冷卻服才能為低溫作業(yè)人員提供降溫保護(hù)，增強(qiáng)人體微氣候區(qū)的舒適度。剖析了各種類型冷卻服（二氧化碳冷卻服、液體冷卻服和相變冷卻服）的降溫形式、原理、特點(diǎn)及研究進(jìn)展，注重闡明了相變冷卻服的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展方向：研究易塑性、耐腐蝕性的封裝材料和相應(yīng)的封裝技術(shù)，解決氣相相變材料存在的變型、泄露及水蝕問題；將納米技術(shù)與相變材料微軟膏結(jié)合，研發(fā)作用時(shí)間長(zhǎng)、散熱良好的復(fù)合相變材料，增強(qiáng)相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)；將相變冷卻技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)作用療效可調(diào)控的新型冷卻服，同時(shí)研發(fā)可快速激活相變材料的設(shè)備或新型材料，使相變材料才能快速蓄冷。
目前，中國各種低溫煤礦多達(dá)60多個(gè)，其中氣溫超過30℃的煤礦有38個(gè)。隨著淺部煤焦資源日趨降低，未來的開采主體將轉(zhuǎn)向深部煤焦資源。為此，低溫?zé)岷σ殉蔀槔^煤礦瓦斯、火、煤塵、礦壓、水以后第六大水災(zāi)，嚴(yán)重阻礙著深部煤焦資源的合理有效化開采。另一方面，像鋼鐵煉鋼人員其周圍的環(huán)境濕度有時(shí)可達(dá)到50℃。常年處于低溫環(huán)境使人容易形成疲勞、精神不振，影響作業(yè)效率，同時(shí)體內(nèi)水鹽代謝衰弱，一些生理系統(tǒng)會(huì)因低溫大量失水，害處作業(yè)人員的身心健康和人身安全。為此，研究適用于低溫環(huán)境的冷卻服具有重要意義。
冷卻服的分類
按服飾結(jié)構(gòu)分類
局部性冷卻服。局部性冷卻服是按照人體不同部位產(chǎn)熱量、散熱量差別而設(shè)計(jì)的。研究表明物理降溫方式，身體基礎(chǔ)代謝主要集中在背部和四肢，人體工作時(shí)，不同部位的多汗、散熱硬度不同，四肢部位的基礎(chǔ)代謝最大，潛熱量最高。為此，在當(dāng)前局部冷卻服的研究中，針對(duì)腦部設(shè)計(jì)的降溫帽、針對(duì)軀干設(shè)計(jì)的降溫衣服或襯衫占了很大比列。初期德國空軍服飾和織物研究所研發(fā)的適用于艦艇人員穿著的被動(dòng)式降溫襯衫，其降溫原理是通過預(yù)先放在服飾外側(cè)的冷藏凝膠，將人體形成的熱量帶走，達(dá)到增加溫度的目的；短褲的冷藏凝膠由淀粉、水、酒精、活化劑等一系列原料按一定比列混合而成，-22~-18℃時(shí)為黃褐色液體，潛熱量較大，厚實(shí)、貼身。郭宇稱發(fā)明了一種無需另設(shè)電源的降溫服，其主要實(shí)現(xiàn)方式是，首先設(shè)置冷源，在冷源與降溫服之間布置導(dǎo)熱介質(zhì)流道，在導(dǎo)熱介質(zhì)流道與冷源之間設(shè)置溫差發(fā)電片，一面朝向冷源，一面朝向?qū)峤橘|(zhì)流道；在導(dǎo)熱介質(zhì)流道中設(shè)置泵或電扇，導(dǎo)熱介質(zhì)可通過泵或直流電扇輸送，泵或電扇通過導(dǎo)線與溫差發(fā)電片聯(lián)接，同時(shí)泵或電扇推進(jìn)導(dǎo)熱介質(zhì)的能量由溫差發(fā)電片提供。此裝置借助冷源與導(dǎo)熱介質(zhì)之間的溫差作為推進(jìn)導(dǎo)熱介質(zhì)流動(dòng)的能量，對(duì)于使用者而言無需另設(shè)電源，十分便捷。
局部性冷卻服因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適宜穿戴、降溫療效良好、實(shí)用性強(qiáng)等特征，普遍應(yīng)用于生產(chǎn)與生活各個(gè)領(lǐng)域。
