JP2004020102A - Temperature regulator - Google Patents

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JP2004020102A
JP2004020102A JP2002177323A JP2002177323A JP2004020102A JP 2004020102 A JP2004020102 A JP 2004020102A JP 2002177323 A JP2002177323 A JP 2002177323A JP 2002177323 A JP2002177323 A JP 2002177323A JP 2004020102 A JP2004020102 A JP 2004020102A
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JP
Japan
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heat exchanger
heat
air
peltier element
control device
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JP2002177323A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Chimura
千村 正雄
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Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suck an air with less resistance even if a temperature regulator is disposed in a relatively broad space but narrow in interval in the temperature regulator using a Peltier element. <P>SOLUTION: This temperature regulator is provided with first and second heat exchanging bodies 21 and 22 in parts in a heat absorbing side and a heat radiating side of the Peltier element 20 and first and second fans 18 and 23 driven to rotate around a rotating shaft core P1, which orthogonally crosses with the Peltier element, in opposite sides of the peltier element 20 in the first and the second heat exchanging bodies 21 and 22. This regulator is so constituted that the air is sucked from the outer circumferential parts of the first and the second heat exchanging bodies 21 and 22 by the rotation of the first and the second fans 18 and 23, passes through the first and the second heat exchanging bodies 21 and 22 to heat-exchanges therein, and is exhausted from the first and the second fans 18 and 23. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペルチェ素子を使用して冷風や温風を排出する温調装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
ペルチェ素子を使用した温調装置としては、ペルチェ素子の吸熱側又は放熱側となる一方の部分に第1熱交換体を備えて、ペルチェ素子の放熱側又は吸熱側となる他方の部分に第2熱交換体を備え、第1及び第2熱交換体に対してファンを備えたものがある。これにより、空気が第1熱交換体に流れ第1熱交換体を通過し熱交換されて、冷風(又は温風)として排出されるのであり、空気が第2熱交換体に流れ第2熱交換体を通過し熱交換されて、温風(又は冷風)として排出される。
【0003】
