乙醇调温式方向盘的制作方法

本实用新型属于汽车领域，尤其涉及一种乙醇调温式方向盘。

背景技术：

目前，国内、外有诸多的汽车生产线，所生产的汽车方向盘材质基本上是聚氨酯、真皮或真皮加木纹等，由这些材质制造出的方向盘，不但外形美观，手感也非常好，平时驾驶起来非常舒适，但也有不尽人意之处。传统的方向盘在使用的时候，夏天天气较热，即使车内的空调打开，驾驶员的手心在不断的握方向盘的情况下也会感觉比较热，这样就会造成很容易造成方向盘打滑的现象或者是驾驶员单手开车的危险情况；而在冬天使用的时候，由于天气比较冷，驾驶员在握方向盘时明显会感觉很冷，如果车内开空调不仅浪费，成本高，而且由于车外温度较低，车内玻璃上容易产生水雾，影响驾驶员的视线，容易出现危险；如果驾驶者佩戴手套或给方向盘穿戴外套，然而这样一来，摩擦力减小，驾驶操作不如原来自如、方便，汽车行驶的安全性有所降低；即使打开空调，方向盘还是需要较长的时间才能达到合适的稳定，这也是一大弊端。

公告号为CN205098252U的对比文件提供了一种具有调温功能的方向盘，其特征在于：包括转盘、固定杆和盘心，所述固定杆的两端分别连接在转盘和盘心上，所述转盘的内部设置有空气腔，所述空气腔内设置有温度传感器，所述固定杆包括左固定杆、右固定杆和下固定杆，所述转盘在与左固定杆和右固定杆相连的位置设置有通风孔，所述下固定杆内部设置有加热装置和控制器，所述下固定杆的上表面设置有调温盘和视温器，所述温度传感器的输出端与控制器输入端相连，所述控制器的输出端与加热装置的输入端相连。此方案通过温度传感器和加热装置解决冬天方向盘较冷的问题，但是考虑到冬天室温很低，热交换较快，加热装置需要一直打开，不节能。另外，夏天则依靠通风口吹风来散热，由于驾驶员的手一直紧握方向盘，还是会出汗，不能从根本上解决问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种乙醇调温式方向盘，使方向盘总能处于合适的温度，方便驾驶员使用，而且达到节能的目的。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种乙醇调温式方向盘，包括转盘、固定杆和盘心，所述固定杆与盘心固定连接，所述固定杆包括左固定杆、右固定杆和下固定杆，左固定杆、右固定杆和下固定杆分别与转盘固定连接，所述转盘内部设有空腔，空腔内设有调控装置和相变材料，所述调控装置和空调相连，所述调控装置包括控制电路和控制气缸，所述控制电路设有制冷开关和供暖开关，所述控制气缸内为低压环境，控制气缸内壁设有压力传感器，气缸内部装有乙醇，控制气缸包括制冷气缸和供暖气缸，制冷气缸的气压高于供暖气缸的气压，制冷气缸中的压力传感器与控制电路的制冷开关相连，供暖气缸中的压力传感器与控制电路的供暖开关相连。

本基础方案的原理在于：

在低压环境，乙醇的沸点会降低，利用这个特性可以使乙醇的沸点变为我们需要的温度，分别设置制冷气缸和供暖气缸的压力，使得初始状态时，制冷气缸中的乙醇以液态形式存在，供暖气缸中的乙醇以气态形式存在。

温度太高时，制冷气缸中的乙醇达到沸点，变为气态，气压迅速变大，通过压力传感器触发控制电路的制冷开关，控制电路控制空调开始制冷，温度下降以后，制冷气缸里的乙醇开始液化，气压变小，通过压力传感器断开制冷开关，制冷结束。

温度太低时，供暖气缸中的乙醇温度降到沸点，乙醇开始液化，气压迅速降低，通过压力传感器触发控制电路的供暖开关，控制电路控制空调开始供暖，温度上升后，供暖气缸中的乙醇开始气化，气压变大，通过压力传感器断开供暖开关，供暖结束。

用两个气缸的原因在于，如果用一个气缸，通过气缸中气压的变化来控制制冷或者供暖，气压的变化不明显，控制不够灵敏，所以分为制冷气缸和供暖气缸，分别控制制冷和供暖，增加实用性。

