别与所述开发板130电性连接；所述第一温度传感器151设置于所述背心本体110上，且适于检测人体温度；所述分度阀140设置于降温口袋111内的螺旋状换热管路与水泵120之间的水流通道内，且，所述换热网络119的出水口分为两路，一路与所述螺旋状换热管路连接后与分度阀140的进水口连通，另一路直接与所述分度阀140的进水口连通，所述分度阀140的出水口与水泵120的进水口连通，所述舵机适于控制所述分度阀140的开度；所述开发板130适于依据第一温度传感器151检测的人体温度控制舵机运转以调节分度阀140的开度。
在本实施例中，开发板型号为ESP8266。
通过控制分度阀140的开度，来调节进入螺旋状换热管路降温的液体与直接进入分度阀140的液体的比例，从而控制进入水泵120的液体的温度，开发板130通过人体温度与进入水泵120的液体温度的对照表来控制进入水泵120的液体的温度，同时通过分度阀140的开度与液体的温度的对照表来确定分度阀140的开度。
在本实施例中，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括混合水温度传感器，所述混合水温度传感器153设置于所述水泵120的出水口出，且适于检测从水泵120混入换热网络119的混合水的水温；所述开发板130还适于通过接收的混合水的水温与预设水温的对比结果来控制分度阀140的开度。由于，降温组件为冰袋，冰袋的降温效果并不恒定，因此分度阀140的开度需要根据混合水的水温与预设水温对分度阀140进行微调，从而确保水温的恒定，这里的预设水温为开发板130通过人体温度与进入水泵120的液体温度的对照表得出的液体的温度。
在本实施例中，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括身体特征检测模块160以及WIFI模块；所述身体特征检测模块160以及WIFI模块分别与开发板130电性连接；所述开发板130适于通过身体特征检测模块160检测的身体特征数据以及通过第一温度传感器151检测的人体温度通过WIFI模块发送给上位机进行监控，在监测到数值异常是发出警报。身体特征检测模块160型号为MAX30102血氧浓度心率脉搏检测传感器模块，该模块采用光溶积法，即利用人体组织在血管搏动时透光率的变化这一特性，将透光率转化为电信号并进行放大和输出以实现脉搏及血氧饱和度的测量。
在本实施例中，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括与开发板130电性连接的第二温度传感器152，所述第二温度传感器152设置于所述降温口袋111内，且适于检测降温组件的温度并发送给开发板130；所述开发板130适于通过WIFI模块将降温组件的温度发送给上位机，当降温口袋111内的温度低于阈值时，通过上位机发送提醒信息进行冰袋的更换。
综上所述，本发明提供了一种硅胶3D打印的智能温控背心，硅胶3D打印的智能温控背心，包括：背心本体、降温组件、水泵；所述背心本体上开设有适于降温组件放置的降温口袋；所述背心本体内设置有换热网络；所述水泵的进水口通过降温口袋内的管路与所述换热网络的出水口连通，所述水泵的出水口与所述换热网络的进水口连通；所述降温组件适于给流过降温口袋的液体进行降温。通过在背心内增加换热网络并通过降温组件进行降温，通过水泵完成换热网络内的水循环，从而实现了背心的降温，改善使用者的工作环境，为其安全保驾护航。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，包括：
背心本体、降温组件、水泵；
所述背心本体上开设有适于降温组件放置的降温口袋；
所述背心本体内设置有换热网络；
所述水泵的进水口通过降温口袋内的管路与所述换热网络的出水口连通，所述水泵的出水口与所述换热网络的进水口连通；
所述降温组件适于给流过降温口袋的液体进行降温；
所述背心本体由多个硅胶薄板粘合组成，且多个硅胶薄板中的换热网络串联连通；
所述降温口袋内设置有螺旋状换热管路；
所述背心本体的换热网络的出水口通过螺旋状换热管路与水泵连通；
换热网络内充满液体，换热网络的水循环通过水泵提供动力，通过降温组件对降温口袋内的螺旋状换热管路中流过的液体进行降温，分出三条支路进入换热网络，并通过三个汇合支路汇聚后流入螺旋状换热管路进行降温；
所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括第一温度传感器、开发板、分度阀以及舵机；所述温度传感器以及所述舵机分别与所述开发板电性连接；
所述第一温度传感器设置于所述背心本体上，且适于检测人体温度；
所述分度阀设置于降温口袋内的螺旋状换热管路与水泵之间的水流通道内，且，所述换热网络的出水口分为两路，一路与所述螺旋状换热管路连接后与分度阀的进水口连通，另一路直接与所述分度阀的进水口连通，所述分度阀的出水口与水泵的进水口连通，所述舵机适于控制所述分度阀的开度；
所述开发板适于依据第一温度传感器检测的人体温度控制舵机运转以调节分度阀的开度。
2.如权利要求1所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，
所述背心本体包括前胸部分以及后背部分；
所述前胸部分与所述后背部分的一侧连接，另一侧断开。
3.如权利要求2所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，
所述前胸部分以及所述后背部分对应处开设有两对粘扣带。
4.如权利要求1所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，所述背心本体通过硅胶3D打印制成。
5.如权利要求4所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括身体特征检测模块以及WIFI模块；
所述身体特征检测模块以及WIFI模块分别与开发板电性连接；
所述开发板适于通过身体特征检测模块检测的身体特征数据以及通过第一温度传感器检测的人体温度通过WIFI模块发送给上位机进行监控。
6.如权利要求5所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括与开发板电性连接的第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述降温口袋内，且适于检测降温组件的温度并发送给开发板；
所述开发板适于通过WIFI模块将降温组件的温度发送给上位机。
7.如权利要求6所述的硅胶3D打印的智能温控背心，其特征在于，所述硅胶3D打印的智能温控背心还包括混合水温度传感器，所述混合水温度传感器设置于所述水泵的出水口出，且适于检测从水泵混入换热网络的混合水的水温；
所述开发板还适于通过接收的混合水的水温与预设水温的对比结果来控制分度阀的开度。
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