一种调温服的制作方法

1.本实用新型涉及功能服装技术领域，尤其是一种调温服。


背景技术：

2.恶劣的高温工作环境存在于许多行业，如夏天露天工作的建筑工地、交通指挥、道路清洁、军队露天训练场等，常常面临37℃以上的高温，封闭式坦克和装甲车在夏季日照下车内温度可高达50℃；玻璃制造、冶金、炼钢等行业车间温度经常在50～70℃以上。由于工作场所和环境的限制，这些行业基本不可能配置空调等常用的室内控温装置，而普通的风冷受其方式固有的冷却效果的限制，无法满足现场人员的散热需求。另外一些行业如消防和传染病防护，工作人员必须穿着封闭式的防护服，在出入火灾现场的消防员所处的火场温度更是基本都在80℃以上，也面临热蓄积无法排热降温的问题。同样地，低温环境也广泛存在于生活和各行各业中，如生活在寒带地区的居民，北方冬季寒冷地区露天或野外作业、登山、极地探险，航空、宇航活动，以及因条件限制无法采暖的冷库作业、酿造业等，对于这些需要长时间暴露于高温或低温环境的人员而言，保持人体核心温度在37℃左右具有重要意义。高温或低温都会导致人体正常的热平衡遭到破坏，从而引起应激反应，影响人体的各项生理机能，对人体健康造成损害，严重时甚至危及生命。
3.服装对于人体的温度调节起着至关重要的作用，但传统服装由于其热阻恒定，对于人体的温度调节能力有限，随着高性能服装设计能力的提升、节能环保材料的开发、智能可穿戴技术的日趋成熟以及服装舒适性研究的逐步深入，具有温度调节功能的温控服，如防寒服、冷却服或具有双向温度调节功能的温控服应运而生。近年来，在服装本体上构建以微型泵驱动流经热源或冷源的液态工质在封闭循环流道内循环流动的温度调节系统成为温控服的主要发展方向，如专利号为cn2776088y《电子空调服》通过液体与制冷加热装置之间的热交换及推进装置驱动液体在设置于服装本体上的液体管路内的循环流动来达到对温度的调节，但传热液体推进装置采用的是电机驱动的传热液体泵，由于电机驱动的液体泵结构组成上势必包含独立设置的电机和传动组件，难以微小型化，会使得所述电子空调服体积大，能耗高，在以移动电源供电时，难以长时间工作，给应用带来不便；专利号为cn 112869255 a《一种服装用水循环热传导系统》通过在软性储水袋内替换不同标准温度的液体，同时利用微型泵驱动液体在硅胶管内的循环流动来达到调节和均衡全身体温的作用，这种方式需要根据环境更换具有标准温度的液体，操作复杂，使用不便、同时结构上设置储液袋，集成度低，且硅胶导管复合在双层辅面之间，管路的设计和连接给成衣过程带来了极大的困难。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中存在的构建于服装本体上的液体循环系统体积大、集成度低、功耗高、同时结构复杂，给成衣过程带来极大的不便的问题，现提供一种调温服。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种调温服，包括服装本体和至少一个温度调节模组，所述温度调节模组包含流道基体和至少一个微型压电泵；
6.所述流道基体设置在服装本体上，且其内部具有流道，流道基体的外部具有与流道连通的至少一个进液口和至少一个出液口；
7.所述微型压电泵具有进流质口和出流质口，所述进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通，使微型压电泵和流道配合形成封闭的循环流路，循环流路内填充有液态工质，微型压电泵用于为液态工质在循环流路内的循环流动提供动力。
8.进一步地，所述微型压电泵的进流质口和出流质口位于微型压电泵的同一侧；
9.所述微型压电泵的进流质口和出流质口所在侧和流道基体固定连接，并覆盖住进液口和出液口，使进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通；微型压电泵与流道基体通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，提高集成度，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。
10.进一步地，所述流道基体由至少两层膜材构成，所有膜材封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成所述流道。
11.进一步地，所述流道基体的材质为高分子材料或金属。
12.进一步地，所述流道基体的厚度为0.1mm～2mm，所述流道的当量直径为10μm～1mm；流道尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，提升流道基体的换热效率，同时，整体充液量小，质量轻，温度的调控主要通过动态调整微型压电泵的输入输出特性，以改变液态工质在流道内的压力分布和流速来实现。
13.进一步地，所述流道基体为柔性的流道基体，呈贴片状。
