CN103832302B - 汽车座椅 - Google Patents

汽车座椅 Download PDF

Info

Publication number
CN103832302B
CN103832302B CN201210477294.8A CN201210477294A CN103832302B CN 103832302 B CN103832302 B CN 103832302B CN 201210477294 A CN201210477294 A CN 201210477294A CN 103832302 B CN103832302 B CN 103832302B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
carbon nanotube
nanotube layer
heating element
element heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210477294.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103832302A (zh
Inventor
冯辰
郭雪伟
潜力
王昱权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua University
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201210477294.8A priority Critical patent/CN103832302B/zh
Priority to TW101149433A priority patent/TWI504523B/zh
Priority to US13/941,296 priority patent/US9022464B2/en
Publication of CN103832302A publication Critical patent/CN103832302A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103832302B publication Critical patent/CN103832302B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B60N2/5685—Resistance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • A47C7/74—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling
    • A47C7/748—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling for heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H05B3/342—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heaters used in textiles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/029—Heaters specially adapted for seat warmers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种汽车座椅。该汽车座椅包括一靠背；一底座，该底座与该靠背连接设置；所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫。该加热垫包括：一加热元件，该加热元件包括柔性基底，以及一固定于该柔性基底的碳纳米管层，所述加热元件具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端，该第一端被分割成多个第一条带结构，该第二端被分割成多个第二条带结构；多个第一电极以及多个第二电极，该多个第一电极分别夹持所述多个第一条带结构，并与该多个第一条带结构电连接，且所述多个第一电极电连接，所述多个第二电极分别夹持所述多个第二条带结构，并与该多个第二条带结构电连接，且所述多个第二电极电连接。

Description

汽车座椅
技术领域
本发明涉及一种汽车座椅，尤其涉及一种可加热的汽车座椅。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们越来越追求乘坐汽车的舒适性。在寒冷的北方地区，由于冬季车内较冷，即使启动车子时打开暖风，汽车座椅也很难快速温暖起来，因此，需要对汽车座椅进行加热。带有加热性能的汽车座椅一般是通过在座椅内设置加热垫实现。传统的加热垫一般采用电阻丝作为加热材料，该电阻丝一般有纯金属电阻丝和合金电阻丝，但在使用过程中，该电阻丝由于抗拉伸强度弱，耐弯折性差，所以存在由于造成断裂引起触电等事故的隐患，且使用寿命较短，从而造成汽车座椅的使用寿命较短。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种使用寿命较长且具有较好的柔韧性的汽车座椅。
一种汽车座椅，其包括：一靠背；一底座，该底座与该靠背连接设置；所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫，其中，该加热垫包括：一加热元件，该加热元件包括柔性基底，以及一固定于该柔性基底的碳纳米管层，所述加热元件具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端，该第一端被分割成多个第一条带结构，该第二端被分割成多个第二条带结构；以及多个第一电极以及多个第二电极，该多个第一电极分别夹持所述多个第一条带结构，并与该多个第一条带结构电连接，且所述多个第一电极电连接，所述多个第二电极分别夹持所述多个第二条带结构，并与该多个第二条带结构电连接，且所述多个第二电极电连接。
一种汽车座椅，其包括：一靠背；一底座，该底座与该靠背连接设置；所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫，其中，该加热垫包括：一加热元件，该加热元件包括一柔性基底以及一碳纳米管层，该加热元件具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端；以及一第一电极以及第二电极，该第一电极与第二电极分别设置于所述加热元件的第一端与第二端，所述第一电极与第二电极分别与所述碳纳米管层的接触电阻小于等于0.3欧姆。
与现有技术相比较，本发明所提供的汽车座椅包括一加热垫，该加热垫包括柔性基底及设置在基底上的碳纳米管层，由于所述柔性基底和所述碳纳米管层均具有柔韧性，所以该加热垫为柔性加热垫，故所述汽车座椅的靠背或者底座为弹性时，该加热垫可以任意变形不被破坏，该汽车座椅具有较长的使用寿命。另外，所述碳纳米管层包含碳纳米管，该碳纳米管在轴向具有较优的导电性能，故，该加热垫具有工作所需的功率小，升温速度快等优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的汽车座椅的部分剖面示意图。
图2为图1中汽车座椅的侧面剖视图。
图3为本发明图1中汽车座椅所采用的加热元件的剖面结构示意图。
图4为图3中加热元件的局部立体结构示意图。
图5为本发明第一实施例中从碳纳米管阵列中拉取获得的碳纳米管膜的扫描电镜照片。
图6为本发明第二实施例提供的汽车座椅的部分剖面示意图。
图7为本发明第二实施例加热垫中加热元件的照片。
图8为本发明第二实施例加热垫中加热元件所采用的碳纳米管层的光学显微镜照片。
图9为本发明第三实施例提供的汽车座椅的部分剖面示意图。
主要元件符号说明
汽车座椅 100，200，300
靠背 102，202，302
底座 103，203，303
弹性装置 104
电极引线 105
加热垫 10，20，30
加热元件 11
第一电极 13
第二电极 14
碳纳米管膜 16
导线 21
柔性基底 110
粘结层 111
碳纳米管层 112
第二条带结构 114
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参见图1及图2，本发明第一实施例提供一种汽车座椅100。该汽车座椅100包括一靠背102及一底座103。所述汽车座椅100进一步包括至少一加热垫10设置于该汽车座椅100的内部。该至少一加热垫10可以设置于该靠背102或者底座103中。当汽车座椅100包括多个加热垫10时，该多个加热垫10可以分别设置于靠背102和底座103中。本实施例中，所述汽车座椅100包括两个加热垫10，该两个加热垫10分别设置于靠背102和底座103中。
所述靠背102和底座103包括外层和填充层。外层的材质可以为布料或者皮革。填充层可以为海绵、灯芯棉、硅橡胶、无纺布、羽绒等材料。靠背102和底座103可以固定连接，也可以活动连接。当靠背2和底座3活动连接时，该汽车座椅100为一可折叠的座椅。请参见图2，所述靠背102和底座103可进一步包括多个弹性装置104设置于其内部。该弹性装置104可以为弹簧。设置有弹性装置的靠背102和底座103具有更好的弹性，可以进一步提高乘坐者的舒适度。
所述加热垫10可设置于靠背102或者底座103的外层内部，也可以设置于外层和填充层之间或者设置于填充层的内部。该加热垫10可以通过粘结剂或者机械力固定于靠背102或/和底座103中。本实施例中，加热垫10通过粘结剂固定于填充层的内部。请一并参阅图3和图4，所述加热垫10包括一加热元件11、多个第一电极13以及多个第二电极14。所述加热元件11包括柔性基底110，设置于该柔性基底110表面的粘结层111，以及通过该粘结层111固定于该柔性基底110表面的碳纳米管层112，所述加热元件11为一层状结构，具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端，该第一端被分割成多个第一条带结构（图未标），该第二端被分割成多个第二条带结构（图未标）。所述第一条带结构和第二条带结构分别包括层叠设置的部分柔性基底与部分碳纳米管层。所述多个第一电极13分别夹持所述多个第一条带结构，并与该多个第一条带结构电连接，且所述多个第一电极13相互电连接。该第二端被分割成多个第二条带结构114，所述多个第二电极14分别夹持所述多个第二条带结构114，并与该多个第二条带结构114电连接，且所述多个第二电极14相互电连接。
该汽车座椅100可以进一步包括电极引线105分别与第一电极13和第二电极14电连接。该电极引线105可以延伸至汽车座椅1的外部与一外部电源电连接，通过电源在第一电极13和第二电极14之间接入不同的电压，从而在第一电极13和第二电极14之间产生电势差，使加热垫10产生热量。可以理解，所述电源也可以为设置于汽车座椅100内部的可充电电池（图未示），电极引线105与该电池电连接。
所述柔性基底110的材料选自柔性并具有一定韧性及强度的绝缘材料，如硅橡胶、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、无纺布、PU、PVC、以及真皮等。本实施例中，所述柔性基底110为一长方形的PU层，其尺寸为40厘米×30厘米。
