纺织学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (06): 118-124.doi: 10.13475/j.fzxb.20190603707

• 服装工程 • 上一篇    下一篇

加热装置在防寒服中的位置及其热效用

吴黛唯1, 李红彦2, 戴艳阳1, 苏云1,3, 王云仪1,3()   

  1. 1.东华大学 服装与艺术设计学院, 上海 200051
    2.国网吉林省电力有限公司 电力科学研究院,吉林 长春 130021
    3.东华大学 现代服装设计与技术教育部重点实验室, 上海 200051
  • 收稿日期:2019-06-17 修回日期:2020-03-04 出版日期:2020-06-15 发布日期:2020-06-28
  • 通讯作者: 王云仪
  • 作者简介:吴黛唯(1988—),女,博士生。主要研究方向为服装功能与舒适性。
  • 基金资助:
    国家电网公司科技资助项目(SGJLDK00DYJS1800076);中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2232020G-08)

Thermal function effectiveness and location of heating device in cold protective clothing

WU Daiwei1, LI Hongyan2, DAI Yanyang1, SU Yun1,3, WANG Yunyi1,3()   

  1. 1. Fashion and Art Design Institute, Donghua University, Shanghai 200051, China
    2. Electric Power Research Institute, State Grid Jilin Electric Power Co., Ltd., Changchun, Jilin 130021, China
    3. Key Laboratory of Clothing Design and Technology, Ministry of Education,Donghua University, Shanghai 200051, China
  • Received:2019-06-17 Revised:2020-03-04 Online:2020-06-15 Published:2020-06-28
  • Contact: WANG Yunyi

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183

摘要：

为明确加热装置与防寒服系统的最优组合方法,以满足人体热舒适性及提高加热效率为原则,选用市场上已有的服装加热装置,采用暖体假人着装测试,在环境温度为-11.8 ℃,假人静止站立条件下,探究加热装置与防寒服系统的最优组合。结果表明:加热装置适宜放置在前胸、肩部、腹部、前臂和小腿等5个部位,且均为防寒服内胆的里料外侧,并推荐加热温度范围在腹部37~40 ℃、肩部40~44 ℃、前胸44~49 ℃、前臂和小腿49 ℃以上时,能够更好地发挥其加热效用,满足人体的热舒适性;另外,隔热值越高的服装,其搭配加热装置后的加热效果越好,研究结果为加热服热功能的设计开发提供了数据参考。

关键词: 低温环境, 加热装置, 防寒服, 组合设计

Abstract:

In current research on using heating device in cold protective clothing, it is found that there was a lack of overall design on heating position and quantitative analysis on heating temperature range. In order to obtain the optimal combination of heating device and cold protective clothing, a commercial clothing heating device was employed to meet human thermal comfort and improve heating efficiency. Various combination experiments were carried out at -11.8 ℃ through a thermal manikin test (the manikin was standing still). The results reveal that five body zones including upper chest, shoulder, abdomen, forearm and calf are the suitable heating places. It is recommended to heat up outside the lining of clothing liner, and the suitable heating temperature range for each location is given as 37-40 ℃ for abdomen, 40-44 ℃ for shoulder, 44-49 ℃ for upper chest, over 49 ℃ for forearm and calf. Better heating effect is obtained with higher clothing thermal resistance. The results provid data foundations for the design and development of thermal functions for heating clothing.

Key words: low temperature environment, heating device, cold protective clothing, combination design

中图分类号: 

  • TS941.73

表1

实验样本构成"

样本
编号		 隔热值/
clo		 服装
构成		 用途 名称 纤维成分
A 4.24 外套 面料 防静电布 涤/棉
里料 涂银布 涤纶
内胆 面料 春亚纺 涤纶
絮填料 新雪丽棉 涤纶/
聚丙烯
里料 涂银布 涤纶
B 3.18 外套 面料 - 涤纶
絮填料 - 涤纶
里料 涂银布 涤纶

图1

加热装置简要示意"

表2

加热装置的温度设定值及对应的校准温度"

温度设定值 53 48 43 38 33 30
校准温度值 49 44 40 37 32 31

图2

未加热情况下假人不同区段的表面温度变化 3—右前上臂;4—右后上臂;5—左前上臂;6—左后上臂;7—右前前臂;8—右后前臂;9—左前前臂;10—左后前臂;13—前胸;14—肩部;15—腹部;16—后中;17—腰部;18—下背;19—右上前大腿;21—右上后大腿;22—左上前大腿;24—左上后大腿;25—右下前大腿;26—右下后大腿;27—左下前大腿;28—左下后大腿;29—右前小腿;30—右后小腿;31—左前小腿;32—左后小腿。"

图3

加热装置放于样本A不同层位的表面温度变化(内胆里料内侧A1;内胆里料外侧A2)"

表3

不同时间段加热装置的温度设定值"

时间段/min 温度设定值/℃
0~53 53
53~63 48
63~73 43
73~93 38
93~110 停止加热

图4

加热装置不同设定温度对上肢区段表面温度的影响"

图5

加热装置不同设定温度对躯干区段表面温度的影响"

图6

加热装置不同设定温度对下肢区段表面温度的影响"

表4

四级加热温度推荐"

部位 档位 加热温度范围
设定值 校准值
腹部 第一级 38~43 37~40
肩部 第二级 43~48 40~44
前胸 第三级 48~53 44~49
小腿、前臂 第四级 ≥53 ≥49

图7

加热与未加热2种情况下假人穿着样本A和B上身各区段的表面温度变化"

表5

样本A和B的加热效果对比"

区段
名称		 0~30 min表面
温度变化
速度/(℃·h-1)		 加热30 min时
的表面温
度值/℃		 较不加热情况
下表面温度的
提高幅度/%
A B A B A B
肩部 -0.84 -3.38 28.60 26.78 8.54 26.8
后中 2.86 -0.18 34.54 32.61 24.90 35.5
腰部 -1.94 -2.02 31.87 29.96 20.60 22.1
下背 0.72 -2.60 33.33 31.29 20.10 25.0
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