CN208144480U - 一种采用旋涡加热器制热的登山服 - Google Patents

Abstract

一种采用旋涡加热器制热的登山服，面向爱好登山的广大人群。该服装为上衣、裤子配套一体式结构，主要由保温材料、加热装置、温度预警系统、电源、排气开关和衣体组成；保温材料作为保温层，设置在加热通道外侧，与外层衣服缝合在一起；采用旋涡加热器作为制热元件，加热器进气端连接供气泵，冷端连接引导环，热端连接传热管路；传热管路遍布全身的各个关键部位，构成一套完整且不含支路的传热盘管；在传热管路的终端设有排气开关。该具有加热功能的登山服的传热管路遍布全身，具有质量轻、制热迅速、效果明显的特点，为登山人员送来温暖，同时减轻了负重，并提供温度预警功能，作为人体器官的发声器，可有效避免极剧寒冷对人体造成的伤害。

Description

一种采用旋涡加热器制热的登山服

技术领域

本实用新型属于制热保温套装，特别涉及一种采用旋涡加热器制热的登山服。

背景技术

众所周知，登山属于极具挑战性的运动，而这一特点偏偏吸引了许多登山爱好者。随着海拔高度的提升，环境温度会越来越低，导致体感温度随之下降，为了保障人体的正常生理机能，登山人员不得不穿上厚厚的大衣，拖着几十斤的负重继续登山前行。全世界拥有数量广大的登山爱好者受困于以上现象，因而，发明一种能够为登山人员带来温暖同时减轻负重的服装是非常有意义的。

市面上现有的登山服装，属于保温服装，其特点就是厚、重，对于登山人员来说，一方面不便于携带和穿着，另一方面，当人体受到重量负担时，运动的灵活性将受到限制，其生命安全容易受到威胁。因此，保温服装若能摆脱负担重的限制，就是相当于为登山爱好者的生命安全上了一把保护锁。具有加热功能、质量轻盈的登山服在市场上少见，故一种质量轻盈的登山服是广大登山爱好者的迫切需求，因此研究一种快速制热且令人穿着舒适、质量轻的制热登山服装是非常有价值的。

对于采用电阻丝加热的服装，其往往需要在衣服内铺置许多电阻丝，有重量负担大的缺点，会给人员的行走带来不便，更不用说登山人员了。而本实用新型采用旋涡加热器加热，传热管路遍布全身各个关键部位，上衣传热管路与裤子传热管路由对接头进行连接，实现热空气的无泄漏输送，旋涡加热器的制热效果明显，能够迅速给人体带来温暖，产生的热空气温度可达55℃以上。另外，利用柔软、轻质管路传热，使得该种服装穿在身上柔软、舒服，并且相对于铜制电阻丝其质量轻，方便在登山人员灵活走动，并且采用拉链闭合的方式，将上衣与裤子连接为一个整体，使得该加热登山服容易穿卸。

发明内容

本实用新型提供一种具加热功能的节能型登山服，具有质量轻盈的特点，且具有温度预警功能，该类型登山服主要由保温材料、加热装置、测温预警系统、排气开关和衣体组成，采用旋涡加热器加热，可得到温度达55℃以上的制热空气，制热快速、效果明显，与电阻丝加热相比，其质量更加轻盈，方便登山人员灵活运动，保障其生命安全。

本实用新型的技术方案是：一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：传热管道分布于前胸、胳膊前后两侧、大腿前后两侧，将产生的热气流输送至全身关键部位，保温层缝合在传热通道外侧；加热装置与电源封装在一起位于小腹部，并设置有2个进气口、1个排冷气口，均由引导环向衣体外部垂直伸出5厘米，防止衣体干扰进气和排气过程，旋涡加热器的1个热风排出口直接连接传热管路；单片机与测温模块相连，温度报警元件与单片机相连，构成测温预警系统；报警装置和排气开关设置于上衣手腕、小腹部位，便于穿着者辨识预警消息、方便传热管道中残余冷空气排出，各元件与衣体均采取拉链闭合，便于检修和更换。

进一步地，保温材料缝合在不与人体皮肤直接接触的一侧，内侧与传热管道贴合，其主要作用为隔绝外界冷空气进入衣体，同时起到支撑传热管道的作用。

进一步地，上衣与裤子传热管路由4个2对接头进行连接，左右腿后侧各一对，每对接头由送气接头和进气接头组成，并经微型螺母、密封垫片紧固、橡胶圈密封后实现热空气的无泄漏输送。

进一步地，加热装置包括移动电源、微型泵、加热器、传热管道，电源采用可拆装充电式电池，一用一备，由选择开关负责切换，泵起到将空气压缩、泵送入加热器的作用，在旋涡加热器中，压缩空气进入涡流管中经涡流交换使能量得以分离，热端产生的空气温度可达55℃以上，得到的热空气用以提升体感温度。