所述柔性基底110的表面涂布有一层粘结层111，所述粘结层111的材料不限，可以为硅胶、环氧树脂或聚氨酯。本实施例中该粘结层111为硅胶层。所述粘结层111的表面设置有一碳纳米管层112，该碳纳米管层112通过所述粘结层111粘附于所述柔性基底110表面。该粘结层111的部分渗入到所述碳纳米管层112中相邻的碳纳米管之间。所述碳纳米管层112的厚度不限，可根据需要调整，优选地，碳纳米管层112的厚度为1微米至5毫米。所述碳纳米管层112为由多个碳纳米管组成的层状结构。该碳纳米管层112中的碳纳米管可以沿同一个方向延伸。当碳纳米管层112中的碳纳米管沿同一方向延伸时，可以从加热元件11的多个第一电极13向多个第二电极14延伸。具体的，所述碳纳米管层112包括至少一层碳纳米管膜。当碳纳米管层112包括多层碳纳米管膜16时，该多层碳纳米管膜16层叠设置。本实施例中，所述所述碳纳米管层112由两百层碳纳米管膜16组成，相邻碳纳米管膜16中的碳纳米管形成一交叉角，该交叉角大于等于0度且小于等于90度。本实施例中，所述碳纳米管膜16中的碳纳米管基本沿相同的方向延伸，相邻的碳纳米管膜16通过范德华力结合。该碳纳米管层112中碳纳米管的延伸方向平行与所述基底110的表面，与所述柔性基底110的长度方向一致。
请参见图5，所述碳纳米管膜16是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管基本沿同一方向择优取向排列，所述择优取向排列是指在碳纳米管膜16中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜16的表面。进一步地，所述碳纳米管膜16中大多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地，所述碳纳米管膜16中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，所述碳纳米管膜16中存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管膜16中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述自支撑为碳纳米管膜16不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管膜16置于（或固定于）间隔一定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管膜16能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管膜16中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。
具体地，所述碳纳米管膜16中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管，并非绝对的直线状，可以适当的弯曲；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以适当的偏离延伸方向。因此，不能排除所述碳纳米管膜16中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。
具体地，所述，所述碳纳米管膜16中基本朝包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段。该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段包括多个相互平行的碳纳米管，该多个相互平行的碳纳米管通过范德华力紧密结合并形成多个间隙。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。所述碳纳米管膜16中基本朝中的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。
可以理解，由于所述碳纳米管膜16具有较大的比表面积，且基本不含无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等杂质，故，所述碳纳米管层112本身具有较大的粘性，因此，该碳纳米管层112也可以通过本身的粘性固定于所述柔性基底110的表面，即不需要在所述柔性基底110的表面形成粘结层111，该柔性基底110与所述碳纳米管层112直接接触，相互层叠设置。
所述加热元件11在长度方向分别具有第一端（图未示）以及与该第一端相对设置的第二端(图未示)，所述加热元件11在该第一端形成多个第一条带结构，该多个第一条带结构是通过切割所述加热元件11的第一端形成的。所述加热元件11在所述第二端形成多个第二条带结构114，该多个第二条带结构114是通过切割所述加热元件11的第二端形成的。进行切割时，沿平行于所述加热元件11的长度方向以相同的间距、相同的深度切割所述加热元件11形成多个切割线。本实施例中，所述第一条带结构和所述第二条带结构114分别为43个，相邻切割线的距离为7毫米，该切割线的切割深度为10毫米，所述第一条带结构和第二条带结构114的宽度为7毫米，长度为10毫米。
各个条带结构分别设置有插簧，每个插簧的一端通过一插簧弹片固定于所述条带结构，另一端与导线21电连接。设置在加热元件11同一端的插簧通过该导线21相互电连接。从而在所述加热元件11的第一端与第二端分别形成第一电极13和第二电极14，使该第一电极13和第二电极14固定于所述加热元件11并与所述加热元件11电连接。该第一电极13和第二电极14与所述碳纳米管层112的接触电阻优选小于等于0.3欧姆，本实施例中，该接触电阻为0.1欧姆。
