一种降温空调面料制造技术

本发明专利技术提供一种降温空调面料及其制作方法，所述降温空调面料包括固定在普通面料内的微型超声雾化器芯片阵列；和与所述微型超声雾化器芯片阵列电连接的微电源；本发明专利技术的首次引入了微／纳米超声雾化器芯片的技术路线，从而实现了对人体局部体表热量的强化对流及蒸发散热，达到了防暑降温的目的，另外本发明专利技术的降温空调面料结构紧凑，具有很高的性能价格比，可以制成裤子、内衣、外衣甚至是腰带、帽子、鞋等用品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种服装面料，特别是一种用于制作衣、裤、帽、鞋等服装 的可以加速人体皮肤表面水分蒸发散热的降温空调面料。
技术介绍
人体处于酷热环境时，为了维持热平衡， 一般需要通过增加出汗来加大 排热。然而，若环境过热，人体的出汗机能不足以维持人体的热平衡时，体 温会逐渐上升。如果此时空气中相对湿度很高(比如湿热地带)，汗液难以 蒸发，人就会因汗流浃背而感到闷热不适，极易发生中暑，尤其是露天作业 下的劳动者和体弱多病者，更是如此。对于从事高温作业(例如执勤的警察、 交警)、野外作业(例如地质勘测、军人)的人群，甚至对于旅游和观看比赛 等，预防中暑尤为重要。我们知道，人体散热的途径不外乎四类传导、对流、辐射和蒸发等。 因此，在高温环境下，能够改善上述因素之一的途径均可能用于发展新的降 温空调服。高温环境下，人体皮肤表面若仅靠自然对流和蒸发，则散热效果 有限。因此， 一种可能的途径是采用风扇来增强换热。试验研究表明，这种 方式在降低体温方面十分有效，但若体表汗液蒸发量较小时，其散热性能会 受到很大限制。若能加速皮肤表面的汗液蒸发，则可显著强化相应的散热量。 以往此方面的技术思路主要是从纺织纤维设计着手，通过特定材料来加速汗 液排放，但效果有限。而在人体一些特殊部位如脚底，因鞋内狭小空间的限 制，汗液排放存在很大困难。显然，要加速汗液的排散，需要采取特殊措施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降温空调面料，可根据需要制成上衣、裤子、 鞋子等款式多样的防暑降温衣物，从而达到高效调节人体或生物体体表温度 的目的。本专利技术的另 一 目的是提供一种上述降温空调面料的制作方法。本专利技术提供的一种降温空调面料，包括 固定在普通面料内的微型超声雾化器芯片阵列；和 与所述孩i型超声雾化器芯片阵列电连接的微电源2。 上述技术方案中，所述^f敖型超声雾化器芯片主要由压电陶瓷芯片制成。 进一步地，所述微型超声雾化器芯片为1-1000个，并可以组成各种图 案和排布。上述技术方案中，所述微型超声雾化器芯片之间为电并联连接。 上述技术方案中，所述微电源2的电压为3-12 V，即使发生漏电，也不会对人体造成损伤；所述普通面料为毛料、棉布、麻、涤沦或具有防热辐射性能和吸湿性能的材质。所述微型超声雾化器芯片通过连接导线3电连接至电源2，所述连接导 线3为金丝、铜丝、铝丝、碳丝或银丝材质制成的导线，导线外层涂有无毒 耐酸碱腐蚀的绝缘漆或采用棵露结构。所述微电源2的体积在lmW到10cm3之间，为紧凑型锂电池、半导体温 差电池或太阳能电池；其数量为1至100枚，所述电池的总体积在ImmU 10cm3之间。所述微型超声雾化器芯片尺寸可在lpm到100mm之间。本专利技术中，可根 据需要设计成不同大小体积，如微米或纳尺度下的微型超声雾化器芯片易于 编制到衣物上，对局部汗液直接进行汽化蒸发；而大尺寸的微型超声雾化器 芯片则可作为衣物或鞋帽的一部分。微型超声雾化器芯片可为正方形、圆形 或更多复杂形状。本专利技术还提供了一种上述降温空调面料的制作方法，包括以下步骤(1) 将导电线路缝制到普通面料内部；(2) 将微型超声雾化器芯片阵列固定到所述普通面料上，并与所述导 电线路电连才妻。上述制作方法中，所述普通面料上设有与微型超声雾化器芯片阵列位置 对应的通孔阵列，所述微型超声雾化器芯片被缝制到所述通孔上。进一步地，所述通孔周围紧密扦边。上述制作方法中，还可以在所述普通面料上设置与所述微型超声雾化器 芯片位置对应的纽扣，所述纽扣与所述电源电连接，所述微型超声雾化器芯 片通过所述纽扣可拆卸地固定在所述普通面料上，并通过纽扣与所述导电线 路电连接。