專利名稱：一種防護服冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械領域，特別涉及一種防護服冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
在衛(wèi)生檢疫、傳染性疾病防治、病毒試驗以及軍事領域等領域，都需要用到防護 服?，F(xiàn)有的防護服都非常厚重，且要包裹住身體，因此面臨著在厚重的防護服與外界安全隔 離后的散熱問題。為保證防護服能夠?qū)⑹褂谜叩拇x熱量良好散發(fā)、保持良好的工作效率、 集中注意力，需要為防護服設置冷卻系統(tǒng)，例如冷卻背心、液冷服、通風服等。這類裝備的特 點是具有熱沉儲備裝置，能夠在一定時間內(nèi)抵消人體代謝產(chǎn)熱而導致的溫升。穿著方便， 能與防護服兼容使用，并可反復使用。適合人體冷卻控制，避免過冷。質(zhì)量和體積應盡可能 小。由于通風系統(tǒng)的冷卻效果不好，因此現(xiàn)有的冷卻裝備一般為冷卻背心或是全身液冷服。冷卻背心的結構如圖1所示，采用相變材料(相變點為15°C左右)分布于冷卻背 心前后，著內(nèi)衣后穿用。相變材料是一種獨特的制冷材料，其通過改變物理狀態(tài)制冷。冷卻 用相變材料可以是分離插裝結構，也可以是整體聯(lián)接的一體結構。相變材料袋可以拆開取 下，進行循環(huán)冷卻使用，相變材料量可根據(jù)工作時間長短配置。因此冷卻背心結構簡單、造 價低，易于使用維護。但是無法解決頭部的冷卻問題，且相變材料一般總體相變潛熱較低， 使用時間短。其中，相變材料是一種具有在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)的能力的物質(zhì)。以 固-液相變?yōu)槔诩訜岬饺刍瘻囟葧r，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過程中，相變 材料吸收并儲存大量的潛熱；當相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)要散發(fā) 到環(huán)境中去，進行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為 相變潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬 的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。全身液冷服一般用于航天服系統(tǒng)中的個人冷卻，采用全身液冷鋪覆PVC軟管，高 彈力織物作為衣體結構保持整體貼體，采用離心泵實現(xiàn)水冷循環(huán)，將人體熱量集中于冷源/ 熱交換器進行熱交換。全身液冷服具有制冷量大、貼體熱舒適性好的優(yōu)點。但系統(tǒng)造價昂 貴，不適于推廣使用。且需要單獨的集中冷源，質(zhì)量集中，防護服兼容性差。流阻相對較大， 對循環(huán)泵要求高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術中防護服的冷卻裝備存在的結構上的缺陷，并能夠達到同時實 現(xiàn)軀干和頭部冷卻、工作時間長且造價低的目的，本發(fā)明優(yōu)選實施例提出了一種防護服冷 卻系統(tǒng)。所述技術方案如下本發(fā)明提出了一種防護服冷卻系統(tǒng)，包括軀干冷卻裝置和頭部冷卻裝置，其特征 在于，
所述頭部冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi)襯與所述制 冷材料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有循環(huán)流動的液體；所述軀干冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi) 襯與所述制冷材料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有可流動的液體；所述頭部冷卻裝置的循環(huán)管路與所述軀干冷卻裝置的循環(huán)管路相互導通。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述軀干冷卻裝置與頭部冷卻裝置的循環(huán)管路相連導 通，且該循環(huán)管路內(nèi)設有泵。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述軀干冷卻裝置與頭部冷卻裝置的循環(huán)管路相互隔 離斷開；所述頭部冷卻裝置的循環(huán)管路回路內(nèi)設有泵；所述軀干冷卻裝置的循環(huán)管路回路 內(nèi)設有泵。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述制冷材料為冰。