一種保溫背心的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及防護產品技術領域，尤其涉及一種保溫背心。
【背景技術】
[0002]當人體在嚴寒環境中停留過久，可導致全身凍傷，人的呼吸、心率均減慢，肌肉僵直，嚴重導致死亡。尤其在我國北方，冬季嚴寒，室內通常采用暖氣供暖，室內外溫差較大，室外活動及其不適應，甚至導致凍傷。為解決上述問題，人體加熱保溫設備應運而生。
[0003]現有技術中，常用的保溫加熱的方式為電加熱，有可以綁縛在身上的發熱墊，有各種電熱背心，如專利CN 202425603 U公開了一種可移動式加熱背心，在背心中安裝充電電池、加熱元件和控制面板由控制開關控制充電電池或DC電源端供電與否，由控制面板控制加熱元件工作與否；專利CN 202750754 U公開了一種發熱背心，包括由兩相同面料布層縫合構成的背心墊套，背心墊套內套裝設置有至少一層由發熱線構成的電發熱層和至少一層針刺棉層以及至少一層熱乳無紡布層，并且背心墊套配置有束腰帶;背心墊套后背腰身部的下方一角處固定安裝有與發熱線電連接的電源連接器，該電源連接器可拆卸插拔式配裝有控制電發熱層發熱溫度的多擋溫控電源組件。上述加熱背心均是采用電加熱的方法，，能滿足人們冬季御寒取暖的需求，但傳統電熱背心通常結構簡單，舒適度不好，容易因長期使用和反復拉扯造成金屬疲勞而折斷，維修和更換極不方便，因此使用壽命相對較短;而且電加熱的方式需要電源，室外工作者則需要攜帶移動電源，但移動電源小了儲能量不足，大了對于攜帶者來說是個負擔，不便于攜帶，同時會影響工作上的操作。
[0004]故需設計一種輕質、便捷、保溫時間持續長的保溫背心。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是寒冷環境下的人員提供一種輕質、便捷、智能的個體保溫背心，具體
【發明內容】
如下:一種保溫背心，包括背心本體、儲存罐、導流管和自動控制模塊，所述背心本體設有進口，所述背心本體進口與儲存罐出口通過導流管相連;所述儲存罐設有儲存罐開關并儲存化學熱源，所述儲存罐開關為控制開關;所述自動控制模塊包括中央控制單元和溫度傳感器;所述溫度傳感器用于檢測背心本體內的溫度信號，并將檢測的溫度信號輸入到中央控制單元，所述中央控制單元將接收的溫度信號與預設的溫度進行比較，控制所述儲存罐開關的開關狀態。如此設置，當人體感到寒冷時，即背心本體溫度較低時，溫度傳感器將低溫信號傳遞給中央控制單元，中央控制單元將接收的溫度信號與預設的低溫值進行比較，當接收的溫度信號的溫度值等于或低于低溫值時，中央控制單元控制儲存罐開關打開，化學反應釋放的熱量經傳熱通道通過導流管進入背心本體內；熱量進入背心本體的過程中，溫度傳感器不斷的將感應的溫度信號傳遞給中央控制單元，中央控制單元將接收的溫度信號與預設的高溫值進行比較，當接收的溫度信號溫度值等于高溫值時，中央控制單元控制儲存罐開關關閉；移動電源還為自動控制模塊提供電能。化學放熱反應是一種較好的熱源，尤其是反應放熱量大、反應物價格便宜、生成物無毒，生成物排出不會污染環境的化學反應。自動控制模塊的設置避免某些特殊工作不方便打開開關等相關操作時，通過中央控制單元控制儲存罐開關的開合實現保溫背心的熱源進入背心本體的自動化。
[0006]進一步，所述熱源包括鎂粉、鐵粉和水或鎂粉、鐵粉和水溶液。冷水中，鎂粉與其反應速率很慢，但是在混有鐵粉的情況下，尤其是含有電解質的水溶液中，鎂粉和鐵粉構成原電池，反應速率快速增加，化學反應式如下:正極:2H20+2e—= 20H—+H2 ；負極:Mg—2e—= Mg2+ ；總反應:Mg+2H20=Mg2++20H—+H2。通過控制水或水溶液的加入量即可控制化學反應的進行，間接控制放熱量，同時部分水遇熱氣化后作為熱量載體進入背心本體。
[0007]進一步，所述水溶液為氯化鈉溶液。如此設置，氯化鈉溶液的水作為反應物，氯化鈉作為上述電化學反應電解質；同時氯化鈉的加入，可使水的溫度一定程度的降低，可避免在外界溫度較低時，作為反應物的水溶液凝固。
[0008]進一步，所述儲存罐包括儲存室和反應室，所述儲存室位于所述儲存罐上部，所述儲存室通過閥門連通所述反應室，所述反應室通過傳熱通道與儲存罐出口相通;所述儲存室中存放水或水溶液，所述反應室中存放鎂粉和鐵粉。如此設置，當需要加熱保溫時，打開閥門，儲存室中的水或水溶液通過閥門進入反應室在鐵粉的作用下與鎂粉發生反應，放出大量的熱，熱量一部分氣化水生成水蒸汽，水蒸氣以及少量被加熱的氫氣帶著熱量從傳熱通道經儲存罐出口在導流管的引導下進入背心本體內，進行加熱保溫。通過控制閥門的開合以及閥門開合的大小即可控制反應物水或水溶液的加入和加入量，從而控制化學反應的進行，間接控制放熱量。
[0009]進一步，所述儲存室設有計量單元，所述閥門為電磁閥，所述電磁閥、計量單元與中央控制單元電連;所述計量單元用于計量儲存室中的水或水溶液的重量，并將重量信號傳遞給中央控制單元;所述中央控制單元將接收的重量信號與預設的重量值進行比較，并控制所述電磁閥的開合以及電磁閥的開合度。由于單位反應物中化學反應的放熱量是確定的，中央控制單元將接收來自溫度感應器檢測的溫度與設定的最高溫度值，確定溫度差，計算背心本體所需的熱量來確定所需參與反應的水或水溶液的質量，以及計算放出的熱量需要氣化多少液態水的質量，當計量單元傳遞給中央控制單元的重量信號的重量差達到中央控制單元計算的所需參與反應的水或水溶液和需氣化的水的質量和時，控制閥門關閉。計量單元的設置，可嚴格控制水或水溶液的加入量，即通過控制參與反應物量進而化學反應的進程，嚴格控制放熱量，避免一次性太多反應物參與反應導致放熱量過多，避免過熱損傷人體。中央控制單元還能控制閥門的開合度以控制升溫速度，當環境溫度較低時，人體感覺較為寒冷時，即溫度感應器感受的溫度比設定的最低溫度值低較多時，中央控制單元控制閥門的開合度會相應的增大，使用者也可根據自身和環境情況通過中央控制單元手動控制閥門的開合度來控制升溫速度。
[0010]進一步，所述保溫背心還設有生命特征采集模塊和報警模塊，所述生命特征采集模塊和報警模塊與中央控制單元電連;所述生命特征采集模塊包括心率檢測與血壓檢測，并將檢測的信號傳遞給中央控制單元，所述中央控制單元將接收的信號與預儲存的人體正常心率和血壓進行比較，當中央控制單元從生命特征采集模塊接收的信號異常時，這里的信號包括溫度信號和生命特征信號，控制報警模塊發出相應的指示對使用者給予警告提示。如此設計，能方便測量背心使用者的心率和血壓，便于使用者隨時掌握自身身體狀態，判斷在工作環境下是否還適合繼續工作。同時當中央控制單元接收的溫度信號持續低于預設的最低溫度值或高于預設的最高溫度值時，中央控制單元控制報警模塊發出相應的指示對使用者給予警告提示，指示使用者進行相關的手動操作。
[0011]進一步，所述背心本體包括內層和外層，所述內層和外層構成一個密封空腔;所述背心本體外層上部設有排氣孔，所述背心本體外層底部設有排放孔。如此設置，攜帶熱量的氣體直接進入背心本體的空腔內，排氣孔的設置用于排放氫氣，排放孔的設置用于排放冷卻后的水或水溶液。
[0012]進一步，所述排放孔和排氣孔上設有壓力傳感器和控制開關，所述壓力傳感器和控制開關與中央控制單元和移動電源模塊電連。如此設置，所述壓力傳感器分別用來檢測排放孔和排氣孔處的水壓和氣壓，并將壓力信號傳遞給中央控制單元，所述中央控制單元將接收的壓力信號與預設的壓力值進行比較，控制所述排放孔和排氣孔上的控制開關的開合，對冷卻后的水和背心本體內的氫氣的排放實現自動化控制。
[0013]進一步，所述背心本體的進口處和/或儲存罐外部設有防護物。由于化學反應放熱量較大，如此設置，避免加熱保溫過程中儲存罐和背心本體的進氣口處過熱燙傷人體。
[0014]進一步，所述防護物為阻燃纖維。阻燃纖維質量輕并具有較好的隔熱作用。
[0015]進一步，所述背心本體內依附有保溫蓄熱層。保溫蓄熱層的比熱容較大，溫度上升較慢，保溫蓄熱層吸收進入背心本體中的熱源的熱量，迅速降低氣體的溫度，避免熱源直接與人體進行熱交換而導致燙傷，且由于保溫蓄熱層中蓄熱材料的比熱容較大，另一方面利用保溫蓄熱層中的蓄熱材料比熱容較大的特點，即保溫蓄熱層的蓄熱性，減少背心本體與周圍環境的熱交換，有效延長保溫時間。
[0016]進一步，所述保溫蓄熱層由相變蓄熱材料、熱化學蓄熱材料或吸附蓄熱材料構成。
[0017]進一步，所述背心本體包括內層和外層，所述背心本體內層與外層之間均勻分布有導熱管，所述導熱管與導流管出口處相連。導熱管的設置實質是對熱源的氣體進行導流作用，對氣流的流向與分布進行控制，使得氣體盡可能的在保溫背心內均勻分布，提高換熱效率。
[0018]進一步，所述導流管與導熱管之間設有轉接頭，所述轉接頭一端與導流管相連，另一端分別連有多個導熱管。如此設計，可設置多個導熱管，盡可能的增加氣流的流向，盡快分布到背心本體各處，避免氣體入口處局部過熱。
[0019]進一步，所述導熱