CN204123996U - 一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，包括含有半导体制冷制热芯片的垫体和用于调节垫体冷热温度的可控硅控温装置，垫体为双层结构，上层为软质抗压结构体，下层为气流导温层装置；软质抗压结构体由多个抗压力半导体制冷制热片与设置在每个抗压力半导体制冷制热片周围的软质隔温层构成。本实用新型提供的座垫，增加了半导体制冷制热芯片的散温面积和抗压力强度，防止了半导体制冷制热芯片周围物质的局部变形，降低了半导体制冷制热芯片的易损率；利于有用温度的扩散和无用温度的隔离；增大了无用温度的导温散温面积；座垫整体柔软富有弹性，增加了座垫的舒适度。

Description

一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫

技术领域

本实用新型属于汽车座椅配件技术领域，涉及一种汽车座垫，特别涉及一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫。

背景技术

随着汽车作为常用交通工具的普及和应用，人们对汽车座椅的舒适度的要求越来越高，舒适的汽车座椅已成为有车一族们享受驾驶，享受舒适车居生活的必需品。为了满足人们乘坐的需要，克服车载空调不能有效调节汽车座椅温度的缺陷，现有汽车座椅除了多采用软质材料提高舒适度外，具有可调节温度等多功能的座椅日益受到有车族们的关注。

汽车座椅温度的可控调节可通过设置在座垫內封闭管路中的循环液体传导温度来实现。比如，专利文献CN2863549Y公开了一种汽车座椅的冷热调节装置，以水作为温度传导介质；专利文献CN201761397U公开了一种可冷热调节的汽车座垫，以工业油作为温度传导介质。通过封闭管路中的循环液体传导温度调节汽车座椅温度，存在热传导效率不高，封闭管路破损致使液体外流污染汽车内部环境，温度调节装置整体结构复杂等技术缺陷。

以半导体制冷制热芯片做为汽车座垫的制冷制热源，不仅可以实现汽车座椅的冷热调节，还有效地解决了上述液体调温存在的技术缺陷。目前，已有多篇专利公开了以半导体制冷制热芯片作为制冷制热源的汽车座垫。例如，专利文献CN201511848U公开了一种汽车半导体冷暖透气座垫；专利文献CN202243094U公开了一种半导体冷热座垫；专利文献CN102310793A公开了一种冷热式汽车座垫。在这些专利中，以半导体制冷制热芯片做为汽车座垫的制冷制热源的优点已经得到了很好的体现。

需值得注意的是，由于半导体制冷制热芯片非常易裂易碎，况且座垫要承受人体的动作压力，因此，这种汽车座垫的实际损坏率极高，造成了座垫材料的浪费。另外，由于半导体制冷制热芯片两面通电后，具有一面发热、一面同时制冷的特点，汽车坐垫长的时间使用就会造成半导体制冷制热芯片的两面冷热差别悬殊，使得半导体制冷制热芯片周围的座垫材料会产生局部变形。还有，半导体制冷制热芯片一面产生的有用温度需要良好的散温方法，半导体制冷制热芯片的另一面产生的无用温度需要及时导出排温。目前，以半导体制冷制热芯片做为制冷制热源的汽车座垫，大多数都没有设置有用温度导热结构，也没有设置无用温度的导温排温设施，使得调温效率很差；同时，也有一部分半导体调温座垫的导温排温设施结构复杂造价昂贵，也不宜广泛使用和推广。

发明内容

本实用新型针对上述的技术缺陷，提供了一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫。本实用新型的目的有四个，其一是增加半导体制冷制热芯片的抗压力强度，延长汽车座垫的使用寿命，降低半导体制冷制热芯片的损坏率；其二是设计出合理的温差隔离结构，防止半导体制冷制热芯片周围的座垫材料的局部变形；其三是利于有用温度的良好散温，提高调温效率；其四是设计结构简单、经济实用的导温排温装置，用于将无用温度导出。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，包括含有半导体制冷制热芯片的垫体和用于调节垫体冷热温度的可控硅控温装置；所述垫体为双层结构，上层为软质抗压结构体，下层为气流导温层装置；所述软质抗压结构体由多个抗压力半导体制冷制热片与设置在每个抗压力半导体制冷制热片周围的软质隔温层构成。

在上述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫中，所述抗压力半导体制冷制热片为三层叠加结构，包括半导体制冷制热芯片、表面导温器、内置导温器；其中，表面导温器设置在半导体制冷制热芯片的上表面，半导体制冷制热芯片的下表面设置有内置导温器。

