CN1602771A - 一种相变材料降温服 - Google Patents
一种相变材料降温服 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1602771A CN1602771A CN 200410009720 CN200410009720A CN1602771A CN 1602771 A CN1602771 A CN 1602771A CN 200410009720 CN200410009720 CN 200410009720 CN 200410009720 A CN200410009720 A CN 200410009720A CN 1602771 A CN1602771 A CN 1602771A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- change material
- phase
- cooling
- storage bag
- clothes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 abstract description 5
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 abstract 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 5
- 206010019345 Heat stroke Diseases 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 210000000062 pectoralis major Anatomy 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 235000019633 pungent taste Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
Abstract
一种相变材料降温服,属于高温工作环境中使用的劳动保护用品。本发明由背心、头套和脖套构成,在所述背心前身的胸部和肋部,后身的上背部和两侧部位布置衣袋,在胃部、腹部及肾脏部位不布置衣袋,形成“门”字形结构;在所述头套上的额、颞、颊部位,脖套的颈前部布置有衣袋;每个衣袋中装有相变材料贮冷袋。在贮冷袋的布置上避开了中医学中不能受凉的人体脏器,如胃部、肾脏等,保证人体的健康,避免长时间受凉造成的酸痛不适感。本发明采用相变温度为25~27℃的相变材料,能够在人体表面与贮冷袋表面之间维持合适的热流量。该降温服作为有效的降温防护装备,可在工厂、军事设施、宇航等涉及到的高温工作环境中应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种以相变材料为蓄热介质的降温服装,属于一种高温工作环境中使用的劳动保护用品。
背景技术
当作业人员身着高热阻值且透水透气性较差的防护服装时,或在高温作业环境中工作时,人体的产热量难以全部散出,会在体内蓄存。这种情况下体温将持续上升,在非感染性病理发热的条件下,体温上升到38.3℃引发轻症中暑,体温上升到40.0℃时,出汗停止,出现重症中暑,若不采取措施,人就会有生命危险。
目前常见的解决方案是在防护服基础上增加冷却系统,通过冷却系统吸收人体产热量,降低人体蓄热率,使人体在穿防护服的期间不致因蓄存过多热量而中暑。所增加的冷却系统主要有三类。第一类是管道供冷系统,包括气相冷却(Air Cooling,AC)和液相冷却(LiquidCooling),由于有供冷管道和作业人员相连,造成人员行动不便,且附属设备体积较大,应用上受到限制;第二类是蒸发冷却系统(Evaporative Cooling,EC);第三类是相变蓄能冷却系统,包括冰袋冷却和其他相变材料冷却,参见“张富丽,热防护服的微气候冷却系统综述。中国个体防护装备,2003,3:29~30”。
由于相变材料能够在一种狭窄明确的温度范围,即通常所说的相变范围内改变其相态,以潜热的形式吸收、贮存大量的热量,选择相变温度接近人体体表温度的相变材料,既可以有效吸收人体的多余热量,又不会造成皮肤过度的冷暴露和血管收缩、组织酸痛等一系列负面生理反应。
市场上现有的使用相变材料作为蓄热介质的降温服装,具有以下缺陷。首先,相变材料的相变温度不合理,若材料相变温度过低,将导致热流量过高造成皮肤过度的冷暴露和血管收缩、组织酸痛等一系列负面生理反应;相变温度过高则材料难以有效熔化,不足以抵消人体产热,降温效果不明显。如使用冰袋作为贮冷袋,与之贴近的皮肤表面温度过低造成使用者的不适感;或使用熔点为29.92℃的六水合氯化钙(CaCl2·6H2O),由于熔点过高与皮肤表面温度(33~34℃)差值较小,在服装阻隔下不能有效融解吸热,参见“何健,夏季降温服,CN 2229148Y,1996.6.19”。其次,相变材料用量和分布不合理,仅仅将降温服制成简单的背心形状并在背心上布满贮冷袋,当体温较高区域相变材料完全融化后,其他区域的相变材料还未融解,造成相变材料总体用量上的浪费,也使得降温服总体重量过大,影响使用者的正常活动;并且均布的相变材料对腹部和腰部不宜受凉的部位有过大的冷刺激,危害使用者的健康。因而根据人体温度分布和舒适性实验,对相变材料的相变温度、用量和在服装上的分布进行优化是有效且十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种相变材料降温服,使其可在高温环境下保持人体的热舒适性,而且不会对使用者的健康造成伤害。
本发明的技术方案如下:
一种相变材料降温服,其特征在于:所述的降温服由背心、头套和脖套构成,在所述背心前身的胸部和肋部,后身的上背部和两侧部位布置衣袋,在胃部、腹部及肾脏部位不布置衣袋,形成“门”字形结构,在所述头套上的额、颞、颊部位,脖套上的脖颈前部同时布置有衣袋;每个衣袋中装有相变温度为25~27℃的相变材料贮冷袋。
本发明的技术特征还在于:所述的相变材料由氯化钙、氯化钠、氯化钾和水四种物质组成,其相变温度为26.5~27℃。
本发明与现有技术相比具有以下优点及突出性效果:相变材料袋在人体躯干呈“门”字形分布,放置在人体主要肌群,如胸大肌、背阔肌等,该区域具有对冷刺激耐受性强,副作用小的特点。同时,在相变材料布置上避开了中医学中不能受凉的人体脏器,如胃部、肾脏等,保证人体的健康,避免长时间受凉造成的酸痛不适感。对于人体头部和颈部,由于热感觉敏感度较大,对这些区域布置相变材料袋进行降温可以获得更理想的冷却效果,有效控制整体热感觉。使用相变温度为25~27℃的相变材料贮冷袋,能够在人体表面与相变材料表面之间维持合适的热流量。
附图说明
图1为相变材料袋在人体正面分布区域图。
图2为相变材料袋在人体背面分布区域图。
图3为降温服背心前身结构示意图。
图4为降温服背心后身结构示意图。
图5为降温服头套结构示意图。
