專利名稱：氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅。
技術(shù)背景[0002]空調(diào)器是安裝在商店、辦公室、家庭等的房間中，用以冷卻或加熱室內(nèi)空氣的裝置。目前，絕大多數(shù)汽車都利用汽車空調(diào)系統(tǒng)來(lái)控制車內(nèi)空氣的溫度。作為一個(gè)整體，汽車空調(diào)一旦啟用，整個(gè)車室內(nèi)空間同時(shí)被加熱或制冷。但在很多情況下，用戶希望能選擇某一區(qū)域或限制在某一區(qū)域進(jìn)行加熱或制冷，以提高乘坐的舒適性，這就超越了汽車空調(diào)的功能。還有些情況，比如非常炎熱的夏天或是非常寒冷的冬天，車內(nèi)溫度特別是座椅表面溫度，能達(dá)到攝氏60度以上和零下20度以下，如果只用汽車空調(diào)進(jìn)行制冷或加熱，需要很長(zhǎng)時(shí)間座椅表面才能達(dá)到適合用戶乘坐的溫度；并且夏天用戶與座椅接觸區(qū)域很容易出汗， 在座椅靠背和底座表面留下汗?jié)n。為了解決上述問(wèn)題，滿足車內(nèi)司機(jī)和乘客對(duì)乘坐舒適性更高的要求，熱電式汽車空調(diào)座椅應(yīng)運(yùn)而生。[0003]公開(kāi)號(hào)為CN101249811A、名稱為熱電式汽車空調(diào)座椅的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種技術(shù)，該技術(shù)利用汽車已有空調(diào)系統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)作為引風(fēng)設(shè)備，在座椅的靠墊和座墊中裝入熱電器件，鼓風(fēng)機(jī)引出的風(fēng)與熱電器件上貼附的散熱片進(jìn)行熱交換后導(dǎo)入座椅內(nèi)的風(fēng)道， 再?gòu)淖伪砻嫱赋?，座椅表面溫度的控制靠調(diào)節(jié)熱電器件供電電流大小和方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。但該座椅所利用的鼓風(fēng)機(jī)功率較大，在不啟動(dòng)汽車的情況下使用時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)造成電瓶虧電，并且所有座椅共用一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，無(wú)法獨(dú)立運(yùn)行，造成能源的浪費(fèi)。該座椅的風(fēng)道未經(jīng)任何隔熱處理，進(jìn)入風(fēng)道的空氣會(huì)部分透入座椅海綿內(nèi)，減弱了實(shí)際使用效果，而且風(fēng)道內(nèi)沒(méi)有任何支撐物，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成風(fēng)道的變形和塌陷。[0004]美國(guó)專利文獻(xiàn)(US005597200A)公開(kāi)一種可變溫的汽車座椅，該技術(shù)同樣提出利用熱電器件來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱和制冷功能的空調(diào)汽車座椅，它是由熱電模塊、風(fēng)扇組成空調(diào)單元， 嵌裝在座椅靠背和底座中，風(fēng)扇送出的空氣與熱電模塊進(jìn)行熱交換后進(jìn)入風(fēng)道，最后達(dá)到座椅表面。但該座椅所用熱電器件為傳統(tǒng)陶瓷基器件，不具備抗震功能，遇到劇烈顛簸可能造成基板碎裂，散熱片結(jié)構(gòu)未優(yōu)化，與器件之間通過(guò)導(dǎo)熱膠傳熱，能效比較低，座椅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成的零部件眾多，成本十分高昂。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其溫度場(chǎng)分布均勻。[0006]為實(shí)現(xiàn)所述目的的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特點(diǎn)是，包括座椅本體，熱電空調(diào)單元以及氣袋；熱電空調(diào)單元包括熱電器件、覆銅的薄膜和散熱片，熱電器件的上、下兩側(cè)均鋪設(shè)有該薄膜，各薄膜的與熱電器件相反的一側(cè)疊置有散熱片；熱電空調(diào)單元經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道連接座椅進(jìn)風(fēng)口，并進(jìn)一步連接該氣袋，氣袋內(nèi)部有立體彈性材料支撐，其受壓能力強(qiáng)，受壓后空氣仍能在氣袋內(nèi)能很好流通，氣袋表面是隔熱材料，隔絕氣袋內(nèi)部空氣與座椅海綿之間的熱交換，氣袋與座椅表面接觸一側(cè)表面開(kāi)有小孔。