JP2001204588A - Variable temperature cushion device - Google Patents

Variable temperature cushion device

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JP2001204588A
JP2001204588A JP2000016838A JP2000016838A JP2001204588A JP 2001204588 A JP2001204588 A JP 2001204588A JP 2000016838 A JP2000016838 A JP 2000016838A JP 2000016838 A JP2000016838 A JP 2000016838A JP 2001204588 A JP2001204588 A JP 2001204588A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cushion for receiving selectively variable temperature air which can withstand a user sitting, leaning or lying thereupon without significantly closing off the ready transfer of the variable temperature air throughout it. SOLUTION: This device includes: a plurality of individual hollow-center tubes 34 arranged in a single plane to form a pad with the longitudinal axes of the tubes being arranged in mutually parallel relation, the tubes having sidewalls constructed of synthetic plastic fibers 36 woven to maintain an open- weave construction with the fibers at fiber crossover points not sliding against one another; open-weave synthetic plastic fiber layers the fibers of which are open-weaved so as not to slide against one another, for securing the pad tubes in fixed predetermined spaced apart relation; an impermeable layer 14 enclosing the sides and the bottom of the pad of the tubes; and an air and vapor impermeable foam layer 19 covering the pad and connected to the sides of the impermeable layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、選択的な可変温度
及び装置の外面を提供する例えば、マットレス、または
シート及び背もたれとして使用するクッション、スター
リングサイクル(Stirling cycle)で動作するクッショ
ンの温度を低減するヒートポンプを含む装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a cushion for use as a mattress or seat and backrest, which provides a selectively variable temperature and outer surface of the device, reducing the temperature of a cushion operating in a Stirling cycle. To a device including a heat pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車のシートまたは背もたれ
のようなクッションは、クッションに対してだれかが座
るかまたは休むときに心地よくするために、選択的に冷
却または加熱することができることが好ましい多数の状
況がある。寒い環境において、特に、冬季には、自動加
熱装置の正規の作動前にシートに座るか、もたれる乗客
を暖めるためにシートクッションを比較的短時間で加熱
することが望ましいが、この加熱装置は通常、作動が十
分に行われるためにはエンジンの冷媒が十分な高温にな
ることが必要である。暖かい季節においては、乗客の前
方及び車の内側に冷却空気を直接向ける従来のエアコン
装置を有する自動車では、望ましくない高温、多湿の場
合、シートと背もたれのクッションに直接面し接触する
部分に空気が当たらず、これは、車の乗員をさらに不快
にさせる。暖かい季節、または冷たい季節双方の状況に
おいて、クッション自体の温かさまたは冷たさは、個々
の心地よさの水準を増大する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Cushions, such as, for example, motor vehicle seats or backrests, are preferably capable of being selectively cooled or heated to provide comfort when someone sits or rests on the cushion. There is a situation. In cold environments, especially in winter, it is desirable to sit in the seat before the automatic operation of the automatic heating device or to heat the seat cushion in a relatively short time to warm up the leaning passengers, but this heating device is usually For the operation to be performed sufficiently, it is necessary that the refrigerant of the engine has a sufficiently high temperature. In the warmer months, vehicles with conventional air conditioning systems that direct cooling air directly in front of passengers and into the interior of the vehicle may have undesirably high temperatures and high humidity where air directly contacts and comes into contact with seat and back cushions. This would make the occupants of the car even more uncomfortable. In both warm and cold season situations, the warmth or coldness of the cushion itself increases the level of individual comfort.

【0003】環境に対して有害と考えられるため、ある
種のさらに有効な化学物質(例えば、フレオン(Freo
n))がエアコン装置用の材料としては除外される。現
時点において、この目的に関して公知の他のすべての置
換材料は同じ高水準の効率を有せず、実際のところ、フ
レオンに対して劣っている。また、未来の車が基本的に
燃料を節約し有害な生成物を低減するためにさらに少な
い動力で作動する必要があり、これは、エアコンまたは
加熱装置によって利用できる動力の比率が次第に小さく
なる。
[0003] Certain more effective chemicals (eg Freon) are considered harmful to the environment.
n)) is excluded as a material for air conditioners. At this time, all other replacement materials known for this purpose do not have the same high level of efficiency and, in fact, are inferior to freon. Also, future vehicles will basically need to operate with less power to conserve fuel and reduce harmful products, which will gradually reduce the proportion of power available by air conditioners or heating devices.

【0004】Steve Feherによる米国特許第5,002,336号
において、この目的のために使用されるヒートポンプが
熱電ユニットである場合に望まれる冷却または加熱する
ためシート及び背もたれが示され、この熱電ユニット
は、従来のエアコンディショニング技術によって車の内
側全体が調整される場合よりも、かなり小さいエネルギ
ーの要求によって所望の機能を達成する。しかしなが
ら、他の公知の従来の技術を考慮する場合であっても、
動作全体の効率を増大する際に改良する余地があると信
じられている。
In US Pat. No. 5,002,336 to Steve Feher, there is shown a seat and backrest to provide the cooling or heating desired when the heat pump used for this purpose is a thermoelectric unit, which is a conventional thermoelectric unit. It achieves the desired function with much lower energy requirements than if the entire interior of the vehicle were regulated by air conditioning technology. However, even when considering other known prior art,
It is believed that there is room for improvement in increasing the efficiency of the overall operation.

【0005】米国特許第5,002,336号において、シート
及び背もたれ構造は温度が調整された空気を受ける気室
を含み、この気室の構造は、側壁開口を有する金属ワイ
ヤのばねコイルか、または比較的剛性のプラスティック
管から形成される。適当に機能するようにするために、
シート構造は、調整された空気が乗員が座るか、または
もたれる体重で空気の流れをあまり閉鎖せず、容易に気
室を通過することができるようでなければならない。
In US Pat. No. 5,002,336, the seat and back structure includes an air chamber for receiving conditioned air, the structure of the air chamber being a metal wire spring coil having side wall openings or a relatively rigid structure. Formed from a plastic tube. To make it work properly,
The seat structure must be such that the conditioned air does not significantly block the flow of air with the occupant's sitting or leaning weight and can easily pass through the air chamber.

【0006】さらに、自動車のシートのメーカは、内側
の支持体(例えば、ばねコイル)は、目に見えるシート
表面の美観をつくらなければならず、シートの装飾的美
観をこわすことは望ましくないと考慮される。この観点
において、ワイヤばねまたは剛性のプラスティック管上
に配置された心地よい層の厚さを単に増大させることは
本来の目的と矛盾することが分かっている。なぜなら
ば、これは、熱伝達を低減し全体の作動効率を低減する
からである。
[0006] In addition, automotive seat manufacturers have found that the inner support (eg, a spring coil) must create a visible seat surface aesthetic, and it is not desirable to disrupt the decorative aesthetic of the seat. Be considered. In this regard, it has been found that simply increasing the thickness of a comfortable layer disposed on a wire spring or rigid plastic tube is inconsistent with its intended purpose. This is because it reduces heat transfer and overall operating efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の種々の観点を説
明する際に、この明細書で使用する「クッション」とい
う用語は、上述した装置によって温度が調整され、上述
した装置と使用する「シート」と、「背もたれ」と、
「マットレス・パッド」との製品を言う。「シート」
「背もたれ」または「マットレス・パッド」のいずれか
を言うとき、これらの用語が使用される。
In describing the various aspects of the present invention, the term "cushion" as used in this specification refers to the term "cushion", the temperature of which is adjusted by the device described above and used in conjunction with the device described above. Seat "and" Backrest "
It refers to products with "mattress pads". "Sheet"
These terms are used when referring to either "backrest" or "mattress pad".

【0008】したがって、本発明の主な目的は、選択的
に可変温度の空気を受けるために内側の気室を含む可変
温度用クッションを提供し、この気室は、使用中に閉鎖
しないように形成されるか、接触が不快ではなく、気室
形成手段の外部サインを与えず、熱伝達の水準で禁止さ
れる抽出物を生成する比較的厚い外側のコンフォート層
を必要としない。
Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a variable temperature cushion that includes an inner chamber for selectively receiving variable temperature air, such that the chamber does not close during use. It is not uncomfortable or forms a contact, does not provide an external signature of the chamber formation means, and does not require a relatively thick outer comfort layer that produces extracts that are prohibited at the level of heat transfer.

【0009】クッションの第1の実施の形態として、同
じ材料から同様に織られてつくられた一対の鞘の間に保
持されたゆるく織られた複数の管を形成するために、強
く可撓性のある合成樹脂製のフィラメントが使用され
る。このように、可撓性で多孔性のエア浸透性パッドが
設けられ、この可撓性パッドは、乗員がパッドによりか
かり、座りまたは寝ることによって管状室を閉鎖するこ
とに対して抵抗するように十分な剛性を有し、この方法
において、調整された空気が管状部分に沿って通過し、
織られた壁を通って外側に通過し、クッション内に形成
された気室の周囲の領域を調整することができる。管は
織られたプラスティック製フィラメントから製造される
が、このフィラメントは、互いに交差点で固定されず、
その代わり、フィラメントは、互いに自由にスライド
し、この結果、ユーザにとってさらによい座り心地とな
る。
As a first embodiment of the cushion, a strongly flexible tube is formed to form a plurality of loosely woven tubes held between a pair of similarly woven sheaths of the same material. A filament made of synthetic resin having a certain characteristic is used. Thus, a flexible, porous, air permeable pad is provided that resists occupants from hanging on the pad and closing the tubular chamber by sitting or sleeping. Having sufficient rigidity, in this way conditioned air passes along the tubular portion,
It can pass outward through the woven wall and adjust the area around the air chamber formed in the cushion. The tubes are made from woven plastic filaments, which are not fixed at intersections with each other,
Instead, the filaments slide freely with respect to each other, resulting in a better sitting comfort for the user.

【0010】提供されたクッション・パッドは、空気が
浸透しない底部及び側壁を有し、一方でゆるく編まれた
織物の上方カバーが空気浸透性を提供する。さらに可撓
性及び座り心地のよさを加えるために、中間の密度及び
開放セル変化の低いフォームの層が、織物のカバーとす
ぐ前のパラグラフで説明されたクッション気室構造との
間に挿入される。フォーム層は、良好な空気と蒸気の浸
透性を提供するような構造でなければならない。
[0010] The cushion pad provided has an air impervious bottom and side walls, while a loosely woven fabric upper cover provides air permeability. To add additional flexibility and comfort, a layer of intermediate density and low open cell variability foam is inserted between the fabric cover and the cushion chamber structure described in the immediately preceding paragraph. You. The foam layer must be structured to provide good air and vapor permeability.

【0011】調整された空気入口ダクトは、クッション
の後縁に取り付けられ、空気を所定の数の分離された溝
に沿ってクッションに伝達する。一対のクッション(例
えば、シート及び背もたれ)に調整された空気が供給さ
れた場合、ダクトは、分離した複数の溝の空気の流れを
各クッションに送る。
A conditioned air inlet duct is mounted on the trailing edge of the cushion and conducts air to the cushion along a predetermined number of separated grooves. When conditioned air is supplied to a pair of cushions (e.g., seat and back), the duct directs the flow of air in separate grooves to each cushion.

【0012】空気が浸透可能な織物性の管のクッション
構造は、同じ寸法の従来のマットレス状に配置されるマ
ットレスまたはパッドとして作用するような寸法にする
ことができる。
[0012] The air permeable woven tubular cushion structure can be dimensioned to act as a mattress or pad arranged in a conventional mattress of the same dimensions.

【0013】スターリングサイクル・コンディショナを
含むことが好ましいヒートポンプは、可撓性ホースに沿
ってクッション入口ダクトに移動される圧縮空気の温度
を選択的に低減するために使用される。実際には、スタ
ーリングサイクル・コンディショナは、熱電冷却装置よ
り5ないし6倍効率的であり、製造において廉価であ
る。また、送られる熱の量に関しては、スターリングポ
ンプ(Stirling pump)は、対応する熱電ユニットより小
さく、送られる単位熱当たりの重量においてほぼ同じで
ある。
[0013] A heat pump, preferably including a Stirling cycle conditioner, is used to selectively reduce the temperature of the compressed air that is moved along the flexible hose to the cushion inlet duct. In practice, Stirling cycle conditioners are 5 to 6 times more efficient than thermoelectric coolers and are less expensive to manufacture. Also, in terms of the amount of heat delivered, a Stirling pump is smaller than the corresponding thermoelectric unit and is about the same in weight per unit heat delivered.

【0014】好ましくは、スターリングヒートポンプ
は、望ましくない振動を低減するためにバランス質量と
同軸の一対の螺旋コイルバネを含む密封された自由ピス
トンユニットである。
Preferably, the Stirling heat pump is a sealed free piston unit that includes a pair of helical coil springs coaxial with the balance mass to reduce unwanted vibrations.

【0015】コンディショナに取り付けられたセラミッ
クまたは抵抗性PTCヒータは、コンディショナの冷却部
分が不作動に維持される加熱モードの間に空気を暖め
る。ヒータは、大気との間にさらに熱伝達を促進するピ
ンまたはポストの構造の熱交換器を有する。
A ceramic or resistive PTC heater mounted on the conditioner warms the air during a heating mode in which the cooling portion of the conditioner is kept inactive. The heater has a pin or post structure heat exchanger that further promotes heat transfer to and from the atmosphere.

