CN107571777B - 一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，解决了现有技术中汽车座垫不能实现自动制冷和制热、现有制冷座垫耗能大等问题。本发明包括扭曲管座垫，扭曲管座垫的一端与若干出液口第二分流头相连通、另一端与若干进液口第二分流头相连通，出液口第二分流头与进液口第二分流头一一对应；进液口第二分流头与进液口第一分流头相连接，进液口第一分流头与油泵的出口相连通，油泵的进口与帕尔贴组件的出口相连通；出液口第二分流头通过出液管与出液口第一分流头相连接，出液口第一分流头通过上液管与帕尔贴组件的进口相连通，帕尔贴组件与用于盛放载冷剂的载冷剂罐相连接。本发明通过控制器实现座垫的自动制冷或制热，切换灵活，操作方便，节能环保。

Description

一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫

技术领域

本发明涉及座垫技术领域，特别是指一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫。

背景技术

随着改革开放水平的不断提升，汽车已经逐渐走进了寻常的百姓人家。因此，汽车座垫的市场也随之逐渐地趋向于成熟。顾名思义，汽车座垫就是一个致力于保护汽车座椅、提升人们舒适度的汽车内饰物品。传统的汽车座垫主是保障车内人员的舒适性和干净整洁的作用。随着科技的进步，传统的汽车座垫越来越不能满足人们的需求，主要表现在以下几个方面：

（1）在炎热的夏季，进入经过烈日暴晒的车厢内，室内温度可能高过50℃以上，要想给室内降温，一般会需要打开空调，这就需要启动汽车发动机，但制冷系统受热严重，刚开始出的是热风，需要一段时间才能达到制冷的效果；冬季，车内温度超低，要想给室内升温，同样需要启动发动机才能打开空调进行制热，这需要等待一段时间才能达到制热效果。人们迫切希望有一种能够接触人体且能快速降温或升温功能的座垫来应对空调的延迟性。

（2）其次，在夏季，即使开着空调，驾驶员和乘车者的背部和臀部仍然很容易出汗，并会产生一定的闷热感，在长期驾驶或者乘车的情况下，背部和臀部的汗水与热量难以得到及时的排放，容易引起痔疮、前列腺炎、湿疹和妇科病症等疾病。在冬季，由于座垫温度极低，就算空调打开仍然不能加热到与臀部紧密接触的座垫，座垫仍是冰凉的感觉，严重影响了驾乘车体验。

（3）在行车过程中，时常会因有小孩和老人的随行等原因而不能开制冷空调，导致驾驶者的精神状态很容易疲惫，最终会引起一些不必要的事故。

（4）当人们只是在车内进行短时间休息时，可以避免因为开空调而启动汽车而造成能源的损耗问题。

（5）随着新能源汽车的快速发展，采用传统的压缩机系统进行制冷制热的空调系统，能耗巨大。在新能源车种安装和使用传统的空调制冷系统，严重缩小了新能源车的续航里程。因此，要重新考虑在新能源车内安装一种节能环保的调温装置迫在眉睫。

随着人们物质生活水平的不断优化，人们对汽车座垫也提出了新的要求。希望能够根据需要控制座垫的温度，达到真正的舒适度体验。而目前市场上的汽车座垫少有制冷的座垫，少数具有制冷功能的座垫，主要是通过在座椅下部开设通风口，进行空调送风。而具有加热功能的座垫，绝大多少是在座椅下部安装电热丝进行电加热。但是由于该技术目前仍然存在成本过高，需要对坐骑进行较大幅度的改动，并没有在汽车进行广泛的推广，短时间内也很难为广大的消费者和生产厂家所接受。发明一款能够快速、自动调节温度，达到人体舒适度的体验的汽车座垫迫在眉睫。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出了一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，解决了现有技术中汽车座垫不能实现自动制冷和制热、现有制冷座垫耗能大、不环保的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，包括扭曲管座垫，扭曲管座垫的一端与若干出液口第二分流头相连通、另一端与若干进液口第二分流头相连通，出液口第二分流头与进液口第二分流头一一对应；进液口第二分流头通过进液管与进液口第一分流头相连接，进液口第一分流头与油泵的出口相连通，油泵的进口通过下液管与帕尔贴组件的出口相连通；出液口第二分流头通过出液管与出液口第一分流头相连接，出液口第一分流头通过上液管与帕尔贴组件的进口相连通，帕尔贴组件与用于盛放载冷剂的载冷剂罐相连接。

