本發(fā)明涉及一種人體熱防護(hù)裝備，尤其涉及一種便攜蓄冷式個(gè)體熱防護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

熱應(yīng)激是人對(duì)受到超過自身體溫調(diào)節(jié)能力的過高溫度刺激時(shí)產(chǎn)生的非特異性反應(yīng)，熱應(yīng)激會(huì)對(duì)人體生理和心理狀態(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在大量的微氣候環(huán)境控制應(yīng)用中，人員必須穿著防護(hù)服，而防護(hù)服嚴(yán)重阻礙了身體熱量的散發(fā)，如暴露于危險(xiǎn)物質(zhì)中的工人，穿著防彈衣的警察，鋼鐵廠的爐工，暴露于核生化戰(zhàn)場的軍事人員，在炎熱環(huán)境中從事高強(qiáng)度勞動(dòng)的工作人員等。在這些情況下，在受到熱應(yīng)激之前工作人員能夠執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間是十分有限的，有效的冷卻身體既可以延長工作時(shí)間、提高工作效率又可以保護(hù)人體健康。

目前個(gè)體熱防護(hù)裝備主要有通風(fēng)服、冰袋式蓄冷服等，通風(fēng)服在環(huán)境溫度較高時(shí)無法有效散熱，冰袋式蓄冷服由于冰袋溫度較低，與人體表面溫差過大，且由于冰袋分散安裝在蓄冷服的固定位置，導(dǎo)致人體表面溫度均勻性很差，舒適感較差。

液冷服是較為合理的個(gè)體熱防護(hù)裝備，內(nèi)部均勻布置的管路可將冷量傳輸至人體表面的各個(gè)位置，配合適當(dāng)?shù)睦湓醇纯蓪?shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下的個(gè)體熱防護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上分析，本發(fā)明通過將蓄冷壺與液冷服結(jié)合，并配以循環(huán)水泵和蓄電池，提供一種方便攜帶的個(gè)體熱防護(hù)裝置，對(duì)高溫作業(yè)人員、身著密閉防護(hù)服人員提供有效熱防護(hù)。

一種便攜蓄冷式個(gè)體熱防護(hù)裝置，所述裝置包括液冷服和蓄冷壺，所述蓄冷壺包括蓄冷器、循環(huán)水泵和蓄電池；

所述蓄冷器分為內(nèi)外兩層，蓄冷器內(nèi)層裝有蓄冷介質(zhì)，蓄冷器外層和液冷服內(nèi)裝有冷卻液；液冷服及蓄冷壺均設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述蓄冷器外層與液冷服通過所述進(jìn)水口和出水口連接形成環(huán)路；循環(huán)水泵設(shè)置在蓄冷壺的進(jìn)水口處；所述蓄電池與循環(huán)水泵連接。

通過低溫冷卻液與人體之間換熱、高溫冷卻液與蓄冷介質(zhì)之間換熱兩次熱量交換，降低換熱溫差，通過液冷服將冷量均勻傳向人體表面各處，避免人體直接與蓄冷介質(zhì)換熱，明顯提高人體舒適度。將蓄冷介質(zhì)集中儲(chǔ)存在蓄冷器內(nèi)層中，通過循環(huán)冷卻液將冷量逐步傳輸?shù)饺梭w，能夠避免冷量浪費(fèi)，延長有效蓄冷時(shí)間。

進(jìn)一步地，所述蓄冷器位于蓄冷壺的上部；所述循環(huán)水泵位于蓄冷壺的下部；所述蓄冷壺還包括隔板，所述隔板將蓄冷壺分的下部分隔出一個(gè)獨(dú)立空間，蓄電池位于所述獨(dú)立空間內(nèi)，所述蓄冷壺下部的獨(dú)立空間內(nèi)還設(shè)有充電插頭，所述充電插頭與蓄電池連接。

將電路系統(tǒng)置于獨(dú)立的空間內(nèi)，這樣可避免冷卻液泄漏損壞電路。

進(jìn)一步地，所述蓄冷器外層的冷卻液充注在循環(huán)管道內(nèi)，所述循環(huán)管道均勻分布在蓄冷器外層。

由于冷卻液循環(huán)管道均勻布置，且蓄冷壺冷量輸出穩(wěn)定，可保持液冷服表面溫差較小，一般為3℃～4℃，人體感覺舒適。

進(jìn)一步地，所述蓄電池與循環(huán)水泵之間設(shè)置有調(diào)壓式電源開關(guān)。

設(shè)置調(diào)壓式電源開關(guān)，可通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵供電電壓調(diào)節(jié)冷卻液流量，從而調(diào)節(jié)冷量大小，滿足不同工況、不同冷量需求的熱防護(hù)。

