智能調(diào)溫坐墊的設(shè)計與制作

毛蔚藍 雷曉鈞 沈慧娟

摘 要：本文介紹了一款智能調(diào)溫坐墊，此坐墊通過半導體制冷片調(diào)節(jié)坐墊溫度，使坐墊的溫度長期保持稍低于人體溫，抑制汗液的產(chǎn)生，保持皮膚干燥，增加了久坐時的舒適度，同時通過防壓措施，能夠有效保證坐墊的耐用性。

關(guān)鍵詞：調(diào)溫坐墊 制冷片 抗壓

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0072-01

隨著社會的發(fā)展，一些工作需要久坐，如：會計、辦公室文員、程序員等，久坐后會覺得凳子又熱又濕，影響了工作效率。長期久坐還會出現(xiàn)壓瘡和濕疹等皮膚疾病，嚴重的還會出現(xiàn)下肢血液循環(huán)差、頸椎病變、心腦血管隱患等疾病。為了能夠預防久坐帶來的一系列疾病，我們設(shè)計了一種智能調(diào)溫坐墊，通過改變溫度市皮膚保持干燥，同時增加臀部受力面積來調(diào)節(jié)人體機能。

1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

此智能調(diào)溫坐墊由充水坐墊和調(diào)溫結(jié)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。調(diào)溫部分通過半導體制冷片將多余的熱量傳導到散熱片，再由散熱片釋放到空氣中，充水坐墊增加臀部的受力面積，起到防壓作用。

1.1 調(diào)溫結(jié)構(gòu)設(shè)計

坐墊的頂端是具有減緩臀部壓強的充水坐墊，充水坐墊能夠保持整個坐墊的溫度一致，人們坐立時候臀部的動作會使內(nèi)部的水介質(zhì)發(fā)生流動，流動的水介質(zhì)進行快速的溫度交換，使整個坐墊的溫度保持一致，水介質(zhì)的比熱容較大，對溫度的變化起到了較好的緩沖作用。

充水坐墊下面是導熱金屬，如鋁，導熱金屬具有良好的導熱性，能夠快速完成熱量的交換，大面積的導熱金屬利于充水坐墊快速的進行熱量交換，導熱金屬中有監(jiān)測溫度的熱敏電阻，利用熱敏電阻阻值隨著溫度變化的特性來控制溫度的恒定。導熱金屬下面是半導體制冷片，制冷片通上正向直流電時將冷面的熱量運到熱面，半導體制冷片的冷面與導熱金屬連接，用來吸收導熱金屬的熱量，熱面與散熱片相連。利用半導體制冷片間接將充水坐墊的熱量運到散熱片，市充水坐墊的溫度保持恒定。充水坐墊的溫度設(shè)置為一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，以適應不同的體質(zhì)和生理期的不同需求。溫度控制使用比較器控制電路，比較器具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的特點。散熱片上加裝了散熱風扇，散熱風扇采用溫度控制自啟動。當散熱片的溫度較高時便啟動散熱風扇輔助散熱，輔助散熱明顯的減小了制冷片兩面的溫差，減小了制冷片的工作負荷。坐墊的溫度可以調(diào)節(jié)，使用時只需調(diào)節(jié)相應的溫度即可。由于坐墊溫度長期低于人體溫度，使汗腺活動減弱，基本不產(chǎn)生汗液，保證皮膚的干燥，有效的預防了皮膚病的發(fā)生。

1.2 抗壓結(jié)構(gòu)設(shè)計

充水坐墊能夠較好的增大臀部的接觸面積，減小臀部的壓強促進血液循環(huán)，對預防壓瘡有較好的效果，但是充水坐墊的缺點是不抗壓，體重較重的人坐上去可能會破裂，褲子上的紐扣、拉鏈一類的硬物也會使它破裂，無法滿足人們長期使用的要求。不銹鋼網(wǎng)具有良好的抗拉伸能力和耐腐蝕能力，將其包裹在充水坐墊的外圍，即使有重壓時不銹鋼網(wǎng)的體積也不會變化，它的緊箍作用增加了充水坐墊的抗壓能力，同時也能夠抵御一些液體引發(fā)的銹蝕。不銹鋼網(wǎng)采用孔隙較小、柔軟度極高的多百目網(wǎng)，能夠有效抵御常見的鑰匙、紐扣、拉鏈等硬物帶來的傷害。

1.3 固定結(jié)構(gòu)設(shè)計

此充水坐墊底面如圖2所示。導熱金屬與椅子直接接觸，平放在椅子上面自由活動。導熱金屬上面有可以移動的卡條，卡條可以沿圖示的箭頭方向自由移動，當調(diào)節(jié)到合適的距離時候用螺絲固定，此調(diào)溫坐墊就和椅子緊密連接在一起。當需要換用其它椅子時候可以松開固定卡條的螺絲就能夠直接換用。不受到椅子結(jié)構(gòu)的限制和影響。

2 結(jié)語

此智能調(diào)溫坐墊通過半導體制冷片將坐墊的溫度長期保持低于體溫的狀態(tài)，低溫抑制了汗液的產(chǎn)生，保持皮膚干燥，對預防皮膚病有最優(yōu)的效果。坐墊表面利用抗壓充水坐墊，減小臀部壓強，對加強血液循環(huán)和預防壓瘡有積極的效果。此坐墊樣品實驗結(jié)果良好，能夠長時間將坐墊表面溫度維持在稍低于人體溫度的狀態(tài)。

參考文獻

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