CN102656052A - 座椅用加热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种座椅用加热器，具备：与乘坐者的第一部位和第二部位对应地配置在座椅中的第一发热体(11～15)和第二发热体(20、21)；以及控制单元(3)，其进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对第一发热体(11～15)的第一设定温度和第二发热体(20、21)的第二设定温度进行一次增减。控制单元(3)在某个时间区间内将第一设定温度设定为高于第二设定温度，在另一时间区间内将第二设定温度设定为高于第一设定温度。

Description

座椅用加热器

技术领域

本发明涉及一种例如安装在汽车等的座椅中并能够进行供暖的座椅用加热器。

背景技术

在以往的座椅用加热器中，在基材的整个面上以规定间距蜿蜒配置电加热器线而得到的面状加热器被配置在座椅的座面侧和靠背侧的表皮与主衬垫之间。并且，通过对电加热器线通电而座椅用加热器发热，即使是寒冷的季节，乘坐者也能够温暖舒适地乘坐(例如参照专利文献1)。

除此以外，还存在以下的座椅用加热器。具体地说，在座椅中配置被分割为多个的发热体，与乘坐者要改善的症状相应地选择性地进行动作来发热。根据该座椅用加热器，对与要改善的症状相应的部位进行局部加热，从而改善其症状(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平2-129886号公报

专利文献2：日本特开2007-283932号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年来，由于在汽车内使用的电设备的多样化，车内的耗电增加。另一方面，为了提高汽车的燃料消耗率，要求削减这些电设备的耗电。

另外，在最近的混合动力车、电动汽车等那样的环保车辆中，电气系统的控制器增加，必须进一步减少耗电。

然而，在专利文献1所记载的座椅用加热器中，在基材的整个面上以规定间距蜿蜒配置电加热器线。因而，对配置在基材上没有与乘坐者接触的部分(即，即使不发热也可以的部位)的电加热器线也进行通电，因此存在在这些部分产生不需要的放热而不利于节能这种问题。

另外，专利文献2所记载的发热体存在以下问题：仅对所选择的发热体通电，因此如果不适当地进行选择则供暖设备的面积不足，有时会降低乘坐者的舒适性。

本发明是鉴于以往技术所具有的这种问题点而完成的，目的在于提供一种兼顾节能和舒适性的座椅用加热器。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的座椅用加热器具备：配置在座椅中的第一发热体；第二发热体，其配置在上述座椅中的与上述第一发热体不同的位置处；以及控制单元，其进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对上述第一发热体的第一设定温度和上述第二发热体的第二设定温度进行一次增减，其中，上述控制单元在某个时间区间内将上述第一设定温度设定为高于上述第二设定温度，在另一时间区间内将上述第二设定温度设定为高于上述第一设定温度。

在本发明所涉及的座椅用加热器中，在将第一发热体和第二发热体中的某一个配置在对乘坐者的体感温度有效的部位处，之后如上述那样设定两个发热体的设定温度。因而，能够不降低体感温度而降低座椅用加热器整体的设定温度，进而能够减少耗电。由此，能够提供一种兼顾节能与舒适性的座椅用加热器。

发明的效果

本发明的座椅用加热器考虑到上述的感觉温暖的不同来进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对第一发热体和第二发热体的设定温度进行一次增减，由此达到以下效果，不降低舒适性就能够削减发热能量从而实现节能。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式中的座椅用加热器的结构的示意图。

图2是安装了图1示出的座椅用加热器的车辆用座椅的立体图。

图3是表示图1示出的控制单元的波动控制的示意图。

图4是表示本发明的第二实施方式中的座椅用加热器的通电控制的示意图。

图5是表示本发明的第三实施方式中的座椅用加热器的通电控制的示意图。

具体实施方式

本发明所涉及的座椅用加热器具备：配置在座椅中的第一发热体；第二发热体，其配置在上述座椅中的与上述第一发热体不同的位置处；以及控制单元，其进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对上述第一发热体的第一设定温度和上述第二发热体的第二设定温度进行一次增减，其中，上述控制单元在某个时间区间内将上述第一设定温度设定为高于上述第二设定温度，在另一时间区间内将上述第二设定温度设定为高于上述第一设定温度。

在上述发明中，例如将第一发热体配置在对体感温度有效的部位。在该配置下，控制单元设定上述那样的第一设定温度和第二设定温度。因而，能够不降低乘坐者的体感温度而降低座椅用加热器整体的设定温度，进而能够减少耗电。由此，能够提供一种兼顾节能与舒适性的座椅用加热器。

