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一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装

文献发布时间:2023-06-19 09:30:39


一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装

技术领域

本发明属于保暖服装领域,涉及超导体传热技术,具体是一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装。

背景技术

在冬季寒冷季节,通常采用穿着羽绒服、棉服等保暖服装进行抵御低温环境,但在极寒环境中进行抢险、施工或登山时,羽绒服、棉服等保暖服装穿着期限较短,保暖效果较差,实用性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装;

本发明需要解决的技术问题为:

(1)如何提供一种可以加热的保暖服装;

(2)如何提供一种可以持久保温的保暖服装。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装,包括中间服装、衣袖、服装下裤以及衣领,所述衣袖、服装下裤与中间服装均包括服装外衣料层、真空保温棉、超导体加热管以及服装内衬衣料层,所述衣领为松紧口颈护领;

所述中间服装中部设置有腰带,所述中间服装腰部的中间位置设置有腰带扣,腰带两端均与腰带扣相卡接,所述腰带扣的两侧设置有电池固定盒,所述电池固定盒正面设有电池卡槽,电池卡槽内部设置有电池,一侧的电池固定盒侧面设有控制固定盒,所述控制固定盒正面设置有控制装置,所述中间服装的超导体加热管与服装下裤的超导体加热管之间通过超导管连接头相连接;

所述控制装置内部设置有控制系统,所述控制系统包括制热分析模块、恒温分析模块、电池监控模块、预警模块、定位分析模块、控制模块以及用户端。

进一步地,所述制热分析模块包括手动输入与自动制热两种模式,用户可根据使用习惯自行选用手动输入模式或自动制热模式,用户端包括设置在控制装置表面的控制面板,控制面板包括数字按键、确认键、温度上调按键、温度下调按键、显示屏以及自动制热按键;

用户选择手动输入模式时在控制面板上按下对应数字按键后按下确认键,用户选择温度值在显示屏进行实时显示,同时控制面板将手动输入指令与用户选择温度值发送至制热分析模块,制热分析模块接收到手动输入指令与用户选择温度值后,将用户选择温度值标记为手动制热温度值SZW,并控制超导体加热管的电路接通对环形夹层内的空气进行加热,环形夹层内的空气温度值被发送至显示屏进行实时显示,直至环形夹层内的空气温度值达到手动制热温度值SZW,完成初始制热,当初始制热完成后,用户可根据自身体验对环形夹层内的温度进行手动调节;

用户在选择自动制热模式时在控制面板上按下自动制热按键后再按下确认键,控制面板将自动制热指令发送至制热分析模块,制热分析模块接收到自动制热指令后,获取到保暖服装外表面与内侧面的温度值,将保暖服装外表面与内侧面的温度值标记为WKW与NKW,通过公式

进一步地,温度上调按键与温度下调按键用于用户对于环形夹层内的温度值进行手动调节;

当用户感觉温度较高需要降温时,按下温度下调按键并按下确认键,控制面板向制热分析模块发送温度下调信号,制热分析模块接收到温度下调信号后,利用公式得到SZWt=SZW-u得到手动制热温度调节值SZWt,其中u为预设温度调节常量,将手动制热温度调节值SZWt的值对手动制热温度值SZW的值进行替换,超导体加热管的电路断开,直至环形夹层内的空气温度值达到新的手动制热温度值SZW;

用户感觉温度较低需要升温时,按下温度上调按键并按下确认键,控制面板向制热分析模块发送温度上调信号,制热分析模块接收到温度上调信号后,利用公式得到SZWt=SZW+u得到手动制热温度调节值SZWt,其中u为预设温度调节常量,将手动制热温度调节值SZWt的值对手动制热温度值SZW的值进行替换,利用超导体加热管对环形夹层内的空气继续加热,直至环形夹层内的空气温度值达到新的手动制热温度值SZW。

