[發明專利]一種基于旋渦冷卻器的服裝制冷系統及方法

在審

• 申請號: 201810294767.8
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108497577A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 湯偉;張越;王慶國;王博;王帥
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: A41D13/005
• 分類號: A41D13/005;A41D27/00;F25B9/04
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種基于旋渦冷卻器的服裝制冷系統及方法，應用于套裝，為全身制冷，面向在炎熱夏季中的室外工作人員。該服裝制冷系統由制冷裝置、制冷通路、隔熱材料、制冷控制系統、測溫預警系統、對接接頭、排氣開關閥和衣體組成；隔熱材料作為隔熱層，設置在制冷通道外側，與外層衣服縫合在一起；采用微型旋渦冷卻器作為制冷元件，冷卻器進氣端連接供氣泵，冷空氣排出端連接制冷管路；制冷管路遍布全身各個關鍵部位，構成一套完整的制冷管路；在制冷管路的終端設有排氣開關閥，手腕處配置預警裝置。該服裝制冷系統適用于常在炎熱夏季、高溫環境工作的人員，為使用者快速帶來涼意，并提供溫度預警功能，避免高溫酷熱對人體造成危害。

技術領域

本發明屬于一種服裝制冷系統，特別涉及一種基于旋渦冷卻器的套裝制冷系統。

背景技術

炎熱的夏季是令多數生活在大城市的居民頭疼的季節，每天幾乎都被酷熱的太陽烤熾著，而高溫、強紫外線對人體、皮膚有不可小覷的危害，同時導致熱射病多發，危害市民的生命健康。據新聞報道，特別在過去的一年中，持續高溫天氣致使多例室外工作者付出生命的代價，為保障室外工作人員、常年工作在高溫一線上的人群的生命安全，研制具有高效制冷的服裝，特別是具有預警功能的制冷服裝擁有重要的意義。

一方面，市面上少有能夠高效快速制冷且帶預警功能的整套服裝，有用風扇進行降溫的制冷上衣，其制冷效果較本發明的旋渦冷卻器略有不足；有利用冷卻水循環進行降溫的制冷上衣，需要在上衣的冷卻管道內通入冷卻水，與制冷空氣相比，采用循環水降溫負重較大、不易穿著。另一方面，室外工作者需要的是全身溫度適宜，僅有上衣擁有制冷效果是遠遠不夠的。因此，為達到快速降溫，全身降溫的目的，研究一種既節能又具快速制冷、預警功能的全身式服裝制冷系統是非常有意義的。

發明內容

本發明提供一種基于旋渦冷卻器的服裝制冷系統及方法，具有智能降溫、節能高效特點，且包含溫度預警，而應用該制冷系統的制冷套裝主要由制冷裝置、制冷管路、隔熱材料、測溫預警系統、排氣開關閥和衣體組成。本發明公開的服裝制冷系統與控制方法基于旋渦冷卻器制冷原理，并配置制冷系統控制方法使得制冷系統裝置能夠嚴格按照設定操作步驟運行，進而提供制冷空氣；在衣服夾層內鋪置合理的冷卻通路，使得冷卻氣體能夠均勻地分布于全身各個關鍵部位；對接接頭的設計在本發明衣服制冷系統的可行性上作為一項確保依據，可實現上衣與褲子制冷通路的密閉連接，保證制冷空氣在制冷通道內不漏氣輸送。因而，本發明一種基于旋渦冷卻器的服裝制冷系統及方法具有一定的推廣價值。

本發明的技術方案是：一種基于旋渦冷卻器的服裝制冷系統及方法，而配置該制冷系統的制冷套裝具備以下特征：制冷裝置與電源封裝在一起位于背部，并設置有2個進氣口、1個排熱氣口，均由引導環向衣體外部垂直伸出5厘米，防止衣體干擾進氣和排氣過程，冷卻器的1個冷氣口直接連接制冷管路；制冷管道外包有隔熱層，遍布全身并將制冷氣體輸送至人體易受高溫影響的部位，測溫預警系統包含測溫模塊，單片機、報警裝置三個部分，報警裝置和排氣開關閥設置于上衣手腕、胳膊部位，便于穿著者辨識預警消息、用于制冷管道中殘余溫熱氣體的排出、保留制冷管道的冷卻氣體，各元件與衣體均采取樹脂拉鏈閉合，便于檢修、更換。

進一步地，制冷裝置包括移動電源、微型泵、旋渦冷卻器、制冷管道，電源采用可拆裝充電式電池，一用一備，泵的作用是將空氣泵送進入旋渦冷卻器，在旋渦冷卻器中，壓縮空氣進入渦流室中經渦流交換使能量得以分離，冷端產生的空氣溫度可達0℃以下，得到的冷卻氣體用以降低衣體溫度，分離產生的溫熱空氣通過背部熱端排氣口排出。

進一步地，制冷管道與皮膚緊挨內層衣服接觸，利用熱傳導效應降低體表溫度，制冷管路遍布全身，不含支路，以保證管路內的氣體不斷更新，并且為符合人體運動、衣服美學要求，將其設計為扁圓狀，同時相對于圓管來說，扁圓狀管道增加了制冷氣體與人體皮膚的有效接觸面積。從皮膚到最外層衣服分別為內層衣服、扁圓狀制冷管道、隔熱層、外層衣服。

進一步地，隔熱材料縫在不與人體皮膚直接接觸的一側，內側與制冷管道貼合，其主要作用為隔絕外界熱空氣進入衣體，阻止熱氣流與皮膚發生熱傳導效應。