[0007]所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，氣袋表面是有機(jī)隔熱材料。[0008]所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，熱電空調(diào)單元內(nèi)置于一熱電模塊中，該熱電模塊包括殼體、風(fēng)扇、該熱電空調(diào)單元和隔熱海綿，風(fēng)扇內(nèi)置于殼體中，殼體提供風(fēng)扇的出風(fēng)道，熱電空調(diào)單元內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔熱海綿緊鄰熱電空調(diào)單元內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔絕與熱電空調(diào)單元的兩側(cè)的散熱片進(jìn)行熱交換后的冷熱兩種空氣，隔熱海綿將出風(fēng)道分隔為上出風(fēng)口和下出風(fēng)口，上出風(fēng)口與座椅的進(jìn)風(fēng)口相連，下出風(fēng)口通向車內(nèi)空間。[0009]所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，熱電器件的框架是由改性樹(shù)脂制成，η型和ρ型熱電材料在框架的格子中，框架兩面噴涂電極，熱電材料被密封在框架格子中。[0010]所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，聚酰亞胺薄膜兩側(cè)面附有銅箔，和熱電器件結(jié)合的一側(cè)銅箔圖形與熱電器件的電極匹配，薄膜兩側(cè)分別與熱電器件和散熱片焊接。[0011]所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，散熱片材料為鋁，在每個(gè)翅片上都開(kāi)有小窗。[0012]本實(shí)用新型中，當(dāng)對(duì)熱電器件施加電流時(shí)，熱電器件就會(huì)產(chǎn)生帕爾帖效應(yīng)，其兩側(cè)表面分別產(chǎn)生吸熱和放熱效應(yīng)，通過(guò)覆銅的薄膜傳導(dǎo)到散熱片上，從而使經(jīng)過(guò)散熱片的空氣被加熱或冷卻。當(dāng)改變熱電器件電流方向，器件的吸熱面和放熱面互換，而其吸熱或放熱效應(yīng)的強(qiáng)弱可以通過(guò)調(diào)節(jié)供給器件和風(fēng)扇的電壓來(lái)控制。[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的熱電器件采用耐高溫、高強(qiáng)度的樹(shù)脂作為框架，使得器件具有較強(qiáng)的抗震性能，在汽車遇到劇烈顛簸的情況下不易失效，保持穩(wěn)定的性能，延長(zhǎng)使用壽命。采用附銅聚酰亞胺薄膜替代陶瓷基板，克服了陶瓷基板易碎的問(wèn)題，兩側(cè)附銅箔能使薄膜與器件和散熱片焊接緊密，提高了熱傳導(dǎo)性能，減小了溫差損失，提高了熱電空調(diào)單元的能效比。[0014]另外，本實(shí)用新型座椅都單獨(dú)配備風(fēng)扇，風(fēng)扇功率遠(yuǎn)小于車載鼓風(fēng)機(jī)，每套座椅能獨(dú)立控制，用戶能夠根據(jù)需要選擇工作座椅的數(shù)量，避免了能源的浪費(fèi)。[0015]對(duì)于氣袋導(dǎo)風(fēng)，其內(nèi)部有3D透氣材料，具有很好的彈性，受壓能力強(qiáng)，受壓后空氣仍能在其間能很好流通；氣袋表面隔熱材料能隔絕內(nèi)部空氣與座椅海綿之間的熱交換，保證絕大部分冷、熱空氣能從氣袋表面開(kāi)孔中流出，達(dá)到所設(shè)定的位置。


[0016]圖1是本實(shí)用新型熱電空調(diào)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖2是本實(shí)用新型熱電空調(diào)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖3是本實(shí)用新型熱電汽車空調(diào)座椅風(fēng)道式的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖4是本實(shí)用新型彈性管的立體圖。[0020]圖5是本實(shí)用新型熱電汽車空調(diào)座椅氣袋式的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖6是本實(shí)用新型氣袋的立體圖。
具體實(shí)施方式
4[0022]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參考圖1至圖6。[0023]如圖1所示的實(shí)施例中，熱電空調(diào)單元1包括熱電器件2，覆銅的聚酰亞胺薄膜3 和散熱片4。熱電器件2的上、下兩側(cè)均鋪設(shè)有該薄膜4，各薄膜4的與熱電器件2相反的一側(cè)疊置散熱片4。熱電器件2，覆銅的聚酰亞胺薄膜3和散熱片4均為平板或平片狀，當(dāng)電流通過(guò)熱電器件2，熱電器件2散發(fā)的熱量或冷量通過(guò)聚酰亞胺薄膜3傳導(dǎo)至散熱片4上。[0024]其中，熱電器件2的框架是由改性樹(shù)脂制成，η型和ρ型熱電材料在框架的格子中， 框架兩面噴涂電極，樹(shù)脂框架不易開(kāi)裂，比原有的陶瓷基器件抗震性能更好，噴涂電極后， 熱電材料被密封在框架格子中，使用壽命變得更長(zhǎng)。聚酰亞胺薄膜3兩側(cè)面附有銅箔，和熱電器件2結(jié)合的一側(cè)銅箔圖形與熱電器件2的電極匹配，薄膜3兩側(cè)分別與熱電器件2和散熱片4焊接，這樣使得熱電器件2和散熱片4之間在保持絕緣的同時(shí)還具有良好的熱傳導(dǎo)性，避免了熱電空調(diào)單元1的溫差損失。散熱片4材料為鋁，在每個(gè)翅片上都開(kāi)有小窗， 使散熱片4與氣流的接觸面積增大，與普通銅制散熱片的熱交換效果相當(dāng)，這使在降低成本的同時(shí)提高了熱電空調(diào)單元1的能效比。[0025]如圖2所示，熱電模塊5包括殼體6、風(fēng)扇7、熱電空調(diào)單元1和隔熱海綿8。風(fēng)扇 7內(nèi)置于殼體6中，殼體6提供風(fēng)扇7的出風(fēng)道，熱電空調(diào)單元1內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔熱海綿8緊鄰熱電空調(diào)單元內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔絕與熱電空調(diào)單元1的兩側(cè)的散熱片4進(jìn)行熱交換后的冷熱兩種空氣，以避免彼此之間的能量交換，隔熱海綿8將出風(fēng)道分隔為上出風(fēng)口 9和下出風(fēng)口 10，上出風(fēng)口 9與座椅的進(jìn)風(fēng)口相連，下出風(fēng)口 10通向車內(nèi)空間。[0026]風(fēng)扇7和熱電空調(diào)單元1與電源相連，當(dāng)接通電流，空氣被送到熱電空調(diào)單元1 處，與兩個(gè)散熱片4進(jìn)行能量交換。[0027]如圖3所示，風(fēng)道導(dǎo)風(fēng)的空調(diào)汽車座椅11包括座椅本體12，熱電模塊5，風(fēng)道13 和彈性管14。座椅制冷或加熱時(shí)，從熱電模塊5的上出風(fēng)口 9吹出的冷風(fēng)或熱風(fēng)，經(jīng)座椅進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)道13。風(fēng)道13內(nèi)有彈性管14，如圖4所示，彈性管14上均勻分布小孔15， 空氣沿風(fēng)道13在彈性管14內(nèi)運(yùn)行，并慢慢從小孔15中流出進(jìn)入風(fēng)道。風(fēng)道13內(nèi)壁涂有含硅的有機(jī)溶膠，能防止空氣進(jìn)入座椅海綿，同時(shí)隔絕空氣與海綿的熱交換，這樣大部分的冷、熱空氣就從座椅表面的帶孔表皮透出，以起到制冷和加熱的效果。[0028]如圖5所示，氣袋導(dǎo)風(fēng)的空調(diào)汽車座椅16包括座椅本體12，熱電模塊5，氣袋17。 座椅制冷或加熱時(shí)，從熱電模塊5出風(fēng)口 9吹出的冷風(fēng)或熱風(fēng)，經(jīng)座椅進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入氣袋17。 氣袋17內(nèi)部有立體彈性材料18支撐，其受壓能力強(qiáng)，受壓后空氣仍能在氣袋內(nèi)能很好流通。氣袋17內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6所示，中間是立體彈性材料18，空氣在其間能流暢運(yùn)行，氣袋表面是有機(jī)隔熱材料19，可以隔絕氣袋內(nèi)部空氣與座椅海綿之間的熱交換，氣袋一側(cè)表面開(kāi)有小孔20，冷、熱空氣從小孔20流出，最后從座椅表皮透出，以起到制冷和加熱的效果。[0029]實(shí)施者可以根據(jù)實(shí)際所需的使用要求選擇相應(yīng)功率的熱電模塊，選擇合適的導(dǎo)風(fēng)模式，靈活性高，使用方便。[0030]依照前述采用風(fēng)道導(dǎo)風(fēng)的實(shí)施例，實(shí)用新型人提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下[0031]熱電器件功率恒定30W，風(fēng)機(jī)功率恒定10W，座椅置于車內(nèi)模擬環(huán)境中，分別測(cè)量座椅靠背上均勻散布的5個(gè)點(diǎn)的溫度隨時(shí)間的變化，表1是升溫?cái)?shù)據(jù)，表2是降溫?cái)?shù)據(jù)。其中1-5是靠背上5個(gè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，6是環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。[0032]表 1[0033]
權(quán)利要求1.氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，包括座椅本體，熱電空調(diào)單元以及氣袋；熱電空調(diào)單元包括熱電器件、覆銅的薄膜和散熱片，熱電器件的上、下兩側(cè)均鋪設(shè)有該薄膜， 各薄膜的與熱電器件相反的一側(cè)疊置有散熱片；熱電空調(diào)單元經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道連接座椅進(jìn)風(fēng)口，并進(jìn)一步連接該氣袋，氣袋內(nèi)部有立體彈性材料支撐，其受壓能力強(qiáng)，受壓后空氣仍能在氣袋內(nèi)能很好流通，氣袋表面是隔熱材料，隔絕氣袋內(nèi)部空氣與座椅海綿之間的熱交換， 氣袋與座椅表面接觸一側(cè)表面開(kāi)有小孔。
2.如權(quán)利要求1所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，氣袋表面是有機(jī)隔熱材料。
3.如權(quán)利要求1所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，熱電空調(diào)單元內(nèi)置于一熱電模塊中，該熱電模塊包括殼體、風(fēng)扇、該熱電空調(diào)單元和隔熱海綿，風(fēng)扇內(nèi)置于殼體中，殼體提供風(fēng)扇的出風(fēng)道，熱電空調(diào)單元內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔熱海綿緊鄰熱電空調(diào)單元內(nèi)置于該出風(fēng)道中，隔絕與熱電空調(diào)單元的兩側(cè)的散熱片進(jìn)行熱交換后的冷熱兩種空氣， 隔熱海綿將出風(fēng)道分隔為上出風(fēng)口和下出風(fēng)口，上出風(fēng)口與座椅的進(jìn)風(fēng)口相連，下出風(fēng)口通向車內(nèi)空間。
4.如權(quán)利要求1所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，熱電器件的框架是由改性樹(shù)脂制成，η型和ρ型熱電材料在框架的格子中，框架兩面噴涂電極，熱電材料被密封在框架格子中。
5.如權(quán)利要求1所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，聚酰亞胺薄膜兩側(cè)面附有銅箔，和熱電器件結(jié)合的一側(cè)銅箔圖形與熱電器件的電極匹配，薄膜兩側(cè)分別與熱電器件和散熱片焊接。
6.如權(quán)利要求1所述的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，其特征在于，散熱片材料為鋁或銅， 在每個(gè)翅片上都開(kāi)有小窗。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供適合于車用的氣袋式通風(fēng)熱電空調(diào)座椅，溫度場(chǎng)分布均勻。其包括座椅本體，熱電空調(diào)單元以及氣袋；熱電空調(diào)單元包括電器件、覆銅的薄膜和散熱片，熱電器件的上、下兩側(cè)均鋪設(shè)有該薄膜，各薄膜的與熱電器件相反的一側(cè)疊置有散熱片；熱電空調(diào)單元經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道連接座椅進(jìn)風(fēng)口，并進(jìn)一步連接該氣袋，氣袋內(nèi)部有立體彈性材料支撐，其受壓能力強(qiáng)，受壓后空氣仍能在氣袋內(nèi)能很好流通，氣袋表面是隔熱材料，隔絕氣袋內(nèi)部空氣與座椅海綿之間的熱交換，氣袋一側(cè)表面開(kāi)有小孔。
文檔編號(hào)B60N2/56GK202271878SQ20112039888
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者吳汀, 徐康聰, 柏勝?gòu)?qiáng), 陳立東, 黃穎杰 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心, 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所