基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其节流装置分别与冷凝器和蒸发器连接；微型压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接；蒸发器还与微型水泵和蜂窝结构管路连接，微型水泵通过小型蓄水箱与蜂窝结构管路连接；锂离子电池组与控制器连接；节流装置采用毛细管，毛细管的管径为0.5‐0.8mm；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；蒸发器采用板式换热器；水冷系统的管网布置形式采用蜂窝结构，分布呈网状；冷凝器采用平行流换热器；小型风扇与平行流换热器平行放置。本实用新型能够使得衣服内微环境的温度维持在使用者设定的温度的±1.5℃范围内，为人体提供一个舒适的衣内微环境。
【专利说明】
基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种空调服，特别是涉及一种基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调月艮，该空调服参考蜂窝结构的特点实现紧凑、轻量化，直接为人体提供一种舒适的微气候环境。【背景技术】
[0002]人体对温度是很敏感的，长时间在高温环境下工作，危险性随时都存在。从国内外大量的现场调研结果发现，热环境的水平影响人们的劳动效率，其影响程度随劳动类型、紧张程度的不同而不同。有研究表明，在偏离热舒适区域的环境温度下从事体力劳动，小事故和缺勤现象发生的机率增加，产量下降；当环境有效温度超过27°C，需要运用神经操作、警觉性和决断技能的工作，效率会明显降低;在热环境中暴露时间的长短也会影响工作效率。
[0003]人体为了维持正常的体温，必须使产热和散热保持平衡。人体与外界的热交换形式包括对流、辐射和蒸发。在高温条件下，仅依靠人体自身的散热，效果有限，因此，需要借助外界条件给人体散热，维持产热与散热平衡。
[0004]近年来，针对在高温环境下工作的人们，已经开发了许多种防护服，如通过相变材料的相变吸收热量来降低温度，但其相变材料需要定期更换，不能够重复使用;还有就是在防护服上装上微型风扇，通过风扇来加强衣服内空气流动，增强对流换热来降温，不过其调节能力差，效果不明显。此外，还有一些制冷技术用在人体降温上，如半导体制冷、吸附式制冷等。一般情况下，半导体制冷的C0P值比较低，要获得足够的冷量，需要消耗较多的能量， 所以半导体制冷较少用于空调服。目前，吸收式制冷常用的工质对为溴化锂-水溶液，但溴化锂-水溶液对一般金属有较强的腐蚀性，对系统的寿命有较大的影响，也会使得系统比较复杂。【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供了基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，能够有效地解决上述背景中人体在高温环境下散热不足、工作效率低下的问题，使得衣服内微环境的温度维持在使用者设定的温度的± 1.5°C范围内，为人体提供一个舒适的衣内微环境。
[0006]本实用新型使用蒸气压缩式制冷有质量流量小、冷凝温度低及C0P高等优点，且技术成熟，其关键零部件如压缩机的小型化可满足穿戴设备的要求，很适合用于穿戴式空调月艮。本分吗蜂窝夹层的蜂窝孔格大小、高矮及其构成格子的薄片厚度等决定表板局部屈曲、 孔格壁板屈曲的临界应力及夹层结构的保温性能。这些尺寸的选择，能够保证在承受一定的屈曲载荷的同时具有一定的保温性能。同时，蜂窝结构容易大范围布置，能够使得温度分布均匀。
[0007]本实用新型目的通过如下技术方案实现:
[0008]—种基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，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、微型水栗、小型蓄水箱、蜂窝结构管路和小型风扇； 节流装置分别与冷凝器和蒸发器连接;微型压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接;蒸发器还与微型水栗和蜂窝结构管路连接，微型水栗通过小型蓄水箱与蜂窝结构管路连接;锂离子电池组与控制器连接；
[0009]所述节流装置采用毛细管，毛细管的管径为0.5-0.8mm，毛细管设置为螺旋状，毛细管的直线长度为400?500mm;
[0010]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； [〇〇11]所述蒸发器采用板式换热器;节流装置接制冷剂入口，制冷剂出口接到微型压缩机吸气口；微型水栗的出水口接板式换热器的载冷剂入口，载冷剂出口接蜂窝结构管路进 P；
