CN217048370U - 座椅加热装置、加热座椅及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种座椅加热装置、加热座椅及车辆，所述座椅加热装置包括表面层、加热层及热反射层，所述加热层设置在所述表面层及所述反射层之间，所述加热层为石墨烯炭材质制件。本实用新型技术方案通过采用石墨烯炭材料替代电阻丝加热的方式，通过布朗运动发热，具有非常高的单位电量的热转化率，解决了电能利用率低、耗能高的问题。

Description

座椅加热装置、加热座椅及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种座椅加热装置、加热座椅及车辆。

背景技术

车辆座椅加热系统是一个车辆价值增值系统，能有效减少冬季座椅皮革的接触冷冻体感，其适合的温度有利于驾驶员操控的舒适性。现有车辆座椅加热系统目前采用的主要是金属电阻丝加热，加热结构有座椅套、坐垫等。然而采用电阻丝加热的方式加热效率低、电能利用率不高，车辆电耗大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种座椅加热装置、加热座椅以及车辆，旨在解决现有技术中加热座椅采用电阻丝加热的方式，导致电能利用率低、耗能大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种座椅加热装置，所述座椅加热装置包括表面层、加热层及热反射层，所述加热层设置在所述表面层及所述反射层之间，所述加热层为石墨烯炭材质制件。

可选地，所述石墨烯炭层包括涂抹有石墨烯炭的薄膜层，所述薄膜层上具有若干涂抹区域，所述石墨烯炭均匀涂抹在所述涂抹区域内，所述薄膜层相对的两侧上设有铜箔。

可选地，若干所述涂抹区域呈矩形阵列分布在所述薄膜层上；或者所述涂抹区域与所述薄膜层表面的面积相同。

可选地，所述表面层采用锦纶、粘胶纤维无纺布、PE膜防水绝缘层中的一种或多种材质制成。

可选地，所述表面层上设有温度传感器。

可选地，所述反射层采用铝箔、镀金属的聚酯、聚酰亚胺面料中的一种或多种材质制成。

可选地，所述表面层和/或所述反射层上设有限位槽，所述限位槽位于所述表面层的边缘位置处，和/或所述限位槽位于所述反射层的边缘位置处。

可选地，所述座椅加热装置还包括风机，所述石墨烯炭层上设有第一通风孔，所述表面层上设有第二通风孔，所述反射层上设有第三通风孔，所述第一通风孔、所述第二通风孔和所述第三通风孔的位置相对应，所述风机设置在所述石墨烯炭层底部，所述风机运行以将热风从所述第一通风孔与所述第二通风孔中吹出，或者将热风从所述第一通风孔与所述第三通风孔中吹出。

此外，为解决上述问题，本实用新型还提出一种加热座椅，所述加热座椅包括座椅以及如上述的座椅加热装置，所述座椅加热装置设置在所述座椅上。

此外，为解决上述问题，本使用新型还提出了一种车辆，所述车辆包括车辆本体以及如上述的加热座椅，所述加热座椅设置在所述车辆本体内。

本实用新型技术方案通过采用石墨烯炭材料替代电阻丝加热的方式，通过布朗运动发热，具有非常高的单位电量的热转化率，解决了电能利用率低、耗能高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型座椅加热装置中加热层的结构示意图；

图2为本实用新型座椅加热装置中表面层的结构示意图；

图3为本实用新型座椅加热装置中热反射层的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型所指的“上下”是以图1所示的方位为基准，即本实用新型所指的“上下”对应图1的上下方位。

本实用新型提出了一种座椅加热装置，请参照图1～图3，所述座椅加热装置包括表面层20、加热层10及热反射层30，所述加热层10设置在所述表面层20及所述反射层之间，所述加热层10为石墨烯炭材质制件。

