CN104369683A - 座椅气候控制*** - Google Patents
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Abstract
座椅气候控制***包括座椅主体,座椅主体具有第一主体表面和与第一主体表面相对并且间隔开的第二主体表面。座椅主体限定内部容腔。座椅气候控制***进一步包括至少一个热电模块,至少一个热电模块至少部分地布置在座椅主体的内部容腔内。热电模块配置为有助于在接收到电能后进行热传递。座椅气候控制***进一步包括至少一个导热构件,所述至少一个导热构件沿第一主体表面布置。导热构件热联接到热电模块。导热构件配置为在热电模块和与导热构件接触的表面之间进行热传递。
Description
技术领域
本公开涉及用于冷却和加热车辆座椅的座椅气候控制***和方法。
背景技术
一些车辆具有用于加热或冷却座椅的座椅气候控制***。因此,座椅气候控制***通常允许乘客设置其自己的个人适宜温度。一些座椅气候控制***可包括用于加热座椅的加热器或用于冷却座椅的通风单元。
发明内容
本公开涉及座椅气候控制***和方法。在一个实施例中,座椅气候控制***包括座椅主体,座椅主体具有第一主体表面和与第一主体表面相对并且间隔开的第二主体表面。座椅主体限定内部容腔。座椅气候控制***进一步包括至少一个热电模块,至少一个热电模块至少部分地布置在座椅主体的内部容腔内。热电模块配置为有助于在接收到电能时进行热传递。如本文中所用,术语“热传递”意思是热能从一个主体或一种物质通过辐射、传导、对流或这些方法的组合运动到另一个(另一种)主体的过程。座椅气候控制***进一步包括至少一个导热构件,所述至少一个导热构件沿第一主体表面布置。导热构件热联接到热电模块。导热构件配置为在热电模块和与导热构件接触的表面之间传递热。热电模块可以是珀耳帖(Peltier)模块。珀耳帖模块为固态热泵,其可将热从珀耳帖模块的一侧传递到另一侧,在消耗电能的情况下,具体传递方向取决于电流的方向。
座椅主体可配置为座椅靠背。座椅主体可配置为联接到车辆座椅。座椅主体可限定至少一个流体管道,所述至少一个流体管道配置为引导气体流动。座椅气候控制***可进一步包括至少一个散热器,所述至少一个散热器配置用于消散热量。所述散热器可热联接到热电模块。座椅气候控制***可进一步包括至少一个风扇。该风扇配置为使气体运动,并且联接到散热器。所述风扇可设置在流体管道中。
本公开还涉及例如小汽车或卡车等车辆。在一个实施例中,所述车辆包括座椅主体。座椅主体限定入口开口、至少一个出口开口和在入口开口与出口开口之间建立流体连通的流体管道。座椅主体包括第一主体表面和与第一主体表面相对并且间隔开的第二主体表面。座椅主体限定内部容积。所述车辆进一步包括电源,所述电源配置为供给电能。所述车辆另外包括至少一个热电模块,所述热电模块电连接到电源。所述热电模块至少部分地布置在座椅主体的内部容腔中。所述热电模块配置为有助于在从电源接收到电能时进行热传递。所述车辆进一步包括至少一个导热板,所述至少一个导热板沿第一主体表面露出。所述导热板热联接到热电模块。所述车辆进一步包括至少一个风扇,所述至少一个风扇布置在流体管道中。所述风扇配置为将气体从入口开口引导流动到出口开口。所述车辆进一步包括附接到风扇的至少一个散热器。所述散热器配置为消散热量。热电模块配置为在与导热板接触的表面和热电模块之间传递热。
在车辆中,热电模块可以是珀耳帖模块。座椅主体可包括第三主体表面和与第三主体表面相对并且间隔开的第四主体表面。第三主体表面可布置在第一和第二主体表面之间。出口开口可沿第三主体表面和第四主体表面布置。座椅主体包括第五主体表面和与第五主体表面相对的第六主体表面。第五主体表面可布置在第一和第二主体表面之间。入口开口布置在第六主体表面处。第一主体表面、第二主体表面、第三主体表面、第四主体表面、第五主体表面和第六主体表面限定座椅主体的整个外周。该座椅主体可成形为座椅靠背。所述车辆包括车辆座椅,并且所述座椅主体不是车辆座椅的一体部件。座椅主体可配置为与车辆座椅相配合。所述车辆可包括另一个风扇,所述另一个风扇不附接到散热器。
所述车辆可进一步包括沿前主体表面布置的压力开关。所述压力开关配置为检测施加在前主体表面上的压力。所述压力开关电连接在热电模块和电源之间,以当压力施加在前主体表面上时在电源和热电模块之间建立电连接。所述座椅主体可沿着座椅轴线方向延长。流体管道可以是主管道,所述主管道沿着所述装置轴线方向延长,并且与入口开口直接流体连通。所述车辆可进一步包括分支管道,所述分支管道相对于所述主管道垂直地成角度,并且布置为与主管道流体连通。
座椅主体可包括第五主体表面和与第五主体表面相对并且间隔开的第六主体表面,所述第五主体表面布置在所述第一主体表面和所述第二主体表面之间,并且入口开口布置在第六主体表面处。
第一主体表面、第二主体表面、第三主体表面、第四主体表面、第五主体表面和第六主体表面可限定座椅主体的整个外周。
座椅主体可成形为座椅靠背。
车辆包括可车辆座椅,并且所述座椅主体不是车辆座椅的一体部件。
座椅主体可配置为联接到车辆座椅。
至少一个风扇可为第一风扇,并且车辆可进一步包括第二风扇,其没有附接到所述至少一个散热器。
车辆可进一步包括压力开关,所述压力开关沿前主体表面布置,并且配置为检测施加在第一主体表面上的压力,所述压力开关电连接在至少一个热电模块和电源之间,以当压力被施加在前主体表面时,在电源和至少一个热电模块之间建立电连接。
座椅主体可沿着座椅轴线方向延长,并且至少一个流体管道包括沿着所述座椅轴线方向延长的主管道,所述主管道与入口开口直接流体连通。
车辆还可包括多个分支管道,所述多个分支管道相对于主管道垂直地成角度,每一个分支管道布置为与主管道流体连通。
本公开还涉及座椅气候控制***的制造方法。在一个实施例中,所述制造方法包括以下步骤:(1)确定当通常的乘客乘坐座椅主体时由该乘客施加在座椅主体表面上的压力的压力分布,以确定由乘客施加的最高量的压力所处的主体表面中的区域;(2)确定当乘客乘坐座椅时乘客和座椅主体之间的热传递的热分布,以确定乘客和座椅主体之间最大的热传递量发生处所处的主体表面中的区域;和(3)将至少一个导热元件沿主体表面放置在由乘客施加在主体表面上的最高压力量所处的主体表面的至少一个区域和乘客与座椅主体之间发生最高热传递大小所处的主体表面的至少一个区域中。
在结合附图理解时,本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述中显而易见。
还公开一种制造座椅气候控制***的方法,包括:
确定当通常的乘客乘坐座椅主体时由乘客施加在座椅主体表面上的压力分布,以确定由乘客施加的最高的压力量所处的主体表面中的区域;
确定当乘客乘坐座椅主体时乘客和座椅主体之间的热传递的热分布,以确定乘客和座椅主体之间发生最大热传递量所处的主体表面中的区域;和
沿主体表面在乘客施加在主体表面上的最高压力量所处的至少一个区域中和在乘客和座椅主体之间发生最大热传递量所处的主体表面中的至少一个区域中放置至少一个导热元件。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的座椅气候控制***的示意性框图,其中座椅气候控制***包括电源、控制单元、电连接组件和座椅气候控制装置;
图2是联接到车辆座椅的图1的座椅气候控制装置的示意性立体视图;
图3是图2中所示的座椅气候控制装置的示意性前视图;
图4是图2中所示的座椅气候控制装置的示意性后视图;
图5是图2中所示的座椅气候控制装置的示意性侧视图;
图6是图2中图示的座椅气候控制装置的珀耳帖模块的示意性前视图,显示了并联热连接的半导体元件;
图7是图6中所示的珀耳帖模块的示意性侧视图,图示了串联电连接的半导体元件;和
图8是用于制造根据本公开的实施例的座椅气候控制***的方法的流程图。
具体实施方式
参照附图,其中在全部几幅图中,相似的附图标记对应相似或类似的部件,图1示意性地示出气候控制***10,其配置用于冷却或加热车辆8的车辆座椅12(图2)。因此,***10可称为座椅气候控制***,并且可为车辆8的一部分。但是,***10也可配置为冷却或加热车辆8的不同部件。例如,***10可用于加热或冷却其他车辆部件,例如方向盘、换挡杆、扶手、颈部靠枕等。虽然***10适于车辆应用,但是可构想,***10也可被用于例如医疗应用等其他应用中。示例性的医疗应用需要加热或冷却人体的一部分以改善血液循环。
参照图1和2,***10包括配置为冷却或加热例如人体等身体的座椅气候控制装置14。气候控制装置14可便携或与座椅12一体形成。在图2中图示的实施例中,气候控制装置14通常成形为座椅靠背,并且可联接到座椅12。例如,气候控制装置14可包括装置或座椅主体16以及附接到装置主体16的弹性带18。在装配过程中,弹性带18可部分地围绕座椅12的头枕20定位,以将便携式气候控制装置14联接到座椅12。装置主体16可基本上成形为座椅靠背、座椅底部或椅垫或座椅12的其他部件,并且可因此称其为座椅主体。如上面所讨论的,装置主体16可以是座椅12的主体,并且因而与座椅12一体形成。或者,装置主体16可以不是车辆座椅12的一体部件。不管怎样,装置主体16可被称为座椅主体。
特别参照图1,气候控制装置14电连接到例如直流电源等电源22。电源22可以是能量存储装置(ESD),例如12伏辅助电池,适用于给气候控制装置14供电。电源22可以是车辆12或***10的部件,并且可供给气候控制装置14电能。
电连接组件24将气候控制装置14电连接到电源22。电连接组件24可以是直流电源线连接器,并且可包括电连接到电源22的插座24,和电连接到气候控制装置14的插头28,例如车辆适配器。电连接组件24可使用适当的交流到直流转换器/适配器连接到交流电源。插头28配置为与插座26配合以建立电源22和气候控制装置14之间的电连接。***10可由在每四分钟进行认知冷却(cognitive cooling)之后关闭气候控制装置14二十秒的波形电源进行供电。该波形可被预编程,以使***10可将其操作模式从加热变化为冷却和从冷却变化为加热以用于治疗。
继续参照图1和2,***10进一步包括用于控制气候控制装置14的控制模块或接口30。控制模块30可包括电路、处理器、存储器和存储在存储器上的程序指令。控制模块30电连接在气候控制装置14和电源22之间,并且可包括开/关开关、按钮或触摸传感器32,以建立或分断电源和气候控制装置14之间的电连接。除了开/关开关32之外,控制模块30还包括用于选择气候控制装置14的操作模式的模块开关、按钮或触摸传感器34。控制模块30可嵌入在车辆8的取暖、通风和空调(HVAC)控制***中,或单独的模块开关或按钮34可被安装在车辆8的仪表盘中。换句话说,控制模块30可与车辆8的HVAC控制***一体。或者,控制模块30可独立于车辆8的HVAC控制***。气候控制装置14可以在冷却模式或加热模式中进行操作。在冷却模式中,气候控制装置14以与气候控制装置14直接接触来冷却身体,例如人类身体,而在加热模式中,气候控制装置14以与气候控制装置14接触来温暖身体,例如人类身体。气候控制装置14可在冷却和加热模式之间通过改变由电源22施加的电压的极性来切换。因而,可以通过模式开关或按钮34来改变施加到气候控制装置14的电压的极性。除了冷却和加热模式之外,***10可包括循环模式,其中气候控制装置14以设置的时间间隔在冷却模式和加热模式之间循环。模式开关34可被用于选择循环模式。在循环模式中,加热/冷却循环时间可改变。例如,在循环模式中,气候控制装置14在医疗应用中可以冷却模式操作四分钟,并且以加热模式操作两分钟。与其操作模式无关,在预定时间段(例如三分钟)之后,气候控制***10可自动地关掉几秒(例如五秒),以允许装置14变凉或变暖。控制模块30可包括用于在冷却模式或加热模式中控制气候控制装置14温度的温度调节器36。温度调节器36可配置为旋钮。
参照图3-5,气候控制装置14可通常成形为座椅靠背,并且包括装置或座椅主体16。装置主体16可由一个或多个塑料片和一片或多片覆盖塑料薄片的织物形成。该织物可以是吸汗织物。如果气候控制装置14不是车辆座椅12的部件,则装置主体16的厚度可最小化以增强乘客的舒适性。织物的表面纹理和颜色可改变。而且,装置主体16可沿装置或座椅轴线50方向延长,并且包括第一或前主体表面38和与第一主体表面38相对并且间隔开的第二或后主体表面40。装置主体16限定内部容腔39。第一主体表面38可成形为容纳乘客的后背,而第二主体表面40可成形为被接收在座椅12的靠背中。装置主体16进一步包括第三主体表面42(或第一侧面)和与第三主体表面42相对的第四主体表面44(或第二侧表面)。第三主体表面42和第四主体表面44每一个延伸在第一主体表面38和第二主体表面40之间。例如,第三主体表面42和第四主体表面44中的每一个从第一主体表面38延伸到第二主体表面40。