進(jìn)一步地，所述蓄冷壺的下部空間還設(shè)有充電插頭，所述充電插頭與蓄電池連接。

進(jìn)一步地，所述蓄冷介質(zhì)為冰、石蠟或熔鹽材料；所述冷卻液為水或乙二醇

進(jìn)一步地，所述蓄冷壺外側(cè)包覆有保溫材料。

所述蓄冷壺外側(cè)使用保溫材料進(jìn)行保溫，能夠減少冷量散失。

進(jìn)一步地，所述液冷服和蓄冷壺的進(jìn)水口和出水口都裝有快插接頭。

通過循環(huán)冷卻液和保溫層雙重保護(hù)，可有效避免冷量浪費(fèi)，延長有效蓄冷時(shí)間。

所述蓄冷壺的橫截面為扁平橢圓狀；所述蓄冷壺使用材質(zhì)為abs工程塑料。

蓄冷壺扁平的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合人體背負(fù)，且不影響其他裝備的背負(fù)，蓄冷壺使用材質(zhì)為abs工程塑料以減輕重量。

進(jìn)一步地，所述蓄冷器外層厚度為2mm以上。

蓄冷器外層寬度不小于2mm，以保證冷卻液循環(huán)流量。

所述蓄冷介質(zhì)的重量與有效蓄冷時(shí)間的關(guān)系為：t＝mh/q，其中t為有效蓄冷時(shí)間，m為蓄冷介質(zhì)的重量，h為蓄冷介質(zhì)的潛熱，q為人體的熱負(fù)荷；所述蓄冷器的尺寸可根據(jù)預(yù)設(shè)的有效蓄冷時(shí)間確定，進(jìn)而確定蓄冷壺的尺寸。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明將蓄冷壺與液冷服結(jié)合，并配以循環(huán)水泵和蓄電池，提供一種方便攜帶的個(gè)體熱防護(hù)裝備。本發(fā)明充分利用液冷服與人體接觸面積大、溫度分布均勻的特點(diǎn)，將液冷服與蓄冷壺有機(jī)結(jié)合，通過兩級(jí)換熱，將蓄冷介質(zhì)所存儲(chǔ)的冷量均勻傳輸?shù)饺梭w表面，增加人體舒適度；將蓄冷介質(zhì)集中儲(chǔ)存在蓄冷壺內(nèi)層中，通過循環(huán)冷卻液將冷量逐步傳輸?shù)饺梭w，避免冷量浪費(fèi)；蓄冷壺體積小、重量輕，扁平的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合人體背負(fù)，且不影響其他裝備的背負(fù)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分可從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1是本發(fā)明便攜蓄冷式個(gè)體熱防護(hù)裝置的工作原理示意圖。

圖2是蓄冷壺結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是蓄冷壺的俯視圖。

其中：1-蓄冷壺殼體，2-蓄冷介質(zhì)，3-循環(huán)水泵，4-蓄電池，5-調(diào)壓式電源開關(guān)，6-充電插頭，7-進(jìn)水口，8-出水口，9-循環(huán)水通道，10-隔板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明通過將蓄冷壺與液冷服結(jié)合，并配以循環(huán)水泵和蓄電池，提供一種方便攜帶的個(gè)體熱防護(hù)裝備，對(duì)高溫作業(yè)人員、身著密閉防護(hù)服人員提供有效熱防護(hù)。

如圖1、圖2所示，一種便攜蓄冷式個(gè)體熱防護(hù)裝備，經(jīng)人體加熱的高溫冷卻液被循環(huán)水泵3從進(jìn)水口7吸入蓄冷器外層，流經(jīng)蓄冷器的循環(huán)水通道9，與充注在蓄冷器內(nèi)的蓄冷介質(zhì)2發(fā)生熱量交換變?yōu)榈蜏乩鋮s液，從出水口8流出蓄冷器進(jìn)入液冷服，再次與人體進(jìn)行熱量交換，完成一次循環(huán)。