【0016】冷却コンディショナへの収集される凝縮液
は、重量通路に従い受けトラップに、次に導管に沿って
フェルトパッドに落ちることができる。電気ヒータは、
凝縮液をフェルトから環境の空気に蒸発させる。
The collected condensate to the cooling conditioner can fall down to the receiving trap following the weight path and then to the felt pad along the conduit. Electric heater
The condensate evaporates from the felt to ambient air.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面、特に図1を参照する
と、本発明は、一対のクッション10及び12と関連し
て図示し説明する。この一対のクッション10及び12
は、本発明の原理に従って製造され、特に自動車におい
て使用されるようになっており、このクッション10
は、シートを含み、クッション12は、背もたれであ
る。2つのクッション10及び12の構造は同一であ
り、したがって、クッション10の構造だけを詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring now to the drawings, and in particular to FIG. 1, the present invention is shown and described in connection with a pair of cushions 10 and 12. FIG. This pair of cushions 10 and 12
Is manufactured in accordance with the principles of the present invention and is intended to be used particularly in motor vehicles.
Includes a seat, and the cushion 12 is a backrest. The structure of the two cushions 10 and 12 is identical, so only the structure of the cushion 10 will be described in detail.

【0018】図2を参照すると、クッション10は、ク
ッション底部、2つの側壁及び後側をカバーする外側下
層14を含み、これらの側面は、異なる多数の材料でつ
くられ、主な物理的な特性は、空気及び湿気の通過に対
して不透過性である。特に後に述べる内側部分16は、
温度調整空気を受ける気室を形成すると同時に、心地よ
さを提供し、使用中、気室の全部またはいかなる部分を
も閉鎖することを防止するために必要な剛性を有する。
Referring to FIG. 2, the cushion 10 includes a cushion bottom, two side walls and an outer underlayer 14 covering the backside, these sides being made of a number of different materials and having the main physical properties. Are impermeable to the passage of air and moisture. In particular, the inner portion 16 described later
It has the necessary stiffness to provide comfort and to prevent closing all or any part of the air chamber during use, while creating an air chamber that receives the temperature regulated air.

【0019】気室部分16の上面にわたって、良好な空
気及び蒸気の浸透性が可能になるように低密度から中間
の密度で開放構造の比較的薄いフォーム層19が配置さ
れている。このフォーム層は、ユーザに対して心地よさ
を提供する。フォーム層19にわたって、織られた織物
カバーまたは層20が配置され、このカバーまたは層2
0は、空気が間を容易に通過することができるように十
分に開放した織物である。
A relatively thin foam layer 19 of low to medium density and open structure is disposed over the upper surface of the chamber 16 to allow good air and vapor permeability. This foam layer provides comfort to the user. A woven textile cover or layer 20 is arranged over the foam layer 19, and the cover or layer 2
0 is a fabric that is sufficiently open so that air can easily pass between them.

【0020】上述したクッション構造から、クッション
の側面、後面及び底面が空気に対して不透過性であり、
ユーザの足に向かって面する上方及び前縁表面が空気及
び蒸気の双方に高度に透過性を有する。したがって、事
実、シートクッションは、気室を形成し、この気室は、
上述した方法で圧縮空気を受け、この空気は場合によっ
て暖房するか、または冷却するためにユーザの身体によ
ってカバーされないクッションの透過性部分を通って出
る。
From the cushion structure described above, the side, rear and bottom surfaces of the cushion are impermeable to air,
The upper and leading edge surfaces facing the user's foot are highly permeable to both air and vapor. Thus, in fact, the seat cushion forms an air chamber, which is
Compressed air is received in the manner described above, and this air exits through a permeable portion of the cushion that is not covered by the user's body to optionally heat or cool.

【0021】クッション構造をさらに詳細にするため
に、図2を参照する。上述したように、クッション10
は、前面を除くクッションの底面及び側面をカバーする
不透過性層14を含む。同様に、最外端上方織物層20
と、下のフォームパッド19がある。フォームパッド1
9と不透過性層14との間の気室の内側は、複数の管状
部材34を含む管状パッド32で充填され、この複数の
管状部材34は、互いに平行に、フォームパッド19に
平行に延びており、管状部材34の各々の軸線方向は、
説明する目的で後面の表面から前の側面に延びている。
さらに詳細には、管状部材は、弾性プラスティック・フ
ィラメント36から織られ、管のほぼ平坦なシートを形
成する縁部接触関係で配置される。個々の管状部材は、
第1と第2の開放織物層38及び40によって1つに一
緒に固定され、第1と第2の開放織物層38及び40は
フィラメント36から製造され、管状部材平面の両側に
配置され、それとともに相互に織られる。この方法にお
いて、空気が適度の背圧のみに対して各側で開放織物シ
ート並びに管状部材の双方の壁を通して横断する方向に
移動することができる単一の構造があり、空気流は管状
部材それ自身を通して軸線方向に沿って移動する際に非
常に低い背圧によって制限される。使用中において、前
述した管状パッド32は、個々に座りよりかかる可撓性
及び比較的に柔らかい層を提供することだけでなく、使
用中に管状通路が閉鎖されないようにする。さらに、織
られたフィラメント構造は、下のコイルの外観を与える
ようには上層20には見えない。管の織られた構造と相
互接続された層38及び40の重要な側面は、フィラメ
ントが公差点で互いにシールされず、圧力を受けたとき
移動することができることであり(図11)、この特徴
は、クッションの使用中の柔らかなタッチを加えると考
慮される。他方、繊維の織られた構造及び自然の物理的
な特徴は圧力を受けたとき、フィラメントが相対的に動
く代わりに、使用中に非常に大きな程度まで閉鎖しない
ような特徴がある。
For further details of the cushion structure, reference is made to FIG. As described above, the cushion 10
Includes an impermeable layer 14 that covers the bottom and sides of the cushion except the front. Similarly, the outermost upper fabric layer 20
There is a foam pad 19 below. Foam pad 1
The interior of the air chamber between 9 and the impermeable layer 14 is filled with a tubular pad 32 comprising a plurality of tubular members 34, which extend parallel to each other and parallel to the foam pad 19. And the axial direction of each of the tubular members 34 is
It extends from the rear surface to the front side for illustrative purposes.
More specifically, the tubular members are woven from elastic plastic filaments 36 and arranged in edge contact relation to form a substantially flat sheet of tube. The individual tubular members are
Secured together by first and second open fabric layers 38 and 40, the first and second open fabric layers 38 and 40 are made from filament 36 and disposed on opposite sides of the tubular member plane, Woven with each other. In this way, there is a single structure in which air can move transversely through both walls of the open fabric sheet as well as the tubular member on each side for only a moderate back pressure, and the air flow is controlled by the tubular member, Limited by very low back pressure as it moves axially through itself. In use, the aforementioned tubular pad 32 not only provides a more flexible and relatively soft layer than the individual seats, but also prevents the tubular passage from being closed during use. Furthermore, the woven filament structure is not visible in the top layer 20 to give the appearance of the coil below. An important aspect of the layers 38 and 40 interconnected with the woven structure of the tube is that the filaments are not sealed to each other at tolerance points and can move when subjected to pressure (FIG. 11), a feature of this. It is considered to add a soft touch during use of the cushion. On the other hand, the woven structure and the natural physical characteristics of the fibers are such that when under pressure, the filaments do not move to a very large extent during use, instead of relatively moving.

