CN111757815A - 车室结构 - Google Patents

车室结构 Download PDF

Info

Publication number
CN111757815A
CN111757815A CN201980015196.2A CN201980015196A CN111757815A CN 111757815 A CN111757815 A CN 111757815A CN 201980015196 A CN201980015196 A CN 201980015196A CN 111757815 A CN111757815 A CN 111757815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
occupant
temperature control
control mechanism
seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980015196.2A
Other languages
English (en)
Inventor
横田和也
落合洸矢
大住敏彦
金石纯司
吉末知弘
加岛利浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of CN111757815A publication Critical patent/CN111757815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00285—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for vehicle seats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2226—Electric heaters using radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • A47C7/74—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00292—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for steering wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00295—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for trim components, e.g. panels, dashboards, liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478—Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2227—Electric heaters incorporated in vehicle trim components, e.g. panels or linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B60R13/0262—Mid-console liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B60R2013/0287—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners integrating other functions or accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种既能够确保乘员的温热舒适性又能够实现省动力化的车室结构。该车室结构能够控制处于就座在座椅上的姿势的乘员的温热舒适性，其中，配置在能够与乘员的小腿部相向的位置上的内装件的至少局部由层结构构成，配置在对所述小腿部的形态系数高的前侧中部2c、前侧下部2g、正面下部4f、右侧面前侧上部6b上的层结构由表面层14、结构基体层11、以及安装在表面层14和结构基体层11之间的温度控制机构层13构成。

Description

车室结构
技术领域
本发明涉及车室结构，尤其涉及能够控制处于就座姿势的乘员的温热舒适性(thermal comfort)的车室结构。
背景技术
自以往，基于寒头暖足的观点，在车用空调装置设置能够对乘员的脚下供应温风的脚下吹出口，以提高乘员下肢周围的气氛温度。
在车室内的环境下，乘员的占有空间狭窄而姿势受限，与外部环境之间的绝热性低，因此，为了确保乘员的温热舒适性而需要较多的消耗能。
此处，温热舒适性在ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)被定义为“对温热环境表示满足的心理状态”，其作为一个指标来表示乘员的心理状态或感觉。
通常，车用空调装置采用(热)传递供暖(也称作对流供暖)，在该传递供暖中，为了对车室内整体进行空气调节，而从吹出口吹出被调节为指定的目标温度的温风(空调风)，通过车室内的空气流动(对流)来温暖乘员。
在该传递供暖中，由于需要传导到车室内壁面的热量(壁面导热量)和使通风用空气升温的通风负荷，因此会使空调用动力消耗量增大。
