CN102741074A - 座椅加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种座椅加热器（10），其设置在具有座垫（2）和座椅靠背（3）的座椅（1）上，具有：第一发热体（12U），其设置在上述座椅靠背（3）的靠背面（3L）的上部（3Lu）；以及第二发热体（12L），其设置在上述座椅靠背（3）的靠背面（3L）的下部（3Ll）。并且，其特征在于，上述第一发热体（12U）的发热密度低于上述第二发热体（12L）的发热密度。

Description

座椅加热器

技术领域

本发明涉及一种设置在座椅上且由发热体组成的座椅加热器。

背景技术

目前，作为设置在汽车等的座椅上的座椅加热器，已知在座垫的就座面和座椅靠背的靠背面内置发热体的装置（例如，参照专利文献1）。

这种座椅加热器将座垫的发热体分割为就座面前部和就座面后部而配置，并且，将座椅靠背的发热体分割为靠背面上部和靠背面下部而配置。此外，使上述就座面后部和靠背面下部的加热器配线的间隔较小。由此，可以在预热初期，局部地对座垫的就座面后部和座椅靠背的靠背面下部快速进行加热。

专利文献1：日本特开平8－20225号公报

发明内容

但是，这种现有的座椅加热器，因为在速热时仅集中地对座椅靠背的靠背面下部进行加热，所以相对于所消耗的电力，乘客更快感觉到暖和的快热感并不大。

另外，座椅靠背的靠背面下部是与乘客腰部相对的位置。并且，多为在乘客的腰部重叠上衣或裤子、腰带等多层衣物的情况，乘客的皮肤感到暖和需要时间。腰部是在加热时的舒适感较高的部位，但如上所述，因为相对于消耗的电力的快热感很小，所以以相对于电力的快热感的角度来说，存在效率较差的问题。

本发明是鉴于上述现有技术存在的课题提出的。并且，本发明的目的在于提供一种座椅加热器，其可以减少消耗电力，并提高快热感和舒适感。

本发明涉及的座椅加热器，设置在具有座垫和座椅靠背的座椅上，具有：第一发热体，其设置在上述座椅靠背的靠背面的上部；以及第二发热体，其设置在上述座椅靠背的靠背面的下部。并且，其特征在于，上述第一发热体的发热密度低于上述第二发热体的发热密度。

附图说明

图1是具有本发明的实施方式涉及的座椅加热器的座椅的正视图。

图2是由图1的II－II线剖视图。

图3是示意地表示设置在图1所示的座椅的座垫上的发热体的配线的俯视图。

图4是示意地表示设置在图1所示的座椅靠背上的发热体的配线的俯视图。

图5是表示图1所示的座椅中的座垫的就座面前部与就座面后部及座椅靠背的靠背面上部与靠背面下部的各自的温度变化的曲线。

图6是表示乘坐在图1所示的座椅上的乘客感到的由背部、腰部、臀部及大腿部的局部加热引起的暖和感的曲线。

图7是表示乘坐在图1所示的座椅上的乘客感到的由背部、腰部、臀部及大腿部的局部加热引起的舒适感的曲线。

图8是表示乘坐在图1所示的座椅上的乘客的背部、腰部、臀部及大腿部的热阻的曲线。

标号的说明

1 座椅

2 座垫

2Sf 就座面前部

2Sr 就座面后部

3 座椅靠背

3Ll 靠背面下部

3Lu 靠背面上部

4 头枕

10 座椅加热器

11F 前部加热器（第三发热体）

11R 后部加热器（第四发热体）

12 背部加热器

12L 下部加热器（第二发热体）

12U 上部加热器（第一发热体）

具体实施方式

下面，参照附图，对于本发明的实施方式详细地进行说明。并且，如图1及图2所示，本实施方式的座椅1，以设置在未图示的汽车的车室内的斗型或组合型的座椅为例进行说明。

座椅1具有：乘客乘坐的座垫2；乘坐的乘客倚靠的座椅靠背3；以及头枕4。上述座垫2与未图示的车体地板大致平行地配置，并且，安装在座垫框架上的缓冲材料的表面由皮革或布料等表皮材料2w包覆。另外，座椅靠背3可以经由未图示的靠背调整机构，将座椅靠背框架的下端部安装在座垫框架的后端部，从而使其可以在车辆前后方向倾斜移动。此外，作为座椅靠背3，安装在上述座椅靠背框架上的缓冲材料的表面利用表皮材料3w包覆。