14.进一步地，还包括至少一个制冷/制热元件，所述制冷/制热元件的部分或整体相对流道设置；
15.所述制冷/制热元件处于制冷模式时，用于降低流道中液态工质的温度；
16.所述制冷/制热元件处于制热模式时，用于提高流道中液态工质的温度；
17.从而使得所述温度调节模组具有双向温度调节特性。
18.进一步地，所述制冷/制热元件为热电制冷片。
19.进一步地，所述流道基体贴覆于服装本体的局部或全身。
20.进一步地，所述流道基体的贴覆面与服装本体之间设有至少一层保护层，所述保护层为防水层、导热层、装饰层或背胶层。
21.本实用新型还提供另一种调温服，包括服装本体和至少一个温度调节模组；
22.所述服装本体由衣料制成，所述衣料包括若干根形状被构造为能够被棱织或编织形成为衣料的部分或全部的流道基体，且形成衣料的流道基体中存在一部分数量的流道基体其具有平台部；
23.所述流道基体的平台部上至少固定连接有一个微型压电泵；流道基体和固定连接在平台部上的至少一个微型压电泵共同构成所述温度调节模组；
24.所述流道基体内部具有流道，流道的外部具有与流道连通的至少一个进液口和至少一个出液口；
25.所述微型压电泵具有进流质口和出流质口，所述进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通，使微型压电泵和流道配合形成封闭的循环流路，循环流路内填充有液态
工质，微型压电泵用于为液态工质在循环流路内的循环流动提供动力。
26.进一步地，所述微型压电泵的进流质口和出流质口位于微型压电泵的同一侧；
27.所述进液口和出液口位于平台部上，所述微型压电泵的进流质口和出流质口所在侧和平台部固定连接，并覆盖住进液口和出液口，使进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通；微型压电泵与流道基体的平台部通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，提高集成度，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。
28.进一步地，所述流道的当量直径为10μm～1mm；流道尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，提升流道基体的换热效率，同时，整体充液量小，质量轻，温度的调控主要通过动态调整微型压电泵的输入输出特性，以改变液态工质在流道内的压力分布和流速来实现。
29.进一步地，还包括至少一个制冷/制热元件，所述制冷/制热元件的部分或整体相对流道设置；
30.所述制冷/制热元件处于制冷模式时，用于降低流道中液态工质的温度；
31.所述制冷/制热元件处于制热模式时，用于提高流道中液态工质的温度；从而使得服装本体具有双向温度调节特性。
32.进一步地，所述服装本体的外表面设装饰层，所述服装本体的内表面设置至少一层保护层，所述保护层为防水层或导热层。
33.本实用新型的有益效果是：
34.1)、本实用新型的调温服采用微型压电泵配合流道基体形成循环流路，随着微型压电泵驱动液态工质在循环流路中的流动，实现对服装本体的温度调节，作为动力源的微型压电泵无独立设置的驱动和传动机构，易于实现更高程度的微小型化，同时，微型压电泵的功耗在毫瓦级，能够保证长时间的稳定工作，提高了调温服的便携性和可穿戴性，具有体积小、集成度高、功耗低及结构简单等优点；
35.2)、构成温度调节模组的微型压电泵与流道基体之间无外置的管路连接，流道基体无论是贴覆于服装本体还是成型为服装本体，都不会给制衣过程带来困难；
36.3)、通过至少两层膜材相对面封合的方式构建内部流道，成型过程简单，流道设计灵活，同时，流道尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特性，换热效率高，同时，填充于微通道内的液体量少，质轻，提升了调温服的穿着舒适性。
37.4)、利用制冷/制热元件可实现双向温度调节功能，能够增加散热性能，用户可通过切换制冷/制热元件的工作模式来满足需求。
附图说明
38.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
39.图1为本实用新型的单路径流道示意图；
40.图2为本实用新型的多路径流道示意图；
41.图3为本实用新型的带“ok”图案的多路径流道示意图；
42.图4为本实用新型的由两层膜材通过相对面封合构成的流道截面示意图；
43.图5为本实用新型的由三层膜材通过相对面封合构成的流道截面示意图；
44.图6为本实用新型的微型压电泵固定连接到柔性流道基体上的结构示意图；
45.图7为本实用新型实施例1中的柔性流道基体形成为柔性贴片的示意图；
46.图8为本实用新型实施例1中的调温服的示意图；
47.图9为本实用新型实施例3中的带制冷/制热元件的调温服的示意图；
