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        智能調(diào)溫坐墊的設(shè)計與制作

        2014-11-07 01:08:07毛蔚藍雷曉鈞沈慧娟
        科技資訊 2014年10期
        關(guān)鍵詞:抗壓

        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(yù)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?fù)尾繅簭姷某渌鴫|,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(yīng)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(yīng)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(yù)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(yù)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(yù)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(yù)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

        [1] 朱小松.帕爾貼器件及其在控溫裝置中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用,1990(12):45,42.

        [2] 吳俊國.多用途半導體冷暖坐墊:ZL20 0520044019.2[P].北京:中華人民共和國知識產(chǎn)權(quán)局,2005.

        [3] 陳維英,余愛珍,等.基礎(chǔ)護理學[M].3版.南京:科學技術(shù)出版社,1997,384.

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        [5] 林建春.單片機控制的冷暖坐墊[J].電子科技,2011,24(10):61-62.

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