高温作业遍布于工业生产的诸多行业,如煤矿、钢铁、造纸、塑料生产、水泥生产等,而高温严重影响作业人员的工作效率和人身安全。此外随着全球气候变暖,夏季极端高热天气不断增多,导致夏季中暑、脱水等疾病高发,个体冷却服是缓解高温热影响最有效的手段之一。相变材料冷却服具有降温效果好、成本低、穿戴方便等优点,获得广泛应用,但也存在湿闷感较重、温度不可调等缺点,本文对相变降温和微型风扇降温相结合的新型冷却服展开研究。本文以高温环境下人体热舒适性、热平衡为理论基础,通过对高温环境下人体产热、散热机理以及人体热舒适性影响因素的探讨,建立人体穿着冷却服时热平衡模型,并对模型中各参数进行简化与取值,得到了相变材料用量的计算公式。对冷却服用相变材料进行选择,确定以石蜡作为相变蓄冷模块,并改进其性能。向石蜡中加入铝粉、石墨、膨胀石墨提升其导热效率,得到膨胀石墨能够和石蜡完美结合,5%的膨胀石墨可使其融化时间提升39.4%且材料不泄露。搭建了水循环发热实验台,探究隔热布料和不同材质封装袋对相变材料升温特性的影响,得到隔热布料能够将相变材料有效作用时间平均延长30min,隔热袋封装的相变材料比铝箔袋封装的相变材料有效作用时间长20-40min。以安全人机工程学、服装设计学、职业建康卫生学等为理论、结合实际测量,设计并制作了新型冷却服。在高温高湿微气候室及夏季炎热环境中,以真人着装的方式进行服装效果测试与评价,结果知:第一,新型冷却服能够快速降低皮肤和微气候区各部位的温湿度,并长时间保持在舒适范围之内,有效改善人体的热应激,且不影响人体体温。第二,穿着冷却服后前胸、肩胛、后腰处微气候区温度长时间保持在33℃以下的舒适温度,风扇开启的10±4min内降温效果明显,且冷却服相变材料未覆盖到的区域温度仍然适宜、服装降温范围全面;第三,新型冷却服能够使得躯干部位皮肤和微气候区平均湿度最大下降15.8%、14.6%,明显改善人体的湿度。第四,在穿冷却服测试的1OOmin内,人体的热感觉、热舒适度、潮湿感评价效果良好;热感觉评价值处于2(稍热)之下,热舒适度、潮湿感评价值多数时间处于1(稍不舒适)、1(较为潮湿)之下。本文所设计的新型冷却服,结构合理、降温持续时间长、降温除湿作用明显、穿戴方便。尤其是将相变降温和风扇降温除湿相结合,不仅使得温度适宜,而且克服了相变冷却服透湿较差、温度不可调的缺点,使得冷却服的效果得到更加的优化。