在本实施例中，核心为所述加热层10(如图1)，上层为所述表面层20(如图2)，也即用户在使用时与用户接触的一面，底层为所述热反射层30(如图3)，也即用户在使用时远离用户的一面。在制作时，通过模切的工艺分别制作所述表面层20及所述热反射层30，将所述加热层10设置在所述表面层20与所述热反射层30之间，把所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘对齐压实，再通过超声波焊接或者涂胶等方式进行固定。需要说明的是，在进行对齐压实的过程中，可以在所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘设置一定宽度的压合距离，根据需要采用涂胶压合或超声波焊接压合进行封边，提高零件的安全性与耐用性，解决了零件边缘易失效，无法可靠贴合的问题。可以理解，在对齐压实的过程中，所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30上可能还开设有功能孔，因此同理在功能孔的边缘也可以设置一定宽度的压合距离。

所述加热层10采用石墨烯炭材质进行制作，例如在薄膜涂抹石墨烯炭的方式，利用石墨烯炭的布朗运动发热具有较高导热率的特性，且石墨烯炭涂层具有极低的电阻率。具体的，本实施例中石墨烯炭材质电阻率采用10-6Ω·cm，电子迁移率采用106cm²/Vs，从而提升所述加热层10整体的单位电量的热转化率，解决了利用率低、耗能高的问题。并且，采用石墨烯炭碳材料制作，所述加热层10可以使用5V～13.5V的电压进行加热，电压范围覆盖车用电压，因此所述加热层10还可以分别采用低电压慢加热模式或者高电压快加热模式进行加热，用户可以根据环境温度对加热的模式进行切换，解决了宽电压加热适应性问题，也进一步提高了用户的使用体验。

此外，石墨烯炭加热时发出的远红外与人体发出的远红外频率几乎相同，能够作用于人体皮下较深部分、改善血液循环、加强新陈代谢，因此除了调节体温之外，对人体还具有改善微循环、减缓疲劳等理疗效果，这是电阻丝加热不具备的，解决了客户对健康理疗需求的问题。

本实用新型技术方案通过采用石墨烯炭材料替代电阻丝加热的方式，通过布朗运动发热，具有非常高的单位电量的热转化率，解决了电能利用率低、耗能高的问题。同时，本申请还能够解决现有技术电阻丝安装使用过程中容易褶皱引起短路，安全性能较差的技术问题。

进一步地，所述加热层10包括涂抹有石墨烯炭的薄膜层，所述薄膜层上具有若干涂抹区域，所述石墨烯炭均匀涂抹在所述涂抹区域内，所述薄膜层相对的两侧上设有铜箔12。本实施例中通过在薄膜层上涂抹石墨烯炭形成所述加热层10。在涂抹完石墨烯炭之后，在所述加热层10的两侧布置长条状的所述铜箔12，其中，在所述加热层10正常安装的情况下，所述铜箔12位于所述加热层10的左右两侧。所述铜箔12与涂抹的石墨烯炭的正负极导电连接，所述铜箔12端的部通过拉扣环与导线可靠连接；所述铜箔12后端的正负极导线可以连接热电偶，热电偶接出线连接在与车辆的系统总成连接实现供电。

需要说明的是，在进行涂抹之前，可在所述薄膜层上预先规划好涂抹石墨烯炭的位置，也即在所述薄膜层上设置所述涂抹区域，从而在涂抹石墨烯炭的过程中相对灵活，可以根据用户的需求进行定做，或者根据不同型号尺寸的座椅进行对应的调整，具有较高的兼容性。

具体的，作为一种实施例，在本实施例中，可以采用矩形阵列的方式将所述涂抹区域分布在所述薄膜层上，利用热传导将所述涂抹区域均匀分布在薄膜层的各个位置上，从而最终实现整个所述薄膜层均能受热，进一步降低能耗，并减少设备制作成本。可以理解，本实施例包括但不限于上述方案，所述涂抹区域除采用矩形阵列的方式设置外，还可以采用等分式等结构进行设置。且所述涂抹区域的形状可以依据实际车辆座椅的需要设计成一个或多个条状、圆形、椭圆形等不同的形状，解决现有技术电阻丝发热膜制造工艺复杂、生产耗时的问题。

