CN206606090U - 一种温度调节装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度调节装置，包括：可转化制冷模块，可转化制冷模块包括半导体制冷器，半导体制冷器的第一侧与第二侧的温控状态相反，可转化制冷模块的第一端为进风口，半导体制冷器的第二侧的远离进风口的一端为废气口；制热模块，制热模块包括发热体，发热体与半导体制冷器的第一侧气路连通，且连通于可转化制冷模块的第二端，制热模块的远离可转化制冷模块的一端为出风口。本实用新型提供的温度调节装置，包括相串联一个可转化制冷模块和一个制热模块，该温度调节装置可以用于实现汽车通风座椅的加热和制冷功能，即可以实现座椅在夏季产生椅面降温制冷，又可以在冬季实现制热升温。本实用新型还公开了一种温度调节系统。

Description

一种温度调节装置及系统

技术领域

本实用新型涉及汽车座椅技术领域，特别涉及一种温度调节装置及系统。

背景技术

随着车辆交通领域的科技发展，人们对于车辆乘坐舒适性的要求越来越高。座椅的冬季制热和夏季除汗功能设计应运而生，有效地解决了环境气候变化引起的温度舒适性问题。

具有气候调节功能的通风舒适座椅具有椅面加热和制冷除汗功能的通风座椅装置，作为调节在不同气候环境下的座椅温度状态的座椅温度调节装置作为新兴技术也日益普及，成为广受车辆驾乘人员欢迎的配置，逐步应用于中高端乘用车辆领域。

通常，此类通风座椅，采用设置在座椅透气椅面的面套内部的加热垫子作为椅面加热的制热装置，实现对座椅乘用者的冬季取暖加温。同时，使用一个或一组经由在座椅内部向椅面吹动气流的制冷风扇装置，在电子控制单元ECU调温控制下工作，可以实现在夏季时对座椅乘用者的身体表面制冷吹风散热，使得乘用者身体表面的排汗及清爽。

然而，当座椅同时具有上述的加热垫子和通风散热两种装置时，二者之间装配时的相互干涉往往成为困扰设计者的应用难题。同时，两套相对独立的椅面温度系统的同时具备，也使得较高的成本问题被很多汽车生产厂家所抱怨。

因此，如何保证加热与通风散热的集成化，以避免两套装置的干涉，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温度调节装置及系统，以保证加热与通风散热的集成化，以避免两套装置的干涉。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种温度调节装置，包括：

可转化制冷模块，所述可转化制冷模块包括半导体制冷器，所述半导体制冷器的第一侧与第二侧的温控状态相反，所述可转化制冷模块的第一端为进风口，所述半导体制冷器的第二侧的远离所述进风口的一端为废气口；

制热模块，所述制热模块包括发热体，所述发热体与所述半导体制冷器的第一侧气路连通，且连通于所述可转化制冷模块的第二端，所述制热模块的远离所述可转化制冷模块的一端为出风口。

优选地，在上述温度调节装置中，所述可转化制冷模块还包括设置于所述半导体制冷器的第一侧和第二侧的制冷模块散热片。

优选地，在上述温度调节装置中，所述制冷模块散热片为金属散热片。

优选地，在上述温度调节装置中，所述制热模块还包括设置于所述发热体两侧的制热模块散热片。

优选地，在上述温度调节装置中，所述制热模块散热片为金属散热片。

优选地，在上述温度调节装置中，还包括：

包覆于所述可转化制冷模块外部的制冷模块壳体，所述半导体制冷器将所述制冷模块壳体分隔为第一通道和第二通道；

包覆于所述制热模块外部的制热模块壳体，所述制热模块壳体与所述第一通道连通。

优选地，在上述温度调节装置中，所述制热模块壳体的一部分与所述制冷模块壳体为一体式结构，另一部分与所述半导体制冷器连接。

优选地，在上述温度调节装置中，所述发热体为陶瓷发热体、电阻丝发热体或石墨发热体。

优选地，在上述温度调节装置中，还包括:

设置于所述半导体制冷器上，且位于所述第一侧或者靠近所述第一侧的制冷模块散热片上的第一温度传感器；

设置于所述发热体或者所述发热体上的制热模块散热片上的第二温度传感器。

优选地，在上述温度调节装置中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为热电偶或双金属温度控制器。

