一種降溫空調(diào)面料制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種降溫空調(diào)面料及其制作方法，所述降溫空調(diào)面料包括固定在普通面料內(nèi)的微型超聲霧化器芯片陣列；和與所述微型超聲霧化器芯片陣列電連接的微電源；本發(fā)明專利技術(shù)的首次引入了微／納米超聲霧化器芯片的技術(shù)路線，從而實(shí)現(xiàn)了對人體局部體表熱量的強(qiáng)化對流及蒸發(fā)散熱，達(dá)到了防暑降溫的目的，另外本發(fā)明專利技術(shù)的降溫空調(diào)面料結(jié)構(gòu)緊湊，具有很高的性能價(jià)格比，可以制成褲子、內(nèi)衣、外衣甚至是腰帶、帽子、鞋等用品。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種服裝面料，特別是一種用于制作衣、褲、帽、鞋等服裝 的可以加速人體皮膚表面水分蒸發(fā)散熱的降溫空調(diào)面料。
技術(shù)介紹
人體處于酷熱環(huán)境時(shí)，為了維持熱平衡， 一般需要通過增加出汗來加大 排熱。然而，若環(huán)境過熱，人體的出汗機(jī)能不足以維持人體的熱平衡時(shí)，體 溫會(huì)逐漸上升。如果此時(shí)空氣中相對濕度很高(比如濕熱地帶)，汗液難以 蒸發(fā)，人就會(huì)因汗流浹背而感到悶熱不適，極易發(fā)生中暑，尤其是露天作業(yè) 下的勞動(dòng)者和體弱多病者，更是如此。對于從事高溫作業(yè)(例如執(zhí)勤的警察、 交警)、野外作業(yè)(例如地質(zhì)勘測、軍人)的人群，甚至對于旅游和觀看比賽 等，預(yù)防中暑尤為重要。我們知道，人體散熱的途徑不外乎四類傳導(dǎo)、對流、輻射和蒸發(fā)等。 因此，在高溫環(huán)境下，能夠改善上述因素之一的途徑均可能用于發(fā)展新的降 溫空調(diào)服。高溫環(huán)境下，人體皮膚表面若僅靠自然對流和蒸發(fā)，則散熱效果 有限。因此， 一種可能的途徑是采用風(fēng)扇來增強(qiáng)換熱。試驗(yàn)研究表明，這種 方式在降低體溫方面十分有效，但若體表汗液蒸發(fā)量較小時(shí)，其散熱性能會(huì) 受到很大限制。若能加速皮膚表面的汗液蒸發(fā)，則可顯著強(qiáng)化相應(yīng)的散熱量。 以往此方面的技術(shù)思路主要是從紡織纖維設(shè)計(jì)著手，通過特定材料來加速汗 液排放，但效果有限。而在人體一些特殊部位如腳底，因鞋內(nèi)狹小空間的限 制，汗液排放存在很大困難。顯然，要加速汗液的排散，需要采取特殊措施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種降溫空調(diào)面料，可根據(jù)需要制成上衣、褲子、 鞋子等款式多樣的防暑降溫衣物，從而達(dá)到高效調(diào)節(jié)人體或生物體體表溫度 的目的。本專利技術(shù)的另 一 目的是提供一種上述降溫空調(diào)面料的制作方法。本專利技術(shù)提供的一種降溫空調(diào)面料，包括 固定在普通面料內(nèi)的微型超聲霧化器芯片陣列；和 與所述孩i型超聲霧化器芯片陣列電連接的微電源2。 上述技術(shù)方案中，所述^f敖型超聲霧化器芯片主要由壓電陶瓷芯片制成。 進(jìn)一步地，所述微型超聲霧化器芯片為1-1000個(gè)，并可以組成各種圖 案和排布。上述技術(shù)方案中，所述微型超聲霧化器芯片之間為電并聯(lián)連接。 上述技術(shù)方案中，所述微電源2的電壓為3-12 V，即使發(fā)生漏電，也不會(huì)對人體造成損傷；所述普通面料為毛料、棉布、麻、滌淪或具有防熱輻射性能和吸濕性能的材質(zhì)。