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述軀干冷卻裝置包括前冷卻裝置和后冷卻裝置；所 述前冷卻裝置包括可拆卸的相變材料制冷單元，所述相變材料制冷單元內(nèi)設有相變材料； 所述后冷卻裝置包括包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述軀干冷卻裝置包括前冷卻裝置和后冷卻裝置；所 述前冷卻裝置和后冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，且所述前冷卻裝置和后冷卻 裝置的循環(huán)管路相連導通。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述循環(huán)管路與所述制冷材料緊密貼靠。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述循環(huán)管路為直徑3毫米的PVC管。作為上述技術方案的優(yōu)選，所述泵為離心泵，所述離心泵設有控制開關。本發(fā)明實施例提供的技術方案的有益效果是本發(fā)明實施例提出了一種防護服冷 卻系統(tǒng)，通過在頭部和軀干都設置冷卻系統(tǒng)，可以達到更好的冷卻效果。同時，通過循環(huán)管 路將內(nèi)襯與制冷材料隔離開，可以防止制冷材料直接接觸人體和頭部，提高防護服的用戶 體驗感。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中使用的附圖作一 簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術 人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有的冷卻背心的結構示意圖；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例提出的防護服冷卻系統(tǒng)的結構示意圖；圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例的軀干冷卻裝置的剖視結構示意圖；圖4為本發(fā)明優(yōu)選實施例的頭部冷卻裝置的剖視結構示意圖；圖5為本發(fā)明優(yōu)選實施例的前冷卻裝置的一種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。本發(fā)明的優(yōu)選實施例提出了一種防護服冷卻系統(tǒng)，如圖2所示，包括軀干冷卻裝置1和頭部冷卻裝置2。如圖3所示，頭部冷卻裝置1包括內(nèi)襯11、循環(huán)管路12，循環(huán)管路 12構成的回路內(nèi)設有可循環(huán)流動的液體；如圖4所示，軀干冷卻裝置2包括內(nèi)襯21、循環(huán)管 路22及制冷材料23，循環(huán)管路22設置于內(nèi)襯21與制冷材料23之間，循環(huán)管路22構成的 回路內(nèi)內(nèi)設有可流動的液體，且循環(huán)管路12和循環(huán)管路22相互導通。這樣通過在頭部和軀干都設置冷卻系統(tǒng)，可以達到更好的冷卻效果。同時，通過循 環(huán)管路將內(nèi)襯與制冷材料隔離開，可以防止制冷材料直接接觸人體，提高防護服的用戶體 驗感。同時，通過在內(nèi)襯和制冷材料之間設置循環(huán)管路，可以有效地解決低熔點、高潛熱相 變材料與人體接觸冷卻的隔熱問題，增加獨立工作時間。同時，制冷材料只設置在軀干部 分，頭部并無制冷材料，而是依靠與軀干部分相連的循環(huán)管路中的液體進行冷卻。這樣可以 防止頭部過冷造成使用者的不適感。優(yōu)選的，可以將軀干冷卻裝置1與頭部冷卻裝置2的循環(huán)管路相連導通，且該循環(huán) 管路內(nèi)設有泵3。這樣可以采用一套循環(huán)系統(tǒng)為軀干和頭部進行冷卻，以節(jié)省電力。優(yōu)選的，也可以使軀干冷卻裝置1與頭部冷卻裝置2的循環(huán)管路相互隔離斷開；軀 干冷卻裝置1的循環(huán)管路11回路中以及頭部冷卻裝置2的循環(huán)管路22回路分別設有泵3。 這樣可以為軀干和頭部分別進行冷卻，這樣雖然比較費電，但是冷卻效果更好，且對于軀干 和頭部可以分別進行控制操作，靈活性更好。其中，上述的三個方案中，制冷材料23可以為冰。冰是一種安全且高相變潛熱的 制冷材料，也是一種相變材料。其由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時大量吸收熱，可以進行制冷。而獲取冰 的途徑簡單、廉價。因此可以將冰袋放置在循環(huán)管路12和循環(huán)管路22外部，冰袋對循環(huán)管 路內(nèi)的液體進行制冷。對于軀干冷卻裝置，可以對前胸和后背都采用本發(fā)明提出的這種內(nèi)襯、循環(huán)管路、 制冷材料的結構；具體為軀干冷卻裝置前冷卻裝置和后冷卻裝置；前冷卻裝置和后冷卻 裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，且前冷卻裝置和后冷卻裝置的循環(huán)管路相連導通。也可以在前胸采用相變材料，后背采用本發(fā)明提出的方式；如圖5所示，具體為 軀干冷卻裝置包括前冷卻裝置和后冷卻裝置；前冷卻裝置包括可拆卸的相變材料制冷單 元，相變材料制冷單元內(nèi)設有相變材料；后冷卻裝置包括包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料。 