本实施例中，所述加热元件11中的多个碳纳米管的延伸方向为从第一电极13延伸到第二电极14，并且，在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，并不限于此，所述加热元件11中的碳纳米管的延伸方向也可以与加热元件的第一电极13和第二电极14的排列方向一致，即平行于所述加热元件11的第一端和第二端。
进一步地，设置在加热元件11同一端的多个第一电极13或者多个第二电极14在该加热元件11的厚度方向上错开设置。请参阅图4，设置在加热元件11第二端的多个第二电极14在该加热元件11的厚度方向上错开设置，可进一步防止加热元件11在相邻的电极处断裂且各个电极之间容易产生的干扰。
请参见图6，本发明第二实施例提供一种汽车座椅200，该汽车座椅200包括一靠背202、底座203及加热垫20。该加热垫20设置于底座203中，靠背202内部没有设置加热垫20。所述加热垫20的结构与第一实施例提供的加热垫10的结构基本相同，区别在于本实施例提供的加热垫20中的加热元件采用的碳纳米管层的结构不同于第一实施例中的碳纳米管层的结构。本实施例中，所述碳纳米管层包括首尾相连且多个大致沿同一方向延伸的碳纳米管。请一并参阅图7和图8，所述碳纳米管层中的碳纳米管在该碳纳米管层的法线方向向上弯曲形成多个突起，也就是说，该碳纳米管层的某一部分已经高出其他部分，所以该碳纳米管层从宏观结构看，包括多个褶皱，表面呈褶皱状态（请参阅图6）。请参阅图7，用光学显微镜观察来看，在与碳纳米管延伸方向的交叉方向形成有多个条形褶皱，该条形褶皱为碳纳米管层中首尾相连的碳纳米管形成的突起。该褶皱的延伸方向与所述碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向交叉，本实施例中，该褶皱的延伸方向基本上垂直于所述碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向。即、该加热元件在其长度方向即碳纳米管的延伸方向有拉伸余量。所述加热垫20在碳纳米管的延伸方向上电阻为5.4欧姆。
即使所述加热元件在其长度方向上受到一定范围内的拉伸，由于所述柔性基底具有弹性，该碳纳米管层在加热元件的长度方向有拉伸余量，该碳纳米管层中的碳纳米管不会断裂。又因为所述碳纳米管层在垂直于所述碳纳米管延伸方向上本来即具有较优的抗拉伸性。所以，该加热元件为在一定范围内抗拉伸，耐弯折，机械强度较高。因此，当该加热垫20用在汽车座椅200中时，由于加热元件可以在一定范围内变形而不被破坏，如果汽车座椅200为具有一定弹性的座椅，即使使用者反复坐和起，加热垫20不会因为使用者在坐和起时对汽车座椅200造成的形变而被破坏。故，该汽车座椅200的使用寿命较长。
所述加热元件的具体形成方法为：首先，对所述PU基底施加一外力，使该PU基底在长度方向上从40厘米拉伸至44厘米，即该PU基底在长度方向发生10%的变形。其次，在所述PU基底的表面涂布硅胶，形成一硅胶层。然后，将两百层碳纳米管膜层叠铺设于所述PU基底，形成碳纳米管层预制体。最后，去除施加在所述PU基底的外力，使该PU基底在长度方向上收缩至40厘米，此时，所述碳纳米管层预制体也会随着所述PU基底收缩，形成碳纳米管层。该碳纳米管层中的部分碳纳米管在碳纳米管层的法线方向向上弯曲形成多个突起，因此，该碳纳米管层为褶皱状态。
对本发明第二实施例的加热垫进行快速升温测试，具体的，对该加热元件施加56.4伏电压，10.16安培的电流，经测量得到如表1的测量结果：
表1
通电时间 与环境温度的温度差
15s 16℃
30s 31℃
60s 62℃
从表1可知，由于所述加热元件中的碳纳米管层由碳纳米管组成，该碳纳米管在轴向具有较优的导电性，故，该加热元件在碳纳米管长度方向的电阻为5.4欧姆，又电极与该加热元件11的接触电阻为0.1欧姆，所以，该加热元件在短时间内即可达到较高温度，即该加热元件的升温速度较快，在一定的功率范围内，该加热元件可以快速升温加热其他物品。
对本发明第二实施例的加热垫进行小功率保温测试，具体的，对该加热元件施加12.0伏电压，2.18安培的电流，在室温26.4℃的环境下经测量得到如表2的测量结果：
表2
通电时间 温度 通电时间 温度
0s 26.4℃ 5min 36.9℃
30s 27.7℃ 6min 37.8℃
60s 29.2℃ 7min 38.4℃
1min30s 30.7℃ 8min 38.7℃
2min 32.0℃ 9min 39.3℃
2min30s 33.1℃ 10min 39.4℃
3min 34.0℃ 11min 39.9℃
3min30s 34.9℃ 12min16s 40.2℃
4min 35.6℃ 15min38s 40.4℃
4min30s 36.3℃ 29min48s 41.0℃
从表2可知，该加热元件在小功率范围内，可以缓慢升温并升温到一定范围并保持该温度。
对本发明第二实施例的加热垫在较大功率范围内进行测试，具体的，对该加热元件施加24.0伏电压，4.29安培的电流，在室温25.6℃的环境下经测量得到如表3的测量结果：
表3
通电时间 温度 通电时间 温度
0s 25.5℃ 4min 56.0℃
30s 27.9℃ 5min 59.9℃
60s 33.2℃ 6min 61.4℃
1min30s 38.4℃ 7min 63.0℃
2min 42.8℃ 16min 66.6℃
3min 50.8℃ 17min 67.2℃
从表3可知，功率越大，该加热元件的升温速度越快，所达到的温度越高。
本发明第二实施例的所述柔性基底的材料也可以是热收缩材料，所谓热收缩材料就是该材料经加热以后即收缩变形，该热收缩材料可以为ABS、EVA、PET等等。具体地，该热收缩材料可为聚烯烃，该柔性基底是采用高能电子束轰击交联的环保性聚烯烃热缩材料制成，该柔性基底的收缩比例为2：1，收缩温度为84℃～120℃。当柔性基底的材料为热收缩材料时，所述加热元件的具体形成方法为：首先，在所述柔性基底的表面涂布硅胶，形成一硅胶层。然后，将所述两百层碳纳米管膜层叠铺设于所述柔性基底，形成碳纳米管预制体。最后，加热该柔性基底，使该柔性基底收缩，此时，所述碳纳米管预制体也会随着所述柔性基底收缩，形成碳纳米管层。该碳纳米管层的碳纳米管在该碳纳米管层的法线方向向上弯曲形成多个突起，因此，该碳纳米管层包括多个褶皱。表面呈褶皱状态。也就是说，碳纳米管层在碳纳米管的延伸方向有拉伸余量。
可以理解，所述加热元件的结构不限于第一实施例和第二实施例的具体结构，只要电极与所述碳纳米管层的接触电阻小于等于0.3欧姆，那么，该加热元件即能迅速升温，并达到一稳定的温度。
本实施例所提供的汽车座椅200与第一实施例提供的汽车座椅100的其它结构基本相同。
本发明实施例提供的汽车座椅所采用的加热垫包括柔性基底以及设置于柔性基底上的碳纳米管层，由于所述柔性基底和所述碳纳米管层均具有柔韧性，所以该加热元件为柔性加热元件。另外，所述碳纳米管层由碳纳米管组成，该碳纳米管在轴向具有较优的导电性，所以，该加热元件在碳纳米管的延伸方向的电阻较小，电极与该加热元件的接触电阻较小，故，该加热垫具有工作所需的功率小，升温速度快等优点，因此，该汽车座椅可以快速升温。并且，设置于该柔性基底的碳纳米管层在该碳纳米管层的法线方向向上弯形成有多个突起，所以，表面呈褶皱状态，因此，该加热元件在该方向上抗拉伸、耐弯折，因此，该汽车座椅具有良好的柔韧性，可以随意形变，使用寿命较长。
请参见图9，本发明第三实施例提供一种汽车座椅300，该汽车座椅300包括多个加热垫30。本实施例提供的汽车座椅300的结构与第一实施例提供的汽车座椅100的结构基本相同，其区别在于加热垫30的数量。所述加热垫30的数量为多个，本实施例中，加热垫30的数量为10个。其中，5个加热垫30设置于靠背302中，另外5个加热垫30设置于底座303内部。所述靠背中的5个加热垫30中，一个较大的加热垫30设置于中间，周围4个较小的加热垫。底座303中的加热垫30的设置方式与靠背302中的设置方式相同。该汽车座椅300在使用时，刚打开电源时，可以使10个加热垫30一起工作，以达到升温速度快的目的。当汽车座椅300达到目标温度时，由于中间位置的较大的加热垫30与人体紧密接触，其对人体产生的热量较大，使用者感受到的温度较高。这时，可以关闭处于中间位置的较大的加热垫30的电源，仅保留周围面积较小的8个加热垫工作，可以使汽车座椅300保持一个较舒适的温度。当然，根据乘坐者需要，也可以使10个加热垫30都工作。可以理解，通过将10个加热垫30独立控制，可以实现有选择性的使某个加热垫30工作，满足多样化的需求。本实施例中的每个加热垫30的结构可以与第一实施例提供的加热垫10或者第二实施例提供的加热垫20的结构相同。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种汽车座椅，其包括：
一靠背；
一底座，该底座与该靠背连接设置；所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫，其特征在于，该加热垫包括：
一加热元件，该加热元件包括柔性基底，以及一固定于该柔性基底的碳纳米管层，该碳纳米管层包括多个褶皱，所述加热元件具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端，该第一端被分割成多个第一条带结构，该第二端被分割成多个第二条带结构；以及
多个第一电极以及多个第二电极，该多个第一电极分别夹持所述多个第一条带结构，并与该多个第一条带结构电连接，且所述多个第一电极电连接，所述多个第二电极分别夹持所述多个第二条带结构，并与该多个第二条带结构电连接，且所述多个第二电极电连接。
2.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述多个第一电极和多个第二电极为金属插簧，分别插入所述多个第一条带结构和多个第二条带结构，且分别固定于该多个第一条带结构和多个第二条带结构。
3.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述多个第一电极和多个第二电极分别在所述加热元件的厚度方向上下错开设置。
4.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述多个第一电极和多个第二电极与所述碳纳米管层的接触电阻小于等于0.3欧姆。
5.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述第一条带结构与所述第二条带结构分别包括层叠设置的部分柔性基底与部分碳纳米管层。
6.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个层叠设置的碳纳米管膜，各个碳纳米管膜中的碳纳米管沿相同的方向延伸。
7.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述碳纳米管层由多个碳纳米管组成，且该多个碳纳米管均沿加热元件的多个第一电极向多个第二电极的方向延伸。
8.如权利要求1所述的汽车座椅，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个首尾相连的碳纳米管，所述褶皱为该多个首尾相连的碳纳米管形成的突起。
9.如权利要求8所述的汽车座椅，其特征在于，所述褶皱的延伸方向与碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向交叉。
10.如权利要求8所述的汽车座椅，其特征在于，所述褶皱的延伸方向与碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向基本垂直。
11.一种汽车座椅，其包括：
一靠背；
一底座，该底座与该靠背连接设置；
所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫，其特征在于，该加热垫包括：
一加热元件，该加热元件包括一柔性基底以及一碳纳米管层，该碳纳米管层包括多个褶皱，该加热元件具有第一端以及与该第一端相对设置的第二端；以及
一第一电极以及第二电极，该第一电极与第二电极分别设置于所述加热元件的第一端与第二端，所述第一电极与第二电极分别与所述碳纳米管层的接触电阻小于等于0.3欧姆。
12.一种汽车座椅，其包括：
一靠背；
一底座，该底座与该靠背连接设置；所述靠背和底座中至少一个包括一加热垫，其特征在于，该加热垫包括：
一加热元件，该加热元件包括柔性基底以及一固定于该柔性基底的碳纳米管层；以及
一第一电极以及一第二电极，该第一电极和第二分别设置于所述加热元件相对的两端并与该碳纳米管层电连接，
其中，该碳纳米管层由多个碳纳米管组成，大多数碳纳米管沿第一电极向第二电极的方向延伸，部分碳纳米管在该碳纳米管层的法线方向向远离基底的方向弯曲形成多个突起，该多个突起形成多个垂直于碳纳米管延伸方向的条形褶皱。
13.如权利要求12所述的汽车座椅，其特征在于，所述碳纳米管层中沿延伸方向相邻的碳纳米管首尾相连。
CN201210477294.8A 2012-11-22 2012-11-22 汽车座椅 Active CN103832302B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210477294.8A CN103832302B (zh) 2012-11-22 2012-11-22 汽车座椅
TW101149433A TWI504523B (zh) 2012-11-22 2012-12-24 汽車座椅
US13/941,296 US9022464B2 (en) 2012-11-22 2013-07-12 Heatable seat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210477294.8A CN103832302B (zh) 2012-11-22 2012-11-22 汽车座椅

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103832302A CN103832302A (zh) 2014-06-04
CN103832302B true CN103832302B (zh) 2016-06-08

Family

ID=50727248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210477294.8A Active CN103832302B (zh) 2012-11-22 2012-11-22 汽车座椅

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9022464B2 (zh)
CN (1) CN103832302B (zh)
TW (1) TWI504523B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011344B4 (de) * 2011-02-16 2014-12-11 Audi Ag Schaltungsanordnung für eine elektrische Sitzheizung
CN103379681B (zh) * 2012-04-28 2016-03-30 清华大学 加热垫
US9676310B2 (en) 2012-09-25 2017-06-13 Faurecia Automotive Seating, Llc Vehicle seat with thermal device
CN104737620B (zh) * 2012-12-11 2016-03-16 松下知识产权经营株式会社 座椅加热器以及具备该座椅加热器的椅套
FR3024683B1 (fr) 2014-08-08 2018-02-23 Faurecia Sieges D'automobile Dispositif thermique pour siege de vehicule automobile
DE202016103464U1 (de) * 2016-06-29 2016-07-19 SMR Patents S.à.r.l. Heizung, Vorrichtung zum Aufbringen einer Heizung und Außenrückblickspiegel mit einer Heizung
US20190143858A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 The Endeavour Group, Inc. Seat Heater
CN108674267A (zh) * 2018-05-23 2018-10-19 合肥宏立至信汽车部件制造有限公司 一种防止前排乘客h点位置偏下的座椅骨架结构
