CN107284306A - 循环温控汽车座椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环温控汽车座椅，包括本体，所述本体包括坐垫和靠背，坐垫和靠背外部均套设有面套，坐垫内设有弹性的容液腔，容液腔内盛装有导热液体；容液腔设有出液口和回液口，本体内穿设有热交换管，热交换管的两端分别与出液口和进液口连通；热交换管靠近出液口一端设有加热装置，靠近回液口一端设有制冷装置，且制冷装置的安装位置高于加热装置的位置；所述面套上设有透气微孔。采用本方案，通过内部的液体循环，进行热交换，可以实现快速对汽车座椅表面温度的调节，同时因为直接通过冷气或热气进行调节，增加了座椅的舒适性，从而提高汽车的品质，其结构安全可靠，构思新颖，具有极大的产研价值。

Description

循环温控汽车座椅

技术领域

本发明属于汽车座椅技术领域，具体涉及一种循环温控汽车座椅。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，汽车与人们的生活息息相关，汽车驾乘舒适度的重要性以及日益凸显，汽车座椅做为车内与驾乘人员直接接触的部件，其舒适感能很直接的为驾乘人员感知，特别是座椅的表面温度是其第一感知，直接刺激驾乘人员的神经系统。

在现有技术中，汽车内部通常还是依靠汽车空调整体调控车内温度，此种调节方式，作用到座椅表面比较缓慢，在冬天或者炎夏，通常需要较长时间才会使座椅暖和或变凉，也有单独调节座椅温度的，通常是通过冷流管道或者与汽车空调相连，或者采用电热丝发热等，存在降温或辅热缓慢，结构复杂，可靠性不高，舒适性欠佳等问题，而采用风道带风进行降温或辅热时，当人坐到座椅上时，风道又容易堵塞，进而影响其控温效果。

发明内容

为解决以上技术问题，能快速实现座椅表面温度的降温或升高，并且保证座椅舒适性，本发明提供了一种循环温控汽车座椅。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种循环温控汽车座椅，包括本体，所述本体包括坐垫和靠背，坐垫和靠背外部均套设有面套，其关键在于：所述坐垫内设有弹性的容液腔，容液腔内盛装有导热液体；

所述容液腔设有出液口和回液口，所述本体内穿设有热交换管，热交换管的两端分别与出液口和进液口连通；所述热交换管靠近出液口一端设有加热装置，靠近回液口一端设有制冷装置，且制冷装置的安装位置高于加热装置的位置；所述面套上设有透气微孔。

采用以上结构，通过在坐垫内设置弹性的溶液腔，溶液腔、出液口、热交换管和回液口形成封闭的流道，当驾乘人员坐上去之后，行驶过程中从坐垫上方对溶液腔进行挤压，使溶液腔内的液体在形成的封闭流道内移动，而通过加热装置和制冷装置，可以选择性的对流道内的液体进行加热或制冷，再由透气微孔将热交换管外表产生的热气或冷气渗透出，从而对座椅表面进行加热或制冷，提高座椅舒适性。

作为优选：所述热交换管沿坐垫后端延伸进入靠背内，并沿靠背向上延伸至其顶部。采用上述结构，使坐垫和靠背内都有交换管，使整个座椅的表面温度都能得到控制，进一步提高了座椅的舒适性。

作为优选：所述容液腔采用相变材料制成。采用以上结构，可对溶液腔内的导热液体的温度进行保持作用，减少热体的温度散失，从而减少加热装置或制冷状的功耗。

作为优选：所述加热装置包括高温PTC元件以及与该高温PTC元件导通的供电电路，制冷装置包括低温PTC元件，该低温PTC元件与供电电路连通，所述供电电路上设有选择开关，用于选择高温PTC元件和低温PTC元件其中一个通电。采用以上结构，通过低温PTC进行制冷，高温PTC进行加热，可以加快座椅的温度调节速度，在炎热夏季或寒冷冬季能使驾乘人员很快感觉舒适。

作为优选：所述热交换管上设有单向阀A和单向阀B，单向阀A位于出液口与加热装置之间，单向阀B位于回液口与制冷装置之间。采用以上结构，可使溶液腔、出液口、回液口和热交换管之间形成单向流动的封闭通道，溶液腔在受到挤压时，其内的导热液体只能从出液口处流出，流入热交换管内，依次经过单向阀A、加热装置、制冷装置和单向阀B，最后从回液口处流回溶液腔内。

作为优选：所述坐垫内设有一个硬质的安装腔，所述容液腔放置在安装腔内，且容液腔的上部凸出于安装腔外缘。采用以上结构，溶液腔放在安装腔内，其上部受到坐垫上方的挤压时，溶液腔四周被安装腔限制，那么底部受到的挤压力更大，这样其内部的导热液体受到压力更大，能为液体循环提供更多的压力。

为进一步使液体循环更顺畅，所述出液口的设置位置低于回液口的设置位置，则出液口处受到的压力更大。

作为优选：所述热交换管在靠背内迂回交错布置。采用以上结构，可以增加热交换管的有效热交换面积，从而提高温度调节速度。

作为优选：所述本体内在坐垫和靠背连接位置设有保持架，用于固定支撑热交换管。采用以上结构，对坐垫和靠背交接处的热交换管起到支撑保护作用，防止靠背在调节过程中，对热交换管产生疲劳损坏，从而延长装置的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的循环温控汽车座椅，通过内部的液体循环，进行热交换，可以实现快速对汽车座椅表面温度的调节，同时因为直接通过冷气或热气进行调节，增加了座椅的舒适性，从而提高汽车的品质，其结构安全可靠，构思新颖，具有极大的产研价值。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为图1所示实施例中热交换管布局示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

参考图1和图2，本发明的循环温控汽车座椅，主要包括本体1，本体1又包括坐垫2和沿坐垫2后端倾斜向上延伸设置的靠背3两个部分，本体1处于内设有骨架，坐垫2内设有由弹性材料制成的中空溶液腔5，本实施例中溶液腔5采用相变材料制成，可以增加其保温效果，溶液腔5内装有导热液体；

骨架上固定安装有上端敞口硬质的安装腔9，溶液腔5放置在安装腔9内，溶液腔5的底部与四周与安装腔9的内壁抵接，而溶液腔5的上部高于安装腔9的上缘，坐垫2和靠背3上内填充有泡沫，坐垫2内的泡沫层与溶液腔5的上部抵接，这样当驾乘人员做到座椅上时，从上部对坐垫2进行挤压，内部泡沫层则会对溶液腔5进行挤压。

坐垫2和靠背3的外部均套设有面套4，且面套4为透气材料制成，其上具有透气微孔。

溶液腔5靠近靠背3的一端设有出液口50和回液口51，且出液口50的垂直高度低于回液口51的高度。

本体1内穿设有中空的热交换管6，热交换管6采用材质偏软的导热材料制成，如图1和2所示，热交换管6的一端与出液口50连通，然后沿坐垫2的后端延伸进入靠背3内，并沿靠背3弯转向上布置，到达靠背3的顶部之后，又迂回弯转向下延伸，从下方穿入坐垫2内，与回液口51连通，这样即与溶液腔5形成连通的流道，在安装时，可以预先在热交换管6内也填充少量导热液体，这样在溶液腔5和热交换管6内的空气则相对较少，液体受到挤压时，移动更轻松。

热交换管6上在靠近出液口50的一端设有加热装置7，且加热装置7位于坐垫2的下部，热交换管6上还设有制冷装置8，制冷装置8处于靠背3内的顶部位置，出液口50和加热装置7之间设有单向阀A60，制冷装置8与回液口51之间设有单向阀B61，且单向阀B61更靠近回液口51一端，设置时注意单向阀A60和单向阀B61的阀芯方向，确保溶液腔5内的导热液体只能从出液口50处流出，依次经过单向阀A60、加热装置7、制冷装置8、单向阀B61后才从回液口51处返回溶液腔5内，使导热液体在流道内只能形成单向流动，确保循环可行；

同时这样还可以有效保证流道内的导热液体存在温度势差，即当外界环境温度较低，则影响本体1温度很低，溶液腔5内的导热液体也处于低温状态，此时只启动加热装置7，对流经加热装置7位置的导热液体进行加热，液体温度升高，而前方的液体流动过程中热量消耗温度逐渐降低，根据冷热交替的原理，热的流体相对冷的流体更具向上运动趋势，则液体在持续向上流动过程中，除了持续受到来自溶液腔5受到的挤压力，还有加热装置7处热流的推动力；当外界环境温度高，需要对本体1进行降温时，则只启动制冷装置8，制冷装置8前后位置的液体温度最低，相对而言下方溶液腔5内的液体温度更高一些，同样存在温差，下方的液体也存在向上的推力，与溶液腔5的挤压力一起为流体循环提供可持续的动力。

座椅通常需要进行温度调节的部位在于坐垫2和靠背3的下部，热交换管6处于靠背3内的一段从下至上，管径逐渐变小(未示出)，这样设置，可以相对减少上部不必要的热量交换调节，同时，管径越小，液体通过时所需要的动力则越小，这样可以进一步保证通道内的流体循环可靠，避免上部管径过大，挤压力和热流推力不足以举升液体通过最高点，难以形成持续循环的情况。

为能实现快速调节，本实施例中优选PTC元件作为加热或制冷材料，即加热装置7包括高温PTC元件及对应设置的交换板，高温PTC元件具有较高(200℃以上)的居里点温度，制冷装置8包括低温PTC元件及对应设置的交换板，低温PTC元件具有较低(10℃以下)的居里点温度，且高温PTC元件和低温PTC元件表面均不带电，对应的交换板为导热金属板，并均处于热交换管6内部；

本体1内设有供电电路，供电电路分别与高温PTC元件和低温PTC元件导通，供电电路与汽车的供电系统连通，且供电电路上还设有选择开关，选择开关用于选择性通电，即选择高温PTC元件还是低温PTC元件通电，或者二者都不通电，从而完成温度调节是否进行，选择开关设置在座椅外部的一侧，以便驾乘人员操作；

热交换管6内还设有一个温度感应器，用于感应流体的温度，温度感应器与选择开关连通，当热交换管管6内流体温度过高或较低时，则也会控制选择开关断开通电，使其停止工作，防止流体温度过高或过低而引起调节过渡或功耗浪费，使装置温度调节更科学。

在坐垫2和靠背3连接的位置还横向设有一个保持架10，保持架10对处于该位置处的热交换管6起到包裹支撑的作用，这样当靠背3进行俯仰调节倾斜度时，不会同时对该部位的热交换管6进行拉扯，从而可延长热交换管6的使用寿命。

本发明的工作过程如下：

驾乘过程中，当座椅温度较低，需进行升温调节时，则通过选择开关启动加热装置7，人坐在坐垫2上方，抖动使得溶液腔5一致受到不断，挤压导热液体从出液口50处流入热交换管6内，并在加热装置7处受到加热作用，液体持续流动，从而将热流带到靠背3内和坐垫2内的其他位置，并通过面套4上的透气微孔将热气传到座椅的表面，从而使表面温度提高。

当座椅温度较高，需要降温调节时，则通过选择开关启动制冷装置8，导热流体流经制冷装置8时得到降温处理，使溶液腔5内的导热液体整体温度降低，冷气通过面套4上的透气微孔透出，实现对座椅表面温度的降低调节。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种循环温控汽车座椅，包括本体(1)，所述本体(1)包括坐垫(2)和靠背(3)，坐垫(2)和靠背(3)外部均套设有面套(4)，其特征在于：所述坐垫(2)内设有弹性的容液腔(5)，容液腔(5)内盛装有导热液体；

所述容液腔(5)设有出液口(50)和回液口(51)，所述本体(1)内穿设有热交换管(6)，热交换管(6)的两端分别与出液口(50)和进液口(51)连通；

所述热交换管(6)靠近出液口(50)一端设有加热装置(7)，靠近回液口(51)一端设有制冷装置(8)，且制冷装置(8)的安装位置高于加热装置(7)的位置；

所述面套(4)上设有透气微孔。

2.根据权利要求1所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述热交换管(6)沿坐垫(2)后端延伸进入靠背(3)内，并沿靠背(3)向上延伸至其顶部。

3.根据权利要求1所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述容液腔(5)采用相变材料制成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述加热装置(7)包括高温PTC元件以及与该高温PTC元件导通的供电电路，制冷装置(8)包括低温PTC元件，该低温PTC元件与供电电路连通，所述供电电路上设有选择开关，用于选择高温PTC元件和低温PTC元件其中一个通电。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述热交换管(6)上设有单向阀A(60)和单向阀B(61)，单向阀A(60)位于出液口(50)与加热装置(7)之间，单向阀B(9)位于回液口(51)与制冷装置(8)之间。

6.根据权利要求5所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述坐垫(2)内设有一个硬质的安装腔(9)，所述容液腔(5)放置在安装腔(9)内，且容液腔(5)的上部凸出于安装腔(9)外缘。

7.根据权利要求1至3所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述出液口(50)的设置位置低于回液口(51)的设置位置。

8.根据权利要求1所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述热交换管(6)处于靠背(3)内部分的管径从下至上逐渐变小。

9.根据权利要求1或2或3或8所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述热交换管(6)在靠背(3)内迂回交错布置。

10.根据权利要求9所述的循环温控汽车座椅，其特征在于：所述本体(1)内在坐垫(2)和靠背(3)连接位置设有保持架(10)，用于固定支撑热交换管(6)。