便携穿戴式涡气解凉机的制作方法

本发明新型属于电器设备技术领域，具体涉及一种便携穿戴式涡气解凉机，用于人体在夏日高速高效解凉降温，尤其适用于人在户外野外或者闷热狭小空间作业人群使用，其兼有辅助改善呼吸的作用。

背景技术：

目前，市场上还没有任何一种体积小巧，功能强大的能够让人体随时随地高速有效解凉的可穿戴式吹风兼具制冷解凉的器具。大风量的风扇和空调体积庞大笨重，均无法做到随身携带。小风扇的小风量，低风压无法满足人体解凉的效能需求。

通过干电池驱动的小型玩具风扇，其特点是风量极微，每分钟仅有几升风压，而其风速忽略不计。这类风扇既完不成大体量的空气对流对人体散热，更完不成能让人工辅助冷媒水或者人体汗液(人体自然冷媒)即时高速气化，从而实现利用冷媒的强大气化热值，高速吸热制冷的功效，根本起不到实质降温解凉的作用，或者说不具有实际意义的解凉效能。市场上有各型锂电池带动的轴流风扇。其特点是风压低，风压约为10-20MM高水柱；风量小，每分钟风量为20多升；风速低，每秒风速为3-5米。上述两类风扇，可以随身携带，但只有纯粹的吹风，目的是加速空气对流，没有利用水作冷媒，无法实现制冷。这类风扇即使给其提供冷媒，因为风速和风压达不到冷媒水气化所需要达到的临界点，依然无法实现冷媒水(包括汗液)的气化，从而达不到高速吸热制冷解凉的功效。

还有一种大风扇，具有高压泵喷雾的喷头，风扇置于喷雾头后面，将水吹走雾化，适用于街道和空旷的场地。这类风扇虽以水做冷媒，风量大，能让水雾尽可能扩散。但这种风扇达不到即时气化的目的，其真实的效果，就是让水雾到处飘散，大部分水雾落到地面打湿地面，有部分水雾会蒸发掉，带来凉意。这种降温方式需要借助高压泵，还要接大水箱水管，根本也不可能随身携带，更不要说穿戴在人身上了。

综上，以上用于解凉的风扇都是轴流风扇，即风是一条线进出，无法实行穿戴式设计。因此，需要设计一种可实现穿戴式的解凉机，这种解凉机可挂在身上自由正常使用，可以解放人们的双手，丝毫不影响人们的正常劳作。

技术实现要素：

本发明新型要解决的技术问题：传统轴流风扇，体积大而笨重，其进风口和出风口在一条直线上，致使传统轴流风扇无法随身携带，并不能解决小体积却能带来高风压高风速大气量的现实解凉需求矛盾难题。另一方面，传统轴流风扇因为风量小，实现空气对流的体量极其有限，难以用对流散热实现人体在夏日炎热环境，尤其是户外野外或者闷热狭小空间的高速高效解凉降温，同样因为气流对流体量小风压风速低吹送距离有限，难以辅助人体在闷热狭小空间环境改善呼吸的问题。

为解决上述技术问题，本发明新型供一种便携穿戴式涡气解凉机。该解凉机实现了穿戴式设计，满足人们随身、随时、随地在高温环境下的移动解凉的需求，又解放了双手；同时体积小巧，方便移动携带。

一种便携穿戴式涡气解凉机，包括主机体，所述主机体包括壳体，在所述壳体内部设置有涡轮增压风机、电机驱动板，涡轮增压风机具有驱动电机，驱动电机通过导线与电机驱动板电连接，电机驱动板通过导线与外部电源电连接，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口垂直布置。

本发明新型所特有的涡轮增压风机产生的高风压高风速龙卷风气流，一条龙自动利用毛细管两端的气压差实现吸水补水，接着强气流又冲击打散毛细管中吸出的水冷媒造水雾颗粒，水雾颗粒又被强气流裹挟在吹送过程中初步气化，进而未完全气化的水雾颗粒又被后续气流持续不断完全气化。从而，利用在气化水冷媒的过程中所获得的冷媒的强大气化热值转化成的冷量，来实现对被降温主体的强力吸热制冷解凉功效。

冷媒量的多少也是实现本发明新型所述功能的关键。本发明新型能气化的冷媒量可充分满足人体在极端高温环境下用于解凉的需求。如果其它解凉设备涉及有冷媒气化装置，但是，不能充分满足解凉需求的设计安排与本发明新型有相比之处。

进一步地，所述便携穿戴式涡气解凉机还包括盛装有冷媒的冷媒箱，所述冷媒箱与主机体活动配合连接，冷媒箱包括冷媒箱体，冷媒箱体上设置有出雾头、冷媒加入口和出气口，所述出雾头内布设有若干根毛细管，毛细管的一端伸出出雾头，毛细管的一端插入冷媒箱体。

进一步地，所述壳体上还设置有无级变速调节旋钮，无级变速调节旋钮与电机驱动板电连接，用于调节驱动电机驱动涡轮增压风机的涡轮叶片转动的转速并进而调节风量风压风速。

作为优选的实施方式，所述驱动电机为直流电机，所述外部电源为直流电源。

作为优选的实施方式，在所述便携穿戴式涡气解凉机中，所述出雾头呈鸭嘴形，出雾头布置在所述出风口的上方，若干根毛细管排布在出雾头内，伸出出雾头的毛细管端口处于所述出风口气流的中心区位。

作为优选的实施方式，所述毛细管连带一体式冷媒加入口和出气口的塞盖，所述冷媒加入口塞盖与冷媒加入口相配合，出气口塞盖与出气口相配合。

作为优选的实施方式，所述壳体包括金属外壳骨架，在金属外壳骨架的外部包覆有防水非金属外壳。

作为优选的实施方式，所述金属外壳骨架为由铝合金材质制成的外壳骨架，在金属外壳骨架上设置有用于安装背夹的背夹安装位。

作为优选的实施方式，所述冷媒箱上设置有磁铁，冷媒箱通过所述磁铁与主机体上的磁铁活动连接。

作为优选的实施方式，所述冷媒箱与主机体分别为集成化模块。

与传统轴流风扇相比，本发明新型至少具有如下的有益效果或优点：

本发明新型所述便携穿戴式涡气解凉机(以下简称为解凉机)，包括集成化的冷媒箱模块和集成化的主机体。主机体与冷媒箱为可拆卸式活动连接，冷媒箱的冷媒优选为水，即以水为制冷剂。当需要冷媒水作气雾降温时，将冷媒箱整合到主机体上即可，若无需求时，也可将冷媒箱从主机体上拆除。其中，主机体包括壳体，在壳体内部设置有涡轮增压风机、电机驱动板，涡轮增压风机可自带有直流驱动电机，直流驱动电机与电机驱动板电连接，电机驱动板通过导线与外部直流电源连接，在壳体上开设有进风口和出风口，进风口和出风口垂直布置。本发明所述冷媒箱包括冷媒箱体，冷媒箱体上设置有出雾头、冷媒加入口和出气口，出雾头内布设有若干根毛细管，毛细管的一端伸出出雾头，毛细管的一端插入冷媒箱体。

本发明新型利用涡轮增压风机产生的龙卷风效应，利用龙卷风高速气流中心产生的负压差，借助毛细管产生的虹吸效应，直接将冷媒水从冷媒箱体中吸出，无须任何水泵等压力喷雾设施辅助实施，即可实现吸水补水造雾的目的。这种解凉机属于一项创造性的设计，真正做到了工艺最简，体积最小，效能最佳，使用最便利，为实现移动便携穿戴降温解凉提供了强有力的支持。

相比于传统轴流风扇，本发明通过涡轮增压产生龙卷风效应。因为龙卷风气流的特殊性，其高速气流中心的负压可以抵消水雾颗粒表面的分子表面张力，让水分子表面张力瞬间瓦解，水分子急速逃逸出来，完成对水雾的高速气化，获得即时高效的冷量。从而，实现了人们吸热制冷的诉求。而传统轴流风扇，风压低，风速慢，根本产生不了负压，因而无法实现将水雾高速气化的诉求，也得不到冷媒水高速高效气化过程中产生的冷量，自然也就不能实现即时高速高效制冷解凉的目的。具体而言：

(1)本发明新型所述便携穿戴式涡气解凉机，很好地解决了体积、重量和解凉效能间的矛盾。如按照传统轴流风扇的设计，要实现大风量、高风压、高风速才可以实现较好的满足人们解凉所需，但这就必然要求设备体积大、重量大，关键是轴流风扇实现不了高风压。该解凉机体积小巧微型化，重量轻，能够随时随地随身携带，实现了人体解凉所需的大风量，高风压，高风速。