前述のようなペルチェ素子は比較的薄いものなので、温調装置を小さなものに構成することが可能である。これにより、ペルチェ素子を使用した温調装置が例えば車両のシートに備えられることがあり、温調装置からの冷風(又は温風)をシートの表面に供給することによって快適な座り心地が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように温調装置を例えばシートの背もたれ部に備える場合に、シートの背もたれ部を構成するパッド部材の裏面と、パッド部材の裏面側に配置されたバックパネルやカバーとの間に、温調装置を配置することになる。
【0005】
前述のようなパッド部材とバックパネルやカバーとの間は、比較的広い空間ではあるが間隔が狭い空間となっているので、パッド部材とバックパネルやカバーとの間に温調装置を配置した場合、温調装置が空気を抵抗少なく吸入することができるかと言う点が、温調装置の性能を充分に発揮させる面で重要なものとなっている。
本発明はペルチェ素子を使用した温調装置において、比較的広い空間ではあるが間隔が狭い空間に温調装置を配置しても、空気を抵抗少なく吸入することができるように構成することを目的としており、温調装置の性能を高めることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
[I]
請求項1の特徴によると、ペルチェ素子の吸熱側又は放熱側となる一方の部分に第1熱交換体を備え、ペルチェ素子の放熱側又は吸熱側となる他方の部分に第2熱交換体を備えており、第1熱交換体におけるペルチェ素子とは反対側の部分に、ペルチェ素子と直交する回転軸芯周りに回転駆動される第1ファンを備え、第2熱交換体におけるペルチェ素子とは反対側の部分に、ペルチェ素子と直交する回転軸芯周りに回転駆動される第2ファンを備えて、温調装置が構成されている。
従って、第1ファンの回転により、空気が第1熱交換体の外周部から吸入されて、第1熱交換体を通過して熱交換され、第1ファンを通過して排出されるのであり、第2ファンの回転により、空気が第2熱交換体の外周部から吸入されて、第2熱交換体を通過して熱交換され、第2ファンを通過して排出される。
【0007】
これにより、請求項1の特徴によると、温調装置において、第1及び第2ファン、ペルチェ素子、第1及び第2熱交換体が、第1及び第2ファンの回転軸芯の方向に沿って重ね合わされたような状態となり、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に、第1及び第2ファン、ペルチェ素子、第1及び第2熱交換体が延出されたような状態となる。言い換えると、第1及び第2ファンの回転軸芯の方向に比較的小さく(薄く)、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に比較的大きくなるような状態となり、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に第1及び第2熱交換体の外周部が向く状態となる。
【0008】
[II]
前項[I]に記載の状態において、請求項1の特徴によると、比較的広い空間ではあるが間隔が狭い空間に温調装置を配置した場合、第1及び第2熱交換体の外周部が前述の空間の広がる方向に向くような姿勢に温調装置を設定すれば、空気が抵抗少なく第1及び第2熱交換体の外周部から吸入されるようになる。
【0009】
この場合、前項[I]に記載のように、請求項1の特徴の温調装置では、第1及び第2ファンの回転軸芯の方向に比較的小さく(薄く)、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に比較的大きくなるような状態となり、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に第1及び第2熱交換体の外周部が向く状態となっているので、第1及び第2熱交換体の外周部が前述の空間の広がる方向に向くような姿勢に温調装置を設定すること(空間において間隔の狭い方向に、第1及び第2ファンの回転軸芯が向く姿勢に温調装置を設定すること)が、比較的容易に行える。
【0010】
[III]
ペルチェ素子、第1及び第2熱交換体を配置する場合、プロペラ状のファンの下手側に、平面視で長方形状のペルチェ素子、第1及び第2熱交換体を配置し、空気がプロペラ状のファン、第1及び第2熱交換体を通って直線的に流れるように構成することが考えられる。この構成では、空気の流れの幅があまり大きなものではないので、第1及び第2熱交換体の大きさも制限されている。
【0011】
これに対し請求項1の特徴によると、前項[I]に記載のように、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に、第1及び第2ファン、ペルチェ素子、第1及び第2熱交換体が延出されたような状態となり、第1及び第2ファンの回転軸芯から半径方向に第1及び第2熱交換体の外周部が向く状態となっている。これにより、請求項1の特徴によると、第1及び第2熱交換体の外周部の略全周から空気を吸入するように構成することが可能になり、第1及び第2熱交換体を比較的大きなものに構成することが可能になるのであり、比較的大きな第1及び第2熱交換体に空気を供給することが可能になって、温調装置における熱交換の容量が大きなものになる。
【0012】
請求項1の特徴によると、第1熱交換体で熱交換された空気及び第2熱交換体で熱交換された空気が、第1及び第2ファンを通過して別々に排出されるので、第1及び第2熱交換体を通過した後、第1熱交換体で熱交換された空気及び第2熱交換体で熱交換された空気が互いに遮断され互いに離れた状態で排出される。これにより、請求項1の特徴によると、第1及び第2熱交換体を通過した後、第1熱交換体で熱交換された空気及び第2熱交換体で熱交換された空気の間で熱の移動が生じて、温調装置の性能が低下すると言うようなことがない。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は乗用車のシート(運転席及び助手席)を示しており、シートは座部1、背もたれ部2及びヘッドレスト3を備えて構成されている。座部1は、発泡ウレタン等のパッド部材の表面に、通気性を備えた布製(又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等)の表皮が被せられて構成されている。
【0014】
次に背もたれ部2について説明する。
図2及び図3に示すように、正面視で門形の上フレーム4、上フレームの4の右及び左に連結された縦フレーム5、右及び左の縦フレーム5に亘って連結された横フレーム6,7、上フレーム4に連結されたヘッドレスト3の取付用の筒状の支持部8、右及び左の縦フレーム5に亘って架設されてS字状に繰り返して曲げられたバネ9、下の横フレーム7に連結されて着座した乗員の腰部を受け止める受け部10等により、フレーム体が構成されている。
【0015】
図4に示すように、右及び左の縦フレーム5において部分的にスリットが入れられ、スリットが入れられた部分が内側に折り曲げられている。これにより、右及び左の縦フレーム5にフック状の取付部5aが形成され、右及び左の縦フレーム5における取付部5aの位置に開口5bが形成されており、取付部5aにバネ9が取り付けられている。
【0016】
図2,3,4に示すように、発泡ウレタン等のパッド部材11がフレーム体に取り付けられており、通気性を備えた布製(又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等)の表皮12が、パッド部材11の表面に被せられている。通気性を備えた布製(又は小孔が多数備えられたビニールレザーや皮革製等)のカバー13が表皮12に接続されており、パッド部材11の裏面から所定間隔を置いてパッド部材11の裏面を覆うように、カバー13が配置されている。
【0017】
これにより、パッド部材11の裏面及びカバー13によって、比較的広い空間(図2参照)ではあるが間隔が狭い空間(図4参照)が形成されている。この場合、図2に示すように、シートのリクライナ部等を配置する必要から、パッド部材11の右及び左の下部分11cが開放されており(シートのリクライナ部や右及び左の縦フレーム5、横フレーム7は存在する)、空気がパッド部材11の右及び左の下部分11cを通って、パッド部材11の裏面及びカバー13の間の空間に吸入されるのであり、空気がカバー13及び各部の隙間を通って、パッド部材11の裏面及びカバー13の間の空間に吸入される。
【0018】
図1,2,3,4に示すように、パッド部材11の表面にY字状で溝状の送風経路11aが備えられ、送風経路11aが表皮12に覆われており、送風経路11aの下部とパッド部材11の裏面とに亘る送風経路11bが備えられている。図2,3,4に示すようにユニット状の温調装置14が備えられ、温調装置14がバネ9に取り付けられて、温調装置14がパッド部材11の裏面とカバー13との間に配置されている。温調装置14の第1排気口15bが送風経路11bに挿入されて、温調装置14(第1ケース15)がパッド部材11の裏面及びバネ9に接しており、温調装置の14の第2排気口16bがカバー13から後側に出ている。
【0019】
以上の構造によって、図3及び図4に示すように、パッド部材11の裏面及びカバー13の間の空間の空気が、第1及び第2熱交換体21,22の外周部から温調装置14に吸入され、温調装置14において熱交換された冷風(又は温風)が、第1排気口15bから排出され、送風経路11bから送風経路11aに供給されて、表皮12を通過してシートに着座する乗員に流れていく。温調装置14において熱交換された排風(温風又は冷風)が、第2排気口16bから後側に流れる。
【0020】
次に温調装置14について説明する。
図5及び図6に示すように、中空のリング状で合成樹脂製の第1ケース15の中央にモータ17が固定され、第1ケース15の円状の第1吸気口15aにモータ17が入り込んでいる。モータ17の駆動軸17aに円盤部材18aが取り付けられ、円盤部材18aに多数のフィン18bが備えられて、第1ターボファン18が構成されており、モータ17により回転軸芯P1(後述するペルチェ素子20と直交)周りに第1ターボファン18が回転駆動される。
【0021】
図5及び図6に示すように、薄い平板状のリング状で金属製(例えばアルミ合金等)のベース部材21a、及び金属製(例えばアルミ合金等)の多数のピン21bを備えて、第1熱交換体21が構成されている。第1熱交換体21のピン21bが第1ケース15に固定されて、モータ17を囲むように第1熱交換体21が配置されている。第1熱交換体21において、ピン21bが所定の間隔(回転軸芯P1の半径方向)を置いて一列状に並んでおり、ピン21bの列が所定の間隔(回転軸芯P1の円周方向)を置いて、回転軸芯P1に対し放射状に配置されている。