本实施方式的座椅加热器10，在乘客乘坐的就座面2S上设置作为发热体的座部加热器11。座部加热器11如图3所示，使用通过通电而发热的镍铬合金线等具有规定电阻值的电阻线11a，该电阻线11a布置在表皮材料2w的内侧。在布置电阻线11a时，如图3所示，左右一对地配置发热部11H，它们分别在去路和回路上对称地以蛇形弯折。并且，通过未图示的开关操作，可以利用从电池等电源供给的电流，使发热部11H（电阻线11a）发热，对就座面2S进行加热。此外，虽然座部加热器11将以蛇形配置的发热部11H横向排列地配置，但发热部11H可以由1根电阻线11a连续地形成。当然，在配置电阻线11a时，不限定于蛇形，只要是可以高效地配置为面状的形状即可。

在这里，在本实施方式中，如图1及图2所示，将座垫2的就座面2S划分（分割）为就座面前部2Sf和就座面后部2Sr。并且，如图3所示，使配置在就座面前部2Sf上的电阻线11a的间距P1，小于配置在就座面后部2Sr上的电阻线11a的间距P2。由此，使就座面前部2Sf的发热密度，高于就座面后部2Sr的发热密度。在这里，发热密度Hd定义为加热器发热量Hq除以加热器面积Hs而得到的值，即，Hd＝Hq/Hs。即，就座面前部2Sf的发热密度Hd，是前部加热器11F的发热量Hq除以设有前部加热器11F的就座面前部2Sf的面积而得到的值。此外，如后所述，就座面前部2Sf不包含未配置前部加热器11F的侧支撑部2Ss。另外，就座面后部2Sr的发热密度也可以与就座面前部2Sf同样地求出。

另外，划分为就座面前部2Sf和就座面后部2Sr的就座面2S，以规定比例设定各个就座面前部2Sf的区域和就座面后部2Sr的区域。例如，在本实施方式中，就座面前部2Sf是在车辆前后方向上，从座垫2的前端2f至后端2r的范围的30～50%的区域，就座面后部2Sr是剩下的50～70%的区域。并且，就座面前部2Sf是预测乘客大腿部所位于的区域，就座面后部2Sr是预测乘客臀部所位于的区域。此外，上述座垫2的后端2r如图2所示，是指车辆前后方向上位于与座椅靠背3的前端3f同一平面上的部位。

在这里，在座垫2为未图示的斗式座椅的情况下，还可以设置侧支撑部2Ss，其向就座面2S的两侧部鼓起。但是，在本实施方式中，该侧支撑部2Ss不包含在就座面前部2Sf及就座面后部2Sr的区域中。即，侧支撑部2Ss是未设置座部加热器11的结构。

如上所述，在底部加热器11中，配置在就座面前部2Sf的部分是前部加热器11F，配置在就座面后部2Sr的部分是后部加热器11R。并且，就座面前部2Sf如图2所示，包含形成在座垫2的前端2f的上部的圆弧状角部R，在该圆弧状角部R处也沿圆弧面配置前部加热器11F。在这里，在本实施方式中，优选以规定比例设定就座面前部2Sf的发热密度Hdf和就座面后部2Sr的发热密度Hdr。例如，可以设定为Hdf：Hdr＝（3.0～4.5）：1。

另外，如图1及图2所示，在本实施方式中的座椅加热器10中，在座椅靠背3上设置作为发热体的背部加热器12。背部加热器12设置在座椅靠背3的靠背面3L的除了两侧部3Ls以外的大致整个范围内。并且，上述背部加热器12与上述座部加热器11同样地，在表皮材料3w的内侧布置电阻线12a。

上述背部加热器12如图4所示，左右一对地配置发热部12H，它们分别在去路和回路上对称地以蛇形弯折。并且，通过未图示的开关操作，通过由电池等电源供给的电流，使发热部12H（电阻线12a）发热，从而可以对靠背面3L进行加热。此外，在背部加热器12中，以蛇形配置的发热部12H，虽然将上部加热器12U和下部加热器12L连续地横向排列地配置，但发热部12H由1根电阻线12a连续地形成。当然，在配置电阻线12a时，不限定于蛇形，只要是可以高效地配置为面状的形状即可。

在这里，在本实施方式中，如图1及图2所示，沿上下方向以规定比例划分为设有上部加热器12U的靠背面上部3Lu的区域、和设有下部加热器12L的靠背面下部3Ll的区域。例如，在本实施方式中，靠背面下部3Ll是在车辆上下方向上，从座椅靠背3的下端3l到上端3u的范围的30～60%的区域，靠背面上部3Lu是剩下的40～70%的区域。并且，靠背面上部3Lu是预测为乘客背部所在位置的区域，靠背面下部3Ll是预测乘客腰部所在位置的区域。