[0012]所述水冷系统的管网布置形式采用蜂窝结构，分布呈网状;所述蜂窝结构管路设置在透气层和隔热层之间；蜂窝结构管路与透气层和隔热层胶合;蜂窝结构管路由软铜管形成一系列六边形孔格网状结构，软铜管的管径为2-4mm;蜂窝结构管路进口位于蜂窝结构管路出口的下方，蜂窝结构管路进口与板式换热器的载冷剂出口连接，蜂窝结构管路出口与小型蓄水箱的进口连接；
[0013]所述控制器包括按键模块、记忆模块、温度传感器、压缩机控制模块、风机控制模块、水栗控制模块、LED显示模块和处理器;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、水栗控制模块和LED显示模块连接;按键模块3 -1用于用户设定温度，操作系统;压缩机控制模块与微型压缩机连接;风机控制模块与风扇连接;水栗控制模块与微型水栗连接；
[0014]所述冷凝器采用平行流换热器;小型风扇与平行流换热器平行放置。
[0015]为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述的微型压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、微型水栗、小型蓄水箱与锂离子电池组安装在一个支承框架上，支承框架设置在穿戴组件的背部上。
[0016]优选地，所述的毛细管的管径为0.67mm。
[0017]优选地，所述的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或芳砜纶混纺水刺非制造布;表面层采用普通的服装材料。
[0018]优选地，所述的软铜管的管径为3mm。[〇〇19]优选地，所述的蜂窝结构的单个孔格边长为0.5-1.5cm。[〇〇2〇] 优选地，所述的控制器采用RY-DB1501或RY-DB1308型控制器，所述微型压缩机采用ACXZ14DC型微型制冷压缩机。
[0021]优选地，所述的平行流换热器的翅片采用锯齿形翅片；平行流换热器采用铝合金材料制备。[〇〇22]优选地，所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服的总重量控制在4kg以下。[〇〇23] 优选地，所述按键模块选用QYF - JP0 2型芯片，记忆模块选用EEPR0M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，水栗控制模块选用LM2596型芯片，LED显示模块选用TM1638型芯片，处理器选用STC89C52型芯片。[〇〇24]本实用新型基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服的主要原理:
[0025]微型制冷系统主要包括微型压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、控制元件等，由锂离子电池组给整个微型制冷系统供电。从微型压缩机出来的高温高压气态制冷剂直接进入冷凝器中，热量向外界散发，制冷剂冷凝成高压液体，然后流经节流装置，成为低温低压的气液混合物，接着流入蒸发器中，吸收载冷剂水散发的热量，蒸发为低温低压气体，在压缩机的吸力作用下进入压缩机，重新开始新的循环。水栗将载冷剂水从小型蓄水箱中输送到板式换热器中进行热量交换，水的温度降低，接着进入衣服内的蜂窝结构管路，吸收人体的热量后温度升高，再回到小型蓄水箱中，如此反复循环。
[0026]控制系统会根据衣服内的微环境的温度的变化调节压缩机转速，改变制冷剂流量，使衣服内微环境的温度保持在设定温度附近，误差不超过1.5°C。从而为人们提供舒适的微气候环境。
[0027]本实用新型穿戴组件可以根据需求制成背心、长袖上衣、裤子等样式的空调服。
[0028]本实用新型微型制冷系统的关键部件为微型压缩机，微型压缩机采用微型制冷压缩机，该微型压缩机的直径54mm，高69.3mm以内，重量不大于670g，采用直流电供电，电压 12V或24V，制冷剂为R134a;压缩机转速范围为1800?6500r/min，可提供300W左右的冷量。
[0029]本实用新型平行流换热器的翅片采用锯齿形翅片，能够极大地提高换热系数。同时配备一个小型风扇，加强对流体的扰动，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。所述平行流换热器的制造材料采用铝合金，减轻其自身重量。
[0030]本实用新型节流装置采用毛细管，毛细管的管径约为0.67mm，比蒸发器用的管径小得多。毛细管的优点是结构简单，无运动部件，价格低廉;使用时不需装设储液器贮液器， 制冷剂充注量少，这对减轻系统的总重量，提高便携性很有帮助;而且压缩机停止运转后， 冷凝器与蒸发器内的压力可较快地自动达到平衡，减轻电动机的启动负荷。
[0031]本实用新型制冷系统的蒸发器采用板式换热器。板式换热器里面的通道宽而扁平，使得所述板式换热器厚度很小，方便布置。制冷剂与载冷剂在所述板式换热器内换热。
[0032]本实用新型水冷系统由管网、蓄水箱与微型水栗组成。水冷系统的管网布置形式采用蜂窝结构，仅布设一层，分布呈网状，厚度与管径相当。所述蜂窝结构与衣服面料胶合。 所述蜂窝结构的夹芯层是由管路制成的一系列六边形或四边形及其他形状的孔格，在夹芯层的上下两面再胶接上衣服材料。蜂窝结构呈网状，且每个孔格的几何形式相同，易于分布在较大的范围，同时保持较高的结构强度，重量又很轻。所述水冷系统主要部分采用软铜管，管径约为3mm。一般情况下，蜂窝结构的单个网眼尺寸大小在lcm左右。所述蜂窝结构管路进口位于蜂窝结构管路出口的下方。
[0033]本实用新型蜂窝结构的传热主要集中于沿孔轴纵向传热。人们的工作环境一般都低于50°C，对于蜂窝芯层整体温度水平来说是不高的，因而芯层内部的福射换热作用是可以忽略的；在所述蜂窝结构的夹芯层厚度约为4mm，在这种极小空间的有限空间下，空气流动尚难展开，夹层内的自然对流就比较难形成，使得蜂窝夹层结构空腔内空气自然对流换热较少，因此所述蜂窝结构传热主要为导热，而空气的导热系数较低，可使得所述蜂窝结构有较好的保温性能、隔热性能。夹层的蜂窝孔格大小、高矮及其构成格子的薄片厚度等决定表板局部屈曲、孔格壁板屈曲的临界应力及夹层结构的保温性能。所述结构蜂窝孔格约为 10 mm，所构成的格子的薄片厚度约为4mm，这些尺寸的选择，能够保证所述蜂窝结构在承受一定的屈曲载荷的同时具有一定的保温性能。
[0034]本实用新型控制系统具有智能控温能力，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°(:，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。所述控制系统有7大模块: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、水栗控制模块、LED显示模块。人们通过控制面板设定好温度，温度值会在LED显示屏上显示，这时控制系统通过自身的电路先启动风机和水栗，再启动微型压缩机，然后整个系统开始运行。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，能够探知这种变化，并将信息传递给所述的控制系统，所述的控制系统根据反馈的信息，改变所述的微型压缩机的运行频率、风机的转速和水栗流量， 或增或减，制冷量也会相应地增加或者减少，从而为人体提供一个舒适的环境。所述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。
[0035]相对于现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0036] 1)本实用新型衣服内的冷却管网采用仿生蜂窝结构，使得衣服内微环境的温度分布比现有产品更加均匀，能量得到更加充分有效的利用，能够为人体提供更加舒适的衣服内微环境。同时，充分利用这种蜂窝结构的保温性能，减少载冷剂的冷量的损失，也减轻外界高温环境对衣服内微环境的热影响。
[0037]2)本实用新型考虑在高温条件下，人与外界传热过程的情况，特别地在空调服内设置隔热层，一方面最大限度地阻止外界的热量传入人体，另一方面，减少系统的冷量损失，进而降低系统能耗。【附图说明】
[0038]图1为基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服整体外观背面示意图。
[0039]图2为基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服整体外观侧面示意图。
[0040]图3为基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服中微型制冷系统与水冷系统示意图。 [〇〇41]图4为图3中控制器原理示意图。
[0042]图5为图3中平行流换热器结构示意图。
[0043]图6为图5的平行流换热器翅片结构示意图。
[0044]图7为图3中板式换热器内流体流动分布示意图。
[0045]图8为图3中蜂窝结构的管路正面示意图。
[0046]图9为图3中蜂窝结构管路背面示意图。
[0047]图10为蜂窝结构管路与穿戴组件配合的结构示意图。[〇〇48]图中示出:穿戴组件1、舒适层1-1、透气层1-2、隔热层1-3、表面层1-4、锂离子电池组2、控制器3、按键模块3 -1、记忆模块3 - 2、温度传感器3 - 3、压缩机控制模块3 - 4、风机控制模块3-5、水栗控制模块3-6、LED显示模块3-7、微型压缩机4、冷凝器5、锯齿形翅片5-1、节流装置6、蒸发器7、微型水栗8、小型蓄水箱9、蜂窝结构管路10、蜂窝结构管路进口 10-1、蜂窝结构管路出口 10-2、小型风扇11。【具体实施方式】
[0049]为更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述，但本实用新型的实施方式不限如此。
[0050]如图1，图2,图3,图8,图9,图10所示，基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服包括穿戴组件1、锂离子电池组2、控制器3、微型压缩机4、冷凝器5、节流装置6、蒸发器7、微型水栗8、 小型蓄水箱9、蜂窝结构管路10和小型风扇11;节流装置6分别与冷凝器5和蒸发器7连接;微型压缩机4分别与冷凝器5和蒸发器7连接;蒸发器7还与微型水栗8和蜂窝结构管路10连接， 微型水栗8通过小型蓄水箱9与蜂窝结构管路10连接;锂离子电池组2与控制器3连接;锂离子电池组2通过控制器3上的压缩机控制模块3-4、风机控制模块3-5和水栗控制模块3-6分别给微型压缩机5、风扇11和水栗8供电，控制器3同时实现供电和控制。[0〇51 ] 节流装置6采用毛细管，毛细管的管径为0.5-0.8mm，优选毛细管的管径为0.67mm; 毛细管设置为螺旋状，毛细管的直线长度范围为400?500mm。节流装置6采用毛细管，结构简单，无运动部件，价格低廉;使用时不需装设储液器贮液器，制冷剂充注量少，这对减轻系统的总重量，提高便携性很有帮助;而且压缩机4停止运转后，冷凝器5与蒸发器7内的压力可较快地自动达到平衡，减轻电动机的启动负荷。[〇〇52]如图1，图2,图10所示，穿戴组件1由多层组成;从内到外依次设置舒适层1-1、透气层1-2、隔热层1-3和表面层1-4;舒适层1-1采用普通的服装材料;透气层1-2材料由在布基上覆盖聚四氟乙烯制得，材料的耐静水压和透气性能较好，能够保持衣服内舒适的热湿环境;隔热层1-3的材料采用芳纶、芳砜纶混纺水刺非制造布，材料具有反辐射和耐高温效果， 可削弱在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。[〇〇53]蒸发器7采用板式换热器。板式换热器里面的通道宽而扁平，使得板式换热器厚度很小，方便布置。制冷剂与载冷剂在所述板式换热器内换热。所述板式换热器能够使流体在低速下发生强烈湍流，以强化传热。所述板式蒸发器内有两个通道，一个通道内走制冷剂、 另一个通道内走载冷剂水，换热器内流体流动的方式为逆流。如图7所示，节流装置接制冷剂入口，制冷剂出口接到微型压缩机吸气口；微型水栗的出水口接板式换热器的载冷剂入口，载冷剂出口接蜂窝结构管路进口 10 -1。[〇〇54]如图8、9所示，水冷系统的管网布置形式采用蜂窝结构，仅布设一层，分布呈网状， 厚度与管径相当。蜂窝结构管路10设置在透气层1-2和隔热层1-3之间；蜂窝结构管路10与透气层1-2和隔热层1-3胶合。蜂窝结构管路10由软铜管形成一系列六边形孔格网状结构， 每个孔格的几何形式相同，该结构易于分布在较大的范围，同时保持较高的结构强度，重量又很轻。软铜管的管径为2-4mm，优选为3mm。一般情况下，蜂窝结构的单个孔格尺寸(对边间距)大小在lcm左右。蜂窝结构管路进口 10-1位于蜂窝结构管路出口 10-2的下方，蜂窝结构管路进口 10-1与板式换热器的载冷剂出口连接，蜂窝结构管路出口 10- 2与小型蓄水箱的进口连接。[〇〇55] 如图4所示，控制器采用RY-DB1501或RY-DB1308型控制器，其组成模块已经集成好，与微型压缩机配套。控制器3包括按键模块3-1、记忆模块3-2、温度传感器3-3、压缩机控制模块3 - 4、风机控制模块3 - 5、水栗控制模块3 - 6、LED显示模块3 - 7和处理器3 - 8;处理器3 - 8 分别与按键模块3 -1、记忆模块3 - 2、温度传感器3 - 3、压缩机控制模块3 - 4、风机控制模块3 -5、水栗控制模块3-6和LED显示模块3-7连接;按键模块3-1用于用户设定温度，操作系统;记忆模块3-2保存使用记录;压缩机控制模块3-4与微型压缩机连接，用于控制压缩机运转;风机控制模块3-5与风机连接，用于控制风机运转;水栗控制模块3-6与微型水栗连接，用于控制水栗运转;LED显示模块3-7用于显示时间、温度信息。