| JP2005121249 | COOLING DEVICE, AND REAR PROJECTOR |
| WO/1996/021129 | TEMPERATURE CONTROLLING CRYOGENIC PACKAGE SYSTEM |
| JP2002048360 | HEAT CARRIER DEVICE |
| 权利要求书 1.一种空调模组装置， 该装置至少包括一个热电半导体空调组件， 内侧散热片， 外侧 散热片， 轴流式风扇， 冷风出口和热风出口， 其特征在于它还包括： 与热电半导体空调组 件相连接的整流栅及通风变径； 风扇出风口与所述的通风变径、 整流栅、 内侧散热片、 外 侧散热片的热传导器件及冷出风口和热出风口的流体运动方向相一致。 2.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于在靠所述的轴流式风扇出风口的下 游位置安装通风变径， 在通风变径中安装整流栅， 在靠整流栅的下游位置安装空调组件， 在靠空调组件上的内侧散热片、 外侧散热片的热传导器件下游位置分别安装各自的冷出风 口和热出风口。 3.如权利要求 2所述的空调模组装置，其特征在于所述的通风变径的长度为 0. 5〜5倍 的风扇直径。 4.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于在热电半导体空调组件上安装的内 侧散热片和外侧散热片的热传导器件的散热面积相同或不相同， 它需根据座椅有无空调的 使用环境的不同而进行改变。 5.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于在热电半导体空调组件上安装的内 侧散热片和外侧散热片的散热面积的比例为 0. 6〜1： 1。 6.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于在热电半导体空调组件上安装的内 侧散热片、 外侧散热片的热传导器件的形状相同或不相同。 7.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于所述的内侧散热片或外侧散热片可 采用铜、 铝合金或铜与铝合金结合以及其它材质制作。 8.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于所述的通风变径的直径由上游位置 至下游位置的方向逐渐变小， 以保证空气流体的适当压缩与充分混合。 9.如权利要求 1所述的空调模组装置， 其特征在于所述的整流栅的尺寸由上游位置至 下游位置的方向逐渐均匀变小， 以保证空气流体经整流栅整流后做层流运动。 10.如权利要求 1 所述的空调模组装置， 其特征在于所述的整流栅是由若干个按规则 排列的通风孔组成。 11.权利要求 1-10任一所述的空调模组装置的应用， 其特征在于它应用于使用的座椅 上， 制造空调座椅。 12.如权利要求 11所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该空调模组装置在座椅椅 座下方安装时， 其安装位置可与座椅椅座平行或成一定的角度， 以保证向椅座送风的距离 为最佳。 13.如权利要求 11所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该座椅空调模组在座椅靠 背后方安装时， 其安装位置可与座椅靠背平行或成一定的角度， 以保证向靠背送风的距离 为最佳。 14.如权利要求 11所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该座椅空调模组在座椅椅 座下方安装， 向座椅靠背送风。 15.—种空调模组装置， 该装置至少包括一个热电半导体空调组件， 内侧散热片， 外侧 散热片， 轴流式风扇， 冷风出口和热风出口， 其特征在于它还包括： 与热电半导体空调组件相连接的整流栅及通风变径； 风扇出风口与所述的通风变径、 整流栅、 内侧散热片、 外侧散热片的热传导器件及冷出风口和热出风口的流体运动方向相 一致； 所述的轴流式风扇出风口的下游位置安装通风变径， 在通风变径中安装整流栅， 在靠 整流栅的下游位置安装热电半导体空调组件， 在靠空调组件上的内侧散热片、 外侧散热片 的热传导器件下游位置分别安装各自的冷出风口和热出风口； 所述的通风变径的长度为至少 0. 