CN213128083U - 用半导体制冷片给人体不吹风而调温的密封防护服 - Google Patents

Abstract

本实用新型针对目前多种防护服、特别是医用防护服只密封不调温、使穿戴者时间一长后，或者憋闷过热或者过冷不舒适、影响工作甚至身体健康的问题，提出新设计以在保持轻便性尤其是密封性前提下，通过使用半导体制冷片与特种散温材料及其他部件实现不吹风而冷/热调温的功能。

Description

用半导体制冷片给人体不吹风而调温的密封防护服

技术领域

本实用新型涉及特种控温服装行业。

背景技术

目前有多种防护服，包括军队防生化用的、防辐射用的、防爆用的、消防用的、医用的，等等。因为这些防护服中除了有种适用于高温消防的、配有背负式小型空调的降温消防服外，都只密封不调温，使穿戴者时间一长后，或者憋闷过热、积汗太多与/或人体出现不适而影响身体健康和工作效能、甚至出现昏迷等严重后果(尤其在医院内、即便已是常温下)，或者因环境温度较低(比如等候大厅或检查入口处甚至某些空旷处，等等)却因防护服限制而过冷不舒适、影响工作。因此，使防护服具有升/降温的新增调温功能还是很有价值的。

实用新型内容

提出有新增给人体不吹风而调温之功能的密封防护服(下称调温防护服或衣服)的新设计如下：

在现有密封防护服(简称防护服)前后衣料上开若干个方孔，在每个方孔处装上一个由半导体制冷片(以下简称制冷片)等部件组成的制冷/加热调温装置(以下基本简称装置)，并给此防护服配若干根固定的环腰弹性束带(作用待后述)、在合适位置(如腰部)佩挂上电池盒；处理好该装置在防护服衣料上的固定及随之而来的密封问题，保证安全可靠地工作。

该装置由以下几个主要功能部件组成(还有几个固定用附件另述)，按距人体由里而外的顺序为：金属吸护片(以下简称吸护片)、柔性散温片(以下简称散温片)、制冷片、热交换器(俗称散热器，考虑到不仅要制冷还要加热而作此改称)、风扇(其应有的保护网罩在以下被省却叙述)。其中，制冷片卡在方孔中，而吸护片与散温片在衣料里面、热交换器与风扇在衣料外面；吸护片是磁性金属片，一面靠近人体、另一面隔着散温片和衣料同在衣料外面的与热交换器关联的磁性部件(称磁吸块属固定用附件之一待后述)相吸、从而将散温片及制冷片夹住在吸护片与热交换器之间(衣料也被包含在内)，以形成主要对制冷片的机械保护及其垂直于衣料平面(即衣料厚度方向)的纵向固定；散温片是具有很好导热性能的柔性薄片(即柔性导热片)，其一面有位于方孔内的部分去紧贴、接触较小的制冷片，既能将来自制冷片的小范围冷/热源温度高效传播开实现温度扩散，又可依靠其柔性产生弯曲把另一面包裹住(较紧密贴住)人体从而实现不吹风式的调温，还因为是薄片而具有轻便灵巧性(目前有石墨烯片或石墨片可作为此散温片)；制冷片是制冷/加热的功能部件，脆弱而尺寸不大，是用于轻便灵活可附身上而随身移动的升/降温调温中理想的冷/热发生源(通过改变流过其的电流方向就能转换制冷/加热功能)；热交换器用以将制冷片工作中产生的无用能量(在背离人体、与热交换器底面贴住的那一面，其温度升/降趋向与贴住衣料里面的散温片的那个工作面温度升/降趋向相反)交换传递到空气中散发掉，以使制冷/加热工作正常；风扇则是用来对热交换器吹空气以提高其散发无用能量的效率。

此装置整个高度和重量取决于风扇和热交换器(制冷片、散温片及吸护片的影响极小基本可忽略)，选择合适的风扇和热交换器容易把高度和重量控制在适当的范围内(分别约为四五十毫米和一百克上下)。用制冷片周围空隙中填充隔热密封胶作为加强密封性的辅助措施，另以以下方法解决装置在衣料上的固定问题(防止上下左右的滑动)，并增加解决密封问题的主要措施：

