CN217048371U - 一种驾驶室座椅温控系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驾驶室座椅温控系统及工程机械，涉及工程机械温控技术领域。其中，驾驶室座椅温控系统包括第一控制器、控制开关和调温装置。其中，控制开关与第一控制器电连接，由第一控制器控制其开闭。调温装置包括半导体和导热板，半导体与控制开关电连接；导热板的第一面与驾驶室的座椅连接，导热板的第二面与半导体连接。本实用新型能够解决现有技术中的挖掘机驾驶室温度高，散热困难的问题，能够实现对驾驶室座椅的调温功能，满足操作手对驾驶室座椅的调温需求，提升操作手的体验感。

Description

一种驾驶室座椅温控系统及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械温控技术领域，具体涉及一种驾驶室座椅温控系统及工程机械。

背景技术

目前挖掘机，尤其是微型挖掘机，市场反馈座椅过热。夏天操作手热舒适性过差，影响了用户体验。一般客户会自行购买凉席坐垫来降低炎热感。但是挖掘机的工作环境是空旷的工地上，阳光直射。加之，挖掘机布局紧凑，座椅和大功率、高热量部件之间的距离近，热量通过热传导的方式从隔板传递到驾驶室，进而传递给驾驶室座椅。挖掘机在热带气候地区使用时，座椅热问题更加明显。主机厂对于该问题的处理方法是通过在挖掘机的覆盖件上增加通风孔来减少机舱内的热量。该方法能够起到一定的效果，但散热有限，同时该方案会使得挖掘机的噪音增大，影响整机性能。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的挖掘机驾驶室的座椅温度高，散热困难的缺陷，从而提供一种驾驶室座椅温控系统及工程机械。

为了解决上述问题，本实用新型一方面提供了一种驾驶室座椅温控系统，包括第一控制器、控制开关和调温装置。控制开关与第一控制器电连接，由第一控制器控制其开闭；调温装置包括半导体和导热板，半导体与控制开关电连接；导热板的第一面与驾驶室的座椅连接，导热板的第二面与半导体连接。

可选的，还包括信息采集装置，信息采集装置与第一控制器电连接，用于向第一控制器传输采集的信号，从而自动控制控制开关的开闭。

可选的，信息采集装置包括温度传感器，温度传感器设在座椅上，温度传感器与第一控制器电连接，用于向第一控制器传输探测到的座椅表面的温度信号。

可选的，信息采集装置包括压力传感器，压力传感器设在驾驶室的安全带接口上或设在座椅下方，压力传感器与第一控制器电连接，用于向第一控制器传输压力信号。

可选的，信息采集装置包括角度传感器，角度传感器设在驾驶室的先导手柄上，角度传感器与第一控制器电连接，用于向第一控制器传输先导手柄的角度信号。

可选的，导热板与座椅接触的第一面设有绝缘层。

可选的，座椅包括坐垫和靠背，调温装置设在坐垫的下侧以及靠背的后侧。

可选的，还包括供电装置和第二控制器；

供电装置包括制冷电瓶和制热电瓶；

控制开关包括制冷开关和制热开关；

制冷电瓶、制冷开关通过制冷回路与半导体电连接；

制热电瓶、制热开关通过制热回路与半导体电连接；

制冷电瓶与第二控制器电连接，由第二控制器控制制冷电瓶的放电量；

制热电瓶与第二控制器电连接，由第二控制器控制制热电瓶的放电量。

可选的，供电装置还包括太阳能电池，太阳能电池设在挖掘机的覆盖件上；太阳能电池通过充电电路分别和制冷电瓶、制热电瓶电连接。

可选的，调温装置还包括散热风扇，散热风扇设在半导体的下方，散热风扇与半导体串联。

可选的，还包括处理器，处理器包括显示屏，显示屏与第一控制器电连接。

本实用新型另一方面提供了一种工程机械，包括以上技术方案中任一项的驾驶室座椅温控系统。

本实用新型具有以下优点：

1.利用本实用新型的技术方案，通过第一控制器控制半导体工作，通过改变经过半导体的电流的正反向来实现其制冷和制热的功能，再由导热板与驾驶室的座椅进行换热，从而实现对驾驶室座椅的调温功能，满足操作手对驾驶室座椅的调温需求，提升操作手的体验感，同时，该系统制冷及制热运行可靠，且不影响整机性能。