48.图10为本实用新型实施例4中的保护层的至少一层为防水层的示意图；
49.图11为本实用新型实施例4中的保护层的至少一层为导热层的示意图；
50.图12为本实用新型实施例5中的流道基体其具有平台部的示意图；
51.图13为本实用新型实施例5中调温服的示意图；
52.图14为本实用新型实施例7中调温服的示意图。
53.图中：1、服装本体；
54.2、流道基体，21、流道，22、进液口，23、出液口，24、平台部；
55.3、微型压电泵，31、进流质口，32、出流质口；
56.4、制冷/制热元件；
57.5、保护层。
具体实施方式
58.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
59.实施例1
60.如图1-6和8所示，一种调温服，包括服装本体1和至少一个温度调节模组，温度调节模组包含流道基体2和至少一个微型压电泵3；
61.流道基体2设置在服装本体1上，且其内部具有流道21，流道基体2的外部具有与流道21连通的至少一个进液口22和至少一个出液口23；
62.微型压电泵3具有进流质口31和出流质口32，进流质口31和出液口23连通，出流质口32和进液口22连通，使微型压电泵3和流道21配合形成封闭的循环流路，循环流路内填充有液态工质，微型压电泵3用于为液态工质在循环流路内的循环流动提供动力；
63.本实施例中对于流道基体2的详细说明如下：
64.流道基体2的材质可为但不限定于高分子材料或金属；流道基体2的厚度为0.1mm～2mm，流道21的当量直径为10μm～1mm；流道21尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，提升流道基体2的换热效率，同时，整体充液量小，质量轻，温度的调控主要通过动态调整微型压电泵3的输入输出特性，以改变液态工质在流道21内的压力分布和流速来实现；
65.流道基体2可由至少两层膜材构成，所有膜材封合在一起至少形成一个封闭空间，封闭空间构成流道21，具体来说各膜材为采用相对面封合在一起，相对面封合可以采用粘接、焊接或其他可实现有效面连接的方式进行，根据面封合区域的形状和分布，构成的单条流道21既可以是单路径，如图1所示，也可以是具有歧路的多路径，多路径流道21包含至少两条相互交汇连通的歧路，如图2所示，当然，构成的流道21也可以在外观上形成某种设定
的图案，如图3所示，在此不做限制。流道21的截面形式可以是如图4-图5所示的形式，流道基体2整体呈层叠结构，可弯曲、折叠、易成型，便于自动化，同时，通过控制膜材的厚度、刚性等特性参数及面封合区域形状和分布，可对流道21的当量直径进行精确控制。需要说明的是，流道基体2外表面的进液口22和出液口23成组设置，如若，流道基体2内的一条流道21不与其他流道21连通，则该流道21必须至少包含一组进液口22和出液口23；
66.本实施例中对于微型压电泵3的详细说明如下：
67.微型压电泵3可通过粘接或焊接等方式固定于固定在流道基体2上，以提高集成度，至少一个微型压电泵3与流道21配合形成的封闭的循环流路可以为一条，也可以为相互独立的多条，亦可以为具有交叉流路的多条；同时，微型压电泵3为多个时，可根据实际需求，设置为串联或并联形式；微型压电泵3可为但不限定于采用公开号cn111818770a的中国专利所公开的一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备中的动力泵，在此不再赘述。
68.本实施例中对于如何将流道基体2设置在服装本体1上的详细说明如下：
69.流道基体2贴覆于服装本体1的局部或全身；
70.流道基体2可为柔性的流道基体2，呈贴片状，如图7所示；柔性的流道基体2有利于贴合服装本体1，且柔性的流道基体2也有利于提升调温服着装的舒适性；
71.优选地，流道基体2可与服装本体1仿形制作，即是流道基体2形成为贴片状，类似于“布料”，然后经过裁切、缝纫、熨烫等常规制衣工艺制作成服装本体1的局部或全身的仿形服，即该流道基体2形成为仿形服，然后可通过粘接、焊接、搭扣连接、拉链连接等方式贴覆在服装本体1上；
72.当然，需要说明的是，制作仿形服的“布料”，在流道21设计过程中需要考虑后期制衣工艺，避免流道21设置到需要裁切、缝纫、焊接等的位置，防止在制衣过程中流道21被破坏，造成漏液，如图8所示；
73.本实施例中的调温服至少具有以下优点：
74.微型压电泵3配合流道基体2形成循环流路，随着微型压电泵3驱动液态工质在循环流路中的流动，实现对服装本体1的温度调节，作为动力源的微型压电泵3无独立设置的驱动和传动机构，易于实现更高程度的微小型化，同时，微型压电泵3的功耗在毫瓦级，能够保证长时间的稳定工作，提高了调温服的便携性和可穿戴性，具有体积小、集成度高、功耗低及结构简单等优点；