利用特制的C形卡簧(两头呈V形，以下基本简称卡簧)、双联固定钩(两个并列钩子尾端用连杆连成一体，以下基本简称固定钩)、压框片(尺寸合适的磁性金属薄片框，内框略大于制冷片)、压槽片(非磁性金属片，略大于热交换器并开有与热交换器诸齿匹配的诸缝并在两头另各开有一短缝)、磁吸块及粘扣带这些固定用附件，操作如下：1在位于装置上下(对应装置的风扇中心轴为水平、衣料为垂直时的上下)两端合适距离处的衣料外面上把两条粘扣带钩/毛对中相同一瓣(取较长、称粘扣带A瓣)的各一端固定住、两个另一端不固定，两条剩下的另一瓣毛/钩(取较短、称粘扣带B瓣) 分别固定在与二A瓣固定端各自对应的合适位置；2把压框片框住制冷片而压到衣料外面上以与衣料内的吸护片吸住，把压槽片卡入并压在热交换器齿槽底、再把风扇迭到热交换器上；3把卡簧套住迭着的风扇与热交换器二者、卡簧两V形处分别卡入风扇各一个安装孔使二者卡住成一体后移到制冷片处，将压槽片摁向衣料使热交换器底面贴住制冷片，在压槽片对着风扇的该面上之上下两头、超过预留短缝的压槽片边沿处各压上一个强力磁吸块，使磁吸块与吸护片二者相吸在衣料两面吸合成一体，将压槽片、进而也将热交换器与制冷片和散温片紧紧夹在二者中间；4将装置上下两头已固定的粘扣带A瓣之自由端各自穿过压槽片上的对应短缝，再各套住一个固定钩的连杆(两个固定钩各自两钩子端先要分别扣入风扇上或下一侧两个安装孔)，最后回到在装置上下两头的粘扣带B瓣处，抽动粘扣带A瓣、调整好其及固定钩的松紧度后将各对A/B瓣粘合完成粘扣固定。

其中压框片的作用主要在于与压槽片共同压住受粘扣带牵动的部分衣料避免其变形，使基于衣料的粘扣带收紧力有坚实基础而不致变虚变弱，其次还能对制冷片限位避免其滑动。由此，收紧的作用力从衣料开始通过粘扣带到固定钩到风扇到卡簧到热交换器到压槽片到磁吸块到压框片到吸护片，加上前述被夹住的制冷片和散温片，装置各部件最终都与衣料产生坚实联系，使装置不仅从上下两头被牵住、固定住，而且也避免出现水平滑动。

最后，为了达到让散温片能尽量贴住人体以发挥调温作用，需要将前述若干根弹性环腰束带适当收紧(用弹性的束带就是为了利用弹力使束带的松紧度始终能够合适以使散温片能基本贴住人体或其穿着的衣物，当然衣物应尽量单薄)。

上述的压槽片应该用非磁性材料，以防其磁性影响甚至妨碍风扇的正常运行；散温片两面都会一样散温，但只有贴向人体一面的散温是有效的、另一面是无效的并且会损害有效散温的效果，所以应该先在对应散温片位置的衣料外面粘一层隔热材料以消除无效散温(实际可把散温片上具有的用不干胶粘住的一层保护膜先分开用来贴到对应散温片位置的衣料外面再开方孔就可简单解决，而散温片必须、并且实际也可方便地与衣料粘住，除能固定自身还能最大限度提高密封性、成为主要措施)。

装置的稳固性及调温防护服的整体密封性是安全可靠的；如果装置部件被强力意外扯落，只要衣服不破，里面粘住的散温片也不会掉落，密封性仍可保持住。

在实际医用中，除防护服外有时还配套穿戴其它工作服(如隔离衣等)，此时如果穿戴的是调温防护服，为不影响此衣服上的装置工作，只要在其它工作服对应装置位置开好适当开口把装置风扇与热交换器露出来，然后用适当方法(比如强力胶粘)把其它工作服开口处衣料与调温防护服衣料牢牢粘住、并把弹性束腰带调整到衣服最外面即可(必要时可按此直接将相关各衣服组合在一起制成特种组合服)。

