CN212814357U - 一种降温衣服 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种降温衣服，包括衣服主体、储液单元、水冷接头、半导体制冷单元、水泵、循环导流管、散热单元、温度传感器、主控单元、电源单元和防渗层。其优点在于，在衣服主体的内部设置流体层，使降温后的液体在流体层中进行流动，从而对运动员进行全面降温；利用半导体制冷单元、水冷接头对液体进行制冷降温，不仅提高了降温效率，还减少了设备体积，无须对液体进行更换，实现长时间使用；利用温度传感器对衣服主体进行温度检测，可以实时获取衣服主体的温度，便于运动员对温度进行调节控制。

Description

一种降温衣服

技术领域

本实用新型涉及运动防护技术领域，尤其涉及一种降温衣服。

背景技术

对于运动员来说，从事运动前进行预冷处理(降温处理)能够强化长时间耐力运动的表现，其益处包括：降低心血管压力、降低核心体温、平衡内环境、减少新陈代谢损失。

在相关技术中，预冷处理或降温处理的方法包括：

(1)冰冷处理

利用蓄冷剂(如冷凝胶、相变材料)制成蓄冷袋，作为冷源，在冷藏或冷冻后装入马甲、背心或其他服装中，从而达到对人体进行降温的目的。

(2)水冷处理

通过水泵让水在盘管中进行循环流动，带走人体的热量进行降温，其工作原理是利用水的显热进行热交换或者利用洗水后的高分子材料贴在皮肤上吸热。

(3)风冷处理

在衣服上设置微型风扇，对人体进行主动送风。

(4)压缩制冷处理

采用空气压缩进行制冷，以降低人体的温度。

然而，上述预冷处理具有一些缺陷。对于冰冷处理来说，需要经常更换蓄冷剂；对于水冷处理来说，长时间使用后，水温会升高，降温效果会下降；对于风冷处理来说，在户外高温环境下，无法有效地降低人体温度；对于压缩制冷处理来说，成本高、且空气压缩机体积大且笨重，灵活性较差。

目前，针对相关技术中因制冷方式导致制冷效果差、制冷步骤繁琐的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种降温衣服。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种降温衣服，包括：

衣服主体，所述衣服主体包括外层、内层和流体层，所述流体层设置在所述外层与所述内层之间：

储液单元，所述储液单元设置在所述衣服主体的所述外层；

水冷接头，所述水冷接头设置在所述衣服主体的所述外层；

半导体制冷单元，所述半导体制冷单元设置在所述衣服主体的所述外层，所述半导体制冷单元与所述水冷接头连接；

水泵，所述水泵设置在所述衣服主体的所述外层；

循环导流管，所述循环导流管分别与所述衣服主体的所述流体层、所述储液单元、所述水泵、所述水冷接头连接，使所述储液单元储存的液体在所述水泵的作用下，沿着所述循环导流管在所述储液单元、所述水冷接头、所述流体层循环流动；

散热单元，所述散热单元与所述半导体制冷单元连接；

温度传感器，所述温度传感器设置在所述衣服主体的所述内层和/或所述流体层；

主控单元，所述主控单元设置在所述衣服主体的所述外层，并与所述半导体制冷单元、所述水泵、所述温度传感器电连接；

电源单元，所述电源单元与所述主控单元连接；

防渗层，所述防渗层至少覆盖所述流体层设置。

在其中的一个实施例中，还包括：

固定单元，所述固定单元设置在所述外层，所述水冷接头、所述半导体制冷单元、所述散热单元、所述主控单元、所述电源单元设置在所述固定单元的内部。

在其中的一个实施例中，还包括：

继电器，所述继电器分别与所述主控单元、所述水泵、所述半导体制冷单元电连接。

在其中的一个实施例中，所述散热单元包括：

散热片，所述散热片覆盖所述半导体制冷单元的热端。

在其中的一个实施例中，所述散热单元包括：

散热风扇，所述散热风扇设置在所述半导体制冷单元的热端，并与所述主控单元电连接。

在其中的一个实施例中，所述散热单元包括：

散热片，所述散热片覆盖所述半导体制冷单元的热端；

散热风扇，所述散热风扇设置在所述散热片，并与所述主控单元电连接。

在其中的一个实施例中，所述防渗层还覆盖所述内层设置；和/或

所述防渗层还覆盖所述外层设置。

在其中的一个实施例中，所述衣服主体还包括：

进液口，所述进液口设置在所述衣服主体的下部，并与所述流体层连通；

出液口，所述出液口设置在所述衣服主体的上部，并与所述流体层连通；

所述循环导流管的第一端与所述进液口连接，所述循环导流管的第二端与所述出液口连接。

在其中的一个实施例中，所述循环导流管包括：

第一导流管，所述第一导流管分别与所述水泵、所述水冷接头连接；

第二导流管，所述第二导流管分别与所述水冷接头、所述流体层连接；

第三导流管，所述第三导流管分别与所述流体层、所述储液单元连接；

第四导流管，所述第四导流管分别与所述储液单元、所述水泵连接。

在其中的一个实施例中，还包括：

若干防漏密封元件，若干所述防漏密封元件设置在所述循环导流管与所述流体层的连接处、所述循环导流管与所述储液单元的连接处、所述循环导流管与所述水泵的连接处、所述循环导流管与所述水冷接头的连接处。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的一种降温衣服，在衣服主体的内部设置流体层，使降温后的液体在流体层中进行流动，从而对运动员进行全面降温；利用半导体制冷单元、水冷接头对液体进行制冷降温，不仅提高了降温效率，还减少了设备体积，无须对液体进行更换，实现长时间使用；利用温度传感器对衣服主体进行温度检测，可以实时获取衣服主体的温度，便于运动员对温度进行调节控制。

附图说明

图1是本实用新型的一个示意性实施例的示意图。

图2是本实用新型的一个示意性实施例的电路框图。

图3是本实用新型的衣服主体的剖面图。

图4是本实用新型的水冷接头的剖面图。

图5是本实用新型的循环导流管的示意图。

图6是本实用新型的散热单元的第一个具体实施方式的示意图。

图7是本实用新型的散热单元的第二个具体实施方式的示意图。

图8是本实用新型的散热单元的第三个具体实施方式的示意图。

图9是本实用新型的固定单元的示意图。

其中的附图标记为：衣服主体1、储液单元2、水冷接头3、半导体制冷单元4、水泵5、循环导流管6、散热单元7、温度传感器8、主控单元9、电源单元10、固定单元11、继电器12、外层13、内层14、流体层15、防渗层16、进液口17、出液口18、导流腔19、进液接头20、出液接头21、导热层22、第一导流管23、第二导流管24、第三导流管25、第四导流管26、散热片27、散热风扇28。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实用新型的一个示意性实施例，如图1～2所示，一种降温衣服，包括衣服主体1、储液单元2、水冷接头3、半导体制冷单元4、水泵5、循环导流管6、散热单元7、温度传感器8、主控单元9、电源单元10和固定单元11。其中，储液单元2设置在衣服主体1的外侧，温度传感器8设置在衣服主体1，固定单元 11设置在衣服主体1的外侧，水冷接头3、半导体制冷单元4、水泵5、散热单元7、主控单元9和电源单元10设置在固定单元11的内部，循环导流管6分别与衣服主体1、储液单元2、水冷接头3、水泵5连接。

如图3所示，衣服主体1包括外层13、内层14、流体层15和防渗层16。其中，流体层15设置在外层13与内层14之间，即外层13与内层14之间的封闭空间为流体层15；防渗层16至少覆盖流体层15设置。

外层13包括外表面(即外层13朝向外界的表面)和内表面(即外层13朝向流体层15的表面)，内层14包括外表面(即内层14朝向外界的表面)和内表面(即内层14朝向流体层15的表面)，即防渗层16至少覆盖外层13的内表面和内层14的内表面设置，避免流体层15内的液体向外层13或内层14渗透。

在一些实施例中，防渗层16还覆盖外层13的外表面、内层14的外表面设置，即防渗层16对外层13、内层14进行双重防渗设置。

此外，衣服主体1还包括进液口17和出液口18。进液口17设置在衣服主体1的下部，并与流体层15连通；出液口18设置在衣服主体1的上部，并与流体层15连通。

将进液口17和出液口18分别设置在衣服主体1的下部和上部，使液体采用下进上出的方式进行流动，最大化衣服主体1的降温效率。

其中，循环导流管6的第一端与进液口17连接，循环导流管6的第二端与出液口18连接。

在本实施例中，衣服主体1呈三明治结构设置，且流体层15所覆盖的人体面积与衣服主体1的内层14所覆盖的人体面积基本相同，从而对穿着者(运动员)进行全面降温。

如图1所示，储液单元2包括进液口和出液口，其中，进液口设置在储液单元2的上部并对应于衣服主体1的出液口18，出液口设置在储液单元2的下部并对应于衣服主体1的进液口17。

在一些实施例中，储液单元2为储液盒或储液袋。当储液单元2为储液盒时，储液单元2的形状固定，占用一定的体积；当储液单元2为储液袋时，储液单元 2的形状不固定，占用的体积可变。

具体地，当需要使用的液体体积一定时，优先使用储液盒；当需要使用的液体体积不定时，优先使用储液袋。

如图4所示，水冷接头3包括导流腔19、进液接头20和出液接头21，导流腔19设置在水冷接头3的内部，导流腔19的第一端与进液接头20连接，导流腔19的第二端与出液接头21连接。

进液接头20对应于储液单元2的出液口，出液接头21对应于衣服主体1的进液口。

在一些实施例中，导流腔19为蛇形导流道，能够增加液体在水冷接头3的停留时间。

半导体制冷单元4包括冷端和热端，半导体制冷单元4的冷端朝向水冷接头 3、与水冷接头3接触并连接，半导体制冷单元4的热端背离水冷接头3。

在一些实施例中，半导体制冷单元4为半导体制冷片。

具体地，半导体制冷单元4为TEC1-12706。

在一些实施例中，为了提高半导体制冷单元的导热效果，在半导体制冷单元 4的冷端和热端分别设置导热层22。

具体地，导热层22覆盖半导体制冷单元4的冷端、热端设置。

在一些实施例中，导热层22为导热硅脂。

水泵5分别与储液单元2、水冷接头3连接，用于将液体从储液单元2泵送至水冷接头3。

在一些实施例中，为了控制体积，水泵5为微型直流水泵。

如图5所示，循环导流管6包括第一导流管23、第二导流管24、第三导流管25和第四导流管26。其中，第一导流管23分别与水冷接头3、水泵5连接，第二导流管24分别与水冷接头3、流体层15连接，第三导流管25分别与流体层13、储液单元2连接，第四导流管26分别与储液单元2、水泵5连接。

具体地，第一导流管23分别与水冷接头3的进液接头20、水泵5连接，液体在水泵5的作用下，经第一导流管23由进液接头20进入到水冷接头3的导流腔19；第二导流管24分别与水冷接头3的出液接头21、衣服主体1的进液口 17连接，液体在水泵5的作用下，由导流腔19通过出液接头21进入到第二导流管24，并经第二导流管24由进液口17进入到流体层13；第三导流管25分别与衣服主体1的出液口18、储液单元2的进液口连接，液体在水泵5的作用下，由流体层13经出液口18进入到第三导流管25，并经第三导流管25由储液单元 2的进液口进入到储液单元2；第四导流管26分别与储液单元2的出液口、水泵 5连接，液体在水泵5的作用下，由储液单元2通过储液单元2的出液口进入到第四导流管26，并经第四导流管26进入到水泵5，以完成液体循环回流。

其中，循环导流管6的第一端指第二导流管24的一端，循环导流管6的第二端指第三导流管25的一端。

在一些实施例中，还包括若干防漏密封元件(图中未示出)，若干防漏密封元件设置在循环导流管6与流体层15的连接处、循环导流管6与储液单元2的连接处、循环导流管6与水泵5的连接处、循环导流管6与水冷接头3的连接处。

散热单元7可拆卸地设置在半导体制冷单元4的热端，用于对半导体制冷单元4进行散热，避免出现半导体制冷单元4过热而导致的制冷效率的下降。

一些实施例中，如图6所示，在散热单元7对半导体制冷单元4进行被动散热。具体地，散热单元7包括散热片27，散热片27覆盖半导体制冷单元4的热端设置。

由于半导体制冷单元4的热端还覆盖设置有导热层22，因此，在导热层的作用下，半导体制冷单元4所产生的热量经导热层22快速传递至散热片，散热片将热量向外辐射。

在一些实施例中，如图7所示，散热单元7对半导体制冷单元4进行主动散热。具体地，散热单元7包括散热风扇28，散热风扇28覆盖半导体制冷单元4 的热端设置。

由于半导体制冷单元4的热端还覆盖设置有导热层22，因此，在导热层22 的作用下，半导体制冷单元4所产生的热量传递至导热层22，散热风扇将导热层22积聚的热量快速传递至外界空气。

在一些实施例中，如图8所示，散热单元7对半导体制冷单元4进行被动散热和主动散热。具体地，散热单元7包括散热片27和散热风扇28，散热片27 覆盖半导体制冷单元4的热端设置，散热风扇28覆盖散热片27设置。

此外，为了提高散热效率，在散热片27和散热风扇28之间还设置有导热层 22(图中未示出)。

在该实施例中，在散热压力不大的情况下，散热风扇28不工作，仅使用散热片27对半导体制冷单元4进行被动散热；在散热压力大的情况下，散热风扇28工作，在导热层22、散热片27及散热风扇28的共同作用下，对半导体制冷单元4进行快速散热，避免半导体制冷单元4过热。

温度传感器8设置在衣服主体1，用于对衣服主体1的温度进行监测。温度传感器8可以设置在衣服主体1的内层14的外表面，用于监测衣服主体1朝向穿着者的温度；温度传感器8可以设置在衣服主体1的外层13的外表面，用于监测衣服主体1朝向外界的温度；温度传感器还可以设置在流体层15，用于流体层15的液体的温度。

主控单元9分别与半导体制冷单元4、水泵5、温度传感器8、电源单元10 进行电连接，电源单元10用于向主控单元9、半导体制冷单元4、水泵5、温度传感器8提供电能，主控单元9根据温度传感器8传输的温度数据控制半导体制冷单元4进行制冷，以及控制水泵5的流量。

在一些实施例中，主控单元9为单片机或主控板。具体地，主控单元9为wonderbits主控器。

使用wonderbits主控器的优势在于，其上的微控制器可以通过Arduino编程语言进行程序编写。

此外，主控单元9还集成有无线传感器，用于与外部的终端进行通信连接，使终端查询降温衣服的各项参数，以及使用终端控制主控单元9。

在一些实施例中，当散热单元7包括散热风扇28时，主控单元9与散热风扇28连接，用于控制散热风扇28。

电源单元10可以是可拆卸电源，也可以是不可拆卸电源。其可以在不插电的情况下工作，也可以在插电的情况下工作。

在一些实施例中，电源单元10为锂电池，如18650锂电池、磷酸铁锂电池等。

如图9所示，固定单元11为固定盒，其用于容纳水冷接头3、半导体制冷单元4、水泵5、散热单元7、主控单元9和电源单元10。固定单元11可拆卸地与衣服主体1的外层13进行连接，如粘接。

此外，固定单元11开设有散热窗口，用于容纳散热单元7，使散热单元7 将热量通过散热窗口向外界传递。

进一步地，降温衣服还包括继电器12，继电器12安装在固定单元11的内部，并与主控单元9连接，用于传递控制信号。

在一些实施例中，继电器12为带光耦隔离继电器。

此外，固定单元11还设置有显示屏和控制按键，显示屏和控制按键分别与主控单元9连接，显示屏用于显示温度传感器8监测得到的温度值以及温度设定值，控制按键用于控制主控单元9进行启动或关闭以及调节温度设定值。

本实用新型的使用方法如下：通过储液单元2的进液口向储液单元2的内部注入具有一定温度、一定体积的液体(如水)，然后将储液单元2与衣服主体1 的出液口18进行连接；通过主控单元9启动半导体制冷单元4和水泵5，使储液单元2的液体在水泵5的作用下沿着循环导流管6进行循环，半导体制冷单元 4对流经水冷接头3的液体进行制冷，以使进入衣服主体1的流体层15的液体的温度达到温度设定值，从而降低穿着衣服主体1的穿着者的体温；散热单元7 对半导体制冷单元4进行散热，使半导体制冷单元4可以长时间使用。

对于本实用新型的实际使用效果，进行了测试，测试条件为环境温度32℃，向储液单元2的内部注入50℃、800ml的水，温度设定值为22℃，测试结果如下表所示：

时间(min)	0.25	0.5	0.75	1	1.25	1.5	1.75	2	2.25	2.5	2.75	3	3.25	3.5
															水温(℃)	50	50	50	49	49	48	47	46	46	45	44	43	42	41
时间(min)	3.75	4	4.25	4.5	4.75	5	5.25	5.5	5.75	6	6.25	6.5	6.75	7
															水温(℃)	39	37	35	32	30	29	28	27	26	23	23	23	23	23
时间(min)	7.25	7.5	7.75	8	8.25	8.5	8.75	9	9.25	9.5	9.75	10	10.25	10.5
															水温(℃)	23	23	22	22	22	22	23	23	23	23	23	22	22	22

由上表可知，本实用新型的降温衣服在6min左右即可达到温度设定值，且保持恒定。

综上所述，本实用新型的优点在于，在衣服主体的内部设置流体层，使降温后的液体在流体层中进行流动，从而对运动员进行全面降温；利用半导体制冷单元、水冷接头对液体进行制冷降温，不仅提高了降温效率，还减少了设备体积，无须对液体进行更换，实现长时间使用；利用温度传感器对衣服主体进行温度检测，可以实时获取衣服主体的温度，便于运动员对温度进行调节控制。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种降温衣服，其特征在于，包括：

衣服主体，所述衣服主体包括外层、内层和流体层，所述流体层设置在所述外层与所述内层之间：

储液单元，所述储液单元设置在所述衣服主体的所述外层；

水冷接头，所述水冷接头设置在所述衣服主体的所述外层；

半导体制冷单元，所述半导体制冷单元设置在所述衣服主体的所述外层，所述半导体制冷单元与所述水冷接头连接；

水泵，所述水泵设置在所述衣服主体的所述外层；

循环导流管，所述循环导流管分别与所述衣服主体的所述流体层、所述储液单元、所述水泵、所述水冷接头连接，使所述储液单元储存的液体在所述水泵的作用下，沿着所述循环导流管在所述储液单元、所述水冷接头、所述流体层循环流动；

散热单元，所述散热单元与所述半导体制冷单元连接；

温度传感器，所述温度传感器设置在所述衣服主体的所述内层和/或所述流体层；

主控单元，所述主控单元设置在所述衣服主体的所述外层，并与所述半导体制冷单元、所述水泵、所述温度传感器电连接；

电源单元，所述电源单元与所述主控单元连接；

防渗层，所述防渗层至少覆盖所述流体层设置。

2.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，还包括：

固定单元，所述固定单元设置在所述外层，所述水冷接头、所述半导体制冷单元、所述散热单元、所述主控单元、所述电源单元设置在所述固定单元的内部。

3.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，还包括：

继电器，所述继电器分别与所述主控单元、所述水泵、所述半导体制冷单元电连接。

4.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述散热单元包括：

散热片，所述散热片覆盖所述半导体制冷单元的热端。

5.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述散热单元包括：

散热风扇，所述散热风扇设置在所述半导体制冷单元的热端，并与所述主控单元电连接。

6.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述散热单元包括：

散热片，所述散热片覆盖所述半导体制冷单元的热端；

散热风扇，所述散热风扇设置在所述散热片，并与所述主控单元电连接。

7.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述防渗层还覆盖所述内层设置；和/或

所述防渗层还覆盖所述外层设置。

8.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述衣服主体还包括：

进液口，所述进液口设置在所述衣服主体的下部，并与所述流体层连通；

出液口，所述出液口设置在所述衣服主体的上部，并与所述流体层连通；

所述循环导流管的第一端与所述进液口连接，所述循环导流管的第二端与所述出液口连接。

9.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，所述循环导流管包括：

第一导流管，所述第一导流管分别与所述水泵、所述水冷接头连接；

第二导流管，所述第二导流管分别与所述水冷接头、所述流体层连接；

第三导流管，所述第三导流管分别与所述流体层、所述储液单元连接；

第四导流管，所述第四导流管分别与所述储液单元、所述水泵连接。

10.根据权利要求1所述的降温衣服，其特征在于，还包括：

若干防漏密封元件，若干所述防漏密封元件设置在所述循环导流管与所述流体层的连接处、所述循环导流管与所述储液单元的连接处、所述循环导流管与所述水泵的连接处、所述循环导流管与所述水冷接头的连接处。

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