所述微型超聲霧化器芯片通過連接導(dǎo)線3電連接至電源2，所述連接導(dǎo) 線3為金絲、銅絲、鋁絲、碳絲或銀絲材質(zhì)制成的導(dǎo)線，導(dǎo)線外層涂有無毒 耐酸堿腐蝕的絕緣漆或采用棵露結(jié)構(gòu)。所述微電源2的體積在lmW到10cm3之間，為緊湊型鋰電池、半導(dǎo)體溫 差電池或太陽能電池；其數(shù)量為1至100枚，所述電池的總體積在ImmU 10cm3之間。所述微型超聲霧化器芯片尺寸可在lpm到100mm之間。本專利技術(shù)中，可根 據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同大小體積，如微米或納尺度下的微型超聲霧化器芯片易于 編制到衣物上，對局部汗液直接進(jìn)行汽化蒸發(fā)；而大尺寸的微型超聲霧化器 芯片則可作為衣物或鞋帽的一部分。微型超聲霧化器芯片可為正方形、圓形 或更多復(fù)雜形狀。本專利技術(shù)還提供了一種上述降溫空調(diào)面料的制作方法，包括以下步驟(1) 將導(dǎo)電線路縫制到普通面料內(nèi)部；(2) 將微型超聲霧化器芯片陣列固定到所述普通面料上，并與所述導(dǎo) 電線路電連才妻。上述制作方法中，所述普通面料上設(shè)有與微型超聲霧化器芯片陣列位置 對應(yīng)的通孔陣列，所述微型超聲霧化器芯片被縫制到所述通孔上。進(jìn)一步地，所述通孔周圍緊密扦邊。上述制作方法中，還可以在所述普通面料上設(shè)置與所述微型超聲霧化器 芯片位置對應(yīng)的紐扣，所述紐扣與所述電源電連接，所述微型超聲霧化器芯 片通過所述紐扣可拆卸地固定在所述普通面料上，并通過紐扣與所述導(dǎo)電線 路電連接。當(dāng)然，由本專利技術(shù)的核心思想出發(fā)，還可拓展出功能更多的組合式防暑降 溫服。比如，布料可選用市面上已有的防熱輻射性能及吸濕性均比較好的材 料，從而還可對陽光有很好的反射作用，這樣本專利技術(shù)的性能會(huì)進(jìn)一步提高。 目前很多材料都能滿足這一要求，主要的缺陷是透氣性很差，不利于蒸發(fā)散 熱。采用本專利技術(shù)提供的基于微/納米級微型超聲霧化器芯片陣列驅(qū)動(dòng)的降溫 空調(diào)面料可以有效地解決這一矛盾。此外，為適應(yīng)廣大人群對美觀的要求， 縫制于普通面料上的微型超聲霧化器芯片的陣列排布可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成各 式各樣的圖案。例如年輕人可以設(shè)計(jì)成富有青春氣息的圖案，兒童則可以設(shè) 計(jì)成拼音字母等圖形。另外，最里層的襯里采用吸濕性比較好的棉、麻織物 制成有利于吸汗，不影響人體的舒適感。本專利技術(shù)提供的基于微型超聲霧化器芯片的超聲霧化功能驅(qū)動(dòng)的降溫空調(diào)面料具有^f艮多優(yōu)點(diǎn)首先，由于該面料借助于局部的^:小壓電陶瓷芯片的 工作來實(shí)現(xiàn)局部霧化，因而以 一種相對簡便的方式促成了人體皮膚表面的蒸 發(fā)及對空氣的傳熱，因而有效地避免了汗液的粘附，顯箸增強(qiáng)了散熱效果。 由于微型超聲霧化器芯片體積極小，重量輕，人體沒有不適感，而且，這種 推進(jìn)到局部的相變熱量輸運(yùn)方式使降溫更直接，效率更高；也因如此，可拓 展到人體幾乎所有部位的強(qiáng)化蒸發(fā)散熱上，而大體積的裝置在許多部位如頭 部、腹部、下肢等很難作到這一點(diǎn)。所以，微/納米微型超聲霧化器芯片技 術(shù)的引入使得任意部位的強(qiáng)化蒸發(fā)散熱更加隨意而方便，由這一觀念出發(fā)， 有可能推動(dòng)更多新的人體空調(diào)技術(shù)的產(chǎn)生。綜上所述，本專利技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的基于微型超聲霧化器芯片驅(qū)動(dòng)的降溫空調(diào)面 料，結(jié)構(gòu)緊湊，具有很高的性能價(jià)格比。解決了現(xiàn)有服裝透氣性及排汗功能 較差的弱點(diǎn)。本專利技術(shù)的核心在于首次引入了微/納米超聲霧化器芯片的技術(shù)路線，從而實(shí)現(xiàn)了對人體局部體表熱量的強(qiáng)化對流及蒸發(fā)散熱，達(dá)到了防暑 降溫的目的。本專利技術(shù)的涉及的基于微型壓電陶覺芯片的超聲霧化功能驅(qū)動(dòng)的 防署降溫空調(diào)服不僅僅局限于上衣，也可以單獨(dú)或者同時(shí)應(yīng)用到褲子、內(nèi)衣、 外衣甚至是腰帶、帽子、鞋等其他用品。本專利技術(shù)提供的一種突破傳統(tǒng)概念的強(qiáng)化汗液蒸發(fā)的降溫空調(diào)面料，所采 用的強(qiáng)化蒸發(fā)器件系體積及尺寸高度緊湊化的超聲波霧化換能器，其由壓電 陶資芯片制成。將這些芯片組成的陣列編織到衣服、鞋帽內(nèi)，即可對所觸及 的皮膚表面的汗液進(jìn)行強(qiáng)化霧化，從而促進(jìn)該處氣流的受迫對流及汗液蒸 發(fā)，大量由此集成的超聲波霧化換能器陣列工作時(shí)，即可完成對身體特定部 位皮膚表面的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于這些微型超聲霧化器芯片體積小，耗能低， 重量輕，人體穿著后無明顯不適，衣物的使用與常規(guī)情況沒有差別，由此即 可實(shí)現(xiàn)比較適體的空調(diào)衣服。該技術(shù)的建立擴(kuò)展了當(dāng)前僅靠采用材料實(shí)現(xiàn)汗液蒸發(fā)的措施，這種編織 有微型超聲霧化器芯片陣列的面料也是對傳統(tǒng)服裝形式及用途的 一個(gè)突破， 首次提出了汗液超聲霧化蒸發(fā)的概念。本專利技術(shù)所提供的降溫空調(diào)面料可根據(jù)需要制成上衣、袖套、褲子、鞋子、 帽沿款式多樣的人體防暑降溫服裝，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)衣物基本上無局部汗液強(qiáng)化 蒸發(fā)散熱的缺陷，而且，通過對人體體表、衣物等人為噴灑水，通過壓電陶 瓷芯片超聲波霧化換能器促進(jìn)汗液蒸發(fā)，還可達(dá)到更為主動(dòng)有效的降低體 溫。這類技術(shù)甚至可拓展到床墊、涼席、坐墊等物件上。附圖說明以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本專利技術(shù)的實(shí)施例，其中圖1是一種基于本專利技術(shù)的降溫空調(diào)面料的人體降溫空調(diào)服的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式圖l是本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施，圖中人體降溫空調(diào)服的降溫空調(diào)面料，包括 固定在普通面料上的微型超聲霧化器芯片陣列；所述孩i型超聲霧化器芯本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種降溫空調(diào)面料，包括：　固定在普通面料內(nèi)的超聲霧化器芯片陣列；和　與所述超聲霧化器芯片陣列電連通的微電源２。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉靜，鄧中山，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]