一种恒温服装的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于高温炎热及低温寒冷环境下调节人体服装微气候环境的恒温服装，该恒温服装包括加热层1、恒温储能层2和外层服装3。加热层1用于给恒温服装加热、提供热量；恒温储能层2能够在高温环境下吸收热量，调节人体体温，也能够在低温环境下释放热量，起到保暖作用。恒温储能层2采用相变温度在人体感觉舒适的温度范围之内的相变材料，可以很好地实现高温和低温环境下对人体微气候环境的调节。外层服装3可以采用功能材料，强化恒温储能层的温度调节作用，延长恒温服装有效工作时间。
【专利说明】一种恒温服装
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种功能服装，特别是一种能在高温炎热环境下防暑降温、又能在低温寒冷环境下加热保暖，调节人体微气候环境的恒温服装。
【背景技术】
[0002]随着人类活动的拓展，人员在极端环境下的作业越来越多，对人员的劳动保护提出了更高的要求，人们在不断寻求采取更为合理的方法保护人员在极端条件下的生理健康和工作安全。高温环境下，作业人员很容易产生热应激反应，热应激会加重人员的疲劳感，影响人员的反应灵敏度，降低人员执行任务能力，为了改善人体微气候环境，降低人员热应激反应，通常都采用穿着降温服装来增加人体生理舒适性。如中国发明专利申请公开说明书(申请号为200410009720.0,申请日为2004年10月29日)于2005年4月6日公开了一种相变材料降温服，该降温服由背心、头套和脖套构成，在所述背心前身的胸部和肋部、后身的上背部和两侧部位布置衣袋，在胃部、腹部及肾脏部位不布置衣袋，形成门字形结构，在头套上的额、颞、颊部位，脖套的颈前部布置有相变温度为25~27°C的相变材料储冷袋。但是这种服装只能在高温下提供保护，而不能在低温寒冷环境下加热保暖。低温环境下为了防寒保暖，人们除了增加保暖棉服等衣服外，通常可以穿着加热服装进行体温调节，如中国实用新型专利(专利号为201120319077.7)公开的电加热服装，在服装内置电热线，通过接入外接电源来加热取暖，但是这种加热服装需要增加电源和控制部分，使用不便，而且也不能在高温下用于降温。
[0003]如上所述的改善人体生理舒适性的方法，只能在炎热环境下降温，或者只能在寒冷环境下取暖，如果要在两种极端温度环境下都能够进行体温调节时，需要配备两件不同的服装，这无疑增加了成本，而且使用不便。
【发明内容】
[0004]为了解决以上问题，实现既能在高温环境下降温又能在低温环境下保暖的双重需要，本发明提出了一种恒温服装。
[0005]该恒温服装包括加热层1、恒温储能层2和外层服装3。恒温储能层2能够在一定温度范围内吸收或释放热量，但是温度变化很小，选择温度范围适合于人体体温的材料，就可以使得恒温储能层在人体感觉舒适的温度范围内对人体微气候环境进行调节，达到降温或保暖作用。
[0006]加热层I能够通过外界电源给服装加热。需要保暖时，将加热层接通外界电源加热，产生的热量储存在恒温储能层2中，加热完成后，人员穿着恒温服装，恒温储能层2内储存的热量逐渐释放出来，调节人体服装内微气候环境，达到给人体取暖、调节体温的作用。
[0007]需要降温时，将恒温服装放入冷藏室等低温环境中，恒温储能层2中的热量释放到低温环境中，变化为低温储能状态，人员在高温环境下穿着恒温服装时，处于低温储能状态的恒温储能层开始吸收环境热量和人体散热，调节人体服装内微气候环境，达到给人体降温、调节体温的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1:恒温服装正面示意图
[0009]图2:恒温服装层状结构放大示意图
[0010]图3:服装层结构放大示意图
[0011]图4:恒温储能层展开示意图
[0012]图5:加热层电热丝分布示意图
[0013]图中:1为加热层，2为恒温储能层，3为外层服装，11为电热丝，12为电源插头，21为恒温储能元件，31为超高吸水功能材料，32为保温材料，33为阳光面料。
【具体实施方式】
[0014]恒温服装为恒温背心，由加热层1、恒温储能层2和外层服装3组成，加热层I为与外层服装3大小、形式都相互匹配的夹层服装，夹层内设置有电热丝，电热丝均匀分布在背心内，能够对服装均匀加热。恒温储能层2主要包括相变储能材料，相变储能材料能够在一定的温度范围内吸热或放热，达到温度调节的作用。需要加热取暖时，将加热层I与外接电源连接，加热层I发热，恒温储能层2吸收加热层产生的热量，恒温储能层2储能完成后，停止加热，人员在低温环境下穿着恒温背心后恒温储能层2释放热量，达到取暖和调节人体体温的作用。需要降温时，将恒温背心放置在冰箱中，恒温储能层2释放其中的能量，能量释放完成后，取出降温背心，人员在高温环境下穿着恒温背心后，恒温背心吸收人体散热和环境热量，给人员创造凉爽舒适微气候环境，达到给人员防暑降温的作用。因此，恒温服装利用相变储能材料的吸热和放热这两个可逆过程，实现了两种极端温度条件下人体服装内微气候环境的调节，起到了给人体降温或保暖的作用，使用方便，降低了成本。
[0015]实施例1
[0016]选择相变温度范围在26.5°C?32°C的有机相变材料，将相变材料封装在多层复合膜中，得到恒温储能元件21，恒温储能元件21放置于服装上的口袋中，形成恒温储能层2，口袋大小与恒温储能元件21相匹配，便于装配，但又不会轻易掉出。加热层I采用电热毯加热丝作为加热部件，加热丝工作电压为普通220V交流电压，既能方便采用常用电源加热，又能够控制加热速度，缓慢加热，不致于造成服装局部快速过热，导致安全隐患。
[0017]需要加热保暖时，接通加热层电源插头12，恒温储能层2中的相变材料从26.5°C开始发生固-液相变，吸收储存热量，32°C相变完全后停止加热，拔下电源插头12，恒温储能层从32°C开始释放热量，发生液-固相变，温度逐渐变为26.5°C后，热量完全释放。整个放热过程中，恒温储能服装保持温度在26.5°C?32°C范围内，此温度范围内人体感觉舒适，达到保暖舒适的作用。需要降温时，将恒温储能背心放置在冰箱中，相变材料从32°C开始发生液-固相变，释放热量，相变材料温度达到26.5°C后，液-固相变完全完成，此时恒温储能背心处于低能状态，人员穿着后，吸收人体散热和环境热量，在26.5°C?32°C范围内逐渐相变，人体微环境温度保持在26.5°C?32°C内，感觉舒适凉爽。
[0018]恒温储能层还可以选择其他相变温度符合使用要求的相变材料，如无机相变材料或其他有机相变材料，达到恒温储能的目的。
[0019]实施例2
[0020]实施例1中，相变储能层2中的相变储能材料由复合膜封装，得到恒温储能元件21，降温储能元件形状为长方形，尺寸为120mmX90mm，主要分布在背心的前胸、腹部和背部。
[0021]实施例3
[0022]恒温背心的外层服装3采用功能面料制作成三层服装，从内到外依次为超高吸水功能材料31、隔热保温纤维材料32和阳光面料33。内层超高吸水功能面料31具有很高的吸水倍率，比常规合成纤维大几十倍，甚至上百倍，而且吸水速率很快；保温材料32具有很小的密度和很强的隔热效果；阳光面料33能够有效遮挡紫外线，具有有效的隔热和防太阳光辐射作用。这种多层结构外层服装能够在炎热的环境中充分隔离外界高温环境，保护相变储能层，使得相变储能层尽可能多的吸收人体散热，同时内层超高吸水功能材料快速吸收人体产生的汗液，增加穿着舒适感，外层阳光面料有效隔离太阳辐射热，从而恒温背心能够有效延长工作时间，延长人员穿着时间，更好地保护人体生理健康。
[0023]实施例4
[0024]恒温服装的加热层I主要由电热丝11和夹层服装组成，加热层I为独立的服装，在夏季高温或不使用条件下，可以与恒温储能层和外层服装分离，减少穿着压力，增加穿着舒适性，使用方便；低温环境下需要使用时，将加热层I与恒温储能层和外层服装装配在一起，可以对恒温服装加热。
[0025]实施例5
[0026]实施例3中，恒温服装的服装面料中，超高吸水功能材料31采用丙纶纤维面料。
[0027]实施例6
[0028]实施例3中，恒温服装的服装面料中保温材料32采用温度调节纤维。温度调节纤维具有在一定温度范围内吸热储能的功能，该温度范围与恒温储能层中材料的相变温度相同，可以增强恒温储能层的温度调节效果。
[0029]实施例7
[0030]实施例3中，恒温服装的阳光面料33采用涤纶面料，具有良好的遮阳、透气作用。
[0031]实施例8
[0032]实施例4中，独立的加热层I可以折叠为恒温服的包装袋，需要加热时，将恒温服折叠后放入包装袋，接通电源即可加热，不需要加热时，折叠为袋装的加热层可以作为恒温服装的包装袋，携带方便。
【权利要求】
1.一种恒温服装，其特征在于:恒温服装包括加热层(I)、恒温储能层(2)和外层服装⑶。
2.如权利要求1所述的恒温服装，其特征在于:恒温储能层(2)包括恒温储能元件(21)。
3.如权利要求1所述的恒温服装，其特征在于:加热层⑴为独立结构，可以与服装分离。
4.如权利要求2所述的恒温服装，其特征在于:所述恒温储能元件(21)由相变储能材料经包装膜封装而成，主要分布在服装的前胸、腹部和背部。
5.如权利要求1所述的恒温服装，其特征在于:所述储能元件(21)内的相变储能材料为无机相变材料或有机相变材料。
6.如权利要求1至5任意一项所述的恒温服装，其特征在于:服装为背心。
7.如权利要求1至5任意一项所述的恒温服装，其特征在于:外层服装(3)包括内、中、外三层，三层的材料依次为超高吸水功能材料(31)、保温材料(32)和阳光面料(33)。
8.如权利要求7所述的恒温服装，其特征在于:所述超高吸水功能材料(31)为丙纶纤维，保温材料(32)为温度调节纤维，阳光面料(33)为具有遮阳、透气功能的涤纶面料。
9.如权利要求3所述的恒温服装，其特征在于:独立的加热层(I)可以折叠为恒温服装的包装袋。
【文档编号】A41D13/005GK104041957SQ201310078395
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】刘帮银, 朱春野, 万婷婷, 陈惠 , 吴兴财, 但革西 申请人:重庆诚邦科技发展有限公司