CN106880205A - 太阳能加热座椅 - Google Patents

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杨帆
王浩
田文涛
张锡鑫
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Southeast University
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Southeast University
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    • 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

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  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明提供了一种太阳能加热座椅，其特征在于，该太阳能加热座椅包括太阳能集热器和座椅两个部分；太阳能集热器包括玻璃盖板(1)、集热板(2)、太阳能电池板(3)、轴流风机(4)、保温层(5)、铅蓄电池(6)以及金属框架(9)；该太阳能集热器下部开有三个矩形进气口，上方开有三个圆形出风口；座椅内部有平行的矩形空气流道，并且一直延伸到座椅的外侧底部，在座椅下部表面有出气缝，空气从出气缝流出；在空气流道之间填充有封装在金属铝腔体内的石蜡作为蓄热材料(8)。本发明完全利用太阳能，不需额外供电，具有设计科学、实用性强、结构合理和节约能源的优点。

Description

太阳能加热座椅
技术领域
本发明涉及一种座椅，具体来讲就是能够利用太阳能进行加热的座椅。
背景技术
太阳能是一种广泛存在且容易获得的一种能源，将太阳能转化为热能的装置一般也并不复杂。考虑到在冬季空气温度比较低，使得公园或者广场的长椅表面温度也比较低，这样人在长椅上休息时会感到特别不舒服，对于老人和小孩来说，直接接触凉的座椅更容易引起不良反应。同时，如果遇上下雪天气，座椅表面会有积雪，这时如果不人工清除积雪，座椅将无法使用。而目前的大部分座椅都不具备除雪和加热作用，因此，寻找一个简单有效的方法来解决这一问题，为人们提供舒适的休息环境十分有必要。
在本发明之前，专利号2015105418899、2014104825588等中国专利都公开了一种太阳能座椅，但是他们仅仅是利用太阳能进行发电，作为设备运行电源。还没有对太阳能热利用与座椅结合进行研究的例子。
发明内容
技术问题：本发明要解决的技术问题在于利用自然界普遍存在的太阳能来实现在冬季为室外座椅提供加热功能。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能加热座椅，该太阳能加热座椅包括太阳能集热器和座椅两个部分；太阳能集热器包括玻璃盖板、集热板、太阳能电池板、轴流风机、保温层、铅蓄电池以及金属框架；
该太阳能集热器下部开有三个矩形进气口，上方开有三个圆形出风口；座椅内部有平行的矩形空气流道，并且一直延伸到座椅的外侧底部，在座椅下部表面有出气缝，空气从出气缝流出；在空气流道之间填充有封装在金属铝腔体内的石蜡作为蓄热材料；
其中保温层位于金属框架最底部，集热板倾斜放置于保温层上方一定距离并与之平行，玻璃盖板位于集热板上方一定距离，同时也与集热板保持平行放置，保温层、集热板和玻璃盖板的边缘均固定在金属框架上并连接在一起形成密封环境，太阳能电池板位于玻璃盖板顶部上方的保温层上并紧贴保温层，轴流风机布置在太阳能集热器与座椅连接处的出风通道内，蓄电池位于风机正上方保温层内。
优选的，玻璃盖板采用真空玻璃，其与集热板的距离控制在5-10cm之间。
优选的，太阳能集热板采用冲吸缝式，铝制金属板表面涂有低反射率和发射率吸光层，空气从集热板上方流过，并在吸热后通过集热板表面的缝隙进入到集热板与保温层形成的夹缝内并流向出风口。
优选的，座椅内部布置空气流道，流道的金属夹层内填充石蜡作为蓄热材料。
优选的，在座椅下部开有出气缝。
优选的，空气集热器在夏季从座椅上拆卸下来进行统一维护，在冬季再进行安装。
座椅材料主要使用木材或者塑料或者混合结构，空气流道两侧隔板材料使用金属，蓄热材料使用石蜡，其作用是在白天吸收流道内热流体的热量，避免座椅表面温度过高，并在集热器停止工作时继续保持座椅表面温度，座椅下方的出气缝作用是利用流出的热空气加热休息者的腿部，增加舒适感。
有益效果：利用真空玻璃作为集热器玻璃盖板并且将玻璃盖板和集热板的距
离控制在5-10cm之间能最大限度地减少热内部热空气和外部空气间的热传
递，增大集热器效率。
(1)采用冲吸缝式铝制金属板并将表面涂上低反射率和发射率的吸光层可以有效提高光热转换效率，提高出风温度。
(2)利用太阳能供电的轴流风机可以增加气流速度，克服沿程阻力，避免因为热空气升力不足，导致热空气无法到达座椅下部，同时因为无需外部电源供电，更加节能。
(3)座椅内部石蜡蓄热材料可以在光照较强时吸收多余的热量，避免座椅温度过高，同时在傍晚阳光较弱时，释放热量维持座椅温度，采用铝作为石蜡的封装金属不仅传热效率高而且能降低座椅重量。
(4)座椅下部的出气缝能使人的腿部直接接触热空气，增加舒适感。
(5)将座椅与空气集热器设计为可拆卸式，避免在夏季造成座椅温度过高，同时便于集中修理空气集热器。
附图说明
图1是太阳能加热座椅剖面示意图。
图中有透明玻璃盖板1、冲吸缝式集热板2、太阳能电池板3、轴流风机4、保温层5、铅蓄电池6。
图2是座椅平面图。