作为本方案的优选，所述表面导温器的下表面的表面积大于半导体制冷制热芯片上表面的表面积。

在上述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫中，所述气流导温层装置为框体结构，包括上导温软金属网、下导温软金属网、支撑弹簧、抗压力微型排风扇；其中，上导温软金属网构成框体的上层且与内置导温器和软质隔温层的下表面相贴合，下导温软金属网构成框体的下层，支撑弹簧安装在框体的内部，抗压力微型排风扇安装在框体的内部且置于框体的拐角处。

作为本方案的优选，所述气流导温层装置具有4个抗压力微型排风扇，且为长方体结构，在长方体结构的4个拐角的内部各安装1个抗压力微型排风扇。

作为本方案的优选，所述支撑弹簧为多个，且均布在每个抗压力半导体制冷制热片的下方。

作为本方案的优选，所述每个抗压力半导体制冷制热片的下方均匀设置4个支撑弹簧。

在上述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫中，所述可控硅控温装置包括可控硅调温器、加热开关、制冷开关、温度调节旋钮、半导体芯片电源线和排风扇电源线；其中，可控硅调温器、加热开关、制冷开关、温度调节旋钮分别通过半导体芯片电源线与半导体制冷制热芯片电连接；排风扇电源线与抗压力微型排风扇电连接。

作为本方案的优选，所述多个抗压力半导体制冷制热片与设置在每个抗压力半导体制冷制热片周围的软质隔温层均匀排布在上导温软金属网的上表面。

作为本方案的优选，所述垫体包括坐垫，或靠垫，或连接为一体的坐垫和靠垫。

与现有技术相比，本实用新型有效地解决了半导体制冷制热芯片易损坏的问题。抗压力半导体制冷制热片为三层叠加结构，半导体制冷制热芯片作为其的构成部件，设置在表面导温器和内置导温器之间，可以很好的保护半导体制冷制热芯片免受外部压力的直接作用，有效地降低了半导体制冷制热芯片的损坏率，延长了半导体制冷制热汽车座垫的使用寿命。

本实用新型通过设置在半导体制冷制热芯片上下的表面导温器、内置导温器，增加了半导体制冷制热芯片的散热面积，有利于降低半导体制冷制热芯片表层的温差，防止了半导体制冷制热芯片周围的物质因冷热差别较大引起的局部变性。有效地克服了半导体制冷制热芯片周围的座垫材料的局部变形的技术问题。特别地，表面导温器的下表面的表面积大于半导体制冷制热芯片上表面的表面积，这种合理性的设计，利于有用温度的良好散温，提高了调温效率。

本实用新型实现了无用温度得以有效导出的目的。本实用新型具有气流导温层装置，并且气流导温层装置为框体结构，框体的上表面是上导温软金属网、框体的下表面是下导温软金属网。上导温软金属网和下导温软金属网增大了无用温度的导温散热面积。此外，气流导温层装置还具有多个抗压力微型排风扇，采用气流排温的方式排出内置导温器传导的无用温度。该气流导温层装置结构简单、经济实用。

除上述有益效果外，本实用新型所述座垫中的软质隔温层设置在抗压力半导体制冷制热片的周围并与抗压力半导体制冷制热片一起组成座垫的软质平面，增加了座垫的舒适度。还有，气流导温层装置中的上导温软金属网和下导温软金属网，以及设置在上导温软金属网和下导温软金属网之间的支撑弹簧，使得座垫具有柔性软质并富有弹性的特点。

附图说明

图1是具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫的外部结构示意图。

图2是具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫的一侧剖面解构示意图。

附图标记说明：1、抗压力半导体制冷制热片；2、软质隔温层；3、气流导温层装置；4、可控硅控温装置；5、半导体制冷制热芯片；6、表面导温器；7、内置导温器；8、上导温软金属网；9、下导温软金属网；10、支撑弹簧；11、抗压力微型排风扇；12、可控硅调温器；13、加热开关；14、制冷开关；15、温度调节旋钮；16、半导体芯片电源线；17、排风扇电源线。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本实用新型中的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，包括含有半导体制冷制热芯片5的垫体。这里的垫体可以是坐垫，可以是靠垫，也可以是连接成一体的坐垫和靠垫，也就是说，本实用新型所述的座垫可以单独制成坐垫或靠垫，也可以包括坐垫和靠垫连体的座垫。垫体为双层结构，由多个抗压力半导体制冷制热片1与设置在每个抗压力半导体制冷制热片1周围的软质隔温层2构成的软质抗压结构体是垫体的上层，垫体的下层为气流导温层装置3。本实用新型所述的座垫还包括可控硅控温装置4，可控硅控温装置4通过导线与垫体连接，用于调节垫体的冷热温度。