进一步地，旋涡加热器内部为涡流管结构，压缩空气以很高的线速度沿切线方向进入加热器的涡流室，气体形成涡流后旋转前进，沿涡流管壁的气体与管壁发生摩擦，温度会迅速升高，形成热空气从热端排出并进入传热管路，有部分气体沿中心线返回，形成回流，这部分气体与贴近管壁的涡流反向而行，持续发生的热交换，使得其温度逐渐降低，形成冷气流，最终通过冷端排气口排出。

进一步地，传热管道与皮肤紧挨内层衣服接触，利用热传导效应提高人体表面温度，传热管道分布于全身各个关键部位，且无支路结构，确保热气体在管道内均匀分布，为符合人体运动、美学要求，将其设计为软质扁圆状，增加衣服舒适感，同时相对于圆管来说，扁圆状管道增加了热气体与人体皮肤的有效接触面积。从皮肤到最外层衣服分别为内层衣服、扁圆状传热管道、保温层、外层衣服。

进一步地，温度预警装置包含测温模块、单片机、报警装置和电源，由导线连接成完整逻辑电路，测温模块用于检测接触体表的衣体温度，单片机接受测温模块传输的温度信号，进而对信号进行分析、判别、决策，当温度低于正常设定值时，控制器发出信号，使得小型警报器发出报警信号，提醒穿戴者当前衣体温度较低，保护人体器官，避免寒冷造成伤害，起到预警作用。

进一步地，单片机作为控制器，通过线路与蓝牙传输模块连接，与手机能够实现通讯，可以根据外界环境的情况人为改变温度设定值。报警装置为带电铃的灯链，同时采用声音、灯光闪烁两种信号结合方式提醒穿着者，并将其设置在上衣手腕部位，便于穿着者及时地、容易地辨识预警消息。单片机型号的选择以及相关的编程对于本领域的技术人员而言是容易得到的，并且单片机如何实现温度预警也不是本专利技术主要涉及的技术方案，因此在此不多作赘述。

进一步地，排气开关作为传热管路的终端，可人为打开或关闭。一方面，使用前打开排气开关，为排出传热管道内残余的冷空气，另一方面，当传热管道内气体温度达到体感舒适温度值时，可关闭排气开关、切断系统电源，依靠密闭传热管道内的热气流维持体表一段时间的舒适体温，可达节能效果。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用旋涡加热器加热，传热管路遍布全身各个关键部位，上衣传热管路与裤子传热管路由对接头进行连接，实现热空气的无泄漏输送，旋涡加热器的制热效果明显，能够迅速给人体带来温暖，产生的热空气温度可达55℃以上。另外，利用柔性、软质管路传热，使得该种服装穿在身上柔软、舒服，并且相对于铜制电阻丝其质量轻，方便在登山人员灵活走动，并且采用拉链闭合的方式，将上衣与裤子连接为一个整体，使得该加热登山服容易穿卸。

附图说明

图1为本实用新型采用旋涡加热器制热的登山服正视示意图；

图2为本实用新型采用旋涡加热器制热的登山服后视示意图；

图3为本实用新型加热系统装置和传热管道布置的正视示意图；

图4为本实用新型加热系统装置和传热管道布置的后视示意图；

图5为本实用新型加热系统的结构示意图；

图6为本实用新型温度预警系统的结构示意图；

图7为本实用新型采用旋涡加热器制热的登山服的衣体剖视图；

图8为本实用新型的送气接头的结构示意图；

图9为本实用新型的进气接头的结构示意图；

图10为本实用新型的送气接头与进气接头对接的结构示意图。

主要元件符号说明如下：1、上衣体；2、裤子；3、传热管道；4、加热系统装置；5、衣体对接接头；6、温度预警系统装置；7、排气开关；8、空气压缩泵；9、加热器；10、控制器；11、测温模块；12、报警装置；13、螺纹管；14、接头螺母；15、紧连接垫片；16、送气接头；17、送气端橡胶圈；18、内层衣服；19、保温层；20、进气接头；21、进气端橡胶圈；22、进气环口；23、冷气排出环口；24、热空气排出端；25、拉链。