(2)本发明新型借助涡轮增压实现了龙卷风效应。正是这个独有的龙卷风效应，在人体有汗时，能瞬间促成人体天然冷媒汗液急速气化达到极速解凉。在人体有汗的情况下，能够凭借龙卷风产生的强劲气流和负压，破坏汗液表面的分子表面张力，让汗液瞬间气化，从而达到了极速解凉的目的。而普通轴流风机风压风速低，达不到汗液气化临界点，获得不了冷媒释放出来的冷量，急速解凉便难以实现。

本发明无需借助水泵和喷头，就能自动抽吸补充冷媒水造雾。因为龙卷风效应，在高速气流中心产生负压，借助毛细管两端的气压差，就能形成虹吸效应，将冷媒水从冷媒箱体中吸出，进而被后续龙卷风强劲气流撞击裹挟，形成含有冷媒水雾的强劲气流。可见，本发明的显著优点在于不需借助任何泵具和压力器具，就能完成冷媒水的补水造雾，实现了气雾二者合一。因为实现了龙卷风气流和水雾的无缝对接，从而实现了根据需要调节气流大小，改变水雾气化量的大小调节。本发明达到了补水造雾形式的效率最高，资源最省，流程最简，体量最轻，最经济便捷的最优设计。

(3)本发明实现了对冷媒水在常温下的强力气化，达到了高效制冷解凉的目的。

所述便携穿戴式涡气解凉机利用涡轮增压产生的龙卷风强劲高速气流，高速气流中心会产生气压负压，利用气流负压破坏气流中水雾颗粒表面的分子表面张力，让水雾颗粒分子表面张力瓦解，达到气化临界点，让水分子直接逃逸出来，从而实现水雾由液态颗粒向气态的转化。简单地说，就是直接将龙卷风裹挟的水雾气流直接气化，从而从水的气化热值中获得人们想要的冷量，对气流吸热制冷，获得冷气流，进而对人体降温解凉。

附图说明

图1是一实施例所述便携穿戴式涡气解凉机平面结构示意图。

图2是一实施例所述便携穿戴式涡气解凉机的后视图。

图3是一实施例所述便携穿戴式涡气解凉机的侧视图。

图4是一实施例所述便携穿戴式涡气解凉机的进风口和出风口相对位置示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、电机驱动板；3、背夹安装位；4、涡轮增压风机；5、进风口；6、出风口；7、无级变速调节旋钮；8、出雾头；9、冷媒箱。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明做进一步详细阐述。

为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有风扇多为轴流风机，其进风口和出风口在一条直线上，无法实现人体可穿戴式使用。再者，小体积风扇风量太小，小风扇的叶片转速数在900-3000转每分钟，每分钟风量从几升到几十升不等；风速慢，风压低，风速为每秒几米，风压为10-20MM高水柱，无法形成龙卷风效应，也无法形成高速气流中心的负压，只能形成空气气流的对流，无法完成对水作冷媒的水雾液体的气化，也无法将人体所产生的汗液这一天然制冷剂瞬时气化，从而实现制冷解凉。因此，小风扇的解凉效果有限。

轴流大风扇，虽然风量够大，但是风压低于20MM高水柱左右，风速慢为3-5米每秒，根本不可能形成龙卷风效应。传统轴流风扇，体积大而笨重，这造成了其无法随身携带，更不便于设计成可穿戴式了。现有的广场喷雾降温模式风扇，需要滤水器、高压喷头、市政水管网或者大水箱以及交流电源配套才能实施。这个方案显然和实现人体可穿戴，随身携带解凉的愿望相去甚远，根本没有实现的可行性。

为了解决上述问题，本实施例给出一种便携穿戴式涡气解凉机，以下简称为解凉机，其结构如图1至图4所示。所述解凉机主要分为集成模块化的冷媒箱9和集成模块化的主机体。主机体与冷媒箱9为可拆卸式活动连接，即冷媒箱可从主机体上拆除。优选地，冷媒箱9上嵌置有磁铁，冷媒箱9通过磁铁与主机体吸附在一起。冷媒箱9内盛装有冷媒，冷媒箱9的冷媒优选为水，即以水为制冷剂。当需要冷媒水作气雾降温时，将冷媒箱9整合到主机体上即可，若无需求时，也可将冷媒箱9从主机体上拆除。