其中，所述抗压力半导体制冷制热片1由半导体制冷制热芯片5、表面导温器6和内置导温器7组成。如图2所示，其中，表面导温器6设置在半导体制冷制热芯片5的上表面，半导体制冷制热芯片5的下表面设置内置导温器7，因此，抗压力半导体制冷制热片1呈现为三层叠加结构。作为汽车座垫制冷制热源的半导体制冷制热芯片5设置在表面导温器6和内置导温器7之间，可以很好的保护半导体制冷制热芯片5免受外部压力的直接作用，有效地降低了半导体制冷制热芯片5的损坏率，延长了半导体制冷制热汽车座垫的使用寿命，可以说，抗压力半导体制冷制热片1是起到保护半导体制冷制热芯片5的抗压力结构体。还有，本实用新型对抗压力半导体制冷制热片1呈现出的具体几何形状并不作限定，尤其是表面导温器6呈现出的具体几何形状并不作限定，只要是能够实现相同效果的各种几何形状，均属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，表面导温器6将半导体制冷制热芯片5产生的有用温度散发给人体；内置导温器7将半导体制冷制热芯片5产生的无用温度传送至内置导温器7下方的气流导温层装置3。表面导温器6、内置导温器7和半导体制冷制热芯片5的叠加式设置，无疑增加了半导体制冷制热芯片5的散热面积，降低了半导体制冷制热芯片5两面的温差，防止了半导体制冷制热芯片5周围的物质(即软质隔温层2)因冷热差别较大引起的局部变性。因此，这种结构有效地解决了半导体制冷制热芯片5周围座垫材料的局部变形问题。特别地，表面导温器6的下表面的表面积大于半导体制冷制热芯片5上表面的表面积，这种合理性的设计，利于有用温度的良好散温，提高了调温效率。

如前所述，软质隔温层2设置在抗压力半导体制冷制热片1的周围，一方面可以阻断半导体制冷制热芯片5产生的无用温度传送至座垫上部；另一方面，与抗压力半导体制冷制热片1一起组成座垫的软质平面，产生舒适的温度和舒适的软垫效果。作为对技术方案的优选，多个抗压力半导体制冷制热片1与设置在每个抗压力半导体制冷制热片1周围的软质隔温层2均匀排布在气流导温层装置3的上表面。

气流导温层装置3是导出无用温度的重要设施，也是支撑抗压力半导体制冷制热片1和软质隔温层2的支撑装置。如图2所示，气流导温层装置3为框体结构，是由上导温软金属网8、下导温软金属网9、支撑弹簧10、抗压力微型排风扇11组成的气流导温排温设施。其中，上导温软金属网8构成框体的上层，上导温软金属网8与内置导温器7和软质隔温层2的下表面相贴合；下导温软金属网9设置在上导温软金属网8的下方，构成框体的下层；支撑弹簧10安装在框体的内部，即处于上导温软金属网8、下导温软金属网9之间的空间内；抗压力微型排风扇11安装在框体的内部且置于框体的拐角处。

在上导温软金属网8上均布着多组抗压力半导体制冷制热片1，抗压力半导体制冷制热片1中的内置导温器7将无用温度传送到上导温软金属网8上，增大了无用温度的散温面积。在上导温软金属网8、下导温软金属网9之间的空间内设置多个支撑弹簧10，支撑弹簧10隔着上导温软金属网8设置在每个抗压力半导体制冷制热片1的下方，用来缓冲来自人体的座垫上部压力。特别地，每个抗压力半导体制冷制热片1的下方均匀设置4个支撑弹10，4个支撑弹10隔着上导温软金属网8在每个抗压力半导体制冷制热片1的四个角的位置。

值得注意的是，气流导温层装置3设置有若干个抗压力微型排风扇11，用气流排温方式排出气流导温层装置3内的无用温度。如图2所示，气流导温层装置3为长方体框体结构，形成了导出无用温度的气流空间，可以在长方体结构的4个拐角的内部各安装1个抗压力微型排风扇11。支撑弹簧10在受到压力小的部位和座垫的边角部位也形成了气流空间，有利于抗压力微型排风扇11将上导温软金属网8、下导温软金属网9中的无用温度排出。

在本实用新型所述座垫受到外部压力时，上导温软金属网8产生向下的弯曲形变，上导温软金属网8与下导温软金属网9互相接触，增加了无用温度散温的厚度和面积，提高了散温排温效率。由于气流导温层装置3是由上导温软金属网8和下导温软金属网9两块大面积的具有柔性和韧性的软金属网做本体结构，再加上支撑弹簧10的缓冲，使得气流导温层装置3整体呈现柔性软质，富有弹性。

