CN114954170A - 特别是用于机动车辆的车辆座椅的温度控制装置 - Google Patents

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CN114954170A
CN114954170A CN202210177645.7A CN202210177645A CN114954170A CN 114954170 A CN114954170 A CN 114954170A CN 202210177645 A CN202210177645 A CN 202210177645A CN 114954170 A CN114954170 A CN 114954170A
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马丁·布伦纳
安德里亚斯·克姆勒
芭芭拉·梅特
克里斯蒂安·舒尔茨
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Abstract

本发明涉及具有包括顶侧(2)和底侧(3)和包括主体材料的主体(4)的温度控制装置(1)。装置(1)包括设置在主体(4)中或上的至少一个热电设备(5),热电设备包括主侧(6)和次侧(7)以及在主侧(6)与次侧(7)之间热传输的更多个热电活性元件(8)。装置(1)包括设置在主体(4)中的至少一个导热设备(9),导热设备包括至少一个导热元件(10)、优选至少两个导热元件,其形成为在至少一个热电设备(5)与主体(4)的顶侧(2)和/或底侧(3)之间热传输。装置(1)还包括传导通过主体(4)并通向主体(4)的顶侧(2)的至少一个主体流体路径(20),以从主体(4)的顶侧(2)向底侧(3)传导空气(L)。

Description

特别是用于机动车辆的车辆座椅的温度控制装置
技术领域
本发明涉及一种特别是用于机动车辆的车辆座椅的温度控制装置,并且涉及一种具有这种温度控制装置的车辆座椅。
背景技术
在现代机动车辆中,座椅表面通常在冷却或加热空气的帮助下进行温度控制。利用这种传统的温度控制装置,将空气引导到座椅表面或远离座椅表面通常被证明在技术上相对复杂并且因此在生产中昂贵。
因此,本发明的一个目的是示出开发温度控制装置的新方法,所述新方法在设计上技术简单并且因此具有成本效益。
该目的通过独立权利要求的主题来解决。优选的实施例是从属权利要求的主题。
发明内容
因此,本发明的基本思想是温度控制表面、特别是车辆座椅的表面,不仅如上文所解释的那样借助空气来进行温度控制,还附加地借助热电设备对其进行温度控制,该热电设备经由具有至少一个导热材料的导热元件的机械柔性导热设备来与所述表面热连接。特别优选地,该材料是金属,以使得机械柔性导热元件能够通过金属化线或金属化丝形成。因此,形成热源或散热器的热电设备因此能够设置成与温度控制装置间隔开,因为热耦合能够通过一个或更多个这样的导热元件发生。当要进行温度控制的表面是车辆座椅的座椅表面时,诸如在座椅表面上直接设置热电设备时可能发生的座椅舒适度的不希望的降低能够借助于将典型的机械刚性热电设备设置为与座椅表面间隔开而与机械柔性导热元件相互作用来抵消。
与此无关地,对于此处介绍的本发明而言重要的导热元件使得从热电设备的相当集中的热源或散热器向区域冷却的灵活过渡成为可能。
根据本发明的温度控制装置包括主体,该主体包括顶侧和与顶侧相对定位的底侧。主体包括优选柔性的主体材料或由这种优选柔性的主体材料组成。进一步地,该装置包括设置在主体中或主体上的至少一个热电设备,所述至少一个热电设备包括主侧和次侧以及用于在所述主侧与次侧之间进行热传输的至少一个热电活性元件、优选地至少两个热电活性元件,特别优选地更多个热电活性元件。除此之外,该装置包括设置在主体中的至少一个导热设备。优选地,为存在的每个热电设备提供一个导热设备。所述至少一个导热设备又包括至少一个机械柔性导热元件、优选至少两个导热元件、特别优选多个导热元件,并且被设计为用于在分配的热电设备与主体的顶侧和/或底侧之间的热传输。导热元件包括导热材料或由导热材料组成。优选地,该材料是金属。
为了对主体的顶侧进行温度控制或冷却,热量由此能够借助于导热设备从那里首先传输到所分配的热电设备的主侧。
在热电设备完全设置在主体内的情况下,从主侧传输到次侧的热量然后能够借助于另一个导热设备传输到主体的底侧并从那里散发到主体的周围。
如果热电设备的至少一个次侧直接设置在主体的底侧上或甚至在主体的外部,则由至少一个热电设备从热电设备的主侧到次侧传输的热量能够直接散发到次侧的周围并且因此从主体中排出。
对于顶侧的附加温度控制或冷却,这里介绍的温度控制装置根据本发明包括至少一个主体流体路径,该主体流体路径被引导通过主体并通向主体的顶侧以用于将空气从主体的顶侧引导到主体的底侧,或反之亦然(从主体的底侧引导到主体的顶侧)。
