你聽說過制冷和加熱空調(diào)服嗎？空調(diào)服作為一種可穿戴的設(shè)備，可以主動(dòng)調(diào)節(jié)人體溫度，應(yīng)用廣泛。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用于特殊病患者的體溫控制、神經(jīng)外科手術(shù)中患者的體溫保持等；在工業(yè)領(lǐng)域，可用于特殊 環(huán)境（ 地下、玻璃/鋼熔爐） 各類操作人員的體溫保持；在體育領(lǐng)域，也可用于調(diào)節(jié)賽車手的體溫和各種體育醫(yī)學(xué)研究；在軍事領(lǐng)域，它不僅可以幫助調(diào)節(jié)士兵的體溫，滿足各種戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，還可以用于各種軍用車輛的高溫環(huán)境或寒冷的深海潛水。下面麥工裝小編帶您進(jìn)一步了解一下。

1.制冷空調(diào)服有哪些？

首先，我們將制冷空調(diào)分為以下幾類：

(1)空氣制冷:空氣冷卻空調(diào)服通過加速皮膚表面干燥空氣的流動(dòng): 一方面加速汗液蒸發(fā)，帶走熱量； 另一方面，強(qiáng)制對(duì)流冷卻體表，達(dá)到冷卻的目的。

（2）凝膠/冰袋制冷：凝膠/冰袋制冷方法是將冷凍凝膠或冰袋放入空調(diào)服內(nèi)口袋中，通過凝膠/冰袋融化吸熱降低人體溫度。

(3)相變制冷:相變冷卻利用某些材料( 如石蠟) 從固體到液體的吸熱性能，將相變材料整合到空調(diào)服中。當(dāng)人體溫度升高時(shí)，多余的熱量被相變材料吸收。

（4）液體制冷：液體冷卻空調(diào)服采用埋在空調(diào)服內(nèi)的液體管，通過管道內(nèi)低溫液體循環(huán)降低人體溫度。

1.1 空冷空調(diào)服

出汗是人體即原始又有效的散熱方式，沒有空調(diào)服主動(dòng)調(diào)節(jié)體溫。研究表明，1L 汗液蒸發(fā)可以帶走24000左右kJ熱量。汗液的蒸發(fā)效率直接關(guān)系到皮膚面積、人體與外界的水蒸氣壓差和衣物的透氣性。

空氣冷卻空調(diào)服裝一般有兩種結(jié)構(gòu)形式。1、種空氣冷卻空調(diào)服裝有兩層結(jié)構(gòu)： 外層不透氣材料和內(nèi)層透氣材料。干燥和冷卻的空氣在2 層織物之間流動(dòng)，通過加速汗液蒸發(fā)和皮膚表面強(qiáng)制對(duì)流來降低人體表面的溫度。 2、 種空氣冷卻空調(diào)服裝只有一層結(jié)構(gòu)。安裝在空調(diào)織物上的風(fēng)扇或風(fēng)扇陣列直接將外部空氣送入空調(diào)服裝，加速空調(diào)服裝內(nèi)的空氣流動(dòng)。

從空氣制冷空調(diào)服裝的發(fā)展來看，由于其應(yīng)用場(chǎng)合相對(duì)單一，空調(diào)服裝內(nèi)外不能穿其他衣服，外部環(huán)境溫度高，僅用于室內(nèi)環(huán)境人員，尚未廣泛應(yīng)用于工業(yè)或軍事領(lǐng)域。

1. 2 凝膠/冰袋冷卻空調(diào)服

通過凝膠/冰袋制冷的空調(diào)服內(nèi)層一般有幾個(gè)口袋用于安裝凝膠/冰袋，人體熱量通過血液循環(huán)帶到體表后被凝膠或冰袋吸收。通常，單個(gè)冰袋的質(zhì)量是400 ～ 700 g，2 用于空調(diào)服～ 6，計(jì)算結(jié)果顯示1 kg 冰融化可吸熱335 kJ。在高溫環(huán)境下，使用凝膠/冰袋空調(diào)服可以有效降低穿著者的心率和體表溫度。

凝膠/冰袋冷卻的空調(diào)服結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可重復(fù)使用。凝膠/冰袋冷卻空調(diào)服有以下缺點(diǎn):

1) 凝膠/冰袋使用后需要重新冷凍( 過程可能需要幾個(gè)小時(shí)) ；

2) 凝膠/冰袋在使用過程中表面會(huì)產(chǎn)生冷凝水，浸泡衣物后會(huì)增加空調(diào)衣服穿者的不適，可能導(dǎo)致皮膚過敏；

3) 凝膠/冰袋溫度低，穿著過程中靠近皮膚可能導(dǎo)致血管收縮，導(dǎo)致皮膚附近外周血回流，影響人體自身溫度調(diào)節(jié)機(jī)制，導(dǎo)致核心溫度升高，心跳加快。

1. 3 相變冷卻空調(diào)服

相變冷卻空調(diào)服基于相變材料(PCM) 可以在相變過程中吸收熱量，但溫度不會(huì)改變，吸收人體表面的熱量，降低人體溫度。常用的相變材料是基于石蠟和聚乙二醇( PEG)常見的熔化吸熱溫度范圍為20 ～ 40 ℃; 在正常體溫范圍內(nèi)，固化吸熱的溫度范圍為-30 ～10 ℃。

有三種常見的相變材料與空調(diào)服的結(jié)合方式：

將相變材料袋( 5 ～ 15 cm 尺寸) 裝入空調(diào)服口袋；

2) 微膠囊含有相變材料( 10 ～100 μm) 在空調(diào)服中編織；

3) 將相變材料納米纖維埋在空調(diào)織物中。

從相變制冷空調(diào)相變材料的布置來看，由微膠囊纖維編織的空調(diào)透氣性好，柔軟舒適，但由于相變材料總量不足，只能維持約15 W 吸熱，可持續(xù)使用時(shí)間不足； 使用袋裝相變材料的空調(diào)服不利于水分排放，影響織物的柔軟度，穿著不舒服。

相變制冷的空調(diào)服與其它制冷方式相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1) 相變吸熱過程中材料溫度不變，不會(huì)像冰袋制冷那樣造成皮膚受傷，可貼身佩戴，減少熱損失；

2) 相變材料使用后從液體恢復(fù)到固體，只需在冷水中浸泡約20 min。

缺點(diǎn)如下：

1) 與冰袋相比，吸熱量不足，難以長期維持( 3h 以上) 工作；

2) 某些相變材料有毒，破裂后直接接觸人體可能會(huì)造成傷害。

1. 4 液冷空調(diào)

凝膠/冰袋和相變冷卻2 空調(diào)服的工作模式是被動(dòng)的，其吸熱量和速度無法人工控制，而液體冷卻空調(diào)服通過冷卻液在換熱管中循環(huán)帶走人體多余的熱量。這種制冷模式可以根據(jù)人體和空調(diào)服的工作情況實(shí)時(shí)控制液體工質(zhì)的溫度和流量，具有積極控制的能力，代表了制冷空調(diào)服未來的發(fā)展方向。

早期的液體冷卻空調(diào)服務(wù)是為空間環(huán)境中的宇航員提供的，基于液體冷卻原理。到目前為止，液體冷卻空調(diào)服務(wù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、礦山、消防、醫(yī)療等領(lǐng)域。液體冷卻空調(diào)服務(wù)通常由液體儲(chǔ)罐、循環(huán)泵、冷卻空調(diào)服務(wù)通常由液體儲(chǔ)罐、循環(huán)泵、熱交換器、空調(diào)服務(wù)中熱交換管和各種流量和溫度傳感器組成。

目前，液體冷卻空調(diào)服用液體工質(zhì)冷卻方法有2種：

使用冰和其他制冷劑冷卻液體工作質(zhì)量或使用類似空調(diào)原理的壓縮機(jī)系統(tǒng)冷卻液體工作質(zhì)量。其中： 在換熱罐中使用冰、冰袋冷卻液體工作質(zhì)量的方法較為常見，成本較低； 使用壓縮機(jī)系統(tǒng)冷卻循環(huán)液體工作質(zhì)量的研究也集中在軍事領(lǐng)域。

在大多數(shù)現(xiàn)有研究中，液體循環(huán)冷卻空調(diào)由3 層結(jié)構(gòu)、外保護(hù)層、中間層和內(nèi)層與皮膚接觸層組成，液體工作質(zhì)量循環(huán)管縫制在中間層和內(nèi)層之間。由于需要確保熱交換管與皮膚的緊密接觸，空調(diào)服裝的外觀設(shè)計(jì)往往會(huì)在一定程度上收緊。目前，大多數(shù)熱交換管都是聚氯乙烯（ PVC) 材料，內(nèi)徑1.5 ～1.7 mm，長度為90 ～ 100 m，覆蓋了15% ～ 皮膚面積20%，典型循環(huán)速度為0.5 ～2 g /s，換熱速度為100～ 400 W。

常用的液體工質(zhì)是水，或50%水和50%丙二醇的混合物。

目前，液體冷卻空調(diào)服作為空調(diào)服領(lǐng)域應(yīng)用前景比較廣闊的技術(shù)，具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：

1) 根據(jù)空調(diào)服內(nèi)外溫濕度環(huán)境的變化，可調(diào)節(jié)換熱量；

2) 與其他被動(dòng)制冷空調(diào)服相比，使用時(shí)間長；

3) 換熱管可以冷卻頭部，這是其他制冷空調(diào)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。

作為未來智能服裝的發(fā)展方向，液冷空調(diào)服裝還需要克服以下缺點(diǎn)：

1) 為了提高換熱效率，降低空調(diào)服裝質(zhì)量，需要研究空調(diào)服裝內(nèi)部織物和換熱管的形狀；

2) 需要與生命體征傳感器結(jié)合，根據(jù)維持人體生命體征的需要，主動(dòng)調(diào)整空調(diào)服務(wù)的運(yùn)行；

3) 優(yōu)化空調(diào)服的外觀結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同體型的人群，優(yōu)化換熱管的布置，提高換熱效率；

4)考慮和加強(qiáng)頭部制冷，頭部的熱量僅次于軀干，頭部過熱會(huì)直接導(dǎo)致意識(shí)不清甚至昏厥。在后續(xù)的空調(diào)研究中，需要充分考慮頭部冷卻的需要。

麥工裝（北京）服裝有限公司主要定制生產(chǎn)制冷空調(diào)服、加熱服/發(fā)熱服、防靜電服、阻燃服等特種防護(hù)服，歡迎咨詢。聯(lián)系方式：400-600-4833