可控硅控温装置4作为本实用新型所述座垫的温度控制设施，实现调节座垫制热制冷功能。可控硅控温装置4由可控硅调温器12、加热开关13、制冷开关14、温度调节旋钮15、半导体芯片电源线16、排风扇电源线17组成。其中，可控硅调温器12、加热开关13、制冷开关14、温度调节旋钮15分别通过半导体芯片电源线16与半导体制冷制热芯片5电连接；排风扇电源线17与抗压力微型排风扇11电连接。具体而言，温度调节旋钮15改变触发脉冲的频率来控制可控硅调温器12对半导体制冷制热芯片5的输出电流来调节温度；加热开关13和制冷开关14改变施加在半导体制冷制热芯片5上的正负极性来改变制冷制热的方向；半导体芯片电源线16将可控硅调温器12的输出电源传送到每个半导体制冷制热芯片5上，排风扇电源线17将风扇电源传送到每个抗压力微型排风扇11上。需要说明的是，本实用新型对可控硅控温装置4的具体安装位置关系并没有作出明确的限定。

综上所述，本实用新型提供了一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，并有效地解决了多个技术问题。本实用新型所述座垫中的表面导温器6和内置导温器7增加了半导体制冷制热芯片5的散温面积和抗压力强度，防止了半导体制冷制热芯片5周围的物质因冷热悬殊引起的局部变形。软质隔温层2隔离了半导体制冷制热芯片5产生的无用温度，软质隔温层2形成的大面积软质平面增加了座垫的舒适度。此外，气流导温层装置3中的导温软金属网(上导温软金属网8与下导温软金属网9)增大了无用温度的导温散温面积，具有柔性和韧性的软金属网以及内部的支撑弹簧10使得座垫整体具有柔性软质富有弹性。还有，气流导温层装置3中的抗压力微型排风扇11用气流排温方式排出气流导温层装置3内的无用温度，并用可控硅控温装置4对座垫上的制冷制热的温度进行有效的调节。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，包括含有半导体制冷制热芯片(5)的垫体和用于调节垫体冷热温度的可控硅控温装置(4)，其特征在于，所述垫体为双层结构，上层为软质抗压结构体，下层为气流导温层装置(3)；所述软质抗压结构体由多个抗压力半导体制冷制热片(1)与设置在每个抗压力半导体制冷制热片(1)周围的软质隔温层(2)构成。

2.根据权利要求1所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述抗压力半导体制冷制热片(1)为三层叠加结构，包括半导体制冷制热芯片(5)、表面导温器(6)、内置导温器(7)；其中，表面导温器(6)设置在半导体制冷制热芯片(5)的上表面，半导体制冷制热芯片(5)的下表面设置有内置导温器(7)。

3.根据权利要求2所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述表面导温器(6)的下表面的表面积大于半导体制冷制热芯片(5)上表面的表面积。

4.根据权利要求1所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述气流导温层装置(3)为框体结构，包括上导温软金属网(8)、下导温软金属网(9)、支撑弹簧(10)、抗压力微型排风扇(11)；其中，上导温软金属网(8)构成框体的上层且与内置导温器(7)和软质隔温层(2)的下表面相贴合，下导温软金属网(9)构成框体的下层，支撑弹簧(10)安装在框体的内部，抗压力微型排风扇(11)安装在框体的内部且置于框体的拐角处。

5.根据权利要求4所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述气流导温层装置(3)具有4个抗压力微型排风扇(11)，且为长方体结构，在长方体结构的4个拐角的内部各安装1个抗压力微型排风扇(11)。

6.根据权利要求4所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述支撑弹簧(10)为多个，且均布在每个抗压力半导体制冷制热片(1)的下方。

7.根据权利要求6所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述每个抗压力半导体制冷制热片(1)的下方均匀设置4个支撑弹簧(10)。

8.根据权利要求1所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述可控硅控温装置(4)包括可控硅调温器(12)、加热开关(13)、制冷开关(14)、温度调节旋钮(15)、半导体芯片电源线(16)和排风扇电源线(17)；其中，可控硅调温器(12)、加热开关(13)、制冷开关(14)、温度调节旋钮(15)分别通过半导体芯片电源线(16)与半导体制冷制热芯片(5)电连接；排风扇电源线(17)与抗压力微型排风扇(11)电连接。

9.根据权利要求1所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述多个抗压力半导体制冷制热片(1)与设置在每个抗压力半导体制冷制热片(1)周围的软质隔温层(2)均匀排布在上导温软金属网(8)的上表面。

10.根据权利要求1所述的具有气流导温层的抗压抗变形半导体制冷制热座垫，其特征在于，所述垫体包括坐垫，或靠垫，或连接为一体的坐垫和靠垫。