CN108528732B - 用于交通工具座椅的可变热阻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称是用于交通工具座椅的可变热阻装置。一种座位组件，其包括：具有开孔的框架；跨越框架中开孔的支撑面；可变热阻装置，当该可变热阻装置在其中阻挡空气流的关闭状态时其与支撑面相反，该可变热阻装置可从关闭状态移动到其中不阻挡空气流的打开状态，并可从打开状态移动到关闭状态；以及结合到可变热阻装置的致动器。致动器可操作以致动可变热阻装置在打开状态和关闭状态之间的移动。

Description

用于交通工具座椅的可变热阻装置
本申请为申请日为2014年02月27日、发明创造名称为“用于交通工具座椅的可变热阻装置”的中国专利申请201410069218.2的分案申请。
技术领域
本公开一般地涉及用于交通工具的乘客座椅。具体地，本公开涉及用于飞行器的乘客座椅。
背景技术
在登机门处热天地面状况期间，飞机空调系统通常不被供应动力，导致乘客舱中的高温。当乘客或空勤人员就座时，座位提高他们的服装热阻，使得他们更热。当飞机在地面上时，这导致就座乘客和空勤人员发热、出汗、不适。
用于常规飞行器乘客座椅中热状况的当前解决方案是向乘客和空勤人员提供个人排气口(普遍称为“透气口(gasper)”)。透气口增加来自就座人体暴露表面的传热和蒸发(即冷却)，但它们不可以向由座垫和织物遮住的表面提供冷却效果。也可以是这样的情况：在热天从机场出发的一些乘客发现当飞行器仍在登机门处时，来自透气口的空气流不足以消除不适。
新一代轻量乘客座椅使用网孔织物材料或织物带代替实心座垫。如果使网孔材料中的孔打开，那么这使就座人的背部和大腿通风，这在热天地面状况期间导致较凉爽的感觉。但以此方式制作的座椅在巡航高度使就座人员过度通风，导致就座乘客和空勤人员冷、寒、不适。用于网孔座椅中冷状况的当前解决方案是用皮革覆盖座椅面，这也不幸地消除网孔座椅对热天状况具有的优点。
期望修改现有乘客座椅，以便在热天状况期间当交通工具在地面时可以补充透气口的降温效果。
发明内容
在下文中详细公开的主题的一个方面是座位组件，包括：具有开孔的框架；跨越框架中开孔的支撑面；可变热阻装置，当该可变热阻装置在其中阻挡空气流的关闭状态时其与支撑面相反，该可变热阻装置可从关闭状态移动到其中不阻挡空气流的打开状态，并可从打开状态移动到关闭状态；以及结合到可变热阻装置的致动器。致动器可操作以致动可变热阻装置在打开状态和关闭状态之间的移动。支撑面可以是空气可渗透的或无孔的。任选地，支撑面和可变热阻装置中的一个或两个包括具有高导热率的材料。
所公开主题的另一方面是座位组件，包括：具有开孔的框架；跨越框架中开孔的支撑面；可变热阻装置，当该可变热阻装置在其中阻挡空气流的关闭状态时其与支撑面相反，该可变热阻装置可从关闭状态移动到其中不阻挡空气流的打开状态，并可从打开状态移动到关闭状态；以及结合到可变热阻装置的致动器，该致动器可操作以致动可变热阻装置在打开状态和关闭状态之间的移动。支撑面和可变热阻装置中的一个或两个包括具有至少40W/m-°K的导热率的材料。
根据在下面详细公开的一个实施方式，座位组件包括：具有开孔的框架；张紧(under tension)并且跨越框架中开孔的悬空织物；多重天窗，其可在关闭状态和打开状态之间移动，在该关闭状态中天窗阻挡朝向悬空织物的空气流，在该打开状态中天窗不阻挡朝向悬空织物的空气流；以及由至少一根绳索结合到天窗的可旋转圆筒。当可旋转圆筒在一个方向上旋转时，天窗从关闭状态移动到打开状态，并且当可旋转圆筒在与该一个方向相反的另一方向上旋转时，天窗从打开状态移动到关闭状态。天窗可以包括布置为将天窗保持在关闭状态的磁体或钩环(hook-and-loop)紧固件。每个天窗可以包括在与悬空织物结合的以织物缠绕的泡沫芯。
改善乘客座椅设计的其他方面在下面公开并要求保护。
附图说明
各种实施方式在下文中参考附图描述，该附图示出各种乘客座椅组件的一些但非全部部件。
图1是图示，其示出用于乘客座椅组件的已知实施方式的飞行器座位布局的前等距视图。
图2是图示，其示出在图1中示出的乘客座椅组件的实施方式的后等距视图。
图3是图示，其示出在图1中示出的乘客座椅组件中并入的单件结构框架的前等距视图。
图4是图示，其示出在图1中示出的乘客座椅组件中并入的单件支撑框架的前等距视图。
图5是图示，其示出并入在图4中示出的支撑框架的舒适框架组件的前等距视图。
图6是图示，其示出包括悬空织物的舒适框架组件的截面图。
图7和8是图示，其示出修改的乘客座椅的部件，其具有可致动天窗，用于打开(见图7)和关闭(见图8)与就座乘客的身体接触的空气可渗透层。
