JP2003252041A - 温調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストが嵩む不都合を招くことなく、冷房状
態と暖房状態の切り換えを頻繁に行うことに起因したペ
ルチェ素子の破損を未然に回避できるようにして、温調
装置としての信頼性の向上を図れるようにする。 【解決手段】 温調装置５において、ペルチェ素子３に
よる吸熱後の冷風を案内する冷風路１２Ａと、ペルチェ
素子３による加熱後の温風を案内する温風路１２Ｂとを
備えた温調ダクト１２の送風方向下手側部位に、吹出口
１２Ｃと排気口１２Ｄとを互いの向きを異ならせた状態
で形成するとともに、冷風路１２Ａからの冷風を吹出口
１２Ｃに案内し、かつ、温風路１２Ｂからの温風を排気
口１２Ｄに案内する冷房状態と、温風路１２Ｂからの温
風を吹出口１２Ｃに案内し、かつ、冷風路１２Ａからの
冷風を排気口１２Ｄに案内する暖房状態とに送風状態を
切り換える単一の切換弁１６を装備した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を利
用して構成してある温調装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】上記のような温調装置は、直流低電圧で
も安定作動し、直流電源からの通電方向の切り換えで吸
熱側と放熱側とが切り換わる軽量で薄板状のペルチェ素
子を利用することから、冷暖切り換え操作を簡便に行え
る上に小型軽量化や省電力化を図れるものの、ペルチェ
素子に対する通電方向の切り換えによる冷房状態と暖房
状態との切り換えを頻繁に行うと、ペルチェ素子の吸熱
側と放熱側とが瞬間的に切り換わることによるバイメタ
ル現象によってペルチェ素子を破損させる虞を招き易く
なる。 【０００３】そこで従来では、電気的な保護回路を設け
ることやペルチェ素子自体の耐熱性を向上させること
で、上述したペルチェ素子の破損を防止することや、例
えば特開平８−２００８７７号公報で開示されているよ
うに、ペルチェ素子に対する通電方向の切り換えを行わ
ずに、ペルチェ素子の吸熱側に設けた冷房用ダクトとペ
ルチェ素子の放熱側に設けた暖房用ダクトのそれぞれに
複数の開閉ダンパを備え、それらの各開閉ダンパの開閉
切り換え操作で冷房状態と暖房状態の切り換えを行える
ようにすることで、上述したペルチェ素子の破損を未然
に回避することが考えられていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術によると、電気的な保護回路を設ける、ペルチェ
素子自体の耐熱性を向上させる、あるいは、複数の開閉
ダンパを備える、といった比較的高価な改良を施すこと
から、いずれの従来技術においてもコストが嵩む不都合
を招くようになり、殊に複数の開閉ダンパを備えるもの
においては、それらの開閉制御が複雑になる不都合をも
招くようになっていた。 【０００５】本発明の目的は、コストが嵩む不都合を招
くことなく、冷房状態と暖房状態の切り換えを頻繁に行
うことに起因したペルチェ素子の破損を未然に回避でき
るようにして、温調装置としての信頼性の向上を図れる
ようにすることにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】〔構成〕上記目的を達成
するため、本発明では、ペルチェ素子による吸熱後の冷
風を案内する冷風路と、前記ペルチェ素子による加熱後
の温風を案内する温風路とを備えた温調ダクトの送風方
向下手側部位に、吹出口と排気口とを互いの向きを異な
らせた状態で形成するとともに、前記冷風路からの前記
冷風を前記吹出口に案内し、かつ、前記温風路からの前
記温風を前記排気口に案内する冷房状態と、前記温風路
からの前記温風を前記吹出口に案内し、かつ、前記冷風
路からの前記冷風を前記排気口に案内する暖房状態とに
送風状態を切り換える単一の切換弁を装備した。 【０００７】〔作用〕本発明によると、切換弁を操作し
て送風状態を冷房状態に切り換えれば、ペルチェ素子に
よる吸熱で冷却されるとともに冷風路で案内された冷風
を温調風として温調ダクトの吹出口から吹き出させるこ
とができ、かつ、ペルチェ素子からの放熱で加熱される
とともに温風路で案内された温風を温調ダクトの排気口
から排出させることができ、又、切換弁を操作して送風
状態を暖房状態に切り換えれば、ペルチェ素子からの放
熱で加熱されるとともに温風路で案内された温風を温調