一种温度调节系统，包括：

如上任一项所述的温度调节装置；

风扇，所述风扇的出风口与所述可转化制冷模块的进风口连通。

优选地，在上述温度调节系统中，所述风扇的出风口与所述可转化制冷模块的进风口卡接配合，或者，所述风扇与所述可转化制冷模块嵌入式连接。

优选地，在上述温度调节系统中，还包括控制器，在所述温度调节装置处于制冷模式时，所述控制器控制所述半导体制冷器的第一侧处于制冷状态，所述风扇打开，所述发热体关闭；

在所述温度调节装置处于一级制热模式时，所述控制器控制所述半导体制冷器关闭，所述发热体和所述风扇打开；或者所述控制器控制所述半导体制冷器的第一侧处于制热状态，所述发热体关闭，所述风扇打开；

在所述温度调节装置处于二级制热模式时，所述控制器控制所述半导体制冷器的第一侧处于制热状态，所述发热体和所述风扇打开；

在所述温度调节装置处于常温通风模式时，所述控制器控制所述半导体制冷器关闭，所述发热体关闭，所述风扇打开。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的温度调节装置，包括相串联一个可转化制冷模块和一个制热模块，该温度调节装置可以用于实现汽车通风座椅的加热和制冷功能，即可以实现座椅在夏季产生椅面降温制冷，又可以在冬季实现制热升温。本实用新型将现有技术中的加热垫子与通风装置由一个由可转化制冷模块和一个制热模块串联的装置替代，保证了加热与通风散热的集成化，进而也避免了两套装置的干涉。

在夏季时，启动座椅通风制冷功能，可通过风扇由进风口吹动空气，气流进入可转化制冷模块，可转化制冷模块第一侧的气流被降温制冷，第二侧的气流被制热，并由废气口排出。可转化制冷模块第一侧的气流进入未供电的制热模块并通过出风口排出吹向座椅椅面等需要制冷的区域。

在冬季时，启动座椅通风制热功能，可通过风扇由进风口吹动空气，气流进入可转化制冷模块，此时，制热模块和/或可转化制冷模块(第一侧处于制热模式)工作。将空气气流进行加温，热气流通过出风口排出吹向座椅椅面等需要制热的区域。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的温度调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的温度调节装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的温度调节系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的温度调节装置处于制冷模式时的结构框图；

图5为本实用新型实施例提供的温度调节装置处于一级制热模式时的结构框图；

图6为本实用新型另一实施例提供的温度调节装置处于一级制热模式时的结构框图；

图7为本实用新型实施例提供的温度调节装置处于二级制热模式时的结构框图；

图8为本实用新型实施例提供的温度调节装置处于常温通风模式时的结构框图。

其中，100为可转化制冷模块，101为半导体制冷器，1011为第一侧，1012为第二侧，102为制冷模块散热片，103为制冷模块壳体，104为第一温度传感器，200为制热模块，201为发热体，202为制热模块散热片，203为制热模块壳体，204为第二温度传感器，300为风扇。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种温度调节装置及系统，以保证加热与通风散热的集成化，以避免两套装置的干涉。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的温度调节装置的结构示意图。

本实用新型实施例提供的温度调节装置包括可转化制冷模块100和制热模块200。其中，可转化制冷模块100包括半导体制冷器101，半导体制冷器101具有帕尔帖效应的冷热作用，可以转换电极以实现冷热功能交替，即可以通过正负电极转化，也可以实现工作面由制冷变为制热的功能，即半导体制冷器101的第一侧1011与第二侧1012的温控状态相反，例如半导体制冷器101的第一侧1011为制冷状态时，第二侧1012位制热状态；相反地，半导体制冷器101的第一侧1011为制热状态时，第二侧1012为制冷状态。气流被半导体制冷器101的工作面(第一侧1011)和非工作面(第二侧1012)一分为二，分别将工作面的分支气流作为工作气流，流向制热模块200的方向。非工作面的分支气流作为排废气流，直接排向车厢内的空间中。