图9是图示，其图解在图7和8中图示的配备天窗的乘客座椅的操作原理。
图10A和10B是图示，其示出配备天窗的乘客座椅的一部分的顶视图，在所述座椅中支撑面是具有高导热率的无孔材料。天窗以其完全关闭(见图10A)状态和完全打开(见图10B)状态示出。
图11A和11B是示出可选实施方式的图示，其中到乘客支撑面(空气可渗透的或无孔的)的空气流和/或源自乘客支撑面的传热可以由无孔可移动面控制。
图12是是图示，其示出配备有可拉伸片材形式的可变热阻装置的乘客座椅的一部分的剖面图，根据可选实施方式当该片材拉伸时其孔隙度增加。
图13是图示，其示出可以在图12中描绘的实施方式中使用的可拉伸开缝片材的平面图。
图14是示出包括织物吊索的可变热阻的操作原理的图示，该织物吊索在张紧的时候(如在图14中示出)接触支撑乘客的悬空织物从而阻挡空气流通过悬空织物，并且当松弛时(没有在图14中示出)不阻挡空气流通过悬空织物。
图15是示出用于改变交通工具乘客座椅的热阻的电子控制系统的部件的框图。
图16A和16B是示出具有通风孔的可选实施方式的图示，该通风孔可以打开或关闭从而调节在就座乘客后面和/或下面的空间内的温度。
在下文中参考附图，其中在不同附图中的相似元件标记相同参考数字。
具体实施方式
在此公开的主题涉及在热和冷状况下可被调节以向就座乘客提供热舒适的乘客座椅。这些改善的乘客座椅通过减小就座人员衣物的有效隔热值，在热天地面状况期间向就座人员提供更大的热舒适。在冷状况期间，该效果可被取消，这增加就座人员衣物的有效隔热值。
在下文中详细公开的可变热阻乘客座椅意图通过向支撑在热天状况下可变得热且出汗的就座乘客身体的表面提供冷却，来补充(而不是替代)透气口。提出的座椅仅按需例如在热天状况期间提供该冷却功能，而不是在通常乘客期望增强隔热时的冷巡航状况期间。
在当正常冷却系统不被供应动力时，例如乘客登机和下机期间，并在辅助动力单元起动之前的情况下，所公开的可变热阻乘客座椅提供增强的舒适性。当正常通风和透气口系统可能不被供应动力时，在延迟起飞——尤其由于设备故障——期间，这些可变热阻乘客座椅也提供增强的舒适性。在此公开的改善的座椅设计以相对网孔织物座椅的最小或零重量增长或相对常规座椅的大量重量减小，改善热天地面热性能。
现在描述设置有使得乘客能够改变其座椅热阻的系统的乘客座椅的各种实施方式。更具体地，根据各种实施方式的可变热阻装置在飞行器上乘客座椅的背景中描述。然而，待公开的可变热阻装置也具有在其他运输交通工具例如公共汽车和火车上或家具例如办公家具上的乘客座椅中的应用。
根据各种实施方式，可变热阻装置可以在乘客座椅组件中并入，该组件具有空气可渗透乘客支撑面(例如悬空织物)，在此情况下可变热阻装置阻挡或不阻挡空气流通过空气可渗透材料，或该组件具有空气不可渗透乘客支撑面(例如闭孔泡沫或坚固的、可拉伸的塑料材料的连续片材)，在此情况下可变热阻装置阻挡或不阻挡空气流穿过(across)空气不可渗透材料背面。在任一情况下，乘客支撑面可以在图1-4中示出类型的乘客座椅组件中并入。
图1是使用乘客座椅组件102(在图2的后等距视图中详细示出)的实施方式的飞行器座位布局100的一部分的前等距视图。座椅组件102适合于用作飞行器中的乘客座椅，例如作为商业飞行器中的一排座椅。座椅组件102可以结合到飞行器的适当且适合的机体结构，例如地板、一个或更多侧壁、支撑梁等。在图1中描绘的实施方式中，座椅组件102结合到座椅导轨104，该座椅导轨104在座椅组件102和飞行器的机体结构之间提供安装接口。
尽管每个座椅组件102描绘为三座椅组件，但在此描述的概念、技术、特征和工艺可以延伸到任何实际座椅配置，例如双座椅、四座椅、单座椅或配置为容纳任何数目乘客的座椅，仅由实际尺寸约束、结构材料性质和飞行器内部配置规则限制。
参考图2，座椅组件102包括两个主模块化部件：结构框架106和多个舒适框架组件108，当安置座椅102时，该舒适框架组件108结合到结构框架106并由其支撑。该模块化途径向舒适框架组件108和结构框架106分别分配乘客座椅的两个主要功能(舒适支撑乘客并约束乘客)。在该实施方式中，座椅组件102具有三个舒适框架组件108，每个乘客座椅位置一个。在商业飞行器安置(deployment)中，舒适框架组件108可以实质上相同。
如在此描述的模块化乘客座椅组件也可以包括头枕134和/或托盘桌136(见图2)。托盘桌136可以设计为在舒适框架组件108的支撑框架背部中存储。结构框架106的背部可以包括在其中形成的适当大小的开孔以适应托盘桌136的降下(lowering)。