四肢性冷卻服。四肢性冷卻服的優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)四肢、四肢等部位全面降溫，使人體整體處于較舒適狀態(tài)。四肢性冷卻服通常適用于特殊作業(yè)或特殊環(huán)境，如航天民航工作人員、極端高燒須要四肢保護(hù)的環(huán)境、有毒有害二氧化碳的環(huán)境等。比如，張吉洲設(shè)計(jì)的一種既適用于低溫環(huán)境又適應(yīng)于低溫環(huán)境，同時(shí)還可在有害二氧化碳的環(huán)境中使用的恒溫防護(hù)服，此防護(hù)服由4部份組成，分別為服飾本體、恒溫源、空壓機(jī)以及可在有害二氧化碳環(huán)境中使用的頭盔，按人體造型特征在服飾內(nèi)設(shè)置有若干塊帶S形排列和螺旋形盤繞的液流管線的恒溫板，采用雙室雙四通結(jié)構(gòu)的分配器，將胸與手臂、背與手指、兩膝蓋安放的恒溫板管線串接呈3個(gè)支回路，恒溫源、分配器、恒溫板之間均用膠管聯(lián)接，構(gòu)成閉路循環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)恒溫液體在閉路管線中循環(huán)流動(dòng)時(shí)，服飾內(nèi)的濕度保持平衡。并且，四肢性冷卻服也存在缺點(diǎn)，如應(yīng)用于消防、井下采礦、軋鋼等工作范圍大、強(qiáng)度大的低溫作業(yè)人員，會(huì)影響其工作效率、工作便捷性、著裝舒適性。
按降溫介質(zhì)分類
二氧化碳冷卻服。二氧化碳冷卻服屬于主動(dòng)式降溫。二氧化碳冷卻服首先由制熱裝置將空氣冷卻，經(jīng)過凈化后，再通過管線或服飾夾層將冷氣排入服飾內(nèi)，流動(dòng)的冷空氣對(duì)人體進(jìn)行散熱降溫，致使人體微氣候區(qū)處于相對(duì)舒適的狀態(tài)。其散熱原理是加速體液的蒸發(fā)，提高空氣對(duì)流，因而達(dá)到降溫目的。
根據(jù)散熱方法的不同，二氧化碳冷卻服分為蒸發(fā)型二氧化碳冷卻服和對(duì)流型二氧化碳冷卻服。蒸發(fā)型二氧化碳冷卻服對(duì)通風(fēng)室溫沒有要求，主要借助水氣壓梯度推動(dòng)體液蒸發(fā)散熱。比如，美國的MK1、K2及日本的MA-3型蒸發(fā)式四肢通風(fēng)服，人體在受熱流汗時(shí)，其冷卻療效好。對(duì)流型二氧化碳冷卻服主要借助風(fēng)流在微小空間內(nèi)的對(duì)流作用把熱量帶走，要求通風(fēng)二氧化碳?xì)鉁馗哂谄骄つw體溫，因而需提早對(duì)風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷。USN開發(fā)的“制冷盔甲”背心式空調(diào)系統(tǒng)，采用空氣調(diào)節(jié)器將經(jīng)過調(diào)節(jié)的高溫空氣輸入飛行服內(nèi)的導(dǎo)管，為人體降溫，這套系統(tǒng)可以把飛行員周邊氣溫增加18℃；系統(tǒng)采用電瓶獨(dú)立供電，與客機(jī)的供電系統(tǒng)無關(guān)，雖然飛行員離開后也可以使用。但在一般情況下，通風(fēng)系統(tǒng)更好地發(fā)揮其通風(fēng)散熱療效是在人體流汗的狀態(tài)下進(jìn)行的，因而在冷源不充足時(shí)，通風(fēng)室溫不宜過高，應(yīng)按照系統(tǒng)實(shí)際需求合理選定。而以微型吊扇、渦流管技術(shù)為核心的冷卻服也是二氧化碳冷卻服的一大特色，比如曾彥彰等研制的微型吊扇陣列系統(tǒng)人體降溫服，柳源等等設(shè)計(jì)的氣冷式個(gè)體防護(hù)服。