热电设备能够为或包括珀尔帖(Peltier)元件。如已经解释的,这样的珀尔帖元件能够包括两个或更多个热电活性元件,每个都是p掺杂或n掺杂的半导体材料,例如碲化铋(Bi2Te3)或锗硅(SiGe)。这些热电活性元件能够通过电导体(尤其为金属)的导电桥以常规方式彼此电连接(优选地串联电连接)。所述金属桥然后能够交替地形成珀尔帖元件的热侧或冷侧,因此在当前情况下为热电设备的主侧和次侧。实际上,以已知方式的珀耳帖元件能够包括两个板,每个板都是陶瓷,特别是氧化铝陶瓷,所述热电活性元件设置在(实际上是焊接在)所述两个板之间。
实际上,珀尔帖元件的横向面积范围能够为10mm×10mm至20mm×20mm。显然,其他尺寸的变体也是可以想到的。
珀尔帖元件的确切设计或技术构造为本领域技术人员所熟知,并且不是本发明的核心,因此省略了与珀尔帖元件的技术构造相关的进一步解释。
然而应当理解,本文描述的装置不仅能够包括单个热电设备或单个珀尔帖元件,还包括两个或更多个热电设备和/或珀尔帖元件。如果温度控制装置包括两个或更多个热电设备,则根据本发明对于每个热电设备都存在至少一个导热设备。
根据本发明的一个优选实施例,至少一个主体流体路径与至少一个导热设备空间分离地、优选地与导热设备的至少一个导热元件间隔开地设置在所述主体中。以这种方式能够确保经由导热设备的热传输能够独立地进行并且不受通过流体路径引导的空气的热传输的干扰。这导致在该装置中能够实现的相对于远离主体顶侧的热传输的改进效率。
根据有利的进一步发展,至少一个主体流体路径优选地借助于热绝缘体被设置在主体中,与导热设备的至少一个导热元件热分离。通过这种方式,也避免了导热设备与流体路径之间的不期望的热接触。
特别是实际上,热绝缘体能够由绝缘层形成,特别是由泡沫材料的绝缘层形成,并且替代地或附加地由主体的材料形成。
根据有利的进一步发展,该装置包括至少部分地设置在至少一个热电设备的次侧上的热交换器。该热交换器包括空气能够流过的至少一个热交换器流体路径,以用于在热电设备(特别是其次侧)与空气之间传递热量。因此,所述热交换器允许有效排放在热电设备的次侧上提供的热量。通过这种方式,特别是抵消了次侧的不希望的加热。
实际上,至少一个主体流体路径与热交换器流体路径流体连通。这允许将经由至少一个热电设备从导热设备传输到该导热设备的次侧的热量排放到也用于直接冷却座椅主体的顶侧的相同的介质中,即空气被引导通过主体流体路径并随后通过热交换器流体路径。与传统装置相比,这显着提高了热传输的效率。
根据有利的进一步发展,所述至少一个主体流体路径以背离所述热交换器流体路径的上部端通向设置在主体的顶侧上的上部路径开口中。通过该路径开口,能够将来自上侧周围的空气引入到主体流体通路中。这导致主体的顶侧的有效冷却。显然,如果要加热主体的顶侧,也可以想到经由主体流体路径在顶侧上提供暖空气。
根据另一有利的进一步发展,所述至少一个主体流体路径以背离顶侧的端通向设置在主体的底侧上的下部路径开口中。通过该下部路径开口,能够以技术上简单的方式将来自所述至少一个主体流体路径的空气引入到热交换器中。这使得无需大量技术努力就可以使用空气(如前所述)作为也吸收由热交换器提供的热量的介质。
特别地实际上,所述至少一个导热设备设置/嵌入主体的材料中,并被主体的主体材料直接包围。这样,可以保护导热设备的导热元件免受损坏或甚至破坏。此外,如果选择具有低热导率和/或热容量的材料作为主体材料,则确保有效的热传输。这导致热量借助于导热设备以很少的损失从主体的顶侧传输到热电设备,并借助于该热电设备进一步传输到主体的底侧。因此抵消了对主体的不希望的加热。
优选地,所述至少一个主体流体路径通过形成在主体的主体材料中的空气通道来实现。因此能够省去提供为用于界定空气通道的单独通道材料,因为该实施例的该功能由主体材料(例如气密泡沫材料)承担。该变体在该装置的生产中伴随着显着的成本优势。
根据另一有利的进一步发展,用于在所述至少一个热电设备与被引导通过热交换器流体路径的空气之间热传输的附加导热设备被设置在所述次侧与热交换器流体路径之间。该措施还改善了热量从主体顶侧的传输。
根据另一有利的进一步发展,肋结构在热电设备或(附加的)导热设备的次侧的区域中设置在热交换器流体路径中。该肋结构被装备用于改进在通过热交换器流体路径传导的空气与所述至少一个热电设备之间的热传递。
根据另一优选实施例,该装置能够包括鼓风机,该鼓风机用于将空气从热交换器流体路径或从与热交换器流体路径流体连通的主体流体路径抽出。这样,能够改善从主体顶部的进气量,并因此提升所实现的冷却效果。
实际上,盖能够设置在主体的顶侧上。这样,能够保护主体的顶侧免受灰尘和损坏等。如果温度控制装置用于对车辆座椅进行温度控制,则盖能够为是座椅盖、尤其是皮革盖或织物盖。在这种情况下,盖能够起到增加座椅舒适度的作用。盖还能够承担设计元件的功能。
