空调服的制作方法

本实用新型涉及一种衣服，特别涉及一种空调服。

背景技术：

空调服的雏形是应用于航空航天的冷却服。二十世纪六十年代末美国宇航局的APOLLO登月计划中，冷却服属于船外航天服的一部分。由于太空环境恶劣，如高真空、强辖射、温度变化剧烈、微流星体，以及日益增多的太空垃圾等，宇航员在这样的环境下无法生存和工作，所以必须被保护在船外航天服这一密闭绝热的微环境内。1965年3月，人类首次进行太空行走，当时的Gemini宇航服采用的冷却方式为循环空气冷却系统。

而在目前的冷却方式包括水冷和半导体制冷，但两种方式均只能进行制冷，不能进行制热，在需要进行制热保温的环境无法进行使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种空调服，已解决现有技术无法同时实现冷暖温控的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空调服，所述空调服的内部设有夹层，包括，水循环机构，所述水循环机构包括水箱、水泵和闭环管路；所述水箱和所述水泵均接通于所述闭环管路上，所述闭环管路的一部分设于所述夹层内；以及温控机构，所述温控机构包括半导体制冷片和控制电路；所述半导体制冷片设有第一热量传递面和第二热量传递面，所述第一热量传递面能与所述闭环管路进行热量交换；所述控制电路与所述半导体制冷片电性连接，所述控制电路能够改变所述半导体制冷片的电流流向。

其中，所述温控机构还包括热交换器，所述热交换器设有第一流体管路和第二流体管路，所述第一流体管路与所述第二流体管路之间能进行热量交换，所述第一流体管路接通于所述闭环管路上，所述第二流体管路与所述第一热量传递面抵接。

其中，所述温控机构还包括散热片和散热风扇，所述散热片与所述第二热量传递面抵接，所述散热风扇与所述散热片相对布置。

其中，所述空调服的外部设有控制盒，所述水箱、所述水泵、所述热交换器、所述半导体制冷片、所述散热片、所述散热风扇和所述控制电路均设于所述控制盒内，所述控制盒设有通风孔，所述通风孔与所述散热风扇相对。

其中，所述夹层内设有柔性发热体，所述柔性发热体设于所述闭环管道的外表面，所述柔性发热体与所述控制电路电性连接。

其中，所述空调服的内表面设有体温传感器，所述体温传感器与所述控制电路电性连接，所述控制电路能够根据所述体温传感器的监测结果，调控所述空调服的温度。

其中，所述空调服的外表面设有环境温度传感器，所述环境温度传感器与所述控制电路电性连接，所述控制电路能够根据所述环境温度传感器的监测结果，调控所述空调服的温度。

其中，所述水循环机构还包括有水温传感器，所述水温传感器与所述控制电路电性连接，所述水温传感器设于所述闭环管路或所述水箱内，所述控制电路能够根据所述水温传感器的监测结果，调控所述空调服的温度。

其中，所述空调服上设有体征参数监测传感器，所述体征参数监测传感器与所述控制电路电性连接，所述体征参数监测传感器用于监测空调服穿戴者的体征参数。

其中，所述闭环管路置于所述夹层内的部分为硅胶管路。

本实用新型的有益效果如下：

所述控制电路与所述半导体制冷片电性连接，所述控制电路能够改变所述半导体制冷片的电流流向，所以控制电路能够改变电流流向控制半导体制冷片进行发热或制冷，而所述半导体制冷片设有第一热量传递面和第二热量传递面，所述第一热量传递面能与所述闭环管路进行热量交换，所以当半导体制冷片发热时，热量将传递至闭环管路的水中，以实现空调服的升温，相似地，当半导体制冷片制冷时，闭环管路水中的热量将传至半导体制冷片，以实现空调服的降温，从而解决了现有技术无法同时实现冷暖温控的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型优选实施方式提供的原理结构示意图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的剖视结构示意图；

图3是本实用新型优选实施方式提供的闭环管路布置结构示意图；

图4是本实用新型优选实施方式提供的体征参数监测传感器布置示意图一；

图5是本实用新型优选实施方式提供的体征参数监测传感器布置示意图二。

附图标记如下：

11、外部编织面料；12、内部编织面料；13、夹层；14、控制盒；141、通风孔；

21、闭环管路；22、水箱；221、注水口；23、水泵；

31、热交换器；311、第一流体管路；312、第二流体管路；32、半导体制冷片；321、第一热量传递面；322、第二热量传递面；33、散热片；34、散热风扇；35、石墨烯发热体；361、体温传感器；362、环境温度传感器；363、水温传感器；37、控制电路；

4、体征参数监测传感器；41、心电传感器；42、加速度传感器；43、呼吸传感器；44、血氧传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

从图1至5可知，本实用新型第一个实施例所述空调服包括有：

外部编织面料11(见图2)，外部编织面料11覆盖于空调服的外表面，外部编织面料11选用Kevlar纤维、Nomex高熔点芳香族聚酰胺纤维、Vectran纤维和聚苯并双唑PBO材料四种材料通过纺织技术合成；其中，Kevlar纤维的物理强度增强，防止异物穿刺；Nomex纤维的防火防燃烧性能佳；Vectran纤维吸水率极低，耐热耐磨性好，耐化学试剂，特别是耐酸性优异；聚苯并双唑PBO材料的断裂伸长性能强；即外部编织面料11主要起到耐磨、隔热、防化学试剂防腐蚀防水性能，主要针对外界物理环境和生化环境具有稳定性和防护性能。

(Kevlar纤维是美国杜邦公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”，其优点在于：永久的耐热阻燃性，极限氧指数Loi大于28；永久的抗静电性；永久的耐酸碱和有机溶剂的侵蚀；高强度、高耐磨、高抗撕裂性；遇火无熔滴产生，不产生有毒气体；火烧布面时布面增厚，增强密封性，不破裂。

Nomex高熔点芳香族聚酰胺纤维是一种间位芳纶，也称芳纶1313，其特点是耐热性好，强度高，它在250℃的温度下，材料性能可较长时间保持稳定，其针刺产品主要用作高温过滤材料及绝缘材料。

Vectran纤维是一种高强度聚芳酯纤维制品，可乐丽公司于20世纪90年代推出，并实现工业化生产，该纤维的特点是：具有出色的低蠕变性，非吸湿性及极低气温下的高机械物理性及耐湿耐磨耗性；Vectran强度约为普通聚酯纤维的6倍，与金属纤维强度相当，且材料质轻，不吸收水分，低温特性强，在超低温下不会结冰。

聚苯并双唑PBO，是聚对苯撑苯并二噁唑纤维(Poly-p-phenylenebenzobisoxazole)的简称，是20世纪80年代美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强材料，是含有杂环芳香族的聚酰胺家族中最有发展前途的一个成员，被誉为21世纪超级纤维。)

内部编织面料12(见图2)，内部编织面料12覆盖于空调服的内表面，内部编织面料12选用棉+涤纶、阳离子涤纶、锦纶、Coolplus(纤维中含有银粒子)4种不同的纱线纬编加工开发成的针织双层面料作为贴身面料；针织面料本身就具有的亲肤性，配合其他纱线针织后的高弹性和导热性，以及Coolplus纤维具有良好的透湿性，工艺结构在吸汗速干能力上大大提升，另外面料中含有银粒子可以起到杀菌功能。内部编织面料12主要是确保舒适度和活动性良好，以及吸汗速干性好，再者就是良好的杀菌性能，防止长时间无法清洁，身上太脏而导致疾病的状况出现。

(Coolplus纤维是台湾中兴纺织公司研制开发的一种具有良好吸湿排汗功能的差别化聚酯纤维，中文名“酷帛丝”，其纤维呈“十”字形横截面，纵向表面具有细微沟槽和孔洞，可将肌肤表层排出的湿气与汗水经由芯吸、扩散、传输的作用、瞬间排出体外，使肌肤保持干爽与清凉。)

