CN210077161U - 一种制冷制热坐垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制冷制热坐垫，该坐垫包括：坐垫本体；设置于坐垫本体内的热电制冷器组件，用于将电能转化为温差以使热电制冷器组件的冷端或热端与坐垫本体内的空气进行热交换；坐垫本体内且置于热电制冷器组件下方的流体驱动器，用于驱动热电制冷器组件周围进行热交换的空气向靠近坐垫本体方向流动以对坐垫本体进行降温或升温。本实用新型通过热电制冷器组件利用帕尔贴效应使得冷端的热量被移到热端，进而使得冷端或热端与坐垫本体内的空气进行热交换；通过流体驱动器的散热和增强对流驱动热电制冷器组件周围的空气向靠近坐垫本体方向流动以对坐垫本体进行降温或升温，提高坐垫本体降温或升温效率和温度均匀性，进而提高该坐垫的舒适性。

Description

一种制冷制热坐垫

技术领域

本实用新型涉及坐垫技术领域，具体而言，涉及一种制冷制热坐垫。

背景技术

现有的常规坐垫，比如马桶坐垫，椅子坐垫，沙发坐垫，交通工具坐垫等，没有制冷制热功能，存在透气性差的缺点，特别是交通工具坐垫。例如在夏天，交通工具在太阳的直射下会导致车内温度过高，尤其是座椅表面，即使有传统的汽车空调调节，但座椅表面的热量依然很难及时散发，使车内人员感到不舒适感，特别是驾驶员在长时间驾驶的情况下，由于身体的血液循环缓慢，导致人体对温度的不适更加强烈。此外，夏季过高的气温使人体出汗，导致与人接触的座椅区域湿气不能及时排出，进而影响到车内人员的舒适性，且时间长了还有可能导致皮肤疾病。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种制冷制热坐垫，旨在解决现有坐垫散热透气性差致使其舒适性差的问题。

本实用新型提出了一种制冷制热坐垫，该制冷制热坐垫包括：坐垫本体；设置于所述坐垫本体内的热电制冷器组件，用于将电能转化为温差以使所述热电制冷器组件的冷端或热端与所述坐垫本体内的空气进行热交换；在所述坐垫本体内且设置于所述热电制冷器组件下方的流体驱动器，用于驱动所述热电制冷器组件周围进行热交换的空气向靠近所述坐垫本体方向流动以对所述坐垫本体进行降温或升温。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述坐垫本体内还设有支撑体，其罩设于所述热电制冷器组件和所述流体驱动器外，用于支撑所述坐垫本体；所述支撑体上开设有通气孔，用于引导对流。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的顶壁与所述热电制冷器组件的顶壁之间间隔设置。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的顶壁与所述坐垫本体的顶壁之间间隔设置。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的顶壁与所述热电制冷器组件的顶壁之间的间隙大于所述支撑体的顶壁与所述坐垫本体的顶壁之间的间隙。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的顶壁与所述热电制冷器组件的顶壁之间的间隙为所述支撑体的顶壁与所述坐垫本体的顶壁之间间隙的两倍。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的顶板沿其长度方向分为三部分；所述顶板中间部分开设的通气孔的轴线与所述顶板的厚度方向之间的夹角小于或等于15°；由所述顶板的底壁到所述顶板的顶壁，所述顶板两侧部分开设的通气孔的轴线向远离所述顶板中间部分的方向倾斜。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述顶板两侧部分开设的通气孔的轴线与所述顶板的底壁之间的夹角为30°~60°。

进一步地，上述制冷制热坐垫，由所述坐垫本体的底壁到所述支撑体的顶板，所述支撑体的侧板上开设的通气孔的轴线向所述侧板的外部倾斜。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述支撑体的侧板上开设的通气孔的轴线与所述侧板之间的夹角为45°。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述热电制冷器组件包括：热电制冷器本体和散热结构；其中，所述散热结构设置于所述热电制冷器本体的一侧，用于在对所述坐垫本体进行降温时对所述热电制冷器本体的热端进行散热。

进一步地，上述制冷制热坐垫，所述坐垫本体内还设有电源，用于为所述热电制冷器组件和所述流体驱动器提供电能。

本实用新型提供的制冷制热坐垫，通过坐垫本体内的热电制冷器组件，采用热电制冷方式使得热电制冷器组件通上电源之后，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低同时热端温度升高，进而使得冷端或热端与坐垫本体空腔内的空气进行热交换，以使坐垫本体内的空气温度降低或升高；同时通过流体驱动器的散热和增强对流的作用下驱动热电制冷器组件周围进行热交换的空气向靠近坐垫本体方向流动以对坐垫本体进行降温或升温，提高坐垫本体降温或升温效率和温度均匀性，进而提高该坐垫的舒适性。