75.采用通过至少两层膜材相对面封合的方式构建内部流道21，成型过程简单，流道21设计灵活，同时，流道21尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特性，换热效率高，同时，填充于微通道内的液体量少，质轻，提升了调温服的穿着舒适性。
76.实施例2
77.实施例2与实施例1的区别在于：如图6所示，微型压电泵3的进流质口31和出流质口32位于微型压电泵3的同一侧；微型压电泵3的进流质口31和出流质口32所在侧和流道基体2固定连接，并覆盖住进液口22和出液口23，使进流质口31和出液口23连通，出流质口32和进液口22连通；微型压电泵3与流道基体2通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，提高集成度，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。
78.实施例3
79.实施例3与实施例1或2的区别在于：如图9所示，还包括至少一个制冷/制热元件4，
制冷/制热元件4可通过粘接或焊接等方式固定于在流道基体2上，制冷/制热元件4的部分或整体相对流道21设置，以加强二者之间的换热效果；
80.制冷/制热元件4处于制冷模式时，用于降低流道21中液态工质的温度；
81.制冷/制热元件4处于制热模式时，用于提高流道21中液态工质的温度；
82.通过将制冷/制热元件4设置呈具有制冷和制热两种模式，当制冷/制热元件4工作在制冷模式时，液态工质流经制冷/制热元件4时会释放热量；当制冷/制热元件4工作在制热模式时，液态工质流经制冷/制热元件4时吸收热量，从而使得温度调节模组具有双向温度调节特性；优选地，制冷/制热元件4为热电制冷片。或其他同时具有制热和制冷功能的微型、薄型器件。
83.设置制冷/制热元件4的目的在于，当外部环境温度超出了以人体自身作为热源或者冷源下的调温服的温度调节能力时，通过设置外部热源或者冷源来提高调温度的温度调节能力，以确保人体核心温度保持在37℃左右。
84.实施例4
85.实施例3与实施例1或2或3的区别在于：如图10和11所示，流道基体2的贴覆面与服装本体1之间设有至少一层保护层5，保护层5为防水层、导热层、装饰层或背胶层；在保护层5有多层时：
86.多层保护层5中的至少一层可以是防水层，避免液态工质接触到电子元件形成短路，或弄湿衣物，如图10所示，图中的一层保护层5为防水层；
87.多层保护层5中的至少一层可以是导热层，提高柔性流道基体2与服装本体1之间的热交换，如图11所示，图中的两层保护层5分别为防水层和导热层，导热层靠近流道基体2，防水层位于服装本体1与导热层之间。
88.多层保护层5中的至少一层可以是装饰层，增加调温服的美观性。
89.当然，多层保护层5的至少一层可以是背胶层，便于用户根据自身需求，自主操作柔性的流道基体2的粘接贴覆过程。
90.对于保护层5的组成和形式，在此不做具体限制。
91.实施例5
92.如图1、2、4、5、6和13所示，一种调温服，包括服装本体1和至少一个温度调节模组；
93.服装本体1由衣料经裁切、缝纫等制衣过程制成，衣料包括若干根形状被构造为能够被棱织或编织形成为衣料的部分或全部的流道基体2，且形成衣料的流道基体2中存在一部分数量的流道基体2其具有平台部24，如图12所示；由于流道基体2的形状需要被构造为能够被棱织或编织形成为衣料，具体例如，流道基体2形成为丝线状或带状，如此细长的流道基体2是没办法可靠的安装微型压电泵3和其他一些附件，故而，本实施例中可依据实际情况，选择带有平台部24的流道基体2的数量，如此，一部分带有平台部24的流道基体2和其他未设置平台部24的流道基体2棱织或编织所形成的衣料便会自带平台部24，微型压电泵3和其他一些附件就可以安装在表面积比流道基体2大的平台部24上；
94.如图13所示，流道基体2的平台部24上至少固定连接有一个微型压电泵3；流道基体2和固定连接在平台部24上的至少一个微型压电泵3共同构成温度调节模组；
95.流道基体2内部具有流道21，流道21的外部具有与流道21连通的至少一个进液口22和至少一个出液口23；
96.微型压电泵3具有进流质口31和出流质口32，进流质口31和出液口23连通，出流质口32和进液口22连通，使微型压电泵3和流道21配合形成封闭的循环流路，循环流路内填充有液态工质，微型压电泵3用于为液态工质在循环流路内的循环流动提供动力。
97.本实施例中对于流道基体2的详细说明如下：
98.流道基体2的材质可为但不限定于高分子材料或金属；流道基体2的厚度为0.1mm～2mm，流道21的当量直径为10μm～1mm；流道21尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，提升流道基体2的换热效率，同时，整体充液量小，质量轻，温度的调控主要通过动态调整微型压电泵3的输入输出特性，以改变液态工质在流道21内的压力分布和流速来实现；
