Sistema de climatización para asientos.

El sistema utiliza una o varias células Peltier (1) que en combinación con una unidad de control (2) gobernada por un microcontrolador,

permite que un intercambiador térmico (3) pueda producir o generar calor o frío dependiendo de los parámetros que proporcionan componentes correspondientes a sensores de temperatura (8), bomba (9) de impulsión del fluido, y demás componentes que participan en el sistema, como pueden ser los propios elementos refrigeradores/calefactores, fuente de alimentación (13), acondicionador de señal de los sensores de temperatura (8), de manera que la unidad de control (2) o microcontrolador correspondiente puede comunicarse con un sistema informático tipo PC o similar a través de un puerto USB (70) para eventuales tareas de monitorización, ajuste o verificación, todo ello de manera que el sistema puede proporcionar calor o frío, indistintamente, de forma independiente al ambiente interior del lugar donde se ubique el asiento.

Sistema de climatización para asientos.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de climatización para todo tipo de asientos, que queda integrado en el propio asiento, con la finalidad de mejorar la confortabilidad térmica del usuario.

El objeto de la invención es conseguir una mejora significativa del confort térmico del usuario del asiento, procurando una climatización individualizada del mismo.

Antecedentes de la invención

Una de las posibles aplicaciones del sistema climatizador consiste en integrarlo en asientos para automóvil, y en su extensión, en asientos para cualquier medio de locomoción.

Actualmente el automóvil se ha convertido en una parte importante de la vida cotidiana, ya que el tiempo que se pasa en él comienza a ser cada vez más significativo.

En la actualidad a los sistemas de climatización que incorporan los automóviles se les exige el mismo nivel de generación de confort que en cualquier edificio, pero a los que se les añade unas limitaciones tanto de peso como en autonomía energética.

Teniendo en cuenta que el frío contrae los músculos dificultando los movimientos y generando estrés, así como que el excesivo calor produce malestar general, somnolencia y pérdida de reflejos, es evidente que cualquiera de dichas consecuencias imposibilitan el objetivo básico del confort, de manera que en el caso del automóvil introduce además un riesgo añadido, en muchas ocasiones crítico, para la conducción.

En la actualidad existen en el mercado sistemas integrados calefactables en asientos de automóviles a base de resistencias, siendo capaces de generar calor a lo largo de su superficie, aunque únicamente llevan a cabo la calefacción del asiento, pero no la refrigeración del mismo, por lo que la confortabilidad térmica puede considerarse como válida en invierno, pero no así en verano.

Descripción de la invención

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, y concretamente la limitación que suponen los sistemas calefactables que incorporan actualmente los asientos de vehículos automóviles.

En tal sentido, el sistema de la invención se basa en conseguir un efecto reversible de calefacción/refrigeración aplicado inicialmente en la zona del respaldo y/o asiento correspondiente, lo cual se consigue mediante la utilización de una o varias células Peltier que se alimentan desde una unidad de control, de manera que teniendo en cuenta que las células son reversibles y pueden generar tanto frío como calor, puede conseguirse, sin más con el cambio de polaridad, calor o frío en el correspondiente asiento en el que se aplique el sistema.

El calor/frío generado se evacua en el disipador de ventilación forzada, incorporando éste un pequeño ventilador que proporciona la cantidad de aire necesaria.

La unidad de control asociada al sistema gestionará la potencia suministrada a las células Peltier y controlará la bomba utilizada para la recirculación del fluido de climatización, con la particularidad de que la cara útil de la célula Peltier se aplica a un intercambiador térmico por el que circula el fluido encargado de acondicionar el asiento, mientras que la otra cara se acopla al disipador de ventilación forzada, asegurando así la evacuación del calor/frío no deseado y mejorando por lo tanto el rendimiento del sistema.

El intercambiador de calor se basa en un circuito cerrado a base de tubos flexibles, por el que circulará el líquido térmico mediante la bomba de impulsión, incluyendo tal intercambiador dos sectores, uno como intercambiador primario que está en contacto térmico con la célula Peltier, y otro como intercambiador secundario, formado por tubos flexibles que se introducen en la zona a acondicionar y que están integrados en el tejido textil del asiento del automóvil.

El sistema se complementa además con un sistema de control de la potencia aportada así como con sensores de temperatura que permiten conocer en todo instante las condiciones del sistema, incluyendo igualmente un relé encargado de invertir la polaridad para lograr el calentamiento o enfriamiento de la parte que esté en contacto con el fluido.

Como elementos secundarios, el sistema incluye un depósito de almacenamiento del líquido, un caudalímetro electrónico.

En cualquier caso, el sistema de climatización descrito ha sido pensado para ser integrado en cualquier tipo de asiento para conseguir una climatización inteligente capaz de actuar en cualquier situación, independientemente de las condiciones ambientales de temperatura, de manera que partiendo de la utilización de células Peltier, con un solo sistema se puede generar calor o frío a gusto del usuario, siendo su respuesta de actuación muy rápida.

Entre las ventajas más destacables del sistema pueden citarse las siguientes:

- Incremento de la confortabilidad del usuario, adaptando las condiciones ambientales a las necesidades térmicas de éste de manera automatizada.