进一步地，支撑体的设置可避免坐垫本体在驾驶员或其他坐垫者的坐压下弯曲造成热电制冷器组件和流体驱动器的损坏，同时支撑体上开设的通气孔可引导对流，以使热电制冷器组件生成的冷/热流体在通气孔的引导作用流动至坐垫本体的上端面，进而避免热电制冷器组件生成的冷/热流体在对流传输过程中发生能量损失。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的制冷制热坐垫的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的支撑体表面的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的热电制冷器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，其为本实用新型实施例提供的制冷制热坐垫的结构示意图，如图所示，该坐垫包括：坐垫本体1、热电制冷器组件2、支撑体3、流体驱动器4和电源5；其中，坐垫本体1内设有空腔。热电制冷器组件2、支撑体3、流体驱动器4和电源5均设置于坐垫本体1内的空腔里。支撑体3罩设在热电制冷器组件2和流体驱动器4外，用于支撑坐垫本体1，以避免坐垫本体1在驾驶员或其他坐垫者的坐压下弯曲造成热电制冷器组件2和流体驱动器4的损坏。电源5用于为热电制冷器组件2和流体驱动器4提供电能，热电制冷器组件2利用帕尔贴效应即采用热电制冷方式使得热电制冷器组件2通上电源之后，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低同时热端温度升高，进而使得冷端或热端与坐垫本体1空腔内的空气进行热交换，以使坐垫本体1内的空气温度降低或升高。可通过对热电制冷器组件2电流方向控制，实现其冷端和热端的互换，即可实现制冷和制热的互换，进而满足用户需求达到冬夏两用的目的。流体驱动器4设置于热电制冷器组件2的下方，以驱动热电制冷器组件2周围进行热交换的空气向靠近坐垫本体1方向流动以对坐垫本体1进行降温或升温，同时，流体驱动器4可起到散热和增强对流作用，提高坐垫本体1降温或升温效率和温度均匀性，进而提高该坐垫的舒适性。其中，热电制冷器组件2与流体驱动器4固定；热电制冷器组件2可以为多个，其在流体驱动器4的上表面平铺均布设置。当然，电源5亦可设置于坐垫本体1外，另外，热电制冷器组件2和流体驱动器4亦可通过其他方式获取电能，本实施例中对其不做任何限定。流体驱动器4为风机或风扇，以便空气通过自身各部分的宏观流动实现热量传递。

继续参见图1，支撑体3可为一端开口的圆柱体结构或多棱柱结构，其具体结构可根据坐垫本体1内部空间和热电制冷器组件2、流体驱动器4确定，本实施例对其不多任何限定。支撑体3包括顶板31和侧板32，侧板32可以为内部中空的圆柱状壳体，也可为多个平板状结构，其首尾相连围设一封闭的多边形，顶板31为平板状结构，其与侧板32相对应，两者通过螺钉连接或一体成型。支撑体3的顶板31和/或侧板32上开设有通气孔a，用于导通支撑体3内外的空气的流通以引导对流，使得热电制冷器组件2生成的冷/热流体在通气孔a的引导作用流动至坐垫本体1的上端面。

为提高热电制冷器组件2与其周围空气进行热交换的效率，优选地，支撑体3的顶壁即顶板31的上表面与热电制冷器组件2的顶壁之间间隔设置，以便热电制冷器组件2的冷端或热端与支撑体3内的空气直接进行热交换，避免支撑体3的导热影响热量的传递。为提高热电制冷器组件周围进行热交换的空气的流动性，优选地，支撑体3的顶壁即顶板31的上表面与坐垫本体1的顶壁即坐垫本体1的上端面之间间隔设置，以便支撑体3内进行热交换后的空气在流体驱动器4的驱动作用下流动至支撑体3和坐垫本体1之间的空腔内，以便提高空气与坐垫本体1之间的接触面积，进而使得空气与坐垫本体1进行充分热交换，避免热量的流失和浪费。其中，支撑体3的顶壁与热电制冷器组件2的顶壁之间的间隙大于支撑体3的顶壁与坐垫本体1的顶壁之间的间隙，以便使得支撑体3和坐垫本体1之间的空腔内的空气与支撑体3内的空气形成对流，实现空气的顺利流通；进一步优选地，支撑体3的顶壁与热电制冷器组件2的顶壁之间的间隙为支撑体3的顶壁与坐垫本体1的顶壁之间间隙的两倍，即支撑体3的顶壁与热电制冷器组件2的顶壁之间的间隙和支撑体3的顶壁与坐垫本体1的顶壁之间间隙之间的比例为2:1，以便避免热电制冷器组件2生成的冷/热流体在对流传输过程中发生能量损失且能通过开孔的引导作用对整个坐垫主体1的上端面进行均匀加热。其中，支撑体3上开设的通气孔a沿支撑体3的顶板31或侧板32均匀分布。优选地，通气孔a沿顶板31的长度方向和宽度方向均呈线性排布，通气孔a沿侧板32的长度方向和宽度方向均呈线性排布。通气孔a可以为圆形孔、菱形孔、腰型孔等结构。

