一种可配套防护服使用的靶向送风-分级除湿系统 |
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| 申请号 | CN202210490370.2 | 申请日 | 2022-05-07 | 公开(公告)号 | CN114947258A | 公开(公告)日 | 2022-08-30 |
| 申请人 | 杨建宇; | 发明人 | 杨建宇; 高继慧; 李东旭; 弭宝涵; 孙钰; 王怀远; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种可配套防护服使用的靶向送 风 ‑分级除湿系统，属于医疗设备技术领域。为解决现有的降温型防护服存在耗能高、成本高、送风不均匀以及 温度 、湿度分布不均匀，产生局部冷点，体感舒适度较差。衣体前胸部和后背部内侧分别设有靶向进风管道和靶向出风管道，靶向进风管道依次与 泵 体组模 块 、 梯级 除湿模块、制冷模块和靶向出风管道连接，除湿模块主体靠近进气口一侧设置有若干个相错设置的倾斜 挡板 ，倾斜挡板下端设有集 水 部件，除湿模块主体靠近出气口一侧设置有吸湿部件，制冷模块主体内设置有若干个 冰 袋，相邻两个冰袋之间设有盘旋布设的输送管道。具有穿着方便、便携舒适的优点，在防护服内部穿戴后，可减轻防护服内的闷热感和潮湿感。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统，包括衣体(1)和腰带(3)，所述腰带(3)可拆卸的设置在衣体(1)上，其特征在于：所述衣体(1)前胸部(1‑1)和后背部(1‑2)分别设置有靶向进风管道(2)和靶向出风管道(12)，所述靶向进风管道(2)和靶向出风管道(12)均为树杈状结构，所述腰带(3)上依次设置有泵体组模块(7)、梯级除湿模块(8)和制冷模块(9)，所述靶向进风管道(2)的出口端为若干个且分布在衣体(1)内侧，靶向进风管道(2)的进口端与泵体组模块(7)连接，所述泵体组模块(7)与梯级除湿模块(8)连接，所述梯级除湿模块(8)包括除湿模块主体(8‑1)、倾斜挡板(8‑3)、集水部件(8‑4)和吸湿部件(8‑ |
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| 说明书全文 | 一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统技术领域[0001] 本发明涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统。 背景技术[0002] 调查显示，超过70％医护人员需要连续穿着防护服超4h，15％的医护人员甚至超过了8h。此外还有一些其他特殊工作场景，需要穿着防化服、防尘服等的工作人员，时间更是要超过8h。在这漫长的几个小时中，防护服虽然阻断了病毒、灰尘或化学药品的传播，但也同时阻断了散热过程。防护服内的高温导致52.8％的医护人员都饱受出汗脱水、中暑的煎熬，甚至会危及生命安全。 [0003] 在解决防护服内部不舒适问题上，现有产品存在较大缺陷。中国实用新型专利一种用于医用正压防护服连接温控系统的连接装置(申请号：CN202122004124.5)利用送风车进行降温，但采用的送风车一方面存在耗能高、成本高、装置复杂的问题，另一方面交叉使用也会造成额外的感染风险。中国发明专利一种降温医用防护服(申请号：CN202010484376.X)利用外部冰袋进行降温，但利用冰袋也会面临着温度、湿度分布不均匀，产生局部冷点的问题，使得人体的体感舒适度较差。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是： [0005] 为了解决现有的降温型防护服存在耗能高、成本高、送风不均匀以及温度、湿度分布不均匀，产生局部冷点，体感舒适度较差的问题。 [0006] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案： [0007] 本发明提供了一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统，包括衣体和腰带，所述腰带可拆卸的设置在衣体上，所述衣体前胸部和后背部分别设置有靶向进风管道和靶向出风管道，所述靶向进风管道和靶向出风管道均为树杈状结构，所述腰带上依次设置有泵体组模块、梯级除湿模块和制冷模块，所述靶向进风管道的出口端为若干个且分布在衣体内侧，靶向进风管道的进口端与泵体组模块连接，所述泵体组模块与梯级除湿模块连接，所述梯级除湿模块包括除湿模块主体、倾斜挡板、集水部件和吸湿部件，所述除湿模块主体靠近进气口一侧设置有若干个相错设置的倾斜挡板组，每个倾斜挡板组包括若干个均匀分布的倾斜挡板，所述倾斜挡板的下方设置有集水部件，所述梯级除湿模块靠近除湿出风口一侧设置有吸湿部件，所述梯级除湿模块与制冷模块连接，所述制冷模块包括制冷模块主体、冰袋和制冷输送管道，所述制冷模块主体内设置有若干个冰袋，相邻两个冰袋之间设有盘旋布设的制冷输送管道，所述制冷输送管道的输出端与靶向出风管道的一端连接，所述靶向出风管道的另一端设置在与靶向进风管道相对侧的衣体内侧。 [0008] 进一步地，所述靶向进风管道和靶向出风管道后依次穿过衣体和腰带与腰带上的泵体组模块连接，若干个Y状管道的支路端分布在衣体的胸部、腋下和腹部；所述靶向出风管道的若干个Y状管道干路端汇合为出风干路依次穿过衣体和腰带与腰带上的制冷模块连接，若干个Y状管道的支路端分布在衣体的背部、腋下和腰部。 [0009] 进一步地，所述倾斜挡板为金属倾斜挡板，所述金属倾斜挡板的上端面设有疏水层。 [0010] 进一步地，所述倾斜挡板与水平面的夹角a为45°‑80°。 [0011] 进一步地，所述倾斜挡板与水平面的夹角a为75°。 [0012] 进一步地，所述除湿模块主体的除湿进气口位于倾斜挡板的上方，所述除湿模块主体的除湿出气口与吸湿部件相对设置。 [0013] 进一步地，所述集水部件为海绵，所述海绵位于靠近除湿模块主体下端面的倾斜挡板的下方，所述海绵固定在除湿模块主体的底部内壁上。 [0014] 进一步地，所述吸湿部件为干燥管，所述干燥管内设有若干层均匀分布的网状结构，所述网状结构沿干燥管的轴线方向设置，所述网状结构上布设波纹式陶瓷纤维布，所述波纹式陶瓷纤维布为带有改性硅胶的波纹式陶瓷纤维布。 [0016] 进一步地，所述靶向进风管道和靶向出风管道的支路端管道内径均为3mm‑5mm，且均通过管道固定带固定在衣体内侧。 [0017] 相较于现有技术，本发明的有益效果是： [0018] 本发明一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统，衣体前胸部和后背部内侧分别设有靶向进风管道和靶向出风管道，靶向进风管道依次与泵体组模块、梯级除湿模块、制冷模块和靶向出风管道连接，除湿模块主体靠近进气口一侧设置有若干个相错设置的倾斜挡板，倾斜挡板的下端设置有集水部件，除湿模块主体靠近出气口一侧设置有吸湿部件，制冷模块主体内设置有若干个冰袋，相邻两个冰袋之间设有盘旋布设的输送管道； [0019] 通过泵体组模块将湿热空气通过靶向进风管依次通过梯级除湿模块进行除湿、制冷模块进行降温后通过靶向出风管道将干冷空气输送至防护服内，利用通过仿生血液在人体中的循环过程，在“心脏”即真空泵的带动下，“富氧血液”即干冷空气输送到气脉末梢产生作用，即除湿，然后“贫氧血液”即湿热空气重新回到“肺”即梯级除湿模块和制冷模块中集中处理，实现了仿人体血液循环的除湿‑送风耦合内循环再生功能。 [0020] 具有穿着方便、便携舒适的优点，在防护服内部穿戴后，可减轻防护服穿着人员的闷热感，防护服内部潮湿现象明显减弱。据实验数据表明，穿戴本发明运动1h后，背部温度下降了近2℃，湿度下降了近10％，其余部位的温度及湿度下降更加明显。附图说明 [0021] 图1为本发明实施例中一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统的立体图； [0022] 图2为本发明实施例中一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统的正视图； [0023] 图3为本发明实施例中一种可配套防护服使用的靶向送风‑分级除湿系统的后视图； [0024] 图4为本发明实施例中衣体的后视剖视图； [0025] 图5为本发明实施例中梯级除湿模块的立体剖视图； [0026] 图6为本发明实施例中梯级除湿模块的正面剖视图； [0027] 图7为本发明实施例中倾斜挡板的立体分解图； [0028] 图8为本发明实施例中制冷模块的正视剖视图； [0029] 图9为本发明实施例中倾斜挡板的俯视分解图； [0030] 图10为本发明实施例中穿着和未穿着发明进行运动55min后的温湿度曲线。 [0031] 附图标记说明： [0032] 1‑衣体，2‑靶向进风管道，3‑腰带，4‑进风干路，5‑电池模块，6‑腰带固定带，7‑泵体组模块，8‑梯级除湿模块，9‑制冷模块，10‑出风干路，11‑管道固定带，12‑靶向出风管道， 1‑1‑前胸部，1‑2后背部，8‑1‑除湿模块主体，8‑2‑除湿进风口，8‑3‑倾斜挡板，8‑4‑集水部件，8‑5‑吸湿部件，8‑6‑除湿出风口，9‑1‑制冷模块主体，9‑2‑冰袋，9‑3‑制冷进风口， 9‑4‑制冷出风口，9‑5‑制冷输送管道，8‑31‑疏水层，8‑32‑金属倾斜挡板。 具体实施方式[0033] 在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。 [0034] 在本发明的描述中，应当说明的是，在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。 [0035] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。 [0036] 具体实施方案一：结合图1至图9所示，本发明提供一种可配套防护服使用的靶向送风‑ 分级除湿系统，包括衣体1和腰带3，所述腰带3可拆卸的设置在衣体1上，所述衣体1前胸部1‑1和后背部1‑2分别设置有靶向进风管道2和靶向出风管道12，所述靶向进风管道2 和靶向出风管道12均为树杈状结构，所述腰带3上依次设置有泵体组模块7、梯级除湿模块 8和制冷模块9，所述靶向进风管道2的出口端为若干个且分布在衣体1内侧，靶向进风管道 2的进口端与泵体组模块7连接，所述泵体组模块7与梯级除湿模块8连接，所述梯级除湿模块8包括除湿模块主体8‑1、倾斜挡板8‑3、集水部件8‑4和吸湿部件8‑5，所述除湿模块主体 8‑1靠近进气口一侧设置有若干个相错设置的倾斜挡板组，每个倾斜挡板组包括若干个均匀分布的倾斜挡板8‑3，所述倾斜挡板8‑3的下方设置有集水部件8‑4，所述梯级除湿模块 8靠近除湿出风口8‑6一侧设置有吸湿部件8‑5，所述梯级除湿模块8与制冷模块9连接，所述制冷模块9包括制冷模块主体9‑1、冰袋9‑2和制冷输送管道9‑5，所述制冷模块主体9‑1 内设置有若干个冰袋9‑2，相邻两个冰袋9‑2之间设有盘旋布设的制冷输送管道9‑5，所述制冷输送管道9‑5的输出端与靶向出风管道12的一端连接，所述靶向出风管道12的另一端设置在与靶向进风管道2相对侧的衣体1内侧。 [0037] 血液在心脏的带动下通过肺部得到氧气成为富氧血液，然后进一步传输到各个身体末梢的静脉网络中，氧气被消耗成为贫氧血，最终再通过血管传输到肺中再次获得氧气，由此完成整个内循环过程。那么本项目受到这个自然规律的启发，通过泵体组模块7将湿热空气通过靶向进风管2依次通过梯级除湿模块8进行除湿、制冷模块9进行降温，然后通过靶向出风管道12将干冷空气传输到高温高湿的靶向区位，带走热量和水蒸气，成为高温湿空气，最终再传输回除湿系统中除湿降温，由此完成了整个的干湿空气内循环过程。 [0038] 具有穿着方便、便携舒适的优点，在防护服内部穿戴后，可减轻防护服穿着人员的闷热感，防护服内部潮湿现象明显减弱。根据图10所示，穿着和未穿着发明进行运动55min后的温湿度曲线可知，明显地看出整体靶向送风‑除湿内循环系统除湿降温性能优良。其中背部较未穿戴本装备温度下降了近2℃，湿度下降了近10％，其余部位的温度及湿度下降更加明显。 [0039] 具体实施方案二：结合图1至图9所示，所述靶向进风管道2和靶向出风管道12均包括若干个Y状管道，所述靶向进风管道2的若干个Y状管道干路端汇合为进风干路4后依次穿过衣体1和腰带3与腰带3上的泵体组模块7连接，若干个Y状管道的支路端分布在衣体1 的胸部、腋下和腹部；所述靶向出风管道12的若干个Y状管道干路端汇合为出风干路10依次穿过衣体1和腰带3与腰带3上的制冷模块9连接，若干个Y状管道的支路端分布在衣体1的背部、腋下和腰部，靶向进风管道2和靶向出风管道12的末端还可设置在腿部，通过对胸部、背部、腋下、腰部、腹部和腿部这几处容易出汗的部位进行制冷和除湿，效果更加明显。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案一相同。 [0040] 优选地，所述除湿模块主体1为pvc除湿模块主体。 [0041] 优选地，所述靶向进风管道2和靶向出风管道12均为透明橡胶管，所述靶向进风管道2 和靶向出风管道12的支路端管道内径均为3mm‑5mm，且均通过管道固定带11固定在衣体1 内侧。 [0042] 优选地，所述靶向进风管道2和靶向出风管道12的支路端管道内径均为3mm。 [0043] 具体实施方案三：结合图1至图9所示，所述倾斜挡板8‑3为金属倾斜挡板8‑31，所述金属倾斜挡板8‑31的上端面设有疏水层8‑32。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案二相同。 [0044] 优选地，靠近除湿进风口8‑2处前置3片倾斜挡板8‑3，后置2片倾斜挡板8‑3，所述金属倾斜挡板8‑31为金属铜片，所述金属铜片面与气流进入相迎，在实际使用过程中，大液滴会迅速使得吸附材料达到吸收饱和状态，不能进一步除湿，极大程度地降低了材料的使用寿命。来流湿空气中包含了大量的小液滴和水蒸气，其中小液滴碰到倾斜挡板8‑3后由于其动能较大，具有较大能量，会迅速在倾斜隔板8‑3上凝结成核，进一步长大后会滴落到下层的疏水层8‑32进而可以被收集或吸收。 [0045] 具体实施方案四：结合图1至图9所示，所述倾斜挡板8‑3与水平面的夹角a为45°‑80°。倾斜挡板的正面亲水利于凝结，反面疏水易于滑落。对反面进行疏水测试，其疏水角达到 135°，证明其具有较强的疏水性能。根据实验证明倾斜挡板组与水平方向所成角度越大，除湿前后气体的湿度差越大。说明其角度越大(<＝90度)，液滴挡滞率越高，梯级除湿模块8 的除湿效果越佳。其中倾斜板与水平方向成75°时除湿后气体湿度下降了近45％。但是如果完全竖直，上方倾斜挡板的液体会直接留到下方倾斜挡板的凝结面上，阻止进一步的凝结作用。所以综合考虑，选用75°的倾斜角，增大倾斜挡板组对液滴的挡滞效果，提高该结构除湿率，进而达到延长梯级除湿模块8寿命的目的。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案三相同。 [0046] 具体实施方案五：结合图1至图9所示，所述除湿模块主体8‑1的除湿进气口8‑2位于倾斜挡板8‑3的上方，所述除湿模块主体8‑1的除湿出气口8‑6与吸湿部件8‑5相对设置，有利于通入倾斜挡板8‑3的湿热空气穿过倾斜挡板组，提高液滴挡滞率。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案四相同。 [0047] 具体实施方案六：结合图1至图9所示，所述集水部件8‑4为海绵或吸水布，所述海绵或吸水布位于靠近除湿模块主体8‑1下端面的倾斜挡板8‑3的下方，所述海绵或吸水布固定在除湿模块主体8‑1的底部内壁上。集水部件8‑4的设置可将空气中的部分水分吸收，降低空气湿度。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案五相同。 [0048] 具体实施方案七：结合图1至图9所示，所述吸湿部件8‑5为干燥管，所述干燥管内设有若干层均匀分布的网状结构，所述网状结构沿干燥管的轴线方向设置，所述网状结构上布设波纹式陶瓷纤维布，所述波纹式陶瓷纤维布为带有改性硅胶的波纹式陶瓷纤维布。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案六相同。 [0049] 硅胶作为固体吸湿剂的典型代表，其主要成分是二氧化硅，由于其丰富的比表面积和孔隙率、更由于其具有无毒无害的特性，是一种卫生环境下的较为理想的材料。但是实际上硅胶在高温(>35℃)的性能表现并不是很理想，不能直接应用在40～50℃的防护服中。所以本发明利用MgCl2和CaCl2共掺杂的改性硅胶，增加了SiO2内部的纳米级孔隙结构尺寸，强化了其吸湿能力。本发明所用的改性硅胶为现有技术，具体为方法为：取50g质量分数为 30％的碱性硅溶胶，向其中缓慢地注入质量分数为10％的盐酸溶液，以200RPM的转速进行充分搅拌，获得酸性硅溶胶；取10g干燥的硅胶，将其研磨后与30ml酸性硅溶胶、50ml蒸馏水混合并充分搅拌使其混合均匀，将陶瓷纤维布浸泡入上述混合溶液中，48h后取出烘干，得到附着有未改性硅胶的陶瓷纤维布；将上述附着有未改性硅胶的陶瓷纤维布浸泡入质量分数为 20％的氯化镁溶液中，48h后取出烘干，得到附着有Mg改性硅胶的陶瓷纤维布；再将上述附着有Mg改性硅胶的陶瓷纤维布浸泡入质量分数为20％的氯化钙溶液中，48h后取出烘干，得到附着有Ca‑Mg改性硅胶的陶瓷纤维布。 [0050] 具体实施方案八：结合图1至图9所示，所述泵体组模块7为至少一个真空泵，所述腰带3上设有电池模块5，所述电池模块5用于为泵体组模块7供电。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案七相同。 |
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