CN106956626A - 一种半导体座椅空调系统 - Google Patents

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张�浩
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Abstract

本发明涉及一种半导体座椅空调系统，包括乘客座椅、热电装置、传感器和控制单元等。空气经过热电装置冷却/加热后，再通过坐垫进气阀门和靠背进气阀门分成两股气流分别进入安装在独特凹槽结构里面的开孔柔性导管进行供气，在凹槽表面覆盖带有通气孔的座衬，此坐衬也具备支撑作用；此外将一部分通过座椅区域的调温空气予以回收，和新风混合后输送至热电装置的第二通道作为第二散热片散热/散冷的初始空气，达到舒适、高效利用的目的。

Description

一种半导体座椅空调系统
技术领域
本发明涉及一种半导体座椅空调系统，属于半导体温控领域。
背景技术
目前的座椅特别是汽车座椅，存在透气性差，不能够及时将座椅上的潮气散发，因而乘客需要座椅提供单独的气候调节系统，以便实现起初的瞬间加热或冷却以及之后的持续调节。例如在夏季，当交通工具在太阳的直射下，会导致车内温度过高，特别是座椅表面，即使有传统的汽车空调调节，但座椅表面的热量还是很难及时散发，使车内人员有很长一段时间的不舒适感。此外，夏季过高的气温使人体出汗，导致与人接触的座椅区域湿气不能及时排出，进而影响到车内人员的舒适性。
半导体座椅空调可针对座椅区域进行温度调节，夏季对座椅区域降温排湿，冬季对座椅区域升温，进而满足车内人员对座椅区域热舒适性的要求，对传统汽车空调在座椅区域热舒适性方面的缺点予以改善。然而，现有的半导体座椅空调具有缺点。例如，半导体制冷装置出来的调温空气直接进入坐垫和靠背表面，某些人员希望靠背或坐垫区域有更多的冷量/热量，因此需要加大某部分的调温空气量，现有的方法对具体的调温空气量没有控制。此外，以夏季为例，半导体制冷片通电后，其冷端将空气热量转移至热端，冷端空气得以降温，此冷气可对座椅区域进行降温，热气直接排出座椅，但所述热气会增加汽车空调的热负荷，也没有对于多余的调温空气进行回收利用。有鉴于此，本发明提出了一种半导体座椅空调系统，该系统可以精确调节送入座椅区域的空气量，采用安装在独特凹槽结构里面的开孔柔性导管进行供气，并在凹槽表面覆盖带有通气孔的座衬起到支撑作用；此外将一部分通过座椅区域的调温空气予以回收，和新风混合后输送至热电装置的第二通道作为冷却/加热空气。如此，一方面可降低/增加空气初始温度，增强散热效果/降低热量转移难度，另一方面可降低/增加废气的排气温度，降低废气排至汽车空间导致的汽车空间内的热增量/冷增量，达到舒适、高效利用的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体座椅空调系统，该系统可以精确调节送入座椅区域的空气量，采用安装在独特凹槽结构里面的开孔柔性导管进行供气，并将一部分通过座椅区域的调温空气予以回收，和新风混合后输送至热电装置的第二通道作为冷却/加热空气，达到舒适、高效利用的目的。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体座椅空调系统，包括一个乘客座椅，用于支撑坐立在其表面的人员，并在其壳体内安装相关设备；热电装置，用于输送并加热或冷却流经过的空气；传感器，被构造成提供温度的信号，用于检测流体的温度；控制单元，用于接收各传感器的信号，并基于该信号通过预先设定的程序逻辑来控制热电装置、坐垫进气阀门和靠背进气阀；所述热电装置和控制单元通常设置在座椅壳体内。
所述乘客座椅包括坐垫与靠背两个部分，在其表面具有特定的凹槽；其内部安装有开有小孔的柔性导风管，用于输送调温空气；所述坐垫和靠背相连接活动关节处管路采用可弯曲的连接导管。
所述凹槽表面覆盖带有通气孔的座衬，其宽度稍大于凹槽；所述座衬表面覆盖具有透气性的织物。
所述热电装置包括风扇，半导体制冷/热片，第一散热片及第二散热片，入口隔热片和出口隔热片，入口导流片和入口分流片；所述半导体制冷/热片、入口隔热片、出口隔热片、入口分流片是相互彼此平行设置。
所述半导体制冷/热片两侧形成彼此隔离的第一通道和第二通道；所述第一通道与第二通道同时也被入口隔热片和出口隔热片隔离；所述入口隔热片和出口隔热片首尾相连接于半导体制冷/热片；所述第一通道出口与座椅管道进气口相连接；所述第一散热片安装在第一通道并与半导体制冷/热片相连接，第二散热片安装在第二通道并与半导体制冷/热片相连接。