进一步地,当环形夹层内的空气温度值达到手动制热温度值或自动制热温度值,且在N分钟后用户没有按下温度上调按键或温度下调按键时,制热分析模块向恒温分析模块发送恒温分析信号,N为预设时间常量;

所述恒温分析模块接收到恒温分析信号后,对环形夹层内的空气温度值进行恒温分析,具体分析过程包括以下步骤:

S1:实时获取到环形夹层内的空气温度值,并将环形夹层内的空气温度值标记为HW,设定恒温基础值HJ,获取制热分析模块的制热模式,若制热模式为手动制热模式,则恒温基础值HJ的取值为手动制热温度值SZW的值;若制热模式为自动制热模式,则恒温基础值HJ的取值为自动制热温度值ZZW的值;

S2:获取制热过程中用户按下温度上调按键与温度下调按键的次数,将用户按下温度上调按键与温度下调按键的次数分别标记为Sc与Xc,通过公式HWS=HJ+β×(1+Sc)得到恒温上限值HWS,通过公式HWX=HJ-β×(1+Xc)得到恒温下限值HWX,其中β为预设恒温调节常量,所述恒温上限值与恒温下限值构成恒温区间;

S3:将环形夹层内的空气温度值HW与恒温上限值HWS、恒温下限值HWX进行比对,若HW≥HWS,则判定环形夹层内的温度值高于恒温区间,控制模块控制超导体加热管温度降低,对环形夹层内的空气温度值进行下调;若HW≤HWX,则判定环形夹层内的温度值低于恒温区间,控制模块控制超导体加热管温度升高,对环形夹层内的空气温度值进行上调。

进一步地,所述电池监控模块用于对电池电量进行实时监控分析,在电池电量达到预警阈值时向预警模块发送预警信号,预警模块包括设置在控制面板表面的绿色信号灯、黄色信号灯以及红色信号灯,具体分析过程包括以下步骤:

B1:实时获取电池剩余电量,并将电池剩余电量与总电量的比值标记为SD;

B2:获取到电池更换电量阈值GY与电量预警阈值DY,当GY<SD时,判定电池电量充足,电池监控模块向预警模块发送电量充足信号;当DY<SD≤GY时,判定电池进入报废更换阶段,电池监控模块向预警模块发送电池更换信号;当SD≤DY时,判定电池电量进入危险使用阶段,电池监控模块向预警模块发送危险使用信号;

B3:当预警模块接收到电量充足信号时控制绿色信号灯亮起,当预警模块接收到电池更换信号时控制黄色信号灯亮起,当预警模块接收到危险使用信号时控制红色信号灯亮起。

本发明的有益效果:本发明具备下述有益效果:

1、通过设置的中间服装、衣袖以及服装下裤可以对用户的身体提供全方位的保暖,环形夹层内设置的超导体加热管可以对环形夹层内的空气进行加热,使保暖服装的温度迅速上升,用户在使用时可快速感受到温暖,同时真空保温棉对服装内部与外部进行隔温,减少热量散失,延长保暖服装的保暖时间;

2、通过设置的制热分析模块可以通过两种模式对控制环形夹层内的空气温度,手动输入模式更加符合用户的主观选择,而自动制热模式使用更加方便,自动制热温度值更加科学严谨,在通过手动输入模式或自动制热模式设置制热温度后,控制装置可接通超导体加热管的电路对环形夹层内的空气进行加热,直至环形夹层内的空气温度达到制热温度;

3、通过设置的恒温分析模块可以使环形夹层内的空气温度值始终保持在恒温区间内,并且恒温区间的计算方式考虑了用户按下温度上调案件或温度下调案件的次数,一次判断用户的保暖服装使用偏好,计算结果更加符合用户的使用习惯;

4、通过设置的电池监控模块可以对电池使用状态进行实时监控,在电池进入报废阶段以及危险使用阶段时,电池监控模块向预警模块发送电池更换信号与危险使用信号,提醒用户及时对电池进行更换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构主视图;

图2为本发明衣袖截面图;

