CN203772143U - 具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物 - Google Patents

Abstract

具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，穿戴物为防护连衣裤，由防护连衣裤、空调系统、射频识别单元、北斗导航终端组成，防护连衣裤由内衬层、防水透气功能层、隔热结构及隐身涂层、迷彩外层缝合而成，空调系统安装在防护连衣裤内，循环细管埋设在内衬层、防水透气功能层之间，空调系统经微泵与循环细管管道连接，压力和温度调节的电路控制板与微泵和半导体空调机电路连接，压力、温度传感器与电路控制板电路连接，无线射频识别的射频识别单元以及北斗导航终端模块缝制在防护连衣裤内。本实用新型的优点是大幅提高人体舒适度和使用人员的生存力和战斗力。各种传感器可对该人员身体状况进行监视，根据温度变化评估伤口发炎症状情况。

Description

具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物

技术领域

本实用新型涉及一种防护装备，特别涉及一种具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物。

背景技术

在战场与反恐的场合常处于微光的环境，非红外防护士兵的生存受到敌方红外侦查设备的极大威胁，借助红外热像可以很容易发现并识别其致命部位，而一般的迷彩服对红外防护有限。战场环境极力要求雷达隐身与红外隐身兼容，但由于雷达隐身材料要求雷达波段具有较低的反射率，而红外隐身材料却要求具有红外高反射特性，这种雷达高透过率和红外高反射特性矛盾造成目前隐身材料制备困难，实用性较差。为了实现隐身目的，隐身涂料目前比较常用，但隐身涂料受飞尘等污染后的隐身效果将会大打折扣。

发明内容

本实用新型的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物。本实用新型所述的穿戴物为防护连衣裤，包括：防护连衣裤的内衬层、防水透气功能层、隔热结构及隐身涂层和迷彩外层、空调系统、射频识别单元RFID、GPS或北斗终端和LED状态指示灯，其特征在于所述防护连衣裤由内衬层、防水透气功能层、隔热结构及隐身涂层、迷彩外层缝合而成，空调系统安装在防护连衣裤内，空调系统由空调循环细管、微泵、半导体空调机、空调隔热散热装置、电路控制板、压力传感器、温度传感器组成，用于将变温介质输送于体表进行冷热交换的空调循环细管埋设在防水透气层和隔热结构之间，半导体空调机经微泵与空调循环细管连接，用于空调散热和隔热保护的空调隔热散热装置安装于防护连衣裤上，用于防护连衣裤内的压力和温度调节的电路控制板与微泵和半导体空调机电路连接，用于空调系统检漏以及感应防护连衣裤内的压力和温度的压力传感器及温度传感器与电路控制板电路连接，对整个空调系统供电的电源安装在防护连衣裤的腰间，外壳为弹性透明材料用于无线射频识别的射频识别单元RFID以及用于导航定位的GPS或北斗终端小型化集成模块固定在内衬层、防水透气功能层之间，所述的射频识别单元RFID用于无线射频识别，起到标签作用，其中芯片外壳采用弹性透明材料，不影响外观和清洗折叠。防护服上设有LED状态指示灯。LED状态指示灯用于反映电路控制板和其他功能元件的工作情况和预警提示。

所述防水透气功能层为含微孔直径介于水分子直径和数百微米之间的薄膜构成。

所述由微孔直径介于水分子直径和微米之间的薄膜材料或石墨烯材料或超薄金属材料或工程塑料材料或合金材料制作的空调循环细管均布于防护连衣裤夹层内，软管制作成弹性可伸缩管，布置形式为迷彩状或条纹状或类动物热像状。

所述微泵为直流无刷电机泵或压电泵或液泵或气泵。

所述空调的入口注入冷/热水、催化剂或变温介质，或防护连衣裤不用半导体空调机及其散热装置，直接将冷/热水或变温介质，注入微泵循环。

所述压力传感器和温度传感器布置在防水透气功能层内或与微泵集成，由硅材料或工程塑料或金属材料或合金材料经MEMS制造工艺制作的硬质保护壳内的压力传感器和温度传感器，粘附于防水透气功能层或与迷彩外层的织物集成。所述压力传感器和所述温度传感器主要用于空调系统检漏以及感应衣服内的压力和温度并反馈给电路控制板，压力传感器和温度传感器可分散布置在功能层不同部位，也可将它们与微泵集成在一起而简化电路布置。

