CN2180514Y - 半导体致冷致热驾驶座 - Google Patents

Abstract

一种涉及机动车上的半导体致冷致热驾驶座，致 冷热箱通过螺丝固定在座体木板上，减震器通过螺丝 固定在座体两侧，控制调温器通过导线接入制冷热箱 电源插座上，通过控制调温器调节夹在铝板和散热器 间的半导体温差电致冷器件吸热或放热以及通过导 热金属块、大孔海绵吸收和释放来完成。该产品可直 接使用机动车的电源，不影响车辆正常运行，结构简 单，成本低，具有减震装置，增加舒服感，寿命长，是机 动车理想的驾驶座。

Description

一种涉及机动车驾驶使用的半导体致冷致热驾驶座。

目前机动车驾驶员所用的座垫，有专利号为92216836.9的冷暖空调器座垫，具有电机，进风孔，排风孔，电控制箱等，成本价格比较高，一直没有实施。现在驾驶座垫仍然是老式的座垫，夏天，闷热难受，冬天又很冷，直接影响驾驶员驾驶车辆精力。

本实用新型的目的是克服上述的不足，提供一种半导体致冷致热驾驶座，通过其座的特殊结构形式，和通过调节控制调温器完成调节驾驶座冷、热的温度，达到冬暖夏凉的目的。

本实用新型是这样来实现的：本实用新型由座体、致冷热箱、减震器、控制调温器构成。致冷热箱内具有半导体温差电致冷器件夹在铝板和散热器之间，根据珀尔帖原理，半导体温差电致冷器件所组成的回路中，接通直流电源后，半导体温差电致冷器件一端吸热，具有致冷效果，一端放热，具有致热效果。如将直流电源反接，致冷面则变为致热，利用这种放热可以进行加热，调整电流大小，可以精确的调整致冷、致热的温度和速度。驾驶座致冷、致热的温度和速度，由可控硅3CT导通的电流大小所控制，可控硅由触发器输出脉冲电压大小、移向角所控制。若改变电位器W的阻值，电容器C两端电压发生变化，双基极二极管BT33F输出的脉冲电压信号、移向角将会变大或变小，触发器输出的脉冲控制信号，由二极管D₁送到可控硅3CT控制极G上，可控硅导3CT通，半导体温差电致冷器件得电，开始致冷或致热。调整电位器W可使致冷或致热的温度和速度变化，从而达到控制调温的目的。冷或热温度均通过驾驶座内的导热金属块、铝板及大孔的海绵传导。根据需要在致冷热箱内设有电机正向器、散热器、风扇电机、进出风口等。

为使驾驶员在行驶中增加舒服感，在驾驶座底部两侧按装减震器。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：

1、本实用新型结构简单，按装方便，不用致冷剂，不用压缩机，成本低，噪音低，寿命长；

2、本实用新型使用方便，可直接使用机动车的电源，耗电量低，不影响车辆正常起动、照明，是目前机动车理想的驾驶座。

3、本实用新型具有过热保护功能，安全可靠；具有减震装置，行车在崎岖的道路上，驾驶员仍感到很舒服；具有控制调温功能，可根据需要致冷或致热。

下面结合附图详述本实用新型的具体构造及工作细节。

图1为本实用新型的整体结构剖面示意图；

图2为整体结构A－A剖视示意图；

图3为减震器结构示意图；

图4为本实用新型电气原理图。

下面结合附图详述本实用新型的具体构造及工作细节。

参照附图1～4所示。

驾驶座由座体1、致冷热箱14、减震器10、控制调温器19构成。

致冷热箱14通过螺丝固定在座体1的木板9上（螺丝不能穿透木板9），减震器10通过螺丝固定在座体1的两侧（螺丝不能穿透木板9），控制调温器19通过导线接入制冷热箱14的电源插座17上。

座体1内具有海绵2、铝板3、隔热层8、木板9和装饰布18（人造革）。

海绵2置于铝板3上，海绵2具有大孔5，均匀分布人体接触范围内，直接传导热量。铝板3的尺寸小于木板9，铝板3四周用螺丝穿过隔热层8与木板9固定（螺丝不能穿透木板9）。致冷时，铝板3为半导体温差电致冷器件7所用的吸热板，即致冷板；致热时为半导体温差电致冷器件7所用的放热板，即致热板。半导体温差电致冷器件7吸热或放热，均通过导热金属块6吸取铝板3上的热量或放给铝板3上的热量，使驾驶座冷或热。隔热层8、木板9中间均开有相同的凹槽方口。座体1周围用装饰布（人造革）18包面。