图3为本发明图1中A处结构放大示意图;

图4为本发明图2中B处结构放大示意图。

图中:1、中间服装;2、衣袖;3、服装下裤;4、衣领;5、服装外衣料层;6、真空保温棉;7、超导体加热管;8、服装内衬衣料层;9、腰带;10、腰带扣;11、电池固定盒;12、电池;13、电池绑带;14、控制固定盒;15、控制装置;16、超导管连接头。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示,一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装,主要由中间服装1、衣袖2、服装下裤3以及衣领4构成,两个所述衣袖2分别设于中间服装1的两侧上部,两个所述服装下裤3分别设于中间服装1底部的两侧,所述衣袖2与服装下裤3分别为手臂与腿部提供保暖,所述衣袖2、服装下裤3与中间服装1的缝合处均相连通,所述衣袖2、服装下裤3与中间服装1均包括服装外衣料层5、真空保温棉6、超导体加热管7以及服装内衬衣料层8,所述服装外衣料层5与服装内衬衣料层8形成一个环形夹层,真空保温棉6以多个环形棉块的形式均匀填充在环形夹层内部,真空保温棉6用于在环形夹层空间进行保温,超导体加热管7均匀设置在棉块与棉块之间,所述超导体加热管7用于对环形夹层内的空气进行加热,配合真空保温棉6的隔温作用,提高保暖服装的保温时间,所述衣领4为松紧口颈护领。

所述中间服装1中部设置有腰带9,所述腰带9为两端带有卡扣的松紧带,所述腰带9用于调节中间服装1腰部的松紧程度,使用人员穿上保暖服装后更加合身,所述腰带9环绕中间服装1一圈,并且腰带9两端的卡扣在中间服装1的中心处与腰带扣10相卡接,腰带扣10用于对腰带9的松紧度进行锁紧,腰带扣10设置在中间服装1的腰部中间位置,腰带扣10与中间服装1的连接方式为缝合连接或胶水粘接,所述腰带扣10的两侧设置有电池固定盒11,所述电池固定盒11正面设有电池卡槽,电池卡槽内部设置有电池12,所述电池可以是121000Ah的大容量Li-FeS2软包装模块电池,电池12用于为超导体加热管7进行供电,电池固定盒11正面设有电池绑带13,所述电池绑带13为两端固定在电池固定盒11表面的松紧带,电池绑带13用于对电池固定盒11内的电池12进行固定限位,防止使用人员在剧烈运动时发生电池12从电池卡槽内脱落的现象,一侧的电池固定盒11侧面设有控制固定盒14,所述控制固定盒14一侧与电池固定盒11通过螺栓固定连接,所述控制固定盒14的背面与中间服装1缝合连接,所述控制固定盒14正面设置有控制装置15,通过控制装置15获取电池12的电能,通过控制装置15将加热电流进行电压转变,将经过电压转变的直流电压通过控制装置15内的控制电路进行频率转化,高速变化的电流会产生高速变化的磁场,高速变化的磁场会使产热模块内部的金属产生热量,并将产出热能进行传输,上衣超导体加热管7与服装下裤3的超导体加热管7之间通过超导管连接头16相连接,使电池12可以为上衣超导体加热管7与服装下裤3的超导体加热管7同时供电。

本发明实施例针对于不同身高、体重、性别的用户设计多个型号尺寸,可满足不同类型的用户使用。

对于长时间的极寒环境抢险、施工用的服装,其保暖时间至少需要保持在十二小时以上,而现有的棉服、羽绒服在极寒环境下的保暖时间一般不超过四小时,并且现有的保暖服装通常不具备制热功能,导致使用人员一旦在极寒环境下滞留较长时间,其保暖服装的保暖效果会越来越差;本发明实施例在中间服装1、衣袖2以及服装下裤3均设置环形夹层,在环形夹层内用真空保温棉6块填充,同时超导体加热管7能够对环形夹层内的空气进行加热,使保暖服装可以超长延时保暖效果,同时采用电池12供电,在电力不足时更换电池12即可,电池12可以是1000Ah的大容量Li-FeS2软包装模块电池,充电、更换方便,大大提高了保暖服装的实用性。

所述控制装置15内部设置有控制系统,所述控制系统包括制热分析模块、恒温分析模块、电池监控模块、预警模块、定位分析模块、控制模块以及用户端;

所述制热分析模块包括手动输入与自动制热两种模式,用户可根据使用习惯自行选用手动输入模式或自动制热模式,用户端包括设置在控制装置15表面的控制面板,控制面板包括数字按键、确认键、温度上调按键、温度下调按键、显示屏以及自动制热按键,用户选择手动输入模式时可在控制面板上按下对应数字按键后按下确认键,用户选择温度值在显示屏进行实时显示,同时控制面板将手动输入指令与用户选择温度值发送至制热分析模块,制热分析模块接收到手动输入指令与用户选择温度值后,将用户选择温度值标记为手动制热温度值SZW,并控制超导体加热管7的电路接通对环形夹层内的空气进行加热,环形夹层内的空气温度值被发送至显示屏进行实时显示,直至环形夹层内的空气温度值达到手动制热温度值SZW,完成初始制热,当初始制热完成后,用户可根据自身体验对环形夹层内的温度进行手动调节;

若用户感觉温度较高需要降温时,可按下温度下调按键并按下确认键,控制面板向制热分析模块发送温度下调信号,制热分析模块接收到温度下调信号后,利用公式得到SZWt=SZW-u得到手动制热温度调节值SZWt,其中u为预设温度调节常量,将手动制热温度调节值SZWt的值对手动制热温度值SZW的值进行替换,超导体加热管7的电路断开,直至环形夹层内的空气温度值达到新的手动制热温度值SZW;

若用户感觉温度较低需要升温时,可按下温度上调按键并按下确认键,控制面板向制热分析模块发送温度上调信号,制热分析模块接收到温度上调信号后,利用公式得到SZWt=SZW+u得到手动制热温度调节值SZWt,其中u为预设温度调节常量,将手动制热温度调节值SZWt的值对手动制热温度值SZW的值进行替换,利用超导体加热管7对环形夹层内的空气继续加热,直至环形夹层内的空气温度值达到新的手动制热温度值SZW;

用户在选择自动制热模式时可以在控制面板上按下自动制热按键后再按下确认键,控制面板将自动制热指令发送至制热分析模块,制热分析模块接收到自动制热指令后,获取到保暖服装外表面与内侧面的温度值,将保暖服装外表面与内侧面的温度值标记为WKW与NKW,通过公式

当环形夹层内的空气温度值达到手动制热温度值或自动制热温度值,且在N分钟后用户没有按下温度上调按键或温度下调按键时,制热分析模块向恒温分析模块发送恒温分析信号,N为预设时间常量。

所述恒温分析模块接收到恒温分析信号后,对环形夹层内的空气温度值进行恒温分析,具体分析过程包括以下步骤:

S1:实时获取到环形夹层内的空气温度值,并将环形夹层内的空气温度值标记为HW,设定恒温基础值HJ,获取制热分析模块的制热模式,若制热模式为手动制热模式,则恒温基础值HJ的取值为手动制热温度值SZW的值;若制热模式为自动制热模式,则恒温基础值HJ的取值为自动制热温度值ZZW的值;

S2:获取制热过程中用户按下温度上调按键与温度下调按键的次数,将用户按下温度上调按键与温度下调按键的次数分别标记为Sc与Xc,通过公式HWS=HJ+β×(1+Sc)得到恒温上限值HWS,通过公式HWX=HJ-β×(1+Xc)得到恒温下限值HWX,其中β为预设恒温调节常量,所述恒温上限值与恒温下限值构成恒温区间;

