具控溫功能的坐臥墊的製作方法
2023-05-14 03:00:16
專利名稱：具控溫功能的坐臥墊的製作方法
技術領域：
本發明屬於家具附屬裝置，特別是一種具控溫功能的坐臥墊。
另外，在現今的工商社會中，許多人因職業關係而需長時間以坐姿工作。由於一般座椅的設計，很少考慮排熱的功能，長期坐於排熱不良的座椅上，不但坐者會有不舒適感，也容易引發痔瘡或其他皮膚病變。
通常為令使用者於坐或躺臥時感覺舒適，一般的坐臥墊多系以軟性材質製成，此種軟性材質雖可使皮膚組織受力不致過度集中，然而其導熱性欠佳，從而無法將人體散發的熱能有效排散。
本發明包括坐臥墊、裝設於坐臥墊內部的熱管及與延伸出坐臥墊外熱管連接的控制裝置；坐臥墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管內填充適量工作液。
其中坐臥墊延設有靠背墊；靠背墊內部裝設熱管及與延伸出靠背墊外熱管連接的控制裝置；靠背墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管為填充適量工作液並呈閉合迴路的管路。
熱管包括外管、沿外管內表面朝軸心方向間隔形成複數道凸肋與槽溝及設置於外管內的毛細結構內管。
熱管包括管壁及設置於管壁內表面供液態工作液流通的毛細結構。
熱管係為呈閉合迴路的管路。
控溫裝置包括冷凝器及散熱鰭片。
冷凝器與散熱鰭片之間設有熱電半導體晶片。
散熱鰭片前方設有風扇。
由於本發明包括坐臥墊、裝設於坐臥墊內部的熱管及與延伸出坐臥墊外熱管連接的控制裝置；坐臥墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管內填充適量工作液。於進行導熱及散熱使用狀態時，熱傳導方向係為人體所散發的熱能經由坐臥墊的導熱面板傳導至熱管後，會令熱管內部的工作液蒸發，工作液的蒸氣會充滿於熱管中，並於延伸出坐臥墊與控溫裝置端凝結為液態，而凝結為液態的工作液於熱管內朝坐臥墊一端回流，故能將熱能快速傳導遠離坐臥墊。於產生加熱及導熱使用狀態時，熱管連接於控溫裝置端於接受加熱溫度後，會令熱管內部的工作液蒸發並充滿於熱管中，從而將控溫裝置產生的熱量帶到坐臥墊中，熱管內部工作液的蒸氣所散發的熱能經由坐臥墊的導熱面板傳導至人體，蒸氣會於溫度較低的坐臥墊端凝結為液態並朝控溫裝置一端回流，故能將熱能快速傳導至坐臥墊產生加熱效果，從而令坐臥墊維持在使人體感覺舒適的溫度。不僅散熱效果好、避免引發褥瘡痔瘡等皮膚病變，而且使用舒適，從而達到本發明的目的。
圖2、為本發明結構示意剖視圖(具熱電半導體晶片、迴路熱管)。
圖3、為本發明結構示意剖視圖(具熱電半導體晶片、傳統熱管)。
圖4、為本發明結構示意剖視圖(迴路熱管)。
圖5、為本發明結構示意剖視圖(傳統熱管)。
圖6、為本發明迴路熱管橫向剖視圖。
圖7、為本發明迴路熱管軸向剖視圖。
圖8、為本發明傳統熱管橫向剖視圖。
圖9、為本發明傳統熱管軸向剖視圖。
圖10、為本發明使用狀態示意圖(經工作液對導熱面散熱)。
圖11、為本發明使用狀態示意圖(經工作液加熱導熱面板)。
圖12、為本發明結構示意立體圖(具靠背墊坐臥墊)。
圖13、為本發明結構示意剖視圖(迴路熱管、具靠背墊坐臥墊)。
圖14、為本發明結構示意剖視圖(傳統熱管、具靠背墊坐臥墊)。
熱管20內部充填有適量為具有遇熱蒸發遇冷還原特性的化學物質液體如純水、甲醇、甲苯、丙醇或冷媒等工作液。
坐臥墊10包括軟墊層11、結合於軟墊層11表具柔軟度的導熱面板12及套設於坐臥墊10外部的罩套13。
罩套13為以棉布材質製成，一方面可達到保護作用，另一方面可令使用者感到舒適。
熱管20為呈閉合迴路管路。如圖6、圖7所示，熱管20可為柔性材質的迴路熱管(loop heat pipe)40或如圖8、圖9所示，熱管20可為柔性材質的迴路熱管(loop heat pipe)傳統熱管50。