可转化制冷模块100的第一端为进风口，该进风口用于与风扇相连接，风扇吹出的风由该进风口进入温度调节装置，半导体制冷器101的第二侧1012的远离进风口的一端为废气口，该废气口不与带调温位置相连接。以通风座椅为例，废气口不与座椅相连，可直接与车厢相连通。

制热模块200包括发热体201，发热体201与半导体制冷器101的第一侧1011气路连通，且连通于可转化制冷模块100的第二端。由于半导体制冷器101的两侧的温控状态不同，所以仅能对其中一侧进行利用，在本实施例中，发热体201与半导体制冷器101的第一侧1011气路连通。制热模块200的远离可转化制冷模块100的一端为出风口，出风口用于与待温控位置相连通。本实用新型可以用于汽车座椅、靠背、座椅头枕、扶手、方向盘、车载冷热冰箱的温控调节。

可转化制冷模块100可以是一个或一个以上的半导体制冷器101构成，制热模块200也可以是一个或一个以上的发热体201构成。本实用新型对半导体制冷器101和发热体201的数量不做限定。

需要说明的是，制热模块200也可采用半导体制冷器的制热原理，但经济上是比较浪费的，且由于半导体制冷器的制温工作面和非工作面的分风作用，而使得模块的系统输风效率大幅度降低。

本实用新型提供的温度调节装置，包括相串联一个可转化制冷模块100和一个制热模块200，该温度调节装置可以用于实现汽车通风座椅的加热和制冷功能，即可以实现座椅在夏季产生椅面降温制冷，又可以在冬季实现制热升温。

在夏季时，启动座椅通风制冷功能，可通过风扇由进风口吹动空气，气流进入可转化制冷模块100，可转化制冷模块100的第一侧1011的气流被降温制冷，第二侧1012的气流被制热，并由废气口排出。可转化制冷模块100的第一侧1011的气流进入未供电的制热模块200并通过出风口排出吹向座椅椅面等需要制冷的区域。

在冬季时，启动座椅通风制热功能，可通过风扇由进风口吹动空气，气流进入可转化制冷模块100，此时，制热模块200和/或可转化制冷模块100(第一侧1011处于制热模式)工作。将空气气流进行加温，热气流通过出风口排出吹向座椅椅面等需要制热的区域。

在本实用新型一具体实施例中，可转化制冷模块100还包括设置于半导体制冷器101的第一侧1011和第二侧1012的制冷模块散热片102，制冷模块散热片102优选为金属散热片，需要说明的是，还可为其他利于散热的材料。本实用新型由于在半导体制冷器101的两侧设置了制冷模块散热片102，可以快速将半导体制冷器101的两侧与周围空气进行热交换，实现高效调温的目的。需要说明的是，制冷模块散热片102的布置方式应当利于空气流动。

在本实用新型一具体实施例中，制热模块200还包括设置于发热体201两侧的制热模块散热片202。制热模块散热片202优选为金属散热片，需要说明的是，还可为其他利于散热的材料。本实用新型由于在发热体201的两侧设置了制热模块散热片202，可以快速将发热体201的两侧与周围空气进行热交换，实现高效调温的目的。需要说明的是，制热模块散热片202的布置方式应当利于空气流动。

在本实用新型一具体实施例中，本实用新型公开的温度调节装置还可包括制冷模块壳体103和制热模块壳体203。其中，制冷模块壳体103包覆于可转化制冷模块100的外部，半导体制冷器101将制冷模块壳体103分隔为第一通道和第二通道。制热模块壳体203包覆于制热模块200的外部，制热模块壳体203与第一通道连通，第二通道内的气体通过废气口排出。本实用新型通过制冷模块壳体103和制热模块壳体203形成气体流动的通道，可以极大地缩小温度调节装置的体积，以方便温度调节装置的安装。需要说明的是，气体流动的通道也可通过管路实现。

进一步地，制热模块壳体203的一部分与制冷模块壳体103为一体式结构，即制热模块壳体203可以与制冷模块壳体103共用部分壳体。由于制热模块壳体203仅与第一通道连通，所以不能完全共用壳体，因此制热模块壳体203的另一部分(无法共用的部分)与半导体制冷器101连接。

