一种保温背心的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防护产品技术领域，尤其涉及一种保温背心。
【背景技术】
[0002]当人体在严寒环境中停留过久，可导致全身冻伤，人的呼吸、心率均减慢，肌肉僵直，严重导致死亡。尤其在我国北方，冬季严寒，室内通常采用暖气供暖，室内外温差较大，室外活动及其不适应，甚至导致冻伤。为解决上述问题，人体加热保温设备应运而生。
[0003]现有技术中，常用的保温加热的方式为电加热，有可以绑缚在身上的发热垫，有各种电热背心，如专利CN 202425603 U公开了一种可移动式加热背心，在背心中安装充电电池、加热元件和控制面板由控制开关控制充电电池或DC电源端供电与否，由控制面板控制加热元件工作与否；专利CN 202750754 U公开了一种发热背心，包括由两相同面料布层缝合构成的背心垫套，背心垫套内套装设置有至少一层由发热线构成的电发热层和至少一层针刺棉层以及至少一层热乳无纺布层，并且背心垫套配置有束腰带;背心垫套后背腰身部的下方一角处固定安装有与发热线电连接的电源连接器，该电源连接器可拆卸插拔式配装有控制电发热层发热温度的多挡温控电源组件。上述加热背心均是采用电加热的方法，，能满足人们冬季御寒取暖的需求，但传统电热背心通常结构简单，舒适度不好，容易因长期使用和反复拉扯造成金属疲劳而折断，维修和更换极不方便，因此使用寿命相对较短;而且电加热的方式需要电源，室外工作者则需要携带移动电源，但移动电源小了储能量不足，大了对于携带者来说是个负担，不便于携带，同时会影响工作上的操作。
[0004]故需设计一种轻质、便捷、保温时间持续长的保温背心。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是寒冷环境下的人员提供一种轻质、便捷、智能的个体保温背心，具体
【发明内容】
如下:一种保温背心，包括背心本体、储存罐、导流管和自动控制模块，所述背心本体设有进口，所述背心本体进口与储存罐出口通过导流管相连;所述储存罐设有储存罐开关并储存化学热源，所述储存罐开关为控制开关;所述自动控制模块包括中央控制单元和温度传感器;所述温度传感器用于检测背心本体内的温度信号，并将检测的温度信号输入到中央控制单元，所述中央控制单元将接收的温度信号与预设的温度进行比较，控制所述储存罐开关的开关状态。如此设置，当人体感到寒冷时，即背心本体温度较低时，温度传感器将低温信号传递给中央控制单元，中央控制单元将接收的温度信号与预设的低温值进行比较，当接收的温度信号的温度值等于或低于低温值时，中央控制单元控制储存罐开关打开，化学反应释放的热量经传热通道通过导流管进入背心本体内；热量进入背心本体的过程中，温度传感器不断的将感应的温度信号传递给中央控制单元，中央控制单元将接收的温度信号与预设的高温值进行比较，当接收的温度信号温度值等于高温值时，中央控制单元控制储存罐开关关闭；移动电源还为自动控制模块提供电能。化学放热反应是一种较好的热源，尤其是反应放热量大、反应物价格便宜、生成物无毒，生成物排出不会污染环境的化学反应。自动控制模块的设置避免某些特殊工作不方便打开开关等相关操作时，通过中央控制单元控制储存罐开关的开合实现保温背心的热源进入背心本体的自动化。
[0006]进一步，所述热源包括镁粉、铁粉和水或镁粉、铁粉和水溶液。冷水中，镁粉与其反应速率很慢，但是在混有铁粉的情况下，尤其是含有电解质的水溶液中，镁粉和铁粉构成原电池，反应速率快速增加，化学反应式如下:正极:2H20+2e—= 20H—+H2 ；负极:Mg—2e—= Mg2+ ；总反应:Mg+2H20=Mg2++20H—+H2。通过控制水或水溶液的加入量即可控制化学反应的进行，间接控制放热量，同时部分水遇热气化后作为热量载体进入背心本体。
[0007]进一步，所述水溶液为氯化钠溶液。如此设置，氯化钠溶液的水作为反应物，氯化钠作为上述电化学反应电解质；同时氯化钠的加入，可使水的温度一定程度的降低，可避免在外界温度较低时，作为反应物的水溶液凝固。
[0008]进一步，所述储存罐包括储存室和反应室，所述储存室位于所述储存罐上部，所述储存室通过阀门连通所述反应室，所述反应室通过传热通道与储存罐出口相通;所述储存室中存放水或水溶液，所述反应室中存放镁粉和铁粉。如此设置，当需要加热保温时，打开阀门，储存室中的水或水溶液通过阀门进入反应室在铁粉的作用下与镁粉发生反应，放出大量的热，热量一部分气化水生成水蒸汽，水蒸气以及少量被加热的氢气带着热量从传热通道经储存罐出口在导流管的引导下进入背心本体内，进行加热保温。通过控制阀门的开合以及阀门开合的大小即可控制反应物水或水溶液的加入和加入量，从而控制化学反应的进行，间接控制放热量。
