一种降温安全帽的制作方法

1.本发明涉及安全帽技术领域，具体涉及一种降温安全帽。


背景技术：

2.在生产施工过程中，保护使用者免遭或减轻事故和职业危害因素的伤害而提供个人保护用品是必不可少的一步。安全帽是个人防护用品的主要组成部分。安全帽是防止冲击物伤害头部的防护用品，与安全带、安全网并称为安全生产的“三件宝”。经过对事故的调查发现，即使安全性能非常高的安全帽也经常使用户遭受伤害，而其中的主要原因就有安全帽的舒适性问题和使用方法不当。因为各种原因，很多工程从业人员拒绝使用或不正确使用安全帽，从而导致防护作用的丧失，使用者在长期使用过程也遭受了人身和财产的损失。特别是在夏季，高温炎热的工作环境下，施工工地工作人员因为戴安全帽较为闷热，而选择违规操作，不戴安全帽上岗。造成了极大的安全隐患。而市面上的安全帽大多只有保护功能，功能单一并且在炎热天气时十分闷热，不利于工人佩戴。


技术实现要素：

3.1、发明要解决的技术问题
4.针对市面上的安全帽大多只有保护功能，功能单一，在炎热天气时十分闷热，不利于工人佩戴的技术问题，本发明提供了一种降温安全帽，它设置了风力驱动模块和冷却循环模块，冷却循环模块包括用于驱动冷却液的水力驱动机构和用于冷却水汽的冷却机构，在帽体内均匀分布的混合管道可以使冷却液流经帽体的所有部位，混合管道内设置用于将冷却液喷出的喷水机构，风力驱动模块提供风力使喷出的冷却液加速汽化，冷却液汽化吸收热量，为帽体和人体降温，汽化后的冷却液经由冷却机构冷却为液体，冷却释放的热量由换热模块吸收，定期更换换热模块即可实现安全帽的降温功能。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
7.一种降温安全帽，包括帽体，所述帽体内设有风力驱动模块、冷却循环模块、混合管道、连接支柱和换热模块，所述风力驱动模块和所述冷却循环模块均连接于所述混合管道，所述混合管道沿所述帽体的内表面螺旋分布，所述帽体通过所述连接支柱固接有导热板，所述混合管道位于所述帽体和所述导热板之间，所述风力驱动模块包括相连接的风扇和风管，所述冷却循环模块包括水力驱动机构、冷却机构和水管，所述水力驱动机构与所述水管连接，所述冷却机构与所述混合管道连接，所述换热模块与所述冷却机构相邻，所述换热模块包括用于吸热的换热块和隔热的外壳，所述混合管道内设有喷水机构，所述混合管道与所述风管相连，所述喷水机构与所述水管相连，所述风力驱动模块和所述冷却循环模块均连接有控制器。
8.作为可选，所述风力驱动模块包括蓄电池，所述蓄电池与所述风扇电连接。
9.作为可选，所述水力驱动机构和所述冷却机构内部均设有用于储存冷却液的水
箱，所述水力驱动机构内设有用于驱动冷却液的微型水泵。
10.作为可选，所述水力驱动机构的水箱和所述冷却机构的水箱之间通过冷却输送管道连接。
11.作为可选，所述帽体的两侧设有覆耳部，所述风力驱动模块位于所述帽体一侧的覆耳部处，所述帽体另一侧的覆耳部处设有连接于所述冷却机构的出气孔。
12.作为可选，所述冷却机构设有连接于所述出气孔的冷却通道，所述冷却通道内设有若干垂直于所述换热模块设置的冷却网板，所述冷却网板上设有均匀分布的网孔。
13.作为可选，所述混合管道包括相连的第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道之间设有隔层，所述喷水机构位于隔层上，所述第二通道与所述导热板连接，所述喷水机构的喷水口朝向所述导热板。
14.作为可选，所述隔层为支架。
15.作为可选，所述导热板朝向所述喷水机构的一面上设有用于容纳水珠的细孔。
16.作为可选，所述混合管道设有多层螺旋结构，所述混合管道的底层螺旋层设有连接于所述冷却机构的导流管。
