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)機和取暖器及衣服、被子等，其中空調(diào)機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，這樣需耗費大量的能量，且有很大的局限性，沒裝空調(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，無法對人體的溫濕度進行調(diào)節(jié)。
中國專利91213760.6公開了一種“空調(diào)襯衫”，它以薄形風扇同襯衫相結(jié)合，風扇開啟后，涼風順著人體皮膚流動，帶走熱量，這種裝置其實同普通的風扇沒有本質(zhì)的區(qū)別，只不過功率可小一些，它不能自動調(diào)節(jié)人體溫度，什么時候需要吹，什么時候需要停，都無法判斷，也無法自動進行，而需靠人去感覺，去開關(guān)，因其風流流向不合理，這種裝置會使局部過冷而另一局部吹得不夠，在冬天時這種裝置更不能用于保暖。中國專利92102369公開的《一種空調(diào)衣》，中國專利00122365.8公開的《可隨身多功能環(huán)?？照{(diào)技術(shù)》，中國專利93234929.3公開的《空調(diào)服》，中國專利99201713.0公開的《防病節(jié)電空調(diào)服》，中國專利99222649.x公開的《電子空調(diào)服》等等這些裝置都不能達到自動調(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，有的甚至根本無法在實際中使用。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種耗能極少，且可隨時隨地不受限制地自動調(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，通過本發(fā)明還可達到如下目的全天候可自動調(diào)溫調(diào)濕透氣的服裝，突破季節(jié)、時間、地點的限制，徹底解決天氣對人的限制。
現(xiàn)有技術(shù)的服裝即便在不冷不熱的很好天氣也沒有合適的服裝可滿足人的一天的活動的需要，這是因為每一天的早、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、勞動等)，其向外散發(fā)的熱能也不同，這樣對服裝的厚薄要求也不一樣，本發(fā)明裝置可自動調(diào)節(jié)，可解決此問題。
在天氣熱的夏天時(特別是室外時)，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，在室外時普通空調(diào)也無法使用，本發(fā)明可解決此問題。
在冬天時(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，且可提供足夠的保暖，而無需各種取暖，更使人擺脫了室內(nèi)的限制，人們可到室外盡情活動，而不感到寒冷。
在冬天時(室內(nèi)、室外)，現(xiàn)有技術(shù)沒有任何服裝可保證在氣溫變化時和人體狀態(tài)變化時，人體一直保持舒適，比如當人在冬天跑步而出汗，過后冷卻時，人會感到很冷很不舒服，用本發(fā)明即可克服(因及時抽走了濕氣)。
人體某些汗腺分布多的地方容易出汗，且導致細菌繁殖，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)無法使人體與坐墊接觸的部位的濕氣(汗水揮發(fā))及時抽走(即便有空調(diào))，而使人不舒服，且使細菌繁殖。
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發(fā)生變化，以及氣溫隨季節(jié)和時間變化，人們晚上睡覺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，因而人們在睡覺時有時感覺涼，有時感覺熱，無所適從，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)，又可自動控制溫濕度，使人不感覺太熱和太涼。
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法及時揮發(fā)，從而使人感到不舒適，同時使臉部皮膚受到汗水的腐蝕，且枕頭被汗污染細菌容易繁殖，此細菌很容易進入臉部皮膚和從口腔中進入人體內(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抽走人的面部和頭部的汗水，從而解決了上述問題。
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動狀況關(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題，使人感覺舒適。
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光熱，保護皮膚，可不用遮陽傘。
在將頭部封閉和有空氣過濾器時防污染下面結(jié)合附圖詳細說明實施本發(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)，通過濕度傳感器及自動控制系統(tǒng)控制風機或抽氣機排(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(可開關(guān))的夾層保溫層(天氣冷時用)或一般的布料外層(天氣熱時用)，內(nèi)外層之間有空腔，此空腔由隔開內(nèi)外層的支承件形成。在裝置中有一個或若干個濕度傳感器，一個或若干個抽風(氣)機或風扇及相應(yīng)的抽氣口，自動控制系統(tǒng)，電源，連接線路，回收熱量與吸濕用的吸濕器(天氣冷時用)，連接抽風機的風管，電熱元件(天氣冷時用)，過濾器(過濾有毒有害氣體及灰塵)，及將上述各零部件固定(或相對固定)在內(nèi)、外層及之間的連接件。


圖1為用于冬天天氣較冷時的裝置的剖面示意2為用于天氣不太冷時(如春、秋季節(jié)等)的裝置剖面示意3為天氣氣溫較高時(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，透氣開關(guān)8，端部密封層9，貯熱層10，空腔11，風扇(或風機)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?shù)靥鞖馇闆r而定，圖中沒有標注連接電路。
