[实用新型]一种多功能箱式人体冷却装置

说明书

本实用新型提供一种箱式人体冷却装置，由可移动的冷水箱、与冷水箱相连接的水冷服，以及直流电源组成。所述冷水箱由箱体、箱盖、铰链、脚轮、伸缩拉杆、控制面板、直流电源端子、出水阀、回水阀、排水阀，以及安装在箱体内部的微型直流制冷压缩机、冷凝器、节流元件、微型泵、单向阀、控制器及温度传感器等组成。所述箱体内部具有向上敞口的水箱内胆，水箱内胆既是盛水的容器也是直接得到冷水的地方，通过将水箱内胆中制取的冷水输送到水冷服中，从而带走穿着水冷服的人体表面的热量。本实用新型具有可移动、加水和排水方便、漏热损失小、多功能的特点，可广泛应用于高温环境下的人体降温、医用亚低温治疗、户外娱乐休闲、食品饮料降温等领域。

技术领域

本实用新型涉及人体热防护技术和制冷技术。

背景技术

人在高温环境下工作或活动时，常常会受到热应激的威胁。热应激不仅会影响工作效率，使人的注意力和警觉性下降，动作灵活性和相互协调性降低，受伤和事故的发生机率大大增加，还极易出现恶心、头晕、呕吐、脱水等热应激或中暑的典型反应，严重时会造成热休克甚至死亡。减轻人员热应激的方法通常有两个：一是对人活动的整个空间进行空调冷却，二是对人体微环境进行冷却。对于密闭的房间通常可以进行空调冷却，但是对于室外大空间，以及当所处密闭空间的隔热性较差、发热源较多时，安装空调的能耗大且冷却效果不显著，此时就只能采取对人体进行微环境冷却的方法。

微环境冷却是指仅对人体皮肤表面与服装之间的衣内微环境进行冷却，使衣内的微气候，如温度、湿度、气流速度等符合人体生理舒适性要求。在过去的几十年里已经发展了多种微环境冷却系统，按照原理的不同分为相变式、液冷式和直接蒸发式微环境冷却系统等。相变式微环境冷却系统是在人体穿着的服装里填充相变温度和人体较接近的相变材料，通过相变材料融化时温度保持不变的特性来维持人体表面的温度，但由于相变材料的融化潜热有限，每次只能使用一两个小时就会全部融化，且每次使用前都要先将相变材料通过制冷的方法凝固并隔热保存，准备时间较长，因此应用受到限制。直接蒸发式微环境冷却系统是将制冷系统的蒸发器盘管直接置于人体穿着的服装内层，通过制冷剂在蒸发盘管里的直接蒸发来对人体进行降温，这种方式在实际使用时具有蒸发温度难以精确控制、容易将人冻伤、制冷剂压力高、对人体不安全等缺点，因此应用同样受到限制。液冷式微环境冷却装置即液冷服，它是一种在衣物的内表面缝有细小水管的防护服，通过使冷水在水管中循环，以带走人体代谢热及环境热。根据其冷水的来源通常又分为被动式和主动式两种：被动式的冷源是来自于冰块融化所产生的冷水，使用前要提前备好冰块，和相变式一样属于不具备自主冷源的微环境冷却系统；主动式是通过制冷的方式将冷水降温，然后将冷水输送到液冷服中，这种方式只要有电能就可以工作，不需要提前准备冰块，是目前主流的液冷式微环境冷却系统形式。但目前已有的液冷式微环境冷却系统存在诸多缺点，例如：水路系统是封闭的，加水和排气不方便；系统中循环的水量较少，漏热量大，水温不够恒定；使用前准备工作时间长，使用较为繁琐；功能单一，只能实现对人体进行冷却，不能兼做其它用途；装置重量大、不方便移动等。因此亟待改进。

实用新型内容

本实用新型针对现有的液冷式微环境冷却系统存在的水循环量较少、加水和排气不方便、功能单一、不方便移动等问题，提出了一种多功能的箱式人体冷却装置。

本实用新型所述的箱式人体冷却装置采用隔热保温箱作为冷水的储存装置，具有热损失小、加水方便、储水量较大且无需排气的优点；采用以微型直流制冷压缩机为核心的蒸气压缩式制冷循环直接制取冷水，具有制冷量大，制冷效率高，设备紧凑的优点；可由电池供电，且自带脚轮和伸缩拉杆，方便移动式应用。

本实用新型所述的箱式人体冷却装置由可移动的且可制取冷水的冷水箱、与冷水箱相连接的水冷服以及直流电源组成。使用时，在所述冷水箱中盛装适量的水，给冷水箱供给直流电，冷水箱以制冷的方式产生冷水，通过使所述冷水箱中的冷水在所述水冷服中循环流动，可以带走穿着水冷服的人体表面的热量。