炎炎夏日,稍一活动便汗流浃背。“空调背心”以其独特的设计和功能,为高温环境下工作的人员带来舒适体验。
“空调背心”主要由3个部分组成:一个内置冷却液的背心、一个圆柱形的制冷单元以及一个电源。
中国航天科工集团有限公司研究人员张行周介绍,“空调背心”的制冷单元本质上是一个小型制冷机,它通过背心中的冷却液吸收人体热量,然后将吸收了热量的冷却液输送到制冷单元中冷却。冷却后的液体再次循环回到背心,为使用者送去凉爽,同时将热量排到外部环境中。
“空调背心”采用先进的压缩机变频调节系统,让使用者能够通过一个简单的转钮调节背心温度,调节范围从18摄氏度到25摄氏度。一名体验者在室外37摄氏度的高温下穿上这款背心后,体表温度可以降至约30摄氏度。
在设计过程中,研发团队曾尝试将降温载体设计成帽子、短裤等,但最终发现背心的适用性最广。
张行周介绍,为了满足特殊行业工作者的需求,研发团队特别考虑了“空调背心”的便携性,对其进行轻量化处理。制冷单元重量与4瓶矿泉水相当,背心和电源的重量各为0.5千克,让用户穿起来感觉更轻便。
一些体力劳动者需要肩扛重物,不希望设备占用肩膀的空间。因此,研发团队只在“空调背心”的前胸和后背安装了冷却剂,给肩膀留出自由活动的空间。即便“空调背心”研发人员挖空心思,但随身携带电源,难免会让使用者行动不便。而采用相变材料制成的“降温背心”则更胜一筹。
相变材料作为一种新型恒温材料,具有存储和释放热量的功能,能够根据环境温度变化在服装周围形成相对恒定的微气候。人们将相变材料的内芯加在背心里,就相当于随身携带了一个空调。它可以根据气温变化,释放或储存热量,使人体温度保持在凉爽舒适的范围内。
用户使用这种“降温背心”时,只需把内芯提前半小时放入冰箱,它就可以在30多摄氏度的户外持续提供2个小时的清凉。相变材料降温的优势明显,它不会产生冷凝水,且环保无污染,可以温和地降低人体温度。