空氣調節帽的製作方法
2023-05-17 04:29:51
專利名稱：空氣調節帽的製作方法
技術領域：
本發明屬傳熱技術領域，特別涉及一種空氣調節帽。
現有的夏天遮陽帽主要有太陽帽、草帽、軍帽等，這些遮陽帽由於是單層的，且帽子的帽頂、帽邦直接與頭部接觸，存在較大的遮陽缺陷。現分析如下附
圖1為上述遮陽帽對太陽輻射能的吸收、反射示意圖。圖中，太陽光投射到帽子表面(包括透氣孔表面)的總能量為Q，其中一部分能量Qc直接從透氣孔中經過，另一部分能量Qa被帽子吸收，其餘部分的能量Qr被帽子反射(熱輻射不能穿透固體)，Q＝Qc+Qa+Qr。戴現有的遮陽帽，頭部受熱主要來自兩個方面。一是從帽子上透氣孔經過的輻射能Qc投射到頭髮上，Qc的大部分能量被頭髮吸收(因為頭髮顏色為黑色)，少部分能量被頭髮反射，頭髮吸收能量後，溫度升高。二是帽子吸收Qa後，帽子溫度升高，通過導熱，輻射，作用在頭髮上，使頭髮溫度升高。另外，人體自身也要通過頭部向外散熱，來維持身體的平衡，由於頭髮吸收太陽的能量，使頭髮溫度高於人體頭部溫度，這樣不但使人體無法通過頭部向外散熱，而且頭髮反過來對頭部進行傳熱，這就是為什麼我們夏天戴遮陽帽仍覺得熱的主要原因。
為了解決遮陽帽遮陽效果差的問題，專利申請CN85202629提出一種反光的遮陽帽，其結構特點是在製造帽頂、帽邦、帽簷的織物、塑料或紙張表面復以高反光的鍍鋁滌淪薄膜。由於太陽投射到帽子表面的能量大部分被反射，使這種反光遮陽帽吸收太陽的能量變得很少，但這種反光遮陽帽不足之處是沒有考慮頭部的散熱問題，從這種反光遮陽帽的原理，我們知道，帽子的反光效果越好，帽子的透氣性越差。在這種反光遮陽帽說明書中的實施例1、2為不透氣帽子，附圖2為這種反光遮陽帽對太陽輻射能的吸收、反射示意圖。圖中，太陽投射到帽子表面上的總能量為Q，其中一部分能量QA在進入帽子表面後被帽子吸收，另一部分的能量QR被帽子反射，Q＝QA+QR。由於帽子的帽頂、帽邦直接與頭部接觸，使人體頭部向外散熱及皮膚的新陳代謝受到阻礙，影響了這種帽子的整體遮陽效果。
本發明的目的是解決遮陽帽整體遮陽效果差的問題，而發明一種空氣調節帽，這種帽子一方面可以消除或減少輻射能Qc，大幅度降低帽子對頭髮的導熱，削弱帽子對頭髮的輻射。另一方面可以大大改善頭部對外散熱的條件。
本實用新型的目的是這樣實現的把帽子做成上、下兩層，在帽子的上層和下層之間用支撐體連接後形成能與帽子外空氣相通的通道，當帽子周圍有空氣壓差時，空氣可在通道中流通，且不受空氣壓差方向的影響。帽子下層採用透氣性結構。
帽子上層的帽頂、帽邦、帽簷(或帽舌)用皮、織物、塑料、紙製造。織物可以是真絲、棉織品、尼龍綢及滌淪織物。考慮到帽子上層表面對太陽輻射能的反射，影響帽子的遮陽效果，帽子上層應選用上述材料中淺色、表面相對光滑、透氣性小的材料。帽子下層的帽頂、帽邦、帽簷(或帽舌)用塑料、金屬絲製造成網狀結構。上下層之間連接的支撐體可以是帽子下層帽簷的邊沿，也可以是塑料、金屬絲製造成的框架結構。帽子的上層、下層、支撐體之間可用粘合劑粘合或局部加熱法熔合。
下面對帽子周圍產生空氣壓差的原因進行分析對流一般分為自然對流與強制對流兩類。自然對流是由於流體冷熱各部分的密度不同而引起的，如夏天的自然風。由於帽子上設置的通道與帽子外空氣相通，當有自然風時，空氣可在通道中流通。如果流體的運動是由其它的壓差作用所造成的，則稱為強制對流。坐車，騎車，走路，頭部運動，都會在人體頭部周圍產生壓差，因此夏天帶這種空氣調節帽，帽子中的通道都有空氣流動。夏天晴朗的天氣裡，一個人站在炎熱太陽底下，沒有自然風，頭部又一動不動，這種現象很少見。
下面對這種空氣調節帽的傳熱情況進行分析，太陽投射到帽子表面的總能量為Q，當上層採用不透氣材料(如塑料)製成時，Qc＝0(當上層採用透氣性材料，如織物製成時，由於這種帽子採用上下層結構，頭部的散熱、透氣可通過通道進行，故應儘量選擇透氣孔小的織物，以減少Qc的值)。