作为另一种实施例，在本实施例中，可以采用大片涂抹石墨烯炭，例如在整个所述薄膜层上涂抹石墨烯炭，也即所述涂抹区域与所述薄膜层表面的面积相同。从而在将所述座椅加热装置安装在座椅上时，在坐垫和/或靠背接触的区域得到加热，用户每个与座椅接触的部位均能够受热，同时通过在整个所述薄膜层上涂抹石墨烯炭的方式，使得整个所述加热层10的加热温度更加均匀。解决现有技术中采用电阻丝的方式，由于其线状结构加热，发热不均匀，座椅表皮局部温度高的问题。

进一步地，所述表面层20采用锦纶、粘胶纤维无纺布、PE膜防水绝缘层中的一种或多种材质制成。利用锦纶、粘胶纤维无纺布、PE膜防水绝缘层的稳定性，覆盖在所述加热层10上起到保护作用，并增加整个所述座椅加热装置的强度，同时具有防水功能，避免用户出汗或者其他渗水情况的出现，影响加热功能。

可以理解，在本实施例中，所述热反射层30也可以同样采用锦纶、粘胶纤维无纺布、PE膜防水绝缘层中的一种或多种材质制成。然而，为了保证所述座椅加热装置的保温性能，本实施例中特别采用了铝箔、镀金属的聚酯、聚酰亚胺面料中的一种或多种材质制成。或者所述热反射层30还可以采用其他带有热反射涂层的无纺布等，将加热过程中背面的热量反射到上层来，也即所述表面层20，从而减少热量的损失，提高了加热速度。同时所述热反射层30上还设置了若干个双面胶黏贴区域32，方便所述热反射层30在后续的制作中进一步组装，提高安装便捷程度。本实施例中通过对所述表面层20、所述加热层10以及所述热反射层30的材质进行更换，解决了现有技术中电阻丝通过线缝扎紧固定到无纺布上，由于电阻丝细且长，布置制造工艺复杂，且需要专用设备缝制，生产周期长的技术问题，间接节省了本申请的生产成本，利于标准化作业。

进一步地，所述表面层20上设有温度传感器22。在本实施例中，还可以在所述表面层20上设置所述温度传感器22，所述温度传感器22可采用例如热电阻、热电偶等温度传感器22。所述温度传感器22的位置可以根据不同尺寸大小的座椅进行调整，实时检测所述座椅加热装置的加热温度，便于温度超过设定值后可靠切断电路，保护乘客安全，解决了热失控、短路等安全问题。

具体的，可通过加热控制模块，当所述座椅加热装置的电路在正常工作及室温的环境下为常闭接通状态，当加热温度达到或超过45℃时变形断开电路，加热结束。当温度低于38℃时电路重新接通，继续加热升温，通过热电偶的自动调节接通及断开，更可靠控制温度在合适的范围内，使乘客的乘坐更加舒适，提高整体的智能化程度。

此外，还可以通过加入通讯模块，通过WiFi、蓝牙等方式与用户的智能终端连接，通过车机信号系统的控制与手机APP的加入，增加智能温控功能，可进行温度调节、温度监控、定时开关、远程预热，实现智能温控，提高乘坐的安全性与舒适性。

进一步地，所述表面层20和/或所述反射层上设有限位槽23，所述限位槽23位于所述表面层20的边缘位置处，和/或所述限位槽23位于所述反射层的边缘位置处。所述限位槽23可采用V字形或者C字形等结构，所述限位槽23的数量可以根据整体尺寸进行调整，均匀分布在所述表面层20和/或所述反射层的边缘位置，在安装所述座椅加热装置时，可通过所述限位槽23与车辆的座椅PU海绵上的凹点标记位置快速对齐，减少装配对齐时间，提高组装效率。

进一步地，所述座椅加热装置还包括风机，所述石墨烯炭层上设有第一通风孔11，所述表面层20上设有第二通风孔21，所述反射层上设有第三通风孔31，所述第一通风孔11、所述第二通风孔21和所述第三通风孔31的位置相对应，所述风机设置在所述石墨烯炭层底部，所述风机运行以将热风从所述第一通风孔11与所述第二通风孔21中吹出，或者将热风从所述第一通风孔11与所述第三通风孔31中吹出。