2.通过信息采集装置，能够对驾驶室内的环境及操作等因素进行信息采集，将信号传递给第一控制器，再由第一控制器控制调温装置的工作，从而实现当有人操作挖掘机时自动开启驾驶室座椅温控系统，实现对驾驶室座椅温度的自动调节。

3.通过温度传感器能够准确的检测驾驶室座椅的温度，实现精准的温度控制与调节，提升操作手的驾驶体验。

4.压力传感器通过检测安全带接口及座椅上的压力变化来检测是否有人正在使用挖掘机，当有人正在使用挖掘机时，系统启动，控制调温装置工作。

5.角度传感器提供另一种检测方式，通过检测先导手柄的角度变化来检测是否有人使用挖掘机。与压力传感器一同使用时，能够共同判断是否有人正在使用挖掘机。可以在作业人员不插安全带就使用挖掘机的情况下，仍能准确判断有人在操作挖掘机。

6.通过散热风扇加强散热效果，提升换热效率，使驾驶室座椅的温度能够较快的达到设定温度。

7.太阳能电池在挖掘机闲置时，直接吸收太阳能给制冷电瓶和制热电瓶充电，能够节约能耗，且太阳能为清洁能源，节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1示出了本实用新型提供的驾驶室座椅温控系统的结构示意图；

图2示出了图1中驾驶室座椅的局部结构放大图；

图3示出了驾驶室座椅的结构示意图；

图4示出了包含散热风扇的坐垫的结构示意图；

图5示出了包含散热风扇的靠背的结构示意图；

图6示出了控制电路的结构示意图；

图7示出了充电电路的结构示意图；

图8示出了本实用新型提供的驾驶室座椅温控系统的控制逻辑框图。

附图标记说明：

1、第一控制器；2、半导体；3、导热板；4、座椅；41、坐垫；42、靠背；5、温度传感器；6、压力传感器；7、角度传感器；8、先导手柄；9、散热风扇；10、第二控制器；11、制冷电瓶；12、制热电瓶；13、制冷开关；14、制热开关；15、制冷回路；16、制热回路；17、太阳能电池；18、充电电路；19、显示屏。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了便于介绍本实用新型的技术方案，以下结合附图以及具体的实施例来详细说明，但实施例不应看作是对本实用新型的限制。

实施例1

一种驾驶室座椅温控系统，参照图1-图8，包括第一控制器1、控制开关和调温装置。调温装置包括半导体2和导热板3，半导体2与控制开关电连接；导热板3的第一面与驾驶室的座椅4连接，导热板3的第二面与半导体2连接。

利用本实用新型的技术方案，通过第一控制器1控制半导体2工作，通过改变经过半导体2的电流的正反向来实现其制冷和制热的功能，再由导热板3与驾驶室的座椅4进行换热，从而实现对驾驶室座椅4的调温功能，满足操作手对驾驶室座椅4的调温需求，提升操作手的体验感，同时，该系统制冷及制热运行可靠，且不影响整机性能。

具体的，半导体2指常温下导电性介于导体与绝缘体之间的材料。半导体2同时具有制冷和制热两种功能。其原理为热电效应。热电效应主要有：塞贝克效应、帕尔贴效应、汤姆逊效应、焦耳效应和傅里叶效应。电流正向通过半导体2时制冷，反向通过时制热。

具体的，导热板3选用具有良好导热系数的金属板。为了防止漏电，提高系统的安全性能，导热板3与座椅4接触的第一面设有绝缘层，比如橡胶绝缘层。半导体2焊接在导热板3的一侧。