S3:将环形夹层内的空气温度值HW与恒温上限值HWS、恒温下限值HWX进行比对,若HW≥HWS,则判定环形夹层内的温度值高于恒温区间,控制模块控制超导体加热管7温度降低,对环形夹层内的空气温度值进行下调;若HW≤HWX,则判定环形夹层内的温度值低于恒温区间,控制模块控制超导体加热管7温度升高,对环形夹层内的空气温度值进行上调。

所述电池监控模块用于对电池12电量进行实时监控分析,在电池12电量达到预警阈值时向预警模块发送预警信号,预警模块包括设置在控制面板表面的绿色信号灯、黄色信号灯以及红色信号灯,具体分析过程包括以下步骤:

B1:实时获取电池12剩余电量,并将电池12剩余电量与总电量的比值标记为SD;

B2:获取到电池12更换电量阈值GY与电量预警阈值DY,当GY<SD时,判定电池12电量充足,电池监控模块向预警模块发送电量充足信号;当DY<SD≤GY时,判定电池12进入报废更换阶段,电池12监控模块向预警模块发送电池更换信号;当SD≤DY时,判定电池12电量进入危险使用阶段,电池12监控模块向预警模块发送危险使用信号;

B3:当预警模块接收到电量充足信号时控制绿色信号灯亮起,当预警模块接收到电池更换信号时控制黄色信号灯亮起,当预警模块接收到危险使用信号时控制红色信号灯亮起。

所述定位分析模块包括设置在控制装置15内部的定位器,定位器用于对保暖服装进行实时定位,在预警模块接收到危险使用信号时,预警模块向定位分析模块发送预警信号,定位分析模块接收到预警信号后将定位器采集的位置信息发送至基站,在电池12电量报废且没有电池12可以更换的情况下,定位分析模块对保暖服装的位置信息与用户的体表温度进行分析,及时向基站发送求救信号,具体的分析过程包括以下步骤:

X1:实时获取保暖服装的位置信息,并将t分钟内保暖服装移动的直线距离标记为ZJ,将t分钟内服装内衬衣料层8的最高温度值、最低温度值以及平均温度值分别标记为WDmax、WDmin与WDp,t为预设时间长量;

X2:通过公式

一种电磁加热超导体传热恒温保暖服装,在使用时,中间服装1、衣袖2以及服装下裤3可以对用户的身体提供全方位的保暖,环形夹层内设置的超导体加热管7可以对环形夹层内的空气进行加热,使保暖服装的温度迅速上升,同时真空保温棉6对环形夹层内的空气进行保温,使保暖服装可以长时间保持温暖状态。

本发明具备下述有益效果:

1、通过设置的中间服装、衣袖以及服装下裤可以对用户的身体提供全方位的保暖,环形夹层内设置的超导体加热管可以对环形夹层内的空气进行加热,使保暖服装的温度迅速上升,用户在使用时可快速感受到温暖,同时真空保温棉对服装内部与外部进行隔温,减少热量散失,延长保暖服装的保暖时间;

2、通过设置的制热分析模块可以通过两种模式对控制环形夹层内的空气温度,手动输入模式更加符合用户的主观选择,而自动制热模式使用更加方便,自动制热温度值更加科学严谨,在通过手动输入模式或自动制热模式设置制热温度后,控制装置可接通超导体加热管的电路对环形夹层内的空气进行加热,直至环形夹层内的空气温度达到制热温度;

3、通过设置的恒温分析模块可以使环形夹层内的空气温度值始终保持在恒温区间内,并且恒温区间的计算方式考虑了用户按下温度上调案件或温度下调案件的次数,一次判断用户的保暖服装使用偏好,计算结果更加符合用户的使用习惯;

4、通过设置的电池监控模块可以对电池使用状态进行实时监控,在电池进入报废阶段以及危险使用阶段时,电池监控模块向预警模块发送电池更换信号与危险使用信号,提醒用户及时对电池进行更换。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是归一化处理取其数值,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术分类

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