一種制冷頭盔制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種制冷頭盔，包括盔體，在盔體上安裝有液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊，所述的液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊均與控制模塊和供電模塊相連，所述的液冷制冷模塊與安裝在盔體圍頸和盔體內(nèi)部的液冷管相連通，利用自然循環(huán)使低溫液體流出液冷器，進(jìn)入液冷管內(nèi)循環(huán)流動，液冷管內(nèi)的液體吸收人體頸部產(chǎn)生的熱量，溫度升高后經(jīng)自然循環(huán)再次進(jìn)入液冷器降溫，實(shí)現(xiàn)對佩戴者頸部和頭部的降溫；所述的風(fēng)冷制冷模塊安裝在盔體的前部，利用微型風(fēng)機(jī)將空氣送到空氣冷卻器降溫，冷風(fēng)經(jīng)盔體前部的擋風(fēng)板折返后吹向佩戴者面部，用以實(shí)現(xiàn)面部的降溫或排汗。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種制冷頭盔，特別是一種對人體頭部和頸部均產(chǎn)生冷卻效果的制冷頭藍(lán)。
技術(shù)介紹
高溫環(huán)境會給人的活動和身心健康帶來不利影響，例如使人體力下降、反應(yīng)速度變慢，嚴(yán)重時還會危害人的身體機(jī)能，對人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。因此，在軍事作戰(zhàn)、醫(yī)療急救、特殊作業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等很多無法有效控制環(huán)境溫度的場合下，使用便攜式的單人制冷頭盔，可以有效地避免高溫環(huán)境對人的正?；顒雍蜕硇慕】档牟焕绊?。已有研究表明，高溫?zé)岷υ谟绊懭梭w力的同時，還會影響人的認(rèn)知反應(yīng)能力，從而降低人的工作效能。使用制冷頭盔為人體頭部，尤其是供向頭部的血液降溫，能夠有效避免高溫?zé)岷Φ牟焕绊?。目前常見的制冷頭盔大多是使用冰袋等相變材料制冷的，存在使用不便、溫度不穩(wěn)定、有效制冷時間較短等缺點(diǎn)。而其它采用風(fēng)扇或熱電制冷的制冷頭盔則存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、冷卻效率低、持續(xù)工作能力不足、無法進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為克服上述現(xiàn)有制冷頭盔的不足，提供一種新的基于熱電制冷的制冷頭盔。該頭盔同時采用了風(fēng)冷和水冷兩種制冷方式，可實(shí)現(xiàn)對人頭部和頸部的有效降溫，具有使用方便、溫度波動小且可調(diào)、持續(xù)工作時間長等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用下述技術(shù)方案:—種制冷頭盔，包括盔體，在盔體上安裝有液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊，所述的液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊均與控制模塊和供電模塊相連，所述的液冷制冷模塊與安裝在圍頸內(nèi)部的液冷管相連通，利用自然循環(huán)使低溫液體流出液冷器，進(jìn)入液冷管內(nèi)循環(huán)流動，液冷管內(nèi)的液體吸收人體頸部產(chǎn)生的熱量，溫度升高后經(jīng)自然循環(huán)再次進(jìn)入液冷器降溫;所述的風(fēng)冷制冷模塊安裝在盔體的前部，利用微型風(fēng)機(jī)將空氣送到空氣冷卻器降溫，冷風(fēng)經(jīng)盔體前部的擋風(fēng)板折返后吹向佩戴者面部，用以實(shí)現(xiàn)面部的降溫或排汗，同時可使佩戴者吸入低溫空氣，達(dá)到從人體內(nèi)部降溫的效果。