阅读说明：本技术 冷却组件和用于使用冷却组件的车辆的乘客舱 (cooling assembly and passenger compartment for a vehicle using a cooling assembly ) 是由 K-H·陈 T·韩 B·哈里发 于 2019-05-09 设计创作，主要内容包括：冷却组件包括仪表板。用于车辆的乘客舱也可以使用冷却组件。仪表板包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。冷却组件还包括联结至第一和第二表面之一的热电装置。热电装置包括彼此间隔开的第一导电板和第二导电板。第一导电板和第二导电板被配置为在热电装置的操作期间处于彼此不同的温度。冷却组件还包括固定到仪表板的第一和第二表面之一并且热连接到热电装置的第一和第二导电板中的一个的薄膜,以便热电装置的操作使薄膜温度降低足以冷却仪表板的量。(the cooling assembly includes an instrument panel. The passenger compartment for the vehicle may also use a cooling assembly. The instrument panel includes a first surface and a second surface opposite the first surface. The cooling assembly also includes a thermoelectric device coupled to one of the first and second surfaces. The thermoelectric device includes a first conductive plate and a second conductive plate spaced apart from each other. The first and second electrically conductive plates are configured to be at different temperatures from each other during operation of the thermoelectric device. The cooling assembly also includes a film secured to one of the first and second surfaces of the instrument panel and thermally coupled to one of the first and second electrically conductive plates of the thermoelectric device such that operation of the thermoelectric device reduces a temperature of the film by an amount sufficient to cool the instrument panel.)

冷却组件和用于使用冷却组件的车辆的乘客舱

引言

许多车辆包括可由一个或多个车门进入的乘客舱。车辆可包括挡风玻璃，且车门可包括窗户。在炎热的晴天，太阳能可以通过挡风玻璃和窗户进入乘客舱，从而导致乘客舱升温。因此，在炎热的晴天，当乘客进入乘客舱时该乘客舱可能会很热。

发明内容

本公开提供了一种包括仪表板的冷却组件。该仪表板包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。冷却组件还包括联结至第一和第二表面之一的热电装置。热电装置包括彼此间隔开的第一导电板和第二导电板。第一导电板和第二导电板被配置为在热电装置的操作期间处于彼此不同的温度。冷却组件还包括薄膜，其固定到仪表板的第一和第二表面之一并且热连接到热电装置的第一和第二导电板中的一个，以便热电装置的操作使薄膜温度降低足以冷却仪表板的量。

冷却组件可选地包括以下中的一个或多个：

A)第一导电板配置成在热电装置的操作期间降低温度，而第二导电板配置成在热电装置的操作期间升高温度；

B)将薄膜固定到仪表板的第二表面，且该薄膜与第一导电板热连接；

C)由于薄膜和第一导电板之间的热连接，薄膜的温度随着第一导电板的温度的降低而降低；

D)固定至薄膜和第一导电板用于热连接薄膜和第一导电板的紧固特征件；

E)紧固特征件是由导热材料形成的粘合剂；

F)联结至第一和第二导电板之一的热交换器；

G)热交换器连接到第二导电板以从热电装置移散热量；

H)热交换器包括配置成将加热的空气移离热电装置的风扇；

I)热交换器包括固定到第二导电板并配置成从第二导电板吸收热量的多个散热片；

J)热交换器包括风扇，该风扇设置在散热片附近并且配置成使空气在散热片上方移动并且将通过散热片加热的空气排离热电装置；

K)热交换器限定至少一个流体室，该流体室配置成容纳从散热片吸收热量并使通过散热片加热的液体远离热电装置移动的液体；

L)薄膜由石墨烯形成；

M)石墨烯在室温下具有约3000至约5000瓦/米-开尔文的导热率；

N)该薄膜由室温下约3000至约5000瓦/米-开尔文的导热材料形成；

O)该薄膜由室温下约1200至约2000瓦/米-开尔文的导热材料形成；

P)热电装置联结至仪表板的第二表面；

Q)薄膜固定到仪表板的第二表面，并至少部分地邻接仪表板的第二表面；

R)薄膜与第一导电板热连接；

S)薄膜的温度由于与第一导电板的热连接而降低；

T)由导热材料形成的粘合剂，该粘合剂将薄膜和第一导电板热连接；

U)联结至第二导电板以从第二导电板移散热量的热交换器；以及

V)热交换器包括配置成使来自散热片的热量移离热电装置的散热装置。

本公开还提供了一种用于车辆的乘客舱。乘客舱包括仪表板，并且仪表板包括具有面的仪表组。仪表板包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。仪表板的第一表面的至少一部分和仪表组的表面配置成在乘客舱内可见。乘客舱还包括连接到仪表板的冷却组件。冷却组件包括联结至第一和第二表面之一的热电装置。该热电装置包括彼此间隔开的第一导电板和第二导电板。第一导电板和第二导电板被配置为在热电装置的操作期间处于彼此不同的温度。冷却组件还包括薄膜，其固定到仪表板的第一和第二表面之一并且热连接到热电装置的第一和第二导电板中的一个，以便热电装置的操作使薄膜温度降低足以冷却仪表板的量。

乘客舱可选地包括以下中的一个或多个：

A)热电装置联结至仪表板的第二表面；

B)第一导电板配置成在热电装置的操作期间降低温度，并且第二导电板配置成在热电装置的操作期间升高温度；

C)薄膜固定到仪表板的第二表面，并至少部分地邻接仪表板的第二表面；

D)薄膜与第一导电板热连接；

E)薄膜的温度由于与第一导电板的热连接而降低；

F)冷却组件包括由导热材料形成的粘合剂，并且粘合剂将薄膜和第一导电板热连接；

G)冷却组件包括联结至第二导电板以从第二导电板移散热量的热交换器；

H)热交换器包括固定到第二导电板并配置成从第二导电板吸收热量的多个散热片；

I)热交换器包括配置成将来自散热片的热量移离热电装置的散热装置；

J)热电装置是第一热电装置，而薄膜是第一薄膜，并且其中第一热电装置联结至仪表板的第二表面，并且其中第一薄膜固定到仪表板的第二表面并且第一薄膜与第一热电装置的第一导电板热连接；

K)冷却组件包括第二热电装置，该第二热电装置包括彼此间隔开的第一导电板和第二导电板，并且其中第一薄膜热连接到第二热电装置的第一导电板；

L)冷却组件包括固定至仪表板的第二表面的第二薄膜，且第二薄膜与第二热电装置的第一导电板热连接；

M)第一热电装置的第一导电板和第二热电装置的第一导电板均被配置为在各个第一和第二热电装置的操作期间降低温度；

N)第一热电装置的第二导电板和第二热电装置的第二导电板均被配置为在各个第一和第二热电装置的操作期间升高温度；以及

O)由于第一热电装置的第一薄膜和第一导电板之间的热连接，至少第一热电装置的第一导电板的温度随着第一薄膜的温度的降低而降低。

具体实施方式

和附图或图示是对本公开的支持和描述，但是本公开的权利要求范围仅由权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于执行权利要求的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本公开的各种替代设计和实施例。

附图说明

图1是车辆的示意性透视图。

图2是车辆乘客舱内部的仪表板和方向盘的示意图。

图3是仪表板和冷却组件的示意性局部视图。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，所有方向参考(例如，正上方、正下方、向上、上部、向下、下部、顶部、底部、左侧、右侧、垂直、水平等)用于描述性地用于这些图示以助于读者理解，并且不代表由所附权利要求限定的本公开范围的限制(例如，对位置、取向或使用等)。

参照图示，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同或相应的部件，车辆10和冷却组件12的一部分总体上在图1中示出。

例如，在炎热的晴天，太阳可以使车辆10的内部变暖。作为另一示例，如果在车辆10的外部14处是温暖的，则外部温度可以使车辆10的内部变暖。下面讨论的冷却组件12可以有助于冷却车辆10的内部。

因此，作为一个非限制性示例，冷却组件12可以用在车辆10中。车辆10的非限制性示例可包括货车、汽车、跑车、运动型多功能车、卡车、休闲车、船、农场设备或任何其他合适的可移动平台。另外，车辆10可包括通过人驾驶的自主驾驶车辆或车辆。此外，车辆10可以是电动车辆、混合动力车辆、传统的燃气动力车辆等。非车辆的非限制性示例可包括机器、农场设备或任何其他合适的非车辆。

对于如图1所示的车辆应用，车辆10可包括限定乘客舱18的车身16。通常，乘客舱18可通过一个或多个车门20进入。因此，当乘客希望进入或离开乘客舱18时，乘客打开或关闭车门20以允许进入或离开。这样，车门20可相对于乘客舱18在打开位置和关闭位置之间移动。图1示出了处于关闭位置的车门20。

参见图1和图2，车辆10可包括设置在乘客舱18内的仪表板22。冷却组件12可以联接到仪表板22。在某些实施例中，应了解，冷却组件12可包括仪表板22。

参考图2，仪表板22可包括具有面26的仪表组24。仪表组24可以向车辆10的乘客传达各种信息，比如车辆10行驶的速度、燃料量或电池寿命等。此外，仪表板22可包括一个或多个通风口、一个或多个舱、一个或多个安全气囊等。

再次参考图1，车辆10可包括挡风玻璃28，并且车门20中的一个或多个可包括窗口30。当车辆10关闭时，太阳可以将热量聚集在乘客舱18内部。例如，太阳能可以使乘客舱18的内部温度升高。太阳能可以通过挡风玻璃28和/或窗户30辐射，以增加乘客舱18内的温度。此外，即使是在阴天，如果车辆10的外部14的温度高于车辆10的内部的温度，则乘客舱18的温度也会升高。

例如，仪表板22的一部分可以通过挡风玻璃28直接暴露在太阳下，因此，仪表板22的那部分可以变热。一旦车辆10启动，可能希望快速降低乘客舱18的温度。因此，本文描述的冷却组件12有助于降低乘客舱18的温度。冷却组件12可以冷却仪表板22，并且冷却仪表板22可以降低乘客舱18的温度。

参考图3，仪表板22包括第一表面32和与第一表面32相对的第二表面34。换句话说，仪表板22的第一和第二表面32、34彼此相对地设置或定位。在某些实施例中，仪表板22的第一表面32的至少一部分和仪表组24的表面26可以配置成在乘客舱18内可见。第二表面34可以隐藏在第一表面32后面，这在乘客舱18内部是不可见的。第二表面34通常可面向26发动机舱或储藏室36。通常，本文描述的冷却组件12可以冷却仪表板22的第一和/或第二表面32、34。

继续如图3所示，冷却组件12包括热电装置38。热电装置38用于冷却仪表板22，并且更具体地冷却仪表板22的第一和/或第二表面32、34。通常，热电装置38可以传递热能。具体地，热电装置38可以利用导致热量从一侧移动到另一侧的电流40，因此，一侧变冷而另一侧变热。例如，电流40可以是流过热电装置38以引起侧面之间的温度变化的直流电(DC)。

热电装置38联结至第一和第二表面32、34中的一个。在某些实施例中，热电装置38可以联接到仪表板22的第二表面34。通常，热电装置38联接到表面32、34中的一个，以相对于仪表板22定位热电装置38。热电装置38可以通过任何合适的方法联接到仪表板22，并且非限制性示例可以包括粘合剂、一个或多个紧固件、焊接、模制、粘合等。通常，从乘客舱18内部看不到热电装置38。

继续如图3所示，热电装置38包括彼此间隔开的第一导电板42和第二导电板44。第一和第二导电板42、44配置成在热电装置38的操作期间处于彼此不同的温度。更具体地，第一导电板42可以被配置为在热电装置38的操作期间降低温度，并且第二导电板44可以被配置为在热电装置38的操作期间升高温度。这样，在热电装置38的操作期间，电流40通过第一和第二导电板42、44中的一个流入(Fi)，并且电流通过第一和第二导电板42、44中的另一个流出(Fo)，使得热能传递以在板42、44之间产生温差。

热电装置38还可包括在第一和第二导电板42、44之间的一个或多个半导体46。因此，第一和第二导电板42、44经由半导体46分离。当施加电流40时，电流40通过半导体46流过板42、44中的一个到达板42、44中的另一个。这样，当施加电流40时，来自板42、44之一的热量通过半导体46移动到板42、44中的另一个，这导致板42、44中的一个温度降低并且板42、44中的另一个的温度升高。

热电装置38可包括一种或多种由方钴矿材料、TAG、PbTe、BiTe或其他材料组成的材料，这些材料具有这样的性质，即使得当引入电流40时，热量可从导电板42、44中的一个传递到导电板42、44中的另一个。热电装置38可以通过珀耳帖效应操作，其使用板42、44和半导体46在两个板42、44之间产生温差。

继续图3，冷却组件12还包括固定到仪表板22的第一和第二表面32、34之一的薄膜48。此外，薄膜48热连接到热电装置38的第一和第二导电板42、44中的一个，使得热电装置38的操作使薄膜48的温度降低足以冷却仪表板22的量。因此，在热电装置38的操作期间，薄膜48的温度降低，这导致仪表板22的温度降低，从而冷却乘客舱18。

在某些实施例中，薄膜48可以固定到仪表板22的第二表面34上。在各种实施例中，薄膜48可至少部分地邻接仪表板22的第二表面34。薄膜48可以通过任何合适的方法固定到仪表板22的表面32、34中的一个，并且非限制性示例可以包括粘合剂、一个或多个紧固件、焊接、模制、粘合等。另外，薄膜48可以是任何合适的厚度、长度、宽度，以提供仪表板22的所需冷却。

此外，在某些实施例中，薄膜48可以热连接到第一导电板42。这样，由于与第一导电板42的热连接，薄膜48可以降低温度。更具体地，由于薄膜48和第一导电板42之间的热连接，当第一导电板42的温度降低时，薄膜48的温度可以降低。

薄膜48可以由各种导热材料形成，并且下面讨论非限制性示例。作为一个示例，薄膜48可以由在室温下约3000至约5000瓦/米-开尔文的导热材料形成。作为另一个示例，薄膜48可以由在室温下约1200至约2000瓦特/米-开尔文的导热材料形成。作为又一个示例，薄膜48可以由在室温下约230瓦/米-开尔文的导热材料形成。

在某些实施例中，导热材料可包括碳。此外，在某些实施例中，薄膜48可以由石墨烯形成。例如，石墨烯在室温下可具有约3000至约5000瓦/米-开尔文的导热率。石墨烯可包括碳。

在某些实施例中，冷却组件12可包括紧固特征件50(参见图3，紧固特征件50在图中仅为了说明的目的而被夸大)，其附接到薄膜48和第一导电板42以热连接薄膜48和第一导电板42。紧固特征件50可以配置为传导热能。作为非限制性示例，紧固特征件50可以是由导热材料形成的粘合剂。这样，粘合剂可以配置成传导热能。粘合剂可以热连接薄膜48和第一导电板42。在热电装置38的操作期间，紧固特征件50允许薄膜48与相应的板42、44之间的热传递，比如第一导电板42。应当理解，紧固特征件50可以是任何合适的配置、材料等，以热连接薄膜48和相应的板42、44，比如第一导电板42。

继续如图3所示，冷却组件12还可包括联结至第一和第二导电板42、44中的一个的热交换器52。通常，热交换器52可以配置成从热电装置38移除热量。在某些实施例中，热交换器52可以联接到第二导电板44以从热电装置38移除热量。更具体地，在某些实施例中，热交换器52可以联接到第二导电板44以从第二导电板44移除热量。

如上所述，第二导电板44可以在热电装置38的操作期间升高温度，因此，可能希望去除传递到第二导电板44的热量。在各种实施例中，热交换器52可包括多个散热片54(参见图3)，其固定到第二导电板44并配置成从第二导电板44吸收热量。换句话说，来自第二导电板44的热量可以传递到热交换器52的散热片54。散热片54可以通过任何合适的方法固定到相应的板42、44，比如第二导电板44，并且非限制性示例可以包括粘合剂、一个或多个紧固件、焊接、模制、粘合等。

继续参照图3，热交换器52可包括散热装置56，该散热装置56配置成使来自散热片54的热量移离热电装置38。散热装置56可以是各种从热电装置38移除热量的配置。具体地，散热装置56可以配置为从第二导电板44移除热量。散热装置56可以将热量引导向车辆10的外部14。

在某些实施例中，散热装置56可利用空气和/或液体来从热电装置38移除热量。这样，在某些实施例中，热交换器52可包括被配置为将加热的空气移离热电装置38的风扇。如果使用风扇，则风扇可以设置在散热片54附近并且配置成使空气在散热片54上方移动并且将通过散热片54加热的空气排离热电装置38。此外，在某些实施例中，热交换器52可以限定至少一个流体室，该流体室配置成容纳从散热片54吸收热量的液体，并且使通过散热片54加热的液体移离热电装置38。这样，在某些实施例中，散热装置56可包括风扇和/或流体室和液体。

可以使用任何合适数量的热电装置38，并且上面描述了一个热电装置38。此外，可以使用任何合适数量的薄膜48，并且上面描述了一个薄膜48。出于说明性目的，下面讨论利用多于一个热电装置38和多于一个薄膜48的另一种配置。这样，可以利用所需数量的热电装置38和所需数量的薄膜48来提供仪表板22的所需冷却量。

热电装置38可以是第一热电装置38A，而薄膜48可以是第一薄膜48A。在该配置中，第一热电装置38A可以联接到仪表板22的第二表面34，而第一薄膜48A可以固定到仪表板22的第二表面34。此外，第一薄膜48A可以热连接到第一热电装置38A的第一导电板42。第一热电装置38A和第一薄膜48A包括上述特征，并且将不再重新讨论。

继续如图3所示，冷却组件12可以可选地包括第二热电装置38B，该第二热电装置38B包括彼此间隔开的第一导电板42和第二导电板44。在某些实施例中，第一薄膜48A可以热连接到第二热电装置38B的第一导电板42。因此，在某些实施例中，第一薄膜48A可以热连接到第一和第二热电装置38A、38B的第一导电板42。第二热电装置38B可以包括上面讨论的特征，并且不再重新讨论细节。

冷却组件12可选地包括固定到仪表板22的第二表面34的第二薄膜48B。第二薄膜48B可以热连接到第二热电装置38B的第一导电板42。第二薄膜48B可以包括上面讨论的特征，并且不再重新讨论细节。

第一热电装置38A的第一导电板42和第二热电装置38B的第一导电板42都可以配置成在各个第一和第二热电装置38A、38B的操作期间降低温度。第一热电装置38A的第二导电板44和第二热电装置38B的第二导电板44都可以配置成在各个第一和第二热电装置38A、38B的操作期间升高温度。在某些实施例中，由于第一薄膜48A和第一热电装置38A的第一导电板42之间的热连接，第一薄膜48A的温度可随着至少第一热电装置38A的第一导电板42的温度的降低而降低。

第一和第二热电装置38A、38B可以是单独的独立单元或者以串联连接在一起操作。换句话说，在某些实施例中，第一热电装置38A和第一薄膜48A可独立于第二热电装置38B和第二薄膜48B操作。或者，在某些实施例中，第一薄膜48A或第二薄膜48B热连接到第一和第二热电装置38A、38B的第一导电板42，使得热电装置38A、38B串联连接。每个热电装置38A、38B还可以包括热交换器52、散热装置56、上面讨论的紧固特征件50，并且不再重新讨论细节。应当理解，不止一个薄膜48A、48B可以热连接到第一和/或第二热电装置38A、38B。

虽然已经详细描述了用于执行本公开的最佳模式和其他实施例，但是熟悉本公开所涉及领域的技术人员将认识到用于在所附权利要求的范围内实践本公开的各种替代设计和实施例。此外，附图中示出的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不必被理解为彼此独立的实施例。而是，可以将实施例的一个示例中描述的每个特征与来自其他实施例的一个或多个其他期望特征组合，从而导致未在文字中或通过参考附图描述的其他实施例。因此，这些其他实施例落入所附权利要求的范围内。