为此，而被提出了抑制空调用动力消耗量的技术。
专利文献1的车用空调装置采用了如下的结构：在每一座椅上设置多个朝着处于就座姿势的乘员的头部、上半身、下半身、脚下等的局部部位吹出空调风的吹出口，通过所吹出的空调风来控制车室内的整体温度。
专利文献1的车用空调装置通过进行对乘员周围吹出空调风的区域空调，既能够确保乘员的温热舒适性又能够实现省动力化。
然而，专利文献1的技术仍然是传递供暖，因而会发生因壁面导热量或通风负荷而导致的动力消耗，因此，从省动力化的观点而言，其还存在着改善的余地。
尤其是在车辆为近年来呈增加倾向的电动汽车或混合动力车的情况下，由于不能期待作为热源的来自发动机的余热，因此，空调用动力消耗的增加会招致续航距离下降。
为此，可考虑采用利用经由电磁波的放射热(辐射热)来温暖乘员身体的(热)辐射供暖。通过采用该辐射供暖，与传递供暖相比，能够抑制经由车室内壁面而逃逸到外部环境的壁面导热量和使通风用空气升温的通风负荷。
然而，在车室内壁面上设置大量的加热板等温度控制装置的情况下，因车辆的零件数目增加而存在着生产成本增加的担忧。此外，用于使大量的加热板工作的动力消耗量会增大，而有可能不能确保到所期待的省动力化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2006-131106号
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能够确保乘员的温热舒适性又能够实现省动力化的车室结构。
本发明的车室结构是能够控制处于就座在座椅上的姿势的乘员的温热舒适性的结构，其中，配置在能够与所述乘员的小腿部相向的位置上的内装件的至少局部由层结构构成，所述层结构包括表面层、结构基体层、以及安装在所述表面层和所述结构基体层之间并且能够对所述乘员进行加温及/或进行冷却的温度控制机构层。
附图说明
图1是具备本发明的实施例所涉及的温度控制装置的车室结构的简略立体图。
图2是温度控制装置的方块图。
图3是人体分割模型的说明图。
图4是空气分割模型的说明图。
图5是内装分割模型的说明图。
图6是表示基于模拟而得的第一分析结果的图形。
图7是表示乘员的各部位所涉及的要求温度差的验证实验结果的图形。
图8是表示基于模拟而得的第二分析结果的图形。
图9是每一部位的有效能损失所涉及的辐射供暖和传递供暖的比较图。
图10是动力消耗量所涉及的辐射供暖和传递供暖的比较图。
图11是形态系数运算上的底板的区域分割的说明图。
图12是形态系数运算上的仪表板的区域分割的说明图。
图13是形态系数运算上的车门的侧板的区域分割的说明图。
图14是形态系数运算上的中控台的右侧区域分割的说明图。
图15是形态系数运算上的中控台的左侧区域分割的说明图。
图16是表示乘员的小腿部所涉及的形态系数的运算结果的图表。
图17是温度控制机构的说明图。
图18是表示表面层的厚度与升温速度的关系的图形。
图19是绝热机构的说明图。
图20是表示温度控制处理步骤的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。
以下的说明只不过是将本发明应用到具备室内温度控制装置的车辆车室结构中的例示，并不限制本发明、及其应用对象或其用途。
此外，图中，将箭头F方向作为车辆的前方向，将箭头L方向作为左方向，将箭头U方向作为上方向来进行说明。
以下，根据图1至20来说明本发明的实施例。在图1中，为了表示车室结构的主要部分，而将车室的前方右半部分中驾驶席周边的部分进行扩大表示。
如图1、2所示，本实施例所涉及的车辆V包括如下等：构成车室地板面的底板1；左右一对车门2；能够被乘员转向操纵的转向盘3；仪表板4；能够让乘员就座且分别具有座垫5a和座椅靠背5b的左右一对座椅5；以在左右的前座椅之间前后延伸的方式而被设置的具有大致长方体形状的中控台6；能够将被调节为目标温度的空调风吹出到车室内的空调装置7；能够进行充放电的车用电源8；温度控制装置10。
在各车门2的车宽方向内侧安装有作为内装件的侧板，转向盘3上安装有作为内装件而覆盖其表面的包覆材。
在仪表板4的左右两侧上部及车宽方向中央上部形成有空调装置7的吹出口。在仪表板4的左侧中部形成有杂物箱。在仪表板4的与乘员相向的正面位置上形成有仪表盘。
中控台6被安装有作为内装件而覆盖其表面的包覆材。
以下，在无特意说明的情况下，为了方便说明，座椅5是指作为驾驶员的乘员所就座的右侧座椅，底板1是指作为驾驶员的乘员所就座的座椅5所配置的底板的右侧前区域，且包含铺设在其上表面上的作为内装件的地板垫。此外，假定任一构件均包括作为车室内的内装件而覆盖该构件的表面的包覆材。
首先，说明本发明的思想。
本车室结构被构成为能够对就座于座椅5的乘员的身体上的对温热舒适性影响大的部位进行温度管理。
对温热舒适性影响大的身体上的部位是指易于妨碍生物稳态的部位，是易于扩大所谓的深部温度与体表温度之差的部位，其可以根据人体有效能损失(exergy loss)来进行判断。所谓有效能是指在状态变化至与外界平衡时从系统中理论上能够取出的最大工作量，换言之，其是表示能的余热(waste heat ofenergy)的概念。
人体的有效能损失可以被定义为其由深层损失(core loss)、表皮损失、着衣导热损失、着衣辐射损失这四个要素之和构成。
因此，本发明人为了确定就座于座椅5的乘员的身体上的对温热舒适性影响大的部位，而制作了有效能损失分析模型。