所述电源为兼容便携式充电电源或太阳能电池或半导体温差发电装置或鞋底压发电装置或鞋底热发电装置。

所述电路控制板为柔性触控板，固定于防护连衣裤夹层中或与防护连衣裤面料缝制在一起。电路控制板根据防护连衣裤内的压力和温度调节微泵和半导体空调机。

所述具有控制散热定向功能的空调隔热散热装置其散热方向为向下或向四周方向，伪装模仿成动物热像。

所述隐身涂层中的涂料涂于由泡沫塑料、粉末、镀金属塑料膜组成的隔热材料表面。隐身涂层与隔热材料组成的隔热结构起到多波段隐身效果。

所述由光敏变色处理的布料制作的迷彩外层，其外层迷彩为数码迷彩或三色迷彩。

本实用新型不仅可以防水透气抵抗风雨冲击，还可以反馈式控制使用者的人体舒适度，同时，隔热层及其表面的涂层不仅阻断了人体表面与外界的热交换从而达到红外隐身目的，而且改善了红外隐身与其他波段隐身材料的兼容性。

本实用新型的优点是在不影响使用人员运动灵活性的前提下大幅提高人体舒适度，提高使用人员的生存力和战斗力，穿戴物所配置的各种传感器还可对使用人员身体状况进行监视，根据温度变化评估使用人员的局部伤口发炎症状等情况。

附图说明

图1防护连衣裤的空调系统结构示意图；

图2防护连衣裤的各面层示意图结构示意图；

图3传感器与防水透气功能层结合布置结构示意图；

图4无空调机及其散热装置的防护连衣裤结构示意图；

图中：1空调循环细管、2电源、3微泵、4微型半导体空调机、5微泵集成压力传感器、6空调隔热散热装置、7电路控制板、8压力传感器、9温度传感器、10内衬层、11防水透气功能层、12空调系统、13隔热结构及隐身涂层、14迷彩外层、15保护壳、16线路、17便携式相变材料盒。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例：

参见图1至图3，本实施例为一种具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，所述的穿戴物为防护连衣裤，参见图1。包括：防护连衣裤的内衬层10、迷彩外层14、防水透气功能层11、隔热结构及隐身涂层13、空调系统12、射频识别单元RFID、GPS或北斗终端和LED状态指示灯。所述防护连衣裤由内衬层10、迷彩外层14、防水透气功能层11、隔热结构及隐身涂层13缝合而成，空调系统12安装在防护连衣裤内，空调系统12由循环细管1、微泵3、微型半导体空调机4、空调隔热散热装置6、电路控制板7、微泵集成压力传感器5、压力传感器8、温度传感器9组成，用于将变温介质输送于体表进行冷热交换的循环细管埋设在内衬层10、迷彩外层14之间，微型半导体空调机4经微泵3与循环细管1管道连接，用于空调散热和隔热保护的空调隔热散热装置6安装于防护连衣裤的腰间，用于防护连衣裤内的压力和温度调节的电路控制板7与微泵3和微型半导体空调机4电路连接，用于空调系统检漏以及感应防护连衣裤内的压力和温度的压力传感器8及温度传感器9与电路控制板电路7连接，对整个空调系统供电的电源安装在防护连衣裤的腰间，外壳为弹性透明材料用于无线射频识别的射频识别单元RFID以及用于导航定位的GPS或北斗终端小型化集成模块固定在内衬层10、迷彩外层14之间，防护连衣裤上设有反映电路控制板和各功能元件状况的LED状态指示灯。

内衬层10可以是棉、亚麻等人体触感舒适的内衣面料；防水透气功能层11，为微孔薄膜，微孔尺寸介于水分子直径和之间(具体尺寸可根据应用要求和工艺决定)，可以阻挡水滴而让水蒸气通过，从而实现防水透气功能；所述的射频识别单元RFID固定在迷彩外层上，起到标签作用，其中芯片外壳采用弹性透明材料；所述的GPS或北斗终端为小型化集成模块，用于导航定位；所述的LED状态指示灯用于反映电路控制板和其他功能元件的工作情况和预警提示。

空调系统其工作过程为：由微型半导体空调机4处理后的变温的介质在微泵3的驱动下进入循环细管1，绕面料夹层进行循环，与人体表面环境进行冷/热交换，最终循环到微型半导体空调机4进口处准备再循环。微型半导体空调机4的入口注入冷/热水、催化剂或变温介质，本实施例采用水为变温介质。制作于保护壳15中的压力传感器8、温度传感器9可以感应防护连衣裤内的压力和温度，并反馈到电路控制板7的控制系统，控制系统将其与设定值进行比较，再对微泵3、微型半导体空调机4的功率进行调节。

空调隔热散热装置6的散热方式可以是翅片散热或风冷散热或二者兼有，所述空调隔热散热装置具有控制散热定向功能，散热方向可以向下或四周任意方向或随时任意改变，也可伪装为仿动物热像；微型半导体空调机4和空调隔热散热装置的位置可以是在脚部、腿部、腰部等，可根据战场隐身需要进行调整。