夹层13(见图2)，夹层13设于外部编织面料11与内部编织面料12之间。

控制盒14(见图1、及3至5)，控制盒14设于空调服外表面的下方，控制盒14设有通风孔141，通风孔141与控制盒14的内部导通。

水循环机构(见图1和3)，水循环机构包括有闭环管路21、水箱22和水泵23；闭环管路21为管路首尾相接而成，以供液体在闭环管路21内循环流动，其中，闭环管路21的一部分置于控制盒14内，闭环管路21的另一部分置于夹层13内，闭环管路21置于夹层内13的部分为硅胶管路，硅胶管路在夹层13内呈蛇形曲折状布置，以使得硅胶管路能够布置于空调服的各处；水箱22设于控制盒14内，且水箱22接通于闭环管路21上，具体的，水箱22的上部设有注水口221，用于注入液体至水箱22内，水箱22的下部设有两个通孔，水箱22的两个通孔均与闭环管路21接通，以供液体的循环路径经过水箱22的内部；水泵23设于控制盒14内，水泵23接通于闭环管路21上，具体的，水泵23设有输入端和输出端，水泵23的输入端和输出端均与闭环管路21接通，以供水泵23抽送液体进行流动。

温控机构(见图1)，温控机构包括热交换器31、半导体制冷片32、散热片33、散热风扇34、石墨烯发热体35、体温传感器361、环境温度传感器362、水温传感器363和控制电路37，其中，热交换器31、半导体制冷片32、散热片33、散热风扇34和控制电路37均设于控制盒14内，控制电路37同时与半导体制冷片32、体温传感器361、环境温度传感器362和水温传感器363电性连接；其中，热交换器31设有第一流体管路311和第二流体管路312，第一流体管路311的进出口均与闭环管路21接通，以使得第一流体管路311接通于闭环管路21上，第二流体管路312的一部分置于第一流体管路311的内部(附图仅用于示意，并未示出此具体结构)，以便第一流体管路311内的液体与第二流体管路312内的液体进行热量交换；半导体制冷片32设有第一热量传递面321和第二热量传递面322，第一热量传递面321与第二流体管路312的外表面抵接，第二热量传递面322与散热片33抵接，散热风扇34的抽风方向与散热片33相对布置，散热风扇34的送风方向与控制盒14的通风孔141相对；石墨烯发热体35设于夹层13内，石墨烯发热体35为柔性发热体的一种，石墨烯发热体35与闭环管路21的外表面抵接，可用于辅助加热；体温传感器361为两个，一个体温传感器361设于空调服正面的内表面，另一个体温传感器361设于空调服背面的内表面；环境温度传感器362为一个，环境温度传感器362设于空调服正面的外表面；水温传感器363为一个，水温传感器363设于水箱22内。

体征参数监测传感器4(见图1、4和5)，体征参数监测传感器4包括有心电传感器41、加速度传感器42、呼吸传感器43和血氧传感器44；心电传感器41为四个，四个心电传感器41均设于空调服正面的内表面，四个心电传感器41分别布置与空调服左上、右上、左下和右下的四个位置上；加速度传感器42为两个，一个加速度传感器42设于空调服正面的内表面，另一个加速度传感器42设于空调服背面的内表面；呼吸传感器43为四个，四个呼吸传感器43均设于空调服正面的内表面，四个呼吸传感器43分别布置于空调服左上、右上、左下和右下的四个位置上，其设置位置与人体胸腹呼吸收缩位置对应；血氧传感器44为三个，一个血氧传感器44设于空调服正面右上方的内表面，其位置与人体心脏的位置对应，其余两个血氧传感器44设于空调服背面，其设置位置与人体背部动脉的位置对应；其中，上文所述的体温传感器361也属于体征参数监测传感器的一种。

其应用过程大致如下：

1、打开水箱22的注水孔221，然后将清水注入至水箱22内，需要保证水量充足，以便水泵23启动后，清水能在闭环管路21内循环流动，其中，清水流动路径的一部分经过第一流体管路311，第二流体管路312内也流动着传热液体；

