[实用新型]一种热电模块组件和热电式温控座椅

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热电模块组件以及采用该热电模块组件的热电式温控座椅。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，人们对车室内热舒适性的要求日益提高。目前，大多数汽车都利用汽车空调系统来控制车室内空气的温度，从而达到改善室内乘客的热舒适性的目的，而一些中高档汽车在座椅中安装热电模块来对座椅进行加热或致冷。

例如CN101249811A中公开了一种汽车空调座椅，包括座椅本体、热电模块、进风管和控制元件，座椅本体内有海绵，海绵上设有风道，座椅靠背和底座侧面均设有进风管，每个进风管内设有热电模块。该座椅利用热电模块直接进行一步单级致冷/致热，但是由于热电模块本身材料和工艺的限制，其产生温差有限，对座椅表面温度的控制范围很小。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中存在的座椅表面温度控制范围较小的技术问题。

本实用新型提供了一种热电模块组件，所述热电模块组件包括依次串联的至少两个换热单元；每个换热单元包括一个热电元件以及由热电元件分隔成的工作腔和废热腔；后一级换热单元与前一级换热单元的工作腔连接。

本实用新型提供的热电模块组件还包括控制器，控制器一端与半导体片连接，另一端与电源连接；控制器用于控制半导体片的供电电流大小和方向。

本实用新型还提供了一种热电式温控座椅，包括座椅本体、冷却介质源、热电模块组件和冷却介质通道；热电模块组件的一端与冷却介质源连接，另一端与冷却介质通道连接；冷却介质通道位于座椅本体内；其热电模块组件为本实用新型提供的热电模块组件。

本实用新型的热电模块组件为二级或多级换热单元，以前一级换热单元产生的温差为基准，通过后一级换热单元来继续增大温差，继续降低/提高工作腔的温度，达到进一步致冷/致热的效果。

附图说明

图1是本实用新型的热电模块组件的结构示意图。

图2是图1中第一级换热单元中热电元件的立体示意图。

图3是图1中第一级换热单元中热电元件的A-A’剖面图。

图4是图1中第二级换热单元中热电元件的B-B’剖面图。

图5是图1中第三级换热单元中热电元件的C-C’剖面图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种热电模块组件，包括依次串联的至少两个换热单元；每个换热单元包括一个热电元件以及由热电元件分隔成的工作腔和废热腔；后一级换热单元与前一级换热单元的工作腔连接。

每个换热单元具有入口、工作腔出口和废热腔出口；后一级换热单元的入口与前一级换热单元的工作腔出口连接。所述热电元件包括至少一个半导体片，还包括分别与半导体片上、下表面相接触的两个散热件；其中，上散热件与半导体片的上表面接触，并位于工作腔内；下散热件与半导体片的下表面接触，并位于废热腔内。

所述半导体片为基于帕尔贴效应的半导体热电模块，例如可直接采用热电偶对。为进一步提高致冷/致热效果，所述半导体片也可采用由热电偶对串联或并联形成的半导体电堆。

本实用新型中，所采用的散热件的结构为本领域技术人员公知，包括一个散热基座和设置于散热基座上的相互平行且大小相等的散热叶片。散热件的高度为散热基座高度和散热基座上散热叶片高度的和。上散热件的散热基座与半导体片的上表面接触，下散热件的散热基座与半导体片的下表面接触。

本实用新型中，各级换热单元中的散热件的高度满足一定比例关系时，热电模块组件的传热效率更高。优选情况下，最后一级换热单元中上散热件的高度与下散热件的高度相等，其余换热单元中下散热件的高度为上散热件高度的1/2。更优选情况下，最后一级换热单元的上散热件的高度为倒数第二级换热单元的上散热件高度的1/2；其余换热单元中，后一级换热单元的上散热件的高度为前一级换热单元的上散热件高度的2/3。

本实用新型的热电模块组件还包括控制器，该控制器连接并控制热电元件。具体地，控制器一端与热电元件的半导体片连接，另一端与电源连接；控制器用于控制半导体片的供电电流大小和方向。通过控制器控制半导体片的上表面致冷或致热，从而控制工作腔致冷或致热，使得本发明的热电模块组件达到相应致冷或致热的效果。