致冷热箱14内具有导热金属块6、半导体温差电致冷器件7、密封胶垫12、散热器13、出风口11，电机正向器4、风扇电机15进风口16、电源插座17、底盖28。

致冷热箱14上端凸台镶入座体1的木板9的凹槽口内，致冷热箱14两端部通过螺丝固定在木板9上，致冷热箱14上端凸台内具有导热金属块6，导热金属块6上面是铝板3，6与3之间通过螺栓固定。导热金属块6下面是半导体温差电致冷器件7和密封胶垫12，半导体温差电致冷器件7下面是散热器13，半导体温差电致冷器件7和密封胶垫12均夹在导热金属块6和散热器13之间，密封胶垫12中间具有一个正方形方孔，平行套在半导体温差电致冷器件7四周，使导热金属块6和散热器13之间隔离，使半导体温差电致冷器件7与外界空气密封隔离，提高致冷效果。散热器13通过带有隔温套的螺栓穿过密封胶垫12与导热金属块6紧固，散热器13两侧再通过螺丝与致冷热箱14上部箱体内壁紧固，使半导体温差电致冷器件7与导热金属块6、半导体温差电致冷器件7与散热器13紧密结合。半导体温差电致冷器件7冷端和热端工作面一定要分别与导热金属块6、散热器13相对接触良好，以利温度传导。紧固四周螺栓时，螺栓用力要均匀，平面压力应一致，否则因机械原因损坏致冷器件或造成导热不良。导热金属块6的侧面具有一孔，可放入温度继电器。电机正向器4、风扇电机15均通过螺丝固定在致冷热箱14内部进风口16一侧。电机正向器4目的是为致冷热（电压极性变化）时，风扇电机D15能保持正转，使风量保持不变，散热器的热量快速通过出风口11驱散。导热金属块6与铝板3之间，导热金属块6与半导体温差电致冷器件7之间，半导体温差电致冷器件7与散热器13之间均涂有一层导热硅脂，其目的是为减少接触面热传导阻力。致冷箱盖板28扣在致冷热箱14底部，便于按装修理。

座体1的两侧具有减震器10，由升降架29、固定座30、弹簧31、螺母32、螺钉33构成。其通过螺丝固定在座体1底板9的两侧。固定座30是两端具有滑道的凹槽型体，工字型升降架29通过固定座30的滑道置于在弹簧31上，弹簧31通过螺母32、螺钉33固定在固定座30底部升降槽内，以便支承着工字型升降架29上、下滑动。

制作减震器10时，首先将弹簧31通过螺母32、螺钉33固定在固定座30的升降槽内底部，然后将弹簧31压缩，工字型升降架29顺着滑道插入固定座30凹槽口内，减震器10两堵头通过档板封档，防止前后滑动即可。工作时，只要有压力就可通过弹簧减震。

控制调温器19内具有带有散热器的可控硅20、控制线路板21、调温电位器22、指示灯23、冷热转换开关24、插座25、电源插头26、直控开关K₁27。其接线如图4所示：

可控硅3CT（20）阳极A接在电源正极上，其阴极K接在冷热转换开关K₂（24）接点1上，直控开关K₁（27）一端接3CT（20）阳极A上，另一端接可控硅3CT（20）阴极K上，电源负极接在冷热转换开关K₂（24）接点2上，K₂（24）接点3与6相接为电路公共点A，4与5相接为公共点B。半导体温差电致冷器件TECI（7）正极接在公共点A，负极接在电路公共点C上，（C点与B点同电位）。D₂正极接在公共点A，其负极接在风扇电机D（15）的正极上。D₃负极接在公共点A，其正极接在风扇电机D（15）负极上。D₄正极接在电路C点上，其负极接在风扇电机D（15）正极上。D₅负极接在电路C点上，其正极接在风扇电机D（15）负极上。致冷热箱14电路通过插座17与控制调温器19一端相连接电源插头26接入驾驶车辆任一电源上，经插座25与控制调温器19另一端相连接。