帽子上層吸收Qa後溫度升高，一方面對通道中的空氣進行導熱，另一方面對帽子下層進行輻射(空氣可近似認為是熱輻射的透明體)，因空氣的導熱係數很小，帽子上層的熱量傳給空氣，空氣再傳給帽子下層，需經過一段時間的延遲，由於帽子上下層之間設有通道，流動的空氣不斷經過通道，帽子上層通過導熱傳給空氣的熱量，不斷被帶走，因此帽子通過導熱傳給頭髮的熱量實際上很少。上述現象實際為空氣流過帽子上層下表面所發生的熱交換過程，即對流換熱。對流換熱使帽子上層的溫度降低(溫度對熱輻射影響很大)，對帽子下層的熱輻射也降低，另一方面由於帽子下層採用透氣性結構為網狀結構，使人體頭部向外散熱大大增強。
本實用新型由於利用空氣對流換熱原理，故與現有夏天的遮陽帽相比，遮陽效果大大提高。另外本實用新型由於下層採用透氣性結構為網狀結構，頭部透氣性好，散熱快，故戴這種帽子舒服。
下面結合實例對本發明作進一步說明。
實施例1圖3為局部剖視示意圖。圖4為過帽子中心線的剖面示意圖。圖中(1)為帽子的上層，其材料為高密度聚乙烯，採用注射成型、製成帶有帽簷的不透氣白色帽。(2)為帽子的下層，其材料為高密度聚乙烯，採用注射成型、製成帶有帽簷的網狀結構帽子。(3)為網狀結構帽子的帽簷的邊沿，作為帽子上下層之間的支撐體，帽子上下層之間用局部加熱法熔合。(4)為帽子上下層通過支撐體(3)連接後形成的能與帽子周圍空氣相通的通道。當帽子周圍有壓差時，空氣可在通道中流通，且不受空氣壓差方向的影響。在通道中流通的空氣一方面將帽子上層傳遞下來的能量帶走，同時也將人體頭部向外散發的熱量帶走。圖中的箭號為帽子左邊空氣壓力大於右邊空氣壓力時，空氣在通道中流通的示意方向。
實施例2圖5為立體外形示意圖。圖6為過帽子正面中心線的剖面示意圖。圖中(1)為帽子的上層，材料用高密度聚乙烯，採用注射成型。製成帶有帽舌的不透氣帽。(2)為帽子的下層，其材料為高密度聚乙烯，採用注射成型，製成只有帽頂和帽邦的網狀結構。(3)為支撐體，用高密度聚乙烯材料，採用注射成型，製成平面環狀框架結構。(4)為帽子上下層用支撐體連接後形成能與帽子周圍空氣相通的通道。帽子上下層及支撐體之間用局部加熱法熔合。為了加強空氣在通道中的流通，在帽子上層的帽邦上開設有通道口(5)。圖中的箭號為當帽子左邊空氣壓力大於右邊空氣壓力時，空氣在通道中流通的示意方向。
實施例3圖7為立體外形示意圖。圖8為過帽子正面中心線的剖面示意圖。圖中(1)為帽子的上層，帶有帽舌，帽頂與帽邦由(6)、(7)粘合而成。(6)為棉布層，(7)為支撐層，材料為高密度聚乙烯，目的是保持棉布層(6)的外形。(2)為帽子的下層，製成只有帽頂和帽邦的網狀結構，其材料為高密度聚乙烯，採用注射成型。(3)為帽子上下層之間的支撐體，用高密度聚乙烯製成平面環形框架。(6)、(7)之間用粘合劑粘合。(7)、(2)、(3)之間用局部加熱法熔合。(4)為帽子上下層用支撐體連接後形成能與帽子周圍空氣相通的通道。圖中的箭號為當帽子左邊的空氣壓力大於右邊空氣壓力時，空氣在通道中流通的示意方向。
實施例4圖9為過帽子中心線的剖面示意圖。(1)為帽子的上層，用高密度聚乙烯材料製成圓形平板。(2)為帽子的下層，用高密度聚乙烯材料製成網狀結構。(3)為帽子上下層之間的支撐體，用高密度聚乙烯材料製成框架結構。(4)為帽子的上下層用支撐體連接後形成能與帽子周圍空氣相通的通道。圖中箭號為當帽子左邊空氣壓力大於右邊空氣壓力時，空氣在通道中流通的示意方向。
權利要求1.一種空氣調節帽，其特徵在於帽子包括上層(1)和下層(2)，在帽子的上層(1)和下層(2)之間用支撐體(3)連接後形成能與帽子外空氣相通的通道(4)，帽子下層(2)採用透氣性結構。
2.根據權利1所述的空氣調節帽，其特徵在於帽子下層採用的透氣性結構為網狀結構。
專利摘要本實用新型公開了一種空氣調節帽。其特徵在於帽子由上層和下層組成,在帽子的上層和下層之間設置有通道,通道與帽子外的空氣相通,當帽子周圍有空氣壓差時,空氣可在通道中流通。帽子下層採用透氣性結構。本實用新型具有遮陽效果好,透氣性好,防雨,防撞等特點,可在軍人,學生及需遮陽的人群中廣泛使用。
文檔編號A42B3/28GK2291020SQ9624718
公開日1998年9月16日 申請日期1996年12月7日 優先權日1996年12月7日
發明者陳清彬, 李碧桃 申請人:陳清彬