具体实施方式

为了更加清楚地描述本实用新型，现根据附图详细地对本具有加热功能的登山服装作进一步描述。

图1、图2显示了本加热登山服装的整体结构，分为上衣、裤子两个部分，加热系统装置横向置于腹部，考虑到登山人员的背部常有背包，设计时专门预留出背部区域，且背部无需布置大面积的传热管路。为达到全身制热的效果，在全身各个关键部位布置有传热管路3，传热管路的进口为24，出口为7，整个传热管路3呈盘管结构且不含支路，确保热空气在传热管道内均匀分布。另外，传热管路3为软质扁圆状，使得该种服装穿在登山人员身上柔软、舒服，相对于圆管来说，扁圆状管道增加了热气体与人体皮肤的有效接触面积，并且传热管路3具有质量轻的特点，方便在登山人员灵活走动，并且采用拉链25将接头5处包覆在内，避免登山过程造成接头5松动，并使得上衣与裤子成为一个整体。该加热登山服容易穿卸，从皮肤到最外层衣服分别为内层衣服、扁圆状传热管道、保温层、外层衣服。

腹部设置有2个进气口22、1个排冷气口23，均由引导环向衣体外部垂直伸出5厘米，防止衣体干扰进气和排气过程，加热器的1个热排气口24直接连接传热管路。采用2对接头结构5，将裤子的传热管道和上衣的传热管道紧密的连接起来。排气开关7可人为打开或关闭，打开时排除管路中的残余冷空气，关闭时保留传热管路中的热气流，起到提高制热效率、节约电能的作用。

图5说明了该加热系统的结构原理：经泵8的泵送作用，将空气加压泵送入旋涡加热器9，压缩空气以很高的线速度沿切线方向进入旋涡加热器9的涡流室，经涡流交换使能量得以分离，一部分气体形成涡流后旋转前进，沿涡流管壁的气体与管壁发生摩擦，温度迅速升高，形成热空气从热端24排出进入传热管路，另一部分气体沿中心线返回，形成回流，这部分气体与贴近管壁的涡流反向而行，持续发生的热交换，使得热端热气流的温度逐渐升高，而该部分产生的冷空气经冷排气口23排出。

图6显示了测温预警系统的原理：测温模块11用来采集体表温度，并将实时将测得的温度数据传递给控制器10，控制器10对输入的温度信号进行处理、分析，当检测的温度值异常时，控制器发出相应的信号，触发报警电路，由报警模块12发出报警信号提醒登山人员，保护其生命安全。

在本实施例中，测温模块11采用可实时测量温度、并可输出测量结果的温度测量装置，例如温度探头等。控制器10采用单片机，当温度测量结果超过所设定的阈值时，控制器10向报警模块12发出报警信号。单片机型号的选择以及相关的编程对于本领域的技术人员而言是容易得到的，并且有多种可以实现该功能的技术方案，因此在此不多作赘述。报警模块12可采用声音报警器、发光报警器等，例如报警灯、蜂鸣器等，本实施例采用带电铃的灯链作为报警模块12，当报警模块12接收到报警信号时，带电铃的灯链同时发出声音、灯光闪烁提醒使用者温度异常，便于使用者辨识报警信息。

图7显示了加热登山服装的衣体剖视图，传热管路3与体表隔衣服内层18接触，传热管路与外层衣服之间装有保温层19，保温层19能够起到隔绝外界冷空气进入衣体，阻止冷气流与皮肤发生能量交换，维持人体温度，减少热量散失。

图8~10显示了衣体对接接头的结构示意图，结合图1说明的传热管道分布特点，当热气流由左胸经一对对接接头5流至左腿前侧，左胸下的接头为送气接头16，左腿上的接头为进气接头20，在对接接头5连接时，首先将送气接头16插入到进气接头20中，然后使得两个接头端的橡胶圈相互抵住，即送气端橡胶圈17压止于进气端橡胶圈21，最后拧紧接头螺母14，靠垫圈15、螺母14的紧固作用和橡胶圈17和21的密封作用来确保对接接头5处不漏气；同理，当热气流由右腿前侧经一对对接接头5流至右胸，右腿上的接头为送气接头16，右胸下的接头为进气接头20。其中垫片和螺母、橡胶圈起到了紧固、密封的作用，实现了上衣与裤子传热通道的一体化连接，达到了给全身加热的目的。

本实用新型的工作原理为：

参照图3、图4，产生的热空气由进口24进入传热管路3，热空气依次流过左胸、左胳膊、左下肢、右下肢、右胳膊、右胸。传热盘管的a与b处是一起的，c和d是处是一起的，e和f是处是一起的，g和h是处是一起的，即热空气由a流至b处，由c流至d处，由e流至f处，由g流至h处，最后由腹部处的排气开关7排出，形成一条不含支路地能够确保热空气在管道内均匀分布的传热盘管。传热管路3布置的特点为下肢与前胸的传热面积较大，背部传热面积较小，正是符合了登山人员负包登山的情形，背部负包，一方面使得背部不易受凉，另一方面，若是背部布置的传热管道密集，容易导致背包压紧软质传热管路，阻碍热气流的流通。

Claims (8)

1.一种采用旋涡加热器制热的登山服，包括上衣体（1）和裤子（2），由内层衣服（18）、及保温层（19）和外侧衣服三层面料组成，其特征是：内层衣服（18）与保温层（19）间设有传热管道（3），传热管道（3）与加热系统装置（4）连通形成传热通路，热气流在传热通路中流动，用于使加热系统装置（4）制取的热量通过热气流传递给内层衣服（18）及皮肤；

所述加热系统装置（4）包括电源、空气压缩泵（8）、及加热器（9）；电源与空气压缩泵（8）相连接，用于提供电源；所述电源可拆卸安装在加热系统装置（4）中；所述加热器（9）为涡旋管；空气压缩泵（8）的进气口通过进气环口（22）与衣体外部空气相连通；加热器（9）的进气口连接空气压缩泵（8），用于使压缩空气进入加热器（9）；加热器（9）的冷气排出环口（23）与衣体外部相连通，将加热器（9）产生的冷空气排出衣体；加热器（9）的热空气排出端（24）连接传热管道（3），用于使加热器（9）制取的热气流进入传热通路；传热管道（3）的末端设有排气开关（7），用于控制热气流在传热通路的流速或关闭传热通路；

所述加热系统装置（4）封装在具有加热功能的登山服装腹部，报警装置（12）设置在具有加热功能的登山服装手腕处，所述排气开关（7）设置在具有加热功能的登山服装上衣腹部。

2.根据权利要求1所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述具有加热功能的登山服装包括上衣体（1）及裤子（2），所述上衣体（1）内的传热管道（3）与裤子（2）内的传热管道（3）通过2对衣体对接接头（5）相连接，使得热气流在传热通路内由上衣体（1）内的传热管道（3）流入裤子（2）内的传热管道（3），再由裤子（2）内的传热管道（3）流入上衣体（1）内的传热管道（3），最终经设置在上衣体（1）腹部的排气开关（7）流出传热管道（3）。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述具有加热功能的登山服装在服装的躯干、胳膊、及大腿位置设置传热管道（3），传热管道（3）外部设置保温层（19）；衣体对接接头（5）设置在具有加热功能的登山服装的腰部。

4.根据权利要求1所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述传热管道（3）采用横截面为扁圆状的管道；扁圆状管道的管道壁中的较宽的一面与内层衣服（18）相贴合，用于增加传热管道（3）的有效接触面积；传热管道（3）外围的保温层（19）能够有效维持热量，保障了该加热系统装置的工作效率；只在背部偏两侧位置布置传热管道（3），而在背部中部位置不布置传热管道（3），用于防止背负登山包时登山包的负重阻断传热管道（3）内空气的流通。

5.根据权利要求2所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述衣体对接接头（5）包括送气接头（16）和进气接头（20）；

所述送气接头（16）的管外壁具有锥形变径管状结构，送气接头（16）的细端设有环形外缘，送气接头（16）的粗端与螺纹管（13）的一端相连接，螺纹管（13）的另一端与传热管道（3）相连接；送气接头（16）上安装送气端橡胶圈（17）；螺纹管（13）设有外螺纹，接头螺母（14）安装在螺纹管（13）上；接头螺母（14）与送气端橡胶圈（17）间安装紧连接垫片（15）；

所述进气接头（20）的管内壁具有沙漏形变径管状结构，进气接头（20）的一端用于插入送气接头（16）的细端，进气接头（20）的另一端与传热管道（3）相连接；进气接头（20）外固定安装进气端橡胶圈（21）；

送气接头（16）插入进气接头（20）后，送气接头（16）细端的环形外缘卡进进气接头（20）沙漏形变径管的最小径处；送气端橡胶圈（17）压止于进气端橡胶圈（21），通过螺母（14）的紧固作用实现衣体对接接头（5）的密封。

6.根据权利要求1所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述进气环口（22）、及冷气排出环口（23）分别向衣体外延伸出5厘米以上。

7.根据权利要求1所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述具有加热功能的登山服装还包括测温模块（11）、报警装置（12）、及控制器（10）；测温模块（11）采用可实时测量温度、并可输出测量结果的温度测量装置，测温模块（11）与控制器（10）相连接，用于将人体体表的温度监测数据传输给控制器（10）；控制器（10）与报警装置（12）相连接，用于在控制器（10）判断人体体表温度异常时通过报警装置（12）向使用者发出报警信号；所述测温模块（11）、报警装置（12）、及控制器（10）分别与电源连接。

8.根据权利要求1或7所述的一种采用旋涡加热器制热的登山服，其特征是：所述上衣体（1）与裤子（2）间采用拉链闭合；所述具有加热功能的登山服装的衣体与加热系统装置（4）、测温模块（11）、控制器（10）、及报警装置（12）的连接均分别采用拉链闭合，便于检修与更换。