一种车载座椅自动快速冷却系统及其冷却方法与流程

本发明涉及一种车载座椅的冷却系统，尤指一种车载座椅自动快速冷却系统及其冷却方法。

背景技术：

暴晒后的车内温度极高，其中座椅的表面温度更高。虽然现在的汽车已配置有空气调节系统，但该系统必须在汽车启动状态下才能运行，达到制冷的效果，而座椅的温度也难以在短时间内下降。目前市面上已经存在将半导体制冷技术应用到前排座椅温度调节上的先例，该技术是通过控制驾驶员和乘客的温度可控座椅按钮开关从而调节前排座椅的温度。温度可控座椅的系统运作独立于车辆的制冷系统和控制系统；当按下控制按钮时，控制面板会通过高速区域网络向网管模块发送请求，接着网管模块请求转发给座椅控制模块，由于在座椅靠背和坐垫各配备一个含半导体制冷元件的鼓风机总成，每个鼓风机电机吸入空气后，半导体元件又会对气流进行加热或冷却，加热或冷却后的气流被鼓风机引导至泡沫衬垫，然后这些空气沿着坐垫和座椅靠背的表面进行分流，从而形成冷却流以实现降温效果。

该应用技术能达到一定程度的降温效果，但应用范围较小，同时在该应用技术中，由于采用的空气对流换热系数较低，使半导体的制冷量无法及时转移至坐垫和座椅靠背，从而导致半导体制冷效率低、寿命短、体积臃肿，严重影响半导体制冷的效果；而且有个缺陷，人坐上去必然会堵住座椅入风口，减少了经过座椅的风量而降低了冷却效果。应用范围无法扩大，所以目前的座椅冷却方法仍是一个难以解决的难题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明旨在公开一种车载座椅的冷却系统，尤指一种车载座椅自动快速冷却系统及其冷却方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种车载座椅自动快速冷却系统，其特征在于，主要包括散热系统、制冷系统和车载座椅系统，所述散热系统与制冷系统通过同一水箱箱体关联安装，并与车载座椅系统温度传导性连接；

其中所述车载座椅系统主要包括车载座椅、散热传导装置、智能控制装置和电源，所述的散热传导装置主要由铜管、三通接口、四通接口、折弯保护套、柔性连接导管和水泵组成，铜管弯曲转折成型为连续式长管回转折弯结构，安装在车载座椅的靠背至坐垫内表面处，且铜管的首末两端延伸出车载座椅外，铜管首末两端为输入端与输出端，分别通过柔性连接导管与制冷系统相互连通形成循环回路，折弯保护套套设安装在铜管的折弯处，所述水泵通过三通接口连接在柔性连接导管处；

所述制冷系统主要包括制冷水箱、载冷剂、热管散热器、导热硅脂层、半导体制冷片、输入端口与输出端口，其中所述制冷水箱成型为储存载冷剂的腔体结构，顶壁开设有贯穿通口，载冷剂为填充在制冷水箱内的流体结构，输入端口与输出端口为开设在制冷水箱的不同两侧面上的通孔，在通孔处连接柔性连接导管并与铜管的输入端与输出端相连通；所述热管散热器从制冷水箱顶壁开口处镶嵌安装至制冷水箱的内顶壁处，包括横向散热铝片与纵向散热铝片，横向散热铝片紧贴式与制冷水箱的内顶壁连接，纵向散热铝片设置有若干片，间隔排列并与横向散热铝片垂直连接；所述导热硅脂层涂覆设置在横向散热铝片的上表面，所述半导体制冷片安装在导热硅脂层上方；

所述散热系统安装在制冷水箱的上方，主要包括散热组件、u型热管和铝板，其中铝板成型为覆盖安装在半导体制冷片上并支撑安装散热组件、u型热管的板块结构，散热组件与u型热管分别设置有一对且分别对称安装，u型热管成型为类u形状，底部嵌入式与铝板固定连接，顶部与一对散热组件贯穿连接；散热组件由散热风扇、散热肋片相邻安装组成，且散热肋片包括有至少两片平行设置的肋片，散热肋片设置有匹配u型热管顶部贯穿的通孔，通过通孔与u型热管贯穿连接。

优选地，所述智能控制装置与散热系统、制冷系统、散热传导装置通过电源电性相连；智能控制装置主要包括远程控制模块、定时设定模块、温度传感模块、自动启动模块、电源自动充电模块。

优选地，所述智能控制装置可通过蓝牙、无线wifi或红外线与车载中控无线连接，以从中控端进行功能模块控制。

优选地，所述电源为大容量锂电池组。

优选地，所述车载座椅包括有可独立实施冷却工作的两个前排座与一个后排座，三处座椅均设有散热传导装置。

优选地，当所述两个前排座与一个后排座分别单独实施冷却工作，各座椅的散热传导装置分别通过柔性连接导管连接各座椅铜管与制冷水箱；当所述两个前排座与一个后排座共同实施冷却工作，各座椅的散热传导装置的柔性连接导管在连接铜管后连接至四通接口处，然后通过统一的导管连接至制冷水箱内。