二氧化碳冷卻服具有氣源豐富、降溫時(shí)間長(zhǎng)、降溫療效良好等優(yōu)點(diǎn)。并且，二氧化碳冷卻服也有自身的局限性，比如，服飾夾層飽含空氣影響作業(yè)人員的靈活性、可操作性，進(jìn)而影響井下作業(yè)效率；另一方面井下裝置設(shè)備對(duì)防爆要求十分高，二氧化碳冷卻服及其附屬武器存在這方面的危險(xiǎn)性。為此，若要在井下推廣二氧化碳冷卻服，還需進(jìn)行大量深入的研究工作。
液體冷卻服。液體冷卻服同二氧化碳冷卻服一樣，屬于主動(dòng)式降溫，一般在服飾內(nèi)部布置管道，之后將高溫液體輸入管道中，循環(huán)流動(dòng)帶走人體的熱量，達(dá)到對(duì)衣內(nèi)微環(huán)境降溫的目的。液體冷卻服的冷卻介質(zhì)主要有水、冰水混和物、相變黏稠液及微軟膏黏稠液等。液體冷卻服通常由基礎(chǔ)服飾部分和預(yù)冷裝置組成。
1962年，等開發(fā)研發(fā)出世界第一件以水作為降溫介質(zhì)的液體冷卻服，如圖1所示。此后，液體冷卻服被應(yīng)用到日本宇航局（NASA）的阿波羅登月計(jì)劃，而阿波羅液冷服奠定了現(xiàn)代冷卻服發(fā)展的基礎(chǔ)。
圖1第一件風(fēng)冷服
從20世紀(jì)70年代到80年代末期，個(gè)體冷卻系統(tǒng)迅速發(fā)展，日本、德國、英國等國家研發(fā)出各類特色的液冷服，比如，美國（西德）德來格爾公司的冷水降溫襯衫，日本的個(gè)體微氣候制熱系統(tǒng)（IMCS）。在這以后，研發(fā)出以熱管技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)為核心的液體冷卻服。諸如，邢道明等研發(fā)的兩款不同的冷卻服，其結(jié)構(gòu)不同但原理相像，均采用支路熱管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體微環(huán)境的主動(dòng)式、低煤耗、綠色環(huán)保的高效降溫，結(jié)構(gòu)如圖2所示；文虎等發(fā)明的礦用半導(dǎo)體制熱降溫防護(hù)服，結(jié)構(gòu)如圖3所示，該冷卻服采用半導(dǎo)體為人體降溫、水冷散熱盒為半導(dǎo)體降溫的形式，即半導(dǎo)體制熱片通過冷端制熱帶走人體形成的熱量，風(fēng)冷散熱盒中溫水循環(huán)流動(dòng)帶走半導(dǎo)體熱端的熱量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)為井下作業(yè)人員降溫的目的。經(jīng)過幾六年的發(fā)展，液體冷卻服目前早已在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
圖2用于炎熱環(huán)境下的冷卻服
圖3礦用半導(dǎo)體制熱冷卻防護(hù)服
相變冷卻服。相變冷卻服屬于被動(dòng)式降溫，一般將相變材料放在服飾內(nèi)，通過材料相態(tài)的變化吸收人體的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體降溫。以固-氣相變材料為例，當(dāng)穿著相變材料冷卻服時(shí)，相變材料周圍的體溫（包括人體體溫和外界氣溫）低于材料的相變氣溫時(shí)，相變材料熔化從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)吸收熱量，為人體降溫；相反，當(dāng)液態(tài)的相變材料周圍濕度高于其相變氣溫時(shí)，材料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)放出熱量，以保持人體正常溫度，為人體提供舒適的“衣內(nèi)微氣候”環(huán)境，使人體一直處于舒適狀態(tài)。為此，相變冷卻服既可起到制熱作用，又能起到御寒作用。應(yīng)用于冷卻服的相變材料有冰、干冰、石蠟、水凝膠、吸水樹脂等，其中以冰、水凝膠和石蠟的應(yīng)用較為廣泛。
