一种飞行训练仓中人体体温调节温控装置的制作方法

1.本发明涉及一种针对人体体温进行调控的温控装置，具体涉及一种飞行训练模拟仓中长时间模拟飞行过程中人员体温的监控和调节装置。


背景技术：

2.飞行员训练中，有一项科目是长时段的驾驶。在需要几小时至十几小时的不间断飞行操控，对飞行员身体机能是比较大的挑战。这种情况下，飞行员体温需要监控和辅助调整。
3.现有的温度检测是在固定位置设置脱离人体或贴合人体的温度检测装置，如利用红外温度检测或是固定在座椅上的温度传感器。这些方式存在以下弊端：1、红外温度检测，如果进行整体扫描，对于贴合座椅的部位以及容易脱离监控范围外的四肢并不便于检测；2、在外部环境发生骤变时，红外测温检测的温度会严重失真；如模拟飞机前窗破裂，外部空气直接吹扫飞行员时，这种红外测温检测的数值就是衣服表面的温度，这时测得的温度远低于人体真实温度；3、贴合人体的固定位置测温，无法完整的监控身体各部位的实际温度，如在飞行员突发疾病，或受伤时，局部温度可能会降低，如手腕、脚腕、肩颈等容易出现供血不足的位置。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种 ，解决了现有技术中 ，实现了。
5.本技术实施例提供了一种飞行训练仓中人体体温调节温控装置，包括控温组件，控温组件用于检测人体温度和控制制冷和制热部件，所述控温组件包括盘管、蠕动部和温度传感器；所述盘管为连续管道，能够固定在人体表面和衣服内侧面上；所述盘管上布置磁吸片，磁吸片两个一组，同组内的磁吸片相对盘管轴线对称设置，位于盘管同侧的磁吸片中点连线与盘管轴线平行；磁吸片能够被电磁铁吸引；所述蠕动部用于在盘管内沿盘管移动；所述蠕动部包括顶盖、电磁铁、伸缩气囊和端部气囊；所述顶盖内径等于盘管的内径，顶盖由软质材料制成；顶盖与盘管内壁滑动配合；所述电磁铁固定在顶盖外表面，电磁铁有两个，沿顶盖轴线对称设置；两个电磁铁能够与盘管上的同一组磁吸片磁吸，并使顶盖在盘管内定位；所述伸缩气囊内固定由拉簧，充气时伸长，放气时自然收缩；伸缩气囊一端与顶盖内侧面中心固定连接；所述端部气囊与伸缩气囊远离顶盖的一端固定连通，连通处固定双向压力阀；端部气囊外表面固定防滑片，且端部气囊充气后直径能够大于盘管的内径；端部气囊远离顶盖的侧面固定连通软管，软管与气泵连通；所述温度传感器固定在顶盖上，传感器朝向人体一侧检测温度。
6.进一步的，所述顶盖由橡胶或软质塑料制成。
7.进一步的，所述气泵带有气压传感器，气压传感器用于检测所述软管内的气压。
8.进一步的，所述双向压力阀为双向弹簧压力阀。
9.进一步的，所述盘管为扁管，磁吸片固定在宽度方向的两侧。
10.进一步的，蠕动部还包括导温组件，所述导温组件包括导温片，所述导温片为金属片，导温片的两侧与盘管朝向人体的面的两侧密封固定连接；所述温度传感器穿过盘管侧壁，且贴附导温片。
11.进一步的，所述导温组件还包括隔热片，隔热片与导温片均匀间隔设置，隔热片由气凝胶制成。
12.进一步的，所述隔热片的宽度不大于5mm。
13.进一步的，还控温组件包括控温部；控温部包括排线和第一电热片，导温片临近盘管的一侧固定有第一电热片；排线用于第一电热片的供电。
14.进一步的，每个导温片上有两块第一电热片，第一电热片与导温片之间固定蓄热片，蓄热片内装填固液相变材料，相变温度为33-36℃；两块第一电热片之间留有间隙，间隙供温度传感器贴附导温片移动；第一电热片并联在排线上；还包括开关，开关位于临近磁吸片处，使顶盖磁吸定位后，温度传感器两侧外壁能够贴附开关外壁，开关数量与第一电热片数量相同，温度传感器与开关接触位置固定第二电热片；开关外壳为长方体形，内部相对的两个角对称固定两个相变袋，相变袋为柔性塑料袋其两个侧边贴附所在角的边，内部充满固液相变材料，相变温度为41-43℃；相变袋临近外壳的夹角处贴附固定一个双金属片，双金属片的两端与开关的外壳之间的间距不大于1mm，双金属片升温时向相对的外壳夹角方向弯曲，使相变袋向相对的相变袋凸起，并在高于相变最高温度3-6摄氏度范围内使两个相变袋相对的面接触；相对的面上固定有导电接头，导电接头与导线电连接，导线伸出开关的外壳与排线电连接。
15.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过蠕动部能够在盘管所在位置对人体各点位进行温度监控，便于调整制热装置对人体局部进行升温操作。
附图说明
16.图1 本发明温控原理；图2 控温组件安装位置示意图；图3 控温组件结构示意图；图4 蠕动部中气囊充气时状态示意图；图5 蠕动部前移后的状态示意图；图6 盘管带有导温组件的结构示意图；图7 温度传感器移动至隔热片处时的结构示意图；图8 导温片与隔热片间隔设置的示意图；图9 控温部与导温组件层状结构示意图；图10 控温部结构示意图；图11 开关结构示意图；