在本实用新型一具体实施例中，发热体201为陶瓷发热体、电阻丝发热体或石墨发热体。

请参阅图1和图2，在本实用新型一具体实施例中，还包括:

设置于半导体制冷器101上，且位于第一侧1011或者靠近第一侧1011的制冷模块散热片102上的第一温度传感器104，第一温度传感器104用于检测半导体制冷器101的第一侧的温度；

设置于发热体201或者发热体201上的制热模块散热片202上的第二温度传感器204，第二温度传感器204用于发热体201的温度。

进一步地，第一温度传感器104和第二温度传感器204可优选为热电偶或双金属温度控制器。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的温度调节系统的结构示意图。

本实用新型实施例还公开了一种温度调节系统，包括温度调节装置和风扇300。其中，温度调节装置为上述实施例公开的温度调节装置。风扇300的出风口与可转化制冷模块100的进风口连通，风扇300用于为温度调节装置提供气流，从而使得风扇300吹出的常温气流经过温度调节装置的换热后，吹向待控温位置。由于采用了上述实施例公开的温度调节装置，因此兼具上述温度调节装置的所有技术效果，本文在此不再赘述。

在本实用新型一具体实施例中，风扇300的出风口与可转化制冷模块100的进风口卡接配合，或者，风扇300与可转化制冷模块100嵌入式连接，使得风扇300与可转化制冷模块100共同集成在一起，可以极大地缩小温度调节系统的体积，节省座椅内部的布置空间。需要说明的是，风扇300的出风口也可与可转化制冷模块100的进风口通过管路连通。

在本实用新型一具体实施例中，温度调节系统还可包括控制器。

如图4所示，在温度调节系统处于制冷模式时，控制器控制半导体制冷器101的第一侧1011处于制冷状态，风扇300打开，发热体201关闭。风扇300的出风口吹出常温气流进入可转化制冷模块100，并被可转化制冷模块100的制温工作面(第一侧1011)和非工作面(第二侧1012)将气流一分为二，分别将制温工作面的分支气流作为工作气流，此时，可转化制冷模块100的制温工作面产生被降温制冷的冷工作气流，流经未工作的制热模块200，继续经过风路连接管道，进入透气垫，该透气垫内部对冷工作气流进行相对均匀的流向分布，并经过透气的座椅面套，冷工作气流最终流出座椅的表面。同时，可转化制冷模块100的非工作面一侧的废气流已被在帕尔帖效应的作用下加热了，该热的废气流直接在制热模块200之前，被排向气路之外，直接进入车厢内空间中。

如图5所示，在温度调节系统处于一级制热模式时，控制器控制半导体制冷器101关闭，发热体201和风扇300打开。风扇300的出风口吹出常温气流进入可转化制冷模块100，可转化制冷模块100不工作。此时，流经可转化制冷模块100的制温工作面(第一侧1011)气流未产生温变，该常温工作气流，进入此时已工作的制热模块200，气流被加热升温。被加温的温热工作气流，继续经过风路连接管道，进入透气垫，该透气垫内部对温热工作气流进行相对均匀的流向分布，并经过透气的座椅面套，温热工作气流最终流出座椅的表面。此时，可转化制冷模块100的非工作面一侧的废气流为常温的，在制热模块200之前，被排向气路之外，直接进入车厢内空间中。

如图6所示，在温度调节系统处于一级制热模式时，控制器还可控制半导体制冷器101的第一侧1011处于制热状态，发热体201关闭，风扇300打开。风扇300的出风口吹出气常温流，进入可转化制冷模块100。此时，此时可转化制冷模块100为制热工作模式。首先流经致热的制温工作面(第一侧1011)，气流被加热升温，该被预热的温热工作气流，进入制热模块200并进入透气垫，该透气垫内部对温热工作气流进行相对均匀的流向分布，并经过透气的座椅面套，温热工作气流最终流出座椅的表面。此时，可转化制冷模块100的非工作面一侧的废气流为制冷状态的，在制热模块200之前，被排向气路之外，直接进入车厢内空间中。

