[發明專利]微氣候人體降溫系統及其制冷系統

無效

• 申請號: 201010272847.7
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN101940372A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 孫正軍
• 申請（專利權）人: 深圳市航宇德升科技有限公司
• 主分類號: A41D13/005
• 分類號: A41D13/005;F25B1/00;F25B1/04;F25B49/02
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 楊敏

技術領域

本發明涉及一種溫度調節裝置，具體是一種可移動的、通過微型壓縮式制冷裝置制取冷水，進而在人體表面循環，帶走人體熱量的微氣候人體降溫系統及其制冷系統。

背景技術

在常溫下，人體所產生的熱量和向環境散發的熱量大致相等，人體處于熱平衡狀態，這時人體的體溫可以基本保持不變，大約維持在37℃左右。但是當人體所處的環境溫度大大高于人體溫度時，就會阻止人體熱量的散發，使人體溫度升高而造成不適。當深部體溫升高到38℃以上時，會出現頭暈、頭痛、胸悶、心悸、眼花、惡心、嘔吐、興奮不安等癥狀，嚴重時可引起虛脫、疲竭、暈厥、昏迷，乃至死亡。此即熱應激現象。

為了避免熱應激的出現，可以采取兩種措施：一是減少輸入身體的熱量，二是增加身體的散熱量。通用的解決辦法是冷卻人體周圍的環境，比如，在人體所處的房間或工作空間安裝空調。然而，在某些情況下，控制整個房間的環境溫度是不切實際的或者費用高昂，這樣就需要對單個人體所處的小環境進行冷卻，即個體冷卻。

目前個體冷卻多是對衣服進行改進或增設制冷裝置，以期達到降溫的目的，這其中又有蒸汽壓縮直接制冷、半導體制冷、利用高壓氣體膨脹制冷、液冷等多種方式。半導體制冷由于其制冷效率低，要達到一定的制冷量，需要較大的輸入功率，因此在實施上存在有困難，鮮有采用。利用壓縮氣體膨脹吸熱而產生低溫實現制冷，需要配備氣體壓縮機和壓縮氣體儲存罐，因此雖具有換熱均勻、冷卻穩定的優點，卻在實用上多多受限。

液冷方式制冷，成本低，原料易得，是經常采用的方式之一。例如第89218510.4號專利的管式液冷防暑降溫背心，是由外置的制冷箱與設置在衣服上的液冷管道連接，管道內置循環流動的液體；利用冰的融解熱作為熱沉，以微型電動循環泵驅使液體經過熱交換器帶走人體軀干和大腿上部的熱量，在40℃左右的高溫環境中，可減輕人體的熱應激。其中外置的制冷箱包括熱交換器、儲液瓶、穩壓電源、微型電動循環泵、密封連接器、連接軟管等。然而該技術應用于工業實踐還存在有一定距離，一是其制冷系統中不具有溫度調節控制裝置，因為冷媒的溫度都是在零度或零度以下，如果將冷媒的溫度直接帶到衣服體里面，會因為超低溫給人體帶來傷害；二是不能保證持續穩定的降溫，如果將冷媒的溫度直接設定為人體可以接受的溫度(18度以上)，又會帶來的相應的不良影響：制冷時間會非常短，因為18度以上的冷媒溫度很快會升高，大約僅能維持30分鐘左右；若加大冷媒的容量，是可以延長時間，但相應的重量和體積又會大幅增高，導致整個裝置不能自由移動。正因為上述問題的存在，雖然該技術在理論上成立，但其實用性能有一定的欠缺，導致在實踐中未能得到普及應用。

在第200710125626.5號發明專利中公開的個體溫度調節系統，包括與循環泵、冷/熱媒容器及設有流道的衣服體分別連接的調溫裝置，該調溫裝置包括基座、控制閥、壓板、密封墊，三者通過連接件裝配連接；基座設有分流槽和熱轉換腔體，二者之間設有通孔，控制閥與腔體配合，調節進入腔體內的熱轉換液體流量，以控制進入衣服體內液體溫度，以使整個系統處于合適溫度；從而保證系統內的溫度滿足人體的需求，不會過冷或過熱。本發明的調溫裝置，能夠更合理有效的進行個體溫度調節，避免了冷/熱源的浪費，延長了使用時間。

該專利在體積上雖然較之前的同類產品小，但是由于其自身不帶冷源，仍有一定的局限性，尤其是針對特殊行業如飛行員、特種駕駛員等則不太適用，仍需要進一步改進。由于其每次使用前，都要預先在固定安裝的制冷裝置中制取冰塊，因此在需要緊急出動的任務中不能滿足快速使用的要求。且冰塊不耐儲存，不能長時間使用。

發明內容

本發明目的在于解決現有液冷式個體溫度調節系統自身不帶冷源，不能快速投入使用，以及不能長時間工作的缺陷，提供一種便攜的、可快速啟動的、溫度可以精確調節的微環境制冷的微氣候人體降溫系統及其降溫系統，主要為高溫環境下，車載或機載中的乘員提供降溫服務，以避免或延緩熱應激的出現。

本發明是通過以下方案實現的：

上述的微氣候人體降溫系統，由制冷系統、控制系統和液冷服組成；所述制冷系統為微型制冷系統，包括殼體及裝配在殼體內的冷凝器、水箱、過濾器、壓縮機和蒸發器；所述的冷凝器、過濾器、壓縮機和蒸發器之間通過連接管密封連接，制冷劑在其中循環流動；所述控制系統包括裝配在所述制冷系統殼體的電連接的主控板、驅動板、控制按鈕和人機界面板；所述液冷服包括衣服本體和固定在衣服本體的制冷管道；制冷管道進出水兩端口分別連接制冷系統。