99.流道基体2可由至少两层膜材构成，所有膜材封合在一起至少形成一个封闭空间，封闭空间构成流道21，具体来说各膜材为采用相对面封合在一起，相对面封合可以采用粘接、焊接或其他可实现有效面连接的方式进行，根据面封合区域的形状和分布，构成的单条流道21既可以是单路径，如图1所示；也可以是具有歧路的多路径，多路径流道21包含至少两条相互交汇连通的歧路，如图2所示；在此不做限制。流道21的截面形式可以是如图4-图5所示的形式，流道基体2整体呈层叠结构，可弯曲、折叠、易成型，便于自动化，同时，通过控制膜材的厚度、刚性等特性参数及面封合区域形状和分布，可对流道21的当量直径进行精确控制。需要说明的是，流道基体2外表面的进液口22和出液口23成组设置，如若，流道基体2内的一条流道21不与其他流道21连通，则该流道21包含至少一组进液口22和出液口23；
100.本实施例中对于微型压电泵3的详细说明如下：
101.微型压电泵3可通过粘接或焊接等方式固定于在流道基体2的平台部24上，以提高集成度，至少一个微型压电泵3与散热流道21配合形成的封闭的循环流路可以为一条，也可以为相互独立的多条，亦可以为具有交叉流路的多条；同时，微型压电泵3为多个时，可根据实际需求，设置为串联或并联形式；微型压电泵3可为但限定于采用公开号cn111818770a的中国专利所公开的一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备中的动力泵，在此不再赘述。
102.本实施例中的调温服至少具有以下优点：
103.微型压电泵3配合流道基体2形成循环流路，随着微型压电泵3驱动液态工质在循环流路中的流动，实现对服装本体1的温度调节，作为动力源的微型压电泵3无独立设置的驱动和传动机构，易于实现更高程度的微小型化，同时，微型压电泵3的功耗在毫瓦级，能够保证长时间的稳定工作，提高了调温服的便携性和可穿戴性，具有体积小、集成度高、功耗低及结构简单等优点；
104.采用通过至少两层膜材相对面封合的方式构建内部流道21，成型过程简单，流道21设计灵活，同时，流道21尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特性，换热效率高，同时，填充于微通道内的液体量少，质轻，提升了调温服的穿着舒适性。
105.实施例6
106.实施例6和实施例5的区别在于：如图6所示，微型压电泵3的进流质口31和出流质口32位于微型压电泵3的同一侧；
107.进液口22和出液口23位于平台部24上，微型压电泵3的进流质口31和出流质口32所在侧和平台部24固定连接，并覆盖住进液口22和出液口23，使进流质口31和出液口23连
通，出流质口32和进液口22连通；微型压电泵3与流道基体2的平台部24通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，提高集成度，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。
108.实施例7
109.实施例7和实施例5或6的区别在于：如图14所示，还包括至少一个制冷/制热元件4，制冷/制热元件4通过粘接或焊接等方式固定于在流道基体2的平台部24上，制冷/制热元件4的部分或整体相对流道21设置，以加强二者之间的换热效果；其中，制冷/制热元件4所在的平台部24与微型压电泵3所在的平台部24或不同平台部24；
110.制冷/制热元件4处于制冷模式时，用于降低流道21中液态工质的温度；
111.制冷/制热元件4处于制热模式时，用于提高流道21中液态工质的温度；从而使得服装本体1具有双向温度调节特性；
112.通过将制冷/制热元件4设置呈具有制冷和制热两种模式，当制冷/制热元件4工作在制冷模式时，液态工质流经制冷/制热元件4时会释放热量；当制冷/制热元件4工作在制热模式时，液态工质流经制冷/制热元件4时吸收热量，从而使得温度调节模组具有双向温度调节特性；优选地，制冷/制热元件4为热电制冷片。或其他同时具有制热和制冷功能的微型、薄型器件。
113.设置制冷/制热元件4的目的在于，当外部环境温度超出了以人体自身作为热源或者冷源下的调温服的温度调节能力时，通过设置外部热源或者冷源来提高调温度的温度调节能力，以确保人体核心温度保持在37℃左右。
114.实施例8
115.实施例8和实施例5或6或7的区别在于：服装本体1的外表面设装饰层，服装本体1的内表面设置至少一层保护层5，保护层5为防水层或导热层；
116.例如：多层保护层5中的至少一层可以是防水层，避免液态工质接触到电子元件形成短路，或弄湿衣物；
117.多层保护层5中的至少一层可以是导热层，提高柔性流道基体2与服装本体1之间的热交换。
118.上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。