液冷服及包含其的人体冷却系统的制作方法

1.本实用新型属于热防护技术领域，具体涉及一种人体热防护用的液冷服，以及包含该液冷服的人体冷却系统。


背景技术：

2.液冷服是一种通过循环流动的低温液体与人体换热达到降温效果的功能性服装，主要由服装和附设在服装上的液冷服管道组成，管道内循环流通低温液体为人体降温，主要应用于高温或密闭环境下的人体热防护、医用人体降温等领域。
3.目前，液冷服上的管道大都采用微细的塑胶水管或热压合的微细塑胶流道构成，由于液体在管道中流通的直径很小，因此普遍存在液冷服中可容纳的液体容积小、加液操作困难、管路中易混入空气且难以排除空气的缺点。可容纳的液体容积小使得人体的热负荷变化较大时液体的温度波动较大，加液操作困难使得用户的准备时间加长，用户体验不好。液冷服管道中混入空气使液冷服中实际参与循环的流体流量减少，对人体的冷却能力下降，且管路中的空气易使驱动液体循环的泵工作异常，易出现断流现象，影响泵的工作寿命。此外，目前的液冷服功能比较单一，仅能做人体冷却用途，不能另作它用。


技术实现要素：

4.为了解决现有的液冷服存在的储液容积小、加液排液和排气操作困难、功能单一的问题，本实用新型提出了一种新型液冷服及包含其的人体冷却系统。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.与现有的液冷服中没有大容量的容积用于储液不同，本实用新型将一个大容量的储液容器——柔性液囊设置在液冷服中。所述液冷服包括外织物层、内织物层、微细流道、进液管、出液管、进口快速接头、出口快速接头、管套和柔性液囊。所述外织物层由具有一定防护功能且隔热保温性能良好的织物构成，所述内织物层是由透气透热性能良好的织物构成，所述微细流道、柔性液囊夹在所述外织物层和内织物层之间。所述微细流道由柔性的、导热良好的塑胶管路构成，其通过缝线、热压、胶粘等任一方式均匀附着在内织物层的表面且位于外织物层和内织物层之间。所述进口快速接头、出口快速接头是内部附有阀门的、具有自动截止功能的快速接头。
7.所述柔性液囊位于所述液冷服的底部，其是由橡胶、树脂等柔性材料制成的扁形储液容器，其通过缝线、热压、胶粘等任一方式均匀附着在内织物层的表面且位于外织物层和内织物层之间。在所述柔性液囊上设有进液口、出液口、排气口、吸管口、排液口，其中进液口和出液口位于所述柔性液囊的两端，排气口位于所述柔性液囊的顶部，吸管口和排液口位于所述柔性液囊的底部。
8.所述进口快速接头、进液管、微细流道、柔性液囊的进液口、柔性液囊的出液口、出液管、出口快速接头依次相连，从而构成低温液体在液冷服中循环流动的路径。
9.进一步地，在所述液冷服中还包括排气管和排气阀，其中排气管是柔性的管件，排
气管的一端和柔性液囊的排气口相连，排气管的另一端和排气阀的进口相连，排气阀的出口和大气相通。
10.进一步地，在所述液冷服中还包括吸管和吸嘴，其中吸管是柔性的管件，吸管的一端和柔性液囊的吸管口相连，吸管的另一端和吸嘴相连。吸嘴内部有一个起开关作用的阀门，可以将吸嘴打开或关闭。
11.进一步地，在所述液冷服的肩部前面位置还设有排气阀挂件和吸嘴挂件，排气阀挂件和吸嘴挂件分别用于将排气阀和吸嘴挂在液冷服的肩部前面位置，以方便操作。
12.进一步地，在所述液冷服中还设有排液阀，排液阀和柔性液囊的排液口相连。
13.所述人体冷却系统除包括上述液冷服外，还包括液体冷却装置。所述液体冷却装置具有壳体、出液阀、回液阀、微型泵、液体冷却器。其中微型泵为具有自吸能力的液体增压装置，如隔膜泵等；液体冷却器为可使液体温度降低的器件，如蒸气压缩式制冷器、半导体制冷器等。所述微型泵的进口和所述回液阀相连，所述微型泵的出口和所述液体冷却器的进口相连，所述液体冷却器的出口和所述出液阀相连。