需要说明的是，本实施例中，所述第一通风孔11、所述第二通风孔21以及所述第三通风孔31的位置可以根据整体尺寸大小进行调整。具体的，本实施例中，可以在所述加热层10设置三排所述第一通风孔11。所述风机运行后，气流从所述第一通风孔11流出，并通过所述第二通风孔21和所述第三通风口吹出，提高加热效果。

本实施例中在安装所述表面层20、所述加热层10以及所述热反射层30之间预留通风通道，使得加热功能与通风功能可以很好共存。当需要通风时，可通过下部的所述风机吹风，气流向上通过所述第一通风孔11作用于所述表面层20上，完成座椅通风功能，加热的时候，所述加热层10直接对车辆的座椅皮革进行加热，与所述风机互不影响。

此外，为解决上述问题，本实用新型还提出了一种加热座椅，所述加热座椅包括座椅以及如上述的座椅加热装置，所述座椅加热装置设置在所述座椅上。

在本实施例中，核心为所述加热层10(如图1)，上层为所述表面层20(如图2)，也即用户在使用时与用户接触的一面，底层为所述热反射层30(如图3)，也即用户在使用时远离用户的一面。在制作时，通过模切的工艺分别制作所述表面层20及所述热反射层30，将所述加热层10设置在所述表面层20与所述热反射层30之间，把所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘对齐压实，再通过超声波焊接或者涂胶等方式进行固定。需要说明的是，在进行对齐压实的过程中，可以在所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘设置一定宽度的压合距离，根据需要采用涂胶压合或超声波焊接压合进行封边，提高零件的安全性与耐用性，解决了零件边缘易失效，无法可靠贴合的问题。可以理解，在对齐压实的过程中，所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30上可能还开设有功能孔，因此同理在功能孔的边缘也可以设置一定宽度的压合距离。

所述加热层10采用石墨烯炭材质进行制作，例如在薄膜涂抹石墨烯炭的方式，利用石墨烯炭的布朗运动发热具有较高导热率的特性，且石墨烯炭涂层具有极低的电阻率。具体的，本实施例中石墨烯炭材质电阻率采用10-6Ω·cm，电子迁移率采用106cm²/Vs，从而提升所述加热层10整体的单位电量的热转化率，解决了利用率低、耗能高的问题。并且，采用石墨烯炭碳材料制作，所述加热层10可以使用5V～13.5V的电压进行加热，电压范围覆盖车用电压，因此所述加热层10还可以分别采用低电压慢加热模式或者高电压快加热模式进行加热，用户可以根据环境温度对加热的模式进行切换，解决了宽电压加热适应性问题，也进一步提高了用户的使用体验。

此外，石墨烯炭加热时发出的远红外与人体发出的远红外频率几乎相同，能够作用于人体皮下较深部分、改善血液循环、加强新陈代谢，因此除了调节体温之外，对人体还具有改善微循环、减缓疲劳等理疗效果，这是电阻丝加热不具备的，解决了客户对健康理疗需求的问题。

在本实施例中，所述座椅加热装置在安装的过程中，即安装在车辆座椅的面套下与车辆座椅融为一体，也可以用于售后的车辆座椅垫衍生品中，如加装在与车辆座椅分离的单独的车辆座椅垫或座椅套中，通过连接车辆USB接口等电源接口起到加热座椅的功能，极具产业化的推广应用价值。

本实用新型技术方案通过采用石墨烯炭材料替代电阻丝加热的方式，通过布朗运动发热，具有非常高的单位电量的热转化率，解决了电能利用率低、耗能高的问题。同时，本申请还能够解决现有技术电阻丝安装使用过程中容易褶皱引起短路，安全性能较差的技术问题。

此外，为解决上述问题，本实用新型还提出了一种车辆，所述车辆包括车辆本体以及如上述的加热座椅，所述加热座椅设置在所述车辆本体内。在本实施例中，核心为所述加热层10(如图1)，上层为所述表面层20(如图2)，也即用户在使用时与用户接触的一面，底层为所述热反射层30(如图3)，也即用户在使用时远离用户的一面。在制作时，通过模切的工艺分别制作所述表面层20及所述热反射层30，将所述加热层10设置在所述表面层20与所述热反射层30之间，把所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘对齐压实，再通过超声波焊接或者涂胶等方式进行固定。需要说明的是，在进行对齐压实的过程中，可以在所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30的边缘设置一定宽度的压合距离，根据需要采用涂胶压合或超声波焊接压合进行封边，提高零件的安全性与耐用性，解决了零件边缘易失效，无法可靠贴合的问题。可以理解，在对齐压实的过程中，所述加热层10、所述表面层20以及所述热反射层30上可能还开设有功能孔，因此同理在功能孔的边缘也可以设置一定宽度的压合距离。