風として温調ダクトの吹出口から吹き出させることがで
き、かつ、ペルチェ素子による吸熱で冷却されるととも
に冷風路で案内された冷風を温調ダクトの排気口から排
出させることができるようになる。 【０００８】つまり、温調ダクトの送風方向下手側部位
に、吹出口と排気口とを形成し、単一の切換弁を装備す
るという比較的安価な改良を施すことで、ペルチェ素子
に対する通電方向の切り換えを行わなくても、冷房状態
と暖房状態との切り換えを、単一の切換弁による送風状
態の切り換え操作によって簡便に行えるようになり、結
果、冷房状態と暖房状態の切り換えを頻繁に行うことに
起因したペルチェ素子の破損を未然に回避できるように
なる。 【０００９】しかも、ペルチェ素子の一方の面が吸熱専
用になることから、その面に装備するヒートシンクに対
しては吸熱用としての最適設計を施すことができ、又、
他方の面が放熱専用になることから、その面に装備され
るヒートシンクに対しては放熱用としての最適設計を施
すことができ、結果、熱交換効率の向上を図れるように
なる。 【００１０】〔効果〕従って、ペルチェ素子を利用する
ものでありながら、コストが嵩む不都合を招くことな
く、温調装置としての性能及び信頼性の向上を図れるよ
うになった。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１〜３には乗用車に装備される
温調シートが示されており、この温調シートは、車床に
設置されるシートクッション１にシートバック２を連結
し、そのシートバック２にペルチェ素子３及び電動式の
ブロアファン４を備えた温調装置５を装備して構成され
ている。 【００１２】シートバック２は、シートバックフレーム
６の表面側に、温調ユニット５からの温調風を案内する
送風溝７Ａと複数の送風孔７Ｂとが形成されたシートバ
ックパッド７を装着し、そのシートバックパッド７の表
面を通気性の高いシートバック表皮８で覆うとともに、
裏面の送風溝７Ａを樹脂製の溝カバー９で閉塞し、シー
トバックフレーム６にシートバックパッド７の裏面側に
形成された空間１０を閉塞する樹脂製のシートバックボ
ード１１を連結して構成されている。 【００１３】図２〜６に示すように、温調装置５は、温
調ダクト１２の内部空間を冷風路１２Ａと温風路１２Ｂ
とに区画する一対の断熱材１３の間に介装されたペルチ
ェ素子３と、ペルチェ素子３の吸熱面に装備された吸熱
専用のヒートシンク１４と、ペルチェ素子３の放熱面に
装備された放熱専用のヒートシンク１５とから、温調ダ
クト１２に接続されたブロアファン４からの送風に対し
て吸熱及び放熱を行うように構成されるとともに、シー
トバックボード１１の内面に、ブロアファン４の吸気口
４Ａがシートバックボード１１に形成した吸気孔１１Ａ
に接続された状態で連結されるようになっている。 【００１４】温調ダクト１２の送風方向下手側部位に
は、ブロアファン４からの送風を前方に向けて吹き出さ
せる単一の吹出口１２Ｃと左右に向けて排出する左右２
つずつの排気口１２Ｄとが形成されるとともに、冷風路
１２Ａからの冷風を吹出口１２Ｃに案内し、かつ、温風
路１２Ｂからの温風を排気口１２Ｄに案内する冷房状態
〔図５の（イ）参照〕と、温風路１２Ｂからの温風を吹
出口１２Ｃに案内し、かつ、冷風路１２Ａからの冷風を
排気口１２Ｄに案内する暖房状態〔図５の（ロ）参照〕
とに、送風状態を切り換える単一の切換弁１６が軸心Ｐ
周りに回動操作可能に装備されており、シートバックフ
レーム６に対するシートバックボード１１の連結に伴っ
て、温調ダクト１２の吹出口１２Ｃが溝カバー９に形成
された給気孔９Ａを介してシートバックパッド７の送風
溝７Ａに接続されるようになっている。 【００１５】図７にも示すように、切換弁１６は、温調
ダクト１２の内部空間を冷風路１２Ａと温風路１２Ｂと
に区画するくの字状の仕切壁１６Ａの左右両端部に、吹
出口１２Ｃに連通する側の排気口１２Ｄを閉塞する蓋体
１６Ｂを備えた形状に形成されるとともに、シートバッ
クボード１１に形成されたスリット１１Ｂから一部が露
出する円盤形の操作具１７が連結されており、この操作
具１７の操作で冷房状態と暖房状態とに切り換わるよう
になっている。 【００１６】つまり、温調ダクト１２の送風方向下手側
部位に、吹出口１２Ｃと排気口１２Ｄとを形成し、単一
の切換弁１６を装備するという比較的安価な構成で、ペ
ルチェ素子３に対する通電方向の切り換えを行わなくて
も、冷房状態と暖房状態との切り換えを、単一の切換弁