图12 双金属片的安装位置示意图。
17.图中，人体100、控温组件200、线卷300；盘管210、磁吸片211、蠕动部220、顶盖221、电磁铁222、伸缩气囊223、端部气囊224、温度传感器230、导温组件240、导温片241、隔热片242；控温部250、排线251、第一电热片252、开关253、蓄热片254；相变袋2531、双金属片2532、导电接头2533、导线2534；卷筒300，管线310。
具体实施方式
18.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.实施例一如图1-5所示，一种飞行训练仓中人体体温调节温控装置，包括控温组件200，控温组件200用于检测人体温度和控制制冷和制热部件，所述控温组件200包括盘管210、蠕动部220和温度传感器230；所述盘管210为连续管道，能够固定在人体表面和衣服内侧面上；所述盘管210上布置磁吸片211，磁吸片211两个一组，同组内的磁吸片211相对盘管210轴线对称设置，位于盘管210同侧的磁吸片211中点连线与盘管210轴线平行；磁吸片211能够被电磁铁吸引；所述蠕动部220用于在盘管210内沿盘管210移动；所述蠕动部220包括顶盖221、电磁铁222、伸缩气囊223和端部气囊224；所述顶盖221内径等于盘管210的内径，顶盖221由软质材料制成；顶盖221与盘管210内壁滑动配合；所述电磁铁222固定在顶盖外表面，电磁铁222有两个，沿顶盖221轴线对称设置；两个电磁铁222能够与盘管210上的同一组磁吸片211磁吸，并使顶盖221在盘管210内定位；所述伸缩气囊223内固定由拉簧，充气时伸长，放气时自然收缩；伸缩气囊223一端与顶盖221内侧面中心固定连接；所述端部气囊224与伸缩气囊223远离顶盖221的一端固定连通，连通处固定双向压力阀；端部气囊224外表面固定防滑片，且端部气囊224充气后直径能够大于盘管210的内
径；端部气囊224远离顶盖221的侧面固定连通软管，软管与气泵连通；所述温度传感器230固定在顶盖221上，传感器230朝向人体一侧检测温度。
22.实际工作过程如下，如图1-5所示：步骤一、气泵工作同时电磁铁断电，向端部气囊224和伸缩气囊223充气，使端部气囊224先充气，进而使端部气囊224抵触盘管210内壁，当压力达到双向压力阀通气压力，再向伸缩气囊223进气，带动伸缩气囊223伸长推动顶盖221移动；步骤二、气泵本身带有气压传感器，能够获取气囊内的压力，当压力值达到预设值，启动电磁铁电源，使顶盖221吸附磁吸片211，启动电磁铁电源后的0.5-1s气泵抽吸气囊内的气体，使两个气囊的气体量还原至初始状态因充气量与气压呈线性关系，气压达到预设说明充气量达到预设值，充气量达到预设值说明伸缩气囊伸展长度达到预设值，伸展长度预设可与磁吸片211之间的间距相同。
23.上述过程中，蠕动部220可以单次移动一个单元位置，在盘管内间歇性的移动。移动过程中，温度传感器230始终工作，如此能够沿盘管210设置位置连续检测人体各部位的温度。当蠕动部220从盘管一端移动至另一端时，蠕动部连接的导线、气管输送至极限位置，此时启动步进电机带动卷筒300转动，卷收管线310，使蠕动部220回到初始位置。
24.在衣服的内衬上固定盘管相对容易，在需要连续检测温度的位置，固定控温组件200。根据各个位置的温度数据，可对冷热调温装置的处理位置进行局部温度调整。温度调整的工具或是装置，可以是热风的吹扫风向的调整装置，如配合暖风机的吹风方向。
25.此外，优选的，所述顶盖221由橡胶或软质塑料制成。所述气泵带有气压传感器，气压传感器用于检测所述软管内的气压。所述双向压力阀为双向弹簧压力阀。所述盘管210为扁管，磁吸片固定在宽度方向的两侧。之所以使用扁管，是为了避免顶盖发生扭转导致电磁铁与磁吸片无法对应吸附。
26.实施例二温度传感器230虽然朝向人体，但温度检测的准确性和稳定性仍有较大的随机因素的干扰，主要的因素在于温度传感器的类型和传感器与人体之间的距离。近距离的温度检测，不适用红外线检测，一般是热电偶等类型的感温装置。这种温度传感器在衣服内部，检测的温度，贴合人体和不贴合人体会存在较大的区别。因此，对盘管210的结构做进一步的改良，如图6-8所示。
27.蠕动部220还包括导温组件240，所述导温组件240包括导温片241，所述导温片241为金属片，导温片241的两侧与盘管210朝向人体的面的两侧密封固定连接；所述温度传感器230穿过盘管210侧壁，且贴附导温片241。
28.金属片临近人体或贴附人体，会在局部形成相对均匀的温度区域，使检测的温度，不会在局部区域出现因为检测位置的问题有较大的差别，避免误判。
