汽車及辦公座椅空調模組裝置的製作方法
2023-06-22 13:18:51 1
專利名稱：汽車及辦公座椅空調模組裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體致冷器技術的應用。特別是一種用於汽車及辦公座椅的空調模 組裝置，具體是一種熱電半導體空調模組裝置在汽車及辦公座椅中的應用。
背景技術：
汽車及辦公座椅是人們在日常生活中和工作中的必需用品。然而在炎熱的夏季 即使在有空調的環境中，人們也會從座椅的椅座和靠背上感受到有一種溼熱難耐的感覺， 所以我們往往就會簡單的用使用涼墊的方法來解決；而在寒冷的冬季即使在有暖氣的環境 中，人們也會從座椅的椅座和靠背上感受到有一種冰冷襲人的感覺，所以我們往往就會簡 單的用使用暖墊的方法來解決。利用熱電半導體組件本身所具有的電致冷(熱)的工作原理，構建的一種汽車及 辦公座椅空調系統的製冷或加熱的模式，即利用電能直接驅動熱電半導體空調模組來達到 座椅空調系統製冷或加熱的需要，通過空氣對流的方式來實現座椅空調系統的製冷或加熱 的功能。CN 201010507718. 1公開了熱電半導體空調座椅模組及座椅空調系統，該發明既體 現了綠色、低碳的環保概念，也滿足了人們在不同的工作和生活環境中對座椅舒適度的需 求。然而，上述技術中使用的軸流式風扇在使用中可能會出現由於出風口呈環狀流體並旋 轉流動所造成的空氣紊流狀態等，使下遊空氣流場分布極不均勻而造成空氣流體的流量、 壓力損失較大及換熱(冷)效果不佳等缺點。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新的座椅空調模組(以下簡稱空調模組)裝置，可以 克服原有技術的缺點，本發明可使上述空氣流體的下遊流場變成均勻分布的層流狀態，從 而使空氣流體的流量、壓力及噪音等技術指標都得到明顯的改善，並使換熱(冷)效率得到 了大幅度的提升。具有能耗低、效率高、成本低及冷熱轉換方便等優點，是非常適合應用於 汽車及辦公座椅使用環境的座椅空調模組裝置，可全面的滿足汽車及辦公座椅使用中的舒 適性。本發明提供的座椅空調模組裝置包括至少有一個熱電半導體空調組件(以下簡稱空調組件)，安裝在空調組件上的內 側散熱片和外側散熱片，與之相連的整流柵及通風變徑，及共用的一個軸流式風扇；且風扇 出風口與所述通風變徑、整流柵、內、外側散熱片的熱傳導器件及冷和熱出風口的流體運動
方向相一致。在靠軸流式風扇出風口的下遊位置安裝通風變徑，在靠通風變徑的下遊位置安裝 整流柵，在靠整流柵的下遊位置安裝空調組件，在靠空調組件上的內、外側散熱片的熱傳導 器件下遊位置分別安裝各自的冷和熱出風口。在空調組件上安裝的內側散熱片的熱傳導器件的高度可根據應用座椅環境的不 同，低於或等於外側散熱片的熱傳導器件的高度；在空調組件上安裝的內側散熱片的熱傳導器件的形狀及材料可根據應用座椅環境的不同，相同於或不同於外側散熱片的熱傳導器 件的形狀及材料。本發明提供的一種空調模組裝置包括軸流式風扇、通風變徑、整流柵、空調組件 及其上的內、外側散熱片、冷和熱各自的出風口，其主要特徵是至少有一個空調組件，安裝在空調組件上的內側散熱片和外側散熱片，與之相連 的整流柵及通風變徑，及共用的一個軸流式風扇；且風扇出風口與所述通風變徑、整流柵、 內、外側散熱片的熱傳導器件及冷和熱出風口的流體運動方向相一致。在靠軸流式風扇出風口的下遊位置安裝的通風變徑，其長度距離應在0. 4 1. 2 倍的風扇直徑；在靠通風變徑的下遊位置安裝的整流柵，其長度距離應在0. 2 0. 4倍的風 扇直徑；在靠整流柵的下遊位置安裝空調組件，在靠空調組件上的內、外側散熱片的熱傳導 器件下遊位置分別安裝各自的冷和熱出風口。通風變徑是從軸流式風扇出風口到空調組件之間由大逐漸變小的一個殼體，它的 作用是使軸流式風扇出風口混亂的紊流空氣流體逐漸壓縮並充分混合。整流柵是由若干個 按規則排列的方形通風孔，它的作用是將經過通風變徑壓縮並混合的空氣流體進行分割整 理，使混亂的紊流變成穩定的層流狀態，並流向其下遊位置的空調組件上安裝的內、外側散 熱片的熱傳導器件上進行換熱(冷)，從而使空氣流體的流量、壓力及噪音等技術指標都得 到明顯的改善，並使換熱(冷)效率得到了大幅度的提升。