１６による送風状態の切り換え操作によって簡便に行え
るようになり、結果、コストが嵩む不都合を招くことな
く、冷房状態と暖房状態の切り換えを頻繁に行うことに
起因したペルチェ素子３の破損を未然に回避できる信頼
性の高いものにすることができるようになっている。 【００１７】そして、車内温度が高い場合には、切換弁
１６を回動操作して送風状態を冷房状態に切り換えれ
ば、ペルチェ素子３による吸熱で冷却されるとともに冷
風路１２Ａで案内された冷風が、温調ダクト１２の吹出
口１２Ｃからシートバックパッド７の送風溝７Ａや各送
風孔７Ｂを通ってシートバック表皮８から吹き出すよう
になり、又、ペルチェ素子３からの放熱で加熱されると
ともに温風路１２Ｂで案内された温風が温調ダクト１２
の排気口１２Ｄから排出されるようになり、結果、シー
トバック２からの冷却作用による快適感を着座者に与え
ることができるようになり、逆に、車内温度が低い場合
には、切換弁１６を回動操作して送風状態を暖房状態に
切り換えれば、ペルチェ素子３からの放熱で加熱される
とともに温風路１２Ｂで案内された温風が、温調ダクト
１２の吹出口１２Ｃからシートバックパッド７の送風溝
７Ａや各送風孔７Ｂを通ってシートバック表皮８から吹
き出すようになり、又、ペルチェ素子３による吸熱で冷
却されるとともに冷風路１２Ａで案内された冷風が温調
ダクト１２の排気口１２Ｄから排出されるようになり、
結果、シートバック２からの加温作用による快適感を着
座者に与えることができるようになっている。 【００１８】ちなみに、温調ダクト１２の排気口１２Ｄ
からの排風は、シートバックパッド７とシートバックボ
ード１１との隙間やシートバックボード１１のスリット
１１Ｂなどからシートバック２外に放出されるようにな
っている。又、図６及び図７に示すように、切換弁１６
は、その左側の蓋体１６Ｂの各コーナー部に形成した凹
部１６Ｃのうちの対応すると、温調ダクト１２に形成し
た単一の凸部１２Ｅとの係合で、冷房状態及び暖房状態
のそれぞれの位置に保持できるようになっている。 【００１９】〔別実施形態〕以下、本発明の別実施形態
を列記する。 （１）温調装置５を、シートクッション１に装備するよ
うにしてもよく、又、空調ユニットなどに利用するよう
にしてもよい。 （２）図８に示すように、単一の切換弁１６の回動操作
によって、送風状態を、上述した冷房状態及び暖房状態
に加えて、多量の冷風に少量の温風を混入させた弱冷風
が温調風として温調ダクト１２の吹出口１２Ｃから吹き
出す弱冷状態〔図８の（イ）参照〕や、多量の温風に少
量の冷風を混入させた弱温風が温調風として温調ダクト
１２の吹出口１２Ｃから吹き出す弱暖状態〔図８の
（ロ）参照〕などにも切り換えられるように構成して、
複数段の温度調節を行えるようにしてもよい。 （３）切換弁１６の位置保持を摩擦で行うように構成し
てもよい。この構成によると、切換弁１６による無段階
の温度調節操作を可能にすることができるようになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】温調シートの斜視図 【図２】シートバックの背面図 【図３】シートバックの縦断側面図 【図４】温調装置の斜視図 【図５】（イ）温調装置の冷房状態を示す縦断側面図 （ロ）温調装置の暖房状態を示す縦断側面図 【図６】切換弁の保持構造を示す温調装置の縦断背面図 【図７】切換弁の斜視図 【図８】（イ）別実施形態での温調装置の弱冷状態を示
す縦断側面図 （ロ）別実施形態での温調装置の弱暖状態を示す縦断側
面図 【符号の説明】 ３ ペルチェ素子 ５ 温調装置 １２ 温調ダクト １２Ａ 冷風路 １２Ｂ 温風路 １２Ｃ 吹出口 １２Ｄ 排気口 １６ 切換弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ペルチェ素子による吸熱後の冷風を案内
   する冷風路と、前記ペルチェ素子による加熱後の温風を
   案内する温風路とを備えた温調ダクトの送風方向下手側
   部位に、吹出口と排気口とを互いの向きを異ならせた状
   態で形成するとともに、前記冷風路からの前記冷風を前
   記吹出口に案内し、かつ、前記温風路からの前記温風を
   前記排気口に案内する冷房状態と、前記温風路からの前
   記温風を前記吹出口に案内し、かつ、前記冷風路からの
   前記冷風を前記排気口に案内する暖房状態とに送風状態
   を切り換える単一の切換弁を装備してある温調装置。