CN110203311A - 一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置；基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置由车桩换热回路和车座换热回路组成；换热回路中设置有第一至第六热管以及第一和第二隔热板，通过第一电动机和第二电动机控制第一和第二隔热板的位置以实现不同运行模式的切换；装置可以通过不同的工作模式实现共享自行车存放时车座降温、蓄冷室蓄冷以及共享自行车骑行时车座降温三种功能。相比现有自行车座降温装置，本发明采用自来水管路作为冷源，运用热管作为关键部位换热元件，降温效果好，制冷效率高，无需耗费额外的电能用于制冷，提升了车桩式共享自行车的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种自行车座椅降温装置，具体地说，是涉及一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置。
背景技术
共享自行车由于其便捷、绿色、共享的特点，已广泛用于城市短距离通勤。有桩式共享自行车通过车桩对共享自行车进行存放与管理，具有安全性好、运用成本低等优点，是共享自行车的一种主流形式。
考虑到空间占用、存取车便捷性等因素，自行车桩一般设置于露天场所，因此共享自行车通常存放与露天环境下。共享自行车的车座外层通常由黑色PU材质制成，在夏天长时间暴露于烈日照射之下时，座椅温度会急剧上升，最终温度甚至高达70℃。在这种情况下，用户租用了共享自行车后并不能立刻骑行，必须首先对座椅进行降温，这极大地降低了共享自行车的使用体验。
为提升炎热环境下自行车的骑行体验，发明专利CN107640248A公开了一种降温自行车座，其在自行车座内部设置冰垫槽以放置冰沙垫，在骑行过程中冰沙垫融化吸热，以使座椅温度维持在较低水平；实用新型专利CN206336363U公开了一种通风自行车座，其在坐垫内部设置了通风管道以在骑行时进行通风降温，坐垫中亦设置有橡胶塞以控制通风与否；实用新型专利CN207345987U公开了一种智能降温自行车座，其在坐垫中布置有制冷芯片以达到降温目的，制冷芯片通过自行车搭载的太阳能电池板与蓄电池供电。
目前的自行车座椅降温装置多围绕无车桩式自行车进行设计，由于无车桩式自行车自身能源供应能力较弱，现有装置难以兼顾制冷效果、制冷效率和使用便捷性。车桩式共享自行车的自行车桩通常设置在路边人行道上，其下一般埋有自来水供水管路，管道表面温度一般为10～20℃，远低于夏天共享自行车座椅温度，可以考虑使用自来水管路作为冷源对共享自行车座椅进行降温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有桩式共享自行车座椅降温方案。以车桩下方的自来水管路作为冷源，同时运用热管进行快速换热，以形成兼顾制冷效果与制冷效率，并具有一定使用便捷性的共享自行车座椅降温方案。
本发明达成目的的技术方案是：
一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置，包括车桩换热回路以及车座换热回路。两回路之间设置第一热管与第二热管以在自行车锁进车桩后形成传热通道；车桩换热回路通过换热器与地下自来水管路进行热交换；车座换热回路具备存放制冷模式、存放蓄冷模式和骑行制冷模式三种工作模式。处于存放蓄冷模式时，自行车存放于车桩中，蓄冷室中的相变蓄冷材料通过车桩换热回路和车座换热回路向自来水管路放热蓄冷；处于存放制冷模式时，自行车存放于车桩中，车座通过车桩换热回路和车座换热回路向自来水管路放热以降低其表面温度；处于骑行制冷模式时，自行车处于骑行状态，蓄冷室中的相变蓄冷材料向车座相变吸热以将车座温度维持于合适的水平。
所述车桩换热回路由换热器、自来水管路、第一轴流泵、车桩换热管路和第一热管组成。车桩换热管路的载冷剂工质优选为制冷剂R134a，换热器紧贴并包裹自来水管路以使高温制冷剂与低温自来水充分换热。车桩换热器运行时，第一热管与第二热管紧贴以充分吸热，载冷剂在第一热管处向车座换热回路吸热，运动到换热器处向自来水管路放热，第一轴流泵驱动载冷剂在车桩换热管路中循环流动。
所述车座换热回路由第二热管、第二轴流泵、车座换热管路、第三热管、第一电动机、第一隔热板、第四热管、蓄冷室、第五热管、第六热管、第二电动机、第二隔热板、第七热管和车座组成。车座换热管路的载冷剂工质优选为制冷剂R134a。蓄冷室外壁由隔热材料制成，在侧壁与上壁打两个通孔以镶嵌第五热管和第六热管；第五热管和第六热管通过密封胶与外壁固接，同时保证蓄冷室的密封性；蓄冷室中存有熔点为20～30℃的相变蓄冷材料，其材质有多种选择，比如液态金属等。第三热管与第五热管相对放置，其间设有第一隔热板，第一电动机可驱动第一隔热板上下移动以控制车座换热管路与蓄冷室的换热。第四热管、第六热管与第七热管相对放置，其间设有第二隔热板，第二电动机可驱动第二隔热板左右移动以控制车座换热管路、蓄冷室与车座的换热。第二轴流泵驱动制冷剂在车座换热管路中循环流动。
相比现有自行车座降温装置，本发明具有以下优点：
以自来水管路作为冷源，对自行车座降温效果好，制冷效率高，无需耗费额外的电能用于制冷。
关键部位采用热管换热，热交换效率高，减小了换热管路压力损失，结构简单，增加了系统的耐用度。
同时实现了自行车在骑行状态与存放状态下的车座降温，提升了车桩式共享自行车的使用体验。
附图说明
图1基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置结构示意图
图2车桩换热回路示意图