根据有利的进一步发展,温度控制装置包括两个或更多个热电设备,其中对于每个热电设备,存在至少一个如上所述的导热设备。这样,大面积的温度控制装置也能够被有效地温度控制,特别是冷却。
实际上,至少两个热电设备能够优选地电并联或电串联地彼此电连接。这简化了根据本发明的温度控制装置的电气布线和热电设备的电能供应。
特别优选地,所述至少一个热电设备包括或者是珀尔帖元件。这种珀尔帖元件以不同的技术配置市售,使得本领域技术人员能够为根据本发明的温度控制装置特定于用户地选择这些元件并且这些元件容易地集成到该装置中。
根据有利的进一步发展,包括至少一个附加导热元件的附加导热设备能够设置在次侧与热交换器之间,以用于在至少一个热电设备与热交换器之间进行热传输。这样,能够提高热交换器与热电设备之间的热耦合。附加导热设备能够以与先前解释的(非附加的)导热设备相同的方式设计,以使得关于导热设备的上述解释也比照施加到附加导热设备。
根据一个优选实施例,所述至少一个导热设备被主体材料直接包围。特别优选地,导热设备能够嵌入主体材料中。当使用具有低热导率和低热容量的材料(例如泡沫橡胶)作为主体材料时,以这种方式确保由顶侧吸收的大部分热量有效地传输到分配的热电设备,并经由热电设备在底侧排出主体。
根据一个优选实施例,所述至少一个导热设备将热电设备的主侧与主体的顶侧热连接。替代地或附加地,导热设备能够将热电设备的次侧与主体的底侧热连接。根据至少一个热电设备在主体中的位置,当热电设备设置在主体内与其底侧间隔开时,在本实施例中的导热设备还能够附加地将相关联的热电设备的次侧与主体的底侧热连接。这样,热量能够从主体的顶侧有效地传输到底侧,而与热电设备在主体中或主体上的位置无关。
实际上,至少一个热电设备设置在主体内。这种设计需要特别少的安装空间。然而,替代于此,热电设备也能够设置在主体之外。这种设计对于工人来说特别容易接近,尤其是在例如需要维修的情况下。还可以想到,在进一步的发展中,至少一个热电设备设置在主体内并且至少一个另外的热电设备设置在主体外。
特别优选地,至少一个热电设备设置在主体内,与主体的顶侧和/或底侧间隔开。替代于此,热电设备能够设置在主体的顶侧或底侧上。因此,热电设备能够特定于用户地设置在主体内或主体上的几乎任何位置。这增加了在主体中集成不属于根据本发明的装置的一部分的其他组件的灵活性。
其中上部元件部分沿顶侧的横向范围大于下部元件部分沿热电设备的主侧的横向范围的实施例被证明是特别有利的。这样,主体的顶侧的更大的横向范围能够热耦合到具有更小横向范围的热电设备的主侧。
根据另一优选实施例,导热元件能够从主体的顶侧朝向至少一个热电设备逐渐变细。因此,主体的顶侧的更大的横向范围能够热有效地耦合到具有更小横向范围的热电设备的主侧。
根据一个优选实施例,所述至少一个导热设备至少以上端部分在主体的整个顶侧之上延伸。以这种方式防止了顶侧的各个区域不能被期望的温度控制覆盖。
根据另一优选实施例,至少一个导热设备的所述至少一个导热元件至少部分地由线和/或丝形成,该线和/或丝中的每个由金属形成。特别优选地,线或丝能够至少部分地绞合在一起和/或呈扇形散开而不至少部分地扭绞。
根据另一优选实施例,至少一个导热设备的至少一个导热元件的线或丝能够至少部分地形成织物。在这种情况下,线或丝形成这种织物的经线和纬线。优选地,整个至少一个导热元件能够形成为织物。特别优选地,这适用于至少一个导热设备的两个或更多个或甚至所有导热元件。在所有变体中,作为织物的形成使得对主体的整个顶侧的特别均匀的温度控制成为可能。
根据有利的进一步发展,织物在装置的纵向截面中包括设置在主体的顶侧上的上部元件部分,该上部元件部分经由延伸穿过主体的中间元件部分连接到设置在主体的底侧上的织物的下部元件部分。
根据有利的进一步发展,该装置的纵向截面中的织物具有U形几何形状,其具有两个U形腿和连接所述两个U形腿的U形基座。在该进一步的发展中,第一U形腿包括上部元件部分,并且第二U形腿包括下部元件部分和U形基座的中间部分。这种U形几何形状允许热电设备的主侧与主体的顶侧的安装空间节省的热连接。
根据另一有利的进一步发展,该装置的纵向截面中的织物能够具有H形几何形状,其具有两个H形腿和连接两个H形腿的H形基座。这种H形几何形状使得可以以简单的方式经由导热设备将热电设备的整个主侧与主体的整个顶侧进行区域连接。借助于上部元件部分,与主体的顶侧的区域热连接因此是可能的。由于中间元件部分在横向方向(即垂直于热传输方向)上只需要很少的绝缘空间,因此主体的这些区域可用于其他应用或技术组件。
特别优选地,线或丝从热电设备的主侧延伸到主体的顶侧而不绞合。
实际上,主体的材料能够是泡沫橡胶或包括泡沫橡胶。由于泡沫橡胶是一种柔性材料,因此通过这种方式有助于将诸如热电设备和导热设备的不同组件集成到主体中。