具体的，本实施例中，驾驶室座椅温控系统还包括信息采集装置，信息采集装置与第一控制器1电连接，用于向第一控制器1传输采集的信号，从而自动控制控制开关的开闭。

具体的，参照图1或图2，信息采集装置包括温度传感器5，温度传感器5是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器5设在座椅4上，具体的，参照图3，座椅4包括坐垫41和靠背42。本实施例中，温度传感器5如图2所示设在座椅4的坐垫41上，其在坐垫41上的具体位置可视具体情况而定，不限于图2中所示的位置。当然，因操作手身体也会接触靠背42，所以，靠背42上也可以设置温度传感器5。温度传感器5与第一控制器1电连接，用于向第一控制器1传输探测到的座椅4表面的温度信号。温度传感器5能够准确的检测驾驶室座椅4的温度，从而控制系统的开启或关闭，实现精准的温度控制与调节，提升操作手的驾驶体验。驾驶室座椅温控系统可以设定人体舒适温度范围，比如，设定温度T的范围是：19℃-28℃。通过温度传感器5探测座椅4的温度，当温度T不在此范围内时，具体的，当T<19℃时，系统启动制热，当温度升至设定温度范围内时，系统持续工作，保持该温度。当T>28℃时，系统启动制冷，将温度降低并保持在设定温度范围内。温度范围可调，以适应不同操作手对同一温度的不同感受。

具体的，为了提高系统的自动化，信息采集装置包括压力传感器6，压力传感器6是能感受压力信号，并能够按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器械或装置。压力传感器6设在驾驶室的安全带接口上或设在驾驶室的座椅4下方，压力传感器6与第一控制器1电连接，用于向第一控制器1传输压力信号。通过压力传感器6来探测是否有人在操作挖掘机。当压力传感器6设置在安全带接口上时，当操作手系上安全带时，压力传感器6探测到压力变化，从而启动系统进行调温。

考虑到会有操作手违规操作，不系安全带就操作挖掘机的可能，为了进一步保证系统能准确识别是否有人正在操作挖掘机，信息采集装置还包括角度传感器7。角度传感器7是利用角度变化来定位物体位置的电子元件。参照图2，角度传感器7设在驾驶室的先导手柄8上，驾驶室座椅4的两侧均设有先导手柄8，则两个先导手柄8上均设有角度传感器7。角度传感器7与第一控制器1电连接，用于向第一控制器1传输先导手柄8的角度信号。通过角度传感器7采集先导手柄8的角度信号，当转动先导手柄8时，角度传感器7会检测到先导手柄8发生角度变化，识别到有人正在操作挖掘机，从而启动系统进行调温。

为了进一步提高操作手的驾驶体验，本实施例中，座椅4的坐垫41和靠背42温度均可调。具体的，坐垫41的下侧以及靠背42的后侧均设置了调温装置。以图4所示的方位来看，坐垫41的下方依次是导热板3、半导体2和散热风扇9。以图5所示的方位来看，靠背42的后方依次是导热板3、半导体2和散热风扇9。

进一步的，为了提高导热板3和驾驶室座椅4之间的换热效率，调温装置还包括散热风扇9，参照图4和图5，散热风扇9设在半导体2的下方，散热风扇9正对半导体2设置，散热风扇9与半导体2串联。当半导体2制冷时，散热风扇9正转吹风，使半导体2的热端散热。当半导体2制热时，此时由于电流方向改变，散热风扇9反转，散热风扇9迅速将半导体2冷端周围的冷气输送到环境中，从而升高半导体2冷端温度。

进一步的，驾驶室座椅温控系统还包括供电装置和第二控制器10。具体的，供电装置包括制冷电瓶11和制热电瓶12；控制开关包括制冷开关13和制热开关14；控制电路包括制冷回路15和制热回路16；制冷电瓶11、制冷开关13通过制冷回路15与半导体2电连接；制热电瓶12、制热开关14通过制热回路16与半导体2电连接。其电路图参照图6，半导体2由P型半导体和N型半导体组成。电流从N型半导体流向P型半导体时，半导体从外界吸收热量。反之，则放出热量。也就是说，半导体2既可以制冷，又可以制热，取决于通过半导体2的电流方向。