装置主体16还包括第五或顶部主体表面46和与第五主体表面46相对的第六或底部主体表面48。第五主体表面46和第六主体表面48中的每一个延伸在第一主体表面38和第二主体表面40之间。例如,第五主体表面46和第六主体表面48可每一个从第一主体表面38延伸到第二主体表面40。第一主体表面38、第二主体表面40、第三主体表面42、第四主体表面44、第五主体表面46和第六主体表面48可完全或部分限定装置主体16的外周。因而,第一主体表面38、第二主体表面40、第三主体表面42、第四主体表面44、第五主体表面46和第六主体表面48可限定装置主体16的整个外周。
除了装置主体16之外,气候控制装置14还包括一个或多个热电模块54和热连接到热电模块54的一个或多个导热构件52。热电模块54可以是珀耳帖结或模块(如下面详细描述),并且可完全或部分地布置在装置主体16内部。操作中,当接收到来自电源22(图1)的直流电压时,热电模块54可传递来自导电构件52的热或将热传递到导热构件52,由此冷却或加热导热构件52。热电模块54的数量可对应于导热构件52的数量。例如,气候控制装置14可包括八个热电模块54。可设想,气候控制装置14可包括更多或更少的热电模块54。热电模块54和导热构件52的形状、尺寸和规格也可改变。例如,热电模块54的表面积可在5至50000平方毫米范围内变化。热电模块54可至少部分地布置在内部容腔39内。每一个热电模块54配置为有助于在接收到电能时进行热传递。所述的术语“热传递”意思是其中热能从一个主体或一种物质通过辐射、传导、对流或这些方法的组合运动到另一个(另一种)的过程。
气候控制装置14可另外包括压力开关或传感器76,其能够检测倚靠装置主体16的乘客的存在。压力开关76电连接到热电模块54,并且可在检测到乘客存在时打开或关闭气候控制装置14。例如,***10可在乘客坐在气候控制装置14或倚靠气候控制装置14时打开。然后,***10可在乘客起立(即不再坐或倚靠气候控制装置14)之后的一定时间关闭,但是***10可在乘客再次坐在气候控制装置14上或倚靠气候控制装置14时立刻打开。压力开关76可沿着或邻近第一主体表面38布置,并且可给控制模块30发送信号。因此,压力开关或传感器76可电连接到控制模块30。当从压力开关或传感器76接收到信号时,控制模块30可切断供给热电模块54的电能。或者,压力开关76可在乘客施加压力在装置主体16的前主体表面38的至少一部分上时建立或分断电源22和热电模块54之间的电连接。压力开关76可因此电连接在电源22和热电模块54之间。
导热构件52可在第一主体表面38处露出,以通过热传导(而非对流)传递来自表面(例如座椅乘客身体的表面)的热或将热传递到该表面。具体地,当乘客坐在座椅12上并且由此将他/她的身体的一部分定位为与导热构件52接触时,导热构件52可传递来自乘客身体的热或将热传递到乘客身体,由此通过热传导来冷却或加热乘客身体。期望通过热传导传递热到乘客身体或传递来自乘客身体的热,因为利用热传导进行的热传递可比利用对流进行的热传递速度更快。还期望形成能够给座椅12的乘客在极端天气条件下提供瞬时热舒适性的成本效益高并且重量轻的***。为此,气候控制***10可能功率只有四十瓦,并且可能重量小于一千克。
气候控制装置14可包括八个沿装置主体16的第一主体表面38对称布置的导热构件52。可设想,气候控制装置14可包括更多或更少的导热构件52。不考虑特定数量,导热构件52可每一个部分地或全部地由能够有效地在乘客身体和热电模块54之间传递热的导热材料制成。例如,导热构件52可完全或部分地由例如铝等金属材料制成。一个或多个导热构件52可配置为导热板56。或者,导热构件52可配置为薄导热层。导热构件52可基本上为平的或成形为与乘客身体形状相匹配。
继续参照图3-5,在图示的实施例中,一些导热构件52可具有基本上圆形形状,而另一些导热构件可具有基本上椭圆形形状。椭圆形导热构件52可比圆形导热构件52布置得更靠近第六主体表面48。但是,导热构件52的形状、布置和取向可能改变,并且可基于气候控制装置14在乘客坐在气候控制装置14上或倚靠气候控制装置14时的气候控制装置14的热和压力分布研究来决定。导热构件52可布置在平行于装置轴线50的一个或多个线性排列中。例如,四个导热构件52可沿线性排列布置在装置轴线50的一侧上,而四个导热构件52的另一个线性排列布置在装置轴线50的相对侧上。一个或多个导热构件52可以是由热电模块54共同冷却的液体填充的袋子。导热构件52的表面积可改变,并且也基于上面提到的热和压力分布研究确定。例如,导热构件52的表面积可在25至200000平方毫米范围内。还可构想的是,导热构件52的表面纹理和颜色可改变。
每一个导热构件52可热联接到一个或多个热电模块54上。例如,一个导热构件52可安装在一个热电模块54上,以优化热分布。简要来说,热电模块54可在其接收到电能时将热从其一侧传递到另一侧。电流的方向可变化,以加热或冷却联接到热电模块54的导热构件52。下面详细描述热电模块54的结构和操作。
特别参照图4和5,气候控制装置14限定至少一个入口或第一开口60,一个或多个出口或第二开口62(例如排气孔),和配置、成形以及尺寸制成在入口开口60和出口开口62之间引导气体流(例如空气流)的一个或多个流体管道58。流体管道58可配置为通道,并且流体联接入口开口60和出口开口62,由此允许流体,例如空气在入口开口60和出口开口62之间流动。例如,流体管道58可部分或全部限定在装置主体16内。作为非限制性示例,流体管道58的横截面面积可在500至12000平方毫米范围内。在图示的实施例中,入口开口60可延伸通过第六主体表面48,并且允许气体66,例如环境空气进入流体管道58。可构想的是,入口开口60可布置在装置主体16的其他位置处。
出口开口62可延伸通过第三主体表面42、第四主体表面44或同时通过两者。但是,可设想的是,出口开口62可在装置主体16的其他位置处。与其位置无关,出口开口62允许气体66流动通过流体管道58,以离开气候控制装置14。