5倍的风扇直径。 16.如权利要求 15所述的空调模组装置， 其特征在于所述的通风变径的直径由上游位 置至下游位置的方向逐渐变小。 17.如权利要求 15所述的空调模组装置， 其特征在于所述的整流栅的尺寸由上游位置 至下游位置的方向逐渐均匀变小。 18.如权利要求 15所述的空调模组装置， 其特征在于所述的整流栅是由若干个按规则 排列的通风孔组成。 19.如权利要求 15所述的空调模组装置的应用，其特征在于它应用于机动车辆、轮船、 飞机座椅以及办公、 剧场座椅的制造。 20.如权利要求 15所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该空调模组装置在座椅椅 座下方安装时， 其安装位置可与座椅椅座平行或成一定的角度。 21.如权利要求 15所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该空调模组装置在座椅靠 背后方安装时， 其安装位置可与座椅靠背平行或成一定的角度。 22.如权利要求 15所述的空调模组装置的应用， 其特征在于该空调模组装置在座 椅椅座下方安装， 向座椅靠背送风。 |
技术领域
本发明涉及半导体致冷（Thermoelectric Cooler)技术的应用。 特别是一种用于汽车及 办公座椅的的空调模组装置， 具体是一种热电半导体空调模组装置在汽车及 办公座椅中的 应用。
背景技术
汽车及办公座椅是人们在日常生活中和工作中 的必需用品。然而在炎热的夏季即使在 有空调的环境中， 人们也会从座椅的椅座和靠背上感受到有一种 湿热难耐的感觉， 所以我 们往往就会简单的用使用凉垫的方法来解决； 而在寒冷的冬季即使在有暖气的环境中， 人 们也会从座椅的椅座和靠背上感受到有一种冰 冷袭人的感觉， 所以我们往往就会简单的用 使用暖垫的方法来解决。
利用热电半导体组件本身所具有的电致冷 （热） 的工作原理， 构建的一种汽车及办公 座椅空调模组装置进行制冷或加热的模式， 即利用电能直接驱动热电半导体空调模组， 通 过空气对流的方式来实现座椅的制冷或加热的 功能。 CN 201010507718.1公开了热电半导体 空调座椅模组及座椅空调系统， 该发明既体现了绿色、 低碳的环保理念， 也满足了人们对 汽车座椅舒适度的需求。 然而， 上述技术中采用的轴流式风扇在使用中会出现 由于出风口 呈环状流体并旋转流动所造成的空气紊流状态 等， 使下游空气流场分布极不均匀而造成空 气流体的流量、 压力损失较大及换热 （冷） 效果不佳等缺点。 因此有必要对巳有的热电半 导体空调座椅模组及座椅空调系统技术进行改 进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的座椅空调模组 （以下简称空调模组） 装置， 它不仅可 应用于有空调系统环境的车辆（如轿车等）座 椅中，也可应用于无空调系统环境的车辆（如 工程车等）座椅中， 以及在各种使用环境下的办公座椅及其它各种 座椅中的广泛应用。 本 发明非常明显地克服了原有技术的缺点， 可使空调模组装置中的空气流体在下游流场中 变 成均匀分布的层流状态， 从而使空气流体的流量、 压力及噪音等技术指标都得到显著的改 善， 并使换热（冷）效率得到大幅度的提升。 同时本发明较已有技术还明显地具有体积小、 重量轻、 能耗低、 效率高以及成本低等优点， 是非常适合应用于汽车及办公座椅在各种使 用环境 （如有无空调系统等） 中的空调模组装置， 可全面的满足汽车及办公座椅使用中的 舒适性。
本发明提供的座椅空调模组装置包括：
至少有一个热电半导体空调组件（以下简称空 调组件）， 安装在空调组件上的内侧散热 片和外侧散热片， 与之相连的整流栅及通风变径， 及共用的一个轴流式风扇； 且风扇出风 口与所述通风变径、 整流栅、 内、 外侧散热片的热传导器件及冷和热出风口的流 体运动方 向相一致。 在靠轴流式风扇出风口的下游位置安装通风变 径， 在通风变径中安装整流栅， 在靠整 流栅的下游位置安装空调组件， 在靠空调组件上的内、 外侧散热片的热传导器件下游位置 分别安装各自的冷和热出风口。 本空调模组装置采用轴流式风扇， 较其它流体输送装置可 显著的提高空调组件上安装的内侧散热片， 尤其是外侧散热片的热传导器件的高度， 因此 有效的增加了外侧散热片的热传导器件的散热 面积， 而这正符合空调组件其冷、 热面在散 热时的基本规律。 通过调整空调组件上安装的内侧散热片和外侧 散热片的热传导器件的散 热面积 、 形状及材质等， 可实现从空调组件冷面及空调模组装置冷风出 口处获得较环境 温度更低的温度， 用来满足在无空调系统环境中座椅的制冷要求 。
在空调组件上安装的内侧散热片的热传导器件 的散热面积可根据应用座椅环境 （如有 无空调系统等） 的不同， 小于或等于外侧散热片的热传导器件的散热面 积； 在空调组件上 安装的内侧散热片的热传导器件的形状及材质 可根据应用座椅环境 （如有无空调系统等） 的不同， 相同于或不同于外侧散热片的热传导器件的形 状及材质。
本发明提供的一种空调模组装置包括： 轴流式风扇、 通风变径、 整流栅、 空调组件及 其上的内、 外侧散热片、 冷和热各自的出风口， 其主要特征是：
至少有一个空调组件， 安装在空调组件上的内侧散热片和外侧散热片 ， 与之相连的整 流栅及通风变径， 及共用的一个轴流式风扇； 且风扇出风口与所述通风变径、整流栅、 内、 外侧散热片的热传导器件及冷和热出风口的流 体运动方向相一致。 本空调模组装置采用轴 流式风扇， 较其它流体输送装置可显著的增加其空调组件 上安装的内侧散热片， 尤其是外 侧散热片的热传导器件的散热面积。
在靠轴流式风扇出风口的下游位置安装的通风 变径， 其长度距离应在 0.5〜5倍的风扇 直径； 在通风变径中安装整流栅； 在靠整流栅的下游位置安装空调组件， 在靠空调组件上 的内、 外侧散热片的热传导器件下游位置分别安装各 自的冷和热出风口。
通风变径是从轴流式风扇出风口到空调组件之 间由大逐渐变小的一个壳体， 它的作用 是使轴流式风扇出风口混乱的紊流空气流体逐 渐压縮并充分混合； 整流栅是由若干个按规 则排列的通风孔， 它的作用是将经过通风变径压缩并混合的空气 流体进行分割整理， 使混 乱的紊流变成稳定的层流状态； 并流向其下游位置的空调组件上安装的内、 外侧散热片的 热传导器件上进行换热 （冷）， 从而使空气流体的流量、 压力及噪音等技术指标都得到显 著的改善， 并使换热 （冷） 效率得到大幅度的提升。
在空调组件上安装的内侧散热片的热传导器件 的散热面积可根据应用座椅环境 （如有 无空调系统等） 的不同， 小于或等于外侧散热片的热传导器件（如散热 片的翅片） 的散热 面积， 比例一般在 0.6〜1之间选择； 在空调组件上安装的内侧散热片的热传导器件 的形状 及材质可根据应用座椅环境 （如有无空调系统等） 的不同， 相同于或不同于外侧散热片的 热传导器件的形状及材质， 热传导器件为可满足空调组件上热传导要求的 各种形状及各种 材质的材料， 热传导材料包括如： 铜、 铝合金或铜与铝合金结合以及其它材质等。
本发明座椅空调模组装置的应用， 在于任意使用的座椅上制造空调座椅（不论是 否有 无空调系统）， 特别是应用于机动车辆、 轮船、 飞机座椅以及办公、 剧场座椅的制造。 对本发明提供的一种新的座椅空调模组装置的 特点具体描述如下：
当空调组件通入直流电时， 其一端制冷， 而另一端同时制热， 并将冷和热分别传导到 安装在其上面的内、 外侧散热片的热传导器件上； 轴流式风扇通入直流电转动， 并将环境 空气流体吹入到下游位置的通风变径， 经过通风变径的逐渐压缩和充分混合后流入到 下游 位置的整流栅，空气流体经整流栅的整流后， 以稳定的层流状态分别通过其下游位置的内、 外侧散热片的热传导器件； 空气流体在此经过冷和热的交换后， 分别从其下游位置各自的 冷和热出风口吹出。 乘座者可根据自身的需求分别选定冷或热的状 态， 然后经选择的冷或 热的空气流体进入到座椅椅座和靠背， 实现了其冷或热的功能， 而另一侧的空气流体则排 入到环境空间。 冷或热的选择只需乘座者通过改变直流电源的 电流方向即可方便的实现。 附图说明
图 1 : 座椅空调模组装置的立体示意图。
图 2: 座椅空调模组装置和座椅连接的示意图。
图 3: 座椅空调模组装置通风方向的示意图。