根据乘坐者的部位的特性，将上述第一发热体和上述第二发热体配置在上述座椅中的相互不同的位置处。例如，将上述第一发热体配置成与上述乘坐者的大腿部、臀部中央部、后背中央部、腰部中央部、肩部中的至少一个部位接触。通常，在人体的部位中存在很快觉得温暖而对于热供给来说供暖效果高的部位。其另一方面，还存在较慢感觉到温暖且不敏感但是如果温暖则能够提高舒适性的部位。利用这种各部位的特性，在对体感有效的部位处配置第一和第二发热体，由此能够更有效地进行供暖。

另外，具体地说，规定数量的时间区间内的上述第二设定温度的时间平均值小于上述第一设定温度的时间平均值。对于例如较慢感觉到温暖且不敏感但是如果温暖则能够提高舒适性的部位，如上所述那样降低时间平均值。由此，不降低舒适性就能够削减发热能量从而能够实现进一步的节能。

另外，上述控制单元还进行通常控制，将上述第一设定温度和上述第二设定温度的目标值设为规定的标准设定温度来对上述第一发热体和上述第二发热体通电，在进行上述波动控制期间，上述第一设定温度和上述第二设定温度两者不超过上述规定的标准设定温度。由此，不会使第一和第二设定温度上升到标准设定温度以上，因此能够进一步实现节能性能。

另外，例如，在开始对上述第一发热体和上述第二发热体通电起到经过规定时间的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。由此，在开始通电时需要快速升温特性的情况下进行通常的通电动作，之后进行波动控制，由此能够进一步实现舒适性和节能性能。

另外，例如，在上述第一设定温度达到预先设定的温度之前的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。由此，在开始通电时需要快速升温性的情况下进行通常的通电动作，在温度稳定之后进行波动控制，由此无损于开始通电时的温暖感觉而能够削减发热能量从而实现节能。

另外，补充地说，在不对上述第一发热体和上述第二发热体通电的状态持续了第一规定时间时，上述控制单元仅对上述第一发热体通电第二规定时间。在第一发热体和第二发热体均没有被通电的情况下容易降低乘坐者的温暖感觉，因此在经过固定时间时强制对第一发热体通电，由此不会降低温暖感觉而能够实现舒适的座椅用加热器。

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于本实施方式。

(实施方式1)

参照图1～图3来说明本发明的第一实施方式。

图1是表示本发明的第一实施方式中的座椅用加热器的结构的示意图。另外，图2是安装了图1示出的座椅用加热器的车辆用座椅的立体图。在图1、图2中，将座椅用加热器配置在例如汽车的座椅上，具备缓冲部(即座椅的座面部分)的面状发热部1、背部(即靠背部)的面状发热部2以及控制对缓冲部的面状发热部1和背部的面状发热部2的通电的控制部3。具体地说，缓冲部面状发热体1由配置成与乘坐者的大腿部接触的面状发热体11、配置成与乘坐者的臀部中央部接触的面状发热体12以及配置在缓冲部的其它部位的面状发热体20构成。具体地说，背部面状发热体2由配置成与乘坐者的腰部中央部接触的面状发热体13、配置成与乘坐者的后背中央部接触的面状发热体14、配置成与乘坐者的肩部接触的面状发热体15以及配置在背部的其它部位的面状发热体21构成。

在此，作为各面状发热体，使用例如在无纺布等基材上以规定间距蜿蜒配置电加热器线而得到的发热体。控制部3例如由微型计算机构成，包括对由面状发热体11～15构成的第一发热体A进行通电控制的第一控制单元4以及对由配置在其它部位的面状发热体20、21构成的第二发热体B进行通电控制的第二控制单元5。另外，具备检测第一发热体A的温度的第一温度检测单元6以及检测第二发热体B的温度的第二温度检测单元7。

下面，说明上述那样构成的座椅用加热器的动作、作用。

缓冲部面状发热体1和背部面状发热体2被分割为第一发热体A和第二发热体B这两种区域，大腿部、臀部中央部、腰部中央部、后背中央部以及肩部具有如下特性，在人体的接触部位中能很快感觉到温暖，对于热供给来说供暖效果高，将这些部位设为第一发热体A，另一方面，除上述以外的部位具有以下特性，较慢感觉到温暖且不敏感，但是如果温暖则能够提高舒适性，将这些部位设为第二发热体B。这样，根据乘坐者的部位的特性将第一发热体A和第二发热体B配置在座椅的相互不同的位置处。

另外，控制部3构成为包括第一控制单元4和第二控制单元5，该第一控制单元4对第一发热体A进行发热控制，该第二控制单元5对第二发热体B进行发热控制。如果由第一温度检测单元6检测出的第一发热体A的温度达到规定的标准设定温度，则第一控制单元4将对第一发热体A的通电控制为断开(非通电状态)，如果没有达到标准设定温度，则第一控制单元4将对发热体A的通电控制为接通(通电状态)。另一方面，如果由第二温度检测单元7检测出的第二发热体B的温度达到标准设定温度，则第二控制单元5将对第二发热体B的通电控制为断开，如果没有达到标准设定温度，则第二控制单元5将对第二发热体的通电控制为接通。在此，关于标准设定温度，能够由乘坐者通过电位器等来任意地设定，还能够预先在控制部3内决定。

接着，说明作为本发明的特征的波动控制。

图3是表示图1示出的控制单元3的波动控制的示意图。

图3的上部，即图3的(a)示出第一控制单元4所设定的第一发热体A的设定温度(以下称为第一设定温度)Ta的变化，图3的下部，即图3的(b)示出第二控制单元5所设定的第二发热体B的设定温度(以下称为第二设定温度)Tb的变化。

在图3的例子中，第一控制单元4和第二控制单元5例如每隔五分钟左右的规定时间区间(T)变更一次第一设定温度Ta和第二设定温度Tb的设定，在每个时间区间内根据各自的第一设定温度Ta和第二设定温度Tb来对第一发热体A和第二发热体B进行通电控制。具体地说，在标准设定温度为40℃的情况下，当假设例如预先编程为在波动控制的第一个时间区间(Ⅰ)内温度相对于标准设定温度的降幅为-2℃时，第一控制单元4在该时间区间(Ⅰ)内将第一设定温度Ta设定为38℃来对第一发热体A进行通电控制。当假设例如预先编程为在下一个时间区间(Ⅱ)内相对于标准设定温度的降幅为-4℃时，第一控制单元4将第一设定温度Ta设为36℃来进行通电控制。当假设编程为在第三个时间区间(Ⅲ)内相对于标准设定温度的降幅为-1℃时，将第一设定温度Ta设为39℃来进行通电控制。通过这样增减第一设定温度Ta，在体感上不太感觉得到设定温度下降而能够降低整体的平均温度(例如三个时间区间(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)期间的时间平均值)。

但是，当在同一时间区间内将第一设定温度Ta和第二设定温度Tb设定为同一温度时，第一发热体A的温度下降大时第二发热体B的温度下降也变大，因此担心整体温度下降，有可能招致温暖的感觉降低。

因此，在本发明中，关于对第一发热体A和第二发热体B的波动控制，在某个时间区间将第一设定温度Ta设定为高于第二设定温度Tb，另外，在另一时间区间内将第二设定温度Tb设定为高于第一设定温度Ta。例如，在波动控制中，当将各设定温度相对于上述标准设定温度的降幅的最大值假设为-5℃时，如图3的时间区间(Ⅰ)的情况那样，在第一控制单元4侧的降幅为-2℃时，预先编程为相对于标准设定温度的第二控制单元5侧的降幅为-3℃(5-2＝3)。此外，例如通过用降幅的最大值减去第一控制单元4侧的降幅来求出第二控制单元5侧的降幅。

另外，例如时间区间(Ⅳ)那样，在编程为第一设定温度Ta的降幅为0℃的情况下，设定为第二控制单元5侧的第二设定温度Tb相对于标准设定温度的降幅为-5℃。

如上所述，在第一控制单元4侧的降幅小时使第二控制单元5侧的降幅变大，在第一控制单元4的降幅大时使第二控制单元5中的降幅变小。由此能够在第一发热体A的温度低的情况下，以高的温度控制第二发热体B，在第一发热体A的温度的降幅小时，以低的温度控制第二发热体B。

通过设为这种控制方式，能够提供无损于乘坐者的温暖感觉且更舒适的座椅用加热器。并且，以使第一设定温度Ta和第二设定温度Tb低于标准设定温度的方式进行通电，因此对第一发热体和第二发热体的通电率(进行通电的比例)降低，也关系到耗电的抑制。

并且，乘坐位置以及与人体接触的接触部位是固定的，因此座椅用加热器与一般的电热毯那样的面状发热体不同，上述发热体的分割和波动控制产生很大的效果。

此外，在本实施方式中，记载了大腿部、臀部中央部、腰部中央部、后背中央部以及肩部具有以下特性，在人体的接触部位中很快感觉到温暖而对于热供给来说供暖效果高，配置第一发热体A使其与这些部位接触，但是并不限定于这些全部发热，如果起到相同的效果则使其中的至少一个部位发热即可。另外，如果起到相同的效果则并不限定于该部位。

另外，记载了在波动控制中规定时间区间为五分钟左右，但是也可以不是一律相同的时间，并且即使不是时间而是以对各发热体的接通和断开周期进行计数也能够得到相同的效果。

进一步，将第一发热体A配置成与人体的接触部位中的很快感觉到温暖而对于热供给来说供暖效果高的部位接触，另一方面，第二发热体B接触的部位是以下部位，较慢感觉到温暖且不敏感，但是如果温暖则能够提高舒适性。因此，例如即使将第二控制单元5的用于控制发热动作的设定温度的降幅设为比第一控制单元4中的降幅大，乘坐者的体感温度也不容易下降。由此，能够提供一种不降低乘坐者的舒适性而能够削减发热能量进而实现节能的座椅用加热器。

进一步，通过第一控制单元4和第二控制单元5将波动控制中的变更后的设定温度Ta、Tb设定为不超过标准设定温度，由此能够可靠地降低温度，能够削减发热能量，实现节能。

在此，波动控制中的设定温度Ta、Tb并不限定于上述温度，只要实施各种乘坐评价来决定即可。

(实施方式2)

接着，说明本发明的实施方式2。图4是表示本发明的第二实施方式中的座椅用加热器的通电控制的示意图。此外，本实施方式的座椅用加热器具有与实施方式1的座椅用加热器相同的结构，因此在本实施方式的说明中引用图1、图2。

在图4中，在开始通电到经过规定时间(时间T1)的期间，第一控制单元4和第二控制单元5将第一设定温度Ta、第二设定温度Tb的目标值设为标准设定温度(参照实施方式1)，实施对第一发热体A和第二发热体B的通电。然后，在经过时间T1之后，第一控制单元4和第二控制单元5实施在实施方式1中所说明的波动控制。通过这样进行控制，能够在开始通电时需要升温特性的情况下，以标准的设定温度为目标使温度迅速上升，在经过温度已稳定的时间之后进行波动控制，因此无损于开始通电时的温暖感觉而兼顾舒适性与节能。

在此，转移到波动控制的规定时间例如为十分钟左右，但是并不限定于该时间，只要实施各种乘坐评价来决定即可。

进一步，通过不是在规定时间之后而是在第一温度检测单元6的温度达到预先设定的温度(例如上述标准设定温度等)之后进行波动控制，能够在温度更可靠地稳定之后转移到波动控制，因此能够进一步实现舒适性和节能。

(实施方式3)

接着，说明本发明的实施方式3。图5是表示本发明的第三实施方式中的座椅用加热器的通电控制的示意图。此外，本实施方式的座椅用加热器也具有与实施方式1的座椅用加热器相同的结构，因此在本实施方式的说明中引用图1、图2。

如上所述，第一控制单元4和第二控制单元5在第一设定温度Ta和第二设定温度Tb达到标准设定温度时，将对第一发热体A和第二发热体B的通电设为断开，在没有达到时将通电设为接通，因此还存在对两个发热体A、B的通电均断开的状态。但是，当对两个发热体A、B的供热停止时，即使温度几乎不下降，人体的体感也感到微温。

因此，在本实施方式中，如图5所示，在对第一发热体A和第二发热体B的通电均断开的状态持续规定时间(T2)时，对人体的接触部位中很快感觉到温暖而对于热供给来说供暖效果高的部位即第一发热体A，在规定时间(T3)的期间内实施强制通电，由此能够防止人体的体感温度降低，不会降低温暖的感觉而能够提供更舒适的座椅用加热器。

在此，T2例如为两分钟左右，T3例如为十秒钟左右，并不限定于这些时间，只要实施各种乘坐评价来决定即可。

此外，在上述各实施方式中，记载了使第一设定温度Ta和第二设定温度Tb增减的波动控制，但是这些设定温度Ta、Tb的变更与通电率的变更具有相同意义，因此实施增减通电率的控制也能够得到相同的效果。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，作为汽车座椅的供暖设备，能够提供一种兼顾节能与舒适性的座椅用加热器，因此还能够应用于汽车以外的交通工具座椅的供暖设备、住宅用的个人供暖设备。

附图标记说明

1：缓冲部面状发热体；2：背部面状发热体；3：控制部；4：第一控制单元；5：第二控制单元；6：第一温度检测单元；7：第二温度检测单元；11～15：面状发热体(第一发热体A)；20、21：面状发热体(第二发热体B)。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种座椅用加热器，具备：

配置在座椅中的第一发热体；

第二发热体，其配置在上述座椅中的与上述第一发热体不同的位置处；以及

控制单元，其进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对上述第一发热体的第一设定温度和上述第二发热体的第二设定温度进行一次增减，

其中，上述控制单元每隔上述时间区间变更一次上述第一设定温度和上述第二设定温度相对于规定的标准设定温度的降幅来设定上述第一设定温度和上述第二设定温度，在某个时间区间内将第一降幅设定为大于第二降幅，在另一时间区间内将上述第二降幅设定为大于上述第一降幅。

2.根据权利要求1所述的座椅用加热器，其特征在于，

根据乘坐者的部位的特性，将上述第一发热体和上述第二发热体配置在上述座椅中的相互不同的位置处。

3.根据权利要求1所述的座椅用加热器，其特征在于，

上述第一发热体被配置成与上述乘坐者的大腿部、臀部中央部、后背中央部、腰部中央部、肩部中的至少一个部位接触。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

规定数量的时间区间内的上述第二设定温度的时间平均值小于上述第一设定温度的时间平均值。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

上述控制单元还进行通常控制，将上述第一设定温度和上述第二设定温度的目标值设为规定的标准设定温度来对上述第一发热体和上述第二发热体通电，

在进行上述波动控制期间，上述第一设定温度和上述第二设定温度两者不超过规定的上述标准设定温度。

6.根据权利要求5所述的座椅用加热器，其特征在于，

在开始对上述第一发热体和上述第二发热体通电起到经过规定时间的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。

7.根据权利要求5所述的座椅用加热器，其特征在于，

在上述第一设定温度达到预先设定的温度之前的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

在不对上述第一发热体和上述第二发热体通电的状态持续了第一规定时间时，上述控制单元仅对上述第一发热体通电第二规定时间。

9.(追加)根据权利要求1所述的座椅用加热器，其特征在于，

由乘坐者任意地设定上述标准设定温度。

Claims (8)

1.一种座椅用加热器，具备：

配置在座椅中的第一发热体；

第二发热体，其配置在上述座椅中的与上述第一发热体不同的位置处；以及

控制单元，其进行波动控制，每隔预先决定的时间区间对上述第一发热体的第一设定温度和上述第二发热体的第二设定温度进行一次增减，

其中，上述控制单元在某个时间区间内将上述第一设定温度设定为高于上述第二设定温度，在另一时间区间内将上述第二设定温度设定为高于上述第一设定温度。

2.根据权利要求1所述的座椅用加热器，其特征在于，

根据乘坐者的部位的特性，将上述第一发热体和上述第二发热体配置在上述座椅中的相互不同的位置处。

3.根据权利要求1所述的座椅用加热器，其特征在于，

上述第一发热体被配置成与上述乘坐者的大腿部、臀部中央部、后背中央部、腰部中央部、肩部中的至少一个部位接触。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

规定数量的时间区间内的上述第二设定温度的时间平均值小于上述第一设定温度的时间平均值。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

上述控制单元还进行通常控制，将上述第一设定温度和上述第二设定温度的目标值设为规定的标准设定温度来对上述第一发热体和上述第二发热体通电，

在进行上述波动控制期间，上述第一设定温度和上述第二设定温度两者不超过规定的上述标准设定温度。

6.根据权利要求5所述的座椅用加热器，其特征在于，

在开始对上述第一发热体和上述第二发热体通电起到经过规定时间的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。

7.根据权利要求5所述的座椅用加热器，其特征在于，

在上述第一设定温度达到预先设定的温度之前的期间内进行上述通常控制，在实施上述通常控制之后进行上述波动控制。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的座椅用加热器，其特征在于，

在不对上述第一发热体和上述第二发热体通电的状态持续了第一规定时间时，上述控制单元仅对上述第一发热体通电第二规定时间。

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