流体管道58延伸通过装置主体16,并且可包括主管道或中心管道64,其沿着该装置或座椅轴线50方向延长,并且布置为与入口开口60直接流体连通。除了主管道64之外,流体管道58还包括第一分支管道68和第二分支管道70。第一分支管道68可沿基本上垂直于主管道64的方向延长,而第二分支管道70可在相对于主管道64成一斜角方向延长。第二分支管道70可比第一分支管道68更靠近第五主体表面46。第一和第二分支管道68,70可沿与出口开口62流体连通的方向布置。流体管道58的气流路径可被优化以最小化气流阻力。
气候控制装置14还包括多个风扇72,所述多个风扇72布置为与流体管道58流体连通。风扇72配置为强制气体66从入口开口60流向出口开口62。为此,风扇72可在邻近主管道64的位置处布置在第一分支管道68的每一个中。风扇72也可沿第二分支管道70定位,以增强通过流体管道58的气体循环。在操作过程中,风扇72可在气候控制***10以加热模式操作时关闭。当气候控制***10以冷却模式操作时,风扇72可打开以消散乘客的身体热量。噪声和振动可通过将风扇72与限定流体管道58的表面或气候控制装置4的任何其他适当表面物理隔离来抑制。代替风扇72,气候控制装置14可包括吹风机或能够强制气体66朝向出口开口62的任何其他泵或装置。因而,附图标记72可替代地代表吹风机或任何适当的空气泵。
除了风扇72之外,气候控制装置14包括多个散热器74,散热器74配置用于消散热量。散热器74可附接到每一个热电模块54的背面。而且,散热器74热联接到每一个热电模块54,并且可配置为包括多个翅片的传统散热器。然而,散热器74的类型、形状、尺寸和材料可能不同。例如,散热器74的表面积可在50至200000平面方面范围内。在图示的实施例中,散热器74直接联接到一些风扇72,并且因此配置为冷却强制离开风扇72的气体66。散热器74可位于例如所有第一分支管道68中,而不是在第二分支管道70中。因而,不是所有的风扇72被附接到散热器74。但是可构想的是,散热器74也可位于第二分支管道70中。散热器74和风扇72可共同由适用于传递热和排出热的任何其他热传递装置(例如热管)替代。流体管道58配置、成形和尺寸制成为将气流(例如空气流)引导在入口开口60和出口开口62之间流动,以有助于从散热器74到车辆内部隔室(未示出)的热传递。作为非限制性示例,用于热消散的流体管道58内的气体流动速率可在0.5至50立方英尺每分钟范围内变化。
参照图6和7,热电模块54可以是珀耳帖结或模块78,其采用珀耳帖效应来在两个不同类型的材料的结之间产生热通量84。因而,珀耳帖模块78可通过将直流电压施加到半导体的侧部产生温差来传递热。在图示的实施例中,在消耗电能的情况下,珀耳帖模块78为固态热泵,其可取决于电流的方向将热从珀耳帖模块78的一侧传递到另一侧。珀耳帖模块78的操作可因而在冷却和加热之间通过改变电流的方向来改变。总之,热电模块54(例如珀耳帖模块78)可在接收到电能时传递热。
珀耳帖结或模块78可包括串联电连接(图7)但是并联热连接的多个n型半导体元件80和p型半导体元件82(图6)。n型半导体元件80可配置为小球,并且可完全或部分地由n型碲化铋或任何其他适当半导体制成。p型半导体元件82可配置为小球,并且可完全或部分地由n型碲化铋或任何其他适当半导体制成。
珀耳帖模块78包括第一基底86和第二基底88,其二者都由电绝缘体但是热的良导体制成。例如,第一和第二基底86,88可完全或部分地由陶瓷制成。n型半导体元件80和p型半导体元件布置在第一基底86和第二基底88之间。第二基底88可直接连接或安装在一个或多个散热器74上,而第一基底86可直接连接或安装到一个或多个导热构件52。多个电载体90机械联接在第二基底88和n型半导体元件80以及p型半导体元件82之间。这些电载体90电连接到电源22。另一组电载体90机械联接在第一基底86和n型半导体元件80以及p型半导体元件82之间。所有电载体90完全或部分由导电材料制成,例如金属,并且可配置为导电凸片。
当直流电压施加到珀耳帖模块78时,n型半导体元件80和p型半导体元件82吸收来自第一基底86的热能,并且将其释放到在珀耳帖模块78的相对侧处的第二基底88(参见热通量84)中。第一基底86因而冷却,并且第二基底88被加热。因为第一基底86热联接到导热构件52,因此当第一基底86冷却时,导热构件52温度同时降低。颠倒电流的极性将导致热侧和冷侧的颠倒。因而,导热构件52可在第一基底86变热时变热。因为导热构件52可处于与乘客身体直接接触,因此热可在乘客身体和导热构件52之间传递。总之,导热构件52配置为在热电模块54和与导热构件52直接接触的表面(例如人类身体表面)之间传递热。
图8为示出制造气候控制***10的方法100的流程图。在框102中,方法100包括确定当通常乘客与通过例如将他/她的后背倚靠装置主体16处于与装置主体16接触时由该乘客身体施加在装置主体16的第一主体表面38上的压力的压力分布。该通常的乘客可以是重量为180磅并且5英尺8英寸高的男士。通过进行压力分布研究,可确定装置主体16的高压力区域。如本文中所用,高压力区域指如果乘客使用装置主体16用于其预期目的,乘客施加最大压力所处的第一主体表面38的区域。例如,如果装置主体16配置为座椅靠背,则高压力区域为当他/她的后背倚靠装置主体16时乘客施加最大压力所在的前主体表面38中的区域。在框104中,方法100包括确定乘客通过例如将他/她的背部倚靠装置主体16处于与装置主体16接触时从乘客到装置主体16的温度传递造成的热分布。通过进行热分布研究,可确定高温区域。如本文中所用,高温区域指如果装置主体16用于其预期目的,在乘客身体和装置主体16之间传递最大热量所处的第一主体表面38的区域。例如,如果装置主体16配置为座椅靠背,则高温区域为当他/她的后部倚靠装置主体16时乘客身体传递最大量的热到装置主体16所处的前主体表面38中的区域。在框106中,方法100进一步包括如上面所述制造气候控制装置14,以使导热构件52、热电模块54或两者定位在前主体表面38的高压力区域和高温区域中。导热构件52可制成覆盖高温区域、高压力区域或二者皆覆盖的尺寸。因而,导热构件52的表面积可基于热分布研究、压力分布研究或其组合研究来确定。
详细的描述、图或附图是对本发明的支持和描述,但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了实现要求保护的本发明的最佳模式和其他实施例,但是存在多种可替代设计和实施例来实践所附权利要求中限定的发明。
Claims (10)