优选地，所述的水泵通过电连的电动机调整功率及流速。

一种车载座椅自动快速冷却系统的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法包括以下步骤：

1)载冷剂从制冷水箱内进行制冷降温；

2)智能控制装置启动后，在温度传感模块对温度的感应传导下，当车载座椅温度高于设定值时，系统自动控制水泵将载冷剂经柔性连接导管传输到车载座椅铜管内；

3)载冷剂停留在车载座椅铜管内一段时间以对车载座椅进行降温；

4)车载座椅冷却后，系统控制吸热的载冷剂经过另一柔性连接导管重新传输到制冷水箱中进行制冷降温。

本发明的有益效果体现在：本发明的冷却系统通过散热系统与制冷系统对车载座椅子系统的联合作用来实现系统的整体运行；本发明采用载冷剂，使得传热系数显著增大，并且有效提高了半导体制冷片的效率和寿命，有效克服了传统使用的冷却方式所存在的缺陷；本发明采用热管进行对半导体制冷片的热端散热，比起传统的风冷具有更高的散热效率，能有效的转移制冷时产生的热量，也能一定程度上提高半导体制冷片的制冷效率；本发明的水泵功率可根据座椅温度高低的不同进行弹性调节，节约了能耗，系统在工作时不需要任何制冷剂，也没有任何污染源，可满足目前日益严格的环保要求；运行过程中可连续工作，没有旋转部件，也不会在工作时产生震动和噪音。

本发明可达到的作用依次体现在：

(1)在夏季高温气候下，停放在室外的汽车熄火后压缩机也随即停止工作，当车主再次使用汽车时，会发现车椅坐垫以及靠背被阳光晒的热烫，直接坐于座椅上会大大降低汽车座椅的舒适性，为了解决这个问题，本发明在停车熄火后还可以通过汽车原有的电瓶提供电量使本发明工作，从而达到降低车椅温度、提高汽车座椅舒适度的目的。

(2)本发明所采用的系统设备，不但实现了快速且自动智能的制冷冷却方法，而且提高了系统各部件的运行品质，如提高了半导体制冷片、铜管等部件的使用效率和寿命；同时系统设备可自行解决工作疲劳或过热问题，如解决半导体制冷片的散热问题等。

(3)本发明适用于轿车内调节车内的车载座椅温度，所采用的电源供电系统是直流12伏的内置电池，最长的制冷时间取决于内置电池的容量，由于该制冷系统的使用目的是轿车在日间高温停车时尽量保持人体适宜的座椅温度，避免进入时车内座椅温度过高造成的人体健康隐患与行车安全隐患；本发明的制冷系统采用高性能的半导体制冷片制冷，使制冷水箱内的载冷剂降温，再通过水泵输送至车载座椅的铜管内，由半导体制冷片的发热端从后尾箱缝隙处向车外排放热气，由此达到降温的目的。

(4)本发明的智能控制装置设有远程控制模块、定时设定模块、温度传感模块、自动启动模块、电源自动充电模块；温度传感模块实现温度自动控制，当车内温度达到设定值时，将实现自动停止制冷；远程控制模块和定时设定模块可灵活控制启动系统；当车内温度高于设定值时，系统将自动开机，由远程控制模块实现远程控制，帮助开启系统；远程控制模块可提前开启本装置，在开车前对座椅进行冷却，使座椅的温度下降至舒适的温度。

(5)本发明的电源采用锂电池组，当锂电池运行后低于电池阈值时，系统自动停机，从而保护电池，且当锂电池运行时低于电池阈值时，可在轿车启动后自动充电，直至满点后自动断电，以保证冷却系统在下一次能正常运行，同时增设太阳能充电接口，方便用户在必要时可接通太阳能发电板进行充电，由于采用大容量锂电池组，必要时可将轿车与电源关联，利用锂电池组启动轿车。

附图说明

图1是本发明的立体结构简图。

图2是本发明散热系统与制冷系统的剖视结构图。

附图标注说明：1-车载座椅系统，2-制冷系统，3-散热系统，11-车载座椅，12-散热传导装置，13-智能控制装置，14-电源，21-制冷水箱，22-载冷剂，23-热管散热器，24-导热硅脂层，25-半导体制冷片，26-输入端口，27-输出端口，31-u型热管,32-铝板，33-散热风扇，34-散热肋片，121-铜管，122-折弯保护套，123-水泵，124-输入端，125-输出端。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：

一种车载座椅自动快速冷却系统，其特征在于，主要包括散热系统3、制冷系统2和车载座椅系统1，所述散热系统3与制冷系统2通过同一水箱箱体关联安装，并与车载座椅系统1温度传导性连接，以对车载座椅系统1进行高效温度传导，水箱放置于车后尾箱内；

其中所述车载座椅系统1主要包括车载座椅11、散热传导装置12、智能控制装置13和电源14，所述车载座椅11包括有可独立实施冷却工作的两个前排座与一个后排座，三处座椅均设有散热传导装置12；所述的散热传导装置12主要由铜管121、三通接口、四通接口、折弯保护套122、柔性连接导管和水泵123组成，铜管121弯曲转折成型为连续式长管回转折弯结构，铜管121为散热铜管121，通过弯曲回转设计形成高效均匀散热传导效果，首末两端分别通过输入端124与输出端125与制冷系统2连通，安装在车载座椅11的靠背至坐垫内表面处，且铜管121的首末两端延伸出车载座椅11外，铜管121首末两端为输入端124与输出端125，分别通过柔性连接导管与制冷系统2相互连通形成循环回路，折弯保护套122套设安装在铜管121的折弯处以保护铜管121质量，所述水泵123通过三通接口连接在柔性连接导管处；水泵123连接在铜管121至制冷系统2的输入端124处，智能装置为车载智能控制面板，通过智能控制单元及电源14与制冷系统2、散热系统3电路连接；所述智能控制装置13与散热系统3、制冷系统2、散热传导装置12通过电源14电性相连；智能控制装置13主要包括远程控制模块、定时设定模块、温度传感模块、自动启动模块、电源14自动充电模块，设定软件程序与网络协议，实现通过无线网络远程控制、设定定时功能、感应及反馈座椅温度等功能；所述智能控制装置13可通过蓝牙、无线wifi或红外线与车载中控无线连接，以从中控端进行功能模块控制；所述电源14为大容量锂电池组，当锂电池以低于电池阈值运行时，系统将自动停机，从而保护电池，且当锂电池低于电池阈值运行时，可在轿车启动后自动充电，直至满电后自动断电，以保证冷却系统下一次能正常运行，同时增设太阳能充电接口，方便用户在必要时可接通太阳能发电板进行充电，由于采用大容量锂电池组，必要时还可将轿车与电源14关联，利用锂电池组启动轿车；当所述两个前排座与一个后排座分别单独实施冷却工作，各座椅的散热传导装置12分别通过柔性连接导管连接各座椅铜管121与制冷水箱21；当所述两个前排座与一个后排座共同实施冷却工作，各座椅的散热传导装置12的柔性连接导管在连接铜管121后连接至四通接口处，然后通过统一的导管连接至制冷水箱21内；所述的水泵123通过电连的电动机调整功率及流速，通过调节功率来调整载冷剂22的流速，以达到调整冷却时间的目的；

所述制冷系统2主要包括制冷水箱21、载冷剂22、热管散热器23、导热硅脂层24、半导体制冷片25、输入端口26与输出端口27，其中所述制冷水箱21成型为储存载冷剂22的腔体结构，顶壁开设有贯穿通口，载冷剂22为填充在制冷水箱21内的流体结构，制冷水箱21通过保温材料制作而成；输入端口26与输出端口27为开设在制冷水箱21的不同两侧面上的通孔，在通孔处连接柔性连接导管并与铜管121的输入端124与输出端125相连通；所述热管散热器23从制冷水箱21顶壁开口处镶嵌安装至制冷水箱21的内顶壁处，并通过螺接固定，通过螺栓螺母固定连接制冷水箱21内顶壁与热管散热器23，螺接固定处还设置有防漏水垫圈，包括横向散热铝片与纵向散热铝片，横向散热铝片紧贴式与制冷水箱21的内顶壁连接，横向散热铝片表面积大于开口面积，纵向散热铝片设置有若干片，间隔排列并与横向散热铝片垂直连接；所述导热硅脂层24涂覆设置在横向散热铝片的上表面，所述半导体制冷片25安装在导热硅脂层24上方，制冷系统2通过多重散热装置发挥快速制冷效果，依次通过载冷剂22、散热铝片、导热硅脂层24与半导体制冷片25进行制冷，有效提供制冷效率；

所述散热系统3安装在制冷水箱21的上方，主要包括散热组件、u型热管31和铝板32，其中铝板32成型为覆盖安装在半导体制冷片25上并支撑安装散热组件、u型热管31的板块结构，散热组件与u型热管31分别设置有一对且分别对称安装，u型热管31成型为类u形状，底部嵌入式与铝板32固定连接，顶部与一对散热组件贯穿连接；散热组件由散热风扇33、散热肋片34相邻安装组成，且散热肋片34包括有至少两片平行设置的肋片，散热肋片34设置有匹配u型热管31顶部贯穿的通孔，通过通孔与u型热管31贯穿连接，散热系统3用于进一步实现散热冷却功能，在制冷系统2基础上加快冷却工作进程。

一种车载座椅自动快速冷却系统的冷却方法，所述冷却方法包括以下步骤：

1)载冷剂22从制冷水箱21内进行制冷降温；

2)智能控制装置13启动后，在温度传感模块对温度的感应传导下，当车载座椅11温度高于设定值时，系统自动控制水泵123将载冷剂22经柔性连接导管传输到车载座椅11铜管121内；

3)载冷剂22停留在车载座椅11铜管121内一段时间以对车载座椅11进行降温；

4)车载座椅11冷却后，系统控制吸热的载冷剂22经过另一柔性连接导管重新传输到制冷水箱21中进行制冷降温。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。