如圖2所示，循環(huán)水泵3由蓄電池4供電，通過調(diào)壓式電源開關(guān)5控制電路通斷，并且可通過調(diào)壓式電源開關(guān)5調(diào)節(jié)循環(huán)水泵3流量，從而調(diào)節(jié)冷量大小。蓄電池4電量耗盡后通過充電插頭6進(jìn)行充電。

如圖2所示，冷卻液循環(huán)空間除進(jìn)水口7和出水口8外全部密閉，與蓄電池4、調(diào)壓式電源開關(guān)5、充電插頭6安裝空間為互相獨(dú)立空間，可避免冷卻液泄漏損壞電路。

所述冷卻液可為水、乙二醇或其他流體。

所述蓄冷介質(zhì)可為冰、石蠟、熔鹽或其他介質(zhì)。

所述蓄冷壺外側(cè)應(yīng)使用保溫材料進(jìn)行保溫，減少冷量散失。

所述蓄冷介質(zhì)的重量與有效蓄冷時(shí)間的關(guān)系為：t＝mh/q，其中t為有效蓄冷時(shí)間，單位是s，m為蓄冷介質(zhì)的重量，單位是kg，h為蓄冷介質(zhì)的潛熱，單位是j/kg，q為人體的熱負(fù)荷，單位是w。根據(jù)預(yù)設(shè)的有效蓄冷時(shí)間，可以確定蓄冷介質(zhì)的重量，進(jìn)而確定蓄冷器及蓄冷壺的尺寸。當(dāng)有效蓄冷時(shí)間為40min時(shí)，重量約為1.3kg，蓄冷器的尺寸可設(shè)置為寬50mm高200mm，根據(jù)實(shí)際使用需求，可適當(dāng)增加或減小蓄冷壺尺寸。

本發(fā)明將循環(huán)水泵、蓄電池等部件與蓄冷器集成在蓄冷壺內(nèi)，通過與液冷服結(jié)合使用，可為高溫作業(yè)或身著密閉防護(hù)服的工作人員提供有效熱防護(hù)，且通過低溫冷卻液與人體之間換熱、高溫冷卻液與蓄冷介質(zhì)之間換熱兩次熱量交換，降低換熱溫差，通過液冷服將冷量均勻傳向人體表面各處，避免人體直接與蓄冷介質(zhì)換熱，明顯提高人體舒適度。通過調(diào)節(jié)循環(huán)水泵供電電壓可調(diào)節(jié)冷卻液流量，從而調(diào)節(jié)冷量大小，滿足不同工況、不同冷量需求的熱防護(hù)。

本發(fā)明充分利用液冷服與人體接觸面積大、溫度分布均勻的特點(diǎn)，將液冷服與蓄冷壺有機(jī)結(jié)合，通過兩級(jí)換熱，將蓄冷介質(zhì)所存儲(chǔ)的冷量均勻傳輸?shù)饺梭w表面，增加人體舒適度；將蓄冷介質(zhì)集中儲(chǔ)存在蓄冷壺內(nèi)層中，通過循環(huán)冷卻液將冷量逐步傳輸?shù)饺梭w，避免冷量浪費(fèi)；蓄冷壺體積小、重量輕，扁平的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合人體背負(fù)，且不影響其他裝備的背負(fù)。本發(fā)明具有以下幾項(xiàng)有益效果：

1、冷量輸出穩(wěn)定：通過蓄冷壺的專業(yè)設(shè)計(jì)將蓄冷介質(zhì)和循環(huán)冷卻液隔離，由于換熱面積固定，冷卻液流量可保持穩(wěn)定，因此冷量輸出穩(wěn)定；

2、溫度分布均勻，人體感覺舒適：由于液冷服內(nèi)冷卻液循環(huán)管路均勻布置，且蓄冷壺冷量輸出穩(wěn)定，可保持液冷服表面溫差較小，一般為3℃～4℃，人體感覺舒適；

3、冷量損失小，有效蓄冷時(shí)間長：將蓄冷介質(zhì)置于蓄冷壺內(nèi)層，通過循環(huán)冷卻液和保溫層雙重保護(hù)，可有效避免冷量浪費(fèi)，延長使用時(shí)間；

4、體積小、重量輕。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。