相變冷卻服具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穿戴便捷、制冷療效好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)相變材料種類多，包括有機(jī)相變材料、無機(jī)相變材料以及有機(jī)-無機(jī)混和相變材料，可以應(yīng)用到工業(yè)、制冷、采礦冶金等各個(gè)領(lǐng)域，成為國外外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。據(jù)悉，相變微乳膏在個(gè)體防護(hù)服中應(yīng)用的研究也日趨增多，它是一種具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合相變材料，而核殼結(jié)構(gòu)就是應(yīng)用微乳膏技術(shù)在固-氣相變材料微粒表面包覆一層性能穩(wěn)定的膜而制成的，微乳膏的儲(chǔ)熱、傳熱應(yīng)用范圍廣，同時(shí)極大地提升了儲(chǔ)熱率和傳質(zhì)率。
以上是根據(jù)服飾結(jié)構(gòu)和降溫介質(zhì)對(duì)冷卻服進(jìn)行分類，還有根據(jù)制熱形式、應(yīng)用范圍、應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行界定，但基本包含在以上界定之內(nèi)。各種冷卻服特點(diǎn)對(duì)諸如表1所示。
表1各種冷卻服特點(diǎn)對(duì)比
相變冷卻服的發(fā)展
相變冷卻服研究進(jìn)展
相變冷卻服在開發(fā)早期，研究者借助冰作為相變材料，待其凝固后為人體降溫。諸如，金曼蓉等研發(fā)的高分子冰防護(hù)服，該防護(hù)服采用無鹵布或圓領(lǐng)布制做物理降溫方式，內(nèi)層用布片縫制有若干個(gè)呈條紋狀排列的口袋，高分子冰袋裝入其中；高分子冰袋為單層結(jié)構(gòu)，裝有含水蓄冰的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。20世紀(jì)90年代，韓國公司申請(qǐng)了一項(xiàng)關(guān)于可逆相變材料纖維的專利，此專利所述的纖維本質(zhì)是石蠟類碳溴化合物，借助微乳膏技術(shù)將此化合物包覆在半徑為1.0～10.0μm的微乳膏里，之后與聚合物堿液一起紡紗制得。等在空軍消防服的口袋中倒入凝膠，進(jìn)行了降溫研究。公司和公司借助微乳膏與聚合物堿液紡紗技術(shù)生產(chǎn)出化纖紡織品，因而使蓄熱調(diào)溫微乳膏被廣泛應(yīng)用到纖維、織物和泡沫中，并進(jìn)行量產(chǎn)和銷售，實(shí)現(xiàn)了微乳膏織物技術(shù)的商業(yè)化。
圖4高分子冰防低溫服飾
近些年來，相變冷卻服包括相變材料、服裝結(jié)構(gòu)得到了全方位、多方面的發(fā)展。Yang等基于真空干燥冷卻技術(shù)，提出一種新型冷卻服，其降溫能力可達(dá)373.1W/m2。開發(fā)了一種蒸發(fā)冷卻裝置及與該裝置連用的冷卻服，被冷卻的液體通過毛細(xì)作用被吸水材料吸收，之后通過容器壁進(jìn)行散熱，容器壁為肋條狀可加以吊扇輔助散熱，冷卻服的出水口、出水口分別與冷卻裝置的進(jìn)水口、進(jìn)水口相連，經(jīng)測(cè)試該冷卻服的降溫療效良好。發(fā)明了一種新型相變冷卻服，其相變材料主要應(yīng)用于全身，可快速拆卸。