17.3、有益效果
18.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
19.本发明提供的技术方案设置了风力驱动模块和冷却循环模块，冷却循环模块包括用于驱动冷却液的水力驱动机构和用于冷却水汽的冷却机构，在帽体内均匀分布的混合管道可以使冷却液流经帽体的所有部位，散热均匀并且散热范围广；混合管道内设置用于将冷却液喷出的喷水机构，风力驱动模块提供风力使喷出的冷却液加速汽化，冷却液汽化吸收热量，为帽体和人体降温，风力主动散热，散热效果好；汽化后的冷却液经由冷却机构冷却为液体，冷却释放的热量由换热模块吸收，定期更换换热模块即可实现安全帽的降温功能，无需压缩机等部件来实现冷却液地循环，既节约器件和能源，又使降温安全帽轻量化，提高了佩戴舒适性；设置换热模块，避免了增加压缩机等器件，减少动力源的发热，减少了散热负载，变相提高了散热效果；冷却液与人体不直接接触，之间隔有导热板，保证头部的干燥，避免水分影响工人的工作。
附图说明
20.图1为本发明实施例提出的一种降温安全帽的内部结构示意图之一。
21.图2为本发明实施例提出的一种降温安全帽的内部结构示意图之二。
22.图3为本发明实施例提出的一种降温安全帽的换热模块的结构示意图。
23.图4为本发明实施例提出的一种降温安全帽的混合管道的截面图。
24.图5为本发明实施例提出的一种降温安全帽的冷却通道和换热块的结构示意图。
25.图6为本发明实施例提出的一种降温安全帽的冷却网板的结构示意图。
26.图7为本发明实施例提出的一种降温安全帽的换热块的实施方式之一。
27.图8为本发明实施例提出的一种降温安全帽的换热块的实施方式之二。
28.1、帽体；101、覆耳部；2、风力驱动模块；201、风扇；202、蓄电池；203、风管；3、冷却循环模块；301、水力驱动机构；302、冷却机构；30201、冷却通道；30202、冷却网板；303、冷却输送管道；304、水管；305、出气孔；4、混合管道；401、第一通道；402、第二通道；403、喷水机
构；404、隔层；405、导流管；5、连接支柱；6、换热模块；601、横拉抽屉；602、换热块；603、上盖；7、导热板；701、细孔。
具体实施方式
29.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
30.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
31.实施例1
32.结合附图1
‑
7，一种降温安全帽，包括帽体1，所述帽体1内设有风力驱动模块2、冷却循环模块3、混合管道4、连接支柱5和换热模块6，所述风力驱动模块2和所述冷却循环模块3均连接于所述混合管道4，所述混合管道4沿所述帽体1的内表面螺旋分布，所述帽体1通过所述连接支柱5固接有导热板7，所述混合管道4位于所述帽体1和所述导热板7之间，所述风力驱动模块2包括相连接的风扇201和风管203，所述冷却循环模块3包括水力驱动机构301、冷却机构302和水管304，所述水力驱动机构301与所述水管304连接，所述冷却机构302与所述混合管道4连接，所述换热模块6与所述冷却机构302相邻，所述换热模块6包括用于吸热的换热块602和隔热的外壳，所述混合管道4内设有喷水机构403，所述混合管道4与所述风管203相连，所述喷水机构403与所述水管304相连，所述风力驱动模块2和所述冷却循环模块3均连接有控制器。
33.所述风力驱动模块2用于往混合管道4内提供风力驱动支持。所述冷却循环模块3用于完成将冷却液在混合管道4内喷至导热板7上汽化，然后回收至冷却机构302液化的循环，汽化的过程吸热，实现安全帽的降温。所述混合管道4为冷却液汽化的场所，所述混合管道4遍布安全帽，均匀吸收安全帽的热量，吸热效果好。