在空調組件上安裝的內側散熱片的熱傳導器件的高度可根據應用座椅環境的不 同，低於或等於外側散熱片的熱傳導器件(如散熱片單元的翅片)的高度，一般在0.6 1 之間選擇；在空調組件上安裝的內側散熱片的熱傳導器件的形狀及材料可根據應用座椅環 境的不同，相同於或不同於外側散熱片的熱傳導器件的形狀及材料，熱傳導器件為可滿足 空調組件上熱傳導的各種形狀的熱傳導器件及優良的熱傳導材料銅或鋁等。對本發明提供的一種新的座椅空調模組裝置的特點具體描述如下當空調組件通入直流電時，其一端製冷，而另一端同時制熱，並將冷和熱分別傳導 到安裝在其上面的內、外側散熱片的熱傳導器件上；軸流式風扇通入直流電轉動，並將環境 空氣流體吹入下遊位置的通風變徑，經過通風變徑的逐漸壓縮和充分混合後流入到下遊位 置的整流柵，空氣流體經整流柵的整流後，以穩定的層流狀態分別通過其下遊位置的內、外 側散熱片的熱傳導器件；空氣流體在此經過冷和熱的交換後，分別從其下遊位置各自的冷 和熱出風口吹出。乘座者可根據自身的需求分別選定冷或熱的狀態，然後經選擇的冷或熱 的空氣流體進入到座椅椅座和靠背，實現了其冷或熱的功能，而另一側的空氣流體則排入 到環境空間。冷或熱的選擇只需乘座者通過改變直流電源的電流方向即可方便的實現。
圖1 座椅空調模組裝置的立體示意圖。圖2 座椅空調模組裝置和座椅連接的示意圖。圖3 座椅空調模組裝置通風方向的示意圖。圖4 一種散熱片結構形式的立體示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的說明，但它們並不是對本發明做出的任何限制。如圖1所示，它是座椅空調模組裝置的立體示意圖。其中，101是軸流式風扇，102是通風變徑，103是整流柵，104是熱電組件及在其上 的內側散熱片105(外側散熱片未示出)，106和107分別是冷和熱出風口。通風變徑102是從軸流式風扇101出風口到空調組件之間由大逐漸變小的一個 殼體，它的作用是使軸流式風扇出風口混亂的紊流空氣流體逐漸壓縮並充分混合。整流柵 103是由若干個按規則排列的方形通風孔，它的作用是將經過通風變徑壓縮並混合的空氣 流體進行分割整理，使混亂的紊流變成穩定的層流狀態，並流向其下遊位置的空調組件104 及其上安裝的內側散熱片105和外側散熱片的熱傳導器件進行換熱(冷)，從而使空氣流體 的流量、壓力及噪音等技術指標都得到明顯的改善，並使換熱(冷)效率得到了大幅度的提 升。當空調組件104通入直流電時，其一端製冷，而另一端同時制熱，並將冷和熱分別 傳導到安裝在其上面的內側散熱片105和外側散熱片的熱傳導器件上；軸流式風扇101通 入直流電轉動，並將環境空氣流體吹入下遊位置的通風變徑102，通過通風變徑的逐漸壓縮 並充分混合後流入到下遊位置的整流柵103，空氣流體經整流柵的整流後，以穩定的層流狀 態分別通過其下遊位置的內、外側散熱片的熱傳導器件；空氣流體在此經過換熱(冷)後， 分別從其下遊位置各自的冷和熱出風口 106及107吹出。乘座者可根據自身的需求分別選 定冷或熱的狀態，然後經選擇的冷或熱的空氣流體進入到座椅椅座和靠背，實現了其冷或 熱的功能，而另一側的空氣流體則排入到環境空間。冷或熱的選擇只需乘座者通過改變直 流電源的電流方向即可方便的實現。如圖2所示，它是座椅空調模組裝置和座椅連接的示意圖。其中，201是軸流式風扇，202是空調模組的殼體，203和204分別是冷和熱出風口。 205是座椅椅座上面的通風網層(在其上面有選用的經過打孔處理的座椅真皮面料)。根 據乘座者的選擇，經空調模組處理後的冷或熱風通過通風網層及經過打孔處理的座椅真皮 面料層吹出，來滿足乘座者的需要。上述座椅空調模組裝置在座椅椅座下方安裝時，其安裝 位置應成一定的角度(如傾斜為45度等)，以保證向椅座送風的距離為最佳。而上述座椅 空調模組裝置在座椅靠背後方安裝時，其安裝角度應為平行安裝，以保證向靠背送風的距 離為最佳。如圖3所示，它是座椅空調模組裝置通風方向的示意圖。軸流式風扇通電轉動時，進風口吸入環境空氣流體並依次吹向其下遊位置的通風 變徑、整流柵、熱電組件及其上面的內、外側散熱片的熱傳導器件上，空氣流體在此經過換 熱(冷)後，分別從其下遊位置各自的冷和熱出風口吹出，有用的冷或熱風吹向座椅椅座， 而無用的冷或熱風則排入到環境空間。如圖4所示，它是一種散熱片結構形式的立體圖。它只是其中一種散熱片的結構形式。它是由銅或鋁片加工而成，並可在其側面實 現「開窗」通風(圖中未示出其「開窗」部分)的一種先進的熱傳導器件，具有重量輕，換熱 (冷)效率高等優點。它可根據應用座椅環境的不同，進行多種如形狀和材質的匹配與組 合，來達到最佳的換熱(冷)效果。