图3车座换热回路示意图
图4存放蓄冷模式示意图
图5存放制冷模式示意图
图6骑行制冷模式示意图
具体实施方式
本实施例是一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置。
如图1所示，一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置，包括换热器1、自来水管路2、第一轴流泵3、车桩换热管路4、第一热管5、第二热管6、第二轴流泵7、车座换热管路8、第三热管9、第一电动机10、第一隔热板11、第四热管12、蓄冷室13、第五热管14、第六热管15、第二电动机16、第二隔热板17、第七热管18和车座19。第一热管5与第二热管6可随共享自行车插入车桩或取出车桩而接触或断开，第一电动机10可控制第一隔热板11上下移动，第二电动机16可控制第二隔热板17左右移动。
如图2所示，车桩换热回路包括换热器1、自来水管路2、第一轴流泵3、车桩换热管路4和第一热管5。车桩换热管路4中充有载冷剂，优选为制冷剂R134a。车桩换热管路4与换热器1相连，换热器1与自来水管路2紧贴，第一热管5紧密贴附于车桩换热管路4。车桩换热回路安装于共享自行车桩中。
如图3所示，车座换热回路包括第二热管6、第二轴流泵7、车座换热管路8、第三热管9、第一电动机10、第一隔热板11、第四热管12、蓄冷室13、第五热管14、第六热管15、第二电动机16、第二隔热板17、第七热管18和车座19。车座换热管路 8中充有载冷剂，优选为制冷剂R134a。第二热管6、第三热管9和第四热管12紧密贴附于车座换热管路8，第七热管18紧密贴附于车座19。蓄冷室13外壁由隔热材料制成，内部充满熔点为20～30℃的相变蓄冷材料，其材质有多种选择，比如液态金属等。第五热管14与第六热管15镶嵌于蓄冷室13外壁的通孔中，并通过密封胶与外壁固接。车座换热回路安装于共享自行车中。
本实施例存在存放蓄冷模式、存放制冷模式和骑行制冷模式三种工作模式，分别如图4、图5和图6所示，下面对三种工作模式分别进行介绍。
存放蓄冷模式：如图4所示，此时共享自行车插入车桩，第一热管5和第二热管 6紧密接触；第一电动机10驱动第一隔热板17上移，使第三热管9与第五热管14相互换热；第二隔热板处于第四热管12、第六热管15与第七热管18之间以隔绝换热；第一轴流泵3与第二轴流泵7工作以驱动车桩换热管路4和车座换热管路8中的工质循环流动。蓄冷室13中的相变蓄冷材料通过车座换热回路和车桩换热回路向自来水管路2放热以冷凝蓄冷。
存放制冷模式：如图5所示，此时共享自行车插入车桩，第一热管5和第二热管 6紧密接触；第一电动机10驱动第一隔热板17下移，使第三热管9与第五热管14隔绝换热；第二电动机16驱动第二隔热板17右移，使第四热管12与第七热管18相互换热，第六热管15与第七热管18隔绝换热；第一轴流泵3与第二轴流泵7工作以驱动车桩换热管路4和车座换热管路8中的工质循环流动。车座19通过车座换热回路和车桩换热回路向自来水管路2放热以抵抗太阳照射带来的温升。
骑行制冷模式：如图6所示，此时共享自行车处于骑行状态，第一热管5和第二热管6断开；第一电动机10驱动第一隔热板17下移，使第三热管9与第五热管14 隔绝换热；第二电动机16驱动第二隔热板17左移，使第六热管15与第七热管18相互换热，第四热管12与第七热管18隔绝换热；第二轴流泵7停止工作。车座19通过第七热管18与第六热管15向蓄冷室13放热以降低温度，蓄冷室13中的相变蓄冷材料融化以吸收车座19传来的热。
由于以自来水管路作为冷源，且在关键部位采用热管，整套装置降温效果好，耐用度高，且无需耗费额外的电能用于制冷，提升了车桩式共享自行车的使用体验。
Claims (3)
1.一种基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置，其特征在于：包括车桩换热回路以及车座换热回路，两回路之间设置第一热管与第二热管以在自行车锁进车桩后形成传热通道；车桩换热回路可通过换热器与地下自来水管路进行热交换；车桩换热回路安装于共享自行车桩中，车座换热回路安装于共享自行车中。
2.根据权利要求1所述的基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置，其特征在于：车桩换热回路由换热器、自来水管路、第一轴流泵、车桩换热管路和第一热管组成；车桩换热管路中充有载冷工质，车桩换热管路与换热器相连，换热器与自来水管路紧贴；第一热管紧密贴附于车桩换热管路。
3.根据权利要求1所述的基于自来水管路采冷的有桩式共享自行车座椅降温装置，其特征在于：车座换热回路由第二热管、第二轴流泵、车座换热管路、第三热管、第一电动机、第一隔热板、第四热管、蓄冷室、第五热管、第六热管、第二电动机、第二隔热板、第七热管和车座组成；车座换热管路中充有载冷工质，第二热管、第三热管和第四热管紧密贴附于车座换热管路；第七热管紧密贴附于车座；蓄冷室外壁由隔热材料制成，内部充满熔点为20～30℃的相变蓄冷材料；第五热管与第六热管镶嵌于蓄冷室外壁的通孔中，并通过密封胶与外壁固接；第一电动机可控制第一隔热板上下移动，第二电动机可控制第二隔热板左右移动。
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- 2019-05-28 CN CN201910450057.4A patent/CN110203311A/zh active Pending
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