主机体是该解凉机的主要集成模块，其包括壳体1。作为一优选的实施方式，壳体1可分为内部的金属外壳骨架，以及包覆在金属外壳骨架外部的防水非金属外壳。金属外壳骨架为其内部安装的各部件提供了支撑，同时也可起到保护内部各部件的作用。优选地，金属外壳骨架为由铝合金材质制成的外壳骨架。所述防水非金属外壳处于壳体1的最外层，优选地，防水非金属外壳由硅胶材质制成，可以起到很好的防水作用，同时硅胶外壳具有很好的质感，并具有一定的弹性，保护其内部的各部件。铝合金骨架和硅胶外壳都是具有很优良的散热性能的材料，能充分满足电机和主板散热的需要。作为一优选的实施方式，在金属外壳骨架上具有背夹安装位3，背夹安装位3用于安装背夹，优选地，所述背夹可旋转270度，实现该解凉机的可穿戴设计，便于将其挂在腰带上。

在金属外壳骨架内部设置有涡轮增压风机4、电机驱动板2，如图1所示，涡轮增压风机4、电机驱动板2分居在金属外壳骨架的两侧。作为一优选的实施方式，涡轮增压风机4具有超高速直流无刷驱动电机(简称直流驱动电机)，前述直流驱动电机用于驱动涡轮增压风机4的涡轮叶片高速转动。直流驱动电机通过导线与电机驱动板2电连接，电机驱动板2通过导线与外部电源电连接。优选地，这里的外部电源为直流电源，比如，可采用12VDC电源。直流电源为直流驱动电机的工作提供电能。直流驱动电机的转数可达45000转每分钟，直流驱动电机带动涡轮叶片，产生的强劲气流会形成龙卷风效应。气流的各项指标如下：大气量为每分钟280-1000升，是同体积轴流风扇的10-50倍；高风压为600mm高水柱，是轴流风扇的30-60倍；高风速为每秒可达45米，是同体积轴流风扇的10-20倍。

需要说明的是，在所述壳体1上开设有进风口5和出风口6，所述进风口5和出风口6垂直布置。这一设计不同于传统轴流风扇，为所述解凉机实现可穿戴设计提供了可能。还有，在所述壳体1上还设置有无级变速调节旋钮7，无级变速调节旋钮7与电机驱动板2电连接，用于调节驱动电机驱动涡轮增压风机4的涡轮叶片转动的转速。

进一步地，所述便携穿戴式涡气解凉机还包括盛装有冷媒的冷媒箱9。作为一优选的实施方式，冷媒箱9内的冷媒为水。如上所述，所述冷媒箱9与主机体活动配合连接。对于冷媒箱9的结构，冷媒箱体9上设置有出雾头8、冷媒加入口和出气口，所述出雾头8内布设有若干根毛细管，毛细管的一端伸出出雾头8，毛细管的另一端插入冷媒箱体。作为一优选的实施方式，在所述便携穿戴式涡气解凉机中，所述出雾头8呈鸭嘴形，出雾头8布置在所述出风口的上方，若干根毛细管排布在出雾头8内，伸出出雾头8的毛细管端口处于所述出风口气流的中心区位。作为一优选的实施方式，所述毛细管连带一体式冷媒加入口塞盖和出气口塞盖，所述冷媒加入口塞盖与冷媒加入口相配合，出气口塞盖与出气口相配合。

所述出雾头8可由硅胶材质制成，硅胶出雾头8呈鸭嘴形，中间夹含有毛细管。将该解凉机正立，出雾头8顶端在水平面方向刚好位于主机体出风口6的正上方1cm处。在垂直方向，出雾头8末端刚好于出风口6靠近冷媒箱一侧的外侧边缘对齐。10根直径1mm左右的毛细管并成一排夹在出雾头的端口，伸出大概5mm，刚好让毛细管端口处于主机体出气口6气流的中心区位。毛细管的另一端，插入冷媒箱9中的水体中。

本实施例所述便携穿戴式涡气解凉机的工作原理：

当主机体接通电源时，涡轮增压风机上的超高速直流电机旋转工作。直流电机带动涡轮叶片高速旋转，从而将主机体内的空气急剧压缩，在进气口处形成负压，将大体量的空气大量吸入，而在出口处喷射而出，形成大体量的高速高压气流。这股高速高压气流产生了龙卷风效应，龙卷风高速气流中心会形成负压。

冷媒箱上设置有硅胶出雾头，在主机体出风口上方1cm处与出风口边缘对齐。硅胶出雾头中央伸出一排10根左右毛细管，毛细管顶端伸到主机出风口中心，毛细管的另一端伸入冷媒箱中。出风口龙卷风高速气流中心会形成负压，和大气压之间产生压力差，毛细管中一端处于高速气流负压中心，一端处于冷媒箱的水体中，因为气压压差不平衡，于是产生虹吸效应，将冷媒水从冷媒箱中吸出，并被带到龙卷风高速气流中心，被高速气流裹挟，与高速气流汇合，二者合二为一，形成带有水雾的高速气流。

如上所述，主机体和冷媒箱采用模块式分合结构，易取易装。需要冷媒水作气雾降温时，将冷媒箱直接套在主机体进风口伸出的圆形平台上。借助磁铁吸力把冷媒箱和主机相互抓牢合拢。不需要用冷媒水气雾降温时，直接取下冷媒箱。

当在主机体上套好冷媒箱后。开动主机体，超高速直流电机开始运转，涡轮增压风机工作产生龙卷风气流，出风口高速气流中心会形成负压，硅胶出雾头夹含的毛细管一端处于负压中心，另一端处于冷媒水箱的水体中。毛细管两端因为产生了压力差，这个气压差就会形成虹吸效应，经毛细管将水箱中冷媒水吸出。在毛细管所处气流中心那一端吸出的细水雾珠，遭到龙卷风强气流的撞击裹挟，水雾珠和气流合二为一。随气流一起运动，形成带水雾的气流。

因为龙卷风气流的高速运动，高速气流中心会形成负压，形同在水雾颗粒表面形成负压。水雾颗粒在随同高速气流运动过程中，水雾颗粒表面的负压会抵消破坏掉水雾颗粒团表面的分子表面张力，让水分子表面张力瓦解，从而让水分子逃逸出来，成功实现让水雾由液态向气态的转化。水雾由液态向气态转化的过程，其物态变化蕴含的强大的气化热值会变成冷量，让气流温度变低，从而实现我们利用冷媒水在常温下实现气化获取冷量实现制冷的诉求。高速运动的水雾气流，到最后即使剩下极少数的水雾颗粒，落在人体脸上和身上，这就如同人工补汗，极细微的水雾颗粒落到脸上或者被降温主体其他部位，被后续接连不断的龙卷风一吹，依然瞬时气化，同样能实现降温解凉的目的和功效。

本实施例所述便携穿戴式涡气解凉机还有四重功用不能忽视。龙卷风在不借助水雾的情况下，还有两重解凉的效能。

一是，龙卷风产生的大体量的强劲气流能加速空气的对流，直接带走人身体表面的热量，实现人体向环境散热的目的。

二是，龙卷风强劲气流，能加速人身体上的汗液蒸发。人体产生的汗液是天然优良的冷媒，鉴于龙卷风效应，能让人体在有汗时达到让汗液瞬间气化极速解凉的目的。龙卷风产生的高速气流形成的负压，能促成液态汗液颗粒表面的分子表面张力迅速瓦解，从而让汗液由液态转化到气态过程中其物态变化过程中所蕴含的强大气化热值会迅速转变成冷量，用于吸热制冷的目的。普通轴流风扇因为风速低，风压小，无法达到让汗液气化的破坏水分子表面张力让单个水分子逃逸气化的临界点，造成让汗液气化的速度很慢，因此没有可比性。

三是，龙卷风强劲气流，能加大气流的对流，让人体即使置身狭小闷热空间，也能实现呼吸畅快自如。

四是，因为龙卷风具有很强的对汗液的气化能力，这样在潮湿闷热天候，能排解人体汗浸水渍，具有很好的除湿作用，保障人体皮肤干爽健康。

综上，本实施例所述便携穿戴式涡气解凉机，被负压从冷媒箱中吸出的毛细管口的细微水流，被龙卷风强气流冲击打散，发散成云雾状颗粒，云雾状颗粒被龙卷风裹挟，随龙卷风高速运动过程中，云雾颗粒会被急速气化，从而，带来给龙卷风气流急速吸热降温的功效。剩余没有被完全气化的小颗粒云雾水珠，会被带到被降温主体表面，这些附着在被降温主体表面的云雾颗粒，会被持续不断的后续龙卷风气流进一步完全气化，通过实现对冷媒水这一高效冷媒的气化，获得强大的冷量，最终实现对被降温主体的高效降温解凉作用。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合实施例对本发明新型做了进一步的叙述，但本发明新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。