34.安全帽的主要功能是保护头部，连接支柱5连接帽体1和导热板7，为混合管道4留出了空间，并且因为连接支柱5之间具有间隙，不是紧密的实体，又为安全帽的承受冲击提供了一定的缓冲，提高了安全帽的安全性。所述导热板7由导热性好的材料制成，并且考虑
到安全帽的保护特性，适宜采用缓冲性能好的合金材料制作。所述换热模块6位于帽体1的覆耳部101处，包括换热块602和用于容纳换热块602的结构。本实施例中采用抽屉式结构放置换热块602，通过设置横拉抽屉601可以方便地更换换热块602。横拉抽屉601的边缘设有卡扣凸起，用于卡住横拉抽屉601，避免工人在佩戴时横拉抽屉601脱出。
35.所述混合管道4沿所述帽体1的内表面螺旋分布，这样设计可以在使用一根混合管道4时分布于帽体1内表面的所有区域，实现全面吸热，提高了吸热效果。
36.所述风扇201为风力驱动模块2的吸风和驱动空气流动的主要机构，风扇201连接有蓄电池202，所述蓄电池202可拆卸，便携性很高。风管203为空气流动的管道，并且风管203连接至混合管道4。
37.本实施例中，考虑到安全帽与人体接触紧密，并且在日常使用中就有被破坏的风险，所以冷却液需要具备无毒无害的特性，并且考虑到成本问题和材料易得程度，故本实施例中采用水为冷却液。所述水力驱动机构301用于驱动冷却液沿水管304进入混合管道4，水管304连接至喷水机构403，水力驱动机构301施加压力，使冷却液从喷水机构403喷出形成小水珠附于导热板7的表面以供汽化，小水珠相比于液体的流体形态具有更大的表面积，有利于提高吸热效率。小水珠汽化后在混合管道4内变成水汽，输送至冷却机构302，在冷却机构302中含有大量热量的水汽与换热模块6进行换热，换热模块6中的换热块602本身热量较低，水汽中的热量热交换至换热块602，水汽液化重新变为液态，再输送至水力驱动机构301中完成冷却液的循环。
38.换热块602指一种具有高比热容的固体或液体，可以吸收大量热量并且温度变化不那么大。相对于直接使用换热块602来将安全帽降温，冷却液汽化的散热方式针对于导热板7，而导热板7在安全帽内部，与外界极少发生热交换，使得冷却液汽化的散热方式对安全帽内部的散热效果更加集中更加好，而直接使用换热块602会导致外界的热量热交换至换热块602上，导致换热块602的功效浪费，同时大大缩短了使用时间。外壳采用隔热材料制成，具有隔热的效果，就是为了避免外界的热量热交换至换热块602上。并且直接使用换热块602的散热效果不可控，安全帽与头部接触，温度过低将导致安全帽无法佩戴。风力驱动模块2和所述冷却循环模块3均连接有控制器，控制器可以对风扇201的给风速率、冷却液的供给量和冷却液的供给速度进行控制，实时调整安全帽内部至适宜温度，提高舒适性。
39.控制器可设置按钮于安全帽内，或增设无线蓝牙模块和app终端，在手机上控制风扇201的给风速率、冷却液的供给量和冷却液的供给速度，达到想要的散热效果。
40.冷却液液化释放的热量由换热模块6吸收，定期更换换热模块6即可实现安全帽的降温功能，无需压缩机等部件来实现冷却液地循环，既节约器件和能源，又使降温安全帽轻量化，提高了佩戴舒适性；设置换热模块6，避免了增加压缩机等器件的动力源，减少动力源的发热，减少了散热负载，变相提高了散热效果；冷却液与人体不直接接触，之间隔有导热板7，保证头部的干燥，避免水分影响工人的工作，例如长发被水浸湿后会阻碍工人的视野，影响工人正常工作。
