给人体不吹风而调温的密封防护服

技术领域

本发明涉及特种控温服装行业。

背景技术

目前有多种防护服，包括军队防生化用的、防辐射用的、防爆用的、消防用的、医用的，等等。这些防护服中除了有种适用于高温消防的、配有背负式小型空调的降温消防服外，都只密封不调温，使穿戴者时间一长后，或者憋闷过热、积汗太多与/或人体出现不适而影响身体健康和工作效能、甚至出现昏迷等严重后果(尤其在医院内、即便已是常温下)，或者因环境温度较低(比如等候大厅或检查入口处甚至某些空旷处，等等)却因穿戴它时的工作限制而过冷不舒适、影响工作。因此，使防护服具有升/降温的新增调温功能还是很有价值的。

发明内容

由于需要密封、无法给人体吹风调温，只能是不吹风而调温，提出有此新功能的密封防护服(下称调温防护服或衣服)的设计如下：

在现有密封防护服(就是衣服本体，以下简称防护服)前后衣料上开若干个方孔，在每个方孔处装上一个由半导体制冷片(以下简称制冷片)等部件组成的制冷/加热调温装置(以下简称装置)，并给此防护服配若干根环腰束带(作用待后述)、在合适位置(如腰部)佩挂上电池盒；处理好该装置在防护服上的固定及随之而来的密封问题，保证安全可靠地工作。

该装置由以下几个主要功能部件组成，按距人体由外而里的顺序为：风扇(其应有的保护网罩在以下作省略)、热交换器(俗称散热器，考虑到不仅要制冷还要加热而作此改称)、制冷片、柔性导热片(扩散温度用，以下简称散温片)。其中，前三者在衣料(衣服的局部，与具体部件联系时以此指代衣服以匹配，下同)外，后者在衣料里；散温片是具有很好导热性能的柔性薄片，其一面有位于方孔内的部分去紧贴、接触较小的制冷片，既能将来自制冷片的小范围冷/热源温度高效传播开实现温度扩散，又可依靠其柔性使弯曲的另一面的绝大部分包裹住(较紧密贴住)人体从而实现不吹风式的调温，还因为是薄片而具有轻便灵巧性(目前有石墨烯片或石墨片可作为此散温片)；制冷片是制冷/加热的功能部件，脆弱而尺寸不大，是用于轻便灵活可附身上而随身移动的调温中理想的冷/热发生源(通过改变流过其的电流方向就能转换制冷/加热功能)；热交换器用以将制冷片工作中在其贴住热交换器之底该面产生的无用能量(其温度升/降趋向与制冷片贴住散温片那面趋向相反)交换传递到空气中散发掉，以使制冷/加热工作正常；风扇则是用来对热交换器吹空气以提高其散发无用能量的效率。

用制冷片周围空隙中填充隔热密封胶作为加强密封性的辅助措施，另以以下方法解决装置在衣服上的固定问题(防止上下左右的滑动)，并增加解决密封问题的主要措施：

利用特制的金属吸护片(尺寸合适且具磁性，以下简称吸护片)、C形卡簧(两头呈V形，以下简称卡簧)、双联固定钩(两个并列钩子尾端用连杆连成一体，以下简称固定钩)、压框片(尺寸合适的磁性金属薄片框，内框略大于制冷片)、压槽片(非磁性金属片，略大于热交换器并开有与热交换器诸齿匹配的诸缝并在两头另各开有一短缝)、强力磁吸块(以下简称磁吸块)及粘扣带这些固定附件，操作如下：1制冷片从衣料外对准方孔靠向其至制冷片一面进入方孔并与之齐平，散温片从里面粘住衣料同时也是通过方孔与制冷片粘住，吸护片放到散温片另一面(即最里面)对着制冷片位置贴住散温片，压框片框住制冷片而压到衣料外面上以与衣料内的吸护片吸住；2在装置上下(风扇中心轴为水平、衣料下垂时的上下)两端合适距离处的衣料外面上把两条粘扣带钩/毛对中相同一瓣(长、称A瓣)的各一端固定住、两个另一端不固定，两条剩下的另一瓣毛/钩(短、称B瓣)分别固定在与二A瓣固定端各自对应的合适位置；3压槽片卡入并压在热交换器齿槽底(齿槽水平向以免排出气流影响头部)，风扇迭到热交换器上，二个卡簧各以水平态套住迭着的风扇与热交换器二者上下各一侧、利用卡簧V形使二者卡住成一体(二卡簧各两V形处分别卡入风扇上相应的二个安装孔使所述二者不能相互垂直或横向松动)后移到制冷片空白面上，将压槽片摁向衣料使热交换器底面贴住制冷片，在压槽片对着风扇的该面上之上下两头、超过预留短缝的压槽片边沿处各压上一个磁吸块，使磁吸块与吸护片二者相吸，将压槽片、进而也将热交换器与制冷片和散温片紧紧夹在二者中间；4装置上下两头已固定的A瓣之自由端各自穿过压槽片上的对应短缝，再各套住一个固定钩的连杆(两个固定钩连杆均水平态、各自两钩子端先要分别扣入风扇上下各一侧两个安装孔)，最后回到在装置上下两头的B瓣处，抽动A瓣、调整好其及固定钩的松紧度后将各对A/B瓣粘合、完成粘扣固定。