本發明非常明顯地克服了軸流式風扇在使用中所存在的由於出風口呈環狀流體 並旋轉流動所造成的空氣紊流狀態等，而使下遊空氣流場分布極不均勻的缺點，它可使上 述空氣流體的下遊流場變成均勻分布的層流狀態，從而使空氣流體的流量、壓力及噪音等 技術指標都得到明顯的改善，並使換熱(冷)效率得到了大幅度的提升。因此本發明具有 能耗低、效率高、成本低及冷熱轉換方便等優點，克服了原有技術上的不足，可全面的滿足 汽車及辦公座椅使用中的舒適性。
權利要求
1.一種座椅空調模組裝置，包括至少有一個熱電半導體空調組件，內側散熱片，外側散 熱片，軸流式風扇，冷風出口和熱風出口，其特徵在於它還包括與熱電半導體空調組件相 連的整流柵及通風變徑；風扇出風口與所述的通風變徑、整流柵、內側散熱片、外側散熱片 的熱傳導器件及冷出風口和熱出風口的流體運動方向相一致。
2.如權利要求1所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在靠所述的軸流式風扇出風口 的下遊位置安裝通風變徑，在靠通風變徑的下遊位置安裝整流柵，在靠整流柵的下遊位置 安裝空調組件，在靠空調組件上的內側散熱片、外側散熱片的熱傳導器件下遊位置分別安 裝各自的冷出風口和熱出風口。
3.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在靠軸流式風扇出風口下 遊位置安裝的通風變徑的長度應為0. 4 1. 2倍的風扇直徑。
4.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在靠通風變徑下遊位置安 裝的整流柵的長度應為0. 2 0. 4倍的風扇直徑。
5.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在空調組件上安裝的內側 散熱片、外側散熱片的熱傳導器件的高度比為0. 6 1。
6.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在空調組件上安裝的內側 散熱片、外側散熱片的熱傳導器件的形狀或材料相同，或不相同。
7.如權利要求3所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於所述的通風變徑的直徑由上遊 位置至下遊位置的方向要逐漸變小，以保證空氣流體的適當壓縮與充分混合。
8.如權利要求4所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於所述的整流柵的尺寸由上遊位 置至下遊位置的方向要逐漸均勻變小，以保證空氣流體經整流柵整流後做層流運動。
9.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在座椅椅座下方安裝時，其 安裝位置應成一定的角度；優選傾斜45度，以保證向椅座送風的距離為最佳。
10.如權利要求1或2所述的座椅空調模組裝置，其特徵在於在座椅靠背後方安裝時， 其安裝角度應為平行安裝，以保證向靠背送風的距離為最佳。
全文摘要
本發明涉及一種用於汽車及辦公座椅的空調模組裝置，具體是一種熱電半導體空調模組裝置在汽車及辦公座椅中的應用。它至少有一個熱電半導體空調組件(以下簡稱空調組件)，安裝在空調組件上的內側散熱片和外側散熱片，與之相連的整流柵及通風變徑，及共用的一個軸流式風扇；且風扇出風口與所述通風變徑、整流柵、內、外側散熱片的熱傳導器件及冷和熱出風口的流體運動方向相一致。本發明具有能耗低、效率高、成本低及冷熱轉換方便等優點，克服了原有技術的不足，可全面的滿足汽車及辦公座椅使用中的舒適性。
文檔編號B60N2/56GK102059969SQ20101058119
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者姜大偉, 姜林杉, 趙巖 申請人:天津大福杉峰電子有限公司