专利名称：一种可调温汽车座垫系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调温汽车座垫系统，应用于改造现行汽车驾驶内物体表面的温度，尤其是调节被车内人员坐、卧、触摸的物体的表面温度。
背景技术：
改善驾驶员的驾驶环境，人们比较成功的做法就是使用空调设备将驾驶室内的空气降到适宜的温度。由于驾驶人员除了同空气接触外还同驾驶室的各种物体表面接触以及这些物体表面的温度不是经空调后的空气温度，驾驶环境实际上只得到部分的改善。为了不停留在这一改善水平上，人们开始尝试改变驾驶座位表面的温度。
中国专利公告了题为《便携藏箱式汽车驾驶水(座)垫》(公告号为CN2075608U)的发明创造，它带有一个水箱以及通过一微型水泵用两根进出管道与之相连通的座椅表面垫；水箱内的水由半导体制冷发热元件和必要的温控电子线路控制在一定的上限温度和下限温度范围内。半导体制冷发热元件，以直流电源为动力，调换两极就可实现对水箱内的水进行制冷或制热。微型水泵在工作时将水箱内的水输送到座椅表面垫内，使水不断地在两者之间循环，由此达到将座椅表面温度调整为适宜温度的目的。其不足有(1)对水箱制热时，消耗了从发动机热能哪里转化而来的电能，使电能再转化为水箱内的热能；(2)无论是制冷还是制热，功率都很小；(3)座椅表面垫采用水袋式结构，水循环存在死角，坐感浮滑。
中国专利公告了题为《汽车驾驶员水冷高温座垫》(公告号为CN2155318Y)的发明创造，它带有一个水箱以及用进出两根管道与之相连通的座椅表面垫；水箱的出水管道上装一止回阀；凭借驾驶人员坐在座椅表面垫上的压力和汽车在运动中给此压力带来的变化去强制水要水箱和座椅表面垫之间循环；水箱内的水通过水箱表面自然散热。其不足有(1)只能制冷，不能制热。(2)制冷方式仅靠水箱自然表面及其附加物散热，故水箱内部能适时产生适宜温度的水只有在适当的气候下才可以办到。(3)座椅表面垫由若干弹性柱体隔开的水袋结构，水从间隙内流过；人受汽车运动惯性的影响而使弹性柱体压缩或伸张时，水便从垫内挤出到水箱或从水箱吸入到垫内；显然，热交换效率低，并且坐感不舒适。
显然，对于物体表面温度调节这一技术领域，人们一直在寻找更佳的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术中的不足之处提供一种耗电能少、制冷制热功率大、热交换效率高、坐感舒适的可调温汽车座垫系统。
本发明的目的可以这样达到一种可调温汽车座垫系统，它带有一个水箱以及通过一微型水泵用两根进出管道与之相连通的座椅表面垫，水箱内的水由必要的温控电子线路控制在一定的上限温度和下限温度范围内，其特征是水箱的控制温度上下范围是28℃-32℃；座椅表面垫是两块PVC薄膜通过形成蛇形管路的热熔隔离线胶合在一起，管路两端胶合着进软管接头和出软管接头；包括一条在15℃度以下气温条件下供水箱的水从排气管高温热源处吸收热量升温的受微型水泵驱动的管路；包括一条在16℃-25℃气温条件下供水箱的水从排气管道高温热源处吸收热量升温以及向安装于汽车制冷空调系统散热器处的风冷低温热源的放热降温的受微型水泵驱动的管路；包括一条在26℃以上气温条件下供水箱的水向制冷低温热源放热降温的受微型水泵驱动的管路。
本发明具有如下优点1、合理搭配高低温热源，最大限度降低电能的使用量；2、此结构的座椅表面垫可以推广到其它物体表面上运用；3、制冷制热功率强大，保持空调使用的时令习惯不变。
图1是本发明工作原理方框2是本发明座椅表面垫结构示意中1是进软管接头，3是热熔隔离线，5是蛇形管路，7是出软管接头，9是包边，11是连接件。