1.一种座椅气候控制***,包括:
座椅主体,包括第一主体表面和与第一主体表面相对并且间隔开的第二主体表面,其中座椅主体限定内部容腔;
至少一个热电模块,至少部分地布置在内部容腔内,至少一个热电模块配置为有助于在接收到电能时进行热传递;
至少一个导热构件,沿第一主体表面布置,所述至少一个导热构件热联接到至少一个热电模块;并且
其中至少一个导热构件配置为在至少一个热电模块和与至少一个导热构件直接接触的表面之间传递热。
2.根据权利要求1所述的座椅气候控制***,其中至少一个热电模块为珀耳帖模块。
3.根据权利要求1所述的座椅气候控制***,其中座椅主体配置为座椅靠背。
4.根据权利要求1所述的座椅气候控制***,其中座椅主体配置为联接到车辆座椅。
5.根据权利要求1所述的座椅气候控制***,其中座椅主体限定至少一个流体管道,所述至少一个流体管道配置为引导气体的流动。
6.根据权利要求5所述的座椅气候控制***,进一步包括至少一个散热器,所述至少一个散热器配置为消散热量,所述至少一个散热器热连接到所述至少一个热电模块。
7.根据权利要求6所述的座椅气候控制***,进一步包括至少一个风扇,所述至少一个风扇配置为使气体运动,其中所述至少一个风扇联接到所述至少一个散热器。
8.一种车辆,包括:
座椅主体,限定入口开口、至少一个出口开口、在所述入口开口和所述至少一个出口开口之间建立流体连通的至少一个流体管道,所述座椅主体包括第一主体表面和与所述第一主体表面相对并且间隔开的第二主体表面,其中所述座椅主体限定内部容腔;
电源,配置为提供电能;
至少一个热电模块,电连接到电源,所述至少一个热电模块至少部分地布置在内部容腔内,所述至少一个热电模块配置为有助于在从电源接收到电能时进行热传递;
至少一个导热板,沿第一主体表面露出,所述至少一个导热板热联接到至少一个热电模块;
至少一个风扇,布置在至少一个流体管道中,所述至少一个风扇配置为从入口开口到至少一个出口开口引导气体流动;
至少一个散热器,附接到至少一个风扇,至少一个散热器配置为消散热量;并且
其中至少一个热电模块配置为在与至少一个导热板接触的表面和至少一个热电模块之间传递热。
9.根据权利要求8所述的车辆,其中至少一个热电模块为珀耳帖模块。
10.根据权利要求8所述的车辆,其中所述座椅主体包括第三主体表面和与第三主体表面相对并且间隔开的第四主体表面,所述第三主体表面布置在所述第一和第二主体表面之间,并且至少一个出口开口沿第三主体表面和第四主体表面布置。
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---|---|
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE102014111554A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108215957A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 基于乘员压力分布来加热和冷却车辆座椅的***和方法 |
CN108688539A (zh) * | 2017-04-04 | 2018-10-23 | 佛吉亚汽车座椅有限责任公司 | 乘员扶手装置 |
CN109941168A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 李尔公司 | 用于加热和冷却交通工具座椅的交通工具装饰组件 |
CN114954171A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 马勒国际有限公司 | 温度控制装置、尤其是车辆的车辆座椅的温度控制装置 |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8969703B2 (en) | 2010-09-13 | 2015-03-03 | Tempronics, Inc. | Distributed thermoelectric string and insulating panel |
CN103635121B (zh) | 2011-07-06 | 2016-10-12 | 坦普罗尼克斯公司 | 分布式热电加热和冷却的集成 |
US10139843B2 (en) | 2012-02-22 | 2018-11-27 | Honeywell International Inc. | Wireless thermostatic controlled electric heating system |
US9638442B2 (en) | 2012-08-07 | 2017-05-02 | Tempronics, Inc. | Medical, topper, pet wireless, and automated manufacturing of distributed thermoelectric heating and cooling |
US9409504B2 (en) | 2013-01-24 | 2016-08-09 | Ford Global Technologies, Llc | Flexible seatback system |
US9415713B2 (en) | 2013-01-24 | 2016-08-16 | Ford Global Technologies, Llc | Flexible seatback system |
US9806705B2 (en) | 2013-04-23 | 2017-10-31 | Honeywell International Inc. | Active triac triggering circuit |
US9584119B2 (en) | 2013-04-23 | 2017-02-28 | Honeywell International Inc. | Triac or bypass circuit and MOSFET power steal combination |
US11054448B2 (en) | 2013-06-28 | 2021-07-06 | Ademco Inc. | Power transformation self characterization mode |