按键模块3-1选用QYF-JP02型芯片， 记忆模块3-2选用EEPROM型芯片，压缩机控制模块3-4选用RY-DB1501，风机控制模块3-5选用YK003型芯片，水栗控制模块3-6选用LM2596型芯片，LED显示模块3-7选用TM1638型芯片， 处理器3-8选用STC89C52型芯片。温度传感器设置在舒适层上，在胸前位置和后背位置各一个。人们通过控制面板设定好温度，温度值会在LED显示屏上显示，LED显示屏设置在胸前左侧偏上位置。所述控制系统通过自身的电路先启动风机和水栗，再启动微型压缩机，然后整个系统开始运行。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、风机的转速和水栗的流量，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。[〇〇56]微型压缩机4优选采用ACXZ14DC型微型制冷压缩机，该微型制冷压缩机的直径 54mm，高69.3mm以内，重量不大于670g，采用直流电供电，电压12V或24V，制冷剂为R134a;压缩机转速范围为1800?6500r/min，可提供300W左右的冷量。[〇〇57]如图4所示，冷凝器采用平行流换热器5。平行流换热器的翅片采用锯齿形翅片，能够极大地提高换热系数。同时配备一个小型风扇11，小型风扇11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5的制造材料采用铝合金，减轻其自身重量。所述冷凝器的锯齿形翅片的结构5-1如图5所示。[〇〇58] 微型制冷系统由锂离子电池组2供电，锂离子电池组2与控制器3连接;所述锂离子电池组2为可拆卸结构，可将电池拆下来充电。另外，所述微型制冷系统还设置有一个电源接口，可以使用电源线直接供电。
[0059]蜂窝结构管路10的传热主要集中于沿孔轴纵向传热。人们的工作环境一般都低于 50°C，对于蜂窝芯层整体温度水平来说是不高的，因而芯层内部的福射换热作用是可以忽略的；在所述蜂窝结构的夹芯层厚度约为4mm，在这种极小空间的有限空间下，空气流动尚难展开，夹层内的自然对流就比较难形成，使得蜂窝夹层结构空腔内空气自然对流换热较少，所以所述蜂窝结构传热主要为导热，而空气的导热系数较低，可使得所述蜂窝结构有较好的保温性能、隔热性能。夹层的蜂窝孔格大小、高矮及其构成格子的薄片厚度等决定表板局部屈曲、孔格壁板屈曲的临界应力及夹层结构的保温性能。所述结构蜂窝孔格约为1〇_， 所构成的格子的薄片厚度约为4_，这些尺寸的选择，能够保证所述蜂窝结构在承受一定的屈曲载荷的同时具有一定的保温性能。
[0060]优选地，微型压缩机4、冷凝器5、节流装置6、蒸发器7、微型水栗8、小型蓄水箱9与供电的锂离子电池组2安装在一个支承框架上，支承框架设置在背部偏上位置，各个部件的布置尽可能的紧凑，以减少总的占用体积，便于携带。所述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 25cmX20cmX10cm，与衣服紧密相连。
[0061]本实用新型基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服的总重量可以控制在4kg以下。
[0062]工作过程:接通电源，使用者根据自身情况，通过控制器的按键模块3-1输入一个自身感到舒适的温度，微型压缩机4开始运行，从微型压缩机4出来的高温高压气态制冷剂直接进入冷凝器5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体，然后流经节流装置6，成为低温低压的气液混合物，接着流入蒸发器7中，吸收载冷剂水散发的热量，蒸发为低温低压气体，在微型压缩机4的吸力作用下进入压缩机，重新开始新的循环。水栗8将载冷剂水从小型蓄水箱9中输送到板式换热器7中，冷流体制冷剂体和热流体载冷剂水在各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换，水的温度降低，接着进入衣服内的蜂窝结构管路10，吸收人体的热量后温度升高，再回到小型蓄水箱9中，如此反复循环。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3 - 3，能够探知这种变化，并将信息传递给所述的处理器3 -8，控制器3根据反馈的信息，改变所述的微型压缩机4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±1.5°C范围内，为人体提供一个舒适的衣内微环境。微型压缩机4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。
