用于确定人体冷暖程度的设备及其支架的制作方法

本发明涉及一种用于测量温度的设备，具体涉及一种用于确定人体冷暖程度的设备及其支架。

背景技术：

目前，生理学上一般用体温来描述体核温度，即肌体深层组织的温度。人的体核温度通过血液和体液的循环传递给各器官，也传递到人体的真皮层，最后传递到外层皮肤，传递到皮肤的热量通过辐射、传导、对流和蒸发方式散发到外界。经过亿万年的进化，人体形成了一套自主温度调节系统，机体热源可以感知环境温度变化，自主调节产热和散热，维持体温的稳定。此外，人们还能够进行行为性体温调节，即机体通过各种行为影响外界环境以维持体温恒定的调节反应。例如，由于覆盖在人体皮肤外面的织物层(例如，睡衣、被褥或睡袋)具有不同的保暖性能，在不同温度的环境中，人们根据室内温度计测量的温度、皮肤的冷热感觉来调整织物层以改变织物层热阻，和/或调节暖气、空调的输出，从而实现人体舒适和健康的目的。

然而，环境温度和由于自主调节而基本维持稳定的体温并不足以准确描述人体的冷暖程度，因此存在对人体冷暖程度的进一步定量描述和测定的需求。

技术实现要素：

为了描述人体客观冷暖程度和主观冷暖感觉，本发明定义了“人体冷暖感觉空间”。在室内环境空间内，当人被织物覆盖时，例如人穿上睡衣、盖上被子或钻进睡袋时，皮肤与直接覆盖皮肤的织物的内侧之间形成了空间，此空间被定义为“人体冷暖感觉空间”。例如，人钻进睡袋中，合上颈部袋口拉链之后，直接覆盖皮肤的睡袋衬里与皮肤之间的空间就是人体冷暖感觉空间。再例如，被子盖在身上，皮肤和直接覆盖皮肤的被子之间的空间就是人体冷暖感觉空间。又例如，人穿上睡衣，皮肤和直接覆盖皮肤的睡衣之间的空间就是人体冷暖感觉空间。

一方面，人体冷暖感觉空间是非密封的透气空间。织物本身是透气的，并且织物的边缘也是透气的。织物在重力的作用下向皮肤贴近，而皮肤和织物的表面都是凸凹不平的，人体冷暖空气空间依靠人体的四肢、皮肤的体毛、织物纤维的纤毛以及织物和皮肤的凸起支撑。因此，人体冷暖感觉空间是由无数大小不一形状各异的小空间组成的。

另一方面，人体冷暖感觉空间又是闭合的有限空间，它的主边界面是皮肤和直接覆盖皮肤的织物的内侧，侧边界面可以是织物和/或空气，当腕口、颈口、腰口收紧时侧边界面是织物，当腕口、颈口、腰口宽松时侧边界面是空气。由于人体各部位体温不同，因此可以进一步将人体冷暖感觉空间分成若干部分冷暖感觉空间，例如，胸部冷暖感觉空间、腹部冷暖感觉空间等。胸部冷暖感觉空间和腹部冷暖感觉空间的主边界面都是织物内侧和皮肤，而侧边界面是空气。

为了对人体客观冷暖程度和主观冷暖感觉进行定量描述，本发明将冷暖感觉空间内的空气温度定义为“人体冷暖感觉温度”。人体冷暖感觉温度是肌体发热、覆盖织物热阻和环境温度的函数。如果使用常规的温度计测量人体冷暖感觉温度，则不能准确地测量人体冷暖感觉空间中的空气温度，所测得的温度会受到来自人体和覆盖织物的热辐射和热传导的影响。因此，本发明的目的是提出一种用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备，以克服上述技术问题。

为此，在本发明的第一方面，提供了一种用于确定人体客观冷暖程度和主观冷暖感觉的设备，其包括底座、电路盒和温度传感器，所述电路盒被放置在所述底座上，所述设备通过所述底座被放置于人体冷暖感觉空间中来测定人体冷暖感觉温度，其中所述设备还包括：防辐射盒，所述温度传感器被置于所述防辐射盒的中心位置。由于温度传感器被置于防辐射盒中，因此减小了热辐射的影响。

