[发明专利]一种具有热感应功能的热防护装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种热防护装置，具体为一种具有热感应功能的热防护装置，属于消防服和可能接受强热辐射的移动设备的防护装置领域。

背景技术

消防员或者可能接触高温的移动设备均有接触短时间或瞬间高温的可能。因此，为保护消防员和移动设备不受高温损伤，必须采用热保护措施。一般地，热保护措施的采用与特定环境的热特征有关，并以此设计热防护装置。依据热特征，热量向冷端传递有三种形式：辐射、对流、传导，而在火灾现场这三种方式同时并存。因此，典型的消防服材料设计均会采用反辐射层、绝热层的复合设计。

由于消防员河相应的移动设备需要迅速转移位置，因此这些防护结构必须尽一切可能的轻和方便移动，这也是这类装置的设计目标。另外，反热辐射层本身一般并不具备良好绝热特性，因此当反辐射层受到照射后引起的温升将以热传导的形式完全传递至绝热层。因此，为阻绝这些热量，绝热层必须有足够的厚度。同时由于反射层的温升，要求绝热层有高的耐温等级，这些都与尽一切可能减轻防护系统重量这一设计目标矛盾。

因此希望有一种更好的方法，在实现热防护装置或消防服实现隔热防护的前提下使之轻量化并且在正常状态下不妨碍被保护对象的移动。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有热感应功能的热防护装置，在实现隔热防护的前提下使之轻量化和方便移动。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种具有热感应功能的热防护装置，由外而内依次为：一表面涂有反红外辐射涂层的反辐射层；一具有温度敏感能力并在既定的温度阈值上下发生形变的热敏感单元；以及隔热层；在反辐射层与热敏感单元之间设置有根据热敏感单元变化使反辐射层形变或位移的响应单元；并且热敏感单元紧密接触反辐射层或热敏单元直接接受与反辐射层相同的热辐射并与之基本同步升温。

所述的热敏感单元为形状记忆合金元件；热敏感单元使反辐射层离开隔热层而形成的空间为空气层。

所述的反辐射层涂有反红外辐射涂层的一面面对热源。

所述的响应单元与反辐射层之间以铰接的方式连接，该铰接方式保证反辐射层实现两种状态：紧贴隔热层和远离隔热层。

本发明通过上述结构而形成一个热信号传递和转换：反辐射层受热传递至热敏感单元，热敏感单元受热后形变并将该形变力传递至响应单元，响应单元推动反辐射层改变状态或位置使之由紧贴隔热层变为离开隔热层，从而形成空气层隔热。

在阈值温度之下，温度敏感元件保持一种状态，响应元件本身的初始拉力使反辐射层包括热敏感元件紧贴在隔热层上。当受到热辐射后反辐射层温度升高，达到一定阈值后热敏单元开始形变进入另一状态使响应单元受力随之变形或改变位置，带动动反辐射层脱离隔热层表面形成空气层，将反辐射层与隔热层之间的直接接触热传导变为有空气隔层的热传导，延缓隔热层的温度的升高。

本发明的优势在于：

1、在温度不高的情况下，反辐射层紧贴于隔热层表面，不影响整个系统的随意行动；

2、遇突发高温时热源强度骤然增加，反辐射层与隔热层之间形成一空气层，该空气层大幅度提高了整个系统的绝热性能，可显著延缓隔热层温度升高，因此在相同条件下可增加人员和设备在强热场中的滞留时间，增加逃生机会。

3、由于减少了瞬间热冲击的可能，隔热层可以采用等级稍低的材料既减重，又降低了成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

一种具有热感应功能的热防护装置，由外而内依次为：一表面涂有反红外辐射涂层的反辐射层；一具有温度敏感能力并在既定的温度阈值上下发生形变的热敏感单元；以及隔热层；在反辐射层与热敏感单元之间设置有根据热敏感单元变化使反辐射层形变或位移的响应单元；并且热敏感单元紧密接触反辐射层或热敏单元直接接受与反辐射层相同的热辐射并与之基本同步升温。

所述的热敏感单元为形状记忆合金元件；热敏感单元使反辐射层离开隔热层而形成的空间为空气层。

所述的反辐射层涂有反红外辐射涂层的一面面对热源。

所述的响应单元与反辐射层之间以铰接的方式连接，该铰接方式保证反辐射层实现两种状态：紧贴隔热层和远离隔热层。

使用时，当在阈值温度之下，热敏感单元的形状记忆合金元件保持一种状态，响应元件本身的初始拉力使反辐射层包括热敏感元件紧贴在隔热层上。

当受到热辐射后反辐射层温度升高，并将温度传导至热敏感单元的形状记忆合金元件；当达到一定阈值后热敏单元的形状记忆合金元件开始形变进入另一状态使响应单元受力随之变形或改变位置，带动动反辐射层脱离隔热层表面而形成空气层，将反辐射层与隔热层之间的直接接触热传导变为有空气隔层的热传导，延缓隔热层的温度的升高。