[0063]对于所属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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，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、微型水栗、小型蓄水箱、蜂窝结构管路和小型 风扇;节流装置分别与冷凝器和蒸发器连接;微型压缩机分别与冷凝器和蒸发器连接;蒸发 器还与微型水栗和蜂窝结构管路连接，微型水栗通过小型蓄水箱与蜂窝结构管路连接;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0.5-0.8mm，毛细管设置为螺旋状，毛细管 的直线长度为400?500mm;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；所述蒸发器采用板式换热器;节流装置接制冷剂入口，制冷剂出口接到微型压缩机吸 气口；微型水栗的出水口接板式换热器的载冷剂入口，载冷剂出口接蜂窝结构管路进口；水冷系统由管网、小型蓄水箱与微型水栗组成;所述水冷系统的管网布置形式采用蜂 窝结构，分布呈网状;所述蜂窝结构管路设置在透气层和隔热层之间；蜂窝结构管路与透气 层和隔热层胶合;蜂窝结构管路由软铜管形成一系列六边形孔格网状结构，软铜管的管径 为2-4mm;蜂窝结构管路进口位于蜂窝结构管路出口的下方，蜂窝结构管路进口与板式换热 器的载冷剂出口连接，蜂窝结构管路出口与小型蓄水箱的进口连接；所述控制器包括按键模块、记忆模块、温度传感器、压缩机控制模块、风机控制模块、水 栗控制模块、LED显示模块和处理器;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、水栗控制模块和LED显示模块连接;压缩机控制模块与微型压 缩机连接;风机控制模块与风扇连接;水栗控制模块与微型水栗连接；所述冷凝器采用平行流换热器;小型风扇与平行流换热器平行放置。2.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的微型 压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、微型水栗、小型蓄水箱与锂离子电池组安装在一个支承 框架上，支承框架设置在穿戴组件的背部上。3.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的毛细 管的管径为0.67mm。4.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的舒适 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 用芳纶或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所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的软铜 管的管径为3mm。6.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的蜂窝 结构的单个孔格边长为〇 ? 5 -1 ? 5cm 〇7.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的控制 器采用RY-DB1501或RY-DB1308型控制器，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所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的平行 流换热器的翅片采用锯齿形翅片;平行流换热器采用铝合金材料制备。9.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，其特征在于，所述的基于 仿生蜂窝结构的穿戴式空调服的总重量控制在4kg以下。10.根据权利要求1所述的基于仿生蜂窝结构的穿戴式空调服，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，水栗控制模块选用LM2596型芯片，LED显示模块选用 TM1638型芯片，处理器选用STC89C52型芯片。
【文档编号】A41D13/005GK205593203SQ201521099092
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】简弃非, 罗立中, 林成迪
【申请人】华南理工大学