根据本发明的一个优选实施方案，所述设备还包括一个悬臂，所述悬臂的一端固定在所述电路盒上，所述悬臂的另一端连接并支撑所述防辐射盒；并且在所述悬臂中设置了导电的悬丝，所述悬丝的一端连接并支撑所述温度传感器，而所述悬丝的另一端连接所述电路盒中的电路系统，以在所述温度传感器和所述电路系统之间传递信号。通过悬臂支撑方式和悬臂中的悬丝的方式传输信号，使得热传导对温度传感器的影响最小化。

根据本发明的一个优选实施方案，所述防辐射盒为圆筒形状，其侧壁包括相互间隔开的多个v形扇叶，从而形成多个透气通道，其中v形扇叶包括外叶片和内叶片，所述外叶片和所述内叶片相交形成v形扇叶的中间凸沿，所述外叶片的与所述中间凸沿相对的一侧构成v形扇叶的外沿，所述内叶片的与所述中间凸沿相对的一侧构成v形扇叶的内沿，并且所述外叶片和所述内叶片与相邻v形扇叶的中间凸沿在径向方向上至少部分重叠。这样的至少部分重叠避免了来自侧面的直接热辐射。

根据本发明的一个优选实施方案，所述外沿和所述内沿与相邻v形扇叶的中间凸沿共面，从而使得避免来自侧面的直接热辐射的同时侧向的空气交换更充分。

根据本发明的一个优选实施方案，所述外叶片与所述内叶片垂直相交。

根据本发明的一个优选实施方案，所述多个v形扇叶与所述防辐射盒的底面垂直并且沿着所述防辐射盒的圆周方向间隔布置。优选地，所述外叶片和所述内叶片都与所述内沿和所述外沿所在的平面成45度角，从而使得避免来自侧面的直接热辐射的同时侧向的空气交换最大化。

根据本发明的一个优选实施方案，所述多个v形扇叶围绕所述防辐射盒的中心轴线成环状，从而与所述防辐射盒的底面平行，并且所述多个v形扇叶沿着所述防辐射盒的中心轴线的方向间隔布置。优选地，所述外叶片和所述内叶片与所述防辐射盒的底面成45度角，从而使得避免来自侧面的直接热辐射的同时侧向的空气交换最大化。

根据本发明的一个优选实施方案，所述防辐射盒的侧壁包括四个v形扇叶。

通过设置在侧壁上的多个v形扇叶，所述防辐射盒避免了来自侧面的直接热辐射，同时保证了侧向的充分透气。

根据本发明的一个优选实施方案，所述防辐射盒的底面具有一个v形扇叶，所述底面的v形扇叶围绕所述防辐射盒的中心轴线成环状，并且所述底面的v形扇叶被配置成在所述底面的径向方向上与所述底面的中心部分和外围部分间隔开，使得在与所述防辐射盒的侧壁内的中空位置对应的范围内形成与所述底面的v形扇叶形状相同的两个v形环状透气通道。优选地，所述底面的v形扇叶包括布置成与所述防辐射盒的中心轴线成45度角的上叶片和下叶片，所述上叶片和所述下叶片垂直相交形成外凸沿，并且所述外凸沿与所述外围部分的两个内侧边沿共面。通过设置所述防辐射盒的底面中的v形扇叶及透气通道，所述底面避免了来自底面的直接热辐射，同时保证了底面的充分透气。

根据本发明的一个优选实施方案，所述防辐射盒的盖具有一个v形扇叶，所述盖的v形扇叶围绕所述防辐射盒的中心轴线成环状，并且所述盖的v形扇叶被配置成在所述盖的径向方向上与所述盖的中心部分和外围部分间隔开，使得在与所述防辐射盒的侧壁内的中空位置对应的范围内形成与所述盖的v形扇叶形状相同的两个v形环状透气通道。优选地，所述盖的v形扇叶包括布置成与所述防辐射盒的中心轴线成45度角的上叶片和下叶片，所述上叶片和所述下叶片垂直相交形成外凸沿，并且所述外凸沿与所述外围部分的两个内侧边沿共面。通过设置所述防辐射盒的盖中的v形扇叶及透气通道，所述盖避免了来自顶面的直接热辐射，同时保证了顶面的充分透气。