替代地或附加地,主体能够包括或者是支撑结构,优选地具有机械刚性的支撑元件,特别优选地具有机械刚性的线。在该变体中,至少一个导热设备的导热元件设置在支撑结构或支撑结构的支撑元件之间。这样,即使热元件以机械柔性的方式形成,也能够确保主体的高机械稳定性。实际上,支撑元件的材料是塑料。
此外,本发明涉及一种用于机动车辆的车辆座椅,所述车辆座椅包括座椅底部和座椅靠背。车辆座椅还包括根据本发明的上述温度控制装置,其中主体是座椅底部和/或座椅靠背的至少一部分。上面解释的根据本发明的装置的优点因此也适用于根据本发明的车辆座椅。
如上所述根据本发明的温度控制装置不仅能够如上所述安装在车辆座椅的座椅底部或座椅靠背中,而且(如果存在)还能够安装在车辆座椅的头枕中。
在机动车辆的其他组件中提供根据本发明的温度控制装置也是可以想到的。在这方面的可能性特别是中央扶手、车门内衬、手动方向盘和车顶,特别是机动车辆的顶篷。用于控制机动车辆和仪表板(尤其是存在于车辆内部的仪表)的选择杆也能够配备有根据本发明的温度控制装置。
此外,根据本发明的温度控制装置不仅提供在车辆座椅中,而且通常设置在任何类型的座椅中,特别是用于任何交通工具。在所有这些变体中,可以想到将类似于车辆座椅的温度控制装置设置在座椅底部、座椅靠背和可能存在的头枕上。
与车辆应用不同的根据本发明的温度控制装置的使用同样也是可以想到的。根据本发明的温度控制装置在家庭和建筑物中的特别应用(优选在椅子上或把手上,特别是在门把手或窗把手上)是可以想到的。
最后,根据本发明的温度控制装置在建筑物内部空间中的应用也是可以想到的,例如在横向界定相应内部空间的墙壁上和在顶部处界定内部空间的天花板上。特别地,温度控制装置能够设置在覆盖墙壁的墙纸上或墙纸中。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图以及根据附图的相关附图说明中获得。
应该理解,在不脱离本发明的范围的情况下,以上提到的并且仍将在下文说明的特征不仅能够以所述的相应组合使用,而且能够以其他组合或者分别使用。
本发明的优选示例性实施例在附图中示出,并且在下文的描述中更详细地说明,其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
在每种情况下,其示意性地示出:
图1是根据本发明的温度控制装置的一个示例;
图2a-2k示例性地是对于本发明而言重要的导热设备的不同配置变体;
图3a-3d示例性地是考虑到根据图2中的导热设备的可能配置的图1的装置的变体。
具体实施方式
图1以示意图示出了根据本发明的温度控制装置1的一个示例。其包括具有顶侧2和底侧3的柔性主体材料的主体4。所述顶侧2沿热传输方向W与底侧3相对定位。热传输方向W朝平面的法线向量的方向(在图中未示出)延伸,该平面平行于所述顶侧2和/或底侧3延伸。
此外,装置1包括设置在主体4上的热电设备5,该热电设备包括主侧6和次侧7以及用于在所述主侧6与次侧7之间进行热传输的更多个热电活性元件(未示出)。所述主侧6沿热传输方向W与次侧相对定位。所述主侧6面向底侧3。
所述热电设备5能够为珀尔帖元件或包括珀尔帖元件。这样的珀尔帖元件能够包括所述热电活性元件,例如p掺杂和n掺杂半导体材料中的每一个,例如碲化铋(Bi2Te3)或锗硅(SiGe)(未在图1中更详细地示出)。这些热电活性元件能够通过电导体(尤其是金属)的导电导体桥以常规方式彼此热电连接。所述导体桥然后能够交替地形成珀尔帖元件的热侧和冷侧,即在当前情况下分别为热电设备5的主侧6和次侧7。
实际上,所述珀尔帖元件能够包括陶瓷、特别是已知方式的氧化铝陶瓷的两个板,所述热电活性元件和导体桥能够设置在所述两个板之间并且实际上焊接在所述两个板中。
特别地实际上,珀尔帖元件的横向范围能够为10mm×10mm至20mm×20mm。然而显然,其他尺寸也是可以想到的。
能够用于本发明的珀耳帖元件的详细技术配置不是本发明的核心,并且为本领域相关技术人员所熟悉,因此省略对这种珀耳帖元件的技术构造的进一步解释。
应当理解,本文描述的装置不仅能够包括单个热电设备或单个珀尔帖元件,还能够包括两个热电设备5和/或珀尔帖元件。
此外,所述装置1的导热设备9设置在主体4中。如果装置1包括两个或更多个热电设备5,则为每个热电设备5提供至少一个单独的导热设备9。导热设备9包括至少一个机械柔性导热元件10,该至少一个机械柔性导热元件被装备为用于在热电设备5与主体4的顶侧和/或底侧3之间进行热传输。热传输因此基本上沿着热传输方向W发生。导热元件10也能够与导热方向W成一角度地延伸。
导热设备9设置或嵌入在主体4的主体材料中,并且因此被该主体材料直接包围。导热元件10的材料实质上为导热材料。优选地,例如铜的金属适用于此目的。主体4的材料能够优选地为泡沫材料。此外,图1的示例中的装置1包括多个主体流体路径20,所述多个主体流体路径中的每个被引导通过主体4并且通向所述主体4的顶侧2,以用于从主体4的顶侧2将空气L引导到主体的底侧3或以相反的顺序(即从底侧3到顶侧2)进行引导。