進(jìn)一步的，所述圍頸安裝于盔體后部，為多層軟質(zhì)結(jié)構(gòu)，其由內(nèi)至外分別為內(nèi)襯、液冷管夾層、均熱層、蓄冷包夾層、保溫層和外層。進(jìn)一步的，所述的內(nèi)襯為導(dǎo)熱性能較好的親膚材質(zhì)；所述液冷管夾層中安裝有一根或多根液冷管;所述均熱層采用高導(dǎo)熱率的材質(zhì);所述蓄冷包夾層用于在需要時放置蓄冷包;保溫層采用保溫材質(zhì);外層采用雙面防輻射材質(zhì)。進(jìn)一步的，所述液冷制冷模塊，采用熱電制冷的方式為液冷器內(nèi)的液體降溫，并利用自然循環(huán)使低溫液體流出液冷器，進(jìn)入液冷管內(nèi)循環(huán)流動，液冷管內(nèi)的液體吸收人體頸部產(chǎn)生的熱量，溫度升高后經(jīng)自然循環(huán)再次進(jìn)入液冷器降溫。進(jìn)一步的，所述液冷制冷模塊安裝于盔體頂部開孔處，其包括安裝于盔體外部的第一散熱器和安裝在盔體內(nèi)部的第一熱電制冷元件、液冷器和安裝在圍頸夾層中的液冷管，所述第一散熱器的下表面與第一熱電制冷元件的散熱表面貼合，第一熱電制冷元件的制冷表面與液冷器的換熱表面貼合;所述液冷器是內(nèi)部設(shè)置液體通道的腔體，其設(shè)置有一對或多對液體進(jìn)出口，每對液體進(jìn)出口均與一根對應(yīng)的液冷管連接。進(jìn)一步的，所述液冷管為小管徑的軟管，盤布于圍頸的液冷管夾層內(nèi)，與液冷器形成高度差。進(jìn)一步的，所述液冷器有一個與熱電制冷元件緊密貼合換熱的制冷表面，液冷器內(nèi)部的液體通道內(nèi)還滿布填充有高通孔率的泡沫金屬材料。進(jìn)一步的，所述風(fēng)冷制冷模塊安裝于盔體前部開孔處，其包括安裝于盔殼外部的第二散熱器和安裝在盔殼內(nèi)部的第二熱電制冷元件、空氣冷卻器和微型風(fēng)機(jī);所述第二散熱器的下表面與第二熱電制冷元件的散熱表面貼合，第二熱電制冷元件的制冷表面與空氣冷卻器的換熱表面貼合;所述空氣冷卻器下方設(shè)置有微型風(fēng)機(jī)，微型風(fēng)機(jī)使空氣通過空氣冷卻器降溫，并將冷風(fēng)吹至帽檐下的擋風(fēng)板，經(jīng)擋風(fēng)板折返后吹向佩戴者面部。進(jìn)一步的，所述第一散熱器和第二散熱器均為微通道層和肋片層組成的雙層結(jié)構(gòu)，所述微通道層位于散熱器下部并與熱電制冷元件的熱端貼合，其內(nèi)部設(shè)置有多條微通道，微通道內(nèi)還充注有導(dǎo)熱介質(zhì);所述肋片層為安裝于微通道層上部的散熱肋片或翅片，用以增加散熱面積。進(jìn)一步的，所述控制模塊對液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊制冷量的調(diào)節(jié)是獨(dú)立的，都包括手動調(diào)節(jié)和自動調(diào)節(jié)兩種模式。進(jìn)一步的，所述供電模塊采用預(yù)留外部電源接口的方式為制冷頭盔提供直流電源，所述預(yù)留外部電源接口包括與蓄電池直接連接的接口和與交流轉(zhuǎn)直流變壓器連接的接□ O進(jìn)一步的，所述液冷器內(nèi)的液體、液冷管內(nèi)的液體采用納米流體或相變流體。本專利技術(shù)的有益效果為:1.本專利技術(shù)采用風(fēng)冷和水冷兩種冷卻方式為佩戴者降溫，冷卻效果好，佩戴舒適方便。2.本專利技術(shù)可同時為佩戴者的頭部、頸部和吸入的空氣降溫，在保證佩戴者舒適性的同時還可降低頸部動脈供入佩戴者頭部的血液溫度和吸入的空氣溫度，實(shí)現(xiàn)多種方式共同作用的快速有效降溫。3.本專利技術(shù)控制方便、快捷、精確，可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制冷功率和溫度，并包含手動和自動兩種調(diào)節(jié)模式。