【0022】管状パッド32をつくる適当な材料は、ニ
ューヨーク州のTetko社によって製造され、商品名「Tub
lar Fabric」として販売されている。図3は、単一のヒ
ートポンプ44からシート及び背もたれクッション10
及び12の双方に温度調整された空気を導入し分配する
際に使用する空気入口ダクト42を示し、空気入口ダク
ト42は、後に詳述する。平面図を参照すると、各クッ
ションの幅にわたって測定された対応する異なる点でシ
ート及び背もたれの双方に分配するためにダクトは、4
つの分離した溝46,48,49及び50に分割される
ことが分かる。さらに、ダクトは、分離壁52を有し、
この分離壁52により背もたれの複数の溝の配分がシー
トクッションに分配される複数の溝から分離される(図
1参照)。
A suitable material for making the tubular pad 32 is manufactured by Tetko, Inc. of New York and sold under the trade name "Tub."
lar Fabric ". FIG. 3 shows a single heat pump 44 from seat and back cushion 10.
1 and 2 show an air inlet duct 42 for use in introducing and distributing temperature conditioned air, the air inlet duct 42 being described in more detail below. With reference to the plan view, the ducts have four points to distribute to both the seat and the backrest at corresponding different points measured over the width of each cushion.
It can be seen that it is divided into two separate grooves 46, 48, 49 and 50. Further, the duct has a separation wall 52,
The separation wall 52 separates the distribution of the plurality of grooves of the backrest from the plurality of grooves distributed to the seat cushion (see FIG. 1).

【0023】さらに詳細には、可撓性複数の溝導管53
は、調整空気の供給源を受けるヒートポンプ44に相互
接続する一端54と、ダクト42と着脱可能に接続され
るコフィッテイング55を備えている他端と、を有す
る。この方法において、ダクト42は、個々の調整され
た空気の供給源を備えた溝の各々を有する。
More specifically, a flexible plurality of channel conduits 53
Has one end 54 interconnected to a heat pump 44 that receives a supply of conditioned air, and the other end having a co-fitting 55 removably connected to the duct 42. In this manner, the duct 42 has each of the channels with an individual conditioned air supply.

【0024】調整された空気入口ダクト42は、クッシ
ョンに関して次のように配置される。すなわち、調整空
気を導入する可撓性導管フィッテイング55が接続され
る外側入口フィッテイング56がクッションの側方側に
隣接して配置される。これにより、シートの位置に干渉
せず、使用中に非常に便利であることが分かるように可
撓性ホースを介してヒートポンプに相互接続することが
可能になる。今日の自動車の大部分は、背もたれとシー
トレストとの間の湾曲線に縫い込まれた布のストリップ
を有し、空気入口ダクトフィッテイングの対称的な位置
はこの場合設置に関する干渉の可能性を低減する。
The conditioned air inlet duct 42 is positioned as follows with respect to the cushion. That is, an outer inlet fitting 56 to which the flexible conduit fitting 55 for introducing conditioned air is connected is located adjacent to the side of the cushion. This allows interconnection to the heat pump via a flexible hose, which does not interfere with the position of the seat and proves to be very convenient during use. Most of today's cars have a strip of cloth sewn into the curved line between the backrest and the seat rest, and the symmetrical location of the air inlet duct fittings in this case reduces the possibility of interference with the installation Reduce.

【0025】クッション及びこの点について説明した関
連する関連装置の動作全体において、調整された空気流
は可撓性導管ホースに沿ってヒートポンプ44から空気
入口ダクト42までに圧縮され、ここでシートレスト及
びバックレスト・クッションに伝達または分配するため
に間璧52によって2つのほぼ等しい部分に分離され
る。最後に、調整された空気は、クッションの各々につ
いて4つのほぼ等しい部分に分けられ、シートの場合は
前方に、背もたれの場合は上方にクッションに沿って分
配される。ユーザに面するクッション材料面を暖房する
か、または冷却することに加えて、上述した構造は、ク
ッションを通る対流を介して調整された空気が比較的均
一に容易に伝達することを可能にし、クッションを用い
る乗員へは非常に少量の空気流を送ることが可能にな
る。
In the overall operation of the cushion and related devices described in this regard, the regulated airflow is compressed along the flexible conduit hose from the heat pump 44 to the air inlet duct 42 where the seat rest and Separated into two approximately equal parts by a wall 52 for transmission or distribution to the backrest cushion. Finally, the conditioned air is divided into four substantially equal sections for each of the cushions, distributed forward along the cushion in the case of a seat and upwardly in the case of a backrest. In addition to heating or cooling the surface of the cushioning material facing the user, the structure described above allows the conditioned air to easily and relatively uniformly transmit via convection through the cushion, A very small airflow can be sent to the occupant using the cushion.

【0026】通常、所望のクッションに生成するために
調整空気が使用されるが、比較的に高いΔt動作及び熱
電素子(例えば、ペルチェ素子)に依存した装置に比較
して、対応する高効率の動作に関して本目的において最
も有利であることが分かった他のヒートポンプは、密封
室(図5参照)内に配置された自由ピストンを備えたス
ターリング・サイクル型(Stirling cycle)ポンプであ
る。この全体の側面において、スターリングサイクル型
ヒートポンプ44は、「低温」端部58を有すると同時
に、第2または「高温」の端部60で廃熱を含む空気を
排出する。ヒートポンプの低温端部58は、気室61に
よって包囲されることが分かり、この気室61は、良好
な熱伝導関係で低温端部58の最外端面に固定されるメ
イン熱交換器フィン62を包囲する。電気モータによっ
て駆動されるファンからなる主なブロア64が気室61
の外端に固定され、熱交換器フィン62から空気を引
き、このフィン62は、ヒートポンプによって冷却さ
れ、可撓性ホース66を介してクッションに送る空気を
加圧する。同時に補助ファン(図示せず)は、ヒートポ
ンプの「高温端部」60に関する他の気室内に配置され
る。補助ファンの目的は、高温端部で蓄積された廃熱を
取り除き、ヒートポンプの外側に放出することである
(図4の矢印参照)。
Normally, conditioned air is used to produce the desired cushion, but with a correspondingly higher efficiency compared to devices that rely on relatively high Δt operation and thermoelectric elements (eg, Peltier elements). Another heat pump that has been found to be most advantageous for this purpose in terms of operation is a Stirling cycle pump with a free piston located in a sealed chamber (see FIG. 5). In this overall aspect, the Stirling cycle heat pump 44 has a “cold” end 58 while discharging air containing waste heat at a second or “hot” end 60. It can be seen that the cold end 58 of the heat pump is surrounded by an air chamber 61 which has a main heat exchanger fin 62 fixed to the outermost end face of the cold end 58 in good heat conduction relation. Siege. The main blower 64 consisting of a fan driven by an electric motor is
And draws air from heat exchanger fins 62, which are cooled by a heat pump and pressurize the air sent to the cushion via flexible hose 66. At the same time, an auxiliary fan (not shown) is located in the other chamber relative to the "hot end" 60 of the heat pump. The purpose of the auxiliary fan is to remove the waste heat accumulated at the hot end and discharge it to the outside of the heat pump (see arrows in FIG. 4).