[0009]进一步，所述储存室设有计量单元，所述阀门为电磁阀，所述电磁阀、计量单元与中央控制单元电连;所述计量单元用于计量储存室中的水或水溶液的重量，并将重量信号传递给中央控制单元;所述中央控制单元将接收的重量信号与预设的重量值进行比较，并控制所述电磁阀的开合以及电磁阀的开合度。由于单位反应物中化学反应的放热量是确定的，中央控制单元将接收来自温度感应器检测的温度与设定的最高温度值，确定温度差，计算背心本体所需的热量来确定所需参与反应的水或水溶液的质量，以及计算放出的热量需要气化多少液态水的质量，当计量单元传递给中央控制单元的重量信号的重量差达到中央控制单元计算的所需参与反应的水或水溶液和需气化的水的质量和时，控制阀门关闭。计量单元的设置，可严格控制水或水溶液的加入量，即通过控制参与反应物量进而化学反应的进程，严格控制放热量，避免一次性太多反应物参与反应导致放热量过多，避免过热损伤人体。中央控制单元还能控制阀门的开合度以控制升温速度，当环境温度较低时，人体感觉较为寒冷时，即温度感应器感受的温度比设定的最低温度值低较多时，中央控制单元控制阀门的开合度会相应的增大，使用者也可根据自身和环境情况通过中央控制单元手动控制阀门的开合度来控制升温速度。
[0010]进一步，所述保温背心还设有生命特征采集模块和报警模块，所述生命特征采集模块和报警模块与中央控制单元电连;所述生命特征采集模块包括心率检测与血压检测，并将检测的信号传递给中央控制单元，所述中央控制单元将接收的信号与预储存的人体正常心率和血压进行比较，当中央控制单元从生命特征采集模块接收的信号异常时，这里的信号包括温度信号和生命特征信号，控制报警模块发出相应的指示对使用者给予警告提示。如此设计，能方便测量背心使用者的心率和血压，便于使用者随时掌握自身身体状态，判断在工作环境下是否还适合继续工作。同时当中央控制单元接收的温度信号持续低于预设的最低温度值或高于预设的最高温度值时，中央控制单元控制报警模块发出相应的指示对使用者给予警告提示，指示使用者进行相关的手动操作。
[0011]进一步，所述背心本体包括内层和外层，所述内层和外层构成一个密封空腔;所述背心本体外层上部设有排气孔，所述背心本体外层底部设有排放孔。如此设置，携带热量的气体直接进入背心本体的空腔内，排气孔的设置用于排放氢气，排放孔的设置用于排放冷却后的水或水溶液。
[0012]进一步，所述排放孔和排气孔上设有压力传感器和控制开关，所述压力传感器和控制开关与中央控制单元和移动电源模块电连。如此设置，所述压力传感器分别用来检测排放孔和排气孔处的水压和气压，并将压力信号传递给中央控制单元，所述中央控制单元将接收的压力信号与预设的压力值进行比较，控制所述排放孔和排气孔上的控制开关的开合，对冷却后的水和背心本体内的氢气的排放实现自动化控制。
[0013]进一步，所述背心本体的进口处和/或储存罐外部设有防护物。由于化学反应放热量较大，如此设置，避免加热保温过程中储存罐和背心本体的进气口处过热烫伤人体。
[0014]进一步，所述防护物为阻燃纤维。阻燃纤维质量轻并具有较好的隔热作用。
[0015]进一步，所述背心本体内依附有保温蓄热层。保温蓄热层的比热容较大，温度上升较慢，保温蓄热层吸收进入背心本体中的热源的热量，迅速降低气体的温度，避免热源直接与人体进行热交换而导致烫伤，且由于保温蓄热层中蓄热材料的比热容较大，另一方面利用保温蓄热层中的蓄热材料比热容较大的特点，即保温蓄热层的蓄热性，减少背心本体与周围环境的热交换，有效延长保温时间。
[0016]进一步，所述保温蓄热层由相变蓄热材料、热化学蓄热材料或吸附蓄热材料构成。
[0017]进一步，所述背心本体包括内层和外层，所述背心本体内层与外层之间均匀分布有导热管，所述导热管与导流管出口处相连。导热管的设置实质是对热源的气体进行导流作用，对气流的流向与分布进行控制，使得气体尽可能的在保温背心内均匀分布，提高换热效率。
[0018]进一步，所述导流管与导热管之间设有转接头，所述转接头一端与导流管相连，另一端分别连有多个导热管。如此设计，可设置多个导热管，尽可能的增加气流的流向，尽快分布到背心本体各处，避免气体入口处局部过热。
[0019]进一步，所述导热