根据本发明的一个优选实施方案，所述悬臂包括平行间隔布置的两个横梁，所述两个横梁的内侧设置有支架，所述悬丝被布置成在所述两个横梁之间穿过所述支架。

根据本发明的一个优选实施方案，所述电路系统包括信号发送器，例如，蓝牙发送器等，以将所测得人体冷暖感觉温度发送至其他显示设备，例如，手机及其他任何能够显示温度的设备等。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于支撑前述确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备的支架，所述支架配置为包括十二条棱的中空长方体，其中所述支架包括：四个向上突出的触点，布置在所述支架的底侧，以用于支撑所述底座；以及八个向中心突出的触点，两两布置在所述支架的底侧的四条棱上，以用于支撑所述设备。通过将所述设备安装在支架中，使得所述设备几乎不接触皮肤也不接触纤维织物。

本发明的用于确定人体冷暖程度的设备的优点是，通过防辐射盒的特殊结构设计，避免了热辐射直接进入防辐射盒内作用在温度传感器上，同时保证防辐射盒的全向透气性。此外，通过悬丝和悬臂形成的传感器与电路系统的特定连接方式，减少了来自人体或覆盖的织物的热量通过热传导对温度传感器检测的温度的影响。

附图说明

现将参照附图详细地描述本发明的优点、特征，在附图中，各部件未必按比例绘制，其中：

图1例示了本发明的用于测量感觉温度的设备的一个实施方案的示意图。

图2例示了本发明的防辐射盒的一个实施例的立体示意图。

图2a例示了图2中示出的防辐射盒的横向剖面图。

图3例示了本发明的防辐射盒的另一个实施例的立体示意图。

图3a例示了图3中示出的防辐射盒的纵向剖面图。

图4例示了根据本发明的一个实施方案的防辐射盒的盖和底面的俯视图。

图4a例示了图4中示出的防辐射盒的盖和底面的横向剖视图。

图5例示了根据本发明的一个实施方案的悬臂和悬丝的示意图。

图6例示了根据本发明的一个实施方案的用于测量感觉温度的设备及其安装支架的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方案作说明，但是，本发明不受这些具体实施方案的限制。

图1例示了本发明的用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备的一个实施方案。如图1所示，用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备包括底座6、电路盒5、电路系统8、悬臂4、悬丝7、防辐射盒11或22和温度传感器3，该设备通过底座6被放置于人体冷暖感觉空间中来测定人体冷暖感觉温度，其中电路盒5被放置在底座6上，悬臂4的一端连接电路盒5，悬臂4的另一端连接并支撑防辐射盒11或22，温度传感器3被置于防辐射盒11或22的中心位置，电路系统8被设置在电路盒5中，在悬臂4中设置了导电的悬丝7，悬丝7的一端连接并支撑温度传感器3，而悬丝7的另一端连接电路系统8，以在温度传感器3和电路系统8之间传递信号。优选地，温度传感器3是热敏电阻。通过将温度传感器置于防辐射盒中，减小了热辐射对温度传感器检测人体冷暖感觉温度的影响。通过悬臂结构，大大减小了从皮肤经由底座、电路盒到防辐射盒的热传导路径。通过细长的悬丝结构，几乎隔断了电路系统到温度传感器的热传导通路。

图2和图2a例示了本发明的防辐射盒的一个实施例的立体示意图和横向剖面图。如图2和图2a所示，防辐射盒11为圆筒形状，其侧壁包括多个v形扇叶，所述多个v形扇叶与防辐射盒11的底面垂直并且沿着防辐射盒11的圆周方向间隔布置从而形成多个透气通道，以保证防辐射盒11的侧向透气，使得人体冷暖感觉空间中的空气能够通过侧壁与防辐射盒11内的空气充分地交换。v形扇叶包括外叶片和内叶片，外叶片和内叶片相交形成v形扇叶的中间凸沿，外叶片的与中间凸沿相对的一侧构成v形扇叶的外沿，内叶片的与中间凸沿相对的一侧构成v形扇叶的内沿，并且外叶片和内叶片与相邻v形扇叶的中间凸沿在径向方向上至少部分重叠。优选地，外叶片和内叶片垂直相交形成v形扇叶的中间凸沿；外沿和内沿与相邻v形扇叶的中间凸沿共面。中间凸沿、外沿、内沿的共面设计保证了直接热辐射被接续的v形扇叶阻挡。优选地，外叶片和内叶片都与内沿和外沿所在的相应平面成45度角，从而实现相同壁厚情况下的最佳透气效果。