所述扭曲管座垫包括左支板、右支板和扭曲管，左支板和右支板上均设有安装孔，扭曲管的两端分别通过安装孔与左支板、右支板相连接。

所述扭曲管平行紧密排列在左支板与右支板之间，扭曲管的外表面从内向外依次设有导热硅胶和柔性垫层。

所述出液口第一分流头、出液口第二分流头、进液口第一分流头和进液口第二分流头均包括锥形集液仓，锥形集液仓的上部设有上连接管、下部设有下连接管。

所述出液口第二分流头的锥形集液仓通过上连接管与扭曲管的一端相连通，出液口第二分流头的锥形集液仓通过下连接管与出液管的一端相连接，出液管的另一端与出液口第一分流头的锥形集液仓的上连接管相连接，出液口第一分流头的锥形集液仓的下连接管与上液管相连接；进液口第二分流头的锥形集液仓通过上连接管与扭曲管的另一端相连通，进液口第二分流头的锥形集液仓通过下连接管与进液管的一端相连接，进液管的另一端与进液口第一分流头的锥形集液仓的上连接管相连接，进液口第一分流头的锥形集液仓的下连接管与油泵相连接。

所述帕尔贴组件包括帕尔贴，帕尔贴的外侧面连接有铝型散热器，帕尔贴的内侧面连接有铝型集成槽道，铝型集成槽道的一侧与载冷剂罐相连接，铝型集成槽道的上端与上液管相连接，铝型集成槽道的下端与下液管相连接。

所述铝型散热器的外侧设有散热扇，铝型散热器与帕尔贴相连接处设有导热硅胶。

所述载冷剂为浓度为冰河冷媒。

本发明相对与现有汽车座垫具有一下优点：（1）本发明借助帕尔贴热电制冷效应，夏季时，将帕尔贴制冷片产生的冷能输送到座垫上，冬季时，将帕尔贴片产生的热能输送到座垫上，使座椅上的人体达到舒适的驾/乘车体验，通过控制器实现座垫的自动制冷或制热，切换灵活，操作方便，降低能耗，同时解决了空调制冷和制冷的迟缓问题。（2）本发明小巧、便于携带与安装，不需要在座垫上打孔，只需要套在座椅上即可。相对于传统的蒸汽压缩制冷循环空调系统，体积大，噪音大，价格高昂，此装置具有明显的优势和进步。（3）本发明采用冰河冷媒作为载冷剂绿色环保，万一发生泄漏，不会有任何污染与危害，安全性能好。（4）传统的大能耗蒸气压缩制冷循环系统，必须采用发动机带动，而本发明只需要1个72W的帕尔贴片，以及一个功率为60W的油泵和功率为2 W的小风扇，点烟器电源即可带动系统，节能环保，降低生产成本。综上，本发明无论在传统汽车还是新能源汽车上都具有广阔的应用发展空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明俯视图。

图3为图2的右视图。

图4为帕尔贴组件结构示意图。

图5为出液口第二分流头结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，实施例1：一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，包括扭曲管座垫1，扭曲管座垫1的一端与若干出液口第二分流头2相连通、另一端与若干进液口第二分流头3相连通，出液口第二分流头2与进液口第二分流头3一一对应，一个出液口第二分流头2同时与多个扭曲管座垫1的扭曲管相连通，同理，一个进液口第二分流头3同时与多个扭曲管座垫1的扭曲管相连通。进液口第二分流头3通过进液管4与进液口第一分流头5相连接，进液口第一分流头5与油泵6的出口相连通，油泵6的进口通过下液管14与帕尔贴组件7的出口相连通，帕尔贴组件7通过油泵将其产生的冷能或热能通过载冷剂输送到扭曲管座垫中；出液口第二分流头2通过出液管8与出液口第一分流头9相连接，出液口第一分流头9通过上液管10与帕尔贴组件7的进口相连通，流进扭曲管座垫中的循环液经出液口第二分流头2和出液口第一分流头9流回帕尔贴组件7，完成整个循环流程。帕尔贴组件7与用于盛放载冷剂的载冷剂罐11相连接。所述载冷剂为冰河冷媒，冰河冷媒为LM-4型号的冷媒，其使用温度范围为：-30~+100℃，闪电范围为115-130℃，导热系数0.25-0.27 W/m·K，其优点是保证绿色环保，无毒无害，无腐蚀性，为了保证载冷剂载冷能够有效输运冷/热能，经计算，大约需要2.5m/s的流速，因此，需要加入油泵，提供载冷剂所需的动能进行不断的循环。所述帕尔贴组件7包括帕尔贴7-1，帕尔贴7-1的外侧面连接有铝型散热器7-2，帕尔贴7-1的内侧面连接有铝型集成槽道7-3，铝型集成槽道7-3的一侧与载冷剂罐11相连接，用于输送载冷剂，铝型集成槽道7-3的上端通过多路管道与上液管10相连接，铝型集成槽道7-3的下端通过多路管道与下液管14相连接。所述铝型散热器7-2的外侧设有散热扇7-4，铝型散热器7-2与帕尔贴7-1相连接处设有导热硅胶1-4，用于对帕尔贴组件进行有效散热。

本发明工作原理：1．热电制冷/热系统：

采用热电制冷原理，并通过智能控制系统控制冬夏季的制冷和制热端面。经过经验文献可知，夏季人体大概需要45W的制冷量，因为选用1块12V*6A的帕尔贴制冷片基本满足制冷需求。帕尔贴热电制冷的核心技术，在于有效的散热系统，否则将损坏帕尔贴。帕尔贴的两面，一面为热端，一面为冷端。对于夏季制冷系统，在帕尔贴热端设计了铝型换热器散热系统。其步骤为：（1）将帕尔贴片的热端采用导热硅胶紧贴于铝型换热器上，以增加换热面积，并将风扇安装在铝型换热器上，通过对流换热将热量及时散出；（2）在未贴帕尔贴片的铝型换热器区域，将隔热垫片贴在帕尔贴片的四周，防止帕尔贴片的冷热端的热量交叉传递使效率下降；（3）再采用导热硅胶将制冷片冷端紧贴在铝型集成槽道上，并连通载冷剂通道，用于输送冷却的载冷剂。将帕尔贴制冷/热系统安装在驾驶座的右下方侧面，风扇朝向车门侧，散出的热风与空调口的冷风相遇，会减少帕尔贴散热器的热风对乘坐人员的影响。

以上系统可以通过安装控制开关，调节不同季节的帕尔贴片的制冷和制热端面。夏季时，利用制冷端来冷却载冷剂；制热端采用铝型散热器将热量散发出去，保证帕尔贴的稳定运行。冬季时，通过控制器改变正负极，交换帕尔贴片的制冷端和制热端面。利用制热端加热载冷剂；而制冷端也可以启用风扇，将冷能扩散，防止过冷，避免帕尔贴两端的温差过大，影响制热效果。

2. 热量输运系统：

热量输运系统由油泵和座垫管路组成。采用油泵的作用，主要是为了让载冷剂高效的输送，使冷/热能有效的传递到座垫。油泵安装在循环管路的前端，即载冷剂经油泵进入座垫，提高输送效率，减少热量损失。

为了让坐垫上的温度均匀，特地采用了分流头装置，使坐垫上的每根管路的流程最大程度的相等，从而使分流均匀，热量分布更均匀。在实际制作过程中，可以只采用一次分流出即可达到分流效果。同样，在扭曲管的出口，同样经过分流头汇合到一根总管后，再回到帕尔贴片的铝型槽道内进行换热。工作效率高，制冷/制热均匀，提高舒适度。

实施例2：一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，所述扭曲管座垫1包括左支板1-1、右支板1-2和扭曲管1-3，左支板1-1和右支板1-2上均设有安装孔，扭曲管1-3的两端分别通过安装孔与左支板1-1、右支板1-2相连接。所述扭曲管1-3平行紧密排列在左支板1-1与右支板1-2之间，扭曲管1-3的外表面从内向外依次设有导热硅胶1-4和柔性垫层1-5。扭曲管座垫如此的设计，为了加强座垫与人体的换热，特别设计采用了多根扭曲管紧密排布形成座垫平面。扭曲管由于流道并不是直线，会引起二次流，增强换热效果，将大大利于人体和管内流体的热交换；且扭曲管带小角度扭曲的表面，起到了类似按摩的作用，有利于人体健康。同时，为了增大管表面和人体的接触面积，在扭曲管凹陷较多的区域，涂上薄薄的导热硅胶1-4，这样即增大了导热面积，也减少了过硬的表面带来的不舒适性，扭曲管座垫表面铺上一层导热性好的柔性垫层1-5，增加人体乘坐时的舒适性。

进一步，所述出液口第一分流头9、出液口第二分流头2、进液口第一分流头5和进液口第二分流头3均包括锥形集液仓2-1，锥形集液仓2-1的上部设有多个上连接管2-2、下部设有多个下连接管2-3，实现同时与扭曲管座垫的多个扭曲管相连通，并在锥形集液仓处汇流。所述出液口第二分流头2的锥形集液仓2-1通过上连接管2-2与扭曲管1-3的一端相连通，出液口第二分流头2的锥形集液仓2-1通过下连接管2-3与出液管8的一端相连接，出液管8的另一端与出液口第一分流头9的锥形集液仓2-1的上连接管2-2相连接，出液口第一分流头9的锥形集液仓2-1的下连接管2-3与上液管10相连接；进液口第二分流头3的锥形集液仓2-1通过上连接管2-2与扭曲管1-3的另一端相连通，进液口第二分流头3的锥形集液仓2-1通过下连接管2-3与进液管4的一端相连接，进液管4的另一端与进液口第一分流头5的锥形集液仓2-1的上连接管2-2相连接，进液口第一分流头5的锥形集液仓2-1的下连接管2-3与油泵6相连接，如此形成一个完整的循环路线，集成度高，减小体积，小巧灵活。

其他结构与实施例1相同。

实施例3：一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，扭曲管座垫由40个扭曲管组成，40个扭曲管分别与5个进液口第二分流头3和5个出液口第二分流头2相连通，即进液口第二分流头3的锥形集液仓2-1和出液口第二分流头2的锥形集液仓2-1均设有8个上连接管，5个进液口第二分流头3与1个进液口第一分流头5相连通，5个出液口第二分流头2与1个出液口第一分流头9相连通，即进液口第一分流头5的锥形集液仓2-1和出液口第一分流头9的锥形集液仓2-1上均设有5个上连接管。该座垫采用两次分流，第一次分流为5个支路，第二次分流为8个支路，共40个小支路，保证制冷/制热均匀。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种扭曲管式智能冷暖汽车座垫，其特征在于：包括扭曲管座垫（1），扭曲管座垫（1）的一端与若干出液口第二分流头（2）相连通、另一端与若干进液口第二分流头（3）相连通，出液口第二分流头（2）与进液口第二分流头（3）一一对应；进液口第二分流头（3）通过进液管（4）与进液口第一分流头（5）相连接，进液口第一分流头（5）与油泵（6）的出口相连通，油泵（6）的进口通过下液管（14）与帕尔贴组件（7）的出口相连通；出液口第二分流头（2）通过出液管（8）与出液口第一分流头（9）相连接，出液口第一分流头（9）通过上液管（10）与帕尔贴组件（7）的进口相连通，帕尔贴组件（7）与用于盛放载冷剂的载冷剂罐（11）相连接；

所述帕尔贴组件（7）包括帕尔贴（7-1），帕尔贴（7-1）的外侧面连接有铝型散热器（7-2），帕尔贴（7-1）的内侧面连接有铝型集成槽道（7-3），铝型集成槽道（7-3）的一侧与载冷剂罐（11）相连接，铝型集成槽道（7-3）的上端与上液管（10）相连接，铝型集成槽道（7-3）的下端与下液管（14）相连接；

所述出液口第一分流头（9）、出液口第二分流头（2）、进液口第一分流头（5）和进液口第二分流头（3）均包括锥形集液仓（2-1），锥形集液仓（2-1）的上部设有上连接管（2-2）、下部设有下连接管（2-3）；

所述出液口第二分流头（2）的锥形集液仓（2-1）通过上连接管（2-2）与扭曲管（1-3）的一端相连通，出液口第二分流头（2）的锥形集液仓（2-1）通过下连接管（2-3）与出液管（8）的一端相连接，出液管（8）的另一端与出液口第一分流头（9）的锥形集液仓（2-1）的上连接管（2-2）相连接，出液口第一分流头（9）的锥形集液仓（2-1）的下连接管（2-3）与上液管（10）相连接；进液口第二分流头（3）的锥形集液仓（2-1）通过上连接管（2-2）与扭曲管（1-3）的另一端相连通，进液口第二分流头（3）的锥形集液仓（2-1）通过下连接管（2-3）与进液管（4）的一端相连接，进液管（4）的另一端与进液口第一分流头（5）的锥形集液仓（2-1）的上连接管（2-2）相连接，进液口第一分流头（5）的锥形集液仓（2-1）的下连接管（2-3）与油泵（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的扭曲管式智能冷暖汽车座垫，其特征在于：所述扭曲管座垫（1）包括左支板（1-1）、右支板（1-2）和扭曲管（1-3），左支板（1-1）和右支板（1-2）上均设有安装孔，扭曲管（1-3）的两端分别通过安装孔与左支板（1-1）、右支板（1-2）相连接。

3.根据权利要求2所述的扭曲管式智能冷暖汽车座垫，其特征在于：所述扭曲管（1-3）平行紧密排列在左支板（1-1）与右支板（1-2）之间，扭曲管（1-3）的外表面从内向外依次设有导热硅胶（1-4）和柔性垫层（1-5）。

4.根据权利要求1所述的扭曲管式智能冷暖汽车座垫，其特征在于：所述铝型散热器（7-2）的外侧设有散热扇（7-4），铝型散热器（7-2）与帕尔贴（7-1）相连接处设有导热硅胶（1-4）。

5.根据权利要求1所述的扭曲管式智能冷暖汽车座垫，其特征在于：所述载冷剂为冰河冷媒。