所述加热层10采用石墨烯炭材质进行制作，例如在薄膜涂抹石墨烯炭的方式，利用石墨烯炭的布朗运动发热具有较高导热率的特性，且石墨烯炭涂层具有极低的电阻率。具体的，本实施例中石墨烯炭材质电阻率采用10-6Ω·cm，电子迁移率采用106cm²/Vs，从而提升所述加热层10整体的单位电量的热转化率，解决了利用率低、耗能高的问题。并且，采用石墨烯炭碳材料制作，所述加热层10可以使用5V～13.5V的电压进行加热，电压范围覆盖车用电压，因此所述加热层10还可以分别采用低电压慢加热模式或者高电压快加热模式进行加热，用户可以根据环境温度对加热的模式进行切换，解决了宽电压加热适应性问题，也进一步提高了用户的使用体验。

此外，石墨烯炭加热时发出的远红外与人体发出的远红外频率几乎相同，能够作用于人体皮下较深部分、改善血液循环、加强新陈代谢，因此除了调节体温之外，对人体还具有改善微循环、减缓疲劳等理疗效果，这是电阻丝加热不具备的，解决了客户对健康理疗需求的问题。

本实用新型技术方案通过采用石墨烯炭材料替代电阻丝加热的方式，通过布朗运动发热，具有非常高的单位电量的热转化率，解决了电能利用率低、耗能高的问题。同时，本申请还能够解决现有技术电阻丝安装使用过程中容易褶皱引起短路，安全性能较差的技术问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种座椅加热装置，其特征在于，所述座椅加热装置包括表面层、加热层及热反射层，所述加热层设置在所述表面层及所述反射层之间，所述加热层为石墨烯炭材质制件；

所述座椅加热装置还包括风机，所述石墨烯炭层上设有第一通风孔，所述表面层上设有第二通风孔，所述反射层上设有第三通风孔，所述第一通风孔、所述第二通风孔和所述第三通风孔的位置相对应，所述风机设置在所述石墨烯炭层底部，所述风机运行以将热风从所述第一通风孔与所述第二通风孔中吹出，或者将热风从所述第一通风孔与所述第三通风孔中吹出。

2.根据权利要求1所述的座椅加热装置，其特征在于，所述加热层包括涂抹有石墨烯炭的薄膜层，所述薄膜层上具有若干涂抹区域，所述石墨烯炭均匀涂抹在所述涂抹区域内，所述薄膜层相对的两侧上设有铜箔。

3.根据权利要求2所述的座椅加热装置，其特征在于，若干所述涂抹区域呈矩形阵列分布在所述薄膜层上；或者所述涂抹区域与所述薄膜层表面的面积相同。

4.根据权利要求1所述的座椅加热装置，其特征在于，所述表面层采用锦纶、粘胶纤维无纺布、PE膜防水绝缘层中的一种或多种材质制成。

5.根据权利要求4所述的座椅加热装置，其特征在于，所述表面层上设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的座椅加热装置，其特征在于，所述反射层采用铝箔、镀金属的聚酯、聚酰亚胺面料中的一种或多种材质制成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的座椅加热装置，其特征在于，所述表面层和/或所述反射层上设有限位槽，所述限位槽位于所述表面层的边缘位置处，和/或所述限位槽位于所述反射层的边缘位置处。

8.一种加热座椅，其特征在于，所述加热座椅包括座椅以及如权利要求1～7中任一项所述的座椅加热装置，所述座椅加热装置设置在所述座椅上。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车辆本体以及如权利要求8所述的加热座椅，所述加热座椅设置在所述车辆本体内。

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