一种可穿戴式暖体假人

专利检索2022-05-10  10



1.本实用新型涉及服装领域,尤其涉及一种可穿戴式暖体假人。


背景技术:

2.国内外在暖体假人的研究中,已制作了100多种实验用暖体假人。暖体假人的发展历程主要经历了三个阶段。第一个阶段是1941年由美国学者gagge及其研究团队提出的“clo”,即服装的热阻的概念,美国军需气候研究所研制出了第一代暖体假人,为单段暖体假人,用于做静态服装热阻的测试。早期的暖体假人一般都为军队服务,后来才逐渐扩展到其他领域,但目前暖体假人仍是试验军需品的重要工具。第二价段是暖体假人为分段式暖体假人,诞生于20世纪60年代,相比单段暖体假人的优点在于其每段都可以单独控制,独立加热,模拟人体一些简单的姿势,更真实地模拟人体体表的温度状态,可以进行服装的静态以及动态热阻测定。第三代暖体假人为出汗暖体假人,20世纪70年代由goldman与mecheels教授等联合制作的。第三代暖体假人与前两代暖体假人相比,可以更真实地模拟人体表皮的温度,测量服装的热阻更加准确。
3.我国暖体假人的理论研究和模型制作起步较晚,自20世纪70年代我国才开始重视暖体假人的研制,总后勤部军需装备研究所是当时最早一批研究暖体假人的单位。20世纪70年代,总后勤部军需装备研究所成功研制了恒温暖体假人,又在80年代研制了变温暖体假人,并广泛应用于各类特种服的研制;90年代起开始研究出汗暖体假人,并在2000年成功研制出出汗暖体假人测试系统。2002年中国香港理工大学的范金土教授实用新型了全球第一个用特种织物制作的暖体假人“walter”,“walter”内部注水加热,用于测量服装的热阻。
4.但由于目前绝大多数暖体假人均采用的是铜或铝等材料制成的,存在造价高、且整体结构很沉重、不便移动等问题。


技术实现要素:

