[發明專利]循環相變物理控溫服

在審

• 申請號: 201710460740.7
• 申請日: 2017-06-18
• 公開（公告）號: CN107242620A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 羅任植
• 申請（專利權）人: 羅任植
• 主分類號: A41D13/005
• 分類號: A41D13/005;A41D31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種通過相變材料的熱學性能來對人體表面微氣候物理控溫的效果，尤其是在炎熱夏季為人體維持穩定舒適的體感溫度。

背景技術

現實生活中衣服的種類五花八門，種類繁雜，衣服的作用大多數以保暖、裝飾和護身為主。目前社會經濟的高速發展，需要大量的戶外從業人員作為基礎。在炎熱的夏季，氣溫往往高達35℃以上，諸如此類建筑工人、煉鋼工人以及大量在高溫、悶熱環境中的工作人員需要忍受極大的酷熱煎熬，人們迫切需要一種能將體感溫度維持在低于氣溫至較為舒適感覺的衣服。傳統的衣服作用方式決定了它在這類環境中不能是將溫度控制在人體舒適的溫度內。同樣，在酷寒的嚴冬，尤其是在北方地區一些酷寒環境中的工作人員，即使穿的很厚，衣服使用的材質隔熱效果很好，也不能或僅能達到一個較溫暖的體感環境，對此有人使用了暖寶寶，其原是利用鐵粉氧化釋放化學能緩慢發熱的原理，這種方法不可重復、代價高且對資源浪費嚴重。目前出現了一些降溫或升溫的衣服，結構繁復而效果差、體積笨重、使用不方便、使用時間短、不夠低碳環保且制造成本高。

發明內容

為了解決上述問題，發明了一種循環相變物理控溫服，其首要功能是能夠在炎熱夏季長時間為人體提供29℃左右的舒適穩定的微氣候環境，其次是在酷寒的嚴冬為人體保持較為溫暖的溫度。使用簡便，持續時間長，低碳環保。

本發明是這樣實現的：

基于相變材料的特殊的熱學性能，以及新型石墨烯材料極強導熱性能特點和人體熱輻射分布特征等基礎。本發明提供一種相變物理控溫衣服，包括三層結構：第一層為外層，采用涂有防曬助劑的聚酯纖維衣料，其作用是將太陽光中的大部分紫外線反射出去，并將一部分可見光輻射反射，達到第一層防曬并減少衣服對外熱輻射的吸收，在控溫中起輔助作用。其特點是衣料厚度很小且重量很輕，upf大于30，uva紫外線透射率小于5%。第二層為中間隔熱層，與外層緊密貼合，其作用是將外環境與人體分割為兩個部分，減少熱交換，增加控溫效果。第三層為內層，是控溫的核心部分，是獨立的一層，不與隔熱層和外層相連接，由不沾水層內封藏相變材料構成，厚度2mm，重量1kg。相變材料熔點為28.2℃，化學式C₁₈H₃₈，由固相到液相時吸熱量約為200J/g。人體上身熱輻射功率約為15-20W，兩小時的發熱量約為144KJ，在隔熱層以內的微氣候中，如果人體輻射的熱量全部為相變材料所吸收，加上其他的一些外部熱吸收，1kg相變材料完全融化能夠吸收熱量200KJ，足夠兩小時內將人體體感溫度控制在29℃以內，在相變材料中加入具有極強導熱性能的石墨烯材料，按照加入的比例可控制導熱的速度。在炎熱的夏季，29℃是一個不熱也不會過冷的舒適溫度。如果相變材料完全融化，可將其取下放入涼水（夏季自來水15-25℃）中浸泡2分鐘左右，其溫度又會迅速回到28℃以下，材料又有液相變為固相。將內層從涼水中取出，由于采用的是不沾水材料，因此取出后即可立即使用，如此循環反復，從而制造一個長時間的舒爽微氣候環境。對于冬季，同理，內層中使用的相變材料熔點改為38℃的材料，其又液相到固相的放熱能量也能達到200J/g左右，加上人體本身熱輻射，以及隔熱層的控熱效果，能將人體表面微氣候控制在38℃約4小時。浸泡內層的涼水改為45℃左右的熱水即可。本發明內層有兩種熔點不同的相變材料，分別用于冬、夏兩季，低碳、不消耗或少消耗能源，不產生垃圾，使用簡便，效果穩定。

附圖說明

圖1為循環相變物理控溫服橫截面示意圖，圖中：1、反射防曬層 2、中間隔熱層 3、內層相變材料層。

圖 2 為拆分內層與隔熱層、外層示意圖。

圖 3 為將內層放入涼水中示意圖。

圖 4 為扣合內層與隔熱層、外層示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的以及效果有更加清楚的了解，按對照附圖詳細說明本發明的具體實施方法。