US10811892B2 (en) | 2013-06-28 | 2020-10-20 | Ademco Inc. | Source management for a power transformation system |
US9983244B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-05-29 | Honeywell International Inc. | Power transformation system with characterization |
WO2015066518A1 (en) * | 2013-11-04 | 2015-05-07 | Tempronics, Inc. | Design of thermoelectric string, panel, and covers for function and durability |
US9857091B2 (en) | 2013-11-22 | 2018-01-02 | Honeywell International Inc. | Thermostat circuitry to control power usage |
US9673811B2 (en) | 2013-11-22 | 2017-06-06 | Honeywell International Inc. | Low power consumption AC load switches |
US9315131B2 (en) | 2014-01-23 | 2016-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Suspension seat back and cushion system having an inner suspension panel |
US9628074B2 (en) | 2014-06-19 | 2017-04-18 | Honeywell International Inc. | Bypass switch for in-line power steal |
US9683749B2 (en) * | 2014-07-11 | 2017-06-20 | Honeywell International Inc. | Multiple heatsink cooling system for a line voltage thermostat |
FR3024683B1 (fr) | 2014-08-08 | 2018-02-23 | Faurecia Sieges D'automobile | Dispositif thermique pour siege de vehicule automobile |
US9789790B2 (en) | 2014-10-03 | 2017-10-17 | Ford Global Technologies, Llc | Tuned flexible support member and flexible suspension features for comfort carriers |
US20160152167A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-06-02 | Eric Kozlowski | Instant Hot/Cold Seat |
FR3032923B1 (fr) * | 2015-02-20 | 2017-03-10 | Faurecia Sieges D'automobile | Dispositif thermique pour siege de vehicule automobile |
US10046682B2 (en) | 2015-08-03 | 2018-08-14 | Ford Global Technologies, Llc | Back cushion module for a vehicle seating assembly |
US10220737B2 (en) | 2016-04-01 | 2019-03-05 | Ford Global Technologies, Llc | Kinematic back panel |
US10166895B2 (en) | 2016-06-09 | 2019-01-01 | Ford Global Technologies, Llc | Seatback comfort carrier |
US10286824B2 (en) | 2016-08-24 | 2019-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Spreader plate load distribution |
US10279714B2 (en) * | 2016-08-26 | 2019-05-07 | Ford Global Technologies, Llc | Seating assembly with climate control features |
US10239431B2 (en) | 2016-09-02 | 2019-03-26 | Ford Global Technologies, Llc | Cross-tube attachment hook features for modular assembly and support |
US10391910B2 (en) | 2016-09-02 | 2019-08-27 | Ford Global Technologies, Llc | Modular assembly cross-tube attachment tab designs and functions |
US10618438B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-04-14 | Faurecia Automotive Seating, Llc | Vehicle seat with a thermal device |