【0022】
図5及び図6に示すように、薄い平板状でリング状の断熱材19が、第1熱交換体21のベース部材21aに固定され、薄い平板状でリング状のペルチェ素子20が、断熱材19の内側で第1熱交換体21のベース部材21aに固定されている。ペルチェ素子20の内側で第1熱交換体21のベース部材21aに、薄い平板状でリング状の断熱材19が固定されており、モータ17の駆動軸17aが断熱材19を貫通している。
【0023】
図5及び図6に示すように、薄い平板状のリング状で金属製(例えばアルミ合金等)のベース部材22aが、断熱材19及びペルチェ素子20に固定され、ベース部材22aに金属製(例えばアルミ合金等)の多数のフィン22bが備えられて、第2熱交換体22が構成されており、モータ17の駆動軸17aが第2熱交換体22を貫通している。第2熱交換体22において、ピン22bが所定の間隔(回転軸芯P1の半径方向)を置いて一列状に並んでおり、ピン22bの列が所定の間隔(回転軸芯P1の円周方向)を置いて、回転軸芯P1に対し放射状に配置されている。
【0024】
この場合、図6に示すように、第1及び第2熱交換体21,22の外径は同じに設定されているが、第1熱交換体21の高さH1よりも、第2熱交換体22の高さH2が高いものに設定されている。第2熱交換体22の内径よりも、第1熱交換体21の内径が大きいものに設定されており、第1熱交換体21の横幅W1よりも、第2熱交換体22の横幅W2が大きいものに設定されている。これにより、第1熱交換体21の熱交換面積と第2熱交換体22の熱交換面積との比が、例えば1:3に設定されている。
【0025】
図5及び図6に示すように、中空のリング状で合成樹脂製の第2ケース16が第2熱交換体22のピン22bに固定されており、第2ケース16の円状の第2吸気口16aにモータ17の駆動軸17aが入り込んでいる。モータ17の駆動軸17aに円盤部材23aが取り付けられ、円盤部材23aに多数のフィン23bが備えられて、第2ターボファン23が構成されており、モータ17により回転軸芯P1周りに第2ターボファン23が回転駆動される。
【0026】
この場合、図6に示すように、第2ケース16の第2吸気口16aよりも、第1ケース15の第1吸気口15aが大きなものに設定されている。第1及び第2ターボファン18,23の外径、第1及び第2ターボファン18,23のフィン18b,23bの高さ、第1及び第2ターボファン18,23のフィン18b,23bの数は同じに設定されているが、第1ターボファン18のフィン18bの内径よりも、第2ターボファン23のフィン23bの内径が小さなものに設定されて、第1ターボファン18のフィン18bの横幅よりも、第2ターボファン23のフィン23bの横幅が大きなものに設定されている。
【0027】
図5及び図6に示すように、第1及び第2ケース15,16の外周部の一部分から、第1及び第2ターボファン18,23の回転の接線方向の位置に、第1及び第2排気口15b,16bが備えられている。第1及び第2ケース15,16の第1及び第2排気口15b,16bは、回転軸芯P1と平行で互いに逆向きに設定されており、回転軸芯P1周りの位相が180°異なっている。
【0028】
図5の矢印X1に示すように、第1及び第2ターボファン18,23は図5の紙面時計方向に回転駆動されるのであり、第1及び第2ケース15,16と第1及び第2ターボファン18,23の外周部との間隔(回転軸芯P1の半径方向の間隔)が矢印X1の方向に沿って次第に大きくなり、第1及び第2ケース15,16の第1及び第2排気口15b,16bに達するように構成されている。
【0029】
以上の構造により、ペルチェ素子20において第1熱交換体21の部分が吸熱側となり、第2熱交換体22の部分が放熱側となるように、ペルチェ素子20に所定の電圧を掛けたとする。この状態で第1及び第2ターボファン18,23が回転駆動されると、図5及び図6に示すように、空気が第1熱交換体21の外周部から吸入され、第1熱交換体21の内側に流れる。第1熱交換体21に流れた空気が、第1熱交換体21との熱交換によって冷風となり、第1ケース15の第1吸気口15aから第1ケース15に吸入され、第1タ−ボファン18を通って第1ケース15の第1排気口15bから排出される。空気が第2熱交換体22の外周部から吸入され、第2熱交換体22の内側に流れて、第2熱交換体22に流れた空気が、第2熱交換体22との熱交換によって排風(温風)となり、第2ケース16の第1吸気口16aから第2ケース16に吸入され、第2タ−ボファン23を通って第2ケース16の第2排気口16bから排出される。
【0030】
前述とは逆にペルチェ素子20において第1熱交換体21の部分が放熱側となり、第2熱交換体22の部分が吸熱側となるように、ペルチェ素子20に所定の電圧を掛けると、温風が第1ケース15の第1排気口15bから排出され、排風(冷風)が第2ケース16の第2排気口16bから排出される。ペルチェ素子20に電圧を掛けなければ、温調装置14の熱交換機能が停止して、常温の風が第1ケース15の第1排気口15bから排出される。
