柔性热电发动机制造技术

公开了用于加热和冷却表面的热电发动机。热电发动机包括顶部电路和底部电路。热电设备电连接在顶部电路与底部电路之间。顶部电路和底部电路包括接合至基层的间隔开的多个导体。基层包括由基层材料的桥部间隔开的多个细长槽，以允许顶部电路和底部电路在导体之间弯曲。

Flexible Thermoelectric Engine

A thermoelectric engine for heating and cooling surfaces is disclosed. Thermoelectric engine includes top circuit and bottom circuit. Thermoelectric equipment is electrically connected between the top circuit and the bottom circuit. The top circuit and the bottom circuit include a plurality of separated conductors connected to the base. The base includes a number of slender slots spaced by the bridge of the base material to allow the top and bottom circuits to bend between conductors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性热电发动机相关申请的交叉引用本申请要求于2016年4月6日提交的美国临时申请第62/318,797号的优先权。本专利技术的背景1.本专利技术的领域本专利技术涉及热电发动机，更具体地，涉及用于加热和冷却表面的柔性热电发动机。2.相关技术的描述根据珀尔帖效应(Peltiereffect)操作的热电设备在本领域中是众所周知的。珀尔帖效应在两个电气接头之间产生温度差。热电设备通常包括焊接在两个基板之间的交替的N型半导体和P型半导体的阵列。半导体串联电连接，并且在当电压被施加于串联的半导体时产生热侧和冷侧。机动交通工具包括一个或更多个座椅组件，该座椅组件具有用于在交通工具地板上方支承乘客或乘员的座椅垫和座椅靠背。座椅垫和座椅靠背中的每个通常包括包裹在布或皮革的柔性装饰罩中的弹性泡沫垫。众所周知，为座椅组件提供用于选择性地加热和冷却座椅的表面的加热和冷却机构，以使座椅乘员舒适。这些已知的加热和冷却机构通常是独立的机构。例如，常见地在座椅垫或座椅靠背的泡沫垫与装饰罩之间提供电线加热垫，该电线加热垫由来自对加热垫充电的交通工具电池的电力来电驱动，并且向座椅垫或座椅靠背的表面提供热量。还已知的是，提供风扇和空气管道以迫使冷空气通过泡沫垫和装饰罩，并且向座椅垫或座椅靠背的表面提供冷空气。还已知的是，提供风扇和管道以将温暖潮湿的空气从座椅表面引出，以提供逐渐冷却的效果。然而，当前的加热和冷却机构需要大量的时间和电力来产生足够的热量或冷空气，以影响座椅组件的温度并且达到座椅乘员期望的舒适度。因此，期望提供用于快速加热或冷却表面(例如，座椅组件的座椅表面)的热电发动机。更具体地，期望提供用于加热和冷却表面的柔性热电发动机，使得热电发动机可以在该表面使用期间弯曲并且/或者弯曲以符合所期望的表面的形状。
技术实现思路
提供了一种用于加热和冷却表面的热电发动机。该热电发动机包括顶部电路和底部电路。热电设备电连接在顶部电路与底部电路之间。顶部电路和底部电路包括接合到基层的间隔开的多个导体。基层包括由基层材料部桥间隔开的多个细长槽，以允许顶部电路和底部电路在导体之间弯曲。附图说明通过在结合附图来考虑的同时参考以下详细描述本专利技术的优点将容易理解并且同样变得更好理解，在附图中：图1是根据本专利技术的优选实施方式的柔性热电发动机的透视图；图2是图1的柔性热电发动机的分解透视图；图3是柔性热电发动机的剖视图；图4是图1的热电发动机的柔性电路的剖视图；图5是热电发动机的一对互连的柔性电路的透视图；以及图6是图5的形成热电发动机的顶部电路和底部电路的柔性电路的透视图。具体实施方式参照附图，其中，在若干视图中，相似的附图标记指示相似或相应的部件，以10表示用于加热和冷却表面(例如，交通工具座椅的座椅表面)的柔性热电发动机。参照图1和图2，柔性热电发动机10包括柔性顶部电路12、柔性底部电路14、以及位于或夹在顶部电路12与底部电路14之间的热电或珀尔贴设备16。发动机10还包括与用于将发动机连接至电源的顶部电路12或底部电路14中的一个电连接并从顶部电路12或底部电路14中的一个延伸的一对正负电端子或连接器18、20。