一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法技术

本发明专利技术涉及寒冷环境下冻伤伤员救治的保温和复温领域，具体涉及一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法，由相变复温睡袋和太阳能光伏帐篷两部分组成。相变复温睡袋的主要部分为复温睡袋本体，其材料主要包括相变蓄热纤维层和石墨烯相变加热层。太阳能光伏帐篷的帐篷本体两侧安装CIGS薄膜太阳能电池，通过电路将电能传输到睡袋加热装置，复温睡袋本体通过内埋式导线接入睡袋加热装置。本发明专利技术采用太阳能光伏帐篷作为多个睡袋的加热热源，CIGS薄膜太阳能电池吸收的太阳能为复温睡袋本体的石墨烯相变加热层提供电能，将热量传递给相变蓄热纤维层内的相变材料。当复温睡袋本体温度达到设定温度后，将加热完成后的相变复温睡袋送到前线使用。温睡袋送到前线使用。温睡袋送到前线使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法


[0001]本专利技术涉及寒冷环境下冻伤伤员救治的保温和复温领域，具体涉及一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法。

技术介绍

[0002]从2013年起，我国每年组织多支成建制部队赴西藏高原地区进行高原使命训练和实兵演习，驻训、演习均可能遭受创伤，如撞击伤、爆炸伤、道路交通伤等。受高原低压、低氧、高寒以及创伤影响，士兵极易出现低体温，加重原有创伤，如不及时救治或救治措施不当，病死率极高。而且寒区环境中伤员后送也存在诸多不便，使战斗减员或非战斗减员明显增加。
[0003]两种方法可以防止低温对人体的伤害，一是减小人体体表散热，即增加服装的保暖性，靠防寒服装来保持人体微气候平衡。但由于人体自身所能产生的热量有限，当外界温度下降到一定程度后，仅依靠人体的肌肉、血管收缩来调节体温，是很难确保最初的人体热量平衡的。二是向人体补充热量，属于积极式的主动保温方式。可以加入产热保温材料，采用电能
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热能转化、化学能
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热能转化、光能
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热能转化等方式使服装产生额外的热量，来控制人体向环境散失热流量；也可以加入蓄热保温材料，采用热水袋等显热蓄热方式、相变材料等潜热蓄热方式的保温材料。
[0004]已有部分专利提出了帮助冻伤伤员恢复体温的方法。专利CN216823911U提出一种输送伤员用保温毯，安装在担架杆上的担架毯以及覆盖在担架毯上作为伤员保温的保温覆盖毯，通过将保温毯运用到担架上，可在野外进行伤员的快速转运，且避免低温对伤员的进一步危害。但该保温毯不适合用于严寒条件下的救援，伤员被固定在担架上后，仅靠人体自身产生的热量，无法保持正常的体温，极易发生二次冻伤。专利CN115175384A提出一种野战冷损伤急救电热复温毯，通过耐低温聚合物锂电池组为发热源，利用石墨烯柔性发热层以及钛合金网电极加热保温，对伤员进行复温的救治。但该电热复温毯是通过消耗电能来产生热量，需要为电池提供稳定持续的电源，这在高原寒带条件并不具备；且电池存在低温下放电反应缓慢、供电时间短、衰减效果差、极易损坏等缺点，这极大限制了该装置在我国高原寒带地区的使用。
[0005]本专利技术提供了一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法，采用相变复温睡袋，利用相变材料从液态到固态的转变过程中的放热，向人体补充热量，满足严寒条件人体热需求。相变材料能量密度较高，所用装置简单、体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。在相变储能过程中材料近似恒温，因此可智能化控制温度，且相变材料产热量基本不受环境条件影响，可多次重复使用。此外，在青藏高原地区行军打仗，采用充气帐篷重量轻、体积小，支拆、托运方便，便于随时用太阳能为睡袋充电。青藏高原地区太阳能资源丰富，光伏潜力巨大，因此在帐篷顶篷两侧安装CIGS薄膜太阳能电池比应用易衰减的纯电电池的效率更高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是：为了解决
技术介绍
中存在的缺陷，现提供一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋及其加热方法。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋，由相变复温睡袋和太阳能光伏帐篷两部分组成；
[0009]所述相变复温睡袋包括复温睡袋本体、内埋式导线、第一拉链、第二拉链、保温帽、护目镜、弹力带和拉绳；所述复温睡袋本体的材料由内向外依次为抗菌纤维层、相变蓄热纤维层、石墨烯相变加热层、铝箔层、pe棉层和防水层；所述内埋式导线与复温睡袋本体中的石墨烯相变加热层采用焊锡接线，由电烙铁高温加热，将焊锡融化，使得内埋式导线(2)与石墨烯薄膜两边导电铜片相连接；所述复温睡袋本体前端设置有第一拉链，所述第一拉链由复温睡袋本体的底部沿长度方向到顶部贯通设置；所述相变复温睡袋的头部设置保温帽，所述复温睡袋本体和保温帽之间设置有第二拉链，构成可拆卸结构；所述保温帽的材料由内向外依次为法兰绒层、抗菌纤维层、记忆棉层和防水层；所述保温帽两侧缝制有弹力带，所述弹力带之间连接有护目镜；所述保温帽开口处沿周向设置有能够收紧的拉绳；
[0010]所述太阳能光伏帐篷包括帐篷本体、充气气管、风绳、地钉、第一CIGS薄膜太阳能电池、第二CIGS薄膜太阳能电池和睡袋加热装置；
[0011]所述帐篷本体的材料为防水层；所述充气气管设置在帐篷本体的框架处，所述帐篷本体通过充气气管架设；所述风绳设置在帐篷本体的四角，所述地钉将风绳与地面连接；所述第一CIGS薄膜太阳能电池和第二CIGS薄膜太阳能电池分别安装在帐篷本体的顶篷两侧；所述CIGS薄膜太阳能电池与防水层之间设有隔热阻燃层，所述CIGS薄膜太阳能电池外侧设有透明软板层；
[0012]所述睡袋加热装置设置在帐篷本体内部任意一个角落位置；所述睡袋加热装置包括太阳能充电控制器、蓄电池和温度控制装置；所述太阳能充电控制器通过电路和第一CIGS薄膜太阳能电池以及第二CIGS薄膜太阳能电池连接；所述蓄电池通过电路和太阳能充电控制器连接；所述温度控制装置通过电路和蓄电池连接，所述相变复温睡袋的内埋式导线与温度控制装置连接。
[0013]进一步地，所述抗菌纤维层所用材质为天竹纤维，是取竹子为原料制成的再生纤维素纤维；所述相变蓄热纤维层的相变材料选择正十六烷；所述防水层所用材质为涤纶面料且表层涂有聚氨酯层；所述隔热阻燃层所用材质为尼棉阻燃面料，是由88％的棉纤维和12％的尼龙纤维经阻燃工艺处理而成。
[0014]进一步地，所述相变蓄热纤维层是将相变材料封闭在球形的微胶囊中制成胶囊型复合材料，通过微胶囊技术对织物进行涂覆或将微胶囊混入纺丝液中进行纺丝来实现。
[0015]一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋的加热方法，包括：
[0016]使用太阳能光伏帐篷时，将太阳能光伏帐篷架设在离前线不远且阳光充足的地方，安装在帐篷本体顶篷两侧的第一CIGS薄膜太阳能电池和第二CIGS薄膜太阳能电池根据光生伏特效应原理，将太阳的辐射能力转换为电能；第一CIGS薄膜太阳能电池和第二CIGS薄膜太阳能电池同时工作提高太阳能系统的效率，并且每一块CIGS薄膜太阳能电池可以单独工作，避免因某一块电池损坏导致系统无法正常工作；CIGS薄膜太阳能电池与防水层之
间的隔热阻燃层，具有良好的防火阻燃性能，延长了CIGS薄膜太阳能电池的使用寿命；CIGS薄膜太阳能电池外侧的透明软板层，可以保护CIGS薄膜太阳能电池免受恶劣天气、污垢和灰尘的影响；电能通过电路从CIGS薄膜太阳能电池传输到太阳能充电控制器，太阳能充电控制器控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用；电能再通过电路从太阳能充电控制器传输到蓄电池，蓄电池可以将CIGS薄膜太阳能电池所发出的电能储存起来；当复温睡袋本体的内埋式导线接入蓄电池后，可以为石墨烯相变加热层提供电能，石墨烯相变加热层加热后，将热量传递给相变蓄热纤维层内的相变材料，相变蓄热纤维层内的相变材料吸热融化，利用相变材料的相变潜热将热量存储于相变材料中；温度控制装置设定合适的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于战地严寒条件的伤员复温睡袋，其特征在于：由相变复温睡袋和太阳能光伏帐篷两部分组成；所述相变复温睡袋包括复温睡袋本体(1)、内埋式导线(2)、第一拉链(3)、第二拉链(4)、保温帽(5)、护目镜(6)、弹力带(7)和拉绳(8)；所述复温睡袋本体(1)的材料由内向外依次为抗菌纤维层(17)、相变蓄热纤维层(18)、石墨烯相变加热层(19)、铝箔层(20)、pe棉层(21)和防水层(22)；所述内埋式导线(2)与复温睡袋本体(1)中的石墨烯相变加热层(19)采用焊锡接线，由电烙铁高温加热，将焊锡融化，使得内埋式导线(2)与石墨烯薄膜两边导电铜片相连接；所述复温睡袋本体(1)前端设置有第一拉链(3)，所述第一拉链(3)由复温睡袋本体(1)的底部沿长度方向到顶部贯通设置；所述相变复温睡袋的头部设置保温帽(5)，所述复温睡袋本体(1)和保温帽(5)之间设置有第二拉链(4)，构成可拆卸结构；所述保温帽(5)的材料由内向外依次为法兰绒层(23)、抗菌纤维层(17)、记忆棉层(24)和防水层(22)；所述保温帽(5)两侧缝制有弹力带(7)，所述弹力带(7)之间连接有护目镜(6)；所述保温帽(5)开口处沿周向设置有能够收紧的拉绳(8)；所述太阳能光伏帐篷包括帐篷本体(9)、充气气管(10)、风绳(11)、地钉(12)、第一CIGS薄膜太阳能电池(13
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1)、第二CIGS薄膜太阳能电池(13
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2)和睡袋加热装置；所述帐篷本体(9)的材料为防水层(22)；所述充气气管(10)设置在帐篷本体(9)的框架处，所述帐篷本体(9)通过充气气管(10)架设；所述风绳(11)设置在帐篷本体(9)的四角，所述地钉(12)将风绳(11)与地面连接；所述第一CIGS薄膜太阳能电池(13
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1)和第二CIGS薄膜太阳能电池(13
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2)分别安装在帐篷本体(9)的顶篷两侧；所述CIGS薄膜太阳能电池(13)与防水层(22)之间设有隔热阻燃层(25)，所述CIGS薄膜太阳能电池(13)外侧设有透明软板层(26)；所述睡袋加热装置设置在帐篷本体(9)内部任意一个角落位置；所述睡袋加热装置包括太阳能充电控制器(14)、蓄电池(15)和温度控制装置(16)；所述太阳能充电控制器(14)通过电路和第一CIGS薄膜太阳能电池(13
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1)以及第二CIGS薄膜太阳能电池(13
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2)连接，所述蓄电池(15)通过电路和太阳能充电控制器(14)连接，所述温度控制装置(16)通过电路和蓄电池(15)连接，所述相变复温睡袋的内埋式导线(2)与温度控制装置(16)连接。2.根据权利要求1所述的用于战地严寒条件的伤员复温睡袋，其特征在于：所述抗菌纤维层(17)所用材质为天竹纤维，是取竹子为原料制成的再生纤维素纤维；所述相变蓄热纤维层(18)的相变材料选择正十六烷；所述防水层(22)所用材质为涤纶面料且表层涂有聚氨酯层；所述隔热阻燃层(25)所用材质为尼棉阻燃面料，是由88％的棉纤维和12％的尼龙纤维经阻燃工艺处理而成。3.根据权利要求2所述的用于战地严寒条件的伤员复温睡袋，其特征在于：相变蓄热纤维层(18)是将相变材料封闭在球形的微胶囊中制成胶囊型复合材料，通过微胶囊技术对织物进行涂覆或将微胶囊混入纺丝液中进行纺丝来实现。4.根据权利要求1所述的用于战地严寒条件的伤员复温睡袋的加热方法，其特征在于：使用太阳能光伏帐篷时，将太阳能光伏帐篷架设在离前线不远且阳光充足的地方，安装在帐篷本体(9)顶篷两侧的第一CIGS薄膜太阳能电池(13
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1)和第二C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，袁琳慧，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：