实施例1：

控制线路板21上具有致冷致热电路和控制调温电路。

致冷致热电路包括：可控硅3CT（20），直控开关K₁（27），冷热转换开关K₂（24），指示灯LED₁（23）、LED₂、LED₃，温度继电器J，半导体温差电致冷器件7，电极正向器D₂～D₅（4），风扇电机D（15）。

控制调温电路包括：双基极二极管BT33F，电阻R₁、R₂、R₃，电容C，稳压管CW，二极管D₁，电位器W（22）、开关K₃（即触发器）。

控制调温器19接通电源时，电源指示灯LED₁（23）亮，冷热转换开关K₂（24）中，3－6相接，4－5相接。当冷热转换开关K₂（24）置于致冷端时，1－3、2－4相接通，A点端电压为正，B点端电压为负，与半导体温差电致冷器件TECI（7）极性相同，（B、C两点为同电位），即为致冷状态。接通K₃，触发器电路开始工作，双基极二极管BT33F输出端，便有脉冲移相控制信号输出，经二极管D₁送到可控硅3CT（20）控制极G上，3CT（20）导通，半导体温差电致冷器件7得电，开始致冷，同时指示灯LED₂（23）亮，电压正极经D₂加到风扇电机D（15）正极，然后风扇电机D（15）负极经D₅加到电源负极，风扇电极D（15）开始转动，散去热端的热量，此时D₃、D₄截止。

当致热时，将转换开关K₂（24）置于致热端，（转换时应相隔15分钟），1－5、2－6相接，这时B点端电压为正极性，A点端电压为负极性，此时半导体温差电致冷器件TECI（7）两端加的是反方向电压极性，即制热，指示灯LED₃（23）亮，同时电压的正极经D₄加在风扇电机D（15）正极，从风扇电机D（15）负极经D₃接到负极端，D₂、D₅截止，风扇电机D（15）同样是正向转动，加强致热效果。调整电位器W（22），可使致冷或致热的温度和速度变化，从而达到控制调温的目的。

半导体温差电致冷器件TECI（7）最高温度为70℃，超过70℃时会损坏器件。为使TECI（7）不超过70℃，在金属导热块6内加装温度继电器J。当超过70℃时，温度继电器J将TECI（7）的电源断开，（继电器J串在B、C两点之间），仃止工作。

直控开关K₁（27）闭合时，可直接快速致冷或致热，但不能调温。

当需要调温时，可将直控开关K₁（27）断开，调节调温电位器W（22）的旋钮，可调节温度高低。冷热转换开关K₂（24）为三搬开关，中间位置为仃止工作，断电。K₃与电位器W（22）同轴。

实施例2：

控制调温器19中各元件规格如下：

R₁为47－150Ω，R₂为330Ω，R₃为1KΩ，R₄－R₆为560Ω，W为20－50KΩ，D二端为直流电压12V，D₁－D₅1N4001，LED₁为红色发光二极管，LED₂为绿色发光二极管，LED₃为黄色发光二极管，CW为2CW21H，C为470n／63v，3CT选用CR6AM8－CR10AM8，加装散热片。TECI（7）电压12V，3－8A，电源E为直流电压12V。

实施例3：

电源电压为24V时，应用24V的半导体温差电致冷器件，或用二只12V半导体温差电致冷器件7串联使用，风扇电机15电压为24V。

控制调温器19用降压电阻12－18Ω／1W，将24V降为12V即可。

驾驶座靠背构造与座的构造相似，其制冷热箱（14）置于靠背内，进风口16、出风口11均设在靠背两侧，控制调温器19共用，半导体温差电致冷器件7可与驾驶座内的半导体温差电致冷器件7串或并联使用。

实施例4：

铝板3材质可选用铝、铁板或工程塑料制作，导热金属块6材质可选用铝、铁制作，隔热层8为石棉保温材料，木板9为胶合木板，减震器10为钢材质，密封胶垫12选用橡胶，散热器13为铝材，致冷热箱14可选用塑料材质制作，控制调温器19的壳体可选用塑料制作。

Claims (6)

1、一种涉及机动车上使用的半导体致冷致热驾驶座，包括风扇电机(15)，海绵(2)、进风口(16)，排风孔(11)等构成，其特征是由座体(1)、致冷热箱(14)、减震器(10)、控制调温器(19)构成；致冷热箱(14)通过螺丝固定在座体(1)的木板(9)上，减震器(10)通过螺丝固定在座体(1)的两侧，控制调温器(19)通过导线接入制冷热箱(14)的电源插座(17)上；具有大孔(5)海绵(2)置于铝板(3)上，铝板(3)四周用螺丝穿过隔热层(8)与木板(9)固定，隔热层(8)、木板(9)中间均开有相同的凹槽方口；致冷热箱(14)上端凸台镶入座体(1)的木板(9)的凹槽口内，致冷热箱(14)两端部通过螺丝固定在木板(9)上，致冷热箱(14)上端凸台内具有导热金属块(6)，导热金属块(6)上面是铝板(3)，(6)与(3)之间通过螺栓固定；导热金属块(6)下面是半导体温差电致冷器件(7)和密封胶垫(12)，半导体温差电致冷器件(7)下面是散热器(13)，半导体温差电致冷器件(7)和密封胶垫(12)均夹在导热金属块(6)和散热器(13)之间，密封胶垫(12)中间具有一个正方形方孔，平行套在半导体温差电致冷器件(7)四周，散热器(13)通过带有隔温套的螺栓穿过密封胶垫(12)与导热金属块(6)紧固，散热器(13)两侧再通过螺丝与致冷热箱(14)上部箱体内壁紧固；导热金属块(6)侧面具有一孔，放入温度继电器，电机正向器(4)、风扇电机(15)均通过螺丝固定在致冷热箱(14)内部进风口(16)一侧；座体(1)的两侧具有减震器(10)，由升降架(29)、固定座(30)、弹簧(31)、螺母(32)、螺钉(33)构成。

2、按权利要求1所述的驾驶座，其特征在于减震器（10）通过螺丝固定在座体（1）底板（9）的两侧，固定座（30）两端具有滑道的凹槽型体，工字型升降架（29）通过固定的座（30）的滑道置于在弹簧（31）上，弹簧（31）通过螺母（32）、螺钉（33）固定在固定座（30）底部升降槽内，减震器（10）两堵头通过档板封档。

3、按权利要求1所述的驾驶座，其特征在于：致冷热箱（14）电路通过插座（17）与控制调温器（19）一端相连接，电源插头（26）接入驾驶车辆任一电源上，经插座（25）与控制调温器（19）另一端相连接。

4、按权利要求1所述的驾驶座，其特征在于：控制调温器（19）内具有带有散热器的可控硅（20）、控制线路板（21）、调温电位器（22）、指示灯（23）、冷热转换开关（24）、插座（25）、电源插头（26）、直控开关K₁（27）；控制线路板（21）上具有致冷致热电路和控制调温电路。

致冷致热电路包括：可控硅3CT（20），直控开关K₁（27），冷热转换开关K₂（24），指示灯LED₁（23）、LED₂、LED₃，温度继电器J，半导体温差电致冷器件（7），电极正向器D₂～D₅（4），风扇电机D（15）。

控制调温电路包括：双基极二极管BT33F，电阻R₁、R₂、R₃，电容C，稳压管CW，二极管D₁，电位器W（22）、开关K₃；

可控硅3CT（20）阳极A接在电源正极上，其阴极K接在冷热转换开关K₂（24）接点1上，直控开关K₁（27）一端接3CT（20）阳极A上，另一端接可控硅3CT（20）阴极K上，电源负极接在冷热转换开关K₂（24）接点2上，K₂（24）接点3与6相接为电路公共点A，4与5相接为公共点B；半导体温差电致冷器件TECI（7）正极接在公共点A，负极接在电路公共点C上，（C点与B点同电位）。

5、按权利要求1所述的驾驶座，其特征在于：电源电压为24V时，应用24V的半导体温差电致冷器件（7），或用二只12V半导体温差电致冷器件（7）串联使用，风扇电机（15）电压为24V。

控制调温器（19）用降压电阻12－18Ω／1W，将24V降为12V。

6、按权利要求1所述的驾驶座，其特征在于：驾驶座靠背构造与驾驶座的构造相似，其制冷制热箱（14）置于靠背内，进风口（16）、出风口（11）均设在靠背两侧，控制调温器（19）共用，半导体温差电致冷器件（7）可与驾驶座内的半导体温差电致冷器件（7）串或并联使用。

Images