如图1所示,主体流体路径20与导热设备9空间分离地形成,并与导热设备9的导热元件10间隔开地设置在主体4中。此外,装置1包括设置在热电设备5的次侧7上的部分中的热交换器21,以用于在热电设备5与空气L之间传递热量。所述热交换器21包括热交换器流体路径22,该热交换器流体路径能够被空气L流过。
除此之外,所述主体流体路径20能够借助于热绝缘体设置在主体4中,与导热设备9的导热元件10热分离。在此,主体的材料能够为泡沫材料。替代于此(特别是当主体4的材料不是泡沫材料时),热绝缘体能够通过优选泡沫材料或另一材料(特别是具有导热率低于主体材料的材料)的热绝缘层(图中未示出)来形成。
根据图1的主体流体路径20全都与热交换器流体路径22流体连通。主体流体路径20能够分别通过形成在主体4的材料中的空气通道28来实现。在这种情况下,空气通道28或主体流体路径20由主体4的材料(例如所述泡沫材料)直接界定。主体流体路径20分别以背离热交换器流体路径20的上部端23通向设置在主体4的顶侧2上的相应上部路径开口24,空气L能够经由所述上部路径开口从顶侧2的周围25被引入或吸入到相应主体流体路径20中。主体流体路径20以背离顶侧2的公共下部端26通向设置在主体4的底侧3上的下部路径开口27,空气L能够经由所述下部路径开口从主体流体路径20输送到相应热交换器流体路径22中。如已经提到的,在相反方向上(即从下部路径开口27进入上部路径开口24)输送空气也是可以的。
如从图1附加地明显看出的,用于在热电设备5与通过热交换器流体路径22传导的空气L之间进行热传输的附加导热设备29能够设置在热电设备5的次侧7与热交换器21的热交换器流体路径22之间。附加导热设备29能够与主体4中的导热设备9完全一样地构造并且因此也包括多个导热元件30。因此,关于导热设备9的以上解释在必要的修改后由此也适用于导热设备29。可选地,能够为存在于主体4中的每个导热设备9提供这样的附加导热设备29。
在热交换器流体路径22中,用于改进通过热交换器流体路径22传导的空气L与热电设备5之间的热传递的肋结构(未示出)能够附加地设置在热电设备5的次侧7或附加的导热设备29的区域中。
在示例性场景中,装置1还包括鼓风机31,该鼓风机用于吸入来自热交换器流体路径22或来自与热交换器流体路径22流体连通的主体流体路径20的空气L。实际上,鼓风机31能够设置在热交换器21的下游。
实际上,盖8能够设置在主体4的顶侧2上。这样,能够保护主体4的顶侧2免受灰尘和损坏等。盖8能够包括一个或更多个盖层。例如具有顶侧皮革层和底侧泡沫材料层的两层结构是可以想到的。
图2a至2k示出了具有导热元件10的导热设备9的不同配置可能性。
关于这一点,图2a至2k以粗略的示意图和大大简化的表示以及在沿热传输方向W的纵向截面中示出了具有热电设备的主体4。不同的变体能够在实际范围内相互组合。如果提供两个或更多个导热设备9(图中未示出),则它们能够相同地形成,或者根据不同的变体也能够不同地形成。
在图2a至2e的示例中,导热元件10由丝12或线形成,丝或线中的每个可以为金属。
在图2a的示例中,唯一的导热设备9示例性地仅包括绞合在一起的丝或线的单个导热元件10。这里,导热元件10沿顶侧2的横向范围大于同一导热元件10沿热电设备5的主侧6的横向范围。这样,主体4的顶侧2的更大的横向范围能够热耦合到具有更小横向范围的热电设备5的主侧6。
在图2b的示例中,导热设备9示例性地不仅包括单个导热元件10,而且包括彼此相邻设置的两个导热元件10,其中每个导热元件10能够如通过图2a所解释地形成。所述两个导热元件10能够彼此间隔地设置。应当理解,在示例的进一步发展中,导热设备9还能够包括三个或更多个这样的导热元件10。
在图2a和2b的示例中,所述两个导热元件10基本上沿热传输方向W延伸,并且因此实现主体4的顶侧2与底侧3之间的最短可能连接。
图2c示出了图2a的示例的变体,其中(仅)导热元件10相对于从热电设备5到顶侧2的热传输方向W以一(优选为锐角的)角度α延伸。这样的角度装置允许经由导热设备9将热电设备5与顶侧2的基本上任何横向区域热连接。
显然,图2c的示例与图2b的示例的组合也是可以想到的。
在图2d的示例中,导热设备9再次仅包括单个导热元件10。在图2d的示例中,导热元件10相对于热传输方向W被细分为第一元件部分11a和第二元件部分11b。所述两个元件部分11a、11b在热传输方向W上彼此合并。第一元件部分11a面向热电设备5的主侧6。第二元件部分11b面向主体4的顶侧2。在第一元件部分11a中,丝或线12被绞合在一起。在第二元件部分11b中,丝或线没有绞合在一起,而是在没有绞合的情况下朝顶侧2呈扇形散开。通过将导热元件10部分地分成呈扇形散开的第二元件部分11b和绞合在一起的丝12或线的第一元件部分11a,实现了导热元件10从顶侧2到底侧3的逐渐变细。这样,主体4的顶侧2的更大的横向范围能够热有效地耦合到具有更小横向范围的热电设备5的主侧6。在图2d的示例中-就像在图2a至2c的示例中一样-导热元件10沿顶侧2的横向范围因此也大于同一导热元件10沿热电设备5的主侧6的横向范围。