图3和图3a例示了本发明的防辐射盒的另一个实施例的立体示意图和横向剖面图。如图3和图3a所示，防辐射盒22为圆筒形状，其侧壁包括多个v形扇叶，优选地，四个v形扇叶。与图2和图2a示出的实施例不同的是，在图3和图3a中示出的防辐射盒22中，所述多个v形扇叶围绕防辐射盒22的中心轴线o1o2(参见图4a)成环状，从而与防辐射盒22的底面平行；此外，所述多个v形扇叶沿着中心轴线o1o2的方向间隔布置，从而形成多个环状v形透气通道，以保证防辐射盒22的侧向透气，使得人体冷暖空间中的空气能够通过侧壁与防辐射盒22内的空气充分地交换。优选地，外叶片和内叶片与防辐射盒22的底面成45度角，从而实现相同壁厚情况下的最佳透气效果。

图4和图4a例示了根据本发明的一个实施方案的防辐射盒的盖和底面的俯视图和横向剖视图。如图4和图4a所示，防辐射盒11或22的底面具有一个v形扇叶，底面的v形扇叶围绕中心轴线o1o2成环状，并且底面的v形扇叶被配置成在底面的径向方向上与底面的中心部分和外围部分间隔开，使得在与防辐射盒11或22的侧壁内的中空位置对应的范围内形成与底面的v形扇叶形状相同的两个v形环状透气通道，以保证防辐射盒11或22的底面透气，使得人体冷暖空间中的空气能够通过底面与防辐射盒11或22内的空气充分地交换。此外，底面的v形扇叶包括布置成与中心轴线o1o2成45度角的上叶片和下叶片，上叶片和下叶片垂直相交形成外凸沿，并且外凸沿与外围部分的两个内侧边沿共面，从而实现相同壁厚情况下的最佳透气效果。外凸沿与外围部分的两个内侧边沿的共面设计保证了直接热辐射被底面的v形扇叶、中心部分和外围部分阻挡。防辐射盒11或22的盖结构与底面的结构相同，以保证防辐射盒11或22的顶面透气并阻挡顶面的直接热辐射，在此不再累述。优选地，防辐射盒11或22的盖可与防辐射盒11或22分离。

图5例示了根据本发明的一个实施方案的悬臂和悬丝的示意图。如图5所示，悬臂4的一端通过底部固定到电路盒5上，悬臂4的另一端连接到防辐射盒11或22的侧壁，以支撑防辐射盒11或22。悬臂4包括平行间隔布置的两个横梁，两个横梁的内侧设置有支架s；悬丝7，例如用铜漆包线制成，被布置成在两个横梁之间穿过支架s，从而实现悬丝7稳定悬置在悬臂4中。

根据本发明的用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备的一个优选的实施方案，电路系统8包括信号发送器，例如，蓝牙发送器等，以将所测得人体冷暖感觉温度发送至其他显示设备，例如手机及其他任何能够显示温度的设备等。

图6例示了根据本发明的一个实施方案的用于测量温度的设备及其安装支架的立体示意图。如图6所示，支架配置为包括十二条棱的中空长方体，其中所述支架包括：四个向上突出的触点，布置在支架的底侧，以用于支撑底座；以及八个向中心突出的触点，两两布置在支架的底侧的四条棱上，以用于支撑设备。设备可以被架在支架中间，从而几乎不接触皮肤也不接触纤维织物。

本发明的用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备尤其适用于自主性体温调节功能未成熟的儿童和自主性体温调节功能衰退的老人，通过本发明的用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备测量的人体冷暖感觉温度，护理人员依据测得的数据及时进行行为性体温调节。

本发明的用于确定人体冷暖程度和冷暖感觉的设备避免了热辐射直接进入防辐射盒内，同时保证防辐射盒的全向透气性，并且减少了来自设备自身的电路系统、人体、覆盖的织物的热量通过热传导对温度传感器检测的温度的影响。

虽然在上文展示和描述了多种优选实施方案，但对本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离所附权利要求书所定义的本发明范围的前提下作出修改和变化。