图3是在座椅导轨104上安装的结构框架106的前等距视图。结构框架106被适当地配置为支撑至少一个乘客(在图解实施方式中三个乘客)，并将与乘客(一个或多个)关联的动态载荷传递到飞行器的机体结构。例如，结构框架106可以被设计为促进载荷从座椅组件102传递到座椅导轨104、飞行器地板、飞行器侧壁或飞行器的其他结构部件。结构框架106制造为单件部件。结构框架106可以被设计并制造为硬壳式构造，即以使其吸收和/或传递座椅组件102受到的载荷与应力的大部分。在某些实施方式中，结构框架106是单件复合构造例如模塑复合部件。
仍参考图3，结构框架106一般地包括对应于N个乘客座椅位置的N个座椅副框架110(在图解实施方式中N＝3)。考虑结构框架106的单件构造，座椅副框架110代表结构框架106的组成零件。结构框架106具有上端112、下端114和在其中形成的飞行器安装结构116。位于下端114的飞行器安装结构116被适当地配置为适应结合到飞行器的机体结构。飞行器安装结构116可以例如被设计为与整合到飞行器地板的座椅导轨104相容。对于该实施方式，飞行器安装结构116实现为与座椅导轨104协作，和/或适应用来将结构框架106附连到座椅导轨104的紧固件或结合机构的许多安装“足形件”或“轨道”。
下端114一般地代表结构框架106的底部，并且上端116一般地代表结构框架106的座椅后背部分。结构框架106也可以包括在其中形成的以下整合零件：许多支撑腿形件118；许多背部支撑元件120；下背部横梁122；以及上背部横梁124。如在附图中所描绘的，飞行器安装结构116连接到支撑腿形件118，该支撑腿形件118连接到背部支撑元件120。背部支撑元件120向上并在与支撑腿形件118稍微成角度的取向上延伸。在该实施方式中，支撑腿形件118中的两个和背部支撑元件120中的两个是座椅副框架110中的两个共用的。另一方面，最外支撑腿形件118和最外背部支撑元件120仅用于一个座椅副框架110。下背部横梁122和上背部横梁124连接到背部支撑元件120。结构框架106也可以包括用于将扶手128(见图2)附连到座椅组件102的扶手结合零件126(见图3)，以及用于将乘客安全带附连到座椅组件102的安全带结合零件130(见图3)。
再次参考图2，座椅组件102包括分别对应于座椅副框架110的多个舒适框架组件108。每个舒适框架组件108被适当地配置为与结构框架106协作从而调节舒适框架组件108相对于结构框架106的移动。根据一些实施方式，舒适框架组件108可以相对于结构框架106独立地转动(倚靠)。此外，结构框架106自身被设计为用于舒适框架组件108的“固定”支撑部件。因此，舒适框架组件108在结构框架106的固定界限内移动。
每个舒适框架组件108由两个主要部件制造：支撑框架(在图4中示出的条目200)和结合到支撑框架106的织物载体(在图5中示出的条目218)，其中织物载体218限定各自舒适框架组件108的座位面。
如图4中所见，支撑框架200可以制造为单件部件。在某些实施方式中，支撑框架200是轻量模塑复合部件。支撑框架200的实施方式可以使用任何数目的材料和组合物制造，其限制性地包括在结构框架106的背景中描述的材料和组合物。另外，支撑框架200根据期望座椅配置人体工学地成形并塑造轮廓。在图4中描绘的具体实施方式包括下缘206、连接到下缘206的下腿形件框架段208、连接到下腿形件框架段208的座位框架段210和连接到座位框架段210的背部段212。这些零件形成为单件支撑框架200的组成零件。背部段212优选是具有开孔202的实心板段。下腿形件框架段208包括限定开孔214的外框架，并且座位框架段210包括限定开孔216的外框架。在完成的组件中开孔202/214/216覆盖有材料。这些开孔202/214/216为提高的乘客舒适性提供通风。每个舒适框架组件108可以被适当地配置为减少压力点并提供由于乘客周围空气循环引起的被动温度控制。
图5是根据可选实施方式的舒适框架组件108的等距视图。该舒适框架组件108包括结合到支撑框架200的织物载体218。织物载体218包括坚固的、可拉伸的悬空织物220。悬空织物220的外周附连到织物载体环(在图5中不可见)，该织物载体环附连到支撑框架200。悬空织物220主要地用于支撑乘坐者的重量。
如在图6的剖面图中最优可见的，织物载体218可以包括织物载体环228。织物载体环228可以粗略对应于支撑框架200的外缘，并且具有与在支撑框架200中形成的开孔(例如见图4的开孔202/214)重叠的开孔。在图6中示出的实施方式中，支撑框架200在靠近开孔的区域中具有大致L形的截面。
