一种用于人体降温的防暑降温装置制造方法及图纸

技术编号:532780 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于人体降温的防暑降温装置,其特征在于,包括:    一安置在两蒸发器夹板(1)中间的蒸发器(9);一安置在两冷凝器夹板(7)中间的冷凝器(10);两蒸发器夹板(1)与两冷凝器夹板(7)的大平面平行叠放,之间设有隔热层(8);且蒸发器夹板(1)与冷凝器夹板(7)的宽度相同,蒸发器夹板(1)大于冷凝器夹板(7)的长度;    冷凝器夹板(7)之上的蒸发器夹板(1)的表面上固定微型制冷器、蓄电池(4)、控制器(5)和风扇(6),所述微型制冷器由微型压缩机(11)、蒸发器(9)膨胀阀(12),贮液器(13),冷凝器10和油分离器(14)组成,其连接顺序为:微型压缩机(11)连接蒸发器(9),蒸发器(9)连接膨胀阀(12),膨胀阀(12)连接贮液器(13),贮液器(13)连接冷凝器10,冷凝器10连接油分离器(14),油分离器(14)再与微型压缩机(11)相连并形成制冷循环回路;蓄电池(4)与控制器(5)相连为控制器(5)和风扇(6)提供电源,控制器(5)控制微型压缩机(11)和风扇(6)。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及降温防暑装置,特别涉及一种基于蒸汽压缩制冷而对皮肤进行降温减湿达到防暑降温的用于人体降温的防暑降温装置
技术介绍
国际卫生组织对健康的定义包含了心理健康和生理健康两个方面。舒适的热环境条件,不仅直接有利于人们的身体健康,还对提高工作效率,振奋精神有着重要的作用。通常,裸体的人在气温为29~31℃的环境中,一般着装的人在23~27℃的环境中,既不感到冷,也不感到热,称之为处于热中性状态。此时,人体的生理控制系统不必为了维持一定的体温而进行工作,例如增加或者减少流向皮肤的血液、出汗、使肌肉收缩或打冷战等。此时,人体的皮肤平均温度为33~34℃,直肠温度为36.9~37.1℃,相应的人体平均温度为36.3~36.5℃(魏润柏和徐文华主编,热环境,上海同济大学出版社,1994)。如果人处在较热的环境里,通过辐射及对流损失的热量变小,为了维持热平衡,只好增加出汗来使蒸发热量增加。但是在很热的环境里,人体的出汗机能也无法保证人体的热平衡,体温就会逐渐上升。因此,在过热的环境中滞留的时间将取决于人体被加热到危险水平的时间。夏季是最炎热的季节,当气温接近皮肤温度时,散热就会不畅,人体会增加汗液释放热量。如果此时空气中相对湿度很高,阻止汗液蒸发,人就会感到闷热不适,极易发生中暑,尤其是露天作业的劳动者和体弱多病者。对于从事消防、高温作业(例如执勤的警察、交警、炼钢工人)、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,预防中暑就尤为重要。近年受全球气候变暖气温明显升高的影响,中暑已成为一种更具威胁性的疾病。现有在室内降温防暑的设施比较多,可以通过各种风扇和空调进行降温。也有通过液体汽化冷却的降温床帮助人夏季睡眠的专利出现(王德兴,徐玉娥,忻培钧,专利液体汽化冷却降温床,公开号CN85205882U)。该装置利用液体汽化吸热而冷却周围物体的原理,在床面的背面植绒或粘贴纤维材料治疗渗液层,通过毛细现象将液体从贮液容器引至渗液层,渗液层吸附的液体自然汽化吸热,从而达到冷却降温效果。然而,对于室外活动,这些装置都很难发挥其降温作用。因此寻求切实可行的降温措施一直是医学界和工程界人士竞相追求的目标。这方面,改善衣服的隔热、散热被认为是一种极其有效的途径。人体散热的途径主要有传导、对流、辐射和蒸发,但在热环境或运动条件下,人体主要是靠蒸发散热来维持热平衡,它占人体总散热量的75%以上。在人体蒸发散热的同时,必然引起服装与皮肤间微气候区的湿度上升,使人体产生不舒适感,这又阻碍了皮肤表面汗液的进一步蒸发。服装作为人体与环境间的防护层,它应能使热量快速散发又不引起衣内微气候湿度过度增加,因此在热湿条件下,改善服装的综合散热、散湿性能对人体热平衡起着重要作用。其改善的途径也主要是依照人体散热的几个主要途径一传导、对流、辐射和蒸发。ZL90207709.0专利(韦卓锋,离身隔热、散热防暑衣服,)在日常的衣服内侧,按照一定的间距并列安装若干条充气的管道,依靠充气管道支撑使衣服离开皮肤成为隔热层,从一定程度克服了日常衣服直接将太阳的热量传给人体皮肤的缺点,而且也有利于人体释放出热量。