制冷电瓶11与制热电瓶12为两个不同的电瓶，它们的正负极是相反的，因此能为半导体2提供相反方向的电流。当需要制冷时，制冷开关13闭合，制热开关14断开，电流由半导体2的N型流向P型，半导体2此时制冷，吸收座椅4的热量，为座椅4降温。当需要加热时，制热开关14闭合，制冷开关13断开，电流反向通过半导体2，半导体2制热，向座椅4释放热量，为座椅4升温。

为了能够节约能耗，并提升操作手对调温过程的体验感，可以根据温度的高低来控制调温的速度。作为一种优选的实施方式，具体的，制冷电瓶11与第二控制器10电连接，由第二控制器10控制制冷电瓶11的放电量；制热电瓶12与第二控制器10电连接，由第二控制器10控制制热电瓶12的放电量。通过第二控制器10控制制冷电瓶11和制热电瓶12的放电量，直接降低制冷回路或制热回路中的电流。同时通过控制放电量，可以控制散热风扇9的转速，加快或降低半导体2的散热。

进一步的，作为一种优选的实施方式，本实施例中，供电装置还包括太阳能电池17，太阳能电池17是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，通过光电效应或光化学效应将光能转化成电能的装置。太阳能电池17设在挖掘机的覆盖件上，易于收集光能，并转化为电能，通过充电电路18将得到的电能充入制冷电瓶11和制热电瓶12中。对于整机重量在6T以上的挖掘机，太阳能电池17可以安装在上盖板等部件上。对于整机重量在6T以下的微型挖掘机，太阳能电池17可以安装在前机罩、后机罩、左右门上，视具体情况而定。太阳能电池17通过充电电路18分别和制冷电瓶11以及制热电瓶12电连接。充电电路18将太阳能转化为电能，储存在制冷电瓶11与制热电瓶12中。充电电路18参照图7。

进一步的，作为一种优选的实施方式，本实施例中，驾驶室座椅温控系统还包括处理器，处理器包括显示屏19，优选的，显示屏19为触控显示屏19。显示屏19与第一控制器1电连接。触控显示屏19可以为操作手提供可手动开启和关闭该驾驶室座椅温控系统的选择。

本实施例提供的驾驶室座椅温控系统的控制原理，参照图8。

压力传感器6与角度传感器7共同判断挖掘机上是否有人员正在操作挖掘机。无人操作时，压力传感器6和角度传感器7均没有检测到变化，系统不工作；当压力传感器6和角度传感器7中任一个采集到变化的信号时，系统工作；

温度传感器5工作，探测座椅4的自身温度，并将检测到的温度信号发送给第一控制器1，由第一控制器1将该温度信号与设定的温度范围作比较，比如设定人体舒适的温度范围为19℃-28℃，当检测的温度T值在此范围内时，系统维持该温度。

当检测到的温度超出此范围，当T<19℃时，第一控制器1控制制热开关14闭合，控制制热电瓶12放电，制热回路连通，半导体2制热，为座椅4加热，温度传感器5实时检测座椅4的温度，直至温度达到设定的温度范围内，系统维持该温度。当温度超过19℃时，可以通过第二控制器10控制制热电瓶12的放电量，使制热电瓶12减少放电量，降低制热回路中的电流大小，从而减慢半导体2制热速度。也就是说，温度达到设定的温度范围内后，温度越高，座椅4升温越慢。

当座椅4的温度高于人体舒适温度，也就是T>28℃时，第一控制器1控制制热开关14断开，制冷开关13闭合，制冷电瓶11放电，制冷回路连通，半导体2制冷，为座椅4降温，温度传感器5实时检测座椅4的温度，直至温度回到设定的温度范围内，系统维持该温度。当温度低于28℃时，可以通过第二控制器10控制制冷电瓶11的放电量，使制冷电瓶11减少放电量，降低制冷回路中的电流大小，从而减慢半导体2制冷速度。也就是说，温度达到设定的温度范围内后，温度越低，座椅4降温越慢。这样设置一方面能够降低能耗，另一方面不至于在温度在舒适范围内时升温或降温过快给操作手带来不好的体验。

该驾驶室座椅温控系统可以由操作手根据自身对实际感知的温度的体验在显示屏19上选择手动开启或关闭。

本实用新型提供的驾驶室座椅温控系统，其温度控制原理可通过现有技术实现，本申请旨在保护该驾驶室座椅温控系统的硬件结构。

实施例2

一种工程机械，包括实施例1中所述的驾驶室座椅温控系统。

根据上述描述，本专利申请具有以下优点：

1、能够实现对驾驶室座椅4的调温功能，换热效果好，满足操作手对驾驶室座椅4的调温需求，提升操作手的体验感；

2、信息采集装置能够实现自动化调温；

3、采用太阳能电池17充电，节能环保。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种驾驶室座椅温控系统，其特征在于，包括：

第一控制器(1)；

控制开关，所述控制开关与所述第一控制器(1)电连接，由所述第一控制器(1)控制其开闭；

调温装置，包括半导体(2)和导热板(3)，所述半导体(2)与所述控制开关电连接；所述导热板(3)的第一面与所述驾驶室的座椅(4)连接，所述导热板(3)的第二面与所述半导体(2)连接。

2.根据权利要求1所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，还包括信息采集装置，所述信息采集装置与所述第一控制器(1)电连接，用于向所述第一控制器(1)传输采集的信号，从而自动控制所述控制开关的开闭。

3.根据权利要求2所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述信息采集装置包括温度传感器(5)，所述温度传感器(5)设在所述座椅(4)上，所述温度传感器(5)与所述第一控制器(1)电连接，用于向所述第一控制器(1)传输探测到的温度信号。

4.根据权利要求2所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述信息采集装置包括压力传感器(6)，所述压力传感器(6)设在所述驾驶室的安全带接口上或设在所述座椅(4)下方，所述压力传感器(6)与所述第一控制器(1)电连接，用于向所述第一控制器(1)传输压力信号。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述信息采集装置包括角度传感器(7)，所述角度传感器(7)设在所述驾驶室的先导手柄(8)上，所述角度传感器(7)与所述第一控制器(1)电连接，用于向所述第一控制器(1)传输先导手柄(8)的角度信号。

6.根据权利要求1所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述导热板(3)与所述座椅(4)接触的第一面设有绝缘层。

7.根据权利要求1所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，还包括供电装置和第二控制器(10)；

所述供电装置包括制冷电瓶(11)和制热电瓶(12)；

所述控制开关包括制冷开关(13)和制热开关(14)；

所述制冷电瓶(11)、制冷开关(13)通过制冷回路(15)与所述半导体(2)电连接；

所述制热电瓶(12)、制热开关(14)通过制热回路(16)与所述半导体(2)电连接；

所述制冷电瓶(11)与所述第二控制器(10)电连接，由所述第二控制器(10)控制所述制冷电瓶(11)的放电量；

所述制热电瓶(12)与所述第二控制器(10)电连接，由所述第二控制器(10)控制所述制热电瓶(12)的放电量。

8.根据权利要求7所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述供电装置还包括太阳能电池(17)，所述太阳能电池(17)设在挖掘机的覆盖件上；所述太阳能电池(17)通过充电电路(18)分别和所述制冷电瓶(11)、所述制热电瓶(12)电连接。

9.根据权利要求1所述的驾驶室座椅温控系统，其特征在于，所述调温装置还包括散热风扇(9)，所述散热风扇(9)设在所述半导体(2)的下方，所述散热风扇(9)与所述半导体(2)串联。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的驾驶室座椅温控系统。

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