图3是本发明实施例中向制冷低温热源处放热用的蒸发器结构示意中13是供制冷工作介质流动通过的管道，15是制冷温度调节旋钮，17是风量调节器，19是导风栅，21是吸热金属薄片，23是另一根管道两端头，25是轴流风机。
图4是本发明实施例中的水箱结构图中27是下端盖板，29是右筒型容器，31是上端盖板，33是软管接头，35是左筒型容器。
具体实施例方式
本发明下面作进一步的说明。一种可调温汽车座垫系统，它带有一个水箱以及通过一微型水泵用两根进出管道与之相连通的座椅表面垫。
图1示出了这种垫可以选用的一种结构。它由两块PVC薄膜通过形成蛇形管路(5)的热熔隔离线(3)胶合在一起；管路两端胶合着进软管接头(1)和出软管接头(7)。热熔隔离线(3)宽度在3～5毫米左右，而蛇形管路(5)宽度在2～4厘米左右。因此，通过这两个接头可以同水箱的软管接头(33)相连接形成蛇形管路(5)。在管路中串入微型水泵，就可以实现水箱内的水和垫内的水之间的循环，使垫内的水具有水箱内水的温度，实现垫的温度可调。流体充满在蛇形管路(5)内使蛇形管路(5)膨胀成扁平状，热熔隔离线(3)保持原有较窄的宽度，这样就满足了人们坐卧时需要的舒适感。同时，由于壁薄，人们坐卧在这样的垫上就可以同身体接触部位实现热交换。冬天可以从热流体取暖，夏天可以向冷流体散热。
为了同椅子坐面和靠面、以及同卧床卧面相固定，可以在叠合的两块PVC薄膜四周缝制一定宽度的带状包边(9)，并在包边(9)设置各种连接件(11)。连接件(11)的形式可以有很多种，只要方便同椅子或床相固定即可。显然，这种结构也可以方便地贴于其它物体(如车门内侧)表面上。
图4示出了这种水箱可以选用的一种结构。它包含相互连通的左筒型容器(35)和右筒型容器(29)，以及将两筒型容器两端密封的上端盖板(31)和下端盖板(27)；盖板外侧设有软管接头(33)。这种水箱具有方便安装在车内车外多个位置的优点。
除了要求水箱同座椅表面垫相连通外，本发明可调温汽车座垫系统还要求水箱内的水同制冷低温热源蒸发器相联系，让水箱内的水通过微型水泵输送至蒸发器去冷却。图2示出了车用蒸发器的一种改进结构。它由若干相互平行且微间距等间分布的吸热金属薄片(21)和来回垂直地穿梭于这些吸热金属薄片(21)间的供制冷工作介质流动通过的管道(23)，以及向着众多吸热金属薄片(21)一侧面间隙输送驾驶室内或室外空气的安装于固定座上的轴流风机(25)等组成，其改进之处在于还有另一根管道来回垂直地穿梭于这些吸热金属薄片(21)间；此管道两端头(13)露出蒸发器外壳，分别同连通水箱的进出管相配接。这种结构，使用了金属热传递的性能，故冷却效率高。
水箱内的水由必要的温控电子线路控制在一定的上限温度和下限温度范围内。人为什么会感到冷和热？是人接处的环境同人的感官之间的温度梯度太大的缘故。人体的温度是37℃，考虑到穿的衣物和座椅表面垫上其它的装饰材料，水箱内的水温控制在28℃-32℃上下限温度范围内比较适宜。人坐在这一温度的垫上比较舒适，机体散热和吸热都比较缓慢，不会感到太热和太冷。
为了将水箱内的水维持在这一温度范围内，或者换一种提法，为了让水箱内的水有较长时间处于这一温度范围之内，确定本发明系统接触的高温热源和低温热源及其使用情况是十分必要的。应当清楚，本发明所述“系统”工作在车外和工作在车内的散热和放热情况是不相一致的。下表左侧两列示出了两者之间的不一致，右侧两列列出了高低温热源的使用情况
这种不一致，是实验数据，是经验总结。
26℃以上气温时，本发明处于工作状态的系统会从车内环境中吸收热量，使水箱内的温度不断上升而溢出上下限温度范围。此时，可以关闭排气管高温热源，开启制冷低温热源。排气管高温热源的交换器只须采用数道螺旋形管路绕在排气管外即可。