US9914378B1 (en) | 2016-12-16 | 2018-03-13 | Ford Global Technologies, Llc | Decorative and functional upper seatback closeout assembly |
US10549660B2 (en) | 2017-02-14 | 2020-02-04 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle seating assembly |
US10596936B2 (en) | 2017-05-04 | 2020-03-24 | Ford Global Technologies, Llc | Self-retaining elastic strap for vent blower attachment to a back carrier |
DE102017208387A1 (de) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Ford Global Technologies, Llc | Fahrzeugsitz zum Aufwärmen und Abwärmen für sportliche Aktivitäten |
US10966535B2 (en) | 2017-05-30 | 2021-04-06 | Ford Global Technologies, Llc | Thermally conductive tape |
US10737597B2 (en) | 2017-05-30 | 2020-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Conductive system |
US10700253B2 (en) | 2017-05-30 | 2020-06-30 | Ford Global Technologies, Llc | Conductive tape recess |
US10363845B2 (en) | 2017-05-30 | 2019-07-30 | Ford Global Technologies, Llc | Conductive system |
US11167673B2 (en) | 2017-07-25 | 2021-11-09 | Faurecia Automotive Seating, Llc | Vehicle seat |
US10507745B2 (en) | 2017-08-29 | 2019-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Seating assembly with thermoelectric devices |
US10479243B2 (en) | 2017-12-05 | 2019-11-19 | Ford Global Technologies, Llc | Air channel thermocomfort foam pad |
US10427567B2 (en) | 2018-02-07 | 2019-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Air channel foam pad with thermally conductive tape |
WO2019173591A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-12 | The Regents Of The University Of Michigan | Thermoelectric thread for a heating and/or cooling device |
US10500994B1 (en) | 2018-06-08 | 2019-12-10 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature controlled ventilation system for seating assembly |
US10912396B2 (en) * | 2018-10-11 | 2021-02-09 | Tiffany Louise McCoy | Universal smart child pad |
JP2021020593A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 住江織物株式会社 | ペルチェ素子モジュールの配置構造、及び該配置構造を備えた座席、及び自動車用座席 |
US11059490B1 (en) | 2020-03-17 | 2021-07-13 | Lear Corporation | Seat system |
US11634055B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-04-25 | Lear Corporation | Seat assembly |
US11590873B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-02-28 | Lear Corporation | Seat assembly |
US11292371B2 (en) | 2020-05-13 | 2022-04-05 | Lear Corporation | Seat assembly |
US11173818B1 (en) * | 2020-05-13 | 2021-11-16 | Lear Corporation | Seat assembly |
US11110834B1 (en) * | 2020-05-14 | 2021-09-07 | Faurecia Automotive Seating, Llc | Occupant support cushion |
US11679706B2 (en) | 2020-12-02 | 2023-06-20 | Lear Corporation | Seat assembly |