其中相變材料可以選擇相變點為15°C左右的制冷材料，這樣就可以不需要循環(huán)管路的隔離 直接接觸人體，并不會對人體造成不適感。在上述的每一方案中，如圖3和圖4所示，循環(huán)管路與制冷材料緊密貼靠，具體實 現(xiàn)方式可以是通過軀干部外表面對，將內(nèi)襯21、循環(huán)管路22和制冷材料23緊密貼靠。在 頭部則通過頭部外表面14，將內(nèi)襯11和循環(huán)管路12緊密貼靠。這樣可以更好的通過制冷 材料對循環(huán)管路內(nèi)的流動液體進行降溫，并通過循環(huán)管路為軀干和頭部降溫，達到冷卻的 效果。在上述的每一方案中，所述循環(huán)管路為直徑2-3毫米的PVC柔性管。所述泵3為 離心泵，所述離心泵設有控制開關。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種防護服冷卻系統(tǒng)，包括軀干冷卻裝置和頭部冷卻裝置，其特征在于，所述頭部冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi)襯與所述制冷材 料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有循環(huán)流動的液體；所述軀干冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi)襯與 所述制冷材料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有可流動的液體；所述頭部冷卻裝置的循環(huán)管路與所述軀干冷卻裝置的循環(huán)管路相互導通。
2.根據(jù)權利要求1所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述軀干冷卻裝置與頭部冷 卻裝置的循環(huán)管路相連導通，且該循環(huán)管路內(nèi)設有泵。
3.根據(jù)權利要求1所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述軀干冷卻裝置與頭部冷 卻裝置的循環(huán)管路相互隔離斷開；所述頭部冷卻裝置的循環(huán)管路回路內(nèi)設有泵；所述軀干 冷卻裝置的循環(huán)管路回路內(nèi)設有泵。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷材料為冰。
5.根據(jù)權利要求4所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述軀干冷卻裝置包括前冷 卻裝置和后冷卻裝置；所述前冷卻裝置包括可拆卸的相變材料制冷單元，所述相變材料制 冷單元內(nèi)設有相變材料；所述后冷卻裝置包括包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料。
6.根據(jù)權利要求4所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述軀干冷卻裝置包括前冷 卻裝置和后冷卻裝置；所述前冷卻裝置和后冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，且所 述前冷卻裝置和后冷卻裝置的循環(huán)管路相連導通。
7.根據(jù)權利要求4所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)管路與所述制冷材 料緊密貼靠。
8.根據(jù)權利要求4所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)管路為直徑2-3毫米 的PVC柔性管。
9.根據(jù)權利要求4所述的防護服冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述泵為離心泵，所述離心泵 設有控制開關。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防護服冷卻系統(tǒng)，屬于機械領域。本發(fā)明的防護服冷卻系統(tǒng)包括軀干冷卻裝置和頭部冷卻裝置，所述頭部冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi)襯與所述制冷材料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有循環(huán)流動的液體；所述軀干冷卻裝置包括內(nèi)襯、循環(huán)管路及制冷材料，所述循環(huán)管路設置于所述內(nèi)襯與所述制冷材料之間，所述循環(huán)管路回路內(nèi)設有可流動的液體。本發(fā)明通過在頭部和軀干都設置冷卻系統(tǒng)，可以達到更好的冷卻效果。同時，通過循環(huán)管路將內(nèi)襯與制冷材料隔離開，可以防止制冷材料直接接觸人體和頭部，提高防護服的用戶體驗感。
文檔編號A41D27/00GK102090737SQ20091024223
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月10日
發(fā)明者李潭秋, 袁修干 申請人:北京航空航天大學