2、体温传感器361检测穿戴者的体温产生体温信号，环境温度传感器362检测环境温度产生环境温度信号，水温传感器363检测水温产生水温信号，体温信号、环境温度信号和水温信号将会送至控制电路37，控制电路37根据接收的各种温度信号进行调温。

当控制电路37判断需要进行升温时，控制电路37启动半导体制冷片32在默认状态进行工作，第一热量传递面321将进行发热，热量将传递给第二流体管路312的传热液体，由于第二流体管路312的一部分置于第一流体管路311内，所以当传热液体流经第一流体管路311时，传热液体的热量将传递给清水，升温后的清水将在空调服内部循环流动，从而实现空调服的升温；而第二热量传递面322将进行吸热降温，散热片33因与第二热量传递面322抵接而变冷，散热风扇34则将散热片33周围的冷空气抽送至控制盒14外部，以保证半导体制冷片32的发热效果。

当控制电路37判断需要更进一步进行升温时，在保持第一热量传递面321继续发热的基础上，控制电路37控制石墨烯发热体35进行发热，石墨烯发热体35产生的热量将经闭环管路21传递给清水，进一步升温后的清水将在空调服内循环流动，从而实现空调服的进一步升温。

当控制电路37判断需要进行降温时，控制电路37改变半导体制冷片32的电流流向，第一热量传递面321将变为吸热降温，所以当清水流经第一流体管路311时，清水的热量将传递给第二流体管路312内的传热液体，传热液体的热量将传递给第一热量传递面321，降温后的清水将在空调服内部循环流动，从而实现空调服的降温；而第二热量传递面322将变为进行发热，散热片33因与第二热量传递面322抵接而变热，散热风扇34则将散热片33周围的热空气抽送至控制盒14外部，以保证半导体制冷片32的制冷效果。

3、体征参数监测传感器4监测穿戴者的各种体征参数，具体为心电传感器41监测穿戴者的心脏跳动频率，加速度传感器42监测穿戴者的运动状态，呼吸传感器43监测穿戴者的呼吸频率，血氧传感器44监测穿戴者的血氧浓度，各种监测信号将会送至控制电路37，控制电路37能够根据各种监测结果及时进行温度调控，以及发出各种信息给穿戴者及相关工作人员，以便及时了解空调服穿戴者的身体状况，避免造成意外的发生。

本实用新型第二个实施例与第一实施例基本一致，其区别在于并未设置热交换器31，半导体制冷片32的第一热量传递面311与闭环管路21的外壁贴合抵接。

其工作原理与本实用新型第一个实施例基本一致，其区别在于闭环管路21内的清水与半导体制冷片32直接进行热量交换，虽然热量交换的效率不及本实用新型的第一个实施例，但能够省去设置热交换器31的成本，即为空调服的生产提供了一种可行的选择。

综上可知，本实用新型所述的空调服至少具备以下有益效果：

1.解决了现有技术无法同时进行冷暖控制的问题，具体为：一种空调服，所述空调服的内部设有夹层13，包括，水循环机构，所述水循环机构包括水箱22、水泵23和闭环管路21；所述水箱22和所述水泵23均接通于所述闭环管路21上，所述闭环管路21的一部分设于所述夹层13内；以及温控机构，所述温控机构包括半导体制冷片32和控制电路37；所述半导体制冷片32设有第一热量传递面321和第二热量传递面322，所述第一热量传递面321能与所述闭环管路21进行热量交换；所述控制电路37与所述半导体制冷片32电性连接，所述控制电路37能够改变所述半导体制冷片32的电流流向。在满足此结构后，则能通过改变电流控制半导体制冷片32进行发热或制冷，即半导体制冷片32能够通过水循环机构实现空调服的温控，大大扩大了空调服的适用范围。

2.提高空调服的温控效率，具体为：所述温控机构还包括热交换器31，所述热交换器31设有第一流体管路311和第二流体管路312，所述第一流体管路311与所述第二流体管路312之间能进行热量交换，所述第一流体管路311接通于所述闭环管路21上，所述第二流体管路312与所述第一热量传递面321抵接。在满足此结构，半导体制冷片32将通过热交换器31与闭环管路21内的清水进行热交换，而热交换器31的热交换效率较高，从而使得空调服的温度调控更为高效。