继续参见图1和图2，顶板31沿其长度方向（如图1所示的水平方向）分为三部分，优选地，三部分面积相等。为避免热电制冷器组件2生成的冷/热流体在对流传输过程中发生能量损失，优选地，顶板31中间部分开设的通气孔a的轴线与顶板31的厚度方向（如图1所示的垂直方向）之间的夹角小于或等于15°，也即是说顶板31中间部分开设的通气孔a的轴线范围为左偏75°~右偏75°；进一步优选地，顶板31中间部分开设的通气孔a为垂直孔，即顶板31中间部分开设的通气孔a的轴线与顶板31的厚度方向之间的夹角为0°。

继续参见图1和图2，为提高坐垫本体1上端面热交换的均匀性，由顶板31的底壁到顶板31的顶壁即自下至上，顶板31两侧部分开设的通气孔a的轴线向远离顶板31中间部分的方向（如图1所示的左右两侧）倾斜，即顶板31左侧部分开设的通气孔a左偏，顶板31右侧部分开设的通气孔a右偏。优选地，顶板31两侧部分开设的通气孔a的轴线与顶板31的底壁之间的夹角为30°~60°，即顶板31左侧部分开设的通气孔a左偏范围为30°~60°，顶板31右侧部分开设的通气孔右偏范围为30°~60°；进一步优选地，顶板31两侧部分开设的通气孔a的轴线与顶板31的底壁之间的夹角为45°。

继续参见图1和图2，为进一步引导对流，由坐垫本体1的底壁到支撑,3的顶板31即自下到上，侧板32上开设的通气孔a的轴线向侧板32的外部倾斜即侧板32上开设的通气孔a的轴线向上倾斜，进而使得坐垫本体1的温度均匀，从而进一步提高该坐垫的舒适性；优选地，侧板32上开设的通气孔a的轴线与侧板32之间的夹角为45°，以便有助于引导对流，加速该坐垫内部的温度均匀。

参见图3，热电制冷器组件2包括：热电制冷器本体21和散热结构22；其中，散热结构22设置于热电制冷器本体21的一侧（如图3所示的下方），用于在对坐垫本体1进行降温时对热电制冷器本体21的热端进行散热，以避免热电制冷器本体21热端的高温对热电制冷器本体21造成损坏。其中，可通过更改热电制冷器本体21电流方向，以便实现制冷和制热的互换。

参见图1至图3，现对本实施例中提供的制冷制热坐垫的工作过程进行详细的说明：

制冷工况：通过电源5为热电制冷器组件2和流体驱动器4供电，使得热电制冷器本体21内电流正向流动，热电制冷器本体21利用帕尔贴效应使得冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低热端温度升高，以使热电制冷器本体21的冷端与支撑体3内的空气进行热交换使得支撑体3内的空气温度降低，即支撑体3内的空气温度低于支撑体3与坐垫本体1之间的空气，在流体驱动器4的驱动和对流的作用下和支撑体3上通气孔a的引导作用下，支撑体3内的低温空气向坐垫本体1的上端面流动，以便与坐垫本体1的上端面进行热交换，以便对坐垫本体1的上端面进行降温；同时，热电制冷器本体21的热端温度升高时通过散热结构22进行散热；

制热工况：通过电源5为热电制冷器组件2和流体驱动器4供电，使得热电制冷器本体21内电流反向流动，热电制冷器本体21利用帕尔贴效应使得冷端的热量被移到热端（在此过程中热端冷端与制冷工况中相反，即制冷工况中热电制冷器本体21的热端在制冷工况中为冷端，制冷器本体21的冷端在制冷工况中为热端），导致冷端温度降低热端温度升高，以使热电制冷器本体21的热端与支撑体3内的空气进行热交换使得支撑体3内的空气温度升高，即支撑体3内的空气温度高于支撑体3与坐垫本体1之间的空气，在流体驱动器4的驱动和对流的作用下和支撑体3上通气孔a的引导作用下，支撑体3内的高温空气向坐垫本体1的上端面流动，以便与坐垫本体1的上端面进行热交换，以便对坐垫本体1的上端面进行升温。

综上，本实施例提供的制冷制热坐垫，通过坐垫本体1内的热电制冷器组件2，采用热电制冷方式使得热电制冷器组件2通上电源之后，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低同时热端温度升高，进而使得冷端或热端与坐垫本体1空腔内的空气进行热交换，以使坐垫本体1内的空气温度降低或升高；同时通过流体驱动器4的散热和增强对流的作用下驱动热电制冷器组件2周围进行热交换的空气向靠近坐垫本体1方向流动以对坐垫本体1进行降温或升温，提高坐垫本体1降温或升温效率和温度均匀性，进而提高该坐垫的舒适性。

进一步地，支撑体3的设置可避免坐垫本体1在驾驶员或其他坐垫者的坐压下弯曲造成热电制冷器组件2和流体驱动器4的损坏，同时支撑体3上开设的通气孔a可引导对流，以使热电制冷器组件2生成的冷/热流体在通气孔a的引导作用流动至坐垫本体1的上端面，进而避免热电制冷器组件2生成的冷/热流体在对流传输过程中发生能量损失。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种制冷制热坐垫，其特征在于，包括：

坐垫本体（1）；

设置于所述坐垫本体（1）内的热电制冷器组件（2），用于将电能转化为温差以使所述热电制冷器组件（2）的冷端或热端与所述坐垫本体（1）内的空气进行热交换；

在所述坐垫本体（1）内且设置于所述热电制冷器组件（2）下方的流体驱动器（4），用于驱动所述热电制冷器组件（2）周围进行热交换的空气向靠近所述坐垫本体（1）方向流动以对所述坐垫本体（1）进行降温或升温。

2.根据权利要求1所述的制冷制热坐垫，其特征在于，

所述坐垫本体（1）内还设有支撑体（3），其罩设于所述热电制冷器组件（2）和所述流体驱动器（4）外，用于支撑所述坐垫本体（1）；

所述支撑体（3）上开设有通气孔（a），用于引导对流。

3.根据权利要求2所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述支撑体（3）的顶壁与所述热电制冷器组件（2）的顶壁之间间隔设置。

4.根据权利要求3所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述支撑体（3）的顶壁与所述坐垫本体（1）的顶壁之间间隔设置。

5.根据权利要求4所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述支撑体（3）的顶壁与所述热电制冷器组件（2）的顶壁之间的间隙大于所述支撑体（3）的顶壁与所述坐垫本体（1）的顶壁之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述支撑体（3）的顶壁与所述热电制冷器组件（2）的顶壁之间的间隙为所述支撑体（3）的顶壁与所述坐垫本体（1）的顶壁之间间隙的两倍。

7.根据权利要求2所述的制冷制热坐垫，其特征在于，

所述支撑体（3）的顶板（31）沿其长度方向分为三部分；

所述顶板（31）中间部分开设的通气孔（a）的轴线与所述顶板（31）的厚度方向之间的夹角小于或等于15°；

由所述顶板（31）的底壁到所述顶板（31）的顶壁，所述顶板（31）两侧部分开设的通气孔（a）的轴线向远离所述顶板（31）中间部分的方向倾斜。

8.根据权利要求7所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述顶板（31）两侧部分开设的通气孔（a）的轴线与所述顶板（31）的底壁之间的夹角为30°~60°。

9.根据权利要求2所述的制冷制热坐垫，其特征在于，

由所述坐垫本体（1）的底壁到所述支撑体（3）的顶板（31），所述支撑体（3）的侧板（32）上开设的通气孔（a）的轴线向所述侧板（32）的外部倾斜。

10.根据权利要求9所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述支撑体（3）的侧板（32）上开设的通气孔（a）的轴线与所述侧板（32）之间的夹角为45°。

11.根据权利要求1至10任一项所述的制冷制热坐垫，其特征在于，所述热电制冷器组件（2）包括：热电制冷器本体（21）和散热结构（22）；其中，

所述散热结构（22）设置于所述热电制冷器本体（21）的一侧，用于在对所述坐垫本体（1）进行降温时对所述热电制冷器本体（21）的热端进行散热。

12.根据权利要求1至10任一项所述的制冷制热坐垫，其特征在于，

所述坐垫本体（1）内还设有电源（5），用于为所述热电制冷器组件（2）和所述流体驱动器（4）提供电能。

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