织物载体环228可以从各种合适热塑材料等模塑。织物载体218可以通过在织物载体环228中封装悬空织物220的至少一部分来制造。例如，沿悬空织物220外周的边沿可以在织物载体环228中封装，以使其跨越在织物载体环228中形成的开孔。可以使用任何合适工具将织物载体218附连到支撑框架200，所述工具非限制性地包括：紧固件、粘合剂、搭钩、夹子、粘结剂等。例如，织物载体环228可以包括叉子、倒钩或使织物载体218能够在组装期间固定到支撑框架200的其他零件236。
返回图2，模块化乘客座椅组件102可以进一步包括适当配置的转动机构，其调节舒适框架组件108相对于结构框架106的转动(或其他行进模式)。转动机构也可以调节容许安装舒适框架组件108和从结构框架106移除舒适框架组件108的零件。转动机构可以被配置为调节舒适框架组件108绕位于结构框架106的下端114附近的轴转动。对于该实施方式，下端114粗略地对应于乘客踝或脚位置，并且转动轴对应于座椅组件102的杆132或其他铰链元件。对于该实施方式，转动机构包括杆132(见图2和3)和接近下缘206在支撑框架200中形成的管道段238(见图4和5)。管道段238转动地结合到杆132，该杆132又固定到结构框架106的下端114。座椅组件102可以包括致动器、弹簧、控制机构、机械行进停止件(travelstops)和允许乘客调整舒适框架组件108相对于结构框架106的位置的其他零件。
根据本文的教导，在上面描述的每个飞行器乘客座椅可以被修改以包括用于提高就座乘客在热和冷状况下的热舒适的各自设备。这样的设备在本文称为“可变热阻装置”。例如，通过在座椅下面并入第一可变热阻装置并在座椅后面并入第二可变热阻装置，可以修改每个飞行器乘客座椅。每个可变热阻装置可以被致动以从关闭状态改变成打开状态(以便使乘客凉爽)或从打开状态改变成关闭状态(以便使乘客暖和)。在下文中公开类型中任何一种的可变热阻装置通过减小就座人员衣物的有效隔热值，在热天地面状况期间向就座人员提供更大热舒适性。在巡航的冷天状况期间，该效果可以被取消，这增加就座人员衣物的有效隔热值。
衣物热阻以“克洛(clo)”为单位测量(见“ASHRAE Fundamentals Handbook”或任何关于热舒适的指导，获得对“克洛”单位的指导)。在温带气候(例如西雅图)中的人通常穿着具有约0.7克洛热阻的衣物。坐在常规飞行器乘客座椅上添加约0.15克洛的隔热，这等效于穿上毛衣背心。坐在网孔织物、网状(webbed)或通风座椅上将空气挤出人员衣物，不添加其自身的任何显著热阻。这减小人员隔热约0.15克洛，这等效于脱掉短袖衫。
可变热阻装置在下文中公开，其可以在不使用风扇或其他主动冷却装置的情况下，被动减小至少0.15克洛从而在热状况下增强舒适，或添加至少0.15克洛从而在冷状况下增强舒适。为了获得期望效果，在下文中描述各种不同配置，但所有版本具有与用于阻挡通过或穿过支撑层背面的通风或传热的一些机构组合支撑就座人员的多孔(即空气可渗透的)层或空气不可渗透的层。
图7和8示出修改乘客座椅的部件，其具有可致动天窗16以便选择性打开(见图7)或关闭(见图8)张紧的空气可渗透悬空织物12的开孔或孔隙，该织物12接触并支撑就座乘客身体的一部分。[如在本文使用，术语“天窗(louver)”指可移动的面板、鳍板或板条]。合适悬空织物可以采取由合成纤维制作的纺织或编织织物的形式(例如织物带或网孔织物)。更具体地，悬空织物12可以由相对韧性的、可拉伸的和弹性的材料或材料组合形成，例如DUPONTTM
Figure BDA0001686064680000091
高性能双组分纺织织物(包括弹性体DUPONTTM
Figure BDA0001686064680000092
丝束和高质量纺织纱)、聚酯、尼龙、
Figure BDA0001686064680000093
等。悬空织物12附连到织物载体环(没有在图7和8中示出)并且跨越由座椅框架的部分(仅座椅框架的部分10a和10b在图7和8中示出)形成的开孔。该设计的座椅在重量上比常规飞行器乘客座椅显著更轻并且也更薄，这在不损害可达性(accessibility)的情况下在飞行器上允许更多座椅。
根据在图7和8中示出的实施方式，可变热阻装置包括具有一个边缘18的一行天窗16，该边缘18以使得天窗可以在分别垂直于和平行于网孔或网状织物12的位置之间旋转的方式附连(例如通过缝合或紧固件)到悬空织物12。在织物载体环中的开孔可以由装饰性后罩12覆盖。在悬空织物12和后罩14之间的空间中的空气在天窗16垂直于悬空织物12时(见图7)容易流过悬空织物12，而在天窗16平行于织物放置时制止空气流过悬空织物12(见图8)。后罩14遮挡天窗不被看到并保护它们免于损害。
在图7和8中示意性描绘的系统进一步包括致动器(没有在图7和8中示出)，以便通过将该行天窗从在图7中示出的垂直状态移动到在图8中示出的平行状态来关闭它们，并通过将该行天窗从在图8中示出的平行状态移动到在图7中示出的垂直状态来打开它们。致动器可以手动或自动操作。
根据一个实施方式，致动器包括一连串绳索、丝线或线绳以将天窗16从一个状态移动到另一个，以及滑轮、圈环、孔眼或导向装置从而将绳索、丝线或线绳连接到手动操作的致动机构。
包括由绳索致动的天窗的可变热阻装置的操作原理在图9中示出，其示出依靠具有两段20a和20b的单条绳索连接到可旋转圆筒22(例如鼓、线轴、辊或管道)的形式的致动器的单个天窗16。绳索段20a和20b在其相互连接的绳索点在位置24附连到天窗16的可移动远端边缘。(可选地，可以使用两条分离绳索20a和20b)。绳索段20a的终端部分以一个方向缠绕可旋转圆筒22的第一部分，而绳索段20b的终端部分以相反方向缠绕可旋转圆筒22的第二部分。因此，当可旋转圆筒22以一个方向旋转，导致天窗16从其关闭位置(在图9中由点划线表示)移动到其打开位置时，增加长度的绳索段20a缠绕到可旋转圆筒22的第一部分上，同时增加长度的绳索段20b正从可旋转圆筒22的第二部分解绕。相反地，当可旋转圆筒22以相反方向旋转，导致天窗16从其打开位置移动到其关闭位置时，增加长度的绳索段20a从可旋转圆筒22的第一部分解绕，同时增加长度的绳索段20b正缠绕到可旋转圆筒22的第二部分上。绳索段20a和20b应具有充足松弛以使绳索张力不干扰或妨碍打开和关闭期间天窗旋转和伴随的其远端边缘朝向和远离座椅材料的位移。为简化的目的，图9示出经过第一滑轮22a的绳索段20a和经过第二滑轮22b的绳索段20b。然而，可以利用任何数目的滑轮，这取决于待由绳索段遵循的各自路径的需求。
可以提供在各自轴位置缠绕可旋转元件22并且在各自位置连接到行中每个天窗的多条绳索。例如，板条形式的天窗可以具有在上部和下部位置附连的两条绳索。此外，尽管图9示出绳索连接到仅一个天窗，但也应理解每条绳索可以附连到一行天窗中的每个天窗，因此在行中的所有天窗一起打开和关闭。另外，天窗阵列可以包括多个行，天窗的高度减小，因此相较面板、鳍板或板条，它们更类似于瓦片。
在图9中示出的可旋转圆筒22可以放置在乘客座椅下面但在就座乘客可及的位置。可旋转圆筒的一端可以设置有旋钮，该把手具有开槽的或有纹理的表面从而促进用一只手转动。代替旋钮，用户接口可以由杠杆或用于由手动操作拉动绳索或线绳的任何其他合适装置构成。
根据一个实施方式，每个天窗可以包括在软隔热织物例如PolarfleeceTM[PolarfleeceTM是由聚对苯二甲酸乙二酯或其他合成纤维制作的软绒毛隔热合成织物]里面缠绕的硬泡沫芯。其他类型织物可以代替摇粒绒(polar fleece)；其他衬底(例如木头或复合材料)可以代替泡沫芯。面板可以用来代替天窗。天窗可以直接附连到悬空织物或座椅组件的一些其他表面。天窗可以配备有磁体或钩环紧固件，以使当它们在关闭状态时更有效密封空气移动。
如果天窗纵向分段，则它们可以是刚性的。例如，数打邮票大小的瓦片可以沿一个边缘联结，其中该边缘缝合到座椅网孔织物的背部。相反边缘与弹性绳索联结从而将瓦片组合成天窗。整个刚性瓦片链相对网孔摆动从而关闭，或摆动离开网孔从而打开，折曲(flexing)从而匹配就座乘客背部的弯曲。
可能的天窗数目是天窗厚度的函数。如果天窗是极薄的(纸张薄的，paper-thin)，那么可以具有非常多的小天窗。对于具有可观厚度的天窗，因为每个天窗的厚度在打开状态中阻挡一些空气流，所以对天窗数目具有限制。在一个实施中，座椅背部厚度限制天窗厚度稍大于1英寸，这允许每座椅背部约16个天窗。座椅底部允许天窗上达2英寸深，这允许约8个天窗。天窗不需要具有一致厚度：在底部薄并且离开座椅网孔织物较厚的天窗在冷却模式中比连续厚度的天窗更有效。
根据可选实施方式，图7和8所见的悬空织物可以由包括塑料或金属的刚性穿孔材料替代，或可以甚至是配备有大通道或管道从而允许空气流过泡沫垫的常规泡沫垫。
可选地，如果充足空气从背面流过垫子到正面，乘客支撑面可以包括由弹簧类材料例如用于一些床垫和沙发的弹簧类材料制作的多孔或穿孔垫。
代替线绳或绳索，关闭/打开机构可以由附连到天窗(或面板)的多孔材料片材构成，以使当该织物片材平行于就座面移动时，其将天窗(或面板)从打开状态拉动到关闭状态并返回。
根据在图10A和10B中示出的进一步可选实施方式，乘客支撑面30可以是由具有高导热率的无孔(即空气不可渗透的)材料制作的衬底，以使当关闭的天窗34(见图10A)制止空气流流动穿过支撑面30背部时，阻挡热从支撑面30传递到环境大气。相反地，当天窗34打开时(见图10B)，不阻挡热传递到环境大气。
在支承面是空气可渗透的时，也可使用高导热率材料。例如，高导热元件可以在包括网孔织物的支撑面和/或天窗中并入，从而当天窗在打开状态时增强传热。这可以例如由并入到(即整合到)座椅网孔织物和朝向座椅网孔折叠的天窗表面的高导热纤维(如编织铜或编织碳网孔)构成。因此当天窗打开时，高导热纤维传热至天窗的打开表面，并且这使就座乘客凉爽；并且当天窗关闭时，在天窗上的高导热纤维折叠回到其自身上，倚靠(against)座椅网孔织物，并且不暴露于空气环境，以及乘客不因导热纤维而感到凉爽。
另一选择是将高导热纤维并入到座椅网孔织物自身，以使在一个表面上的纤维与就座乘客的背部接触，并且在另一侧面上它们在天窗打开时暴露于大气，并在在天窗关闭时不暴露于大气。
适当的高导热材料优选具有至少40W/m-°K的导热率。然而，在身体到环境大气的总传热方程中，高导热材料的形状与导热率一样重要。根据一个实施方式，由比钢更优导热并且也提供弹性适应性的硅橡胶化合物制作的吸热(thermal heat sink)化合物可以用作座椅材料。
代替天窗，到乘客支撑面30(空气可渗透的或无孔的)的空气流和/或自乘客支撑面30的传热可以由平行于支撑面30布置的无孔可移动面36移动，如图11A和11B中所见。例如，无孔可移动面36可以采取放置在支撑面30下面或后面的泡沫垫的形式。在图11A中示出的冷却模式中，无孔可移动面36与支撑面30间隔开。响应于就座乘客的加热模式的选择，致动器38将无孔可移动面36挤压倚靠支撑面30背部，如在图11B中示出。对于可移动面板，致动器可以包括四杆运动链或凸轮从而提升可移动面板靠近支撑面。
根据进一步的实施方式，可移动面采取在支撑框架200下面和后面悬挂(drape)的织物吊索50的形式，如在图14中部分描绘的。织物吊索50可以包括隔热(即当支撑面30具有高导热率时)和/或空气流不可渗透(即当空气流可渗透支撑面30时)的织物片材。织物吊索50的一端可以固定到支撑框架200的上部(未示出)；织物吊索50的另一端附连到可旋转圆筒54并绕其缠绕。当织物吊索50缠绕到可旋转圆筒54上或从其松开时，该织物吊索50的一部分经过第二可旋转圆筒52。在该实施方式中，悬空织物220跨越支撑框架200中的开孔。在加热模式中，通过在由图14中箭头表示的方向上将旋转圆筒54旋转，织物吊索50可以张紧与悬空织物220接触(为清晰目的，提供在悬空织物220和织物吊索50之间的间距，因此点划线和实线不相互接触，该接触将使分离织物的图示不清楚)。相反地，为从加热模式变换到冷却模式，旋转圆筒54可以在与由图14中箭头表示的方向相反的方向上旋转。在此情况下，织物吊索变得松弛并背离悬空织物220，如由图14中一连串笔直箭头表示的。织物吊索50可以包括编织织物或毛毡。
可选地，织物吊索可以承载当织物吊索张紧时挤压悬空织物下侧的衬底(例如泡沫垫)。
根据进一步的可选实施方式，球囊或袋子可以被设计为在机舱压力改变时膨胀，由此将不可渗透面挤压倚靠悬空织物或其他类型多孔衬底的底部或背部，由此阻挡空气流通过可渗透衬底。
根据进一步的实施方式，可以通过封闭在可渗透或具有高导热率的适当支撑面下面或后面的空间，以使通过致动可变热阻装置将该封闭空间对空气流打开或制止允许空气流，来控制空气流和/或传热。例如，图12示出在支撑面30后面的空间40，该空间40可以由可拉伸片材42形式的可变热阻装置来封闭，该可拉伸片材42的孔隙度在拉伸——例如通过将可旋转圆筒44旋转——时增加。
图13示出其中可拉伸片材42具有平行等间距狭缝46的阵列的实施方式的平面图。当可拉伸片材42的一端在箭头方向上拉动同时另一端固定时，可拉伸片材42拉伸，导致狭缝46打开(在图13中示出它们关闭)。
根据在图12和图13中示出的实施方式的变体，可拉伸片材可以包括紧密间隔开的众多小的交错狭缝，以使当片材沿狭缝的轴承受张力时，该片材不可渗透，但当张力垂直于狭缝的轴施加(或对片材施加剪应力)时，狭缝打开并且使支撑面通风。
根据在图16A和16B中示出的可选实施方式，座椅后罩60可以设置有打开和关闭的通风孔64和66。当通风孔如在图16A中示出的关闭时，由乘客身体加热的在后罩60和空气可渗透后支撑面12之间的空间62被封闭。相反，当后罩60中的通风孔64、66打开时，冷空气可以经通风孔64进入封闭空间62，并且在封闭空间62里面的暖空气可以经通风孔66离开(该空气流由图16B中的箭头表示)，由此使就座乘客凉爽。通风孔可以结合，因此响应于在乘客座椅一侧上安装的旋钮的手动旋转或按压打开电动机的开关，它们前后移动。
根据其他实施方式，致动机构可以包括电动机，该电动机将可变热阻装置从加热模式自动变换到冷却模式并返回，如由电子控制器引导的或如由座椅上开关引导的，由座椅乘坐者操作的。
根据进一步的可选实施方式，致动机构可以包括热激活装置(例如双材料或形状记忆合金致动器)，其在机舱温度改变时将可变热阻装置从加热模式自动变换到冷却模式并返回。任选地，致动机构可以包括压力操作装置(例如波纹管、活塞或球囊)，其在机舱压力改变时将座椅从加热模式自动变换到冷却模式并返回。
如果航空公司决定使所有可变热阻装置在到达的乘客离开之后并且在下组乘客到达之前可复位到(例如)完全打开位置，则需要维护时间复位不可电子地远程复位的座椅。这可以用添加弹簧致动装置来解决，该装置在乘客从座椅起身时将座椅复位到完全打开位置。航空公司必须平衡由弹簧支承的返回机构导致的添加的重量、复杂性和增加的故障率对飞行之间清洁座椅时手动复位座椅的工作。
可选地，在其中可变热阻装置由电子电动机致动的情况下，所有可变热阻装置可以电子地远程可复位。例如图15是示出用于改变交通工具乘客座椅的热阻的电子控制系统的部件的框图。示出仅用于两个座椅的部件。座椅第1号包括可以由电动机86响应在座椅第1号中就座的乘客按压位于扶手上的开关80来致动的可变热阻组件88；相似地，座椅第2号包括可以由电动机90响应在座椅第2号中就座的乘客按压位于扶手上的开关82来致动的可变热阻组件92。可选地，空勤人员可以使用电子控制器84远程致动电动机86和90。电子控制器84可以被编程响应于经用户接口(未示出)输入命令，将所有可变热阻装置顺序地或分组复位。
条款1.一种座位组件，其包括：具有开孔的框架；跨越所述框架中所述开孔的支撑面；可变热阻装置，当所述可变热阻装置在其中阻挡空气流的关闭状态时，所述可变热阻装置与所述支撑面相反，所述可变热阻装置可从所述关闭状态移动到其中不阻挡空气流的打开状态，并可从所述打开状态移动到所述关闭状态；以及结合到所述可变热阻装置的致动器，所述致动器可操作以致动所述可变热阻装置在所述打开状态和所述关闭状态之间的移动。
条款2.根据条款1所述的座位组件，其中所述支撑面是空气可渗透的。
条款3.根据条款2所述的座位组件，其中所述支撑面包括张紧的悬空织物。
条款4.根据条款1所述的座位组件，其中所述支撑面包括具有高导热率的材料。
条款5.根据条款1所述的座位组件，其中所述可变热阻装置包括多重天窗。
条款6.根据条款5所述的座位组件，其中所述天窗结合到所述支撑面。
条款7.根据条款5所述的座位组件，其中所述支撑面包括具有高导热率的材料，并且所述天窗包括具有高导热率的一个表面和具有低导热率的另一表面，当所述天窗关闭时所述一个表面面向所述支撑面。
条款8.根据条款5所述的座位组件，其中所述致动器包括可旋转圆筒和至少一根绳索，所述至少一根绳索包括附连到所述可旋转圆筒的第一部分和附连到所述可变热阻装置的第二部分。
条款9.根据条款1所述的座位组件，其中所述可变热阻装置包括附连到所述致动器的可拉伸材料片材，所述片材包括多重狭缝，当由于所述致动器的操作引起所述片材在拉伸状态时，所述狭缝打开，当不在所述拉伸状态时，所述狭缝关闭。
条款10.根据条款1所述的座位组件，其中所述致动器包括热激活装置、压力操作装置或电动机。
条款11.根据条款1所述的座位组件，其中所述可变热阻装置包括可移动面，所述可移动面响应所述致动器致动，可在不与所述支撑面接触的打开位置和与所述支撑面接触的关闭位置之间移动。
条款12.根据条款11所述的座位组件，其中所述可移动面包括附连到所述致动器的织物或毛毡制作的吊索，当所述致动器在第一状态时，所述吊索松弛并且不与所述支撑面接触，并且当所述致动器在第二状态时，所述吊索张紧并且与所述支撑面接触。
条款13.根据条款11所述的座位组件，其中所述可移动面包括泡沫。
条款14.根据条款11所述的座位组件，其中所述支撑面是空气可渗透的并且所述可移动面包括无孔材料。
条款15.根据条款11所述的座位组件，其中所述支撑面包括具有相对高导热率的材料，并且所述可移动面包括具有相对低导热率的材料。
条款16.根据条款11所述的座位组件，进一步包括弹簧支承的复位机构，用于将所述可变热阻装置从所述打开状态移动到所述关闭状态。
条款17.一种座位组件，其包括：具有开孔的框架；张紧并且跨越所述框架中所述开孔的悬空织物；多重天窗，其可在关闭状态和打开状态之间移动，在所述关闭状态中所述天窗阻挡朝向所述悬空织物的空气流，在所述打开状态中所述天窗不阻挡朝向所述悬空织物的空气流；和由至少一根绳索结合到所述天窗的可旋转圆筒，其中当所述可旋转圆筒在一个方向上旋转时，所述天窗从所述关闭状态移动到所述打开状态，并且当所述可旋转圆筒在与所述一个方向相反的另一方向上旋转时，所述天窗从所述打开状态移动到所述关闭状态。
条款18.根据条款17所述的座位组件，其中所述天窗包括布置为将所述天窗保持在所述关闭状态中的磁体或钩环紧固件。
条款19.根据条款17所述的座位组件，其中每个天窗包括结合到所述悬空织物的以织物缠绕的泡沫芯。
条款20.一种座位组件，其包括：具有开孔的框架；跨越所述框架中所述开孔的支撑面；可变热阻装置，当所述可变热阻装置在其中阻挡空气流的关闭状态时，所述可变热阻装置与所述支撑面相反，所述可变热阻装置可从所述关闭状态移动到其中不阻挡空气流的打开状态，并可从所述打开状态移动到所述关闭状态；以及结合到所述可变热阻装置的致动器，所述致动器可操作以致动所述可变热阻装置在所述打开状态和所述关闭状态之间的移动，其中所述支撑面和所述可变热阻装置中的一个或两个包括具有至少40W/m-°K的导热率的材料。
条款21.一种座位组件，其包括：具有开孔的框架；跨越所述框架中所述开孔的空气可渗透支撑面；附连到所述框架的空气不可渗透后罩，所述后罩和所述支撑面限定空间；以及在所述后罩中并入的通风工具，其中当所述通风工具打开时，环境空气经所述通风工具自由流入和流出所述空间，并且当所述通风工具关闭时，环境空气不可以经所述通风工具进入所述空间。
条款22.根据条款21所述的座位组件，其中所述空气可渗透支撑面包括悬空织物。
条款23.根据条款21所述的座位组件，其中所述通风工具包括在所述后罩的上部中的第一通风孔和在所述后罩的下部中的第二通风孔。
尽管本发明已参考多种实施方式进行了描述，但是本领域技术人员应该理解可进行多种变化，并且可用等价物替代其元件，而不背离本发明的范围。另外，可进行许多修改以使具体情况适应本文教导，而不背离其本质范围。因此，意图权利要求不被限于所公开的具体实施方式。
如在权利要求中所使用的，术语“支撑面”指能够支撑重量的衬底。支撑面可以是多孔的(即空气可渗透的)或无孔的。相似地，如在权利要求中使用的，术语“可移动面”指代可移动的衬底。如在本文使用的，术语“衬底”包含至少以下内容：片材(塑料或金属)、泡沫层、编织或非编织织物、织物带或网状结构。

Claims (6)

1.一种座位组件，其包括：
具有开孔的框架；
张紧并且跨越所述框架中的所述开孔的悬空织物；
多重天窗，其可在关闭状态和打开状态之间移动，在所述关闭状态中所述天窗阻挡朝向所述悬空织物的空气流，在所述打开状态中所述天窗不阻挡朝向所述悬空织物的空气流；和
由至少一根绳索结合到所述天窗的可旋转圆筒，其中当所述可旋转圆筒在一个方向上旋转时，所述天窗从所述关闭状态移动到所述打开状态，并且当所述可旋转圆筒在与所述一个方向相反的另一方向上旋转时，所述天窗从所述打开状态移动到所述关闭状态。
2.根据权利要求1所述的座位组件，其中所述天窗包括被布置为将所述天窗保持在所述关闭状态中的磁体或钩环紧固件。
3.根据权利要求1所述的座位组件，其中每个天窗包括被联接到所述悬空织物的以织物缠绕的泡沫芯。
4.一种座位组件，其包括：
具有开孔的框架；
跨越所述框架中的所述开孔的空气可渗透支撑面；
附连到所述框架的空气不可渗透后罩，所述后罩和所述支撑面限定座椅部分中的第一空间和后背部分内的第二空间，所述第一空间和第二空间彼此流体连通；和
在所述座椅部分的前部中被并入所述后罩中的第一通风工具和在所述后背部分的上部中被并入所述后罩中的第二通风工具，其中当所述第一通风工具打开时，环境空气经由所述第一通风工具自由流入所述第一空间，并且当所述第一通风工具关闭时，环境空气不能够经由所述第一通风工具进入所述第一空间，和其中当所述第二通风工具打开时，所述第一空间内的空气自由流入所述第二空间并且然后经由所述第二通风工具流出所述第二空间，并且当所述第二通风工具关闭时，所述第二空间内的空气不能够经由所述第二通风工具离开所述第二空间。
5.根据权利要求4所述的座位组件，其中所述空气可渗透支撑面包括悬空织物。
6.根据权利要求4所述的座位组件，其中所述第一通风工具包括第一通风孔和所述第二通风工具包括第二通风孔。
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