本技术涉及矿井个人防护装备,特别是一种矿工专用智能制冷防护服,旨在为高温高湿金属矿井中的矿工提供有效的降温保护。该防护服具备长效制冷降温功能,确保矿工在极端环境下的安全与舒适。
背景技术
金属矿产资源是建设的重要保障,有着极其重要的战略地位,是基础建设的首要耗材,也是交通、能源、化工、航天、军工等部门必不可少的原料。而随着浅部资源产量不再能满足人们的需求,越来越多的矿井转向深井开采。随着深度的增加,高温高湿不可避免地成了金属矿产资源开采的一大难题。高温高湿环境会对矿工的生理功能产生直接影响。长时间在热湿环境下工作,矿工容易出现中暑、热衰竭等热应激反应,严重时甚至可能引发心脏病、中风等致命疾病。此外,高温还会增加矿工的水分蒸发量,导致脱水,进一步加剧身体不适。高湿度环境会使得汗液蒸发速度减慢,使得矿工身体难以通过排汗来有效散热,从而加剧了高温环境的负面影响。因此,矿井热害个人防护技术及装备的研究就显得尤为重要。个人防护降温服是一种直接针对矿工的解决方案,它通常在防护服内集成冷却系统,通过吸收人体产生的热量来防止过热。
然而,当前的降温服存在一些问题,包括系统重量大,设备笨重,不便于矿工在井下活动;系统结构复杂,在井下恶劣环境中可能引发泄漏问题;缺乏有效的排汗机制,影响舒适性;持续时间短,需要频繁更换冷却源,给矿工带来了额外的负担;缺乏智能化控制,无法根据矿工的实际体温和环境温度进行自动调节。为了解决这些问题,需要设计出更符合人体需求的智能化防护装备。半导体制冷技术的应用为解决矿工降温提供了新的思路,通过优化制冷器件与服装的结合,可以减少重量,提高系统的便携性和可靠性;相变降温服由于结构简单,冷却能力强,污染小等优点被广泛应用,复合相变材料表面不发生变化,可有效解决矿用个体降温相变蓄冷材料的泄露及封装的问题。同时,控制技术的进步使得制冷系统能够根据矿工的实际热负荷动态调整,以保持最佳的热舒适性。
综上所述,发明一种能够在高温高湿环境下的智能化集成长效制冷降温服,通过科技创新和优化设计,降低现有降温服的局限性,确保矿工的安全和健康。这不仅对于矿工的福祉至关重要,也是推动煤矿安全生产和经济效益的重要途径。
实现思路