4.本專利技術(shù)采用了多種強(qiáng)化換熱和保溫隔熱的措施，提高了整個裝置的工作效率?！靖綀D說明】為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)的系統(tǒng)不意圖；圖2為本專利技術(shù)的圍頸各層不意圖；圖3為本專利技術(shù)的第一散熱器和第二散熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I盔殼，2液冷器，3第一熱電制冷元件，4第一散熱器，5液冷管，6托帶，7第二散熱器，8第二熱電制冷元件，9空氣冷卻器，10微型風(fēng)機(jī)，11帽檐，12擋風(fēng)板，13帽箍，14下頌帶，15圍頸，16內(nèi)襯，17液冷管夾層，18均熱層，19蓄冷包夾層，20保溫層，21外層，22蓄冷包，23肋片層，24微通道層，25微通道?！揪唧w實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。如圖1所示，本專利技術(shù)提供一種基于熱電制冷的制冷頭盔，包括盔體、圍頸15、液冷制冷模塊、風(fēng)冷制冷模塊、擋風(fēng)板12、控制模塊和供電模塊等。該制冷頭盔同時采用了風(fēng)冷和水冷兩種制冷方式，可實(shí)現(xiàn)對人頭部和頸部的有效降溫，具有使用方便、溫度波動小且可調(diào)、持續(xù)工作時間長等優(yōu)點(diǎn)。其中，盔體包括盔殼I和帽托。盔殼I為帶帽檐11的硬質(zhì)殼體，帽檐11下安裝有擋風(fēng)板12?？鴼頂部和前部設(shè)有兩個通孔，頂部通孔用以安裝液冷制冷模塊;前部通孔用以安裝風(fēng)冷制冷模塊。帽托通過多個鉚釘安裝于盔殼I內(nèi)部，包括帽箍13、托帶6、下頌帶14等。帽托與佩戴者的頭部直接接觸，帽箍13前部位于佩戴者前額的部分采用吸汗材質(zhì)。托帶6與下頌帶14均安裝于帽箍13上，托帶6用于與佩戴者頭部上方的固定;下頌帶14用于與佩戴者頭部下方的固定?？鴼與帽托之間留有一定的間隙，用于安裝制冷頭盔的其它組件。其中，本專利技術(shù)中的圍頸15為圍繞在脖子和頸部的多層軟質(zhì)結(jié)構(gòu)，圍頸15通過多個鉚釘固定于盔殼I后部，其由內(nèi)至外分別為內(nèi)襯16、液冷管夾層17、均熱層18、蓄冷包夾層19、保溫層20、外層21。其中，內(nèi)襯16為導(dǎo)熱性能較好的親膚材質(zhì)，與佩戴者頸部皮膚直接接觸。液冷管夾層17中安裝有一根或多根液冷管5，通過當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種制冷頭盔，包括盔體，其特征是：在盔體上安裝有液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊，所述的液冷制冷模塊和風(fēng)冷制冷模塊均與控制模塊和供電模塊相連，所述的液冷制冷模塊與安裝在盔體圍頸和盔體內(nèi)部的液冷管相連通，利用自然循環(huán)使低溫液體流出液冷器，進(jìn)入液冷管內(nèi)循環(huán)流動，液冷管內(nèi)的液體吸收人體頸部產(chǎn)生的熱量，溫度升高后經(jīng)自然循環(huán)再次進(jìn)入液冷器降溫，實(shí)現(xiàn)對佩戴者頸部和頭部的降溫；所述的風(fēng)冷制冷模塊安裝在盔體的前部，利用微型風(fēng)機(jī)將空氣送到空氣冷卻器降溫，冷風(fēng)經(jīng)盔體前部的擋風(fēng)板折返后吹向佩戴者面部，用以實(shí)現(xiàn)面部的降溫或排汗，并降低佩戴者吸入的空氣溫度。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓吉田，段煉，孔令健，曹琳琳，黃斌，霍沖，孫鋼，
申請(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37