درجة الحرارة-وسائد مقعد الأريكة التي يمكن التحكم فيها: السنة الهندسية-راحة حرارية مستديرة

منحت الإدارة الوطنية الصينية للملكية الفكرية (CNIPA) براءة اختراع نموذج المنفعة رقم ZL 2022 2 2458550.0 لـ "أريكة مع وسادة مقعد يمكن التحكم في درجة حرارتها" في 31 مارس 2023، برقم المنشور CN 218773627 U. تم تقديم الطلب الأصلي في 16 سبتمبر 2022، بواسطة المخترع Zhen Ming. وبعد التعيين المسجل، تم نقل براءة الاختراع إلى شركة Huizhou Lanmasen Technology Co., Ltd. (العلامة التجارية: JSC)؛ تم نشر سجل التغيير في البيانات الببليوغرافية الصادر عن CNIPA في جريدة براءات الاختراع في 17 يناير 2025 (المجلد 41، العدد 0302)، وبراءة الاختراع حاليًا في وضع قانوني محفوظ. [ملاحظة: تم نسخ تاريخ الملكية والوضع القانوني الحالي أعلاه من شهادة CNIPA وتسجيل التغيير في البيانات الببليوغرافية. يجب على المشترين التحقق من إدخال سجل براءات الاختراع الحالي، بما في ذلك مدفوعات الأقساط السنوية وأي تخصيصات أخرى، مباشرة مع الشركة المصنعة أو عبر نظام الاستفسار العام التابع لـ CNIPA.]

تمثل المقاعد التي يتم التحكم في درجة حرارتها-واحدة من أسرع-فئات الميزات نموًا في الأثاث المتميز والتعاقد. ومن خلال الإدارة الفعالة لدرجة حرارة سطح وسادة المقعد، تعالج هذه الأنظمة مصدر عدم الراحة الذي لا يمكن للتنجيد السلبي وحده حله.

تعتمد الراحة الحرارية للإنسان على التوازن بين الحرارة التي يولدها الجسم والحرارة المفقودة في البيئة. عندما يجلس الشخص، تخلق منطقة الاتصال بين الجسم ووسادة المقعد مناخًا محليًا معزولًا. في الظروف الدافئة، تؤدي هذه الحرارة المحبوسة إلى رفع درجة حرارة الجلد فوق منطقة الراحة - المقبولة بشكل عام من 30 إلى 34 درجة مئوية لأسطح التلامس الجالسة - مما يسبب التعرق واللزوجة والرغبة في تغيير الوضع بشكل متكرر. في الظروف الباردة، يعمل سطح المقعد الذي يبدأ تحت درجة حرارة الجلد على سحب الحرارة بعيدًا عن الجسم، مما يؤدي إلى صدمة باردة أولية يمكن أن تكون غير مريحة بشكل خاص للمستخدمين المسنين أو في الأماكن غير المدفأة.

تعتبر وسادة المقعد من أكثر الأسطح الملامسة أهمية حرارية لأنها تدعم أكبر مساحة من الجسم وأعلى ضغط. تعمل الحدبات الإسكية - "عظام الجلوس" - على تركيز الضغط، وتنضغط الأنسجة المحيطة، مما يقلل الدورة الدموية ويجعل الجلد أكثر حساسية لدرجات الحرارة القصوى. تعمل الوسادة التي يتم التحكم في درجة حرارتها- على تنظيم هذه الواجهة المهمة بشكل مباشر.

عادةً ما يستخدم التحكم الحراري النشط في الأثاث إحدى التقنيات الثلاث: عناصر التسخين المقاومة، أو الوحدات الكهروحرارية (بلتيير)، أو أنظمة الهواء- القسرية. ولكل منها مميزات هندسية مميزة-.