14.所述人体冷却系统在使用时，使人穿着所述液冷服，使所述液冷服的进口快速接头、出口快速接头分别和所述液体冷却装置上的出液阀、回液阀对接，将所述吸嘴和排气阀置于关闭状态，分别启动所述微型泵和所述液体冷却器运行。液体从所述液冷服的柔性液囊的出液口流出，依次经过出液管、出口快速接头、回液阀进入所述微型泵，在微型泵中，液体被加压，加压后的液体被泵入所述液体冷却器中，在液体冷却器中液体被冷却成低温液体，低温液体依次经过出液阀、进口快速接头、进液管进入位于液冷服的外织物层和内织物层之间的微细流道，带走穿着液冷服的人体表面的热量，然后由所述柔性液囊的进液口返回所述柔性液囊。
15.本实用新型的有益效果体现在：
16.(1) 储液容积大。柔性液囊能够储存的液体容积较大，可充分利用液体比热较大的特点，当人体热负荷变化较大时，有利于减小温度的波动范围；且柔性液囊为扁形结构，其表面积较大，不会对人体产生压迫感，不会明显增加穿着液冷服的人体的负重。
17.(2) 加液、排气和排液方便。利用液冷服上的吸嘴和吸管可以方便地往液冷服中加注液体，设有单独的排气阀和排液阀使得排除液冷服中的气体和液体都很方便。
18.(3) 多功能。在特殊情况下，当所述液冷服的液体采用纯净水且不需要作为冷却用途时，所述液冷服可作为应急水袋使用，此时从液冷服肩部前面的吸嘴挂件上摘下吸嘴放入口中，即可方便地从柔性液囊中吸水以供饮用。
附图说明
19.图1是本实用新型所述的液冷服的结构示意图。
20.图2是包含所述液冷服的人体冷却系统的结构示意图。
具体实施方式
21.如图1所示，根据本实用新型的一个具体实施例， 所述液冷服100由外织物层1、内织物层2、微细流道3、进液管4、出液管5、进口快速接头6、出口快速接头7、管套8、柔性液囊9、排气管10、排气阀11、排气阀挂件12、吸管13、吸嘴14、吸嘴挂件15、排液阀16等组成。
22.所述外织物层1和内织物层2构成所述液冷服100的主体结构，其中外织物层1为具有一定防护功能，且隔热保温性能良好的织物层，内织物层2是透气透热性能良好的织物层。所述微细流道3、柔性液囊9夹在外织物层1和内织物层2之间。
23.所述微细流道3由柔性的塑胶管路构成，其通过缝线、热压、胶粘等任一方式均匀附着在内织物层2的表面且位于外织物层1和内织物层2之间。
24.所述柔性液囊9位于所述液冷服100的底部，其是由橡胶、树脂等柔性材料制成的扁形储液容器，其通过缝线、热压、胶粘等任一方式附着在内织物层2的表面且位于外织物层1和内织物层2之间。所述柔性液囊9具有进液口9a、出液口9b、排气口9c、吸管口9d、排液口9e，其中进液口9a和出液口9b位于所述柔性液囊9的两端，排气口9c位于所述柔性液囊9的顶部，吸管口9d和排液口9e位于所述柔性液囊9的底部。
25.所述进液管4的一端和进口快速接头6相连，所述进液管4的另一端和微细流道3的进口相连，所述微细流道3的出口和柔性液囊9的进液口9a相连，所述柔性液囊9的出液口9b和液冷服出液管5的一端相连，所述液冷服出液管5的另一端和出口快速接头7相连。所述管套8为柔性且具有保温功能的管状材料，它套在进液管4和出液管5的外面，以保护内部的进液管4和出液管5不易折断并避免冷量损失。
26.所述排气管10是柔性的管件，排气管10的一端和柔性液囊9的排气口9c相连，排气管10的另一端和排气阀11的进口相连，排气阀11的出口和大气相通。
27.所述吸管13是柔性的管件，吸管13的一端和柔性液囊9的吸管口9d相连，吸管13的另一端和吸嘴14相连。吸嘴14内部有一个起开关作用的阀门，从而使吸嘴14具有打开或关闭功能。
28.所述排气阀挂件12和吸嘴挂件15是分别用于固定排气阀11和吸嘴14的装置，它们通过缝线、热压或胶粘等任一方式固定于液冷服100的肩部前面位置，且左、右各一个。排气阀11可以连同排气管10一起挂在排气阀挂件12上，吸嘴14可以连同吸管13一起挂在吸嘴挂件15上。
