制冷与制热空调服的研究进展
2018-08-02范一强贺建芸刘士成高克鑫张亚军
纺织学报 2018年7期
关键词:环境
范一强, 贺建芸, 刘士成, 高克鑫, 张亚军
( 北京化工大学 机电工程学院, 北京 100029)
空调服作为一种具有温度调节功能的特殊服装,在维持极冷极热环境中的人体温度方面具有特殊重要作用。在高温环境中,当人体的自身温度调节机制不能满足散热需要,人体核心温度接近40 ℃时,就容易发生热射病[1]、热痉挛[2]以及热衰竭[3]等疾病。相反的,在极低温环境中,如果人体热量散失过快,核心温度低于35 ℃时,会导致低温症;人体核心温度进一步下降接近30 ℃时,就会逐渐丧失意识[4]。
空调服作为一种可对人体温度进行主动调节的可穿戴设备,其应用非常广泛。在医学领域,可用于特殊疾病病人的体温控制、神经外科手术中病人的体温保持等;在工业领域,可用于在极端环境(井下、玻璃/钢铁熔炉中)各类作业工人的体温保持;在体育领域,还可用于调节赛车手比赛过程中的体温,以及各类运动医学研究等;在军事领域,不仅可协助调节士兵体温适应各类战场环境的需要,还可应用在各类军用车辆的高温环境或寒冷深海潜水等活动中。
本文根据近年来国内外最新研究成果,尝试将制冷、制热空调服按照制冷/制热原理进行分类介绍和比较,并对制冷/制热空调服的融合发展趋势,以及空调服与可穿戴生命体征监测系统的一体化进行展望。
1 人体体温调节机制
人体由于新陈代谢而产生热量,除去人体用于做机械功的热量外,其他热量通过热传导、热辐射、呼吸以及汗液蒸发等方式被扩散到环境中[5]。……
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