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，透氣開關(guān)8，端部密封層9，空腔11，風扇(或風機)12，濕度傳感器13，控制線路14(圖上未標注)，控制系統(tǒng)和電源15，抽氣通道(導氣孔)17，自動透氣開關(guān)18。
圖3中包括支承體6、接觸人體的透氣層7，空腔11，風扇(或風機)12，濕度傳感器13，控制線路14(圖中未標注)，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)，自動透氣開關(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為風扇(或風機)，其它部件沒有在圖中標注。
上述所述的電源可以是干電池，蓄電池或外接電源(在人體不動時或活動范圍較少時用，如人在辦公室坐著辦公或人在睡覺時等用。)在本發(fā)明的裝置中，透氣層可由厚度梯級分布的布料組成，離抽風機的吸氣口越近的地方的布料越厚，越遠的地方布料越薄，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。隔開透氣層與保溫層內(nèi)層的支承體6可以是點狀支承體，也可以是線條狀支承體或網(wǎng)狀支承體，可單獨成形放在兩層之間，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)，在空腔中充入低熱導率的氣體(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)充低熱導率的氣體，先對夾層結(jié)構(gòu)抽真空再對其充入二氧化碳，氬氣等低熱導率的氣體。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為在冬天保暖時用(衣服、被子等)，其工作方法是抽氣機將保暖裝置(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)的熱量不會被抽到外面，除非人體感覺太熱，此時可打開開關(guān)放熱或啟動風扇(或風機)向外抽氣排熱或由風機起動頻率設(shè)計一邏輯電路自動啟動風機或風扇向外排熱。吸濕體的再生和活化吸濕器經(jīng)過一定時間的使用將達飽和，其吸收了一定的水蒸汽和汗中的雜質(zhì)(如鹽、有機物等)，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，也可通過空腔將熱空氣由一支管道連接到手套和鞋中形成一個閉合回路即可。
在夏天還可用制冷裝置或輔助降溫裝置降溫，即在抽氣機的進風口設(shè)置一制冷裝置(或其他冷源)，空氣經(jīng)過此處冷卻再輸入人體體表，可用太陽能制冷或冰塊或其他液體的蒸發(fā)和吸收裝置等。
透氣開關(guān)(手動或自動)為在裝置的空腔的端部或其他部位設(shè)置的可打開和關(guān)閉的開關(guān)，利用自然通風的原理而釋放水汽和熱量。
空腔可以是一個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。
上衣也可裝一個覆蓋頭部的空調(diào)帽子，用以對頭部調(diào)溫、調(diào)濕、遮雨、遮陽。
裝置的工作原理(方法)是在夏天需對人體降溫時，在裝置中的濕度傳感器測量人體皮膚表面附近的濕度，當濕度達一定值時(可人為設(shè)定)，電路接通，抽風機(或風扇)啟動，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，而外面的相對干燥的空氣進來，人體皮膚表面的水分進一步揮發(fā)，再被抽走，當濕度傳感器測得皮膚表面附近的濕度下降到一定值，或抽一定時間后(由定時裝置控制)，風機(扇)停下來。之后，人體皮膚表面進一步揮發(fā)濕氣，待濕度傳感器測得的濕度達到一定值，再次自動啟動風機(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。同時通過抽走濕氣而使人體表降溫，使人感覺涼爽。
在冬天或春、秋季節(jié)，人體出汗相對較小，濕氣相對也較小，此時既可將濕氣直接排出體外，讓一定量的冷空氣進來(空氣濕度不太低的時候或人體感到熱的時候)，也可將濕氣不排出體外，而使?jié)駸峥諝膺M入吸濕器，用吸濕器吸收由風機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，即實行閉合內(nèi)循環(huán)，而不讓外界空氣進入，這樣人體的熱量不會被空氣的流動帶到人體外，使人體即除去了多余的濕氣，保持一定的合適的體表濕度，又達到保溫目的，當濕度太大的頻率太高時，即當出汗頻率太高時，控制系統(tǒng)將打開外層窗口透氣或由抽風機將濕氣抽出體外或兩者同時進行。
將上述裝置做成衣服、被子、坐墊、枕頭、帽子等即可達到調(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或若干個濕度傳感器，一個或若干個抽風機或電風扇及相應(yīng)的抽氣口，自動控制電路，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(氣溫低時用)或一般的布產(chǎn)(或其他材料)的外層(氣溫較高時用)，內(nèi)外層之間為空腔，空腔由支承體形成，通過濕度傳感器及自動控制電路系統(tǒng)控制抽風機或電風扇抽(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、風機(或風扇)自動控制系統(tǒng)、電源、空腔等構(gòu)成，其工作原理是濕度傳感器測出人體皮膚表層附近的濕度，當濕度(絕對濕度或相對濕度均可)大于某一事先設(shè)定的值時，自動控制系統(tǒng)啟動風機(或風扇)抽走空腔中的空氣，裝置外的相對干燥的空氣將進入空腔中，通過這種循環(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A41D13/005GK1524464SQ0310650
公開日2004年9月1日 申請日期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 申請人:邱定平