液冷服系統(tǒng)研究.pdf

1、液冷服系統(tǒng)是高溫濕熱環(huán)境中穿著密閉式防護(hù)服人員必備的服裝系統(tǒng)，其主要功能是吸收人體的熱負(fù)荷，維持身體核心溫度的恒定，以提高人員在高熱環(huán)境中的工作性能，延長(zhǎng)工作時(shí)間。 液冷服系統(tǒng)可以使冷卻液沿人體表面循環(huán)，對(duì)人的身體進(jìn)行冷熱調(diào)節(jié)，制造一種微氣候環(huán)境，使人如同置身于一個(gè)涼爽世界。液冷服系統(tǒng)一般由液冷服和微型制冷系統(tǒng)組成。液冷服系統(tǒng)采用局部性液冷服，局部性液冷服主要包括液冷頭盔、液冷背心等。液冷服內(nèi)有細(xì)小管路，當(dāng)人穿著液冷服時(shí)，由泵把

2、冷卻液打出，通過(guò)管路流入液冷服，冷卻液降低了人的身體溫度后流至一個(gè)熱交換器，熱交換器與微型制冷系統(tǒng)相聯(lián)，冷卻液在此處被冷卻后又進(jìn)入循環(huán)，周而復(fù)始，循環(huán)制冷。 液冷背心為多管路直通式設(shè)計(jì)，水流從髖臀之間的總進(jìn)水管流入，分流上行至背部，繞過(guò)肩向下，經(jīng)胸腹部到達(dá)腰部，然后橫行折向髖臀部匯入總出水管，覆蓋全身約40％的體表面積。 液冷服材料選用聚氨酯，液冷背心的設(shè)計(jì)采用五層復(fù)合體，中間為聚氨酯管，兩側(cè)用聚氨酯膠水粘貼紫銅絲網(wǎng)以增

3、加導(dǎo)熱性，最后外層用聚氨酯涂層尼龍包裹起來(lái)，盡量減少?gòu)?fù)合服裝內(nèi)的空氣量，從而減少空氣熱阻。 建立了人-液冷服-環(huán)境三者之間的散熱模型，并對(duì)液冷服的散熱性能進(jìn)行了計(jì)算，得出液冷背心各參數(shù)即管路長(zhǎng)度、冷卻水流量、進(jìn)口液溫等對(duì)散熱量的相互影響，提出了設(shè)計(jì)液冷背心的指導(dǎo)原則，并計(jì)算了液冷背心的流動(dòng)阻力。所研制的微型制冷系統(tǒng)由三角轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、管帶式冷凝器、套管式蒸發(fā)器及毛細(xì)管組成。冷凝器是采用鋁材制造的，直流風(fēng)扇對(duì)冷凝器進(jìn)行風(fēng)冷，套管式蒸

4、發(fā)器是由紫銅制造的。三角轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)采用鑄鐵制造，重量為700g。 為了測(cè)試微型制冷系統(tǒng)及三角轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的性能，研制了環(huán)境試驗(yàn)箱，環(huán)境試驗(yàn)箱主要用來(lái)模擬環(huán)境溫度，模擬的溫度范圍為：25℃～55℃；溫度控制精度為：±2℃；環(huán)境溫度由組合式空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)；環(huán)境試驗(yàn)箱可以手動(dòng)控制、也可以自動(dòng)控制。 微型制冷系統(tǒng)采用R22作為制冷劑，并采用12V高能鋰離子聚合物電池作為動(dòng)力源，水路循環(huán)是由微型電動(dòng)水泵驅(qū)動(dòng)。微型制冷系統(tǒng)重量為2.85