5.为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种可穿戴式暖体假人。
6.本实用新型提供了一种可穿戴式暖体假人,包括暖体假人本体,所述暖体假人本体内部中空,且呈柔软状可穿戴;
7.所述暖体假人本体由多个可相互独立加热的加热分区组成,相邻两个所述加热分区之间可拆卸连接,其中,所述多个加热分区的表面温度分别按照人体表面温度的分布特性进行设定。
8.优选的,每个所述加热分区包括加热层和加热控制器,所述加热控制器与所述加热层连接。
9.优选的,每段所述加热分区还包括导热层,所述导热层铺设于所述加热层的内侧或内外两侧。
10.优选的,所述加热层采用柔性电加热材料或普通面料的电加热涂层材料制备。
11.优选的,所述柔性电加热材料包括:石墨烯面料、碳纳米管面料或碳纤维面料。
12.优选的,每段所述加热分区还包括温度传感器,用于测量所述加热分区的表面温度。
13.优选的,相邻两个所述加热分区之间可拆卸连接的方式包括:拉链、搭扣或钮扣。
14.本实用新型的暖体假人具有以下有益效果:
15.1、本实用新型的暖体假人内部中空,且呈柔软状可穿戴,在使用时只需将该暖体假人穿戴在人体模特上即可,从而进行服装保暖性测量,大大降低了服装热阻的测量成本;
16.2、还解决了目前绝大多数暖体假人因采用铜或铝等材料制成而导致整体结构沉重且不便移动的问题;
17.3、本实用新型的暖体假人本体的相邻两个加热分区之间可拆卸连接,使得暖体假人易于拆装和穿戴;同时,拆装后的部分可单独用于测量帽子、手套、鞋子等产品的热阻;
18.4、本实用新型的暖体假人由多个可相互独立加热的加热分区组成,每个加热分区的表面温度分别是根据真实人体的表面温度的分布数据进行设置,使得服装热阻测量结果更符合真实人体的穿着特性,提高测量的准确性;
19.5、本实用新型的暖体假人为服装领域的舒适性研究、服装服饰产品的保暖性测试和研究提供重要的参考价值。
附图说明
20.1、图1为本实用新型实施例提供的一种可穿戴式暖体假人的结构示意图;
21.最佳实施方式
22.为了使本领域技术人员更清楚的理解本实用新型所提供的一种可穿戴式暖体假人,下面将结合附图对其进行详细的说明。
23.如图1所示,本实用新型实施例提供了一种可穿戴式暖体假人,具体包括暖体假人本体,所述暖体假人本体内部中空,且呈柔软状可穿戴;
24.所述暖体假人本体由多个可相互独立加热的加热分区组成,相邻两个所述加热分区之间可拆卸连接,其中,所述多个加热分区的表面温度分别按照人体表面温度的分布特性进行设定。
25.需要说明的是,本实用新型提供的暖体假人呈紧身衣款式,可穿戴,假人本体内部中空,假人本体由多个可相互独立加热的加热分区组成,每个加热分区配备了有加热层和加热控制器,每一个加热分区均可以独立加热,所述加热控制器与所述加热层连接。
26.具体的实施方式可为:在每一个加热分区都安装有温度传感器,所述温度传感器与加热控制器连接,用于测量所述加热分区的表面温度,当所述加热分区的表面温度低于所述加热分区对应的设定值时,所述加热控制器控制给加热层供电,加热层采用电加热的方式,因此加热层开始加热,而当所述温度传感器测量的所述加热分区的表面温度高于所述加热分区对应的设定值时,所述加热控制器控制停止给加热层供电,所述加热层停止加热,可以理解的是,每个加热分区还可以包括电池,所述电池与所述加热控制器连接;或者,各个加热控制器并联,然后外接一个供电接口进行供电。
27.其中所述加热分区对应的设定值是根据人体表面温度的分布特性设定的。比如,将暖体假人本体分成6个加热分区,分别包括头、躯干、左右臂和左右腿,那么按照正常人体实际的表面温度的分布特性,分别设定所述6个加热分区的头、躯干、左右臂和左右腿对应
的温度阈值,即所述加热分区对应的设定值。这样,可以使得每个加热分区的温度与人体正常的对应区域的温度保持一致,从而服装热阻测量结果更符合真实人体的穿着特性,提高测量的准确性。
28.当然,本实用新型实施例的暖体假人本体例如还可以分成22个加热分区,躯干分6块:胸、背、上腹前、上腹后、腹部和腰部;臂分成8块:前上臂、后上臂、左上臂、右上臂、前前臂、后前臂、左前臂和右前臂),腿分成8块:前大腿、后大腿、左大腿、右大腿、前小腿、后小腿、左小腿和右小腿;
29.或者,18个加热分区:左脚、右脚、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左手、右手、左前臂、右前臂、左上臂、右上臂、腹、臀、胸、背、面部和头部;
30.或者,17个加热分区:头、胸、背、腹、腰、左手、右手、左上臂、右上臂、左前臂、右前臂、左脚、右脚、左大腿、右大腿、左小腿和右小腿;
31.或者,14个加热分区:左手、右手、左上臂、右上臂、左小臂、右小臂、左脚、右脚、左小腿、右小腿、左大腿、右大腿、躯干和头;
32.或者,10个加热分区:头、躯干、左臂、右臂、左手、右手、左腿、右腿、左脚和右脚。
33.需要说明的是,加热分区可以为单层、双层结构或三层结构,当为单层时,仅具有加热层,当为双层时,所述加热分区还包括导热层,所述导热层铺设于所述加热层的内侧,当为三层时,所述加热分区还包括两个导热层,所述导热层铺设于所述加热层的内外两侧。
34.优选的,所述导热层采用导热性能好的柔性电加热材料或普通面料的电加热涂层材料制备,比如柔性电加热材料可以包括:石墨烯面料、碳纳米管面料或碳纤维面料。其中柔性电加热材料或普通面料的电加热涂层材料均为现有已知材料,此处不再赘述。
35.需要说明的是,各个加热分区之间,相邻两个加热分区之间是通过可拆卸连接的,比如可包括:拉链、搭扣或钮扣,便于穿戴。
36.则利用上述暖体假人进行服装热阻测量的实施方式可为:
37.在使用时,首先将可穿戴式暖体假人穿戴于人体模特上,然后拉上拉链,使用方便,且成本低。同时,拆装后的部分还可单独用于测量帽子、手套、鞋子等产品的热阻;在使用时,只需将该暖体假人穿戴在人体模特上即可,拉上拉链,进行服装保暖性测量,使用方便,且成本低。
38.然后再按照人体表面温度的分布特性设定所述可穿戴式暖体假人各加热分区的表面温度;每个加热分区的表面温度分别是根据真实人体的表面温度的分布数据进行设置的。
39.具体的加热实施方式可为:
40.每个所述加热分区安装有温度传感器,用于测量所述加热分区的表面温度,当所述加热分区的表面温度低于所述加热分区对应的设定值时,每个所述加热分区安装的加热控制器控制加热层加热,当所述加热分区的表面温度高于所述加热分区对应的设定值时,所述加热控制器控制所述加热层停止加热,其中所述加热分区对应的设定值是根据人体表面温度的分布特性设定的。具体实施例方式已在上述实施例中详细说明,此处不再赘述。
41.最后,待所述可穿戴暖体假人各加热分区的表面温度稳定后,利用下列公式计算得到服装热阻r
cl

[0042][0043]
其中,t
si
为所述暖体假人第i个加热分区的表面温度,t
a
为所述暖体假人周围环境温度,s
i
为所述暖体假人第i个加热分区的表面积,h
i
为所述暖体假人第i个加热分区的加热功率,s为所述暖体假人的表面积,r
a
为服装边界层空气的热阻值。
[0044]
综上所述,本实用新型实施例中采用比较柔软的柔性材料制成的暖体假人,内部为中空,可穿戴,在使用时只需将该暖体假人穿戴在人体模特上即可,从而进行服装保暖性测量,大大降低了服装热阻的测量成本;还解决了因采用铜或铝等材料制成暖体假人而导致整体结构沉重且不便移动的问题;相邻两个加热分区之间可拆卸连接,使得暖体假人易于拆装和穿戴;同时,本实用新型实施例的暖体假人由多个可相互独立加热的加热分区组成,每个加热分区的表面温度分别是根据真实人体的表面温度的分布数据进行设置,使得服装热阻测量结果更符合真实人体的穿着特性,提高测量的准确性。为服装领域的舒适性研究、服装服饰产品的保暖性测试和研究提供重要的参考价值。
[0045]
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
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