29.为了能够限制温度传导区域，对导温组件240做进一步的改良，如图7-8所示。
30.所述导温组件240还包括隔热片242，隔热片242与导温片241均匀间隔设置，隔热片242由气凝胶制成。
31.所述隔热片242的宽度不大于5mm。
32.隔热片间隔后，各金属片反应对应一个小区域的温度，相互之间温度传导更少。此外，通过间隔设置隔热片242和导温片241，温度传感器230在隔热片处检测的温度与导温片
处的温度明显不同，通过比对温度差异，能够识别温度传感器经过的导温片241的数量，并根据盘管210的布置方式，能够判断温度传感器230在盘管内的位置。因为能够确定各点位的温度，热风的吹扫位置能够进行精确的指引。对人体个别位置进行升温处理。
33.实施例三在进行升温处理时，从外部进行热风的吹扫，效果并不佳。原因在于，飞行中飞行员的服装较厚，尤其是非民航的战斗机飞行员，其服装时连体且四肢端口有束口结构。服装的干扰下，使局部的热风吹扫，并不能快速起到升温作用。如小臂手腕因为血糖降低，体温下降相比驱赶更低，容易有冷汗，干扰操作时。对躯干进行升温并不能有效的缓解手部温度下降冷汗较多手指灵敏度下降等问题，但对小臂或手腕处进行升温制暖操作，能够在几秒的时间内，缓解手部冷汗，提高手指的灵敏度。但暖风机、空调等设备，要对四肢处进行局部加热，难度较大。因此对盘管结构作进一步的改良，如图9-12。
34.还控温组件200包括控温部250；控温部250包括排线251和第一电热片252，导温片241临近盘管210的一侧固定有第一电热片；排线用于第一电热片252的供电。
35.在实际装配中发现，要对所有导温片单独控制进行加热或制冷处理时，如果使用串联电路，则须有大量的排线251与第一电热片252之间形成回路，才能对某一个第一电热片单独控制，这样排线的宽度在电源端处，非常宽且并不便于安装和控制。如果用并联电路就需要对每一个第一电热片252安装一个可单独控制电源开关，且需要能够单独控制电源开闭，此外加热处理的时间需要能够控制。这对于本身结构非常紧凑的盘管要求非常高，实现的难度较大。因此对控温部250做进一步的改良，如图9-12。
36.每个导温片241上有两块第一电热片252，第一电热片252与导温片241之间固定蓄热片254，蓄热片254内装填固液相变材料，相变温度为33-36℃；两块第一电热片252之间留有间隙，间隙供温度传感器230贴附导温片241移动；第一电热片252并联在排线251上；还包括开关253，开关253位于临近磁吸片211处，使顶盖221磁吸定位后，温度传感器230两侧外壁能够贴附开关253外壁，开关253数量与第一电热片252数量相同，温度传感器230与开关253接触位置固定第二电热片；开关253外壳为长方体形，内部相对的两个角对称固定两个相变袋2531，相变袋2531为柔性塑料袋其两个侧边贴附所在角的边，内部充满固液相变材料，相变温度为41-43℃；相变袋2531临近外壳的夹角处贴附固定一个双金属片2532，双金属片2532的两端与开关253的外壳之间的间距不大于1mm，双金属片2532升温时向相对的外壳夹角方向弯曲，使相变袋2531向相对的相变袋2531凸起，并在高于相变最高温度3-6摄氏度范围内使两个相变袋2531相对的面接触；相对的面上固定有导电接头2533，导电接头2533与导线2534电连接，导线2534伸出开关的外壳与排线251电连接。
37.实际工作过程如下：当检测到某个导温片241温度较低，低于预设值，则在气泵排出气囊内气体，实现蠕动部220在该导温片241所在位置定位后，开启第二电热片的电源，对开关253进行加热，当升温至相变袋内的固液相变材料融化并高于熔点3-6℃时，导电接头接触，第一电热片通电加热，此时可对开关253继续加热使相变袋内的温度提升至高于相变材料熔点5-9℃时停止加热操作。等待相变袋内的相变材料可以用石蜡自然降温，温度下降，双金属片弯曲程度减小，使相变袋相的面逐渐远离直至导电接头脱离接触断电。并在断电后继续回缩，达到固化温度后固化。使导电接头在不需要接通时位置稳定，不会因为人体
动作，挤压等发生时误触通电。
38.此外，可通过温度传感器和计时器进行配合，温度传感器检测到第二电热片的加热温度达到相变温度后，计时器计时根据相变材料的多少来设定加热时间，使相变材料能够充分融化并升温，且通过相变材料的温度提升的程度，能够控制开关通电的时长。
39.通过以上结构和操作，能够精准的对人体四肢、驱赶局部、肩颈等位置，容易因为长时间驾驶操作，温度下降，进一步干扰操作时，对这些部位进行精准的控温操作，提高飞行员的操作稳定性和安全性。
40.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。