該冷卻服的創(chuàng)新在于有一個(gè)用于指示相變材料冷卻能力的傳感和一個(gè)具有活化物質(zhì)的便攜式容器，傳感可依照材料氣溫不同顯示不同的顏色，因而更科學(xué)地為使用者提示是否須要更換材料；便攜式容器是獨(dú)立呼吸裝置的一部份，使用者可以把材料溶入其中促使相變材料再度活化制熱。據(jù)悉，美國開發(fā)的降溫襯衫，其外表與普通運(yùn)動(dòng)短褲無較大差別，但襯衫夾層短發(fā)布排列著細(xì)小的水管，水管中降溫介質(zhì)氣溫為17℃，可以起到抵擋低溫、同時(shí)幫助運(yùn)動(dòng)員保持體能的作用，而關(guān)鍵在于襯衫內(nèi)層采用隔熱材料，可以制止外界熱量步入人體，延長(zhǎng)降溫時(shí)間。Ayers等發(fā)明了一種具有防寒性和冷卻性的可逆服飾，當(dāng)人體穿著服飾的一面時(shí)，通過捕獲空氣和人體的熱量給人體加熱，而當(dāng)穿著另一面時(shí)，通過加速織物上的水份運(yùn)動(dòng)提供冷量，給人體降溫。等研發(fā)出供消防員使用的相變冷卻服，其降溫療效良好，使用的相變材料為丙烯酸樹脂高吸水性聚合物。
在國外，關(guān)平等、朱穎心等設(shè)計(jì)了以NaCl、KCl、CaCl2和水的混和物作為相變材料的冷卻服，供鞋廠和醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用，為防止人體臟臟器受冷，在腹部、頸部、胸和肋部左側(cè)將口袋布置成“門”字形。曹光榮設(shè)計(jì)了一種抗低溫多功能消防服，該防護(hù)服將頭套和短褲套聯(lián)接在一起，借助禁錮彈簧聯(lián)接內(nèi)褲套和短褲套，通過在不同夾層內(nèi)添加石棉纖維、玻璃纖維達(dá)到抵抗低溫的目的。楊豬籠草等、王先鵬等通過將蓄冷模塊放入口袋的方式，再結(jié)合不同的布料或樣式結(jié)構(gòu)，研發(fā)出各色個(gè)體降溫防護(hù)服。周孟穎等設(shè)計(jì)了一種煤礦用多功能防護(hù)服，其外側(cè)設(shè)有隔冷板、隔冷袋，能去除蓄冷材料與人體直接接觸時(shí)的不適感。該防護(hù)服結(jié)構(gòu)如圖5所示，防護(hù)服的衣服外側(cè)均勻布置4個(gè)以上用于裝相變材料的口袋，相變蓄冷材料為一種聚合物水凝膠，材料放冷均勻并且高溫時(shí)較厚實(shí)。王云儀等以暖體假人的方式研究鋼鐵工人在熱幅射下的人體體溫變化情況，設(shè)計(jì)了一種以凝膠為蓄能降溫材料的降溫襯衫。于小航設(shè)計(jì)了一種帶冰貼的水循環(huán)降溫服，該降溫服將冰貼縫制在服飾中的固定位置，整個(gè)服飾的上端布置電機(jī)以及與電機(jī)聯(lián)接的出水口，電機(jī)左右側(cè)分別聯(lián)接導(dǎo)線和出水口，整體結(jié)構(gòu)如圖6所示；主要應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，可有效地減少低溫受寒人員溫度和施行救治。洪凱設(shè)計(jì)了一種適用于醫(yī)療領(lǐng)域的數(shù)學(xué)降溫服，有效地將服飾與降溫水袋相結(jié)合，以冷熱交換的形式為發(fā)燒患者降溫，其特征是在頸部的水袋中增設(shè)溫度感應(yīng)探頭，患者溫度顯示在降溫服的氣溫顯示屏上，這樣就可以對(duì)兒童在穿衣時(shí)就進(jìn)行化學(xué)降溫，但是降溫療效顯著。
圖5一種煤礦用多功能防護(hù)服
圖6一種帶冰貼的水循環(huán)降溫服