相变材料通过相变来储能或者释放热量，空调工作时吸收或者释放能量，空调停止工作时通过相变的方式释放或者吸收热量。相变材料的运用提高了暖气或者冷气的利用率，也避免了空调一直工作的情况，既减少了空调的负担，也达到了节能的目的。

乙醇在达到临界点时气化或者液化，气化吸热，液化放热，也在一定程度上使方向盘维持原有温度，和相变材料的作用类似。

本基础方案的有益效果在于：能够根据温度的变化自动触发供暖或者制冷开关，调节方向盘的温度，并通过相变材料和乙醇储能，使方向盘的温度在一定时间内稳定，提高了方向盘的舒适度，间接避免了意外的发生；另一方面，提高了空调系统的利用率，更加节能。

方案二：所述空腔内设有乙醇检测器，所述乙醇检测器连接乙醇泄露警报器。

本方案的原理和有益效果在于，如果乙醇泄露或者气缸气密性不好，都会导致气缸中的压力和设定的压力有较大区别，从而影响温度的控制，而这时候空腔中必然充满乙醇，通过乙醇检测器和乙醇泄露警报器，可以及时的发现上述问题，并及时更换或者维修方向盘。

方案三：此为基础方案的优选，所述转盘由铝制成，转盘上设置防滑纹。

本方案的原理和有益效果在于，铝比热容相对较小，导热比较快，使方向盘舒适度更高，也更加节能。假设方向盘使用的材料比热容大或者导热不好，刚上车时，方向盘的温度过高或者过低，空调需要经过较长时间的工作，才能让方向盘温度适宜，而在这段时间内，驾驶员会感觉到不舒适，进而影响驾驶，甚至引发危险，缩短这段时间是有必要的；停止驾驶后，方向盘不使用，方向盘却能保持适宜的温度一段时间，其温度能保持的原因是方向盘的材料中存储了热量或者冷气，而这一部分能耗是浪费的。使用铝使方向盘到达所需温度的时间更短，所述浪费的能量也降到了较低值。选用铝的另一个原因是发生事故时，驾驶员胸部和头部会冲击方向盘，铝比较软，在发生事故的时候相可以一定程度上保护人体，相对于钢铁更加安全，相对于其他特殊材料更加普遍，成本较低。防滑纹的设置避免手和方向盘打滑，进一步提高安全系数。

方案四：此为基础方案的优选，所述左固定杆和右固定杆上分别设有功能按键，功能按键和空调相连。

本方案的原理和有益效果在于，根据个人的感觉不同或者喜好不同，驾驶员可以在需要的时候方便的通过功能按键调节温度，提高了温度控制系统的实用性和灵活性。

方案五：此为基础方案的优选，所述空腔内设有压力传感器，所述下固定杆上设置有压力表和压力报警器，所述转盘的内侧设置有卸压孔。

本方案的原理和有益效果在于，因为空腔内由空调供暖或者制冷，需要密封，压力传感器可以实时检测空腔内部的压力变化，并且通过压力表显示出来，避免产生压力过大的现象，当压力过大时压力报警器便会报警，驾驶员可以通过卸压孔进行卸压。

附图说明

图1是本实用新型乙醇调温式方向盘实施例的结构示意图；

图2是本实用新型乙醇调温式方向盘实施例转盘的截面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：转盘1、固定杆2、左固定杆21、右固定杆22、下固定杆23、盘心3、空腔4、相变材料5、控制气缸6、制冷气缸61、供暖气缸62、防滑纹7、功能按键8、压力表9、压力报警器10、卸压孔11、防滑层12、乙醇检测器13。

图1表示本实施例乙醇调温式方向盘的基本结构，包括转盘1、固定杆2和盘心3，固定杆2的两端分别连接在转盘1和盘心3上，固定杆2包括左固定杆21、右固定杆22和下固定杆23。左固定杆21和右固定杆22上分别设有功能按键8，功能按键8和空调相连。下固定杆23上设置有压力表9和压力报警器10。转盘1由铝制成，转盘1上设置防滑纹7，转盘1上间隔设置防滑层12，防滑层12用很薄的橡胶或者皮质材料制成，转盘1内侧设置有卸压孔11。转盘1内部设有空腔4，如图2所示，空腔4内设有调控装置、相变材料5以及压力传感器。调控装置和空调相连，调控装置包括控制电路和控制气缸6，控制电路设有制冷开关和供暖开关，控制气缸6内为低压环境，内壁设有传感器，控制气缸6包括制冷气缸61和供暖气缸62，制冷气缸61中的压力传感器与控制电路的制冷开关相连，供暖气缸62中的压力传感器与控制电路的供暖开关相连。

本实施例的基本原理在于：空腔4的温度完全随着方向盘的温度变化，方向盘的温度低时，空腔4中温度低时，控制气缸6内的温度低。在低压环境中，乙醇的沸点会降低，利用这个特性可以使乙醇的沸点变为我们需要的温度，分别设置制冷气缸61和供暖气缸62的压力，使得制冷气缸61中的乙醇沸点为25℃，供暖气缸62中的乙醇沸点为20℃，温度在20℃到25℃之间时，制冷气缸61中为乙醇液体，供暖气缸62中为乙醇气体。

空气中的温度高于25℃时，制冷气缸61中的乙醇达到沸点，变为气态，气压迅速变大，当乙醇全部变为气态时，达到制冷气缸61中的压力传感器设置的压力，触发控制电路的制冷开关，控制电路控制空调开始制冷，温度下降到25℃以后，制冷气缸61里的乙醇开始液化，气压变小，通过压力传感器断开制冷开关，制冷结束。

温度低与20℃时，供暖气缸62中的乙醇温度降到沸点，乙醇开始液化，气压迅速降低，乙醇全部变为液体后，到达供暖气缸62中的压力传感器设定的压力，触发控制电路的供暖开关，控制电路控制空调开始供暖，温度上升后，供暖气缸62中的乙醇开始气化，气压变大，通过压力传感器断开供暖开关，供暖结束。

相变材料5通过相变来储能或者释放热量，空调工作时吸收或者释放能量，空调停止工作时通过相变的方式释放或者吸收热量。相变材料5的运用提高了暖气或者冷气的利用率，也避免了空调一直工作的情况，既减少了空调的负担，也达到了节能的目的。

乙醇在达到临界点时气化或者液化，气化吸热，液化放热，也在一定程度上使方向盘维持原有温度，和相变材料5的作用类似。

本实施例中的相变材料5由多种相变材料混合得到，使得相变材料5的相变温度为20℃-25℃中的某个值，使驾驶员更加舒适。相变材料5通过相变来储能或者释放热量，空调工作时吸收或者释放能量，空调停止工作时通过相变的方式释放或者吸收热量。相变材料5的运用提高了暖气或者冷气的利用率，也避免了空调一直工作的情况，既减少了空调的负担，也达到了节能的目的。

转盘1使用铝，铝比热容相对较小，导热比较快，使用铝使方向盘到达所需温度的时间更短，使方向盘舒适度更高，也避免了能量的浪费。选用铝的另一个原因是发生事故时，驾驶员胸部和头部会冲击方向盘，铝比较软，在发生事故的时候相可以一定程度上保护人体，相对于钢铁更加安全，相对于其他特殊材料更加普遍，成本较低。

防滑纹7和防滑层12的设置避免手和方向盘打滑，进一步提高安全系数。防滑层12由软质材料制成，增加了驾驶员的舒适度，其很薄且间隔设置又使其基本不会影响方向盘温度的调控。

驾驶员可以在需要的时候方便的通过功能按键8调节温度，提高了温度控制系统的实用性和灵活性。因为空腔4内由空调供暖或者制冷，需要密封，压力传感器可以实时检测空腔4内部的压力变化，并且通过压力表9显示出来，避免产生压力过大的现象，当压力过大时压力报警器10便会报警，驾驶员可以通过卸压孔11进行卸压。

选用乙醇成本低，而且无污染，如果乙醇泄露或者气缸气密性不好，都会导致控制气缸6中的压力和设定的压力有较大区别，从而影响温度的控制，而这时候空腔4中必然充满乙醇，通过乙醇检测器13和乙醇泄露警报器，可以及时的发现上述问题，并及时更换或者维修方向盘。

本实施例的有益效果在于，能够检测和调节方向盘的温度，并实现了自动化，也可以手动调节方向盘的温度，温度的调节会快速生效并维持所需温度，提高了驾驶员的舒适度，降低了因为驾驶员手僵不灵活或者手出汗打滑而发生事故的可能性；另一方面可以仅仅调节方向盘温度而不打开车内空调，而且方向盘温度调节的装置设置了多种节能结构，使能耗相当低。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。