图2e示出了图2d的示例的变体。在图2e的示例中,与图2d的示例相反,导热元件10不是由未绞合在一起的呈扇形散开的线或丝12形成,而是由线或丝12的织物13形成。在这里,线或丝12至少部分地形成织物13的经线和纬线(图2e中未示出)。
因此,在图2e的示例中,导热设备9包括第一元件部分11a和第二元件部分11b,在所述第一元件部分中导热元件10形成为绞合在一起的线和/或丝12,在所述第二元件部分中导热元件10形成为织物13。因此,第一元件部分11a中的绞合在一起的线或丝12朝向顶侧2合并为织物13的经线和纬线。设置在顶侧2的区域中的这样的织物允许对顶侧2进行特别均匀的温度控制。替代于此,织物13及其经线和纬线也能够与导热元件10分开地形成并导热地连接到该导热元件。为此目的能够考虑合适的牢固键合的连接,尤其是粘合连接或焊接连接。
图2c至2e的示例还能够与图2b的示例组合,即在图2c至2e的示例中也可以提供分配给相应热电设备5的导热设备9,每个导热设备具有两个或更多个导热元件10。
图2f至2i示出了其他示例,其中导热元件10由线或丝12的织物13形成,从而形成织物13的经线和纬线(未示出)。
在图2f的示例中,织物13在沿热传输方向W的装置1的所示纵向截面中包括设置在主体4的顶侧2上的上部元件部分14o,所述上部元件部分经由延伸穿过主体4的金属元件部分14m与设置在主体4的底侧3上的织物13的下部元件部分14u连接。
如图2f所示,上部元件部分14o在主体4的顶侧2之上横向延伸,即垂直于热传输方向W。因此,下部元件部分14u在热电设备5的主侧6上横向延伸。中间元件部分14m将上部元件部分14o与下部元件部分14u连接,并为此沿热传输方向W延伸。因此,所示纵向截面中的织物13具有H形几何形状并且两个H形腿16a、16b和连接所述两个H形腿的H形基座16c。上部元件部分14o形成第一H形腿16a,下部元件部分14u形成第二H形腿16b。中间元件部分14m形成H形基座16c。
所示的H形几何形状允许热电设备5的整个主侧6经由导热设备9有效连接到主体4的整个顶侧5。借助于上部元件部分14o,到主体4的顶侧2的区域热连接因此是可能的。由于中间元件部分14m在横向方向(即垂直于热传输方向W)上仅需要很少的安装空间,因此主体4的这些区域可用于其他应用或技术组件,特别是用于主体流体路径20,如图1所示。
图2g示出了图2f的示例的变体。在图2g的示例中,所示纵向截面中的织物13不具有如图2f的示例中的H形几何形状,而是具有U形几何形状。这意味着所示的织物13包括两个U形腿15a、15b和连接所述两个U形腿15a、15b的U形基座15c。类似于图2的H形几何形状,图2g的示例中的第一U形腿15a形成上部元件部分14o,并且第二U形腿15b形成下部元件部分14u。所述U形基座15c形成中间元件部分14m。类似于图2f的示例,所述U形几何形状还允许主侧6到顶侧2的节省安装空间的热连接。
图2h示出了图2f和2g的示例的另一个变体。在图2h的示例中,导热设备9的导热元件10也由织物13形成,其中导热元件10的丝或线12形成织物的经线和纬线。
从图2h可以明显看出,织物13的上部元件部分14o仅部分地在主体4的顶侧2之上延伸。同样,下部元件部分14u仅部分地在热电设备5的主侧6之上延伸。关于垂直于热传输方向W行进的横向方向LR,线或丝12的织物13的上部元件部分14o和下部元件部分14u设置在顶侧2和底侧3的端部37a、37b上并分别彼此相对定位。中间元件部分14b相对于上部元件部分14o并且也相对于下部元件部分14u都以钝角β设置。借助于图2h中所示的变体,顶侧2和底侧3的相对于横向方向LR彼此相对定位的横向部分能够彼此热有效地连接。
图2i示出了根据图2f至2h的示例的一个简化变体。在图2i的示例中,导热设备9的导热元件10还包括由导热元件10的丝或线12形成的经线和纬线的织物13。在图2i的示例中,与图2f至2a的示例相比,热电设备5设置在主体4内,即在主体的顶侧2的区域中。这使得织物13的简化结构成为可能,因为中间元件部分14m和下部元件部分14u能够被省去。
在图2i的示例中,织物13仅设置在顶侧2的区域中并且沿着横向方向LR在整个顶侧2之上延伸。导热元件10或织物13与其织物下部侧13u在热电设备5的主侧6的横向接触部分13k的区域中接触。
图2j和2k示出了导热设备9的另外两种构造变体,其中导热元件10包括线或丝12,它们被设置为没有绞合并且彼此间隔开。在这两个示例中,丝从在主体4外部设置在热电设备5的下侧3上的该热电设备的主侧6通过主体4延伸到主体4的顶侧2。