如圖2所示，裝設在坐臥墊10內部的熱管20a為圖6、圖7所示的迴路熱管40。
如圖3所示，裝設在坐臥墊10內部的熱管20b為圖8、圖9所示的傳統熱管50。
如圖2、圖3所示，裝設在坐臥墊10內部的熱管20a/20b系貼近導熱面板12。如此可將人體散發的熱能有效地傳導至管壁200a/200b。
如圖2、圖3所示，控溫裝置30包括冷凝器31、散熱鰭片32、設置於散熱鰭片32前方的風扇33及設置於冷凝器31與散熱鰭片32之間的熱電半導體晶片(正溫度係數熱阻器，PTC)34。藉由調節控制熱電半導體晶片34的電流方向及電壓的大小，可使控溫裝置30產生散熱或加熱的效果。
如圖4所示，裝設在坐臥墊10內部的熱管20a為如圖6、圖7所示的迴路熱管40。
如圖5所示，裝設坐臥墊10內部的熱管20b為如圖8、圖9所示的傳統熱管50。
如圖4、圖5所示，坐臥墊10包括軟墊層11、結合於軟墊層11表面具柔軟度的導熱面板12及套設於坐臥墊10外部的罩套13。
如圖4、圖5所示，裝設在坐臥墊10內部的熱管20a/20b系貼近導熱面板12下方，以便將人體散發的熱能有效地傳導至管壁200a/200b。並於熱管的下方設置軟墊層13。
如圖4、圖5所示，控溫裝置30包括冷凝器31及散熱鰭片32，亦可加設與其搭配的風扇33。
因實施例一中的控制裝置30藉由熱電半導體晶片34以增加本發明的的導熱效果，另一方面可在天冷時，調節熱電半導體晶片34的電流方向產生加熱效果，令坐臥墊10維持在使人體感覺舒適的溫度；控溫裝置30的冷凝器31配合散熱鰭片32已能達到良好的散熱效果，亦可省去風扇33裝設。
如圖6、圖7所示，迴路熱管40包括外管41、沿外管41內表面朝軸心方向間隔形成複數道凸肋42與槽溝43及設置於外管41內的毛細結構內管44。
各凸肋42端緣系抵靠於毛細結構內管44的外表面。
毛細結構內管44中央係為供液態工作液流通的中空部45。
如圖8、圖9所示，傳統熱管50包括管壁51及設置於管壁51內表面供液態工作液流通的毛細結構52。
毛細結構52中央為供氣態工作流體流通的中空部53。
如圖10所示，本發明進行導熱及散熱使用狀態時，熱傳導方向1A係為人體所散發的熱能經由坐臥墊10的導熱面板12傳導至熱管20後，會令熱管20內部的工作液蒸發，工作液的蒸氣C會充滿於熱管20中，由於熱管20延伸出坐臥墊10的另一端系連接於控溫裝置30以接受冷凝器31散熱鰭片32及風扇33輔助散熱，故蒸氣1C會於控溫裝置30的一端凝結為液態1B，而凝結為液態1B的工作液因毛細作用系會朝坐臥墊10一端回流，藉由工作液於熱管20中相態變化循環配合毛細作用的原理，故能將熱能快速傳導遠離坐臥墊10，配合熱電半導體晶片34降低冷凝器的溫度以增加導熱及散熱效果。
如圖11所示，本發明產生加熱及導熱使用狀態時，熱管20連接於控溫裝置30端於接受熱電半導體晶片34加熱溫度後，會令熱管20內部的工作液蒸發，工作液的蒸氣1C會充滿於熱管20中，從而將熱電半導體晶片34產生的熱量帶到坐臥墊10中，熱管20內部工作液的蒸氣1C所散發的熱能系會如熱傳導方向1A所示經由坐臥墊10的導熱面板12傳導至人體，蒸氣1C會於溫度較低的散熱端即坐臥墊10端凝結為液態1B，而凝結為液態1B的工作液因毛細現象會朝控溫裝置30一端回流，藉由工作液於熱管20中相態變化循環配合毛細現象的原理，故能將熱能快速傳導至坐臥墊10造成加熱效果，從而令坐臥墊10維持在使人體感覺舒適的溫度。
熱管20若為如圖6、圖7所示的迴路熱管40時，於受熱端受熱蒸發後的工作液蒸氣1C系會充滿於迴路熱管40的槽溝43，而於散熱端一側凝結為液態1B的工作液集中於迴路熱管40的毛細結構內管44與中空部45內部，藉由毛細作用使呈液態1B的工作液由毛細結構內管44與中空部45朝受熱端回流。
熱管20若為如圖8、圖9所示的傳統熱管50時，於受熱端受熱蒸發後的工作液蒸氣1C系會充滿於傳統熱管50的中空部53，而於散熱端凝結為液態1B工作液經由傳統熱管50的毛細結構內管52朝受熱端回流，而達到如前述的迴路熱管40相同的功效。
如圖12、圖13、圖14所示，本發明包括坐臥墊10、自坐臥墊10延設有靠背墊60、裝設於坐臥墊10、靠背墊60內部的熱管20及與延伸出坐臥墊10、靠背墊60外的熱管20連接的控制裝置30。
熱管20內部充填有適量為具有遇熱蒸發遇冷還原特性的化學物質液體如純水、甲醇、甲苯、丙醇或冷媒等工作液。
坐臥墊10包括軟墊層11、結合於軟墊層11表具柔軟度的導熱面板12及套設於坐臥墊10外部的罩套13。
靠背墊60包括軟墊層61、結合於軟墊層61表面具柔軟度的導熱面板62及套設於靠背墊60外部的罩套63。
熱管20為呈閉合迴路管路。如圖6、圖7所示，熱管20可為柔性材質的迴路熱管(loop heat pipe)40或如圖8、圖9所示，熱管20可為柔性材質的迴路熱管(loop beat pipe)傳統熱管50。
如圖13所示，裝設於坐臥墊10與靠背墊60內部熱管20a為如圖6、圖7所示的迴路熱管40；控溫裝置30包括冷凝器31及散熱鰭片32，亦可加設與其搭配的風扇33。
如圖14所示，裝設於坐臥墊10與靠背墊60內部的熱管20b為如圖8、圖9所示的傳統熱管50；控溫裝置30包括冷凝器31、散熱鰭片32、風扇33及熱電半導體晶片(正溫度係數熱阻器，PTC)34。藉由調節控制熱電半導體晶片34的電流方向及電壓的大小，可使控溫裝置30產生散熱或加熱的效果。
權利要求
1.一種具控溫功能的坐臥墊，它包括坐臥墊；其特徵在於所述的坐臥墊內部裝設熱管及與延伸出坐臥墊外熱管連接的控制裝置；坐臥墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管內填充適量工作液。
2.根據權利要求1所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的坐臥墊延設有靠背墊；靠背墊內部裝設熱管及與延伸出靠背墊外熱管連接的控制裝置；靠背墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管為填充適量工作液並呈閉合迴路的管路。
3.根據權利要求1或2所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的熱管包括外管、沿外管內表面朝軸心方向間隔形成複數道凸肋與槽溝及設置於外管內的毛細結構內管。
4.根據權利要求1或2所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的熱管包括管壁及設置於管壁內表面供液態工作液流通的毛細結構。
5.根據權利要求1或2所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的熱管係為呈閉合迴路的管路。
6.根據權利要求1或2所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的控溫裝置包括冷凝器及散熱鰭片。
7.根據權利要求9所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的冷凝器與散熱鰭片之間設有熱電半導體晶片。
8.根據權利要求9所述的具控溫功能的坐臥墊，其特徵在於所述的散熱鰭片前方設有風扇。
全文摘要
一種具控溫功能的坐臥墊。為提供一種散熱效果好、避免引發褥瘡痔瘡等皮膚病變、使用舒適的家具附屬裝置，提出本發明，它包括坐臥墊、裝設於坐臥墊內部的熱管及與延伸出坐臥墊外熱管連接的控制裝置；坐臥墊表面設有位於熱管上方的導熱面板；熱管內填充適量工作液。
文檔編號A47C3/16GK1475185SQ0212869
公開日2004年2月18日 申請日期2002年8月12日 優先權日2002年8月12日
發明者黃秉鈞, 蘇宗明 申請人:江陵機電股份有限公司