图中有出风口7、蓄热材料8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明的核心为提供一种利用太阳能来加热座椅。下面结合附图对本发明做进一步说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域的技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请的权利要求所限定的范围。
本发明提供了一种太阳能加热座椅，该太阳能加热座椅包括太阳能集热器和座椅两个部分；太阳能集热器包括玻璃盖板1、集热板2、太阳能电池板3、轴流风机4、保温层5、铅蓄电池6以及金属框架9；
该太阳能集热器下部开有三个矩形进气口，上方开有三个圆形出风口；座椅内部有平行的矩形空气流道，并且一直延伸到座椅的外侧底部，在座椅下部表面有出气缝，空气从出气缝流出；在空气流道之间填充有封装在金属铝腔体内的石蜡作为蓄热材料8；
其中保温层5位于金属框架9最底部，集热板2倾斜放置于保温层5上方一定距离并与之平行，玻璃盖板1位于集热板2上方一定距离，同时也与集热板2保持平行放置，保温层5、集热板2和玻璃盖板1的边缘均固定在金属框架9上并连接在一起形成密封环境，太阳能电池板3位于玻璃盖板1顶部上方的保温层5上并紧贴保温层，轴流风机4布置在太阳能集热器与座椅连接处的出风通道7内，蓄电池6位于风机正上方保温层内。
玻璃盖板1采用真空玻璃，其与集热板2的距离控制在5-10cm之间。
太阳能集热板2采用冲吸缝式，铝制金属板表面涂有低反射率和发射率吸光层，空气从集热板上方流过，并在吸热后通过集热板表面的缝隙进入到集热板与保温层5形成的夹缝内并流向出风口7。
座椅内部布置空气流道，流道的金属夹层内填充石蜡作为蓄热材料。
在座椅下部开有出气缝。
如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，空气集热器在夏季从座椅上拆卸下来进行统一维护，在冬季再进行安装。
如附图1所示，本发明主要包括：透明玻璃盖板1，冲吸缝式集热板2，太阳能电池板3，轴流风机4，保温层5，铅蓄电池6，出风口7，蓄热材料8。具体的结构为：由透明玻璃盖板1、冲吸缝集热板2以及保温层5共同构成一个空气集热器，集热板吸收太阳能并使自身温度升高，在轴流风机的作用下，空气沿着集热板向上流动并不断与集热板发生热交换而被加热。其中玻璃盖板要采用真空玻璃，玻璃盖板和集热板之间的间隔以5-10cm为宜。在玻璃盖板和集热板形成的封闭空间底部开三个矩形进气孔方便进气，在集热板与保温材料形成的空间顶部开三个圆形出风口(可根据座椅长短对开孔个数进行调整)方便出气，其中保温材料使用酚醛泡沫材料，集热器的出风口与座椅背部上方的进气孔用法兰连接，中间有密封圈保证气密性，轴流风机安装在集热器出风口侧，并利用导线与蓄电池相连，蓄电池内储存有太阳能电池板产生的电能。座椅材料主要使用木材或者塑料或者混合结构，蓄热材料使用封装在铝金属体的石蜡，利用石蜡的相变进行蓄放热。其作用是避免座椅温度过高，并在集热器停止工作时继续保持座椅表面温度，座椅下方的出气缝制作成2cm×10cm的长条形，其作用是利用流出的热空气加热休息者的腿部，增加舒适感。集热器与座椅的结合可以采用螺钉、螺母进行连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能加热座椅，其特征在于，该太阳能加热座椅包括太阳能集热器和座椅两个部分；太阳能集热器包括玻璃盖板(1)、集热板(2)、太阳能电池板(3)、轴流风机(4)、保温层(5)、铅蓄电池(6)以及金属框架(9)；
该太阳能集热器下部开有三个矩形进气口，上方开有三个圆形出风口；座椅内部有平行的矩形空气流道，并且一直延伸到座椅的外侧底部，在座椅下部表面有出气缝，空气从出气缝流出；在空气流道之间填充有封装在金属铝腔体内的石蜡作为蓄热材料(8)；
其中保温层(5)位于金属框架(9)最底部，集热板(2)倾斜放置于保温层(5)上方一定距离并与之平行，玻璃盖板(1)位于集热板(2)上方一定距离，同时也与集热板(2)保持平行放置，保温层(5)、集热板(2)和玻璃盖板(1)的边缘均固定在金属框架(9)上并连接在一起形成密封环境，太阳能电池板(3)位于玻璃盖板(1)顶部上方的保温层(5)上并紧贴保温层，轴流风机(4)布置在太阳能集热器与座椅连接处的出风通道(7)内，蓄电池(6)位于风机正上方保温层内。
2.如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，玻璃盖板(1)采用真空玻璃，其与集热板(2)的距离控制在5-10cm之间。
3.如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，太阳能集热板(2)采用冲吸缝式，铝制金属板表面涂有低反射率和发射率吸光层，空气从集热板上方流过，并在吸热后通过集热板表面的缝隙进入到集热板与保温层(5)形成的夹缝内并流向出风口(7)。
4.如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，座椅内部布置空气流道，流道的金属夹层内填充石蜡作为蓄热材料。
5.如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，在座椅下部开有出气缝。
6.如权利要求1所述的太阳能加热座椅，其特征在于，空气集热器在夏季从座椅上拆卸下来进行统一维护，在冬季再进行安装。
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