在图2j的示例中,单独的线或丝12基本上沿着热传输方向W延伸。与此相比,由线12形成的导热设备9或导热元件9在所示的纵向截面中从主体4的顶侧2朝向热电设备5的主侧6或朝向主体4的下侧3逐渐变细(在图2j和2k的示例中),下侧3和主侧6重合。这具有的结果是,在图2k的示例中,主体4的顶侧2的更大横向区域经由导热设备9热连接到热电设备5的主侧6,而不是像在图2j的示例中那样。
在两种变体中,即在图2j的示例中以及也在图2k的示例中,除了主体4中的线12之外,还设置了金属化线19的支撑结构18。这些金属化线19,与导热设备9的线12相比,不用于热传递而是用于主体4的机械加固。为此目的,支撑结构18的金属化线19形成所谓的针织间隔织物。实际上,支撑结构18沿着热传输方向W延伸并且还在整个主体4之上横向延伸。
通过图3a至3d的粗略示意图,下面解释图1的示例的不同变体,这些变体彼此不同,特别是相对于热电设备5在主体4中或该主体上的优选位置而彼此不同。
下文解释的图3a至3b的配置能够尽可能与图2a至2k的配置组合。
在图3a的示例中,热电设备5设置在主体4外部并且设置成使其主侧6靠在主体4的底侧3上。这里,热电设备5以其主侧6无间隔地设置在主体的底侧3上。换言之,主侧6和底侧3在图3a中重合。
已经通过图1解释的具有附加导热元件30的附加导热设备29设置在热电设备5的次侧7与热交换器21的热交换器流体路径22之间。与热电设备5一样,附加导热设备29设置在主体4的外部并与主体4间隔开。
图3b的变体与图3a的示例的不同之处在于,热电设备5设置在主体内。在图3b的示例中,主体4的下侧3和热电设备5的次侧7重合。在图3b的示例中,具有附加导热元件30的附加导热设备29靠在主体4的底侧3上并且因此也靠在热电设备的次侧7上。如在图3a的示例中,附加导热设备29在图3b的示例中也设置在主体4的外部。
图3c所示的变体与图3b的示例的不同之处在于,热电设备5设置在主体4内,即既与顶侧2间隔开也与底侧3间隔开。在图3c的示例中,也不需要图3a和3b中所示的附加导热设备29。与此相比,在图3c的示例中设计了带有两个导热元件10的导热设备9,以使得所述两个导热元件10中的一个将热电设备5的主侧6与主体4的顶侧2热连接,并且另一个导热元件10将热电设备5的次侧7与主体4的底侧3热连接。在图3c的示例中,热交换器21以热交换器流体路径22靠在主体4的底侧3上,以使得热电设备5的二次侧7经由导热设备9热连接到热交换器21。
在图3d的示例中,热电设备5同样设置在主体4内,然而与图3c的示例相反,其靠在主体4的顶侧2上。热电设备5的主侧6以及因此主体4的顶侧2因此在图3d的示例中重合。
在图3d的示例中,具有导热元件10的导热设备9将热电设备5的次侧7与主体4的下侧3连接。在图3d的示例中,热交换器21(类似于图3c的示例)也以热交换器流体路径22靠在主体4的下侧3上,以使得热电设备5的次侧7经由导热设备9热连接到热交换器22。在图3d的示例中,导热设备9将热电设备5的次侧7与主体4的下侧3连接,并且因此也与热交换器21连接。
在图3c的示例中,导热设备9将主体4的顶侧2与热电设备9的主侧6连接,并且还将热电设备5的次侧7与主体4的下侧3连接并因此与热交换器21连接。在图3b的示例中,导热设备9将主体4的顶侧2与热电设备5的主侧6连接。在图3a的示例中,导热设备9将主体4的顶侧2与主体4的下侧3连接,并因此也与热电设备5的主侧6连接。

Claims (17)

1.一种温度控制装置(1),其特别用于机动车辆的车辆座椅,
-所述温度控制装置具有包括顶侧(2)和底侧(3)的主体(4),所述主体包括优选柔性的主体材料或由优选柔性的主体材料组成;
-所述温度控制装置具有设置在所述主体(4)中或所述主体上的至少一个热电设备(5),所述至少一个热电设备包括主侧(6)和次侧(7)以及用于在所述主侧(6)与次侧(7)之间进行热传输的至少一个热电活性元件(8)、优选地至少两个热电活性元件(8)、特别优选地更多个热电活性元件(8);
-所述温度控制装置具有设置在所述主体(4)中的至少一个导热设备(9),所述至少一个导热设备包括至少一个机械柔性导热元件(10),所述至少一个机械柔性导热元件包括导热材料或由导热材料组成,所述导热材料特别优选为金属,其中,所述导热设备(9)设计用于在所述至少一个热电设备(5)与所述主体(4)的顶侧(2)和/或底侧(3)之间的热传输;