也有在管道中充水和利用动力使水或者空气流动的做法(马锡洪,专利降温升温服装行李做垫,公开号CN86101745A),进一步提高其性能。公开号CN87101081.X(于志伟,专利冷气服装)还提到加水雾化送往体表,利用其蒸发降温。也有利用相变吸热对人体进行降温的衣服、头巾和围巾,在国外已经有商品出售。除了这些改善衣服的综合散热和散湿的方法以外,也有对其他局部例如帽子和做垫等进行改善的(邓昌沪,专利太阳能制冷防暑安全帽,公开号CN2044422U;李文华,专利高效降温保健做垫,公开号CN1058573A)。现有的降温防暑衣服,从一定程度上可以改善服装的综合散热、散湿性能对人体热平衡起着重要作用。有的可以在皮肤和衣服之间形成一个空气层,减弱外界热量的直接传导;有的利用管道中空气或者水的强制对流来降低体温;还有的利用外界相变吸热来冷却体表。在室外温度不是很高而且不需要在室外长时间工作时,这些方法和装置基本可以满足人们的要求。但是一旦室外温度比较高,特别是湿度很大时这些装置的降温能力就非常有限,如果要求在室外长时间工作这些装置就更无能为力,也许这正是这些方法和装置没有能进行大面积推广的主要原因。即使在国外出售的相变材料吸热的衣服也有很多不可避免的缺陷。这种利用相变材料制成的衣服重量比较轻(成人的服装只有约4kg),能够使温度维持在19℃,而且可以反复使用又有可替代的优点(www.coolsport.net)。但是它所能维持的时间只有2.5小时,价格也偏高1500元左右,不使用的时候需要放在冰箱中保存。利用半导体制冷片能够比较容易实现小型化,但是半导体制冷片的工作电流一般要求比较大。同时半导体制冷片的制冷系数很小,要达到一定的制冷量需要比较大的输入功率(徐德胜主编,半导体制冷与应用技术,上海上海交通大学出版社,1999),这样很难通过蓄电池长时间供电。在这种情况下,就目前的技术利用太阳能电池更是不可能实现的。因此,对于真正的户外活动,特别是野外作业这些装置和方法基本上就不适用。而另一个方面,近两个世纪以来,人类不断燃烧石油产品、天然气和煤炭,部分地区的森林遭到了过度砍伐。这些行为地球大气中的二氧化碳浓度总共增加了约三分之一,不断增多的二氧化碳改变了地球大气层的结构,使原本可以进入宇宙的地球热量更多地被大气层吸收,继而把更多的能量反射至地球,从而提高了地球表面的温度。预计到2100年热带和中纬度地区地面温度大约要上升2℃(约翰.T霍顿主编,金奎译,全球气候,北京气象出版社,1986)。随着全球气候变暖气温明显升高,很多地方的气温都会接近40℃。人体对于温度是相当敏感的,对于从事高温作业的人员来说已经很难忍受,对于长期在是外高温下执勤的警察、野外勘探的地质工作者来说就是更大的危险,急切希望能有一种服装或者装置来帮助人体长时间持续降低体温防止中暑。对付越来越高的气温,利用制冷主动降低温度是一个可行的方法。目前有的制冷方法有利用冰熔化来产生低温;利用冰和盐类的混合物的溶解热产生低温;利用固体二氧化碳(俗称干冰)升华为气体时从周围吸收大量的升华热来实现降温;利用低温状态下容易蒸发的液体蒸发时吸热的特点实现制冷;利用高压气体膨胀时吸热而产生低温的特点实现制冷;热电制冷等几种(苏庆瑞和李华春主编,制冷与空调,沈阳辽宁科学技术出版社,1984)。其中利用物质的溶解、升华、蒸发等物理变化实现制冷的自然制冷方法在目前都应有所尝试,但是很难满足长时间降温的要求。消耗能量(如机械能、热能等)从低温物体中吸取热量,并将此热量传递至高温物体而实现制冷的机械制冷就能够满足这一要求。机械制冷是利用制冷剂实现的,制冷方式主要有蒸汽压缩、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、热电制冷等。在机械制冷中,蒸汽压缩制冷是最经济而且应用最广泛的制冷方法(苏庆瑞和李华春主编,制冷与空调,沈阳辽宁科学技术出版社,1984)。对于一般情况下成人在40℃的高温环境中所获得加热功率低于100W,利用蒸汽压缩制冷需要的输入功率也就在20W左右,这样的蒸汽压缩机目前市面上已经可以做到微型化,而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘静吕永钢
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:实用新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1