يعد التسخين بالمقاومة هو الأسلوب الأكثر نضجًا-وفعالية من حيث التكلفة. يتم دمج عنصر التسخين المرن - عادةً في نسيج من ألياف الكربون- أو سلك مقاوم مصفح بين أغشية البوليستر - داخل رغوة الوسادة أو وضعه أسفل طبقة القماش العلوية. عندما يتدفق التيار، يولد العنصر الحرارة من خلال تسخين جول. ينظم منظم الحرارة أو الثرمستور درجة حرارة السطح، وعادةً ما تكون بحد أقصى 38 إلى 42 درجة مئوية لمنع -الحروق الناتجة عن درجات الحرارة المنخفضة عند التلامس لفترة طويلة.

توفر عناصر التسخين المصنوعة من ألياف الكربون- العديد من المزايا مقارنة بالأسلاك: فهي توزع الحرارة بشكل أكثر اتساقًا، كما أنها أكثر مقاومة للتعب الناتج عن الثني المتكرر، ويمكن قصها أو تشكيلها لتتناسب مع الخطوط المعقدة للوسادة. كما أنها تسخن بسرعة - تصل معظم الأنظمة إلى درجة الحرارة المستهدفة خلال ثلاث إلى خمس دقائق - وتستهلك طاقة منخفضة نسبيًا، عادةً من 20 إلى 40 واط لكل مقعد.

بالنسبة لمشتري B2B، تشتمل مؤشرات الجودة الرئيسية للوسادة الساخنة على تصنيف الدورة المرنة-لعنصر التسخين (يجب أن يتحمل عشرات الآلاف من دورات الضغط بدون دوائر مفتوحة)، والحماية من درجة الحرارة الزائدة-(يعد الصمام الحراري المتكرر أو عنصر التحديد الذاتي-PTC أمرًا ضروريًا)، وتوحيد درجة حرارة السطح (النقاط الساخنة التي تزيد عن 45 درجة مئوية هي مسؤولية السلامة والراحة).

يعد تبريد وسادة المقعد بطبيعته أكثر صعوبة من تسخينها لأنه يجب نقل الحرارة بعيدًا عن سطح التلامس. يمكن أن يؤدي التبريد السلبي - باستخدام الأقمشة القابلة للتنفس، أو الرغوة ذات الذاكرة المملوءة بالهلام-، أو مواد التغيير -المرحلة - إلى تقليل درجات الحرارة القصوى ببضع درجات ولكن لا يمكنه الحفاظ على التبريد في البيئات الحارة.

توفر الوحدات الكهروحرارية المعتمدة على تأثير بلتيير تبريدًا نشطًا. عندما يتدفق التيار المباشر عبر موصلين مختلفين متصلين عند تقاطعين، فإن إحدى الوصلات تمتص الحرارة (الجانب البارد) بينما تطلقها الأخرى (الجانب الساخن). يؤدي وضع الجانب البارد على الوسادة والحرارة-إغراق الجانب الساخن في الهواء المحيط إلى انخفاض يمكن قياسه في درجة الحرارة. تتميز وحدات بلتيير بأنها مدمجة وصامتة ويمكن عكس اتجاهها للحرارة، مما يجعلها جذابة للمقاعد المناخية المزدوجة -ذات الوظيفة. ومع ذلك، فهي أقل كفاءة في استخدام الطاقة-من التسخين المقاوم وتتطلب تبديدًا كافيًا للحرارة؛ ستعمل وحدة بلتيير المغمورة بدرجة حرارة سيئة- على تسخين المنطقة المحيطة بشكل أسرع من تبريد الوسادة.

تقوم أنظمة الهواء القسري-بدفع الهواء المكيف من خلال الثقوب الموجودة في سطح الوسادة. إنها فعالة في إزالة الرطوبة والحرارة ولكنها تضيف حجمًا كبيرًا - ويجب أن تتلاءم المروحة والقنوات ومجمع توزيع الهواء داخل إطار المقعد - ويمكن أن تكون مزعجة إذا لم يتم تصميمها صوتيًا. وهي أكثر شيوعًا في مقاعد السيارات منها في الأثاث.

إن الوسادة التي يتم التحكم في درجة حرارتها-لا تكون فعالة إلا بقدر المواد المحيطة بها. يجب أن توازن تركيبة الرغوة بين الراحة (النعومة الأولية والدعم والمرونة) مع النقل الحراري. تسمح إسفنجة البولي يوريثان-عالية الكثافة ذات البنية الخلوية-المفتوحة للحرارة بالانتقال خلال الوسادة بسهولة أكبر من رغاوي الخلايا-المغلقة، ولكنها قد تبدو أكثر صلابة. يمكن أن تعمل الرغوة اللزجة المرنة المملوءة بالجل - كمخزن حراري، حيث تمتص الحرارة أثناء التلامس الأولي وتطلقها ببطء.

يلعب نسيج التنجيد دورًا مهمًا بنفس القدر. المنسوجات القابلة للتنفس - شبكة بوليستر أو أكريليك منسوج أو جلد مع ثقوب يمكن التحكم فيها - تسمح بخروج الحرارة والرطوبة. يمكن للفينيل غير القابل للتنفس أو البوليستر المنسوج بإحكام أن يحبس الحرارة ويلغي فائدة التبريد النشط. بالنسبة للوسائد الساخنة، يجب أن يتحمل القماش درجات الحرارة المرتفعة المستمرة دون أن يتحلل؛ هذا مهم بشكل خاص للجلود الصناعية، والتي يمكن أن تتصلب أو يتغير لونها إذا كان عنصر التسخين ساخنًا للغاية.

يجب تصميم الواجهة بين عنصر التسخين/التبريد والرغوة بحيث تمنع نقاط الضغط الموضعية. سيتم الشعور بالعنصر الصلب الموجود مباشرة أسفل الحاضنة من خلال الرغوة؛ عناصر مرنة مرتبطة بطبقة سفلية رفيعة ومثبتة في جيب إسفنجي موجه توفر راحة أفضل.

الأرائك السكنية الفاخرة والكراسي هي التطبيق الأكثر وضوحًا. في المناخات الباردة، يعد المقعد المُدفأ ميزة فاخرة تتطلب سعرًا مرتفعًا للغاية. في المناخات الدافئة والرطبة، يقلل التبريد أو التهوية من تأثير "الجلد اللزج" الذي يجعل الأثاث الجلدي غير مريح في الصيف.

تستخدم مرافق الرعاية الصحية ومرافق رعاية كبار السن-وسائد يتم التحكم في درجة حرارتها-لأغراض علاجية. يمكن للمقاعد المدفأة تحسين الدورة الدموية للمرضى ذوي القدرة المحدودة على الحركة، في حين تقلل المقاعد المبردة من خطر الإصابة بقرح الضغط عن طريق التحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة في واجهة الجلد. في هذه الإعدادات، يجب أن يفي النظام بمعايير السلامة المجاورة-للأجهزة-الطبية، بما في ذلك-التشغيل بجهد منخفض والفشل-في تحديد درجة الحرارة الآمنة.

تتميز المقاعد المستوحاة من السيارات -بما في ذلك كراسي المسرح المنزلي وكراسي الألعاب - بمقاعد يمكن التحكم في مناخها-. يتوقع المشترون في هذه القطاعات استجابة سريعة لدرجة الحرارة، ومستويات متعددة للحرارة/البرودة، وتشغيل صامت.

تشمل تطبيقات الضيافة غرف الاسترخاء في المنتجعات الصحية، حيث تعزز كراسي الاستلقاء المدفأة تجربة العافية، والباحات الخارجية المغطاة-، حيث تعمل الوسائد الساخنة على تمديد الموسم القابل للاستخدام إلى أشهر أكثر برودة. بالنسبة لمشتري العقود، فإن متانة المكونات الكهربائية في البيئات{2}}التي ترتفع فيها معدلات الدوران هي الاهتمام الأساسي.

يجب أن يتناول أي مكون أثاث يتم تسخينه أو تبريده كهربائيًا السلامة الكهربائية. تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

• التشغيل بجهد كهربائي منخفض-: تعمل معظم أنظمة تسخين الأثاث بجهد 12 فولت أو 24 فولت تيار مستمر، ويتم توفيره بواسطة محول طاقة مدرج في قائمة UL- أو CE-. يقلل الجهد المنخفض من مخاطر الصدمات ويسهل الامتثال.

• حماية من درجات الحرارة الزائدة-: يوفر منظم الحرارة الأساسي بالإضافة إلى المصهر الحراري الثانوي إمكانية التكرار. يجب أن يتم تصنيف المصهر الحراري بحيث ينفجر عند درجة حرارة أقل بكثير من نقطة اشتعال المواد المحيطة.

• تخفيف الضغط: يجب تأمين أسلاك الكهرباء والأسلاك الداخلية ضد السحب والالتواء والتآكل الناتج عن الأجزاء المتحركة للآلية.

• التوافق مع EMC: قد يحتاج الأثاث الذي يعمل بالطاقة إلى تلبية معايير التوافق الكهرومغناطيسي، خاصة إذا تم بيعه في الاتحاد الأوروبي (علامة CE) أو أمريكا الشمالية (FCC). تخضع الأرائك المزودة بمحركات والتي يتم التحكم فيها إلكترونيًا لتوجيهات EMC ذات الصلة.

• القابلية للاشتعال: يجب ألا يساهم عنصر التسخين والمواد المحيطة به في انتشار الحريق. في الولايات المتحدة، تخضع قابلية اشتعال الأثاث المنجد لمعايير الولاية والمعايير الفيدرالية؛ في المملكة المتحدة، تنطبق لوائح الأثاث والمفروشات (الحريق).

[ملاحظة: يجب التحقق من الشهادات التنظيمية المحددة التي تحتفظ بها JSC أو منتجاتها - مثل CE أو EMC أو LVD أو RoHS أو REACH - مقابل وثائق الشهادة الحالية قبل تقديم مطالبات الامتثال. توضح هذه المقالة المتطلبات العامة للصناعة، وليس ضمانًا بأن أي منتج محدد يحمل شهادة معينة.]

عند تقييم مورد للأرائك التي يتم التحكم في درجة حرارتها-، يجب على المشترين في مجال B2B طرح الأسئلة التالية:

1. ما هي تقنية التدفئة/التبريد المستخدمة، وما هي الطاقة المقدرة لكل مقعد؟

2. ما هو نطاق درجة الحرارة وكيف يتم التحكم فيه (مفتاح يدوي، أو جهاز تحكم عن بعد، أو تطبيق، أو تكامل المنزل- الذكي)؟

3. ما هي وسائل الحماية من درجات الحرارة الزائدة- وهل المكونات معتمدة من قبل مختبر معترف به؟

4. ما هو العمر الافتراضي المتوقع لعنصر التسخين، وهل هو قابل للاستبدال دون تدمير الوسادة؟

5. هل يمكن للمورد تقديم بيانات اختبار للدورات المرنة، والتوحيد الحراري، والسلامة الكهربائية؟

6. هل نظام التحكم في درجة الحرارة-متوافق مع آلية إمالة الأريكة؟ يجب أن تتحمل الأسلاك نطاق الحركة الكامل للآلية دون الضغط أو التعب.

7. ما هو الضمان على المكونات الكهربائية، وهل تتوفر وحدات التحكم الاحتياطية وإمدادات الطاقة؟

إن الاحتفاظ بنموذج منفعة مسجل لوسادة مقعد يتم التحكم في درجة حرارتها-يمنح JSC موقعًا يمكن الدفاع عنه في هذه الفئة المتنامية. تغطي براءة الاختراع - ZL 2022 2 2458550.0 - تنفيذًا هيكليًا محددًا لمفهوم الوسادة التي يتم التحكم في درجة حرارتها-. بالنسبة للمشترين، هذا يعني أن التصميم قد اجتاز اختبار الجدة الرسمي الذي تجريه CNIPA وليس نسخة مباشرة من التصميم المنشور لأحد المنافسين. ويعني ذلك أيضًا أن JSC يمكنها تقديم ميزة لا يمكن للموردين العامين تكرارها قانونيًا بالشكل المطالب به بالضبط، مما يوفر أساسًا لتمييز المنتجات في الكتالوجات وعروض البيع بالتجزئة.

تستهلك الوسائد التي يتم التحكم في درجة حرارتها بالطاقة-الكهرباء، وبالنسبة للمشترين من الشركات - وخاصة أولئك الذين يحددون أعدادًا كبيرة من الوحدات للفنادق أو المكاتب أو مساكن الطلاب - فإن استهلاك الطاقة يمثل تكلفة تشغيلية كبيرة. تستهلك وسادة التسخين المقاومة النموذجية ما بين 20 إلى 40 واط لكل مقعد عندما تكون نشطة؛ قد تسحب وحدة التبريد الحرارية من 40 إلى 80 واط. على مدار عام من الاستخدام اليومي، يمكن أن يصل الفرق بين نظام 20-واط ونظام 60 واط عبر 100 مقعد إلى آلاف كيلووات/ساعة.

تعمل العديد من استراتيجيات التصميم على تحسين كفاءة الطاقة. يعمل منظم الحرارة الذي يقوم بتشغيل وإيقاف عنصر التسخين - بدلاً من تشغيله بشكل مستمر - على تقليل متوسط ​​استهلاك الطاقة بنسبة 30 إلى 50 بالمائة. يعمل مستشعر التواجد الذي يقوم بتنشيط النظام فقط عندما يكون الشخص جالسًا على إزالة النفايات من المقاعد الفارغة. وظائف المؤقت التي تقوم بإيقاف تشغيل النظام بعد فترة محددة تمنع استنزاف الطاقة طوال الليل أو في عطلة نهاية الأسبوع. بالنسبة لتطبيقات التبريد، تتيح مراوح-السرعة المتغيرة ومشغلات Peltier-العرض المعدلة-المعدلة للنظام إمكانية مطابقة مخرجات التبريد حسب الطلب، بدلاً من التشغيل بكامل طاقته بشكل مستمر.

يجب على المشترين أن يسألوا عن استهلاك الطاقة المقدر، ومتوسط ​​الطاقة في ظل الاستخدام النموذجي (والذي قد يكون أقل بكثير من الحد الأقصى المقدر)، وما إذا كان النظام يحمل أية شهادات-لكفاءة الطاقة. في الاتحاد الأوروبي، قد ينطبق توجيه التصميم البيئي على بعض مكونات الأثاث التي تعمل بالطاقة الكهربائية؛ في أمريكا الشمالية، قد تغطي برامج Energy Star أو البرامج المماثلة الفئات ذات الصلة.

إن الوسادة التي يتم التحكم في درجة حرارتها هي نظام -كهربائي ميكانيكي، ومثل كل هذه الأنظمة، فهي تتطلب صيانة دورية وقد تؤدي إلى حدوث أخطاء. تشمل المشكلات الشائعة ما يلي:

• **التدفئة أو التبريد غير المتساوي**: يحدث نتيجة لعنصر تسخين تالف، أو قناة هواء مسدودة، أو وحدة بلتيير معطلة. قد يتطلب الإصلاح استبدال العنصر أو تنظيف القناة.

• **لا يوجد خرج للحرارة أو البرودة**: غالبًا ما يكون السبب هو ضعف توصيل الأسلاك، أو فشل منظم الحرارة، أو تعطل الصمام الحراري. يعد فحص مصدر الطاقة والاتصالات هو الخطوة التشخيصية الأولى.

• **التشغيل المتقطع**: قد يشير إلى وجود سلك مفكك، أو مفتاح فاشل، أو منظم حرارة يخرج عن المعايرة.

• **الضوضاء**: يمكن أن تتسبب أنظمة الهواء القسري- في حدوث ضوضاء في المروحة بسبب تآكل المحامل أو الحطام في القناة. تكون أنظمة بلتيير صامتة عمومًا ولكنها قد تصدر صوتًا خافتًا في حالة تعطل دائرة التشغيل.

• **تلف القماش**: يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى حرق المفروشات أو تغيير لونها. يحدث هذا دائمًا تقريبًا بسبب فشل منظم الحرارة أو الصمام الحراري، وهي مشكلة تتعلق بالسلامة تتطلب صيانة فورية.

يجب على المشترين تقييم إمكانية خدمة النظام قبل تحديده. هل يمكن استبدال عنصر التسخين دون إتلاف الوسادة؟ هل يمكن الوصول إلى وحدة التحكم من خارج الأريكة؟ هل يتم تخزين قطع الغيار من قبل المورد؟ إن النظام الذي يتطلب استبدال الوسادة بالكامل عند فشل المكون الأول سيؤدي إلى تكاليف ضمان عالية على مدار عمر المنتج.

بالنسبة للتركيبات التعاقدية، يمكن أن يؤدي جدول الصيانة الموثق - بما في ذلك الفحص الدوري للأسلاك واختبار الصمامات الحرارية وتنظيف مجاري الهواء - إلى إطالة عمر الخدمة وتقليل الإصلاحات الطارئة. توفر JSC إرشادات الصيانة للأنظمة التي يتم التحكم في درجة حرارتها-والتي تحددها، بناءً على توصيات الشركة المصنعة للمكونات.

بالإضافة إلى الصيانة المجدولة، يجب على المشترين إنشاء -استراتيجية لقطع الغيار لعمليات التثبيت ذات الحجم الكبير-. يمكن أن يؤدي الاحتفاظ بمخزون صغير من عناصر الأعطال الشائعة - وحدات التحكم ومحولات الطاقة وعناصر التسخين - في الموقع إلى تقليل وقت التوقف عن العمل من أيام إلى ساعات. يمكن لشركة JSC تقديم المشورة بشأن قوائم قطع الغيار-الموصى بها بناءً على تكوين المنتج وحجم التثبيت.

بالنسبة للمشترين الذين يقومون بتقييم التكلفة الإجمالية للملكية،-يجب وضع إستراتيجية قطع الغيار في الاعتبار عند اتخاذ قرار الشراء. إن النظام الذي يشتمل على مكونات متاحة بسهولة وبأسعار معقولة سيكون له تكلفة أقل على المدى الطويل-من النظام الذي يتطلب استبدال الوسادة بالكامل عند فشل المكون الأول. تعمل JSC مع موردي المكونات للتأكد من توفر قطع الغيار للأنظمة التي يتم التحكم في درجة حرارتها-طوال فترة خدمة المنتج.

تعمل وسائد المقعد التي يتم التحكم في درجة حرارتها على تحويل مكون الأثاث السلبي إلى نظام راحة فعال. سواء من خلال التدفئة المقاومة، أو التبريد الكهروحراري، أو تهوية الهواء القسرية-، تعالج هذه الأنظمة مشاكل الراحة-الحقيقية الحرارية التي تؤثر على رضا المستخدم عبر القطاعات السكنية والرعاية الصحية والضيافة والترفيه. توفر ملكية JSC لبراءة اختراع CNIPA Utility Model ZL 2022 2 2458550.0 - مع تاريخ التعيين الموثق والحالة المحفوظة - أساسًا قانونيًا لتقديم هذه التقنية لعملاء B2B.
 

طلب المواصفات الفنية ونماذج وحدات التقييم وعرض أسعار من الفريق الهندسي بالهيئة.

بواسطة فريق الهندسة JSC. تقوم شركة JSC (Huizhou Lanmasen Technology Co., Ltd.) بتصنيع الأرائك الوظيفية ومكونات الآلية لعملاء B2B العالميين. توفر هذه المقالة معلومات فنية عامة ولا تشكل ضمانًا أو ضمانًا للامتثال التنظيمي.

إرسال الاستفسار الآن