41.所述水力驱动机构301和所述冷却机构302内部均设有用于储存冷却液的水箱，所述水力驱动机构301内设有用于驱动冷却液的微型水泵。所述水力驱动机构301的水箱与微型水泵连接，并且所述水力驱动机构301和所述冷却机构302的水箱互相连接，水箱除进出口外为封闭结构，在微型水泵工作时，对所述冷却机构302的水箱也会产生吸力将冷却液吸
入所述水力驱动机构301的水箱。所述水力驱动机构301的水箱和所述冷却机构302的水箱之间通过冷却输送管道303连接。冷却输送管道303的管壁采用隔热材料制成，避免冷却液吸收热量。
42.所述帽体1的两侧设有覆耳部101，所述风力驱动模块2位于所述帽体1一侧的覆耳部101处，所述帽体1另一侧的覆耳部101处设有连接于所述冷却机构302的出气孔305。覆耳部101用于为风力驱动模块2和出气孔305提供空间，出气孔305用于排出空气。所述冷却机构302设有连接于所述出气孔305的冷却通道30201，所述冷却通道30201内设有若干垂直于所述换热模块6设置的冷却网板30202，所述冷却网板30202上设有均匀分布的网孔。冷却通道30201内流通的是含有大量热量和水汽的空气，在冷却通道30201内进行散热和液化。冷却网板30202连接于换热模块6，热量从空气传递至冷却网板30202，再由冷却网板30202传递至换热模块6，冷却网板30202用于增大与空气的接触面积，提高换热效率。
43.所述混合管道4包括相连的第一通道401和第二通道402，所述第一通道401和所述第二通道402之间设有隔层404，所述隔层404为支架。所述喷水机构403位于隔层404上，所述第二通道402与所述导热板7连接，所述喷水机构403的喷水口朝向所述导热板7。所述导热板7朝向所述喷水机构403的一面上设有用于容纳水珠的细孔701。所述隔层404用于支持喷水机构403，由于第二通道402与所述导热板7连接，导热板7是降温目标，故而喷水机构403只朝向导热板7喷水，节约冷却液用量。所述细孔701可以容纳小水珠，并且增大与小水珠的接触面积，提高换热效率，并且，遍布细孔701的表面相比于光滑的平面更加容易让小水珠附着，一定程度上避免小水珠过多导致形成水流在混合管道4内回流，影响风力驱动模块2和冷却循环模块3的正常工作。
44.所述混合管道4设有多层螺旋结构，所述混合管道4的底层螺旋层设有连接于所述冷却机构302的导流管405。进一步避免小水珠过多导致形成水流在混合管道4内回流，影响风力驱动模块2和冷却循环模块3的正常工作，在混合管道4的底层螺旋层设置连接于所述冷却机构302的导流管405，回流的冷却液导流回冷却机构302，再从冷却机构302输送至水力驱动机构301的水箱中。
45.工作原理：
46.冷却液自水力驱动机构301的水箱中由微型水泵泵入水管304中，水管304连接喷水机构403，控制器控制微型水泵工作，喷水机构403将冷却液喷至导热板7上，微型水泵停止工作。控制器控制风力驱动模块2工作，吸入空气，形成风力将导热板7上的冷却液汽化，吸收大量热量。含有大量热量和水汽的空气经混合管道4进入冷却机构302散热，将热量传递至换热模块6，水汽液化经冷却输送管道303回到水力驱动机构301，重复上述过程即可进行一次又一次的降温。待换热块602吸收热量至换热效果不好时将其更换，即可再次开始降温。
47.实施例2
48.结合附图8，本实施例的一种降温安全帽，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
49.所述换热模块6中，设置螺钉连接的上盖603来避免换热块602脱出，所述上盖603采用隔热材料制成。螺钉连接的上盖603的保护方式更加稳固，但是换热块602的更换过程相比会更加繁琐一些。
50.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。