图6为降温服脖套结构示意图。
图7为降温服整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1、图2所示,贮冷袋布置在头部1、颈部2、胸部及肋部3、上背部和两侧部位5区域内,即在所述背心前身的胸部和肋部,后身的上背部和两侧部位布置衣袋,在头套上的额、颞、颊部位,脖套的颈前部布置有衣袋,该区域具有散热量大,降温效果明显,降温引起不适感较轻微的优点。而在胃部及腹部4、肾脏部位6区域内不布置贮冷袋,对该区域长时间的冷刺激将引发人体酸痛不适感,对脏器过度降温还将损害人体健康。其他区域如臂、大腿出于人体活动便利考虑,也不应布置贮冷袋。贮冷袋在人体躯干部的分布形成“门”字形结构。
如图3、4、5、6所示,选用轻薄、透气性较好的布料缝制成背心7及头套和脖套,在其上缝制有数个衣袋8,每个衣袋中装有相变温度为25~27℃的相变材料贮冷袋9。最好采用氯化钙(CaCl2)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、水组成的相变材料,相变温度为26.5~27℃,相变潜热为190kJ/kg。该材料具有性能稳定,能够反复多次使用;原材料易得且价格便宜;无毒性的优点。
本发明中所述的贮冷袋9由塑料袋或橡胶袋进行封装,形状为扁平状或盒状,以增加与身体表面的接触面积。在使用中相变材料吸收人体热量后逐渐发生相变,使用完毕后将贮冷袋取出,放置在低于相变温度的环境如水槽或冰柜中,凝固为晶体后可重复使用。
该降温服经隔离病房中工作的医护人员试穿,降温效果良好,在当值时间内能有效吸收防护服内热量,且不影响医护人员正常的工作活动。降温服设计作用时间可根据作业人员的实际工作时间决定,依据作用时间选择合适的相变材料用量。该降温服作为有效的降温防护装备,可在工厂、军事设施、宇航等涉及到的高温工作环境中应用。
Claims (2)
1.一种相变材料降温服,其特征在于:所述的降温服由背心、头套和脖套构成,在所述背心前身的胸部和肋部,后身的上背部和两侧部位布置衣袋,在胃部、腹部及肾脏部位不布置衣袋,形成门字形结构;在所述头套上的额、颞、颊部位,脖套的颈前部布置有衣袋;每个衣袋中装有相变温度为25~27℃的相变材料贮冷袋。
2.按照权利要求1所述的相变材料降温服,其特征在于:所述的相变材料由氯化钙、氯化钠、氯化钾和水四种物质组成,其相变温度为26.5~27℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410009720 CN1245903C (zh) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | 一种相变材料降温服 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410009720 CN1245903C (zh) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | 一种相变材料降温服 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1602771A true CN1602771A (zh) | 2005-04-06 |
CN1245903C CN1245903C (zh) | 2006-03-22 |
Family
ID=34662583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410009720 Expired - Fee Related CN1245903C (zh) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | 一种相变材料降温服 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1245903C (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2469997A (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-10 | Paul Francis Hope | Garment comprising phase change material for temperature control |
CN104041957A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 重庆诚邦科技发展有限公司 | 一种恒温服装 |
CN104116222A (zh) * | 2013-04-26 | 2014-10-29 | 宋嘉朴 | 自循环水介质服用调温背心 |
CN104382260A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-04 | 苏州大学 | 一种温度调节与运动舒适面料及成型服装 |
WO2016119314A1 (zh) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 张孝文 | 一种降温头套 |
CN105919185A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-09-07 | 北京航天利民科技研发中心 | 一种相变调温穿戴设备 |
CN107495501A (zh) * | 2017-10-20 | 2017-12-22 | 北京航天新材科技有限公司 | 一种警用降温背心 |
CN107637893A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-30 | 中国安全生产科学研究院 | 一种结合气体冷却和相变材料的降温服 |
CN108158059A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调衣 |
CN110959931A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调衣 |
CN111657578A (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种蓄冷衣 |
CN111657579A (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种空调衣 |
CN111972752A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-24 | 郑帅 | 一种c型降温围脖及其制造方法 |
CN112438452A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-05 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种智能电加热服 |
