專利名稱：一種調(diào)節(jié)人體溫濕度的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種調(diào)節(jié)人體溫濕度的方法和裝置，它屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有調(diào)節(jié)人體溫濕度的裝置主要是室內(nèi)空調(diào)機(jī)和取暖器及衣服、被子等，其中空調(diào)機(jī)主要是利用電能或熱能轉(zhuǎn)換為冷量或熱量用以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度而調(diào)節(jié)人體的溫濕度，這樣需耗費(fèi)大量的能量，且有很大的局限性，沒(méi)裝空調(diào)的房間或室外還是很冷，而普通的衣服、被子等只具有保暖及美觀作用，無(wú)法對(duì)人體的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
中國(guó)專利91213760.6公開(kāi)了一種“空調(diào)襯衫”，它以薄形風(fēng)扇同襯衫相結(jié)合，風(fēng)扇開(kāi)啟后，涼風(fēng)順著人體皮膚流動(dòng)，帶走熱量，這種裝置其實(shí)同普通的風(fēng)扇沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，只不過(guò)功率可小一些，它不能自動(dòng)調(diào)節(jié)人體溫度，什么時(shí)候需要吹，什么時(shí)候需要停，都無(wú)法判斷，也無(wú)法自動(dòng)進(jìn)行，而需靠人去感覺(jué)，去開(kāi)關(guān)，因其風(fēng)流流向不合理，這種裝置會(huì)使局部過(guò)冷而另一局部吹得不夠，在冬天時(shí)這種裝置更不能用于保暖。中國(guó)專利92102369公開(kāi)的《一種空調(diào)衣》，中國(guó)專利00122365.8公開(kāi)的《可隨身多功能環(huán)?？照{(diào)技術(shù)》，中國(guó)專利93234929.3公開(kāi)的《空調(diào)服》，中國(guó)專利99201713.0公開(kāi)的《防病節(jié)電空調(diào)服》，中國(guó)專利99222649.x公開(kāi)的《電子空調(diào)服》等等這些裝置都不能達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)人體溫濕度的目的，且耗能量大，裝置笨重，使用不方便，有的甚至根本無(wú)法在實(shí)際中使用。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種耗能極少，且可隨時(shí)隨地不受限制地自動(dòng)調(diào)節(jié)人體溫濕度的綠色環(huán)保的使人舒適的空調(diào)裝置，根本改變環(huán)境溫度、氣候等對(duì)人的影響，使人四季如春，本發(fā)明裝置可做成多種產(chǎn)品，如服裝(系列服裝或組合服裝，以適應(yīng)一年四季)、床墊、被子、座墊、枕頭等，通過(guò)本發(fā)明還可達(dá)到如下目的全天候可自動(dòng)調(diào)溫調(diào)濕透氣的服裝，突破季節(jié)、時(shí)間、地點(diǎn)的限制，徹底解決天氣對(duì)人的限制。
現(xiàn)有技術(shù)的服裝即便在不冷不熱的很好天氣也沒(méi)有合適的服裝可滿足人的一天的活動(dòng)的需要，這是因?yàn)槊恳惶斓脑?、中、晚的氣溫都是變化的，同一厚度的服裝不可能適應(yīng)不同的氣溫。有了本發(fā)明裝置即可解決。
人所處的狀態(tài)不同(靜坐、行走、勞動(dòng)等)，其向外散發(fā)的熱能也不同，這樣對(duì)服裝的厚薄要求也不一樣，本發(fā)明裝置可自動(dòng)調(diào)節(jié)，可解決此問(wèn)題。