-所述温度控制装置具有至少一个主体流体路径(20),所述主体流体路径穿过主体(4)并通向所述主体(4)的顶侧(2),以用于从所述主体(4)顶侧(2)优选向主体(4)的底侧(3)排出流体、特别是空气(L)。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个主体流体路径(20)与所述至少一个导热设备(9)空间分离地、优选与所述导热设备(9)的所述至少一个导热元件(10)间隔开地设置在主体(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个主体流体路径(20)优选地借助于热绝缘体设置在主体(4)中,与所述导热设备(9)的所述至少一个导热元件(10)热分离。
4.根据权利要求3所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述热绝缘体由热绝缘层形成,特别是由泡沫材料的热绝缘层形成,
其中,优选地,所述热绝缘体的材料的导热率低于所述主体的材料的导热率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述装置(1)包括至少部分地设置在所述至少一个热电设备(5)的次侧(7)上的热交换器(21),所述热交换器包括至少一个热交换器流体路径(22),所述至少一个热交换器流体路径能够被空气(L)流过以在热电设备(5)的次侧(7)与空气(L)之间传递热量;和/或在于
所述至少一个主体流体路径(20)与热交换器流体路径(22)流体连通。
6.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个主体流体路径(20)以背离热交换器流体路径(20)的上部端(23)通向设置在所述主体(4)的顶侧(2)上的上部路径开口(24)中,空气(L)能够经由所述上部路径开口从顶侧的周围(25)引入到所述主体流体路径(20)中;和/或在于
所述至少一个主体流体路径(20)以背离顶侧(2)的下部端(26)通向设置在所述主体(4)的底侧(7)上的下部路径开口(27)中,空气(L)能够经由所述下部路径开口从所述至少一个主体流体路径(20)引入到热交换器流体路径(22)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个导热设备(9)设置/嵌入在主体(4)的主体材料中,和/或被所述主体材料直接包围。
8.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个主体流体路径(20)通过存在于主体(4)的主体材料中的空气通道(28)来实现。
9.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
在所述次侧(7)与热交换器流体路径(22)之间设置附加导热设备(29),以用于在所述至少一个热电设备(5)与通过所述热交换器流体路径(22)传导的空气(L)之间进行热传输。
10.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
在所述热交换器流体路径(22)中,在所述至少一个热电设备(5)或附加导热设备(29)的次侧(7)的区域中设置肋结构,以用于改善通过所述热交换器流体路径(22)传导的空气与所述至少一个热电设备(5)之间的热传输。
11.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述装置(1)包括鼓风机(31),所述鼓风机用于将空气(L)抽出热交换器流体路径(22)或抽出与所述热交换器流体路径(22)流体连通的主体流体路径(20)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
在所述主体(4)的顶侧(2)上设置盖层(8)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述温度控制装置(1)包括两个或更多个热电设备(5),其中对于每个热电设备(5)都存在导热设备(8)。
14.根据权利要求13所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少两个热电设备(5)优选地电并联或电串联地彼此电连接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
所述至少一个热电设备(5)包括珀尔帖元件或者是珀尔帖元件。
16.根据权利要求3至15中任一项所述的温度控制装置,
其特征在于,
在所述次侧(7)与热交换器(21)之间设置包括至少一个附加导热元件(30)的附加导热元件(29),以用于在所述至少一个热电设备(5)与热交换器(21)之间进行热传输。
17.一种用于机动车辆的车辆座椅,
-所述车辆座椅具有根据前述权利要求中任一项所述的温度控制装置(1),
-所述车辆座椅具有座椅底部并具有座椅靠背;
-其中,所述主体是座椅底部和/或座椅靠背的至少一部分。
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