如图7所示，在温度调节系统处于二级制热模式时，控制器控制半导体制冷器101的第一侧1011处于制热状态，发热体201和风扇300打开。风扇300的出风口吹出气常温流，进入可转化制冷模块100。此时，此时可转化制冷模块100为制热工作模式。首先流经致热的制温工作面(第一侧1011)，气流被加热升温，该被预热的温热工作气流，进入此时同样已工作的制热模块200，温热气流被再次进一步加热升温。该被二次加温的热工作气流，继续经过风路连接管道，进入透气垫，该透气垫内部对热工作气流进行相对均匀的流向分布，并经过透气的座椅面套，热工作气流最终流出座椅的表面。此时，可转化制冷模块100的非工作面一侧的废气流已被在帕尔帖效应的作用下加热了，该热的废气流直接在制热模块200之前，被排向气路之外，直接进入车厢内空间中。

可以理解，此种二级制热模式可以较高地扩展通风加热座椅的椅面制热性能和效果，实现在更低温的冬季地理环境下，诸如临近地球极地低温环境下的汽车座椅及乘员人体的加热效能。

如图8所示，在温度调节系统处于常温通风模式时，控制器控制半导体制冷器101关闭，发热体201关闭，风扇300打开。风扇300运行时，可转化制冷模块100与制热模块200均停止工作，椅面吹出未经加热或制冷的自然常温空气，也是允许的。此功能可以满足于夏季喜好自然椅面吹风的座椅乘用者。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种温度调节装置，其特征在于，包括：

可转化制冷模块(100)，所述可转化制冷模块(100)包括半导体制冷器(101)，所述半导体制冷器(101)的第一侧(1011)与第二侧(1012)的温控状态相反，所述可转化制冷模块(100)的第一端为进风口，所述半导体制冷器(101)的第二侧(1012)的远离所述进风口的一端为废气口；制热模块(200)，所述制热模块(200)包括发热体(201)，所述发热体(201)与所述半导体制冷器(101)的第一侧(1011)气路连通，且连通于所述可转化制冷模块(100)的第二端，所述制热模块(200)的远离所述可转化制冷模块(100)的一端为出风口。

2.根据权利要求1所述的温度调节装置，其特征在于，所述可转化制冷模块(100)还包括设置于所述半导体制冷器(101)的第一侧(1011)和第二侧(1012)的制冷模块散热片(102)。

3.根据权利要求2所述的温度调节装置，其特征在于，所述制热模块(200)还包括设置于所述发热体(201)两侧的制热模块散热片(202)。

4.根据权利要求3所述的温度调节装置，其特征在于，所述制热模块散热片(202)为金属散热片；

所述制冷模块散热片(102)为金属散热片。

5.根据权利要求3所述的温度调节装置，其特征在于，还包括：

包覆于所述可转化制冷模块(100)外部的制冷模块壳体(103)，所述半导体制冷器(101)将所述制冷模块壳体(103)分隔为第一通道和第二通道；

包覆于所述制热模块(200)外部的制热模块壳体(203)，所述制热模块壳体(203)与所述第一通道连通。

6.根据权利要求5所述的温度调节装置，其特征在于，所述制热模块壳体(203)的一部分与所述制冷模块壳体(103)为一体式结构，另一部分与所述半导体制冷器(101)连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的温度调节装置，其特征在于，所述发热体(201)为陶瓷发热体、电阻丝发热体或石墨发热体。

8.根据权利要求1-6任一项所述的温度调节装置，其特征在于，还包括:

设置于所述半导体制冷器(101)上，且位于所述第一侧(1011)或者靠近所述第一侧(1011)的制冷模块散热片(102)上的第一温度传感器(104)；

设置于所述发热体(201)或者所述发热体(201)上的制热模块散热片(202)上的第二温度传感器(204)。

9.根据权利要求8所述的温度调节装置，其特征在于，所述第一温度传感器(104)和所述第二温度传感器(204)为热电偶或双金属温度控制器。

10.一种温度调节系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的温度调节装置；

风扇(300)，所述风扇(300)的出风口与所述可转化制冷模块(100)的进风口连通。

11.根据权利要求10所述的温度调节系统，其特征在于，所述风扇(300)的出风口与所述可转化制冷模块(100)的进风口卡接配合，或者，所述风扇(300)与所述可转化制冷模块(100)嵌入式连接。