除粘扣带与环腰束带二者外，其它部件随时可以拆装、分离或复合，便于对调温防护服的收藏储运并节约使用成本：除了在一次性使用时，衣料和上述与其连着不可自由分离的二者(三者一起称为防护服本体)要一起处理掉外，其它剩余部分(均可自由分离、取下)都可以重复使用。含有用于装置的预留处理之该防护服本体可以单独生产以为频繁的一次性应用配套。

附图说明

图1为装有2个装置的完整医用防护服正面图，其余各图中均只涉及一个装置，各图涉及的衣料与散温片均只做了必要的局部展示，并且都按照调温防护服(在本段内简称防护服)被穿戴时的状态 (即衣服为下垂的状态)显示：图2为从防护服衣料外面的角度向里面看装置与衣料结合情况的视图，图3为展示装置与衣料结合情况的侧视图，图4为从防护服衣料里面的角度向外面看装置与衣料结合情况的视图，图5展示装置分解后各部件的形状、相互装配及与衣料结合的关系。图3显示制冷片因磁吸块与吸护片相吸被夹在热交换器与散温片间而固定住的情况，图2与图3共同显示压框片与吸护片相吸而压住衣料方孔周围从而可避免衣料变形的情况，图3与图4共同显示散温片夹在吸护片与衣料中间的情况，图5中在不致误解的情况下把粘扣带A瓣应固定在衣料上的一端给脱开而悬空了。

标注的数字的意义：

1-环腰束带，2-调温装置，3-双联固定钩，4-C形卡簧，5-风扇，6-粘扣带A瓣，7-磁吸块，8-压槽片，9-热交换器，10-制冷片，11-压框片，12-衣料，13-粘扣带B瓣，14-散温片，15-吸护片。

图1展示的装置在医用防护服正面的数量和排布位置只是一个示例，正面及背面所需的装置实际数量和位置可作优化以使效果尽量提高。因背面将呈现的装配情况与正面情况相似、易于推想得到，故该背面图就省略了，同时电池盒和风扇应有的保护网罩也在图中省略了。

具体实施方式

图1-图5所示为一个可实施的方式，其中：图1为装有2个装置的完整医用防护服正面图，图 2为从防护服衣料外面的角度向里面看装置与衣料结合情况的视图，图3为展示装置与衣料结合情况的侧视图，图4为从防护服衣料里面的角度向外面看装置与衣料结合情况的视图，图5展示装置分解后各部件的形状、相互装配及与衣料结合的关系。作为基础，经初步试验，把石墨片作为散温片贴住制冷片简单测试后能感觉到有温度扩散效果。

不难理解以上设计除可用于医用防护服外，也可用于防生化、防辐射、防爆等其它用途的防护服，所以涉及上述设计的这些防护服及其仅有粘扣带、方孔、环腰束带三者中任一或以上的防护服本体(相当于前述防护服本体再可能多方孔)也都属于本实用新型的保护范围。

有益效果

基于本实用新型而得到的调温密封防护服，既能保持普通防护服的密封性、安全性、可靠性、轻便性，穿戴后的动作方便灵活性基本不变，又能够在密封前提下通过散温对一定覆盖范围内的人体实现升/降温调温，体感更舒适、适用工作范围更大，能避免普通防护服存在的穿戴一定时间后因密封而过热或过冷、影响工作和健康甚至昏迷等严重后果的发生。

Claims (2)

1.给人体不吹风而调温的密封防护服，其特征为：包含有衣服本体、半导体制冷片、风扇、热交换器、柔性导热片，衣服衣料上有为半导体制冷片而开的孔，各部件按离体表距离由里到外按以下顺序迭到一起：柔性导热片、衣服衣料、半导体制冷片、热交换器、风扇，柔性导热片与半导体制冷片里侧一面穿过衣料上的开孔相互贴住，半导体制冷片外侧一面与热交换器的底面贴住。

2.根据权利要求1所述的给人体不吹风而调温的密封防护服，其特征为：热交换器之与底面相对的顶面与风扇吹风口相通。

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