人体降温装置的研制

曹桂兴

摘 要：在高温环境下，人的生理功能尤其是体温调节、水盐代谢、血液循环等功能都会出现异常改变。如果温度超出人体承受范围，并且没有采取有效的控制措施，在这种高温环境下，对人的身体健康和正常工作都造成巨大的影响，严重的甚至导致猝死。而如何在没有空调或者其它制冷设备的条件下，利用人体降温装置降低温度，成为了各国科研人员都在研制的焦点。本文主要通过对循环式人体降温装置和新型的人体降温系统—液冷式降温背心这两种人体降温装置进行介绍，阐释它们的基本原理和方法，并进行总结，突出它们的特点。

关键词：人体降温 装置研制 循环式 液冷式

中图分类号：TH789 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0001-02

在高温环境下，对人的身体和工作都造成了很多不利的影响，降温产品在市场上的需求量越来越大，各国科研人员针对各行业领域的需求情况，研制适用于各行业各业的人体降温系统及降温背心。经测试研究，这些产品完全可以广泛的应用于医疗救助、工厂作业，以及其它高温工作环境下的群体。

1 人体降温装置的基本原理和方法

1.1 循环式人体降温装置

降温装置在医用方面也得到了广泛的使用，但是并没有得到普及，一些医院对于高烧病人降温仍然采用传统的降温方法，如：冰袋、冰块冷敷等。这种降温方式虽然在一定程度上起到作用，但是降温范围有限，冷却温度也不能调整，使整体的降温效果并不理想。针对上述的问题，相关的研究人员研制实用新型循环式人体医药降温装置，结构简单、操作方便。

循环式人体降温装置的基本原理和方法。

循环式人体降温装置由：降温载体、压缩机、循环泵、热量交换器、散热器及控制电路和热敏探头组成。在这些组成装置中，各个装置都发挥自身的作用，相互作用，维护整个降温装置的正常运行。热交换器中设有换装换热管通过管路与制冷压缩机及散热器连接构成制冷循环系统，散热器中设有冷却风扇。通过降温载体与热量交换器的回路循环，实现循环式人体降温，热敏探头连接控制电路的新号端，加强系统的控制，保障系统的正常工作。而且在这种人体降温装置中，降温载体也可以应用与降温帽子等相关的仿衣物品。各个系统装置相互分工，从而实现人体的自动降温功能。在这些仿衣物品种，装设循环冷媒网络，结合需求，通过散热器提供相应的结构模式，与导管连接，冷却传导介质吸收的人体温度由散热器置换出去，然后由热敏探头在探索到的温度传递给控制电路，控制电路结合人体设定的温度，控制驱动泵启闭，最后完成整个动作原理，实现人体自动降温。

1.2 液冷式降温背心

液冷式降温背心使用范围广泛，如：军队、警察等这内室外作业人群。在夏季高温环境下，制冷设备得不到满足，对人体高温防范能力有限，容易对身体造成伤害。对于这种人体降温系统主要是为这种环境下作业人群提供人体降温，保障他们的身体健康。必须要结合使用人群的基本特征，从他们的角度进行研制。

1.2.1 人体降温系统的特点

第一，必须不影响正常的活动，移动不受阻碍；第二，做到人体降温与饮用冰水的双重防护。第三，超长降温时间，满足正常的工作使用。第四，符合人体工学，必须方便使用，并且自然得体，冷凉散发均匀。第五，恒温效果。第六，合理、方便、体积小、重量轻，对人体影响小。最后，操作方便，使用简单。能够做到循环降温。

1.2.2 液冷式降温背心装置的基本原理和方法

制冷系统和循环背心使用快速接头和软管连接，内设有微型水泵，由它将循环式注入循环背心中，在整体的运行过程中，由冰袋的冷量和控制系统温度的调控，这种循环注入和调控温差的过程，使背心达到预期的降温效果。

这种工作原理一般可以分为三个步骤。（1）基本要求达到低温效果。由温度阀控制循环水从冷源容器中流过。（2）达到自循环目的。温度阀在控制循环水，或者是循环水自循环达到温控效果。其中冷源流量与自循环之间是一个反比关系。（3）最后，压力阀起到一个自动感应的作用，液冷式降温背心装置在受到挤压和堵塞情况时，压力阀会发挥自身作用，产生回流，解决背心堵塞情况，帮助液态式降温背心装置正常工作。

1.2.3 微气候人体降温系统

微气候人体降温系统主要是在高温环境下，车载或机载中为单个人或者是多人提供降温保护。主要有制冷系统和管道背心组成，工作原理与上述装置原理一致。它主要是使使用者身边周围形成低温清爽环境，以达到降温的目的。

微气候人体降温系统使用根据相关的要求，可以同时提供一人、两人、三人使用。特点基本一致，都是高度制冷，并且在使用车载电源后，降温时间不受到限制，时间具有延续性。提供了减震装置，为机车上的受众提供了更多的方便，而且提供电磁屏蔽系统装置。除了供人数量根据产品的要求有区别以外，制冷量根据可供人数量一人、两人、三人，制冷最高可达WH依次是200WH、400WH、500WH。

2 人体降温装置的未来展望

2.1 循环式人体降温装置

循环式人体降温装置在医疗和家庭对发热病人的护理方面起着积极的作用。该装置主要采用的是循环冷却结构，操作简单、方便，便于对发热病人的治疗，改变以往的单一的、局部的控制发热症状的方式，从整体上实现对人体自动化、循环式的降温，发展方向明确，该人体降温装置在未来的发展中，应加强与现代化信息技术的结合，与计算机进行有效的接口，配置相应的温控软件，应用广泛，并且循环式人体降温装置具有自身的特点和优势，具有专项性，相关研制人员在研制的过程中，要突出它目前的优势，以先进的科技进一步进行改进，这对于循环式人体降温装置的发展和广泛应用来说都具有十分实现的意义，并且能够更好的服务于受众群体。

2.2 液冷式降温背心

液冷式降温背心有专门的针对群体，主要面对的是一些室外工作着，为他们提供健康防范。随着技术的进步和发展，液冷式降温背心的应用前途更加的广泛，它自身的特点，包括它的安全性和防水性都使它在实际的使用中更加的全面化、操作更加的方便化和简单化。未来的液冷式降温背心同样也要侧重在它的循环使用和自动控温以及重量方面考虑，提高它的防范作用和功能。尽可能的提高它的实用性，只有这样才能更好的普及在受众群体中，更好的服务于受众。

人体降温装置是在社会经济发展和科技进步下，对高温环境下对身体健康和工作的一种有效的防范，无论是循环式人体降温装置还是液冷式降温装置，都是相关研究者根据社会受众人群的需求而研制，总体而言在发展方向上目标都是一致的，都是对人体起到一个循环降温的功能作用，在不影响受众个人正常的生活和工作的前提下，改善高温环境对人体造成的上伤害。

3 结语

人体降温装置的研制有效的解决了高温下的工作环境，在使用降温装置的条件实现自动降温，为受众提供一个舒适、清凉的环境。而随着人体降温装置研制的不断发展和成熟，在各行各业对人体所起到的积极作用越来越突出，降温装置逐渐的普及，产品广泛的应用于医疗护理、工厂作业以及高温环境下工作群体等。解决高温环境下空调等设施无法满足和使用的情况下，为人们提供一个正常的工作环境，确保健康、正常的工作状态。人体降温装置的研制对于改善环境，维护受众身体健康和正常工作都具有十分重要的意义。

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