【0027】ヒートポンプの使用を冷却モードで説明し
たが、冷たい寒い時に空気を加熱する手段を備えること
が望ましい。この目的のために、スターリング・エンジ
ンの高温端部からの熱は、クーラ空気の代わりにクッシ
ョンに送ることができるが、これは、この装置が大きく
高価になる必要性で完全には満足のゆくものではない。
加熱モードでスターリングサイクルを用いる代わりに、
正温度係数のカテゴリーのセラミックまは抵抗器ヒータ
70が熱交換器気室61の内側のヒートポンプの低温端
部58に配置されることが好ましいことが分かった。加
熱モードで使用するために、クッションへの空気流温度
を43.3℃(約110°F)まで上げるように十分な
量の電流(例えば、100ないし150ワット)がヒー
タ70に流され、その間、スターリングヒートポンプの
動作が停止される。したがって、ヒータ70からの熱を
受けるメインブロア64は、冷却モードで使用するとき
と同じ通路に沿って加熱された空気を可撓性ホース66
に沿ってクッションまで通過させる。
Although the use of the heat pump has been described in the cooling mode, it is desirable to provide a means for heating the air when it is cold and cold. To this end, the heat from the hot end of the Stirling engine can be sent to the cushion instead of the cooler air, which is entirely satisfactory with the need for this device to be large and expensive. Not something.
Instead of using a Stirling cycle in heating mode,
It has been found that a ceramic or resistor heater 70 of the positive temperature coefficient category is preferably located at the cold end 58 of the heat pump inside the heat exchanger air chamber 61. For use in the heating mode, a sufficient amount of current (e.g., 100 to 150 watts) is passed through the heater 70 to raise the airflow temperature to the cushion to about 110 ° F (43.3 ° C), while Then, the operation of the Stirling heat pump is stopped. Therefore, the main blower 64 receiving the heat from the heater 70 transfers the heated air along the same passage as the flexible hose 66 uses when in the cooling mode.
Pass along to the cushion.

【0028】スターリングサイクルの原理で動作する他
のヒートポンプも有効であることが分かったが、本発明
の実際的な構造は、オハイオ州、アテンズのSunpower社
によってつくられ、商品名M223として市販されている電
気モータによって駆動されるリニヤ型自由ピストンヒー
トポンプによって優れた結果を達成することができる。
クッションに加えられる空気の温度は、環境温度の4℃
であり、スターリングポンプへの入力ワット毎に2.5
ワットの冷却が得られる。
While other heat pumps operating on the Stirling cycle principle have been found to be effective, the practical structure of the present invention was made by Sunpower, Inc., Athens, Ohio, and is marketed under the trade name M223. Excellent results can be achieved with a linear free piston heat pump driven by an electric motor.
The temperature of the air added to the cushion is 4 ℃ of the ambient temperature
And 2.5 per input watt to the Stirling pump
Watts of cooling are obtained.

【0029】図5は、本発明を実施する際に有効なスタ
ーリング装置44の主な部品を断面図で示す。この装置
はハウジング72を有し、ハウジング72は、可動部品
全体が内部に配置されガスで充填された密封された室7
4を包囲する。自由ピストン76は内側オリフィス78
に向かい、そこから離れるように移動可能にばね77に
よってハウジングに弾性的に取り付けられている。磁石
80及びコイル82は、導線84及び86を介して電気
的に励磁することによってピストンを駆動するためにピ
ストンを包囲する。オリフィス76の反対の側には、デ
ィスプレーサ88が設けられており、オリフィス78に
向かいそこから離れるような制限されたガス圧誘導運動
が可能なようにばね90によって弾性的に取り付けられ
ている。
FIG. 5 shows, in cross-section, the main components of a Stirling device 44 useful in practicing the present invention. This device has a housing 72, which is a gas-filled sealed chamber 7 in which the entire moving part is located.
Surround 4 The free piston 76 has an inner orifice 78
And resiliently attached to the housing by a spring 77 movably toward and away from the housing. Magnet 80 and coil 82 surround the piston to drive the piston by electrically energizing via conductors 84 and 86. Opposite the orifice 76 is a displacer 88, which is resiliently mounted by a spring 90 to allow limited gas pressure induced movement toward and away from the orifice 78.

【0030】使用中、コイル82は、ピストン76の往
復運動を生じるように電気的パルスが印可される。この
ピストン76は、オリフィス78を通して圧縮ガスが送
られ、ディスプレーサ88を膨張空間92に移動する。
パルス駆動と次のパスル駆動との間に、ピストンは、ば
ね77によって戻され、同様にディスプレーサはばね9
0によって戻される。上述した往復動の動作によって、
膨張空隙92に隣接したハウジング端部は、温度低下を
招き、反対側のハウジング端部は、その温度が上昇す
る。
In use, coil 82 is energized with an electrical pulse to cause reciprocation of piston 76. The compressed gas is sent to the piston 76 through the orifice 78 to move the displacer 88 to the expansion space 92.
Between the pulse drive and the next pulse drive, the piston is returned by the spring 77, and the displacer is likewise moved by the spring 9
Returned by 0. By the reciprocating motion described above,
The housing end adjacent to the expansion cavity 92 causes a temperature drop, while the opposite housing end increases in temperature.

【0031】連続したやっかいな事柄は、冷却動作中の
作動において主な熱交換器の熱交換器フィン62に集め
られる凝縮液をなくすことである。大部分の自動車メー
カは、車の床を通して過剰な凝縮液を排出することによ
って凝縮液を排出することは容易でないか、望ましくな
いとの見解を示している。なぜならば、ドレン開口はつ
まるか、さまたげられ、その結果、車の床に望ましくな
い凝縮液がたまるからである。本発明においては、この
問題を解決するために、凝縮液トラップ96を有する凝
縮液除去手段94が設けられており、この凝縮液トラッ
プ96は、アルミニウムプレート98を含み、この表面
にフェルトパッド100が固定されている。好ましくは
オーバーヒートの可能性を低減する正温度係数の各種の
セラミックまたは抵抗性ヒータ102は、アルミニウム
プレートの上面に配置され、適当な電源(図示せず)と
相互接続される。ヒートポンプに接続され、シートクッ
ション及び背もたれに連続している導管104はループ
106を有し、このループ106は重力経路に沿ってそ
の上に滴下する凝縮液を受けるように主な熱交換器ヒー
トフィンの下に配置されている。ループまたはトラップ
の内側に相互連結されるドレン手段108(または、フ
ェルト心)は、フェルトパッド100に直接凝縮液を空
にする重力経路に沿って送られる。動作において、トラ
ップによって捕捉され、フェルトパッドを湿らせるドレ
ン手段に沿って送られる凝縮液は、凝縮液を大気に戻す
ためにヒータ102によって蒸発される。
A continuous complication is the elimination of condensate collected in the heat exchanger fins 62 of the main heat exchanger during operation during the cooling operation. Most automobile manufacturers have stated that it is not easy or desirable to drain condensate by discharging excess condensate through the car floor. This is because the drain openings can become blocked or blocked, resulting in the accumulation of unwanted condensate on the vehicle floor. In the present invention, in order to solve this problem, a condensate removing means 94 having a condensate trap 96 is provided. The condensate trap 96 includes an aluminum plate 98 on which a felt pad 100 is provided. Fixed. Various ceramic or resistive heaters 102, preferably with a positive temperature coefficient that reduce the likelihood of overheating, are located on top of the aluminum plate and interconnected with a suitable power supply (not shown). The conduit 104 connected to the heat pump and connected to the seat cushion and the backrest has a loop 106 which is a primary heat exchanger heat fin for receiving condensate dripping thereon along a gravity path. Is located under. The drain means 108 (or felt core) interconnected inside the loop or trap is routed along the gravity path to empty the condensate directly to the felt pad 100. In operation, condensate trapped by the trap and sent along the drain means to wet the felt pad is evaporated by heater 102 to return the condensate to atmosphere.