US11673496B1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-06-13 | GM Global Technology Operations LLC | Targeted occupant thermal comfort based on seat belt |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291803B1 (en) * | 1999-03-01 | 2001-09-18 | Bertrand Faure Equipments Sa | Method and system of regulating heat in a vehicle seat |
CN101115642A (zh) * | 2005-02-07 | 2008-01-30 | L&P产权管理公司 | 用于汽车应用的取暖、制冷和通风*** |
CN103098249A (zh) * | 2010-09-13 | 2013-05-08 | 坦普罗尼克斯公司 | 分布式热电串线和绝缘板以及局部加热、局部冷却和由热产生电能的应用 |
CN103158496A (zh) * | 2011-12-08 | 2013-06-19 | 福特全球技术公司 | 用于提高机动车辆的能量效率的设备 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851979C2 (de) * | 1998-11-11 | 2000-08-31 | Daimler Chrysler Ag | Temperaturfühler für einen klimatisierten Fahrzeugsitz |
US7587901B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-09-15 | Amerigon Incorporated | Control system for thermal module in vehicle |
US20090033130A1 (en) * | 2007-07-02 | 2009-02-05 | David Marquette | Fluid delivery systems for climate controlled seats |
DE112011101808T5 (de) * | 2010-05-27 | 2013-05-16 | W.E.T.Automotive Systems Ltd. | Heizeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu deren Herstellung |
-
2013
- 2013-08-16 US US13/968,738 patent/US9272647B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-08-13 DE DE102014111554.6A patent/DE102014111554A1/de not_active Withdrawn
- 2014-08-15 CN CN201410403581.3A patent/CN104369683B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291803B1 (en) * | 1999-03-01 | 2001-09-18 | Bertrand Faure Equipments Sa | Method and system of regulating heat in a vehicle seat |
CN101115642A (zh) * | 2005-02-07 | 2008-01-30 | L&P产权管理公司 | 用于汽车应用的取暖、制冷和通风*** |
CN103098249A (zh) * | 2010-09-13 | 2013-05-08 | 坦普罗尼克斯公司 | 分布式热电串线和绝缘板以及局部加热、局部冷却和由热产生电能的应用 |
CN103158496A (zh) * | 2011-12-08 | 2013-06-19 | 福特全球技术公司 | 用于提高机动车辆的能量效率的设备 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108215957A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 基于乘员压力分布来加热和冷却车辆座椅的***和方法 |
CN108215957B (zh) * | 2016-12-22 | 2020-12-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 基于乘员压力分布来加热和冷却车辆座椅的***和方法 |
CN108688539A (zh) * | 2017-04-04 | 2018-10-23 | 佛吉亚汽车座椅有限责任公司 | 乘员扶手装置 |
CN108688539B (zh) * | 2017-04-04 | 2022-06-03 | 佛吉亚汽车座椅有限责任公司 | 乘员扶手装置 |
CN109941168A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 李尔公司 | 用于加热和冷却交通工具座椅的交通工具装饰组件 |
CN114954171A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 马勒国际有限公司 | 温度控制装置、尤其是车辆的车辆座椅的温度控制装置 |
CN114954171B (zh) * | 2021-02-26 | 2024-05-24 | 马勒国际有限公司 | 温度控制装置、尤其是车辆的车辆座椅的温度控制装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150048658A1 (en) | 2015-02-19 |
CN104369683B (zh) | 2017-06-30 |
US9272647B2 (en) | 2016-03-01 |
DE102014111554A1 (de) | 2015-02-19 |
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