当然，由本专利技术的核心思想出发，还可拓展出功能更多的组合式防暑降 温服。比如，布料可选用市面上已有的防热辐射性能及吸湿性均比较好的材 料，从而还可对阳光有很好的反射作用，这样本专利技术的性能会进一步提高。 目前很多材料都能满足这一要求，主要的缺陷是透气性很差，不利于蒸发散 热。采用本专利技术提供的基于微/纳米级微型超声雾化器芯片阵列驱动的降温 空调面料可以有效地解决这一矛盾。此外，为适应广大人群对美观的要求， 缝制于普通面料上的微型超声雾化器芯片的阵列排布可根据需要设计成各 式各样的图案。例如年轻人可以设计成富有青春气息的图案，儿童则可以设 计成拼音字母等图形。另外，最里层的衬里采用吸湿性比较好的棉、麻织物 制成有利于吸汗，不影响人体的舒适感。本专利技术提供的基于微型超声雾化器芯片的超声雾化功能驱动的降温空调面料具有^f艮多优点首先，由于该面料借助于局部的^:小压电陶瓷芯片的 工作来实现局部雾化，因而以 一种相对简便的方式促成了人体皮肤表面的蒸 发及对空气的传热，因而有效地避免了汗液的粘附，显箸增强了散热效果。 由于微型超声雾化器芯片体积极小，重量轻，人体没有不适感，而且，这种 推进到局部的相变热量输运方式使降温更直接，效率更高；也因如此，可拓 展到人体几乎所有部位的强化蒸发散热上，而大体积的装置在许多部位如头 部、腹部、下肢等很难作到这一点。所以，微/纳米微型超声雾化器芯片技 术的引入使得任意部位的强化蒸发散热更加随意而方便，由这一观念出发， 有可能推动更多新的人体空调技术的产生。综上所述，本专利技术所实现的基于微型超声雾化器芯片驱动的降温空调面 料，结构紧凑，具有很高的性能价格比。解决了现有服装透气性及排汗功能 较差的弱点。本专利技术的核心在于首次引入了微/纳米超声雾化器芯片的技术路线，从而实现了对人体局部体表热量的强化对流及蒸发散热，达到了防暑 降温的目的。本专利技术的涉及的基于微型压电陶覺芯片的超声雾化功能驱动的 防署降温空调服不仅仅局限于上衣，也可以单独或者同时应用到裤子、内衣、 外衣甚至是腰带、帽子、鞋等其他用品。本专利技术提供的一种突破传统概念的强化汗液蒸发的降温空调面料，所采 用的强化蒸发器件系体积及尺寸高度紧凑化的超声波雾化换能器，其由压电 陶资芯片制成。将这些芯片组成的阵列编织到衣服、鞋帽内，即可对所触及 的皮肤表面的汗液进行强化雾化，从而促进该处气流的受迫对流及汗液蒸 发，大量由此集成的超声波雾化换能器阵列工作时，即可完成对身体特定部 位皮肤表面的温度进行调节，由于这些微型超声雾化器芯片体积小，耗能低， 重量轻，人体穿着后无明显不适，衣物的使用与常规情况没有差别，由此即 可实现比较适体的空调衣服。该技术的建立扩展了当前仅靠采用材料实现汗液蒸发的措施，这种编织 有微型超声雾化器芯片阵列的面料也是对传统服装形式及用途的 一个突破， 首次提出了汗液超声雾化蒸发的概念。本专利技术所提供的降温空调面料可根据需要制成上衣、袖套、裤子、鞋子、 帽沿款式多样的人体防暑降温服装，弥补了传统衣物基本上无局部汗液强化 蒸发散热的缺陷，而且，通过对人体体表、衣物等人为喷洒水，通过压电陶 瓷芯片超声波雾化换能器促进汗液蒸发，还可达到更为主动有效的降低体 温。这类技术甚至可拓展到床垫、凉席、坐垫等物件上。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中图1是一种基于本专利技术的降温空调面料的人体降温空调服的结构示意图。具体实施例方式图l是本专利技术的一个实施，图中人体降温空调服的降温空调面料，包括 固定在普通面料上的微型超声雾化器芯片阵列；所述孩i型超声雾化器芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降温空调面料，包括：　固定在普通面料内的超声雾化器芯片阵列；和　与所述超声雾化器芯片阵列电连通的微电源２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，邓中山，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]