在天氣熱的夏天時(shí)(特別是室外時(shí))，外界溫度與人體溫度較接近，人體散發(fā)的熱量不容易散發(fā)出去，感到悶熱和不舒服，大量流汗，現(xiàn)有服裝不能使人足夠舒服，在室外時(shí)普通空調(diào)也無(wú)法使用，本發(fā)明可解決此問(wèn)題。
在冬天時(shí)(室內(nèi)、室外)，用本發(fā)明的輕便、薄而舒適的服裝，克服了現(xiàn)有服裝保暖性差，很厚重，笨拙，不舒服的缺點(diǎn)，且可提供足夠的保暖，而無(wú)需各種取暖，更使人擺脫了室內(nèi)的限制，人們可到室外盡情活動(dòng)，而不感到寒冷。
在冬天時(shí)(室內(nèi)、室外)，現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有任何服裝可保證在氣溫變化時(shí)和人體狀態(tài)變化時(shí)，人體一直保持舒適，比如當(dāng)人在冬天跑步而出汗，過(guò)后冷卻時(shí)，人會(huì)感到很冷很不舒服，用本發(fā)明即可克服(因及時(shí)抽走了濕氣)。
人體某些汗腺分布多的地方容易出汗，且導(dǎo)致細(xì)菌繁殖，影響健康(如人體腋下，大腿內(nèi)側(cè)等處)，用本發(fā)明即可解決。
可做成調(diào)溫調(diào)濕坐墊或凳子等現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法使人體與坐墊接觸的部位的濕氣(汗水揮發(fā))及時(shí)抽走(即便有空調(diào))，而使人不舒服，且使細(xì)菌繁殖。
可做成調(diào)溫、調(diào)濕床墊和被子床墊和被子也與衣服相似，與氣候(溫度、濕度)的變化緊密相關(guān)，由于每天晚上溫度都會(huì)發(fā)生變化，以及氣溫隨季節(jié)和時(shí)間變化，人們晚上睡覺(jué)不可能使被子的厚度增加或減少，因此不能使被子的厚度完全適應(yīng)溫度的變化，因而人們?cè)谒X(jué)時(shí)有時(shí)感覺(jué)涼，有時(shí)感覺(jué)熱，無(wú)所適從，有了本發(fā)明即可解決，本發(fā)明的輔助加熱裝置可使被子或床墊變熱(在冷天時(shí))，又可自動(dòng)控制溫濕度，使人不感覺(jué)太熱和太涼。
可做成調(diào)溫、調(diào)濕、美容、保健枕頭由于人的臉或頭部直接接觸枕頭，臉上和頭上的汗水無(wú)法及時(shí)揮發(fā)，從而使人感到不舒適，同時(shí)使臉部皮膚受到汗水的腐蝕，且枕頭被汗污染細(xì)菌容易繁殖，此細(xì)菌很容易進(jìn)入臉部皮膚和從口腔中進(jìn)入人體內(nèi)，使面部皮膚容易衰老、變粗糙及影響健康，用本發(fā)明做成的枕頭可及時(shí)抽走人的面部和頭部的汗水，從而解決了上述問(wèn)題。
可做成調(diào)溫調(diào)濕鞋、鞋墊、襪子人的腳是出汗較多的部位，且出汗與氣溫及人的運(yùn)動(dòng)狀況關(guān)系很大，用本發(fā)明做成的鞋墊、襪子等或其中之一即可解決出腳汗問(wèn)題，使人感覺(jué)舒適。
可做成調(diào)溫調(diào)濕手套可防雨，免去帶雨傘(特別在冬季等)可防室外紫外線照射和太陽(yáng)光熱，保護(hù)皮膚，可不用遮陽(yáng)傘。
在將頭部封閉和有空氣過(guò)濾器時(shí)防污染下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的方法本發(fā)明的工作方法是用本發(fā)明的裝置包圍人體或人體的某些部位或與人體某些部位相接觸(如利用此裝置做成衣服、襪子、鞋墊、沙發(fā)、鞋等)，通過(guò)濕度傳感器及自動(dòng)控制系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)或抽氣機(jī)排(吸)氣，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的溫濕度從而調(diào)節(jié)人體的溫濕度或人體某一局部的溫濕度。
在本發(fā)明的裝置中，有內(nèi)外二層，內(nèi)層(接觸人體的那一面)為透氣層，外層為帶窗口(可開(kāi)關(guān))的夾層保溫層(天氣冷時(shí)用)或一般的布料外層(天氣熱時(shí)用)，內(nèi)外層之間有空腔，此空腔由隔開(kāi)內(nèi)外層的支承件形成。在裝置中有一個(gè)或若干個(gè)濕度傳感器，一個(gè)或若干個(gè)抽風(fēng)(氣)機(jī)或風(fēng)扇及相應(yīng)的抽氣口，自動(dòng)控制系統(tǒng)，電源，連接線路，回收熱量與吸濕用的吸濕器(天氣冷時(shí)用)，連接抽風(fēng)機(jī)的風(fēng)管，電熱元件(天氣冷時(shí)用)，過(guò)濾器(過(guò)濾有毒有害氣體及灰塵)，及將上述各零部件固定(或相對(duì)固定)在內(nèi)、外層及之間的連接件。


圖1為用于冬天天氣較冷時(shí)的裝置的剖面示意2為用于天氣不太冷時(shí)(如春、秋季節(jié)等)的裝置剖面示意3為天氣氣溫較高時(shí)(如夏天)的裝置的剖面示意4為將裝置做成服裝(上衣)的示意1中包括保溫層外層1，保溫層2，保溫層內(nèi)層3，加熱層4，貯熱層內(nèi)層5。支承體6，接觸人體的透氣層7，透氣開(kāi)關(guān)8，端部密封層9，貯熱層10，空腔11，風(fēng)扇(或風(fēng)機(jī))12，濕度傳感器13，控制線路14，控制系統(tǒng)和電源15，吸濕體16等。加熱層4，貯熱層10及貯熱層內(nèi)層5及吸潮體等，也可不用，視使用者當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r而定，圖中沒(méi)有標(biāo)注連接電路。
圖2中包括保溫層外層1，保溫層2，保溫層內(nèi)層3，支承體6，接觸人體的透氣層7，透氣開(kāi)關(guān)8，端部密封層9，空腔11，風(fēng)扇(或風(fēng)機(jī))12，濕度傳感器13，控制線路14(圖上未標(biāo)注)，控制系統(tǒng)和電源15，抽氣通道(導(dǎo)氣孔)17，自動(dòng)透氣開(kāi)關(guān)18。
圖3中包括支承體6、接觸人體的透氣層7，空腔11，風(fēng)扇(或風(fēng)機(jī))12，濕度傳感器13，控制線路14(圖中未標(biāo)注)，控制系統(tǒng)和電源15(可置于裝置的任何部位，圖中只為示意)，自動(dòng)透氣開(kāi)關(guān)18，冷源(或制冷源)19，保溫層20，外層材料(如布料)21。
圖4中1為保溫層外層，2為保溫層，3為保溫層內(nèi)層，6為支承體，11為空腔，12為風(fēng)扇(或風(fēng)機(jī))，其它部件沒(méi)有在圖中標(biāo)注。
上述所述的電源可以是干電池，蓄電池或外接電源(在人體不動(dòng)時(shí)或活動(dòng)范圍較少時(shí)用，如人在辦公室坐著辦公或人在睡覺(jué)時(shí)等用。)在本發(fā)明的裝置中，透氣層可由厚度梯級(jí)分布的布料組成，離抽風(fēng)機(jī)的吸氣口越近的地方的布料越厚，越遠(yuǎn)的地方布料越薄，甚至可以為很稀的網(wǎng)狀物。另外，在汗腺多的地方，如腋下，大腿內(nèi)側(cè)等，透氣層7的布料做得很薄，甚至可空著。隔開(kāi)透氣層與保溫層內(nèi)層的支承體6可以是點(diǎn)狀支承體，也可以是線條狀支承體或網(wǎng)狀支承體，可單獨(dú)成形放在兩層之間，也可置放在透氣層或保溫層的內(nèi)層上，支承體的材料可以是塑料或橡膠或其他軟質(zhì)材料或是微型彈簧。保溫層可以有許多種選擇，即可選用通常的棉、麻、毛料等天然纖維和人造纖維材料，也可選用透氣或不透氣的熱導(dǎo)率低的，保溫效果更好，質(zhì)量更輕的其他材料，如軟質(zhì)塑料泡沫制品中的聚胺脂泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料等。保溫層中可設(shè)置一紅外反射層，如鋁塑復(fù)合膜，用以反射從人體散發(fā)的紅外熱量，阻止人體熱副射，保溫層做成夾層結(jié)構(gòu)，其外層材料可用防水材料制成，用以防水，保溫層的內(nèi)層材料可用一般布料或用防水材料制成，用以防水汽滲入，以保持保溫材料的低熱導(dǎo)率，及阻止汗水等滲入以保持干凈衛(wèi)生，也便于表層的清洗。保溫層可做成多種夾層結(jié)構(gòu)，如①真空夾層結(jié)構(gòu)，在保溫層內(nèi)的外層密封材料做成的空腔中置放低導(dǎo)熱率的支承件(如網(wǎng)狀支承件或條狀支承件)，再將空腔抽真空密封，這種結(jié)構(gòu)具有很低的熱導(dǎo)率。②充氣型夾層結(jié)構(gòu)，即在內(nèi)外層密封材料做成的空腔中設(shè)置網(wǎng)格隔腔(用以阻擋空腔中的氣體流動(dòng))，在空腔中充入低熱導(dǎo)率的氣體(如二氧化碳、二氧化硫、氪、氬等氣體等)，然后密封。③固體保溫材料夾層結(jié)構(gòu)，即在內(nèi)外層密封或非密封材料中放置低熱導(dǎo)率的軟質(zhì)固體保溫材料，如聚氨脂軟質(zhì)泡沫，聚苯乙烯軟質(zhì)泡沫等等材料。④固體保溫材料密封夾層結(jié)構(gòu)和內(nèi)充低熱導(dǎo)率的氣體，先對(duì)夾層結(jié)構(gòu)抽真空再對(duì)其充入二氧化碳，氬氣等低熱導(dǎo)率的氣體。⑤帶加熱及貯熱裝置的保溫層，在保溫層中有電加熱膜或電熱絲，及貯熱材料(如相變貯熱材料)。
回收熱量的吸濕體16為在冬天保暖時(shí)用(衣服、被子等)，其工作方法是抽氣機(jī)將保暖裝置(被子、衣服等)的空腔中的熱空氣(人體熱汽)抽送到吸濕體中，吸濕體為一內(nèi)裝吸濕材料的腔體，熱汽中的水汽被吸濕材料吸收，而干熱空氣經(jīng)閉合管道流回保暖裝置的空腔，形成閉合循環(huán)，人體散發(fā)的濕氣被不斷吸收，但人體散發(fā)的熱量不會(huì)被抽到外面，除非人體感覺(jué)太熱，此時(shí)可打開(kāi)開(kāi)關(guān)放熱或啟動(dòng)風(fēng)扇(或風(fēng)機(jī))向外抽氣排熱或由風(fēng)機(jī)起動(dòng)頻率設(shè)計(jì)一邏輯電路自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇向外排熱。吸濕體的再生和活化吸濕器經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用將達(dá)飽和，其吸收了一定的水蒸汽和汗中的雜質(zhì)(如鹽、有機(jī)物等)，需作清洗和活化，可將吸濕器體中的吸濕材料取出清洗，再通電活化(去除吸濕體中的Na離子和Cl離子等)，然后再加熱脫水，以供再次使用。
可用一熱量支援裝置將輔助熱源(如電熱熱源、熱水袋等)或人體散發(fā)的熱量輸送到人體感到較寒冷的地方，如手、腳、面部等處，也可通過(guò)空腔將熱空氣由一支管道連接到手套和鞋中形成一個(gè)閉合回路即可。
在夏天還可用制冷裝置或輔助降溫裝置降溫，即在抽氣機(jī)的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置一制冷裝置(或其他冷源)，空氣經(jīng)過(guò)此處冷卻再輸入人體體表，可用太陽(yáng)能制冷或冰塊或其他液體的蒸發(fā)和吸收裝置等。
透氣開(kāi)關(guān)(手動(dòng)或自動(dòng))為在裝置的空腔的端部或其他部位設(shè)置的可打開(kāi)和關(guān)閉的開(kāi)關(guān)，利用自然通風(fēng)的原理而釋放水汽和熱量。
空腔可以是一個(gè)整體也可分為若干塊，或連接或間斷形狀。
上衣和褲子可做成一體，也可分成兩件。
上衣和褲子可分別有一套空調(diào)裝置，也可用一套裝置供二者使用。
上衣也可裝一個(gè)覆蓋頭部的空調(diào)帽子，用以對(duì)頭部調(diào)溫、調(diào)濕、遮雨、遮陽(yáng)。
裝置的工作原理(方法)是在夏天需對(duì)人體降溫時(shí)，在裝置中的濕度傳感器測(cè)量人體皮膚表面附近的濕度，當(dāng)濕度達(dá)一定值時(shí)(可人為設(shè)定)，電路接通，抽風(fēng)機(jī)(或風(fēng)扇)啟動(dòng)，抽走裝置中的空腔里的空氣，將人體皮膚表面的濕空氣抽走，而外面的相對(duì)干燥的空氣進(jìn)來(lái)，人體皮膚表面的水分進(jìn)一步揮發(fā)，再被抽走，當(dāng)濕度傳感器測(cè)得皮膚表面附近的濕度下降到一定值，或抽一定時(shí)間后(由定時(shí)裝置控制)，風(fēng)機(jī)(扇)停下來(lái)。之后，人體皮膚表面進(jìn)一步揮發(fā)濕氣，待濕度傳感器測(cè)得的濕度達(dá)到一定值，再次自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)(扇)抽走濕氣，從而使人體維持一定的濕度平衡，去掉多余的濕氣和汗水。同時(shí)通過(guò)抽走濕氣而使人體表降溫，使人感覺(jué)涼爽。
在冬天或春、秋季節(jié)，人體出汗相對(duì)較小，濕氣相對(duì)也較小，此時(shí)既可將濕氣直接排出體外，讓一定量的冷空氣進(jìn)來(lái)(空氣濕度不太低的時(shí)候或人體感到熱的時(shí)候)，也可將濕氣不排出體外，而使?jié)駸峥諝膺M(jìn)入吸濕器，用吸濕器吸收由風(fēng)機(jī)抽取的人體皮膚表面的濕度較大的空氣，之后再將熱空氣回流到人體皮膚表面，即實(shí)行閉合內(nèi)循環(huán)，而不讓外界空氣進(jìn)入，這樣人體的熱量不會(huì)被空氣的流動(dòng)帶到人體外，使人體即除去了多余的濕氣，保持一定的合適的體表濕度，又達(dá)到保溫目的，當(dāng)濕度太大的頻率太高時(shí)，即當(dāng)出汗頻率太高時(shí)，控制系統(tǒng)將打開(kāi)外層窗口透氣或由抽風(fēng)機(jī)將濕氣抽出體外或兩者同時(shí)進(jìn)行。
將上述裝置做成衣服、被子、坐墊、枕頭、帽子等即可達(dá)到調(diào)節(jié)人體全身或局部的溫濕度的目的及上述已指出的其他目的。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)人體全身或局部的溫濕度的方法和裝置，其特征是在裝置中有一個(gè)或若干個(gè)濕度傳感器，一個(gè)或若干個(gè)抽風(fēng)機(jī)或電風(fēng)扇及相應(yīng)的抽氣口，自動(dòng)控制電路，裝置有內(nèi)外二層，內(nèi)層(接觸人體的那一層)為透氣層，外層為保溫層(氣溫低時(shí)用)或一般的布產(chǎn)(或其他材料)的外層(氣溫較高時(shí)用)，內(nèi)外層之間為空腔，空腔由支承體形成，通過(guò)濕度傳感器及自動(dòng)控制電路系統(tǒng)控制抽風(fēng)機(jī)或電風(fēng)扇抽(吸)氣調(diào)節(jié)裝置空腔中的溫濕度，從而調(diào)節(jié)人體的溫濕度。
2.由權(quán)利要求1所述裝置構(gòu)成的制品如服裝、鞋、帽子、座墊、被子、床墊等。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是可以根據(jù)天氣溫度情況有選擇性地組合，及有選擇性地在裝置中置放制冷(或冷源)系統(tǒng)或加熱(或熱源)系統(tǒng)及安裝吸濕器和過(guò)濾器等。
全文摘要
本發(fā)明是一種調(diào)節(jié)人體溫濕度的空調(diào)裝置，它包括外層、內(nèi)透氣層、濕度傳感器、風(fēng)機(jī)(或風(fēng)扇)自動(dòng)控制系統(tǒng)、電源、空腔等構(gòu)成，其工作原理是濕度傳感器測(cè)出人體皮膚表層附近的濕度，當(dāng)濕度(絕對(duì)濕度或相對(duì)濕度均可)大于某一事先設(shè)定的值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)(或風(fēng)扇)抽走空腔中的空氣，裝置外的相對(duì)干燥的空氣將進(jìn)入空腔中，通過(guò)這種循環(huán)，帶走人體散發(fā)的濕度和熱量，調(diào)節(jié)人體的溫濕度。
文檔編號(hào)A41D13/005GK1524464SQ0310650
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者邱定平 申請(qǐng)人:邱定平