在研發(fā)和開發(fā)冷卻服的過程中，服飾的舒適性、合理智必須加以考慮。目前，早已產(chǎn)生了微氣候測(cè)試評(píng)價(jià)、暖體假人評(píng)價(jià)、真人衣著評(píng)價(jià)三階段的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。眾多研究者對(duì)服飾及服飾材質(zhì)的舒適性、合理智進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)價(jià)。Choi等研究了在不同環(huán)境下相變材料藥量對(duì)人體舒適性的影響。Ying等通過剖析冷卻服的熱、濕的傳遞機(jī)制，提出相應(yīng)的指數(shù)及測(cè)試方式來表征服裝的熱性能，因而考慮其舒適性及應(yīng)用性。Wang、Zhao等對(duì)降溫服的熱舒適性進(jìn)行了較深入的探究。反正，對(duì)于冷卻服從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，國外外早已產(chǎn)生了較健全的評(píng)價(jià)機(jī)制。
相變冷卻服關(guān)鍵技術(shù)
相變冷卻服因其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、使用便捷、沒有電源、無防爆要求、材料相變范圍寬、制冷療效好以及污染小等優(yōu)勢(shì)具有廣泛的應(yīng)用前景，成為國外外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
相變材料在服飾上的應(yīng)用源于20世紀(jì)70年代的英國，以CO2為相變材料發(fā)生氣-液相變?yōu)槿梭w保溫。20世紀(jì)80年代之后，研究人員通過不斷的探求、嘗試，將CaCl2·6H2O、SrCl2·6H2O、聚乙二醇等應(yīng)用于服飾中，研究表明其具有一定的調(diào)溫療效，并且因?yàn)榻?jīng)濟(jì)可行性、穿著舒適性、可攜帶性等各類誘因使其推廣和應(yīng)用方面仍具有一定困難。20世紀(jì)90年代之后，日本眾多公司將相變材料合成微軟膏應(yīng)用于服飾表面，能有效地為人體降溫使人處于舒適狀態(tài)；法國、日本等一些發(fā)達(dá)國家也進(jìn)行了相關(guān)研究。中國也是在20世紀(jì)90年代之后開始進(jìn)行將相變材料應(yīng)用于服飾上的研究，其中以復(fù)旦學(xué)院、天津工業(yè)學(xué)院、東華學(xué)院的研究較為突出。張寅平等不僅開發(fā)出相變材料冷卻服外，還研究了怎樣增強(qiáng)相變材料的導(dǎo)熱性等問題。20世紀(jì)末國外外研社究者在相變材料開發(fā)應(yīng)用上，取得了優(yōu)異的成績(jī)，相變材料早已在服飾上有眾多應(yīng)用。
但是，相變材料在應(yīng)用過程中存在一些缺點(diǎn)和問題，因而在研究相變冷卻過程中存在一些關(guān)鍵技術(shù)，假如才能把這種技術(shù)改進(jìn)、結(jié)合、應(yīng)用上去，對(duì)于相變降溫服將會(huì)是重要突破。第一，相變材料在使用過程中從始態(tài)到末態(tài)，發(fā)生相變變型，同時(shí)相變材料存在氣相泄漏、水蝕、過冷、導(dǎo)熱系數(shù)小等問題，這取決于相變材料的多功能封裝和復(fù)合。第二，將納米技術(shù)與微乳膏相結(jié)合，制備出納米微乳膏材料，同時(shí)提升微軟膏本身的導(dǎo)熱性和降溫時(shí)間。第三，相變材料降溫過程中氣溫通常不可調(diào)，因而找尋調(diào)溫療效好的相變材料特別重要。第四，目前的相變冷卻服抵達(dá)冷卻使用時(shí)間后，都是去專門地點(diǎn)或由專人更換材料，程序復(fù)雜，浪費(fèi)時(shí)間。
基于以上所述，在研究相變冷卻服的過程中可以從以下幾個(gè)方面著手。第一，找尋耐腐蝕性、易塑性的封裝材料，與良好的封裝技術(shù)相結(jié)合，從封裝技術(shù)上避免材料變型、泄露。第二，從封裝袋研究，如對(duì)封裝帶進(jìn)行特定打孔、塑封，降低材料散熱面積，提升降溫療效；據(jù)悉依照不同場(chǎng)合選擇不同的封裝袋，在急需降溫的環(huán)境中，采用導(dǎo)熱較好的封裝袋，致使材料加速凝固，快速為人體降溫，在熱沖擊適中但須要降溫的環(huán)境中，采用具有隔熱作用的封裝袋，減低材料熔化延長(zhǎng)降溫時(shí)間。第三，尋求更高效實(shí)用的方式提升相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)，如在納米乳膏里添加粒徑更小的金屬納米粉末等；另一方面研發(fā)散熱療效良好、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的復(fù)合相變材料。第四，研制能快速激活相變材料的新型材料或設(shè)備，當(dāng)材料正式失效時(shí)快速將其激活，重新投入使用，既可以節(jié)省時(shí)間、又可增強(qiáng)作業(yè)效率。第五，將相變材料進(jìn)行固封，即尋求與相變材料才能較好結(jié)合、又有不同導(dǎo)熱系數(shù)的固體材料，它還能將熔化后的液體相變材料包覆其中，雖然為液體也不會(huì)外露；同時(shí)按照相變材料導(dǎo)熱系數(shù)選擇不同的應(yīng)用場(chǎng)合。第六，研制基于相變材料的一種新型綜合冷卻服，既能結(jié)合相變材料的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，又可加以輔助系統(tǒng)對(duì)氣溫也能進(jìn)行調(diào)控及檢測(cè)。據(jù)悉，新型冷卻服研究要結(jié)合熱力學(xué)、服裝衛(wèi)生學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等學(xué)科，以滿足減少負(fù)荷、冷卻時(shí)間適合、穿著舒適、容易操作、功能多元化等方面的要求，注重人性化的設(shè)計(jì)，突出彰顯以人為本的理念。
結(jié)論
國外外對(duì)于冷卻服的研究早已取得豐碩的成果，應(yīng)用于航天、軍工、廠礦等多個(gè)領(lǐng)域，但目前問世的冷卻服存在各自缺點(diǎn)，如系統(tǒng)復(fù)雜、攜帶不便、成本較高、熱電制熱效率低、過冷及降溫時(shí)間短等問題，要進(jìn)一步在工業(yè)和民用方面的普及還須要進(jìn)一步研究創(chuàng)新。
局部冷卻服和四肢性冷卻服因其各自的特征，應(yīng)用于不同的場(chǎng)所、不同的工作環(huán)境，為不同的人群提供個(gè)體降溫防護(hù)裝置。但它們各自的缺點(diǎn)也促使其在全面推廣上比較困難，所以開發(fā)即易穿卸又易清除且活動(dòng)范圍廣的綜合性冷卻服很有必要。
二氧化碳冷卻服其實(shí)具有降溫療效好、氣源豐富的優(yōu)點(diǎn)，但其要在井下推廣還須要做大量的研究工作。首先，二氧化碳冷卻服服飾夾層飽含空氣，影響井下人員作業(yè)；其次，井下武器的防爆工作要求較高，二氧化碳冷卻服及其附屬武器存在爆燃的可能性。
相變冷卻服有著寬廣的應(yīng)用前景。尋求良好的封裝材料和封裝方式、提高相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)、研制散熱療效好、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的復(fù)合相變材料，同時(shí)開發(fā)能快速激活相變材料的新型材料或設(shè)備，在基于相變材料的基礎(chǔ)上研制既有良好降溫療效又有濕度控制功能的新型綜合冷卻服，進(jìn)一步推動(dòng)相變冷卻服的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)（略）