29.所述排液阀16和柔性液囊9的排液口9e相连。排液阀16通常处于关闭状态，当排液阀16打开时，可排除所述柔性液囊9中储存的液体。
30.如图2所示，所述人体冷却系统300包括所述液冷服100和液体冷却装置200。液体冷却装置200具有壳体20、出液阀21、回液阀22、微型泵23、液体冷却器24。微型泵23为隔膜泵等具有自吸能力的液体增压装置，微型泵23的进口和回液阀22相连，微型泵23的出口和液体冷却器24的进口相连，液体冷却器24的出口和出液阀21相连。液体冷却器24是使液体温度降低的器件，如蒸气压缩式制冷器、半导体制冷器等。
31.所述液冷服100的进口快速接头6、出口快速接头7是内部附有阀门的、具有自动截止功能的快速接头。当液冷服100的进口快速接头6和液体冷却装置200的出液阀21对接时，进口快速接头6导通；当液冷服100的进口快速接头6和液体冷却装置200的出液阀21脱离时，进口快速接头6自动截止。同样地，当液冷服100的出口快速接头7和液体冷却装置200的回液阀22对接时，出口快速接头7导通；当液冷服100的出口快速接头7和液体冷却装置200的回液阀22脱离时，出口快速接头7自动截止。
32.如图2所示，所述人体冷却系统300的工作原理如下：
33.1. 加液：使液冷服出口快速接头7和回液阀22对接，从吸嘴挂件15上取下吸嘴14，
将吸嘴14放入需要加注的液体中，并将吸嘴14打开、排气阀11关闭，然后启动微型泵23运行。此时，由于微型泵23进口处为负压，此负压导致液冷服的进液管5、柔性液囊9、吸管13、吸嘴14中的压强都低于大气压，从而将要加注的液体从吸嘴14吸入液冷服。当柔性液囊9中的液体达到一定液位时，停止微型泵23运行，并关闭吸嘴14。
34.2. 排气：在液冷服进口快速接头6、液冷服出口快速接头7分别和出液阀21、回液阀22对接，且微型泵23未运行的情况下，打开排气阀11即可排除积存在柔性液囊9上部的空气。当排气完成后，关闭排气阀11。
35.3. 冷却：人穿着所述液冷服100，使进口快速接头6、出口快速接头7分别和出液阀21、回液阀22对接，将吸嘴14关闭、排气阀11关闭，分别启动微型泵23和液体冷却器24运行。此时，柔性液囊9中的液体从出液口9b流出，依次经过出液管5、出口快速接头7、回液阀22进入微型泵23。在微型泵23中，液体被加压。加压后的液体被泵入液体冷却器24，在液体冷却器24中液体被冷却成低温液体。低温液体依次经过出液阀21、进口快速接头6、进液管4进入位于外织物层1和内织物层2之间的微细流道3，带走人体表面的热量，然后由进液口9a返回柔性液囊9。
36.4.排液：当所述人体冷却系统300不工作时，同时打开排液阀16以及排气阀11，可排空柔性液囊9内部储存的液体。
37.5.饮用：当所述柔性液囊9中加入的液体是纯净水，且暂时不需要使用冷却功能时，所述柔性液囊9中的水可供饮用。饮用时，将吸嘴14从吸嘴挂件15上摘下并放入口中，打开吸嘴14的阀门，即可方便地通过吸嘴14和吸管13从柔性液囊9中吸水到口中。
38.附图中仅示意画出了微细流道3的一个流路，但应理解，微细流道3的流路形式是灵活多变的，例如，它可以是由多个流路组成的并联流路，或是并联和串联混合组成的流路。
39.本文中图示的液冷服为半身的水冷背心形式，但应理解，此种图示仅是为了清楚描述本实用新型的技术方案而采用的一种简化图示，本实用新型所述的液冷服对于外形和可冷却的人体部位没有任何限制，除对人体上半身进行冷却的水冷背心以外，所述的液冷服也可以包括对人体进行全身冷却的液冷服。
40.在上文中，凡涉及到“相连”，是指通过中空的管路进行连接。在本文中，所涉及的内、外、顶、底、中、上、下、前、后等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原理和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。