其中，吸护片的又一作用是与磁吸块相吸，既能经压槽片使热交换器与制冷片压紧、又与热交换器共同形成主要对制冷片的机械保护及其垂直于衣料平面(即衣料厚度方向)的纵向固定；压槽片除在以上与吸护片配合外，还与压框片共同压住受粘扣带牵动的部分衣料、避免其变形，使基于衣料的粘扣带收紧力基础坚实而不虚弱，压框片还单独对制冷片限位避免其滑动。收紧力从衣料开始通过粘扣带到固定钩到风扇到热交换器到压槽片到磁吸块到吸护片，加上前述被夹住的制冷片和散温片以及被吸护片吸住的压框片和卡簧，各部件最终都与衣料产生坚实联系，使装置不仅从上下两头被牵住、固定住，而且也避免出现水平滑动。

最后，为了达到让散温片能尽量贴住人体以发挥调温作用，需要将前述若干根环腰束带适当收紧(最好有弹性，便于使束带的松紧度能够几乎自动迅速达到合适)以使散温片能基本贴住人体或其穿着的衣物(当然衣物应尽量单薄)。

上述的压槽片应该用非磁性材料，以防其磁性影响甚至妨碍风扇的正常运行；散温片两面都会一样散温，但只有贴向人体一面的散温是有效的、另一面是无效的并且会损害有效散温的效果，所以应该先在对应散温片位置的衣料外面粘一层隔热材料以消除无效散温(实际可把散温片上具有的用不干胶粘住的一层保护膜先撕下用来贴到对应散温片位置的衣料外面再开方孔就可简单解决，而面积大的散温片必须、实际也方便与衣料粘住，除能极大稳固自身还能最大限度提高密封性、成为密封主要措施)。

装置的稳固性及调温防护服的整体密封性在衣服牢度范围内是安全可靠的：如果装置部件被强力意外扯落，只要衣服不破，加上里面粘住的散温片不会掉落，密封性仍可保持住。装置整个高度和重量取决于风扇和热交换器(制冷片、散温片及固定附件的影响极小基本可忽略)，选择合适的风扇和热交换器容易把高度和重量控制在适当的范围内(分别约为四五十毫米和一二百克间)。

实际医用中，除防护服外有时还配套穿戴其它工作服(如隔离衣等)，此时如果穿戴的是调温防护服，为不影响装置工作，只要在其它工作服对应位置开好口把装置风扇与热交换器露出来，然后用比如胶粘的方法把其它工作服开口处衣料与调温防护服衣料牢牢粘住、并把环腰束带调整到衣服最外面即可(必要时可按此直接将相关各衣服组合在一起制成特种组合服)。

把增有固定住且裸露在衣服本体面上的粘扣带、或者还有为制冷片预开孔(此孔也可在装配装置时再开)的普通防护服称作防护服本体，则调温防护服实际相当于是防护服本体加上环腰束带和前述装置各部件(除粘扣带外，都是可以在不改变衣料状态前提下便捷地从衣服上取下的)。防护服本体与环腰束带及所述各部件(除粘扣带)可随时方便地分离或复合，便于调温防护服的收藏储运并节约使用成本：除了在一次性使用时防护服本体部分用后要销毁掉外，其它剩余部分都可以重复使用，相应于此二部分会逐渐出现差额。可以单独生产防护服本体(实际就是半成品调温防护服)以降低成本、弥补此差额。

附图说明

图1为装有2个装置的医用防护服正面图，其余各图中均只涉及一个装置，各图涉及的衣料与散温片均只做了必要的局部展示，并且都按照调温防护服(在本段内简称防护服)被穿戴时的状态(衣服略为带斜下垂的状态)显示：图2为从防护服衣料外面的角度向里面看装置及附件与衣料结合情况的视图，图3为展示装置及附件与衣料结合情况的侧视图，图4为从防护服衣料里面的角度向外面看装置及附件与衣料结合情况的视图，图5展示装置及附件分解后各件的形状、相互装配及与衣料结合的关系。图2对制冷片与压框片的位置情况有显示，图3对制冷片因磁吸块与吸护片相吸被夹在热交换器与散温片间而固定住受到保护的情况有显示，图2与图3共同对压框片与吸护片相吸而压住衣料方孔周围、避免衣料变形以及制冷片被压框片框住的情况有显示，图3与图4共同对散温片夹在吸护片与衣料中间的情况有显示，图5中在不致误解的情况下把A瓣应固定在衣料上的一端给脱开而悬空了。标注的数字的意义：1-环腰束带，2-装置，3-固定钩，4-卡簧，5-风扇，6-A瓣，7-磁吸块，8-压槽片，9-热交换器，10-制冷片，11-压框片，12-衣料，13-B瓣，14-散温片，15-吸护片。

图1展示的装置在医用防护服正面的数量和排布位置只是一个示例，正面及背面所需的装置实际数量和位置可作优化以使效果尽量提高。因背面将呈现的装配情况与正面情况相似、易于推想得到，故该背面图就省略了，同时电池盒和风扇应有的保护网罩也在图中省略了。

具体实施方式

图1-图5所示为一个可实施的方式。作为基础，经初步试验，把石墨片作为散温片贴住制冷片简单测试后能感觉到有温度扩散效果。不难理解以上设计除可用于医用防护服外，也可用于防生化、防辐射、防爆等其它用途的防护服，所以涉及上述设计的这些防护服及其相应的半成品调温防护服也都属于本发明的保护范围。

基于本发明而得到的调温密封防护服，既能保持普通防护服的密封性、安全性、可靠性、轻便性，穿戴后的动作方便灵活性基本不变，又能够在密封前提下通过散温对一定覆盖范围内的人体实现升/降温调温，体感更舒适、适用范围更大，能避免普通防护服存在的穿戴一定时间后因密封而过热或过冷、影响工作和健康甚至昏迷等严重后果的发生。