US10821862B2 (en) 2018-12-06 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Temperature control system for seating assembly
CN110077298B (zh) * 2019-04-24 2020-02-21 宁波昕科工贸有限公司 一种带有防高温烫伤组件的发热垫及其使用方法
US11707918B2 (en) 2020-09-03 2023-07-25 Ford Global Technologies, Llc Radiant panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525443C2 (de) * 1995-07-13 2003-08-07 Bauerhin I G Elektro Tech Flächiges Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2005047056A1 (en) * 2003-11-17 2005-05-26 Kongsberg Automotive Ab Arrangement for ventilation of a vehicle seat
EP2062771A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-27 Delphi Technologies, Inc. Sitzheizungs- und Sicherheitsgurtwarnsystem
CN101605409A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 清华大学 面热源

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4149066A (en) * 1975-11-20 1979-04-10 Akitoshi Niibe Temperature controlled flexible electric heating panel
US4258706A (en) * 1978-11-17 1981-03-31 Shank Donald C Muscle-relaxing reclining chair
US4523085A (en) * 1980-08-28 1985-06-11 Flexwatt Corporation Electrical heating device
US6229123B1 (en) * 1998-09-25 2001-05-08 Thermosoft International Corporation Soft electrical textile heater and method of assembly
US6403935B2 (en) * 1999-05-11 2002-06-11 Thermosoft International Corporation Soft heating element and method of its electrical termination
DE10304761B4 (de) * 2003-02-05 2005-10-27 W.E.T. Automotive Systems Ag Flexibles Heizelement
DE112004000883D2 (de) * 2003-03-17 2006-02-02 Wet Automotive Systems Ag Vorrichtung zur Aufnahme von Funktionselementen
DE112004000887D2 (de) * 2003-03-17 2006-06-29 Wet Automotive Systems Ag Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuges
JP4494460B2 (ja) * 2004-03-08 2010-06-30 ヴィー・エー・テー・オートモーティヴ・システムス・アクチェンゲゼルシャフト 平形加熱要素
JP4699949B2 (ja) * 2006-06-30 2011-06-15 昭和電線デバイステクノロジー株式会社 ステアリングホイール用分離型ヒータ
US20080142494A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-19 Barre Blake Thermally regulated heater for motor vehicles
DE102007042644A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-12 Benecke-Kaliko Ag Elektrisch leitfähiges, flexibles Flächengebilde
KR20100115762A (ko) * 2008-02-18 2010-10-28 파나소닉 주식회사 고분자 발열체
DE102009026216A1 (de) * 2009-07-21 2011-01-27 Benecke-Kaliko Ag Flexibles Flächengebilde
EP2552746A1 (en) * 2010-03-26 2013-02-06 IEE International Electronics & Engineering S.A. Occupant sensing and heating textile