图 4: 一种散热片结构形式的立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明， 但它们并不是对本发明做出的任何限制。 如图 1所示， 它是座椅空调模组装置的立体示意图。
其中， 101是轴流式风扇， 102是通风变径， 103是整流栅， 104是热电组件及在其上 的内侧散热片 105 (外侧散热片未示出）， 106和 107分别是冷和热出风口。
通风变径 102是从轴流式风扇 101出风口到空调组件之间由大逐渐变小的一个 壳体， 它的作用是使轴流式风扇出风口混乱的紊流空 气流体逐渐压缩并充分混合； 整流栅 103是 由若干个按规则排列的通风孔， 它的作用是将经过通风变径压缩并混合的空气 流体进行分 割整理， 使混乱的紊流变成稳定的层流状态； 并流向其下游位置的空调组件 104及其上安 装的内侧散热片 105和外侧散热片的热传导器件进行换热 （冷)； 从而使空气流体的流量、 压力及噪音等技术指标都得到明显的改善， 并使换热 （冷） 效率得到大幅度的提升。
当空调组件 104通入直流电时， 其一端制冷， 而另一端同时制热， 并将冷和热分别传 导到安装在其上面的内侧散热片 105和外侧散热片的热传导器件上； 轴流式风扇 101通入 直流电转动， 并将环境空气流体吹入到下游位置的通风变径 102， 通过通风变径的逐渐压 缩并充分混合后流入到下游位置的整流栅 103， 空气流体经整流栅的整流后， 以稳定的层 流状态分别通过其下游位置的内、外侧散热片 的热传导器件； 空气流体在此经过换热（冷) 后， 分别从其下游位置各自的冷和热出风口 106及 107吹出。 乘座者可根据自身的需求分 别选定冷或热的状态， 然后经选择的冷或热的空气流体进入到座椅椅 座和靠背， 实现了其 冷或热的功能， 而另一侧的空气流体则排入到环境空间。 冷或热的选择只需乘座者通过改 变直流电源的电流方向即可方便的实现。
如图 2所示， 它是座椅空调模组装置和座椅连接 示意图。
其中， 201是轴流式风扇， 202是空调模组的壳体， 203和 204分别是冷和热出风口。 205是座椅椅座上面的通风网层（在其上面有选 用的经过打孔处理的座椅真皮面料)。根据 乘座者的选择， 经空调模组处理后的冷或热风通过通^网层及 过打孔处理的座椅真皮面 料层吹出， 来满足乘座者的需要。 上述座椅空调模组装置在座椅椅座下方安装时 ， 其安装 位置可与座椅椅座平行或成一定的角度， 以保证向椅座送风的距离为最佳。 而上述座椅空 调模组装置在座椅靠背后方安装时， 其安装角度应为平行或成一定的角度， 以保证向靠背 送风的距离为最佳。 座椅空调模组在座椅椅座下方安装时， 也可向座椅靠背送风。
如图 3所示， 它是座椅空调模组装置通风方向的示意图。
轴流式风扇通电转动时， 进风口吸入环境空气流体并依次吹向其下游位 置的通风变 径、 整流栅、 热电组件及其上面的内、 外侧散热片的热传导器件上， 空气流体在此经过换 热（冷）后， 分别从其下游位置各自的冷和热出风口吹出， 有用的冷或热风吹向座椅椅座， 而无用的冷或热风则排入到环境空间。
如图 4所示， 它是一种散热片结构形式的立体图。
它只是其中一种散热片的结构形式。它是由铜 或铝片加工而成，并可在其侧面实现"开 窗"通风（图中未示出其"幵窗"部分）的一种先 进的热传导器件， 具有重量轻，换热（冷) 效率高等优点。 它可根据应用座椅环境的不同， 进行多种如： 形状和材质的匹配与组合， 来达到最佳的换热 （冷） 效果。
本发明非常明显地克服了轴流式风扇在使用中 所存在的由于出风口呈环状流体并旋 转流动所造成的空气紊流状态等， 而使下游空气流场分布极不均匀的缺点， 它可使上述空 气流体的下游流场变成均匀分布的层流状态， 从而使 ¾气流体的流量、 压力及噪音等技术 指标都得到明显的改善， 并使换热（冷）效率得到大幅度的提升。 因此本发明具有能耗低、 效率高、 成本低及冷热转换方便等优点， 克服了原有拄术上的不足， 可全面的满足汽车及 办公座椅在各种使用环境 （如有无空调系统等） 中的舒适性。
Next Patent: FLUORESCENCE ENDOSCOPIC IMAGING METHOD AND SYSTEM