【0032】図8を参照すると、1つまたはそれ以上の
乗員がその上に座るのに十分な全体寸法のクッション1
10が示される。特に、クッション110は、管状パッ
ド112、透過性上層を有する上のフォームパッド11
4と、非浸透性の外層と、底部118とを有する図2に
おいて詳細に示し前述したクッションと同様に構成され
ており、選択的には、フォームパッド114全体をなく
すことができる。
Referring to FIG. 8, the cushion 1 has an overall size sufficient for one or more occupants to sit thereon.
10 is shown. In particular, the cushion 110 comprises a tubular pad 112, an upper foam pad 11 having a permeable top layer.
4, having a non-permeable outer layer and a bottom 118, configured similarly to the cushion shown and described in detail in FIG. 2, and optionally, eliminating the entire foam pad 114.

【0033】クッション110は、別々の個々のマット
レスまたは図10に示すように従来のマットレス120
に配置されたパッドとして使用することもできる。さら
に詳細には、この実施の形態において、クッション11
0は、フィットシートのような織物のカバリング122
の中央に配置され、縫われるかまたは他の方法でカバリ
ング122に固定される層124によってこの位置に固
定される。その上にある人の足とは反対側にあるクッシ
ョンの領域において、このクッションは、この領域の冷
却効果を低減する材料125の層によって包囲される。
このクッションの組立体は、弾性バンド、縫われるか、
または他の従来の固定手段によってマットレスの上に固
定される。このようなクッションは、寝たきりの患者に
医学的に使用することが有利であると考慮されている。
調整された空気は、前述した実施の形態(図8)と同じ
方法で適当な導管を介してスターリングポンプからクッ
ション110に送られる。
The cushion 110 may be a separate individual mattress or, as shown in FIG.
It can also be used as a pad arranged at More specifically, in this embodiment, the cushion 11
0 is covering 122 of a woven fabric such as a fit sheet
And secured in this position by a layer 124 that is sewn or otherwise secured to the covering 122. In the area of the cushion opposite the foot of the person above it, the cushion is surrounded by a layer of material 125 which reduces the cooling effect of this area.
This cushion assembly can be elastic band, sewn or
Alternatively, it is secured on the mattress by other conventional securing means. Such cushions are considered advantageous for medical use in bedridden patients.
The conditioned air is sent from the Stirling pump to the cushion 110 via a suitable conduit in the same manner as in the previous embodiment (FIG. 8).

【0034】図12において、振動及びノイズ遅延手段
132を有するスターリング・サイクルヒートポンプ1
30の他の構成の断面図が示されている。通常の動作に
おいて、自由な作動ピストンを含むスターリングサイク
ル・ヒートポンプは、所定量の振動及びノイズが最小限
に維持され、このヒートポンプは、自動車内に、いわゆ
る前シートに緊密に隣接して配置される。さらに詳細に
は、第1及び第2の螺旋バネ140及び142内に保持
された第1及び第2の軸線方向の延長部136及び13
8を有する円筒形質量部分134がヒートポンプ外側ハ
ウジング44内に取り付けられ、延長部136及び13
8は、ヒートポンプのピストンの移動経路(図示せず)
と同軸である。動作において、ポンプピストンの動作に
よって導入された振動運動及びノイズは、質量部分13
4のカウンタ慣性動作によって減衰される。
Referring to FIG. 12, a Stirling cycle heat pump 1 having vibration and noise delay means 132
A cross-sectional view of another configuration 30 is shown. In normal operation, a Stirling cycle heat pump with a free working piston is kept with a certain amount of vibration and noise to a minimum, and this heat pump is placed in the motor vehicle, closely adjacent to the so-called front seat . More specifically, first and second axial extensions 136 and 13 held within first and second helical springs 140 and 142, respectively.
8 is mounted in the heat pump outer housing 44 and includes extensions 136 and 13
8 is a movement path of the piston of the heat pump (not shown)
And coaxial. In operation, the oscillating motion and noise introduced by the operation of the pump piston will cause the mass portion 13
4 is attenuated by the counter inertia operation.

【0035】図13は、さらに熱交換器として作動され
るために作用する一組のピン状のフィン146を含み、
この熱交換器は、PTCセラミック/抵抗器70によって加
熱中に動作効率を改良する際にとくに利点を有すること
が分かった。ピン状の形状は、圧縮された空気の移動を
効率よく受ける際に従来の熱交換器の通常平坦なフィン
形状に対してすぐれていると考慮される。
FIG. 13 further includes a set of pin-shaped fins 146 that serve to be operated as a heat exchanger.
This heat exchanger has been found to have particular advantages in improving operating efficiency during heating with the PTC ceramic / resistor 70. The pin-like shape is considered superior to the normally flat fin shape of conventional heat exchangers in efficiently receiving the movement of compressed air.

【0036】本発明を好ましい実施の形態に関連して説
明したが、当業者は、特許請求の範囲内に示された改造
を行うことができることは理解できよう。
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art will recognize that changes may be made within the scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の温度適応シートのクッションの一部が
切られた側面図である。
FIG. 1 is a side view in which a part of a cushion of a temperature adaptive seat of the present invention is cut off.

【図2】シートクッションの拡大部分断面図である。FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of a seat cushion.

【図3】クッション及び入口ダクトの側面図である。FIG. 3 is a side view of a cushion and an inlet duct.

【図4】ヒートポンプの一部を断面で示した側面図であ
る。
FIG. 4 is a side view showing a cross section of a part of the heat pump.

【図5】図4のヒートポンプで使用する自由ピストン型
スターリングサイクル装置の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a free piston Stirling cycle device used in the heat pump of FIG. 4;

【図6】図4のヒートポンプとともに使用する凝縮液除
去手段の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a condensate removing means used with the heat pump of FIG. 4;

【図7】クッション入口ダクトとともに相互に接続され
る可撓性導管の一部を断面で示した斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view, in cross section, of a portion of a flexible conduit interconnected with a cushion entry duct.