- Se consigue una climatización termoeléctrica que permite producir frío y calor indistintamente, simplemente invirtiendo la polaridad de la tensión aplicada.

- Es un sistema totalmente silencioso, sin generación de vibraciones.

- Facilidad de variar la potencia refrigerante, actuando sobre la tensión de alimentación.

- Asegura la estanqueidad del elemento a refrigerar.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación correspondiente al esquema del sistema de climatización objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra el diagrama de bloques correspondiente al desarrollo del sistema representado en la figura anterior.

Realización preferente de la invención

Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de climatización objeto de la invención se basa en utilizar una o más células Peltier (1) que son alimentadas desde una unidad de control de potencia (2), de manera que dichas células Peltier (1) son reversibles y pueden generar tanto frío como calor, de manera que el calor o frío generado se evacua en un disipador de ventilación forzada (20) asociado a cada célula Peltier (1).

La cara útil de la célula Peltier (1), que es la que genera el efecto calor/frío deseado se aplica a un intercambiador térmico (3) por el que circula el fluido encargado de acondicionar el correspondiente asiento (4), mientras que en la otra cara es donde se aplica el disipador de ventilación forzada (20) referido con anterioridad, asegurando la evacuación del calor o frío no deseado y mejorando el rendimiento del sistema.

El intercambiador de calor (3) se basa en un circuito cerrado formado por tubos flexibles a través de los cuales circula un líquido térmico mediante una bomba de impulsión (5), comprendiendo el intercambiador un sector primario que se corresponde con la propia referencia (1) y un sector secundario que se corresponde con la referencia (3), siendo el primero el que está en contacto térmico con la célula Peltier, y el segundo el que está formado por los tubos flexibles que se introducen en la zona o asiento (4) a acondicionar.

En el esquema representado en la figura 2 se dejan ver los distintos bloques electrónicos que participan en el sistema de la invención, de manera tal que el bloque o unidad de control (2) está gobernado por un microcontrolador que gestiona todos los procesos del sistema, y ha sido programado para realizar tareas tales como comunicaciones con un sistema informático tipo PC o similar (6), a través de puerto USB (70), así como el control del apagado y encendido de la bomba (5), lectura de un caudalímetro (7), sistema de control de potencia (9), lectura de sensores de temperatura (8) definido por el primer bloque (9) de la figura 2, en donde también se ha representado el segundo bloque (10) como medio de acondicionamiento de la señal de los sensores de temperatura (8).

El diagrama de bloques comprende también un depósito (11), así como el tercer bloque...

1. Sistema de climatización para asientos, que estando previsto para llevar a cabo tanto el calentamiento como el enfriamiento de determinadas partes de un asiento cualquiera, independientemente de las condiciones ambientales, se caracteriza porque se constituye a partir de una o varias células Peltier (1) alimentadas desde una unidad de control (2), con la particularidad de que a la cara útil de las células (1) se aplica un intercambiador térmico (3) por el que circula el fluido encargado de acondicionar la zona del asiento (4) correspondiente, mientras que la otra cara de las células Peltier (1) están acopladas a un disipador de ventilación forzada (20) para asegurar la evacuación del calor o frío no deseado, incluyendo una bomba (5) de impulsión del fluido o líquido, a través de los tubos que forman el intercambiador térmico (3); habiéndose previsto una unidad de control (2) gobernada por un microcontrolador o medios electrónicos adecuados que incorpora los algoritmos de calculo necesarios para gestionar todos los procesos del sistema.

2. Sistema de climatización para asientos, según reivindicación 1, caracterizado porque el microcontrolador o medios electrónicos adecuados que gobiernan el circuito o unidad de control (2) establece comunicaciones con un sistema informático tipo PC o similar (6), a través de un puerto de comunicaciones (70), para eventuales tareas de monitorización, ajuste, verificación, etc.

3. Sistema de climatización para asientos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye una pluralidad de sensores de temperatura (8) ubicados en las zonas sensibles a tratar, para medir tanto la temperatura ambiente como la temperatura en el propio asiento (4) o zona a climatizar, así como para averiguar y mantener el nivel de transferencia de calor al fluido.

4. Sistema de climatización para asientos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye un primer bloque (9) de control de potencia, un segundo bloque (10) de acondicionamiento de las señales de los sensores de temperatura (8), así como un caudalímetro (7), un depósito (11) de almacenamiento del líquido del intercambiador (3), y un tercer bloque (12) de elementos calefactores/refrigeradores en funciones de intercambiador térmico.

5. Sistema de climatización para asientos, según reivindicación 4, caracterizado porque tanto la gestión de los sensores (8), como el control de potencia (9), el funcionamiento de la bomba (5), del caudalímetro (7) y del acondicionamiento de señal de los sensores del segundo bloque (10), están gobernados por el microcontrolador o medios electrónicos adecuados asociados a la unidad de control (2).

6. Sistema de climatización para asientos, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el control de potencia (9), de las células peltier (1) se realiza mediante técnicas de control de duración de pulso a fin de mejorar el rendimiento energético del sistema.