3.更进一步提高空调服的温控效率，具体为：所述温控机构还包括散热片33和散热风扇34，所述散热片33与所述第二热量传递面322抵接，所述散热风扇34与所述散热片33相对布置。在满足此结构后，若第二热量传递面322进行发热，散热片33和散热风扇34便会将热空气及时抽送排出，避免影响第一热量传递面321的制冷效果，同理，若第二热量传递面322进行制冷，散热片33和散热风扇34便会将冷空气及时抽送排出，避免影响第一热量传递面321的加热效果，从而为半导体制冷片32的温控效果提供了重要保障。

4.提高了空调服的可用空间，具体为：所述空调服的外部设有控制盒14，所述水箱22、所述水泵23、所述热交换器31、所述半导体制冷片32、所述散热片33、所述散热风扇34和所述控制电路37均设于所述控制盒14内，所述控制盒14设有通风孔141，所述通风孔141与所述散热风扇34相对。在满足此结构后，体积较大的水箱22、水泵23、热交换器31、半导体制冷片32、散热片33、散热风扇34和控制电路37均设于空调服本体之外，使得空调服内部夹层13的可用空间更多，便于提高闭环管路21覆盖的范围，从而使得空调服的温控面积更广。

5.更进一步提高空调服的加热效果，具体为：所述夹层13内设有柔性发热体，所述柔性发热体设于所述闭环管道21的外表面，所述柔性发热体与所述控制电路37电性连接。在满足此结构后，假若半导体制冷片32不能满足使用需求，则可同时启动柔性发热体进行辅助发热，以提高发热效果，而且同时设置两种不同的发热方式，也使得温控范围更广更灵活，其中，柔性发热体可以是上文所述的石墨烯发热体35，也可以是纤维发热体等。

6.提高了温度控制的合理性，具体为：所述空调服的内表面设有体温传感器361，所述体温传感器361与所述控制电路37电性连接，所述控制电路37能够根据所述体温传感器361的监测结果，调控所述空调服的温度。在满足此结构后，控制电路37能够及时知道穿戴者的体温状况，以此判断是否需要进行升温/降温，并非盲目根据预设温度进行调控，更为符合实际的使用需求。

7.更进一步提高了温度控制的合理性，具体为：所述空调服的外表面设有环境温度传感器362，所述环境温度传感器362与所述控制电路37电性连接，所述控制电路37能够根据所述环境温度传感器362的监测结果，调控所述空调服的温度。在满足此结构后，控制电路37能够同时根据体温信息和环境温度信息进行温度控制，其判断基准更为全面，从而更进一步提高了温度调控的合理性。

8.再进一步提高了温度控制的合理性，具体为：所述水循环机构还包括有水温传感器363，所述水温传感器363与所述控制电路37电性连接，所述水温传感器363设于所述闭环管路21或所述水箱22内，所述控制电路37能够根据所述水温传感器363的监测结果，调控所述空调服的温度。在满足此结构后，控制电路37能根据体温信息、环境温度信息和水温信息进行温度调控，其判断基准再次扩充，从而再进一步提高了温度调控的合理性，而且水温信息可以从水箱22内部进行监测，也可以从闭环管路21内部进行监测。

9.便于及时了解穿戴者的体征状态，具体为：所述空调服上设有体征参数监测传感器4，所述体征参数监测传感器4与所述控制电路37电性连接，所述体征参数监测传感器4用于监测空调服穿戴者的体征参数。在满足此结构后，体征参数监测传感器4能够时刻监测穿戴者的身体状况，不但可以便于控制电路37及时进行温度调节，还可以供穿戴者和相关工作人员了解目前状态，以便进行各种及时的应急处理，以避免各种意外的发生。

10.提高空调服穿戴的舒适性，具体为：所述闭环管路21置于所述夹层13内的部分为硅胶管路。在满足此结构后，闭环管路21将具备充足的柔韧性，穿戴者穿上空调服后的感觉更为接近普通衣物，为穿戴者带来了良好的使用体验。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。