所述调温空气入口通过坐垫进气阀门和靠背进气阀门分成两股气流分别进入坐垫和靠背的柔性导风管；所述坐垫和靠背的柔性导风管的出口相汇集，并与第二通道的入口分流片出口区域相连。
所述第一通道与第二通道的入口处为共用通道；所述风扇安装在共用通道的入口处；所述风扇出口处的共用通道安装有导风片；所述入口隔热片之前安装有入口分流片并与其相连。
本发明的有益效果是：本发明所提出的半导体座椅空调系统，该系统可以精确调节送入座椅区域的空气量，采用安装在独特凹槽结构里的开孔柔性导管进行供气，并在凹槽表面覆盖带有通气孔的座衬起到支撑作用；此外将一部分通过座椅区域的调温空气予以回收，和新风混合后输送至热电装置的第二通道作为第二散热片散热/散冷的初始空气，一方面可降低/增加空气初始温度，增强散热效果/降低热量转移难度，另一方面可降低/增加废气的排气温度，降低废气排至汽车空间导致的汽车空间内的热增量/冷增量，达到舒适、高效利用的目的。
附图说明
图1为一种半导体座椅空调系统的示意图。
图2为半导体座椅空调的立体图。
图3为开孔柔性导管为蛇形的示意图。
图4为开孔柔性导管为回形的示意图。
图5为半导体座椅空调表面凹槽部分区域的正视图。
图6为半导体座椅空调表面凹槽部分区域的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示的半导体座椅空调系统包括乘客座椅101，用于支撑坐立在其表面的人员，并在其壳体内通常安装有热电装置127和控制单元110及其他管线。热电装置127，用于输送并加热或冷却流经过的空气；传感器，被构造成提供温度的信号，用于检测流体的温度；控制单元110，用于接收各传感器的信号，并基于该信号通过预先设定的程序逻辑来控制热电装置127、坐垫进气阀门108和靠背进气阀门133。
乘客座椅101包括坐垫102和靠背103；在坐垫102和靠背103的表面104和106开有独特的凹槽并分别安装有开有小孔的柔性导风管105、107，所述坐垫102和靠背活103动关节处管路采用可弯曲的导管109相连接。
热电装置127包括风扇111、半导体制冷/热片116、第一扇热片128、第二散热片129、入口隔热片114、出口隔热片121、入口导流片112和入口分流片113。半导体制冷/热片116的制冷面和制热面可根据需要随意转换，只需要在输入电流时极性互换即可。半导体制冷/热片116两侧形成彼此隔离的第一通道130和第二通道131；第一通道130与第二通道131同时也被入口隔热片114和出口隔热片121隔离；入口隔热片114和出口隔热片121与半导体制冷/热片116首尾相连接；第一散热片128安装在第一通道130并与半导体制冷/热片116相连接，第二散热片129安装在第二通道131并与半导体制冷/热片116相连接。
传感器包括第一通道调温空气出口温度传感器117与第二通道调温空气出温度传感器118、回风温度传感器123、环境温度传感器126。
调温空气进口通过坐垫进气阀门108和靠背进气阀门133分成两股气流分别进入坐垫102和靠背103的柔性导风管105、107；所述坐垫和靠背的柔性导风管的出口相汇集，并与第二通道的入口分流片113出口区域相连。
第一通道130与第二通道131的入口处为共用通道132；所述风扇111安装在共用通道132的入口处；所述风扇111出口处的共用通道132安装有导风片112；入口隔热片114之前安装有入口分流片113并与其相连。半导体制冷/热片116、入口隔热片114、出口隔热片121、入口分流片113是相互彼此平行设置。
如图2所示的半导体座椅空调的立体图，开有小孔的柔性导风管105、107的形状可以有多种形式，如图3所示开有小孔302的蛇形柔性导风管301和图4所示开有小孔402的回形柔性导风管401。
如图5所示的半导体座椅空调表面凹槽部分区域的正视图，包括整体支撑的泡棉503，凹槽表面覆的盖带有通气孔502的座衬501。
进一步的如图6所示是半导体座椅空调表面凹槽部分区域的剖视图，凹槽601里面安装有开有小孔的柔性导风管，其表面覆盖带有通气孔的座衬501，所述座衬501表面覆盖具有透气性的适宜材料602，如多孔的乙烯基、布、皮革和织物等。
所述半导体座椅空调系统正常工作按如下方式运行：当乘客通过输入设备125发送指令给控制单元110时，此时各系统单元开始工作；控制单元110发出风扇控制信号124使风扇111开始工作，同时通过半导体制冷/热片控制信号115启动半导体制冷/热片116开始工作。风扇111输送环境空气进入共用通道132，经过入口导流片112再经过入口分流片113分流进入第一通道130与第二通道131。半导体制冷/热片116通过第一扇热片128和第二散热片129与风扇111来流空气换热后，第一通道130的调温空气经过第一通道出口119进入座椅管路调温空气入口，第二通道131的调温空气通过第二通道出口120排出。当然入口隔热片114和出口隔热片121的作用是为了隔绝第一通道130和第二通道131之间的能量交换。
第一通道出口119送来的调温空气通过坐垫进气阀门108和靠背进气阀门133分成两股气流分别进入坐垫102和靠背103上开有小孔的柔性导风管105、107排出，并经过座衬501与其表面覆盖的透气性织物602排出座椅表面，达到通风降温、排湿的目的。此外，管路中多余的调温空气通过回风管路122和第二通道131入口分流片113出口的新风混合后作为第二散热片散热/散冷的初始空气，达到高效利用的目的。
控制单元110接收来自经过换热后的空气温度传感器117、118的温度信号，并结合回风温度传感器123和环境温度传感器126的温度信号，以此通过半导体制冷/热片控制信号115和风扇控制信号124来调整半导体制冷/热片116的功率和风扇111的送风量，并接收来自外部输入设备125控制坐垫进气阀门108和靠背进气阀门133调节送入不同区域的调温空气量。当然所有的控制逻辑都是事先编好程序由控制单元110进行控制，以达到最佳的匹配效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种半导体座椅空调系统，其特征在于：包括一个乘客座椅，用于支撑坐立在其表面的人员，并在其壳体内安装相关设备；热电装置，用于输送并加热或冷却流经过的空气；传感器，被构造成提供温度的信号，用于检测流体的温度；控制单元，用于接收各传感器的信号，并基于该信号通过预先设定的程序逻辑来控制热电装置、坐垫进气阀门和靠背进气阀门。
2.根据权利要求1所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述乘客座椅包括坐垫与靠背两个部分，在其表面具有特定的凹槽；其内部安装有气体管道，用于输送调温空气。
3.根据权利要求2所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述凹槽表面覆盖带有通气孔的座衬，其宽度稍大于凹槽；所述座衬表面覆盖具有透气性的适宜材料。
4.根据权利要求2所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述座椅表面这种特定的凹槽内安装有开有小孔的柔性导风管；所述坐垫和靠背活动关节处管路采用可弯曲的导管相连接。
5.根据权利要求1所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述热电装置包括风扇，半导体制冷/热片，第一扇热片和第二散热片，入口隔热片和出口隔热片，入口导流片和入口分流片。
6.根据权利要求5所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述半导体制冷/热片两侧形成彼此隔离的第一通道和第二通道；所述第一通道与第二通道同时也被入口隔热片和出口隔热片隔离；所述入口隔热片和出口隔热片与半导体制冷/热片首尾相连接；所述第一通道出口与座椅管道进气口相连接；所述第一散热片安装在第一通道并与半导体制冷/热片相连接，第二散热片安装在第二通道并与半导体制冷/热片相连接。
7.根据权利要求2所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述调温空气入口通过坐垫进气阀门和靠背进气阀门分成两股气流分别进入坐垫和靠背的柔性导风管；所述坐垫和靠背的柔性导风管的出口相汇集，并与第二通道的入口分流片出口区域相连，以此回收一部分通过座椅区域的调温空气，并和新风混合后作为第二散热片散热/散冷的初始空气。
8.根据权利要求6所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述第一通道与第二通道的入口处为共用通道；所述风扇安装在共用通道的入口处；所述风扇出口处的共用通道安装有导风片；所述入口隔热片之前安装有入口分流片并与其相连。
9.根据权利要求5所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述半导体制冷/热片、入口隔热片、出口隔热片、入口分流片是相互彼此平行设置。
10.根据权利要求1所述的半导体座椅空调系统，其特征在于：所述热电装置和控制单元通常安装在座椅壳体内。
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