空调循环细管1由微孔直径介于水分子直径和微米之间的薄膜材料或石墨烯材料或超薄金属材料或工程塑料材料或合金材料制作，空调循环细管1均布于防护连衣裤夹层内，软管制作成弹性可伸缩管，布置形式为迷彩状或条纹状或类动物热像状。所列材料可将变温介质更加均匀细致地输送到体表进行冷/热交换，且交换效率高。

微泵3和空调隔热散热装置6可采用直流无刷电机，运行稳定且噪声较小。其中，微泵3也可以采用压电泵，可以是气泵或液泵。

半导体空调机为4微型半导体空调机4，在工作时具有冷热两个端面，通过控制系统电路改变电流方向可以实现制冷/制热端面切换。在空调的上端进气(水)口(循环的尾端连接点处)处可加装过滤网和催化剂，也可以注入冷/热水或其他快速变温介质。

压力传感器8和温度传感器9布置在防水透气功能层11内或与微泵3集成，由硅材料或工程塑料或金属材料或合金材料经MEMS制造工艺制作的硬质保护壳内的压力传感器和温度传感器，粘附于防水透气功能层或与面料层的织物层集成。压力传感器8和温度传感器9集成后体积较小，硬质保护壳15可以避免洗涤、穿戴时受到损坏，而保护壳15和线路18则粘合在防水透气功能层11，也可直接使用无线传感器，参见图3。压力传感器8和温度传感器9可分散布置在防水透气功能层不同部位，也可将它们与微泵3集成在一起而简化电路布置。

电路控制板7为柔性触控面板含有控制程序和状态指示灯，可以进行状态设定和自动报警。可采用卷对卷工艺(roll to roll)制作，该部件可以做得柔软轻薄，固定于防护连衣裤夹层中或与防迷彩面料层14缝制在一起。

电源2可以是太阳能电池板(布)、温差发电装置、便携式电池、鞋底热(压)发电。本实施例采用便携式电池。对于特殊工作环境往往具有大温差、阳光等可利用介质，可兼容的温差发电、太阳能发电等可以很好地收集电能，提高便携能力，非常方便。

隔热结构及隐身涂层13中所述涂料涂于隔热结构表面以达到多波段隐身效果，隔热材料由泡沫塑料、粉末、镀金属塑料膜制成。

光敏变色处理的布料制作的迷彩面料层14为数码迷彩或三色迷彩。

实施例二：

实施例二与实施例一相同，所不同的是移除了空调机及其散热装置，将便携式相变材料盒17接入循环系统相应位置。携式相变材料盒17中的相变介质可以通过冰箱等工具另行蓄冷/蓄热，例如可以将在冰箱中预冷的含孔冰块置于相变材料盒中，穿戴时则对微泵驱动的水在流过时进行降温。参见图4。

Claims (8)

1.一种具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，穿戴物为防护连衣裤，包括：防护连衣裤的内衬层、防水透气功能层、隔热结构及隐身涂层和迷彩外层、空调系统、射频识别单元RFID、GPS或北斗终端和LED状态指示灯，其特征在于所述防护连衣裤由内衬层、防水透气功能层、隔热结构及隐身涂层、迷彩外层缝合而成，空调系统安装在防护连衣裤内，空调系统由空调循环细管、微泵、半导体空调机、空调隔热散热装置、电路控制板、压力传感器、温度传感器组成，空调循环细管埋设在防水透气层和隔热结构之间，半导体空调机经微泵与空调循环细管连接，空调隔热散热装置安装于防护连衣裤上，电路控制板与微泵和半导体空调机电路连接，压力传感器及温度传感器与电路控制板电路连接，电源安装在防护连衣裤的腰间，射频识别单元RFID以及GPS或北斗终端小型化集成模块固定在内衬层与防水透气功能层之间，防护连衣裤上设有LED状态指示灯。

2.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述防水透气功能层为含微孔直径介于水分子直径和数百微米之间的薄膜构成。

3.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述空调循环细管均布于防护连衣裤夹层内，软管为弹性可伸缩管，设置为迷彩状或条纹状或类动物热像状。

4.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述微泵为直流无刷电机泵或压电泵或液泵或气泵。

5.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述空调系统设有入口，经该入口注入冷/热水、催化剂或变温介质，或直接将冷/热水或变温介质注入微泵循环。

6.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述压力传感器和温度传感器设置在防水透气功能层内或与微泵集成，压力传感器和温度传感器设置保护壳内，粘附于防水透气功能层或与迷彩外层的织物集成。

7.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述电源为兼容便携式充电电源。

8.根据权利要求1所述的具有红外隐身功能且防水透气的人体空调智能穿戴物，其特征在于所述电路控制板为柔性触控板，固定于防护连衣裤夹层中或与防护连衣裤面料缝制在一起。