并且，在本实施方式中，其特征在于，在座椅靠背3的靠背面上部3Lu设置作为发热体的上部加热器12U，使该上部加热器12U的发热密度低于靠背面下部3Ll的下部加热器12L的发热密度。即，使配置在靠背面下部3Ll的电阻线12a的间距P3，小于配置在靠背面上部3Lu的电阻线12a的间距P4，使靠背面下部3Ll处的发热密度高于靠背面上部3Lu处的发热密度。

这种座椅加热器10，如电动汽车（EV）或混合动力电动汽车（H－EV）这种以电池为动力源的车辆自不用说，在以内燃机为动力源的车辆等，可使用电池的电力量固定的情况下，可以发挥很大的作用。也就是说，根据上述作用加热器10，如后所述，相对于快热感效果明显的靠背面上部3Lu，优先对于快热感效果较差的靠背面下部3Ll进行加热。因此，可以使靠背面上部3Lu的消耗电力量，低于靠背面下部3Ll。另外，相对于多层衣物重叠的腰部，因为衣物较少的靠背面上部3Lu使乘客皮肤感到暖和不需要太多时间，所以可以抑制消耗电力并提高快热感。此外，可以将有限的电力量，高效地用于大腿部所位于的就座面前部2Sf或腰部所位于的靠背面下部3Ll的发热。由此，因为在舒适感提高效果明显的大腿部或腰部使用较多电力，所以可以实现舒适感提高。

另外，如上所述，在本实施方式中，沿上下方向以规定比例设定设有上部加热器12U的靠背面上部3Lu的区域，和设有下部加热器12L的靠背面下部3Ll的区域。因此，可以通过发热密度较高的下部加热器12L，高效地对腰部进行加热。

在本实施方式中，优选使座椅靠背3的靠背面上部3Lu处的上部加热器12U的发热密度，低于上述座垫2的就座面前部2Sf的前部加热器11F的发热密度及靠背面下部3Ll处的下部加热器12L的发热密度。另外，在本实施方式中，优选使上述靠背面下部3Ll处的下部加热器12L的发热密度，高于上述靠背面上部3Lu处的上部加热器12U的发热密度及上述就座面后部2Sr处的后部加热器11R的发热密度。因为背部衣物较薄，且如后所述，热阻较小，所以即使上部加热器12U的发热密度较小，也可以立刻获得暖和感，且使暖度持续。因此，通过抑制上部加热器12U的发热密度，提高前部加热器11F或下部加热器12L的发热密度，可以高效地实现暖和感或舒适感提高。

此外，在本实施方式中，优选使靠背面上部3Lu处的上部加热器12U的发热密度及上述就座面后部2Sr处的后部加热器11R的发热密度，低于上述就座面前部2Sf处的前部加热器11F的发热密度及靠背面下部3Ll处的下部加热器12L的发热密度。如后所述，在使背部及臀部过热的情况下，舒适感可能会降低。并且，与背部及臀部相比，对腰部或大腿部加热则会使舒适感提高。因此，通过使腰部或大腿部的加热器的发热密度高于背部及臀部的加热器的发热密度，可以高效地对腰部或大腿部加热，从而实现舒适感提高。

另外，在本实施方式中，优选使靠背面上部3Lu处的上部加热器12U的发热密度，低于上述就座面前部2Sf处的前部加热器11F的发热密度、上述就座面后部2Sr处的后部加热器11R的发热密度、及靠背面下部3Ll处的下部加热器12L的发热密度。具体地说，在本实施方式中，可以将就座面前部2Sf的发热密度、就座面后部2Sr的发热密度、靠背面下部3Ll的发热密度、靠背面上部3Lu的发热密度，设定为规定比例。例如，在本实施方式中，可以使就座面前部2Sf的发热密度：就座面后部2Sr的发热密度：靠背面下部3Ll的发热密度：靠背面上部3Lu的发热密度＝（3.0～4.5）：1：（2.0～3.0）：（0.5～1.8）。尤其优选就座面前部2Sf的发热密度：就座面后部2Sr的发热密度：靠背面下部3Ll的发热密度：靠背面上部3Lu的发热密度＝4.1：1：2.3：0.6。由此，可以在加热初期最快地对与大腿部相对应的就座面前部2Sf进行加热，在稳定期（加热稳定期），保持臀部所位于的就座面后部2Sr的温度较低。另外，使发热密度小而快热感效果大的靠背面上部3Lu的发热密度，小于腰部所位于的靠背面下部3Ll。由此，可以对其他部分分配更多的电力，从而进一步提高快热感和稳定期的舒适感。

由此，在本实施方式的座椅加热器10中，成为考虑人的特性（由不同部位引起的感觉不同等）的结构。因此，可以有效分配有限的电力量，实现必要的身体部位的快热性和整个身体的舒适性提高、保持。

图5是表示乘客乘坐在本实施方式的座椅加热器10上的状态下的就座面前部2Sf、就座面后部2Sr、靠背面下部3Ll及靠背面上部3Lu的表面温度变化的曲线。在该曲线中，实线A表示就座面前部2Sf的温度，虚线B表示就座面后部2Sr的温度，单点划线C表示靠背面下部3Ll的温度，双点划线D表示靠背面上部3Lu的温度。如该曲线所示，在加热初期（区间X），就座面前部2Sf的温度高于就座面后部2Sr的温度、靠背面上部3Lu的温度及靠背面下部3Ll的温度。

并且，在加热稳定期（区间Ｙ），在靠背面下部3Ll的温度达到就座面前部2Sf的温度之后，这二者保持为大致稳定的温度。此外，在就座面后部2Sr的温度与靠背面上部3Lu的温度大致相等之后，保持为大致稳定的温度。即，在该加热稳定期，维持为就座面前部2Sf与靠背面下部3Ll的温度，高于就座面后部2Sr和靠背面上部3Lu的温度的状态。

另外，如果着眼于靠背面下部3Ll及靠背面上部3Lu的温度变化，则在初期，靠背面上部3Lu的温度很快上升，成为高于靠背面下部3Ll的温度。然后，在靠背面下部3Ll的温度达到靠背面上部3Lu的温度之后，靠背面下部3Ll的温度与靠背面上部3Lu的温度反转，靠背面下部3Ll的温度较高。然后，维持靠背面下部3Ll的温度高于靠背面上部3Lu的温度的状态。

由此，在加热初期，因为背部所位于的靠背面上部3Lu的温度上升，快于腰部所位于的靠背面下部3Ll，所以快热感提高。另外，在加热稳定期，因为维持就座面前部2Sf和靠背面下部3Ll的温度高于就座面后部2Sr和靠背面上部3Lu的温度，所以可以提高快热感，并且抑制臀部闷热等不适感。即，在加热初期，因为使暖和感提高最有效的大腿部的温度很快上升，而在加热稳定期，保持腰部及大腿部的温度较高，所以可以提高感觉良好的舒适感。

下面，使用在就座面前部2Sf设置前部加热器11F，在就座面后部2Sr设置后部加热器11R，在靠背面下部3Ll设置下部加热器12L，及在靠背面上部3Lu设置上部加热器12U的座椅1，进行8名测试者的感应实验。在图6及图7中表示感应实验的结果。这种情况下的座椅1，可以独立地控制各个加热器11F、11R、12L及12U的表面温度。另外，图6以柱状图表示由背部、腰部、臀部及大腿部的局部加热引起的暖和感。此外，图7以柱状图表示由相同部位的局部加热引起的舒适感。

（1）在大腿部，由加热引起的暖和感的提高效果较大（参照图6），另外，由加热引起的舒适感提高效果较大（参照图7）。根据该结果，对于大腿部来说，优选尽可能快地进行加热初期的温度升高，并且，为了同时提高加热稳定期的温度，优选增大发热密度。此外，认为因在大腿部的体表面附近通过较粗的动脉，所以通过对大腿部加热而使从大腿部向下腿部流通的血液变暖，因此容易感觉暖和。

（2）在臀部，由加热引起的暖和感的提高效果较大（参照图6）。但是，臀部的加热，在加热初期希望暖和感提高，但在加热稳定期升高温度，认为闷热感或由热度引起的不适感等缺点增大。因此，优选臀部的发热密度较小。

（3）在腰部，由加热引起的暖和感提高效果较小（参照图6）。另一方面，由加热引起的舒适感的提高效果较大（参照图7）。由此，为了提高加热稳定期的温度，优选腿部的发热密度较大。

（4）在背部，由加热引起的暖和感的提高效果较小（参照图6）。另外，由加热引起的舒适感提高效果较小（参照图7）。但是，因为背部衣物较薄，在加热初期及稳定期，即使发热密度较小，也可以快速获得暖和感，并且使暖度持续。因此，可以减小靠背面上部的发热密度。由此，优选将相应的电力分配给希望更高效地提高暖和感或舒适感的部位。

在这里，考虑初期的温度上升或加热稳定期的温度，除了发热密度之外，也会受到座椅与乘客皮肤间的热阻影响。热阻被定义为人的皮肤表面与座椅表面的每1℃温度差的传热量，即，传热的难度程度。图8表示身上穿着典型的冬季服装的状态下车辆行驶时的大腿部、臀部、腰部及背部的热阻。

对各个部位的热阻进行比较，则大腿部和臀部较大，腰部和背部较小。这说明，如果是相同的发热密度，在座椅温度低于皮肤温度的加热初期，大腿部和臀部的温度上升较快，另一方面，在座椅温度高于皮肤温度的稳定期，大腿部及臀部的温度低于腰部及背部。并且，在热阻较大的情况下，因为座椅与乘客的各个部位间的热交换量增加，所以座椅温度与体温的差减小。这说明存在下述性质，即，热阻越大的部位，座椅温度越接近乘客的体温。即，热阻越大的部位，在座椅温度低于乘客体温的加热初期，温度上升越快，反之，在座椅温度高于乘客体温的稳定期，座椅温度是较低（更接近体温）的温度且稳定。因此，在图5的实验例中，认为发热密度较小的臀部的温度上升，快于发热密度较大的腰部的温度上升，正是因为这一点。在上述本发明的各个实施方式中，考虑上述几点而设定出最佳的发热密度。

此外，根据衣物的不同，热阻值会变化，但在普通衣物的情况下，大腿部的热阻>臀部的热阻>背部的热阻>腰部的热阻这一大小关系成立。即，因为与由衣物不同引起的差异相比，乘客的部位间的差异较大，所以本发明的发热密度比，即使衣物变化也有效。

日本特愿2010－020395号（申请日期：2010年2月1日）的全部内容引用在这里。

以上，按照实施方式说明了本发明的内容，但本发明并不限定于上述记载，可以进行各种变形及改良，这一点对于本领域技术来说是清楚的。例如，在上述各个实施方式中，以汽车的座椅为例进行了说明，但并不限定于此，对于飞机等的其他交通工具的座椅或剧院等的座椅，也可以应用本发明。

工业实用性

根据本发明，与腰部相比，用于对衣物较薄的背部进行加热的靠背面上部的发热体的发热密度，低于用于对腰部进行加热的靠背面下部的发热体的发热密度。在这种结构中，背部因为衣物较薄，所以温度上升快，即使发热密度较低，快热感也会提高。此外，因为发热密度低，所以在稳定期也可以抑制不需要的温度上升。与此相对，腰部重叠上衣或裤子、腰带等多层衣物，感觉到暖和需要时间，但因为发热密度高，所以可以在稳定期充分对腰部进行加热，从而提高舒适感。

Claims (6)

1.一种座椅加热器，其设置在具有座垫和座椅靠背的座椅上，

其特征在于，具有：

第一发热体，其设置在上述座椅靠背的靠背面的上部；以及

第二发热体，其设置在上述座椅靠背的靠背面的下部，

上述第一发热体的发热密度低于上述第二发热体的发热密度。

2.如权利要求1所述的座椅加热器，其特征在于，

还具有第三发热体，其设置在上述座垫的就座面的前部，

上述第一发热体的发热密度低于上述第二及第三发热体的发热密度。

3.如权利要求1所述的座椅加热器，其特征在于，

还具有第四发热体，其设置在上述座垫的就座面的后部，

上述第二发热体的发热密度高于上述第一及第四发热体的发热密度。

4.如权利要求1所述的座椅加热器，其特征在于，还具有：

第三发热体，其设置在上述座垫的就座面的前部；以及

第四发热体，其设置在上述座垫的就座面的后部，

上述第一及第四发热体的发热密度低于上述第二及第三发热体的发热密度。

5.如权利要求1所述的座椅加热器，其特征在于，还具有：

第三发热体，其设置在上述座垫的就座面的前部；以及

第四发热体，其设置在上述座垫的就座面的后部，

上述第一发热体的发热密度低于上述第二至第四发热体的发热密度。

6.如权利要求1所述的座椅加热器，其特征在于，

设定上述第一及第二发热体的发热密度，使得在乘客乘坐的状态下，在刚开始对座椅加热器通电之后，上述靠背面上部的表面温度高于上述靠背面下部的表面温度，在规定时间之后，上述靠背面下部的表面温度高于上述靠背面上部的表面温度。

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