有效能损失分析模型由人体分割模型M1、空气分割模型M2、内装分割模型M3、以及辐射模型这四个模型构成。
如图3所示，模仿了人体形状的人体分割模型M1被分割为：头部、上躯干部、左上臂部、左前臂部、右上臂部、右前臂部、下躯干部、左大腿部、左小腿部、右大腿部、右小腿部这11个部位。与各个部位相对应地分配了表面积和重量。而且，各部位中分别被组合有深层、表皮层、着衣导热层、着衣辐射层，基于血流运动、导热及热辐射的作用，在各个层之间进行热传递。
根据以上的结构，利用热平衡式，针对人体分割模型M1的各个部位，运算上述的四要素的有效能损失，求出乘员的温热感。
如图4所示，在空气分割模型M2，对基于车室的三维CAD(ComputerAided Design)数据而算出的三维CFD(Computational Fluid Dynamics)模型进行简并能级，具体而言，将车辆V的车室内空间分割为28个区域。
根据以上的结构，例如利用基于有限单元法、有限体积法或差分法等的Navier-Stokes(纳维尔-斯托克斯)方程式的数值分析，来运算室内气流的流动(流速)以及气流温度分布等。
由于输入有效能是来自车室内壁面的辐射热，输出有效能是来自着衣的辐射热，因此，着衣辐射损失有必要考虑内装件的板温度。
因此，如图5所示，在内装分割模型M3，将构成车室内壁面的内装件分割为25个区域(非影线部分)。
在内装分割模型M3，为了求取辐射热对乘员的影响，不考虑影线部分亦即后柱、后座椅靠背等的板温度。
根据以上的方式，来运算仪表板4及中控台6等的板温度。
此外，由于着衣辐射损失在于两者之间的互相辐射的关系，因此，利用形态系数来求取与乘员的各部位相关连的辐射热量。
形态系数是表示两个导热面之间的几何学位置关系的指标，换言之，其表示从一方的面释放的能到达另一方的面的比例。实际上，根据几何学的关系来算术地求取形态系数比较困难，因此，在本实施例中，利用180度鱼眼镜头映像中各导热面的面积率(％)或面积比来进行运算。
根据以上的方式，来运算与乘员的各部位相关连的辐射热量。
根据以上情况，本发明人使人体分割模型M1与空气分割模型M2、内装分割模型M3、辐射模型联合在一起而对有效能损失进行供暖分析。
由于乘员的各部位的有效能损失从供暖开始后5分钟左右达到平均化，因此，以从供暖开始5分钟后的有效能损失作为基准，来进行模拟各部位的有效能损失的第一分析。
此外，为了验证有效能损失分析模型的有效性，进行了求取实际的乘员对各部位的要求温度差的验证实验。
此外，将外部气温-18℃、车速50km/h、空调风温度随时间的过去而上升，作为分析条件。
图6中表示了基于模拟的第一分析结果，图7中表示了验证实验结果。
如图6、7所示，基于模拟而得的分析结果和实验结果在乘员的各部位上呈现相同的倾向，由此，便确认到有效能损失分析模型应用于供暖分析是妥当的。
而且，如图6所示，明确了如下情况：在供暖初期，相比于上半身，对下半身尤其是对乘员的左右小腿部要求更多的热输入。
此外，在均一条件下，通过利用了人体分割模型M1的模拟，进行了分别运算车室内壁面为低温(14℃)时和为高温(24℃)时的人体有效能损失的第二分析。分析条件为：外部环境温度5℃，辐射率一定(ε＝0.95)，传递供暖(温风)温度一定。
图8的(a)中表示了低温壁的分析结果，图8的(b)中表示了高温壁的分析结果。
如图8的(a)、(b)所示，确认到如下的情况：低温壁的有效能损失的最低值(3.3)高于高温壁的有效能损失的最低值(2.6)，而且，低温壁的有效能损失成为最低值为止的时间长于高温壁的有效能损失成为最低值为止的时间。
基于上述的第一及第二分析，可以获知：在供暖初期，对乘员的左右小腿部要求更多的热输入，为了提高乘员的温热感，有效的是来自车室内壁的辐射热。
即，明确了如下情况：为了提高乘员的温热舒适性，与传递供暖(对流供暖)相比，使乘员的小腿部周围的内装件升温的小腿部辐射供暖最为有效。
在与第一分析同样的分析条件下，在以使各部位的平均值亦即综合量的有效能损失成为相同值的方式来使传递供暖工作的情况下，如图9所示，尽管辐射供暖(实线)和传递供暖(虚线)的供暖效果在综合量上等同，但是如图10所示，有关温度控制开始5分钟后的动力消耗量，辐射供暖(实线)的动力消耗量(1.6kW)相比于传递供暖(虚线)的动力消耗量(4.2kW)下降了大约62％。
其次，判定对于就座于座椅5的乘员的身体上的对温热舒适性影响大的部位亦即所谓的小腿部辐射热量大的车室内壁部分。
为此，针对位于就座乘员的左右小腿部周围的内装分割模型M3其中的底板1、仪表板4、前侧右车门2的侧板、中控台6，将构成各者的壁部分割为为多个区域，并且针对进行了区域分割后的各个分割壁面，分别运算了对左右小腿部的形态系数。
此处，对各内装件的区域分割进行说明。
如图11所示，底板1被分割为：与前侧倾斜部分相当的前侧部1a；与在该前侧部1a的后侧位于乘员的腿肚子下方的部分相当的中间部1b；与在该中间部1b的后侧被座椅5掩盖的部分相当的后侧部1c。
如图12所示，仪表板4被分割为：构成上表面且与右侧吹出口周边相当的右侧上部4a；与该右侧上部4a的下侧部分相当的右侧中部4b；与在该右侧中部4b的下侧与底板1相向的部分相当的右侧下部4c；为乘员的正面部分且与仪表盘部分相当的正面上部4d；与在该正面上部4d的下侧位于转向管柱周边的部分相当的正面中部4e；与在该正面中部4e的下侧与底板1相向的部分相当的正面下部4f；构成上表面且与从前围板至仪表盘的部分相当的左侧上部4g；与在该左侧上部4g的下侧从杂物箱至设备操作按钮周边的部分相当的左侧中部4h；与在该左侧中部4h的下侧与底板1相向的部分相当的左侧下部4i。
如图13所示，前侧右车门2的侧板被分割为：形成车门2的前侧开口缘部分的前侧上部2a；与在该前侧上部2a的后侧位于乘员的肩膀近傍的部分相当的后侧上部2b；与在前侧上部2a的下侧位于扬声器周边的部分相当的前侧中部2c；与在前侧中部2c的后侧位于乘员的侧腹近傍的部分相当的后侧中部2d；与在前侧中部2c的后侧位于后侧中部2d的下侧的部分相当的后侧中部2e；与在前侧中部2c的前侧位于车门2的下端的部分相当的前端下部2f；与在该前端下部2f的后侧位于车门2的下端的部分相当的前侧下部2g；与在该前端下部2f的后侧位于车门2的下端的部分相当的后侧下部2h。
如图14至15所示，中控台6被分割为：与中控台6的右侧壁面上部的前后方向中央部分相当的右侧面中央上部6a；与在该右侧面中央上部6a(座椅5的前端位置)的前侧位于左小腿部近傍的部分相当的右侧面前侧上部6b；与被座椅5掩盖的部分相当的右侧面后侧中部6c；与中控台6的上表面相当的上面部6d；与中控台6的左侧壁面相当的左侧面部6e；与位于右侧面后侧中部6c的下侧的部分相当的右侧面后侧下部6f；与在该右侧面后侧下部6f的前侧位于右侧面前侧上部6b的下侧的部分相当的右侧面前侧下部6g。
图16的图表中，针对各分割壁面而表示了左右小腿部两方的形态系数(％)。
如图16所示，在底板1，中间部1b为两方均为10％以上，前侧部1a为两方均为3％以上，后侧部1c为两方均为1％以上。
在仪表板4，正面中部4e和正面下部4f为两方均为3％以上，右侧中部4b和左侧中部4h为一方为1％以上，其余的任一方均为小于1％。
在前侧右车门2的侧板，前侧上部2a、前侧中部2c、前侧下部2g为一方(右小腿部)为2％以上，后侧中部2d、前端下部2f为一方(右小腿部)为1％以上，其余的任一方均为小于1％。
在中控台6，右侧面前侧上部6b为一方(左小腿部)为10％以上，右侧面前侧下部6g为一方(左小腿部)为1％以上，其余的任一方均为小于1％。
根据以上的情况，从至少左右两小腿部的其中一方的小腿部的形态系数为2％以上且相对于座椅5的座面位于下侧的区域(下半身对应区域)选定第一区域，且从相对于座椅5的座面位于上侧的区域(上半身对应区域)选定对乘员的冷却效率高的第二区域，并且从至少左右两小腿部的其中一方的小腿部的形态系数为1％以上且相对于座椅5的座面位于下侧的区域选定第三区域。
在本实施例中，将底板1的前侧部1a和中间部1b、车门2的侧板的前侧中部2c和前侧下部2g、仪表板4的正面下部4f、座垫5a、中控台6的右侧面前侧上部6b作为第一区域，基于寒头暖足的观点，而将转向盘3、仪表板4的正面中部4e、座椅靠背5b作为第二区域，并且将车门2的侧板的前端下部2f、仪表板4的右侧中部4b和左侧中部4h、中控台6的右侧面前侧下部6g作为第三区域。
另外，为了方便说明，以下对于作为内装件的各壁面部分，利用与在上述内装分割模型M3中所使用的符号同样的符号来进行说明。
如图17所示，形成在内装件中第一及第二区域的温度控制机构由层结构形成，该层结构包括：结构基体层11、设置在该结构基体层11的表面上的绝热材料层12、设置在该绝热材料层12的表面上的温度控制机构层13、设置在该温度控制机构层13的表面上的表面层14。
结构基体层11例如由合成树脂材料构成，绝热材料层12例如由纤维绝热材料、泡沫塑料绝热材料、或气凝胶绝热材料构成。温度控制机构层13以能够对乘员进行加温控制及或冷却控制的方式而被形成，例如由基于一个方向通电而能够散热基于另一个方向通电而能够吸热的珀尔帖元素构成。
此外，温度控制机构层13也可以由板式加热器和冷却水管的并用机构构成，以取代珀尔帖元素。
为了抑制温度控制机构层13的工作用动力消耗，表面层14也可以以热容量较小的方式而被构成。
如图18所示，在同一材料的情况下，厚度大的表面层(实线)的升温速度小于厚度小的表面层(虚线)的升温速度。即，厚度大的表面层的为了使表面层自身升温的动力大于厚度小的表面层。
本实施例中，为了抑制自升温动力，以表面层14的升温速度大于8℃/min的方式来将表面层的14厚度设定为1.5mm以下，为了确保内装件的强度所涉及的可靠性而将表面层14的厚度设定为0.5mm以上。
第三区域的对小腿部的形态系数虽然小于第一区域，但是，由于担心基于周壁温辐射的乘员的有效能损失，因此，通过由绝热材料层12来阻断车室内与外部环境之间的热交换，从而抑制乘员的有效能损失。
如图19所示，形成在内装件中第三区域上的绝热机构由层结构形成，该层结构由结构基体层11、设置在该结构基体层11的表面上的绝热材料层12、设置在该绝热材料层12的表面上的表面层14构成。由于上述的结构基体层11、绝热材料层12、以及表面层14是与温度控制机构同样的结构，因此，省略其详细的说明。
第三区域是在供暖时对乘员的小腿部的热影响次于第一区域而较高的区域。
下面，对温度控制装置10进行说明。
温度控制装置10以如下的方式进行控制：使调节就座于座椅5的乘员的下半身的温度的第一区域的温度控制机构层13的温度高于调节乘员的上半身的温度的第二区域的温度控制机构层13的温度。
如图2所示，温度控制装置10包括如下等：电源8；能够检测点火开关的接通断开操作的点火开关21；启动空调装置7且能够设定目标温度的空调装置开关22；能够检测车辆V的室内温度的室温传感器23；ECU(Electronic Control Unit)30。
室温传感器23设置在仪表板4的表面侧的部分上，能够将检测信号输出给ECU30。此外，室温传感器23也可以设定在内装件的第一、第二区域的每一表面上而具备多个。
ECU30由CPU(Central Processing Unit)、ROM、RAM、内侧接口、外侧接口等构成。
ROM中存储有用于进行各种控制的程序和数据，RAM中设置有在CPU进行一连串的处理时所被使用的处理区域。
ECU30与设置于底板1(前侧部1a、中间部1b)、车门2的侧板(前侧中部2c、前侧下部2g)、转向盘3、仪表板4(正面中部4e、正面下部4f)、座椅5(座垫5a、靠背5b)、中控台6(右侧面前侧上部6b)的温度控制机构层13分别电连接。
而且，该ECU30使第一、第二区域中的优先区域的温度控制机构层13优先于第一及第二区域中的非优先区域的温度控制机构层13而工作。优先的工作中包括输出量、工作开始时期、工作时间等。
如图2所示，ECU30具备存储部31、输出设定部32等。
存储部31中存储有目标输出图谱(省略图示)，该目标输出图谱中设定有与每一内装件的目标温度和所被测出的室内温度之差对应的目标输出(电力)。该目标输出图谱预先通过实验等而被设定。
输出设定部32根据空调装置开关22所进行的模式设定(供暖或供冷的目标温度设定)而将第一、第二区域的一方设定为优先区域，并且将另一方设定为非优先区域。
此外，对非优先区域(的温度控制机构层13)供应基于目标输出图谱的电力，对优先区域(的温度控制机构层13)供应基于目标输出图谱的电力(供应给非优先区域的电力)的1.5倍以上的电力。
具体而言，在供暖中，将第一区域的温度控制机构层13的输出控制为第二区域的温度控制机构层13的输出的1.5倍，在供冷中，将第二区域的温度控制机构层13的输出控制为第一区域的温度控制机构层13的输出的1.5倍。
下面，根据图20的流程图来说明温度控制处理步骤。
图中，Si(i＝1，2…)表示用于各处理的步骤。
此外，基于该温度控制装置10的温度控制的处理和基于空调装置7的温度控制的处理并进地进行。
如图20所示，温度控制装置10的ECU30在S1中判定点火开关21是否被进行了接通操作。
在S1中的判定结果为点火开关21被进行了接通操作时，由于乘员就座于座椅5，因此，ECU30使处理移到S2。
在S2中，ECU30读入来自空调装置开关22、室温传感器23的检测信号及目标输出图谱等信息，使处理移到S3。
在S3中，ECU30判定空调装置开关22是否被进行了接通操作。
在S3中的判定结果为空调装置开关22被进行了接通操作时，由于存在着车室内的温度控制要求，因此，ECU30使处理移到S4。
在S4中，ECU30判定计时器T是否小于判定阈值N(例如300sec)。
基于有效能损失的观点，人体的各个部位经过5分钟左右便大致被平均化，因此，限于空调初期，除了使空调装置7工作之外还使温度控制装置10工作。
在S4中的判定结果为计时器T小于判定阈值N时，ECU30使处理移到S5。
在S5中，ECU30判定空调装置7是否在供暖中。
在S5中的判定结果为空调装置7在供暖中时，ECU30将第一区域设定为优先区域，且将第二区域设定为非优先区域(S6)，并且使处理移到S8。
该S6的设定是为了使被设置在对乘员的小腿部的形态系数高的第一区域上的温度控制机构层13相对于被设置在第二区域上的温度控制机构层13优先地工作。
在S5中的判定结果为空调装置7不是在供暖中时，ECU30将第二区域设定为优先区域，且将第一区域设定为非优先区域(S7)，并且使处理移到S8。
该S7的设定是为了使被设置在对乘员的上半身的冷却贡献度高的第二区域上的温度控制机构层13相对于被设置在第一区域上的温度控制机构层13优先地工作。
在S8中，ECU30供应分别被设定给优先区域及非优先区域的温度控制机构层13的电力，开始各区域的温度控制，并且使处理移到S9。
对非优先区域的温度控制机构层13供应基于目标输出图谱的电力，而对优先区域的温度控制机构层13供应被供应给非优先区域的温度控制机构层13的电力的1.5倍的电力。
在S9中，ECU30使计时器T加1，并且使处理返回到开始。
在S4中的判定结果为计时器T为判定阈值N以上时，由于人体的各个部位的有效能损失被大致平均化，因此，ECU30使处理移到S10。
在S3中的判定结果为空调装置开关22被进行了断开操作时，由于不存在车室内的温度控制要求，因此，ECU30使处理移到S10。
在S1中的判定结果为点火开关21被进行了断开操作时，由于乘员不是在驾驶中，因此，ECU30使处理移到S10。
在S10中，ECU30停止电力供应而停止第一、第二区域的温度控制，使处理移到S11。
在S11中，ECU30使计时器T复位而将其设定为0，并且使处理返回到开始。
下面，对上述车室结构的作用、效果进行说明。
根据本实施例所涉及的车室结构，由于温度控制机构层13被设置在与乘员的小腿部相向的内装件的至少局部上亦即前侧中部2c、前侧下部2g、正面下部4f、右侧面前侧上部6b的层结构上，因此，能够通过位于有限的部位上的温度控制机构层13，对影响乘员的温热舒适性大的小腿部集中地进行温度管理。
此外，由于前侧中部2c、前侧下部2g、正面下部4f、右侧面前侧上部6b的层结构包括表面层14、结构基体层11、以及安装在表面层14和结构基体层11之间的温度控制机构层13，因此，能够使温度控制机构层13的能损失实现最小化，能够抑制温度控制机构层13的工作用动力消耗。
由于前侧中部2c、前侧下部2g、正面下部4f、右侧面前侧上部6b的层结构被配置在近接于小腿部的部分上，因此，能够进一步抑制温度控制机构层13的工作用动力消耗。
由于层结构被配置在仪表板4的下部且覆盖乘员的双腿的正面下部4f上，因此，能够通过最小限度的温度控制机构层13而可靠地对乘员的小腿部进行温度管理。
由于层结构被设置在右侧面前侧上部6b、侧板侧部2c、2g、仪表板正面下部4f中的至少一者上，其中，右侧面前侧上部6b是相对于座椅5前端而位于前侧的中控台的侧部，侧板侧部2c、2g相对于座椅前端而位于前侧且相对于座椅座面而位于下侧，仪表板正面下部4f位于乘员正面，因此，能够通过最小限度的温度控制机构层13而可靠地对乘员的小腿部进行温度管理。
由于温度控制机构层13具备能够进行热辐射的板式加热器，因此，能够不会对车室内布局产生影响而可靠地温暖乘员的小腿部。
由于温度控制机构层13具备能够冷却乘员的冷却水管，因此，能够可靠地冷却乘员的小腿部。
下面，对局部地变更了所述实施方式的变形例进行说明。
1)在所述实施方式说明了如下的例子：将前侧部1a和中间部1b、前侧中部2c和前侧下部2g、正面下部4f、座垫5a、中控台6的右侧面前侧上部6b作为第一区域，将前端下部2f、右侧中部4b和左侧中部4h、右侧面前侧下部6g作为第三区域。但是，第一区域能够从至少左右两小腿部的其中一方的小腿部的形态系数为2％以上的区域中被选定，第三区域能够从至少左右两小腿部的其中一方的小腿部的形态系数为1％以上的区域中被选定。
此外，还说明了将转向盘3、仪表板4的正面中部4e、座椅靠背5b作为第二区域的例子。但是，第二区域只要是至少对乘员的冷却效率高的区域便可，其也可以是头靠或车顶装饰件前部。
2〕在所述实施方式说明了温度控制机构层由珀尔帖元素、或由板式加热器与冷却水管的并用机构构成的例子，但是，也可以在供暖上较有效的第一区域中配置板式加热器，在供冷上较有效的第二区域中配置冷却水管。
此外，限于供暖，也可以在第一区域仅设置板式加热器。
3)在所述实施方式说明了乘员为驾驶员的例子，但是，其也可以是助手席的乘员，此情况下，被构成为除了转向盘之外而与驾驶员的情形左右对称的规格。
4〕此外，只要是本领域技术人员，是可以不脱离本发明主旨地实施对所述实施方式附加了各种变更的方案或组合了各实施方式的方案的，本发明也包含这样的变更方案。
<实施方式的总结>
所述实施方式总结如下。
所述实施方式所涉及的车室结构是能够控制处于就座在座椅上的姿势的乘员的温热舒适性的结构，其中，配置在能够与所述乘员的小腿部相向的位置上的内装件的至少局部由层结构构成，所述层结构包括表面层、结构基体层、以及安装在所述表面层和所述结构基体层之间并且能够对所述乘员进行加温及/或进行冷却的温度控制机构层。
该车室结构中，温度控制机构层被设置于被配置在能够与乘员的小腿部相向的位置上的内装件的至少局部，因此，能够通过位于有限的部位上的温度控制机构层，对影响乘员的温热舒适性较大的小腿部集中地进行温度管理。
此外，由于层结构包括表面层、结构基体层、以及安装在所述表面层和结构基体层之间的温度控制机构层，因此，能够使温度控制机构层的能损失实现最小化，能够抑制温度控制机构层的工作用动力消耗。
所述层结构被配置在近接于所述小腿部的部分上。
根据该结构，能够进一步抑制温度控制机构层的工作用动力消耗。
所述层结构被配置在仪表板的下部且覆盖所述乘员的双腿的部分上。
根据该结构，能够通过最小限度的温度控制机构层而可靠地对乘员的小腿部进行温度管理。
所述层结构被配置在中控台的侧部、侧板的侧部、以及仪表板的正面下部中的至少一者上，其中，所述中控台的侧部相对于所述座椅的前端位于前侧，所述侧板的侧部相对于所述座椅的前端位于前侧且相对于所述座椅的座面位于下侧，所述仪表板的正面下部位于所述乘员的正面。
根据该结构，能够通过最小限度的温度控制机构层而可靠地对乘员的小腿部进行温度管理。
所述温度控制机构层包括能够进行热辐射的板式加热器。
根据该结构，能够不会对车室内布局产生影响而可靠地温暖乘员的小腿部。
所述温度控制机构层包括能够冷却所述乘员的冷却件。
根据该结构，能够可靠地冷却乘员的小腿部。
根据所述实施方式所涉及的车室结构，既能够确保乘员的温热舒适性又能够实现省动力化。

Claims (6)

1.一种车室结构，其是能够控制处于就座在座椅上的姿势的乘员的温热舒适性的结构，该车室结构的特征在于：
配置在能够与所述乘员的小腿部相向的位置上的内装件的至少局部由层结构构成，
所述层结构包括表面层、结构基体层、以及安装在所述表面层和所述结构基体层之间并且能够对所述乘员进行加温及/或进行冷却的温度控制机构层。
2.根据权利要求1所述的车室结构，其特征在于：
所述层结构被配置在近接于所述小腿部的部分上。
3.根据权利要求1或2所述的车室结构，其特征在于：
所述层结构被配置在仪表板的下部且覆盖所述乘员的双腿的部分上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车室结构，其特征在于：
所述层结构被配置在中控台的侧部、侧板的侧部、以及仪表板的正面下部中的至少一者上，其中，所述中控台的侧部相对于所述座椅的前端位于前侧，所述侧板的侧部相对于所述座椅的前端位于前侧且相对于所述座椅的座面位于下侧，所述仪表板的正面下部位于所述乘员的正面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车室结构，其特征在于：
所述温度控制机构层包括能够进行热辐射的板式加热器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的车室结构，其特征在于：
所述温度控制机构层包括能够冷却所述乘员的冷却件。
CN201980015196.2A 2018-02-28 2019-02-26 车室结构 Pending CN111757815A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-034350 2018-02-28
JP2018034350A JP2019147507A (ja) 2018-02-28 2018-02-28 車室構造
PCT/JP2019/007180 WO2019167910A1 (ja) 2018-02-28 2019-02-26 車室構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111757815A true CN111757815A (zh) 2020-10-09

Family

ID=67804994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980015196.2A Pending CN111757815A (zh) 2018-02-28 2019-02-26 车室结构

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210107335A1 (zh)
EP (1) EP3741595A4 (zh)
JP (1) JP2019147507A (zh)
CN (1) CN111757815A (zh)
WO (1) WO2019167910A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7219392B2 (ja) * 2018-09-11 2023-02-08 ダイキン工業株式会社 空調制御システム
JP2020199988A (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 トヨタ自動車株式会社 車両の暖房装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846402A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-13 Volkswagen Ag Fußbodenheizung für einen Fahrzeuginnenraum
JP2004283403A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Denso Corp シート空調装置および車両用シート空調装置
WO2008155893A1 (ja) * 2007-06-15 2008-12-24 Panasonic Corporation 車両用暖房装置
JP2010111250A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Panasonic Corp 自動車用暖房装置及びそれを搭載した自動車
CN105078056A (zh) * 2014-05-12 2015-11-25 本田技研工业株式会社 加热冷却式座椅
CN106183716A (zh) * 2014-12-10 2016-12-07 现代自动车株式会社 用于车辆的加热板
DE112015002482T5 (de) * 2014-05-27 2017-03-02 Denso Corporation Heizsystem für ein Fahrzeug
CN106515526A (zh) * 2015-09-10 2017-03-22 现代自动车株式会社 具有加热器的座椅
CN107531127A (zh) * 2015-04-15 2018-01-02 株式会社电装 加热器装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2501901B2 (ja) * 1988-12-16 1996-05-29 日産自動車株式会社 自動車用冷暖房装置
WO2003088715A2 (de) * 2002-04-18 2003-10-23 Braincom Ag Heizeinrichtung und verfahren zu deren herstellung sowie heizbarer gegenstand und verfahren zu dessen herstellung
JP2006131106A (ja) 2004-11-05 2006-05-25 Denso Corp 車両用空調装置
JP2007283932A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Toyota Motor Corp 車両用乗員温熱装置
JP5533274B2 (ja) * 2010-05-31 2014-06-25 カルソニックカンセイ株式会社 車両用輻射暖房装置
US20120234932A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Denso Corporation Vehicular heating system
JP5724768B2 (ja) * 2011-09-03 2015-05-27 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR102131188B1 (ko) * 2013-05-15 2020-07-07 젠썸 캐나다 유엘씨 콤비네이션 히터 및 센서
JP6287906B2 (ja) * 2015-03-13 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 車両用シート

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846402A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-13 Volkswagen Ag Fußbodenheizung für einen Fahrzeuginnenraum
JP2004283403A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Denso Corp シート空調装置および車両用シート空調装置
WO2008155893A1 (ja) * 2007-06-15 2008-12-24 Panasonic Corporation 車両用暖房装置
JP2010111250A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Panasonic Corp 自動車用暖房装置及びそれを搭載した自動車
CN105078056A (zh) * 2014-05-12 2015-11-25 本田技研工业株式会社 加热冷却式座椅
DE112015002482T5 (de) * 2014-05-27 2017-03-02 Denso Corporation Heizsystem für ein Fahrzeug
CN106183716A (zh) * 2014-12-10 2016-12-07 现代自动车株式会社 用于车辆的加热板
CN107531127A (zh) * 2015-04-15 2018-01-02 株式会社电装 加热器装置
CN106515526A (zh) * 2015-09-10 2017-03-22 现代自动车株式会社 具有加热器的座椅

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019147507A (ja) 2019-09-05
WO2019167910A1 (ja) 2019-09-06
EP3741595A4 (en) 2021-03-17
US20210107335A1 (en) 2021-04-15
EP3741595A1 (en) 2020-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101678737B (zh) 车辆加热系统
CN106457972B (zh) 车辆用制热装置
CN102917893B (zh) 车辆用辐射取暖装置
US20150028119A1 (en) Method of Heating the Interior of a Vehicle
US9963013B2 (en) Method of heating the interior of a vehicle
CN111819095A (zh) 车用室内温度控制装置
EP2221199B1 (en) Vehicle heating system
US9845031B2 (en) Seat with warmer
US20140137695A1 (en) Electrical Heating System Using Designated Areas Like Footrests, Accelerator Pedals and Floor Areas for Directed Heat
GB2579547A (en) A vehicle system
CN111757815A (zh) 车室结构
JP2008254665A (ja) 車両用暖房装置
WO2020108860A1 (en) Vehicle system
WO2021102449A1 (en) Automotive seat based microclimate system
JP7182171B2 (ja) 車両用暖房装置
JP7089694B2 (ja) 車両用温度調整装置
JPS61113511A (ja) 自動車用冷暖房装置
JP2019147509A (ja) 車室構造
JP7130968B2 (ja) 車両用暖房装置
JP6350118B2 (ja) ヒータ空調システム
JP2009143345A (ja) 車両用暖房装置
ITTO970887A1 (it) Sistema di climatizzazione per veicoli includente una sacca flessibile termoregolata.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201009

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication