1.本实用新型属于防护服用具技术领域，具体涉及一种基于医用防护服的便携式单人制冷装置。


背景技术：

2.医用防护服防水不透气，在夏季天气炎热时人体大量汗水无法排出，热量聚集在防护服内难以散发，防护服内形成一个高温高湿的环境，人体穿着防护服舒适性差、体力消耗大、容易引起中暑。在保证防护服安全性的前提下，为了解决防护服舒适性的问题，设计一种基于医用防护服的便携式单人制冷装置。


技术实现要素：

3.为解决现有医用防护服防水不透气，在夏季天气炎热时人体大量汗水无法排出，热量聚集在防护服内难以散发，防护服内形成一个高温高湿的环境，人体穿着防护服舒适性差、体力消耗大、容易引起中暑的问题；本实用新型的目的在于提供一种基于医用防护服的便携式单人制冷装置。
4.本实用新型的一种基于医用防护服的便携式单人制冷装置，包括送/回风模块、主机；送/回风模块设置在防护服内，所述送/回风模块包括前置送风器、连接风管、送/回风器、送风管、回风管；送/ 回风器的送风管接口与连接风管的一端连接，连接风管的另一端与前置送风器的进口连接，送/回风器的回风管接头通过回风管与主机的回风口二连接，主机的送风口二通过送风管与送/回风器的进风管接头连接。
5.作为优选，所述前置送风器上设置有两个侧排风口和一个底排风口，前置送风器的上端设置有风管接头。
6.作为优选，所述送/回风器的上端设置有两个送风管接口，送/ 回风器的内部分别设置有进风口腔体、回风腔体，进风口腔体的两侧设置有出风口一，进风口腔体上设置有进风管接头，回风腔体上设置有回风管接头，回风腔体的底部设置有回风口一。
7.作为优选，所述主机包括外壳、制冷模组、散热模组、冷凝水储水槽，外壳的内上侧开设有热交换模组安装槽，制冷模组安装在热交换模组安装槽，外壳的内下侧设置有散热模组安装槽，散热模组安装在散热模组安装槽内，冷凝水储水槽安装在散热模组安装槽的内上端。
8.作为优选，所述制冷模组包括散热器、隔热硅橡胶、半导体制冷片；散热器的后端安装有半导体制冷片与隔热硅橡胶。
9.作为优选，所述散热模组包括水冷头、水泵、风扇、水排、水箱；水冷头与半导体制冷片的热端紧密贴合，水泵的出口与水冷头的水冷箱的进口连接，水冷箱的出口与水排的水排进水口连接，水排的水排出水口与水箱的进水口连接，水箱的出水口与水泵的进口连接。
10.作为优选，所述水排上安装有水排散热翅片，水排上设置有风扇安装孔。
11.作为优选，所述外壳上设置有电池插槽，电池插槽内安装有电池，外壳的上侧开设有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制面板，外壳的热交换模组安装槽前侧设置有散热进风口，外壳的散热模组安装槽的前侧设置有散热出风孔，外壳的上端分别设置有出风口二、回风口二，回风口二与回风风道连通。
12.作为优选，所述所述控制面板上分别安装有风速调节旋钮、电源开关、送风/制冷模式调节开关、温度显示屏、dc12v接口。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.一、实现防护服内温度及湿度的调节，人体舒适感强，经济性好、适应性强、消毒方便；
15.二、安全性高，没有耗材消耗，电池供电使用方便，可外接电源续航能力强。
附图说明
16.为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的立体图；
19.图3为本实用新型中前置送风器的结构示意图；
20.图4为本实用新型中送/回风器的结构示意图；
21.图5为本实用新型中送/回风器的内部结构示意图；
22.图6为本实用新型中主机的结构示意图；
23.图7为本实用新型中外壳的截面图；
24.图8为本实用新型中主机的截面图；
25.图9为本实用新型中制冷模组的结构示意图；
26.图10为本实用新型中水冷头的结构示意图；
27.图11为本实用新型中水排的结构示意图；
28.图12为本实用新型中水箱的结构示意图；
29.图13为本实用新型中控制面板的结构示意图；
30.图14为本具体实施方式中与防护服的连接步骤一的示意图；
31.图15为本具体实施方式中与防护服的连接步骤二的示意图；
32.图16为本具体实施方式中与防护服的连接步骤三的示意图。
33.图中：1-送/回风模块；2-主机；11-前置送风器；12-连接风管； 13-送/回风器；14-送风管；15-回风管；
34.111-侧排风口；112-底排风口；131-送风管接口；132-进风管接头；133-回风管接头；出风口一134-；135-回风口一；136-进风口腔体；137-回风腔体；
35.21-外壳；22-电池；23-控制面板；24-散热进风口；25-散热出风孔；26-散热器；27-隔热硅橡胶；28-水冷头；29-水泵；30-风扇； 31-水排；32-水箱；33-半导体制冷片；
36.211-回风风道；212-热交换模组安装槽；213-冷凝水储水槽；214
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散热模组安装槽；215-电池插槽；216-控制面板安装槽；217-送风口二；218-回风口二；
37.231-风速调节旋钮；232-电源开关；233-送风/制冷模式调节开关；234-温度显示屏；235-dc12v接口；
38.281-水冷箱；282-进口；283-出口；
39.311-水排进水口；312-水排出水口；313-水排散热翅片；314
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风扇安装孔。
具体实施方式
40.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
41.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
42.如图1、图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：包括送 /回风模块1、主机2；送/回风模块1设置在防护服内，所述送/回风模块1包括前置送风器11、连接风管12、送/回风器13、送风管14、回风管15；送/回风器13的送风管接口131与连接风管12的一端连接，连接风管12的另一端与前置送风器11的进口连接，送/回风器 13的回风管接头133通过回风管15与主机2的回风口二218连接，主机2的送风口二217通过送风管14与送/回风器13的进风管接头 132连接。
43.送/回风模块由送/回风器与两个前置送风器组成，送/回风器与前置送风器之间有送风管连接。送/回风模块设置在防护服内部，通过织带固定在上身躯干上，具有排风、回风的功能，实现在防护服内部的空气循环，带走人体的热量与湿气。送/回风器内部有两个互相不连通的腔体(进风口腔体、回风口腔体)，由主机制造的冷空气经送风管进入进风口腔体，通过送风管进入前置送风器，通过出风口排出，同时进风口腔体上也开有出风口，可排出冷空气。冷空气排入防护服内部，吸收人体热量后温度升高，由回风口吸入回风口腔体并通过回风管进入主机被再次制冷降低温度。
44.如图3所示，进一步的，本具体实施方式中所述前置送风器11 上设置有两个侧排风口111和一个底排风口112，前置送风器11的上端设置有风管接头。
45.如图4、图5所示，进一步的，本具体实施方式中所述送/回风器13的上端设置有两个送风管接口131，送/回风器13的内部分别设置有进风口腔体136、回风腔体137，进风口腔体136的两侧设置有出风口一134，进风口腔体136上设置有进风管接头132，回风腔体137上设置有回风管接头133，回风腔体137的底部设置有回风口一135；
46.如图6、图7、图8所示，进一步的，本具体实施方式中所述主机2包括外壳21、制冷模组、散热模组、冷凝水储水槽213，外壳 21的内上侧开设有热交换模组安装槽212，制冷模组安装在热交换模组安装槽212，外壳21的内下侧设置有散热模组安装槽214，散热模组安装在散热模组安装槽214内，冷凝水储水槽213安装在散热模组安装槽214的内上端。
47.主机通过腰带系在使用者的腰部，外壳由铝合金材质制作，具有重量轻强度高的
优点。外壳内部分为3个独立的空间，分别安装制冷模组、散热模组以及储存冷凝水。
48.如图8、图9所示，进一步的，本具体实施方式中所述制冷模组包括散热器26、隔热硅橡胶27、半导体制冷片33；散热器26的后端安装有半导体制冷片33与隔热硅橡胶27。半导体制冷片接通直流电后，由于帕尔帖效应在制冷片的两端分别产冷、产热。散热片紧密贴合在制冷片的冷端，将低温传导至散热片翅片上，离心风机产生流动的气流，气流通过散热片翅片时与翅片进行热交换，空气流过散热片后温度降低并由离心风机送入防护服内降低人体温度。离心风机产生在防护服与制冷模组之间的空气循环，维持防护服内部人体较舒适的温度。
49.半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，它利用特种半导体材料构成的p-n结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法。半导体制冷片的工作原理是：当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料连结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由n型元件流向p型元件的接头吸收热量，成为冷端由p型元件流向n型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料n、 p的元件对数来决定。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆，以达到增强制冷(制热)的效果。
50.半导体制冷片参数：
51.型号：tec1-12706
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内部阻值：2.1-2.4ω
52.外形尺寸：40*40*3.75mm
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限大温差：67℃
53.工作电流：4.6a
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额定电压：12v
54.制冷功率：50-60w
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工作环境：-55℃-83℃
55.封装工艺：四周标准704硅橡胶密封
56.半导体制冷片分为冷端与热端，及接通直流电源后制冷片的一面会制冷一面会产热，散热片与水冷头分别与制冷片的冷端与热端紧密贴合安装。为减少冷端与热端热量的流失，在半导体制冷片的四周封装导热硅橡胶，同时硅橡胶与主机外壳构成空气流动的通道，确保空气从散热片翅片的一端向另一端流动。
57.如图8、图10、图11、图12所示，进一步的，本具体实施方式中所述散热模组包括水冷头28、水泵29、风扇30、水排31、水箱 32；水冷头28与半导体制冷片33的热端紧密贴合，水泵29的出口与水冷头28的水冷箱281的进口282连接，水冷箱281的出口283 与水排31的水排进水口311连接，水排31的水排出水口312与水箱 32的进水口连接，水箱32的出水口与水泵29的进口连接。
58.散热模组由水冷头、水箱、水泵、水排、风扇组成一个密闭的循环系统，内部充满冷却液，作用是将半导体制冷片热端产生的热量散发到周围环境中，确保半导体制冷片正常工作。水冷头与半导体制冷片的热端紧密贴合，吸收制冷片产生的热量。水泵将冷却液打入水冷头，在水冷头内部完成热交换后冷却液的温度升高。高温的冷却液在水压的作用下进入水箱、水排，在水排内部冷却液被分散进入多个外部包裹铜质翅片的铜管，风扇将周围环境空气吹过水排的翅片，由于水排有较大的换热面积，环境空气流过水排后会带走冷却液的热量降低冷却液的温度。在水泵的作用下，冷却液在散热模组中不断循环，将制冷片热端产生的热量排入四周。
59.水冷头采用铝合金材质制作，蓄热块为铜质，冷却液在水泵的作用下打入水冷头
的箱体，在箱体内部完成热交换，带走制冷片热端产生的热量。
60.水箱采用铜板冲压弯折制作，具有良好的热传导特性，主要作用是在水泵启停时提供冷却液的缓冲作用，防止管道抽空。同时水箱表面设置凹槽并安装在散热风道内，具有一定的冷却效果。
61.水排采用全铜材质制作，具有良好的热传导特性，是水冷型散热系统散热的主要部件。风扇规格为12cm的轴流风扇，结构紧凑、风量大，与水排配合具有良好的散热效果。
62.如图11所示，进一步的，本具体实施方式中所述水排31上安装有水排散热翅片313，水排31上设置有风扇安装孔314。
63.如图6、图7、图8所示，进一步的，本具体实施方式中所述壳体2上设置有电池插槽215，电池插槽215内安装有电池22，外壳2 的上侧开设有控制面板安装槽216，控制面板安装槽216内安装有控制面板23，外壳2的热交换模组安装槽212前侧设置有散热进风口 24，外壳2的散热模组安装槽214的前侧设置有散热出风孔25，壳体2的上端分别设置有出风口二217、回风口二218，回风口二218 与回风风道211连通。
64.如图13所示，进一步的，本具体实施方式中所述控制面板23上分别安装有风速调节旋钮231、电源开关232、送风/制冷模式调节开关233、温度显示屏234、dc12v接口235。
65.风速调节旋钮231：分3挡调节出风口风速，即调节离心风机转速；电源开关232：开启/关闭主机电源；送风/制冷模式调节开关233：送风模式，半导体制冷片与散热模组不工作，离心风机送风仅提供防护服内部空气循环；制冷模式，制冷模组、散热模组均开启；温度显示屏234：显示出风口温度；dc12v接口235：提供外接电源(dc12v) 接口，在工作场地有电源的时候由外接12v电源向主机供电，同时向主机内的锂离子电池充电，可有效延长主机工作时间。
66.如图14、图15、图16所示，本具体实施方式与防护服的连接方式通过风管压紧头与送/回风器上的风管接头压紧防护服上的开孔实现，具体步骤如下：
67.①
在防护服背部裁剪出2个相距100mm的直径30mm的圆孔；
68.②
将防护服上开好的圆孔套入送/回风器上的2个风管接头；
69.③
用风管压紧头连接并压紧风管接头，实现与防护服的连接。
70.本具体实施方式的优点如下：
71.1、经济性好、适应性强、消毒方便：单人制冷装置与现有的防护服配套使用，无需另外配置重复使用的防护服，经济性好，与防护服连接方式简便，可与市场上各种型号防护服连接，有较强的适应性。使用完后，只要对主机及连接风管进行消毒，简单方便。
72.2、实现防护服内温度及湿度的调节，人体舒适感强：普通液冷服只有调节温度的功能，无法调节湿度。单人制冷装置既可以调节温度也能除湿。防护服密闭不透气如果只调节温度，人体因表面蒸发的汗水无法排出仍然会感觉不舒服。单人制冷装置在防护服内部建立一个制冷的空气循环，降低人体温度的同时，空气通过表面温度较低的散热器翅片时，会在露点下形成冷凝水，冷凝水流入存储槽，满后可由阀门排出。
73.3、安全性高，没有耗材消耗：正压型送风装置在送入空气的同时也需对空气进行过滤，有空气过滤器的消耗。空气过滤器安装的紧密程度将影响空气过滤质量，同时过滤器本身也是污染源。单人制冷装置在防护服内部建立制冷空气内循环，与外部环境不交换空气，有较高的安全性，同时也没有耗材的消耗。
74.4、电池供电使用方便，可外接电源续航能力强：单人制冷装置采用锂离子电池供电，可适用于穿着防护服外出作业或工作场地没有电源，长时间外出作业可携带备份电池延长制冷时间。单人制冷装置设置有dc12v接口，在有电源的情况下可由外接电源供电同时向锂离子电池充电，延长工作时间。
75.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
76.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。