US8544942B2 (en) * 2010-05-27 2013-10-01 W.E.T. Automotive Systems, Ltd. Heater for an automotive vehicle and method of forming same
DE102011105675A1 (de) * 2010-07-15 2012-01-19 W.E.T. Automotive Systems Ag Elektrische Leitung
TWI462734B (zh) * 2011-01-05 2014-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 熱理療器
DE102012000445A1 (de) * 2012-01-12 2012-09-13 Daimler Ag Sitzheizung für ein Polster eines Fahrzeugsitzes
US20140097651A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 Delphi Technologies, Inc. Vehicle seat occupant sensor and heater device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525443C2 (de) * 1995-07-13 2003-08-07 Bauerhin I G Elektro Tech Flächiges Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2005047056A1 (en) * 2003-11-17 2005-05-26 Kongsberg Automotive Ab Arrangement for ventilation of a vehicle seat
EP2062771A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-27 Delphi Technologies, Inc. Sitzheizungs- und Sicherheitsgurtwarnsystem
CN101605409A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 清华大学 面热源

Also Published As

Publication number Publication date
US20140138992A1 (en) 2014-05-22
US9022464B2 (en) 2015-05-05
TW201420388A (zh) 2014-06-01
TWI504523B (zh) 2015-10-21
CN103832302A (zh) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103832302B (zh) 汽车座椅
CN101946557B (zh) 高分子加热元件
JP5278316B2 (ja) 面状発熱体
US20160144690A1 (en) Heatable interior lining element
CN103379680B (zh) 加热垫的制备方法
JP5580835B2 (ja) 炭素ナノチューブ発熱シート
EP3359418B1 (en) Thermally conductive padding
US20160021705A1 (en) Self-regulating conductive heater and method of making
KR20060028661A (ko) 유연성 ｐｔｃ 발열체와 그 제조 방법
TWI574578B (zh) 加熱墊
WO2016149474A1 (en) Temperature control mattress with thermoelectric fabric
US20140076877A1 (en) Heating apparatus, manufacturing method thereof, and heating system for electric blanket/carpet
CN103010057B (zh) 给车辆座椅提供热的方法和装置
CN110870383B (zh) 绳状加热器、面状加热器以及面状加热器的制造方法
CN103379681B (zh) 加热垫
JP2009199794A (ja) 面状発熱体
US20220039214A1 (en) Heating film
US20190375321A1 (en) Vehicle interior equipment
KR102073670B1 (ko) 탄소나노튜브가 포함된 복합소재 발열체
US20220348121A1 (en) Occupant support surface heater
KR20220159079A (ko) 탄소-고분자 복합 발열 와이어, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 난방 물품
JP7514174B2 (ja) 面状発熱体及びその製造方法
CN211391035U (zh) 可加热汽车座椅表皮
JP2004095498A (ja) 面状発熱体およびこれを用いたヒーター付座席
CN112622719A (zh) 一种面发热汽车座椅加热垫的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant