高温条件下外界热量向衣服内的传递，同时也减少微型制冷系统运行时所产生的冷量的损失;表面层1-4采用普通的服装材料，也可以根据实际情况选择材料。
[0045]如图8，图9所示，蒸发器8采用毛细管网；毛细管网设置在透气层1-2、隔热层1-3之间，主要设置在穿戴组件1的背部和前部，也可以设置衣袖部位;毛细管网的结构为集分水式结构，在穿戴组件1的上下端分别设有一圈收集管路;上下收集管路之间间隔设有多条直线型的软铜管，软铜管的直径为2-4mm，优选为3mm，软铜管材料优选用紫铜，具有较好的耐压能力，同时兼具柔韧性，能够与人体有较好的贴合性，软铜管布置在穿戴组件上。多条直线型的软铜管的间隔优选为2cm?3cm。蒸发器进口 8-1位于蒸发器出口 8-2下方，便于已经吸热蒸发成气体的制冷剂进入微型压缩机5。蒸发器进口 8-1与节流装置7连接，蒸发器出口8-2与微型压缩机5的进气管路连接。集分水式结构的蒸发部件，相较于现有产品采用的蛇形管形式管路，管路的弯头数量大大减少，减少了这部分180°弯头管路的局部阻力，降低了管路整体的流动阻力，减少了水力损失，大约能够减少600Pa的压力损失，能够使微型压缩机能够带动系统内制冷剂的循环流动，实现在衣服内直接蒸发制冷。
[0046]控制器4的应用使得本发明具有智能控温能力。可控制所述微型制冷系统，温度控制精度为±1.5°C，温度测量精度为±1°C，可以根据使用者的要求，控制压缩机运行频率，从而达到最佳制冷效果。如图5所示，控制器采用的是个模块已经集成好的、与微型压缩机配套的RY-DB1501型或RY-DB1308型控制器。控制器4包括处理器4-7、按键模块4-1、记忆模块4 - 2、温度传感器4 - 3、压缩机控制模块4 - 4、风机控制模块4 - 5、LED显示模块4 - 6 ；处理器4 -7分别与按键模块4 -1、记忆模块4 - 2、温度传感器4 - 3、压缩机控制模块4 - 4、风机控制模块4 -5和LED显示模块4- 6连接;温度传感器4- 3设置在舒适层上，在胸前位置和后背位置各一个，压缩机控制模块4-4、风机控制模块4-5和LED显示模块4-6分别与压缩机5、风扇9、LED显示屏连接;LED显示屏设置在胸前左侧偏上位置。按键模块4-1用于用户设定温度，操作系统；记忆模块4-2保存使用记录;压缩机控制模块4-4与微型压缩机连接，用于控制压缩机运转；风机控制模块4-5与风机连接，用于控制风机运转;LED显示模块4-6用于显示温度、时间信息。按键模块选用QYF-JP02型芯片，记忆模块选用EEPROM型芯片，压缩机控制模块选用RY-DB1501，风机控制模块选用YK003型芯片，LED显示模块TM1638型芯片，处理器选用STC89C52
型芯片。
[0047]人们通过安检模块设定好温度，温度值会在LED显示屏上显示。控制系统通过自身的电路启动压缩机和风扇9，然后整个制冷系统开始运行。当温度有所变化时，温度传感器会将该变化传递给控制系统，然后改变压缩机的运行频率和风机的转速，从而改变制冷量，达到最佳的制冷效果，为人体提供一个舒适的环境。
[0048]微型压缩机3优选采用ACXZ14DC型微型制冷压缩机，该微型压缩机的直径54mm，高69.3111111以内，重量不大于67(^，采用直流电供电，电压12￥或24￥，制冷剂为1?134&;制冷压缩机设置的运行工况，蒸发温度在15?20°C之间，冷凝温度在35?46°C之间，且压缩机转速范围为1800?6500r/min，可提供300W左右的冷量。微型压缩机的变频运行，可减少压缩机的启停次数，减少启动损耗，也使得系统运行更加平稳。
[0049]如图6所示，冷凝器6采用平行流换热器。平行流换热器的翅片采用锯齿形翅片6-1，能够极大地提高换热系数。同时冷凝器6配备一个小型的风扇9，风扇9与平行流换热器平行放置，冷凝器内的制冷剂通过翅片与冷凝器外被风扇扰动的空气换热，可获取更大的换热系数，使流体具有较大的过冷度，提高系统制冷量。平行流换热器的制造材料采用铝合金，减轻其自身重量。冷凝器的锯齿形翅片的结构6-1如图7所示。
[0050]优选微型压缩机5、冷凝器6、节流装置7与锂离子电池组3固定在支承框架上，支承框架设置在背部偏上位置支承框架与普通框架的设计并无差别，能固定安装所述制冷系统的各个零部件即可，其外形类似于一个小背包，尺寸约为25cm X 20cm X 10cm。所述锂离子电池组3为可拆卸结构，可将电池拆下来充电。
[0051]本发明基于微型制冷的穿戴式空调服的总重量可以控制在2.5kg以内。
[0052]工作过程:接通电源，使用者根据自身情况，设置一个自身感到舒适的温度，微型压缩机5开始运行，从微型压缩机5出来的高温高压气态制冷剂直接进入冷凝器6中，冷凝器内的制冷剂通过翅片与冷凝器外被风扇扰动的空气换热，热量向外界散发，制冷剂冷凝成高压液态，然后流经节流装置7，成为低温低压的气液混合制冷剂，接着流入蒸发器8中，吸收由人体散发出来的热量，制冷剂蒸发为低温低压气态，在微型压缩机5的吸力作用下进入微型压缩机5，从新开始新的循环。当人的工作强度发生变化时，人体的散热量会有所增加或者减少，这时通过温度传感器探测衣服内微环境温度，并将信息传递给处理器4-7根据反馈的信息，改变所述的微型压缩机5的运行频率，或增或减，从而改变制冷剂的流量，制冷量就会相应地增加或者减少，从而使得衣服内微环境的温度维持在使用者设定的温度的土1.5°C范围内，为人体提供一个舒适的衣内微环境。所述微型压缩机5的变频运行，可减少压缩机的启停次数，减少启动损耗，也使得系统运行更加平稳。
[0053]本发明蒸发器8采用集分水式结构的毛细管网，相较于蛇形管形式的管路，管路的弯头数量大大减少，减少了这部分180°弯头管路的局部阻力，降低了管路整体的流动阻力，减少了水力损失，大约能够减少600Pa的压力损失，能够使微型压缩机足够带动系统内制冷剂的循环流动，实现在衣服内直接蒸发制冷。
[0054]本发明采用制冷剂的直接蒸发制冷，区别于现有产品先将水降温，然后再在衣服的塑料管路内循环冷水降温。本发明的做法整体上简化了系统结构，使得系统更加紧凑、轻量化。同时，由于省去制冷剂与载冷剂换热的过程，减少了冷量的损失，而且，金属的导热系数远大于塑料的导热系数，使得系统降温更快。
[0055]对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，包括穿戴组件、锂离子电池组、控制器、微型压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和风扇；冷凝器通过节流装置和蒸发器连接；微型压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接;锂离子电池组与控制器连接； 所述节流装置采用毛细管，毛细管的管径为0.5-0.8_，毛细管设置为螺旋状； 所述穿戴组件由多层组成;从内到外依次设置舒适层、透气层、隔热层和表面层； 所述蒸发器采用毛细管网；毛细管网设置在透气层和隔热层之间，主要设置在穿戴组件的背部和前部;毛细管网的结构为集分水式结构，在穿戴组件的上下端分别设有一圈收集管路;上下收集管路之间间隔设有多条直线型的软铜管，软铜管的直径为2-4mm;多条直线型的软铜管的间隔为2cm?3cm;蒸发器进口位于蒸发器出口下方，蒸发器进口与节流装置连接，蒸发器出口与微型压缩机的进气管路连接； 所述控制器包括处理器、按键模块、记忆模块、温度传感器、压缩机控制模块、风机控制模块、LED显示模块;处理器分别与按键模块、记忆模块、温度传感器、压缩机控制模块、风机控制模块和LED显示模块连接;温度传感器设置在舒适层上，压缩机控制模块、风机控制模块和LED显示模块分别与压缩机、风扇和LED显示屏连接;压缩机控制模块与微型压缩机连接;风机控制模块与风机连接； 所述冷凝器采用平行流换热器;冷凝器配备一个小型的风扇，风扇与平行流换热器平行放置。2.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述微型压缩机、冷凝器、节流装置与锂离子电池组固定在支承框架上，支承框架设置在穿戴组件背部偏上位置。3.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述毛细管的管径为0.67mm;毛细管的直线长度为400?500mm。4.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述舒适层采用普通的服装材料;透气层的材料由在布基上覆盖聚四氟乙烯制得;隔热层的材料采用芳纶、芳砜纶混纺水刺非制造布，表面层采用普通的服装材料。5.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述软铜管的直径为3mm;软铜管材料优选用紫铜。6.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述控制器采用RY-DB1501 型或 RY-DB1308 型控制器。7.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述微型压缩机采用ACXZ14DC型微型制冷压缩机。8.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述平行流换热器的翅片采用锯齿形翅片。9.根据权利要求1所述的基于微型制冷的穿戴式空调服，其特征在于，所述按键模块选用QYF-JP02型芯片，记忆模块选用EEPROM型芯片，压缩机控制模块选用RY-DB1501，风机控制模块选用YK003型芯片，LED显示模块TM1638型芯片，处理器选用STC89C52型芯片。
【专利摘要】本发明公开了一种基于微型制冷的穿戴式空调服，其冷凝器通过节流装置和蒸发器连接；微型压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接；锂离子电池组与控制器连接；节流装置采用毛细管；穿戴组件由多层组成；从内到外依次设置舒适层、透气层、隔热层和表面层；蒸发器采用毛细管网；毛细管网设置在透气层和隔热层之间，毛细管网的结构为集分水式结构，在穿戴组件的上下端分别设有一圈收集管路；上下收集管路之间间隔设有多条直线型的软铜管，蒸发器进口位于蒸发器出口下方，蒸发器进口与节流装置连接，蒸发器出口与微型压缩机的进气管路连接。本发明采用制冷剂的直接蒸发制冷，简化了系统结构，使得系统更加紧凑、轻量化，减少了冷量的损失，提高了能效。
【IPC分类】F25B39/02, A41D13/005, F25B1/00
【公开号】CN105455242
【申请号】CN201510990685
【发明人】简弃非, 罗立中, 林成迪
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月23日...