热敏电阻(未示出)可以根据需要被嵌入到用于监测发动机10的表面温度的顶部电路12或底部电路14中。参照图3，示出了柔性热电发动机10的剖视图。更具体地，如图3所示，发动机10包括大体上为平面的顶部电路12、大体上为平面的底部电路14以及夹在顶部电路12与底部电路14之间的热电设备16，以形成大体上薄的、平坦的且平面的热电发动机10。应当理解的是，在不偏离本专利技术的范围的情况下，发动机10的尺寸、形状和大小可以根据需要变化。热电或珀尔帖的设备16由交替的N元件22和P元件24组成，交替的N元件22和P元件24由绝缘体或电隔离器26间隔开并且串联地电连接。用于管理热量并具有较低导热率和高柔性的绝缘体26的优选材料包括聚氨酯泡沫、羊毛、棉花、聚烯烃、聚丙烯等。焊膏层28将顶部电路12和底部电路14电互连至设备16的N元件22和P元件24中的每个，并且将设备16机械地接合或固定在顶部电路12与底部电路14之间。通过回流焊接将设备16焊接在顶部电路12与底部电路14之间，回流焊接可以包括对流回流、热棒回流、直列传导回流或红外回流。可替选地，可以实施感应回流焊接，以仅在焊接点上局部地集中加热。参照图4，更详细地示出了顶部电路12或底部电路14中的一个的剖视图。电路12、14包括覆盖层30和基层32，覆盖层30和基层32每个都由聚酰亚胺形成。间隔开的多个铜导体34被附接至覆盖层30和基层32中的每个，以形成平面的顶部电路12和底部电路14。然而，应当理解的是，可以在没有覆盖层30的情况下制造电路12、14中的每个或任一个，其中铜导体34仅被附接至基层32。此外，铜导体34可以是表面电镀的，以提高导体34对N元件22和P元件24的可焊性。此外，再次参照图2，聚酰亚胺覆盖层30和/或基层32包括形成在其中的细长槽36，细长槽36由邻近每个铜导体34的聚酰亚胺的桥接部分38间隔开并互连，以提高电路12、14的柔性。如图2所示，槽36可以被布置在电路12、14的纵向和横向或X方向和Y方向上，以在保持铜导体34之间的电连接的同时提供多方向的灵活性。最后，参照图5和图6，顶部电路12和底部电路14也可以通过以40表示的聚酰亚胺材料的柔性铰链互连，形成单个柔性电路，该柔性电路可以围绕热电设备16折叠以形成顶部电路12和底部电路14。总之，组装的柔性热电发动机10形成用于加热和冷却表面的多方向柔性发动机10。也就是说，在元件22与元件24之间间隔的柔性绝缘体26允许热电或珀尔帖设备弯曲和弯折。另外，覆盖层30和基层32的柔性的细长槽36和聚酰亚胺的桥接部分38允许顶部电路12和底部电路14弯曲和弯折。这种柔性热电发动机10有利地用在诸如交通工具座椅的座位表面的表面上，以允许发动机10符合座位表面的形状，在乘员使用期间与座椅表面一起弯曲，并且不会被在座椅表面上的乘员发现。已经以说明性的方式描述了本专利技术，应当理解的是，已经使用的术语旨在具有词语的描述而非限制的性质。根据上面的教导，本专利技术的许多修改和变型是可行的。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，可以以与具体描述的方式所不同的方式来实施本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加热和冷却表面的热电发动机，包括：顶部电路和底部电路；热电设备，其电连接在所述顶部电路与所述底部电路之间；所述顶部电路和所述底部电路包括接合至基层的间隔开的多个导体，其中，所述基层包括由基层材料的桥部间隔开的多个细长槽，以允许所述顶部电路和所述底部电路在所述导体之间弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.06 US 62/318,7971.一种用于加热和冷却表面的热电发动机，包括：顶部电路和底部电路；热电设备，其电连接在所述顶部电路与所述底部电路之间；所述顶部电路和所述底部电路包括接合至基层的间隔开的多个导体，其中，所述基层包括由基层材料的桥部间隔开的多个细长槽，以允许所述顶部电路和所述底部电路在所述导体之间弯曲。2.根据权利要求1所述的热电发动机，其中，所述热电设备包括由柔性绝缘体间隔开的交替的多个N元件和P元件，以允许所述热电设备在所述顶部电路与底部电路之间弯曲。3.根据权利要求2所述的热电发动机，其中，所述热电设备被焊接在所述顶部电路与所述底部电...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·科兹洛夫斯基，贾森·达维斯，阿图尔·斯捷潘诺夫，
申请(专利权)人：麦格纳座椅公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA