CN116147247A - 一种可穿戴的制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防暑设备技术领域，具体公开了一种可穿戴的制冷装置，包括主机；所述主机包括循环管道、驱动泵、热交换件以及用于驱动空气穿过热交换件后向外输出的风机，循环管道内具有介质，介质通过驱动泵在循环管道内流动，循环管道上具有用于容纳介质的介质盒，介质盒内放置有可更换的外部冷源，外部冷源用于降低介质的温度，介质流经热交换件；送风件；送风件至少设置有一个；输风管道；输风管道的一端与送风件相连，另一端连接有聚风罩，聚风罩位于风机的输出侧上；设备采用了外部冷源的方式代替了压缩机的结构，降低设备的零件成本，进而使得设备整体所需要的生产成本更低，更有利于大量的普及。

Description

一种可穿戴的制冷装置

技术领域

本发明涉及防暑设备技术领域，特别涉及一种可穿戴的制冷装置。

背景技术

随着全球气候变暖，夏日的气温不断的升高，高温红色预警频频发生，但仍有特殊工作者需要赶赴第一线进行长时间的劳动，在该恶劣的条件下，高温中暑乃至染上热射病的案例越来越多，严重影响到了工人的人生安全，为此急需一种可在炎热天气为使用者提供凉气的设备，市面上此类设备采用压缩机的结构进行冷气的制备，但压缩机的重量大，携带不方便，生产成本高，同时常见的设备通常只能满足一人的供冷，进一步的导致了成本的高昂，难以普及。

发明内容

本发明提供了一种生产成本低、便于普及的可穿戴的制冷装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种可穿戴的制冷装置，包括：

主机；所述主机包括循环管道、驱动泵、热交换件以及用于驱动空气穿过热交换件后向外输出的风机，循环管道内具有介质，介质通过驱动泵在循环管道内流动，循环管道上具有用于容纳介质的介质盒，介质盒内放置有可更换的外部冷源，外部冷源用于降低介质的温度，介质流经热交换件；

送风件；送风件至少设置有一个；

输风管道；输风管道的一端与送风件相连，另一端连接有聚风罩，聚风罩位于风机的输出侧上。

有益效果：该设备通过介质流过热交换件，随后通过送风件提供空气流动，将外界的空气抽吸进入主机内，空气在主机内流经过热交换件以完成热交换达到降温的效果，随后空气在风机的作用下沿着输风管道进入送风件内，从而对使用者进行降温，设备采用了外部冷源的方式代替了压缩机的结构，降低设备的零件成本，进而使得设备整体所需要的生产成本更低，更有利于大量的普及，同时该设备中主机与送风件之间通过输风管道进行输送，将主机以及送风件分离，主机可放置在一侧，使用者仅需将送风件放在身上即可降温，无需使用者进行负重，更有利于使用者的活动，提高了使用的便利性。

所述外部冷源选用为熔点-80℃～20℃之间，沸点高于50℃的固态物质。

有益效果：外部冷源采用了固态物质的形式，在使用时更容易进行搬运，沸点较高使液体可以重新回收再次加工使用。固态冰从固态转化为液态时，可以吸收大量的热量。

还包括电池，风机与驱动泵分别与电池电连接。

有益效果：通过电池的方式对风机与驱动泵进行供电的形式，使得设备可使用的场景更多，无需外界电源的供应，即可使用，有效抵抗了一些恶劣环境的影响。

热交换件为蒸发器，介质部分或者全部流经蒸发器。

有益效果：蒸发器的设置，空气在穿过后，不但温度得到了有效的下降，同时起到了良好的除湿效果，从而使得输出的气流更加的干燥，增加体感的舒适性。

送风件上开设有若干出风口。

有益效果：送风件上设置多个出风口的方式，可以将冷空气均匀分布在使用者的接收面上，避免冷风始终吹在一个小范围的固定位置，造成局部血管收缩，不利于内热排出。

送风件与输风管道的连接处设置有散风罩，散风罩的纵截面面积随着与送风件的距离减小而增大。

有益效果：采用了散风罩的设置，使得冷风在输送进入送风件内时，风量能够均匀，使得每个出风口之间的冷风强度相近，从而保证了制冷效果。

送风件上设置有佩戴件，送风件通过佩戴件穿戴在人体上。

有益效果：佩戴在人体上的方式有效保证了使用过程中送风件不需要另外分出手来拿握，以提高了使用者的工作灵活性。

所述佩戴件为背带或者卡扣件。

有益效果：通过背带或者卡扣件的形式，采用了常见的配合方式，提供了一种稳定，不容易产生晃动，对人体工作影响最小的佩戴方式，以提高使用者的操作便利性。

送风件上包裹有外壳，外壳由纺织面料构成。

有益效果：通过纺织面料的设置，使用者在佩戴的时候舒适性更强。

送风件输出的空气温度不低于20℃

有益效果：对送风件的输出温度进行控制，对吹向人体的温度进行了控制，该温度下人不容易发生着凉、中暑等情况。

附图说明

图1为所述可穿戴的制冷装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：循环管道1、驱动泵2、热交换件3、介质盒4、介质5、外部冷源6、风机7、送风件8、输风管道9、聚风罩10、出风口11、电池12。

如图1所示，一种可穿戴的制冷装置，包括：主机、送风件8以及输风管道9；

主机；所述主机包括循环管道1、驱动泵2、热交换件3以及用于驱动空气穿过热交换件3后向外输出的风机7，所述驱动泵2为微型水泵，位于介质盒4内，通过微型水泵使得介质5在循环管道1内形成流动，微型水泵的设置在保证了介质5流动的稳定性的条件下，使得设备整体的质量不会过大；风机7以及水泵均为现有技术，此处不再赘述，循环管道1内具有介质5，介质5通过驱动泵2在循环管道1内流动，循环管道1上具有用于容纳介质5的介质盒4，介质盒4位于循环管道1的其中一段，循环管道1与介质盒4相连通，共同形成一个循环闭路，介质盒4内放置有可更换的外部冷源6，外部冷源6用于降低介质5的温度，介质5流经热交换件3；送风件8；送风件8至少设置有一个；输风管道9；输风管道9的一端与送风件8相连，另一端连接有聚风罩10，聚风罩10罩设在风机7的输出侧上。

在本申请技术方案中，介质通过外部冷源降温具有两种冷却方式，其中一种，在介质盒内安装有冰盒，外部冷源放置在冰盒内，外部冷源隔着冰盒为介质降温，外部冷源与介质可选用不同的介质，在另一种方式中，外部冷源为与介质相同，在外部通过其他速冻设备将介质直接冷冻成冰块、冰末、冰晶以及混合物等，在使用时直接加入介质盒内与介质相融，以达到降温介质的效果，上述的介质5可为水、盐水等；外部冷源6为在常温下可进行持续吸热的物体，吸热方式包括但不限于蒸发、融化以及升华，可以预见的，当加入的外部冷源的温度低于介质盒内介质的温度时，同样可以起到降低介质温度的效果，但由于外部冷源的形态未发生变化，能起到的冷却效果有限，可作为本申请技术方案的下位替代，此处不再着重进行描述，在本申请技术方案中，所述外部冷源选用为熔点-80℃～20℃之间，沸点高于50℃的固态物质，为了设备整体的成本考虑，此处外部冷源6选用为固态冰，具体的为自来水制成的冰块，取材方便，作为优选的可采用盐水冰，在不考虑成本以及液体回收利用的情况下，可选用干冰，通过升华的方式提供更为高效的吸热；热交换件3在本申请技术方案中为蒸发器，采用蒸发器的结构对抽入的冷风提供了良好的冷却效果，以提供稳定的降温效果，同时结构简单造价成本低，易于普及，且经过实验，送风件8能够稳定的向人体输送不低于20度的低湿度凉风，该温度下人不容易发生着凉、中暑等情况。

需要说明的是，所述输风管道9为可弯折的管件，可以为塑料管或者橡胶软管，作为优选的可以选用波纹管，波纹管的结构在提供了多角度的弯折的功能后还具备了伸缩的功能，以更好的适配工作环境，从而达到良好的收容性以及供冷效果，更有利于使用者的移动，同时波纹管的设置使得弯折处均呈圆弧状，可以提供更为流畅的冷风通道，从而保证了冷风的供应效果。

值得一提的是，送风件8可设置为多个，均与聚风罩10相连通，由聚风罩10进行凉风的聚拢收集，随后分别顺着相对应的输风管道9移动至送风件8处，从而以一台设备供应多个工位的供冷，从而提升了设备的利用率，有效降低了设备的成本，可以有效增加了普及率。

在上述结构中，送风件8的横截面呈圆弧形，送风件8靠近人体侧均匀开设有若干出风口11，进一步的，为了提升送风的均匀度，送风件8与输风管道9的连接处设置有散风罩，散风罩的纵截面面积随着与送风件8的距离减小而增大，具体的散风罩的形状呈漏斗状，以保证了每个出风口11输出的风力大小相近，为了解放使用者的双手，送风件8上设置有佩戴件，送风件8通过佩戴件穿戴在人体上，具体的，在本申请技术方案中佩戴件选用背带或者卡扣件，背带以及卡扣件的结构均为现有技术，此处不再进行赘述，图中未展示，可将送风件8背在使用者的背部，能够使得使用者保持最大的灵活度，不会对使用者造成使用上的影响以及困扰，同时背带以及卡扣件的结构简单，技术成熟，能够提供最佳的固定效果以最大程度减少晃动的可能，提升了使用者的使用便利性，同时在实际的使用过程中，送风件8上的硬物容易搁着人体，导致使用过程中穿戴不舒适，为了提供更好的穿戴舒适度，送风件8上包裹有外壳，外壳由纺织面料构成。

需要说明的是，主机内还包括电池12，风机7与驱动泵2分别与电池12电连接，电池12为锂电池12件，锂电池12的供能效果优秀，且稳定性强，采用电池12的结构使得设备能够适应不方便供电的环境，提供良好的供冷效果，适用场景广泛。

在上述结构中选用了蒸发器的结构在保证了降温的效果同时起到了良好的除湿效果，外界的空气在进入主机内时，将受到冷源的降温，从而使得空气中的水分凝结形成水珠被滞留，从而使得输出的风更为干燥，保证了使用者在受到风吹时的舒适度，介质部分或者全部流经蒸发器，可以预见的，电机在工作过程中，将产生一定的热量，介质可分配部分出去用于冷却电机以及电池，以延长设备的使用寿命。

具体操作流程如下：

在实际的使用过程中，以背带式的方式为例，使用者可通过背带将送风件8背负在背上，背在背上的形式可以有效保障了佩戴者的灵活性，纺织面料减少了与使用者皮肤或者原本衣服之间的摩擦，以增加了穿戴的舒适性，设备从整体上可分为液体循环装置以及送风设备进行说明；

液体循环装置：当设备开始运行时，将冰块等冷源放置进入介质盒4内，冰块在常温下融化吸热，使得冷源对介质5进行持续有效地降温，介质盒4内的水泵将驱动内部的介质5在管路内移动，介质5在移动过程中流经蒸发器，而流经蒸发器后的介质5最终回到介质5箱内再次通过冷源进行冷却，以形成介质5的循环；

送风设备：由风机7从外界将空气抽入主机内，空气在流动过程中经过冷源，进行除湿，随后穿过蒸发器，进行进一步的冷却以及最终的除湿，流动的空气在蒸发器的作用下温度得到了有效的下降，流动空气形成的冷气将进入聚风罩10内，并沿着输风管道9朝着送风件8进行移动，冷风在散风罩的作用下进行均匀的分散，从而为使用者提供柔和的凉气，在需要提供多人的供冷的时候，可以在聚风罩10处增加输风管道9以对应多个送风件8，并提高风机7转速以增加输风量。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种可穿戴的制冷装置；其特征在于：包括：

主机；所述主机包括循环管道、驱动泵、热交换件以及用于驱动空气穿过热交换件后向外输出的风机，循环管道内具有介质，介质通过驱动泵在循环管道内流动，循环管道上具有用于容纳介质的介质盒，介质盒内放置有可更换的外部冷源，外部冷源用于降低介质的温度，介质流经热交换件；

送风件；送风件至少设置有一个；

输风管道；输风管道的一端与送风件相连，另一端连接有聚风罩，聚风罩位于风机的输出侧上。

2.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：所述外部冷源选用为熔点-80℃～20℃之间，沸点高于50℃的固态物质。

3.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：还包括电池，风机与驱动泵分别与电池电连接。

4.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：热交换件为蒸发器，介质部分或者全部流经蒸发器。

5.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：送风件上开设有若干出风口。

6.根据权利要求5所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：送风件与输风管道的连接处设置有散风罩，散风罩的纵截面面积随着与送风件的距离减小而增大。

7.根据权利要求1-6任一所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：送风件上设置有佩戴件，送风件通过佩戴件穿戴在人体上。

8.根据权利要求7所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：所述佩戴件为背带或者卡扣件。

9.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：送风件上包裹有外壳，外壳由纺织面料构成。

10.根据权利要求1所述的可穿戴的制冷装置，其特征在于：送风件输出的空气温度不低于20℃。

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