-
2004
- 2004-10-29 CN CN 200410009720 patent/CN1245903C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2469997A (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-10 | Paul Francis Hope | Garment comprising phase change material for temperature control |
CN104041957A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 重庆诚邦科技发展有限公司 | 一种恒温服装 |
CN104116222A (zh) * | 2013-04-26 | 2014-10-29 | 宋嘉朴 | 自循环水介质服用调温背心 |
CN104382260A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-04 | 苏州大学 | 一种温度调节与运动舒适面料及成型服装 |
WO2016091018A1 (zh) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种温度调节与运动舒适面料及成型服装 |
CN104382260B (zh) * | 2014-12-12 | 2016-08-24 | 苏州大学 | 一种温度调节与运动舒适面料及成型服装 |
WO2016119314A1 (zh) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 张孝文 | 一种降温头套 |
CN105919185A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-09-07 | 北京航天利民科技研发中心 | 一种相变调温穿戴设备 |
CN107637893A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-30 | 中国安全生产科学研究院 | 一种结合气体冷却和相变材料的降温服 |
CN107495501A (zh) * | 2017-10-20 | 2017-12-22 | 北京航天新材科技有限公司 | 一种警用降温背心 |
CN108158059A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调衣 |
WO2019140940A1 (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调衣 |
CN110959931A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调衣 |
CN111657578A (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种蓄冷衣 |
CN111657579A (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种空调衣 |
CN111972752A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-24 | 郑帅 | 一种c型降温围脖及其制造方法 |
CN112438452A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-05 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种智能电加热服 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1245903C (zh) | 2006-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1245903C (zh) | 一种相变材料降温服 | |
CN205409766U (zh) | 一种便携式智能管道液体冷却服 | |
CN105747306B (zh) | 一种防暑降温服 | |
CN206247946U (zh) | 防暴致冷服装 | |
Kayacan et al. | Effect of garment design on liquid cooling garments | |
CN105457179A (zh) | 一种智能调节热湿传递的消防服 | |
CN101336755A (zh) | 降温服 | |
CN2742791Y (zh) | 一种相变材料降温服 | |
WO2016091018A1 (zh) | 一种温度调节与运动舒适面料及成型服装 | |
CN107048524A (zh) | 一种降温服装 | |
CN204599382U (zh) | 消防降温背心 | |
WO2021196696A1 (zh) | 一种面向快递外卖员应用相变材料的人体热防护服及方法 | |
CN206507357U (zh) | 一种新型降温服装 | |
CN107041579A (zh) | 多功能空调着装 | |
CN106726104A (zh) | 基于半导体致冷与碳纤维制热的"寒头暖颈"双温枕垫 | |
CN205866046U (zh) | 一种环境响应型智能防寒服 | |
CN214283381U (zh) | 一种可穿戴柔性相变材料降温服 | |
CN114794611A (zh) | 一种降温冷却防护服 | |
KR100609077B1 (ko) | 전자 열전모듈에 의한 지능형 항온의복 | |
CN206371547U (zh) | 一种可快速穿戴的防暑降温背心 | |
CN215992815U (zh) | 一种含寒水石的织品 | |
WO2003061412A2 (en) | Garments for heating or cooling body parts | |
Zhou et al. | Study on the characteristics of cooling garment that cooperating with phase change material and micro fan | |
CN220124016U (zh) | 一种物理降温衣物 | |
CN214071837U (zh) | 一种基于相变储能的人体接触式调温装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060322 Termination date: 20161029 |