[实用新型]微气候人体降温系统及其制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度调节装置，具体是一种可移动的、通过微型压缩式制冷装置制取冷水，进而在人体表面循环，带走人体热量的微气候人体降温系统及其制冷系统。

背景技术

在常温下，人体所产生的热量和向环境散发的热量大致相等，人体处于热平衡状态，这时人体的体温可以基本保持不变，大约维持在37℃左右。但是当人体所处的环境温度大大高于人体温度时，就会阻止人体热量的散发，使人体温度升高而造成不适。当深部体温升高到38℃以上时，会出现头晕、头痛、胸闷、心悸、眼花、恶心、呕吐、兴奋不安等症状，严重时可引起虚脱、疲竭、晕厥、昏迷，乃至死亡。此即热应激现象。

为了避免热应激的出现，可以采取两种措施：一是减少输入身体的热量，二是增加身体的散热量。通用的解决办法是冷却人体周围的环境，比如，在人体所处的房间或工作空间安装空调。然而，在某些情况下，控制整个房间的环境温度是不切实际的或者费用高昂，这样就需要对单个人体所处的小环境进行冷却，即个体冷却。

目前个体冷却多是对衣服进行改进或增设制冷装置，以期达到降温的目的，这其中又有蒸汽压缩直接制冷、半导体制冷、利用高压气体膨胀制冷、液冷等多种方式。半导体制冷由于其制冷效率低，要达到一定的制冷量，需要较大的输入功率，因此在实施上存在有困难，鲜有采用。利用压缩气体膨胀吸热而产生低温实现制冷，需要配备气体压缩机和压缩气体储存罐，因此虽具有换热均匀、冷却稳定的优点，却在实用上多多受限。

液冷方式制冷，成本低，原料易得，是经常采用的方式之一。例如第89218510.4号专利的管式液冷防暑降温背心，是由外置的制冷箱与设置在衣服上的液冷管道连接，管道内置循环流动的液体；利用冰的融解热作为热沉，以微型电动循环泵驱使液体经过热交换器带走人体躯干和大腿上部的热量，在40℃左右的高温环境中，可减轻人体的热应激。其中外置的制冷箱包括热交换器、储液瓶、稳压电源、微型电动循环泵、密封连接器、连接软管等。然而该技术应用于工业实践还存在有一定距离，一是其制冷系统中不具有温度调节控制装置，因为冷媒的温度都是在零度或零度以下，如果将冷媒的温度直接带到衣服体里面，会因为超低温给人体带来伤害；二是不能保证持续稳定的降温，如果将冷媒的温度直接设定为人体可以接受的温度（18度以上），又会带来的相应的不良影响：制冷时间会非常短，因为18度以上的冷媒温度很快会升高，大约仅能维持30分钟左右；若加大冷媒的容量，是可以延长时间，但相应的重量和体积又会大幅增高，导致整个装置不能自由移动。正因为上述问题的存在，虽然该技术在理论上成立，但其实用性能有一定的欠缺，导致在实践中未能得到普及应用。

在第200710125626.5号发明专利中公开的个体温度调节系统，包括与循环泵、冷/热媒容器及设有流道的衣服体分别连接的调温装置，该调温装置包括基座、控制阀、压板、密封垫，三者通过连接件装配连接；基座设有分流槽和热转换腔体，二者之间设有通孔，控制阀与腔体配合，调节进入腔体内的热转换液体流量，以控制进入衣服体内液体温度，以使整个系统处于合适温度；从而保证系统内的温度满足人体的需求，不会过冷或过热。本实用新型的调温装置，能够更合理有效的进行个体温度调节，避免了冷/热源的浪费，延长了使用时间。

该专利在体积上虽然较之前的同类产品小，但是由于其自身不带冷源，仍有一定的局限性，尤其是针对特殊行业如飞行员、特种驾驶员等则不太适用，仍需要进一步改进。由于其每次使用前，都要预先在固定安装的制冷装置中制取冰块，因此在需要紧急出动的任务中不能满足快速使用的要求。且冰块不耐储存，不能长时间使用。

发明内容

本实用新型目的在于解决现有液冷式个体温度调节系统自身不带冷源，不能快速投入使用，以及不能长时间工作的缺陷，提供一种便携的、可快速启动的、温度可以精确调节的微环境制冷的微气候人体降温系统及其降温系统，主要为高温环境下，车载或机载中的乘员提供降温服务，以避免或延缓热应激的出现。

本实用新型是通过以下方案实现的：