【図8】スリーピング・パッドとして使用するクッショ
ンの他のバージョンの概略部分断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of another version of the cushion used as a sleeping pad.

【図9】図6の凝縮液ハンドリング手段とともに示され
る本発明の側面図である。
FIG. 9 is a side view of the present invention shown with the condensate handling means of FIG. 6;

【図10】マットレスに組み立てられて示す図8のクッ
ションの側面図である。
FIG. 10 is a side view of the cushion of FIG. 8 shown assembled on a mattress.

【図11】本発明の気室形成手段の拡大部分断面図であ
る。
FIG. 11 is an enlarged partial sectional view of the air chamber forming means of the present invention.

【図12】本発明とともに使用する他のスターリング・
ポンプの形態の断面図である。
FIG. 12 shows another Stirling device for use with the present invention.
It is sectional drawing of the form of a pump.

【図13】本発明とともに使用する加熱装置の他の形態
の図面である。
FIG. 13 is a drawing of another embodiment of a heating device used with the present invention.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)単一の平面に並列に配置された複
数のほぼ平行な管を形成する相互に編まれた合成のモノ
フィラメントファイバでつくられた上面、底面及び側面
を備えた中央に配置された気室であって、当該気室の壁
は、開放するように編まれており、前記気室に受けられ
た圧縮調整空気は、前記管の長さ方向の比較的に低い背
圧の通路に沿って、及び前記管の長さ方向の軸線を横断
する高い背圧の通路に沿って移動することができ、前記
管は、使用中に大きくつぶれないように横方向に十分大
きな剛性を備えている気室と、 (b)前記気室の底面及び側面をカバーする空気及び水
分の不透過性層と、 (c)前記気室の前記上面をカバーする空気透過性フォ
ームシートと、を有するクッションと、 前記気室に前記空気及び水分の不透過性層を通して延び
るように取り付けられたダクト手段と、 前記圧縮空気流を冷却するためにスターリングサイクル
型ヒートポンプを含む圧縮空気流を選択的に冷却または
加熱する空気ダクト手段に解放可能に接続された手段
と、を有することを特徴とする可変温度クッション装
置。
(A) a center with a top surface, a bottom surface and side surfaces made of interwoven synthetic monofilament fibers forming a plurality of substantially parallel tubes arranged in parallel in a single plane; An arranged air chamber, wherein the walls of the air chamber are woven so as to open, and the compressed conditioned air received in the air chamber has a relatively low back pressure in the longitudinal direction of the tube. Along the path of the tube and along the path of high back pressure transverse to the longitudinal axis of the tube, the tube being sufficiently rigid laterally so that it does not collapse significantly during use. (B) an air and moisture impermeable layer covering the bottom and side surfaces of the air chamber; and (c) an air permeable foam sheet covering the top surface of the air chamber. A cushion having air and moisture impermeable to the air chamber. Duct means mounted to extend through the active layer; and means releasably connected to air duct means for selectively cooling or heating the compressed air stream, including a Stirling cycle heat pump to cool the compressed air stream. And a variable temperature cushion device comprising:
【請求項2】 前記スターリングサイクル型ヒートポン
プは、電気モータによって駆動されるリニヤ自由ピスト
ン装置であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said Stirling cycle heat pump is a linear free piston device driven by an electric motor.
【請求項3】 前記気室の相互に編まれたファイバは、
織られて開放されたメッシュ層の主表面に接着されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の装置。
3. The inter-woven fiber of the air chamber,
The device of claim 1, wherein the device is adhered to a major surface of the woven open mesh layer.
【請求項4】 前記スターリングポンプから凝縮液を受
け、当該凝縮液を大気に蒸発させる手段が設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
4. The apparatus of claim 1, further comprising means for receiving condensate from the Stirling pump and evaporating the condensate to atmosphere.
【請求項5】 前記凝縮液を受ける手段は、1つの主表
面に吸収パッドを有する金属プレートと、前記金属プレ
ートと前記パッドとの間に配置された加熱手段と、を有
することを特徴とする請求項4に記載の装置。
5. The means for receiving the condensate comprises a metal plate having an absorption pad on one major surface, and a heating means disposed between the metal plate and the pad. The device according to claim 4.
【請求項6】 前記加熱手段は、正温度係数の電気抵抗
ヒータであることを特徴とする請求項5に記載の装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein said heating means is a positive temperature coefficient electric resistance heater.
【請求項7】 前記加熱手段は、正温度係数のセラミッ
クヒータであることを特徴とする請求項6に記載の装
置。
7. The apparatus according to claim 6, wherein said heating means is a ceramic heater having a positive temperature coefficient.
【請求項8】 一対の可変温度クッション装置がダクト
手段とともに相互接続されることを特徴とする請求項1
に記載の装置。
8. The apparatus of claim 1 wherein a pair of variable temperature cushion devices are interconnected with the duct means.
An apparatus according to claim 1.
【請求項9】 前記ダクト手段は、固定された並列した
関係で配置された複数の分離空気通路を有することを特
徴とする請求項1に記載の装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein said duct means comprises a plurality of separated air passages arranged in a fixed side-by-side relationship.
【請求項10】(a)単一の平面に並列に配置された複
数のほぼ平行な管を形成する、相互に編まれ相互に織ら
れた合成のプラスティック製のモノフィラメントファイ
バでつくられた気室であって、前記管の壁は、開放する
ように編まれており、使用中、前記気室に受けられる圧
縮された調整空気が管の長さ方向の比較的に低い背圧通
路に沿って、及び管の長さ方向の軸線を横断する高い背
圧通路の双方に沿って容易に移動することができ、平行
な管の平面の両側に配置された第1及び第2のモノフィ
ラメントの解放するように織られた層が平行な管を固定
する気室と、 (b)前記気室の底面及び側面をカバーする空気及び水
分の不透過性層と、 (c)前記気室の前記上面をカバーし、下の気室管が隆
起しないように配置される空気透過性フォームシート
と、を有するクッションパッドと、 当該クッションパッド気室に相互接続された空気ダクト
手段と、 当該空気ダクト手段を介してクッション気室に送られる
圧縮空気を選択的に冷却または加熱する空気ダクト手段
に解放可能に接続された冷却加熱手段と、を有すること
を特徴とする可変温度クッション装置。
10. A chamber made of interwoven and interwoven synthetic plastic monofilament fibers forming a plurality of substantially parallel tubes arranged in parallel in a single plane. Wherein the wall of the tube is knitted open so that, in use, compressed conditioned air received in the air chamber along a relatively low back pressure passage along the length of the tube. , And can easily move along both high back pressure passages transverse to the longitudinal axis of the tube, releasing the first and second monofilaments located on opposite sides of the plane of the parallel tube. An air chamber that secures a tube with parallel woven layers; (b) an air and moisture impermeable layer covering the bottom and sides of the air chamber; and (c) the upper surface of the air chamber. Air permeable that covers and is positioned so that the lower air chamber tubes do not rise A cushion pad having a foam sheet; air duct means interconnected to the cushion pad air chamber; and air duct means for selectively cooling or heating compressed air sent to the cushion air chamber via the air duct means. And a cooling and heating means releasably connected to the apparatus.
【請求項11】 前記空気流を選択的に冷却加熱する冷
却加熱手段は、低温端部及び高温端部を有するヒートポ
ンプと、前記ヒートポンプの前記低温端部に包囲する関
係で前記ダクト手段に接続されるヒートポンプ気室と、
前記ヒートポンプ気室からの空気を前記ダクト手段を通
して前記クッション気室に送るために取り付けられたメ
インブロアと、前記ヒートポンプ気室内に取り付けられ
た電気抵抗ヒータとを有し、前記ヒートポンプ及び電気
抵抗ヒータは、加熱モードまたは冷却モードを選択的に
提供するために別々に個別に作動されることを特徴とす
る請求項10に記載の装置。
11. A cooling and heating means for selectively cooling and heating the air flow is connected to the heat pump having a low-temperature end and a high-temperature end and to the duct means so as to surround the low-temperature end of the heat pump. Heat pump air chamber,
A main blower mounted to send air from the heat pump air chamber to the cushion air chamber through the duct means, and an electric resistance heater mounted in the heat pump air chamber, wherein the heat pump and the electric resistance heater are The apparatus of claim 10, wherein the apparatus is separately and individually activated to selectively provide a heating mode or a cooling mode.
【請求項12】 前記ヒートポンプは、スターリングサ
イクルで電気モータで駆動される自由ピストンポンプで
あることを特徴とする請求項11に記載の装置。
12. The apparatus according to claim 11, wherein the heat pump is a free piston pump driven by an electric motor in a Stirling cycle.
【請求項13】 熱交換器フィンが前記ヒートポンプ低
温端部に固定され、ヒートポンプ気室内に配置され、重
力の経路に沿ってヒートフィンから出る水分凝縮液を受
けるためにヒートポンプ気室の外側に吸収剤フェルトパ
ッドが配置され、凝縮液を蒸発するために加熱手段がフ
ェルトパッドに接触することを特徴とする請求項11に
記載の装置。
13. A heat exchanger fin is secured to the heat pump cold end and disposed within the heat pump chamber and is absorbed outside the heat pump chamber to receive moisture condensate exiting the heat fin along a path of gravity. 12. Apparatus according to claim 11, wherein an agent felt pad is arranged and the heating means contacts the felt pad to evaporate the condensate.
【請求項14】 前記フェルトパッドは、金属プレート
に取り付けられ、前記加熱手段は、前記金属プレートと
前記フェルトパッドとの間に、互いに良好な熱伝導性接
触する関係で配置された抵抗性ヒータを含むことを特徴
とする請求項13に記載の装置。
14. The felt pad is mounted on a metal plate, and the heating means includes a resistive heater disposed between the metal plate and the felt pad in good thermal conductive contact with each other. The apparatus of claim 13, comprising:
【請求項15】 前記抵抗性ヒータは、正温度係数のセ
ラミックヒータであることを特徴とする請求項14に記
載の装置。
15. The apparatus of claim 14, wherein the resistive heater is a positive temperature coefficient ceramic heater.
【請求項16】 上方が開放した容器がフィンから滴下
する凝縮液を受け、重力によって前記管に沿って前記管
の外側を移動しフェルトパッドに滴下する容器からの凝
縮液をドレン管が受けることを特徴とする請求項13に
記載の装置。
16. A drain pipe receives condensed liquid from a container, the condensed liquid dripping from a fin being received by a container having an open top and moving outside the pipe along the pipe by gravity to drop onto a felt pad. Apparatus according to claim 13, characterized in that:
【請求項17】 前記ダクト手段は複数の個々の溝を有
し、当該溝に沿って調整された空気がクッション気室に
同時に送られることを特徴とする請求項10に記載の装
置。
17. Apparatus according to claim 10, wherein the duct means has a plurality of individual grooves along which the conditioned air is sent to the cushion chamber.
【請求項18】 全体を通して可変温度空気の容易な伝
達を大きく閉鎖することなく、ユーザが座り、よりかか
り横たわることに耐えることができる、可変温度の空気
を選択的に受けるクッションであって、 パッドを形成するために長手方向の軸線が相互に平行な
関係で配置され、個々の管が単一の平面に配置された中
心が中空の複数の管であって、前記管はファイバの交差
点でファイバが互いにスライドせず開放して織られた構
造を維持するように織られた合成のプラスティックファ
イバからなる側壁を有する中心が中空の複数の管と、 ファイバが、固定された所定の間隔離れた関係でパッド
管を固定する互いにスライドしないように開放して織ら
れた合成プラスティックファイバ層と、 前記管のパッドの側面と底部を包囲する不透過性層と、 前記パッドをカバーし、前記不透過性層の側面に接続さ
れた空気蒸気透過性フォーム層と、を有することを特徴
とするクッション。
18. A cushion that selectively receives variable temperature air that can withstand a user sitting, leaning down and lying down without significantly blocking easy transmission of variable temperature air throughout. A plurality of hollow tubes centered on a single plane with the longitudinal axes arranged in a mutually parallel relationship to form A plurality of hollow-core tubes having side walls made of synthetic plastic fiber woven so that they do not slide together and maintain a woven structure; and A synthetic plastic fiber layer woven open so as not to slide against each other, and an impermeable layer surrounding the sides and bottom of the pad of the tube And an air vapor permeable foam layer that covers the pad and is connected to a side surface of the impermeable layer.
【請求項19】 スターリングサイクルを含む冷却空気
を提供する手段と、動作中低温端部を備えた自由ピスト
ンのヒートポンプと、前記ヒートポンプ低温端部から前
記パッドに空気を移動するパッドブロア手段と前記ヒー
トポンプ低温端部とを相互接続するダクト手段と、前記
ヒートポンプ低温端部に取り付けられた正温度係数の加
熱手段と、を有し、前記正温度係数の加熱手段は、スタ
ーリングサイクルヒートポンプが作動するときパッドに
移動する空気を加熱するために作動することを特徴とす
る請求項18に記載のクッション。
19. Means for providing cooling air including a Stirling cycle, a free-piston heat pump with a cold end during operation, pad blower means for moving air from the heat pump cold end to the pad, and the heat pump. A duct means interconnecting the cold end, and a positive temperature coefficient heating means attached to the heat pump cold end, wherein the positive temperature coefficient heating means is a pad when the Stirling cycle heat pump is operated. 19. The cushion of claim 18, operable to heat air moving to the cushion.
【請求項20】 ピン状の熱交換器フィンは、前記加熱
手段にすぐ隣接して配置されており、前記フィンはスタ
ーリングサイクルヒートポンプが作動するとき低温端部
で低温調整空気に接触することを特徴とする請求項19
に記載のクッション。
20. A pin-shaped heat exchanger fin is disposed immediately adjacent to said heating means, said fin contacting cold regulated air at a cold end when the Stirling cycle heat pump is operated. Claim 19
The cushion according to.
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