16～25℃气温时，本发明处于工作状态的系统会向车内环境散发热量，散发速度缓慢，有时，系统也会从车内环境中缓慢地吸收热量，是个动态缓慢变化的过程。因此，需要补充热量时，只要开启排气管高温热源让水箱内的水从这一热源处吸收一定的热量即可；需要散发热量时，只要开启风冷低温热源让管道的水通过它放热即可。所述风冷低温热源是一种这样的“风冷装置”它由若干相互平行且微间距等间分布的吸热金属薄片及来回垂直地穿梭于这些吸热金属薄片间的供水箱的水流动的管道组成，它安装在驾驶室外同制冷机散热器并行的位置；它通过车行驶时迎面吹来的风向着众多吸热金属薄片一侧面间隙吹送来对流动在管道中的水实现冷却。“风冷装置”也可以采用具有一定表面积的容器来充任。所述从“排气管热源”吸热就是把水箱的水流动的管道螺旋地缠绕在汽车排气管道上让流动的水从排气管上吸热。比起发动机热源来，从排气管热源吸热的热惯性要小，大大地提高了水温控制的精确度。“风冷装置”的设立，可以避免在16～25℃气温下开启驾驶室内的空调，保持驾驶人员使用车内空调的时令习惯。
15℃以下气温时，关闭制冷低温热源，开启排气管高温热源，让水箱的水管路经过排气管高温热源吸热。
权利要求
1.一种可调温汽车座垫系统，它带有一个水箱以及通过一微型水泵用两根进出管道与之相连通的座椅表面垫，水箱内的水由必要的温控电子线路控制在一定的上限温度和下限温度范围内，其特征是水箱的控制温度上下范围是28℃-32℃；座椅表面垫是两块PVC薄膜通过形成蛇形管路的热熔隔离线(3)胶合在一起，管路两端胶合着进软管接头(1)和出软管接头(7)；包括一条在15℃度以下气温条件下供水箱的水从排气管高温热源处吸收热量升温的受微型水泵驱动的管路；包括一条在16℃-25℃气温条件下供水箱的水从排气管道高温热源处吸收热量升温以及向安装于汽车制冷空调系统散热器处的风冷低温热源的放热降温的受微型水泵驱动的管路；包括一条在26℃以上气温条件下供水箱的水向制冷低温热源放热降温的受微型水泵驱动的管路。
2.根据权利要求2所述的一种可调温汽车座垫系统，其特征是水箱包含相互连通的左筒型容器(35)和右筒型容器(29)，以及将两筒型容器两端密封的上端盖板(31)和下端盖板(27)；盖板外侧设有软管接头(33)。
3.根据权利要求1或2所述的一种可调温汽车座垫系统，其特征是制冷低温热源是由若干相互平行且微间距等间分布的吸热金属薄片(21)和来回垂直地穿梭于这些吸热金属薄片(21)间的供制冷工作介质流动通过的管道(23)，以及向着众多吸热金属薄片(21)一侧面间隙输送驾驶室内或室外空气的安装于固定座上的轴流风机(25)等组成，还有另一根管道来回垂直地穿梭于这些吸热金属薄片(21)间；此管道两端头(13)露出蒸发器外壳，分别同连通水箱的进出管相配接。
全文摘要
本发明涉及一种可调温汽车座垫系统，应用于改造现行汽车驾驶内物体表面的温度，尤其是调节被车内人员坐、卧、触摸的物体的表面温度。它带有一个水箱以及通过一微型水泵用两根进出管道与之相连通的座椅表面垫，水箱内的水由电子线路控制在一定的上、下限温度范围内，其特征是水箱的控制温度上下范围是28～32℃；座椅表面垫是两块PVC薄膜通过形成蛇形管路的热熔隔离线胶合在一起；包括一条在15℃度以下气温条件下的供水箱的水流动管路；包括一条在16℃－25℃气温条件下供水箱的水流动的管路；包括一条在26℃以上气温条件下供水箱的水流动的管路。具有合理搭配高低温热源，最大限度降低电能的使用量，制冷制热功率强大，保持空调使用的时令习惯不变的优点。
文档编号B60N2/56GK101020429SQ20071000871
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月18日 优先权日2007年3月18日
发明者游恒冬 申请人:游恒冬, 朱长华