【0031】
[発明の実施の第1別形態]
前述の[発明の実施の形態]においては第1及び第2ターボファン18,23を使用しているが、第1及び第2ターボファン18,23に代えて、第1及び第2シロッコファン(図示せず)を使用してもよい。
【0032】
[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明の実施の形態]及び[発明の実施の第1別形態]において、以下の[1]〜[3]に記載のように構成してもよい。
【0033】
[1] 第1及び第2熱交換体21,22の外径(又は内径)、第1及び第2熱交換体21,22の高さH1,H2を同じに設定した状態で、第1熱交換体21の横幅W1よりも、第2熱交換体22の横幅W2を大きなものに設定する(第1熱交換体21の横幅W1と第2熱交換体22の横幅W2との比が、例えば1:3)。
【0034】
[2] 第1及び第2熱交換体21,22の内径及び外径、第1及び第2熱交換体21,22の高さH1,H2を同じに設定した状態で、第1熱交換体21のピン21bの数よりも、第2熱交換体22のピン22bの数を多いものに設定する(第1熱交換体21のピン21bの数と第2熱交換体22のピン22bの数との比が、例えば1:3)。
【0035】
[3] 前項[1]に記載のように、第1熱交換体21の横幅W1と第2熱交換体22の横幅W2との比を、例えば1:3に設定せずに1:2に設定した場合、前項[2]に記載のように、第1熱交換体21のピン21bの数と第2熱交換体22のピン22bの数との比を、例えば1:3に設定せずに1:2に設定した場合、第1及び第2熱交換体21,22の材質を変更して、第1熱交換体の21の熱伝導率よりも、第2熱交換体22の熱伝導率を高いものに設定する。
【0036】
本発明の温調装置14は、 前述の[発明の実施の形態]及び[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]に記載のように、シートの背もたれ部2ばかりではなく、シートの座部1にも使用することができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1の特徴によると、ペルチェ素子を使用した温調装置において、空気が第1及び第2熱交換体の外周部から吸入されるように構成することによって、比較的広い空間ではあるが間隔が狭い空間に温調装置を配置した場合、空気が抵抗少なく吸入されるように構成することが容易に行えるようになり、温調装置の性能を充分に発揮させることができるようになる。
【0038】
請求項1の特徴によると、第1及び第2熱交換体を比較的大きなものに構成することが可能になり、温調装置における熱交換の容量を大きなものにすることができる点、及び第1及び第2熱交換体を通過した後、第1熱交換体で熱交換された空気及び第2熱交換体で熱交換された空気の間で熱の移動が生じ難い点により、温調装置の性能を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】シートの全体斜視図
【図2】シートの背もたれ部の背面図
【図3】シートの背もたれ部の縦断側面図
【図4】シートの背もたれ部の横断平面図
【図5】温調装置の縦断背面図
【図6】温調装置の横断平面図
【符号の説明】
18   第1ファン
20   ペルチェ素子
21   第1熱交換体
22   第2熱交換体
23   第2ファン
P1   回転軸芯
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a temperature control device that discharges cold air or hot air using a Peltier device.
[0002]
[Prior art]
As a temperature control device using a Peltier element, a first heat exchanger is provided on one side of the Peltier element on the heat absorption side or the heat radiation side, and a second heat exchanger is provided on the other part of the Peltier element on the heat release side or heat absorption side. Some include a heat exchanger and a fan for the first and second heat exchangers. As a result, air flows into the first heat exchanger, passes through the first heat exchanger, undergoes heat exchange, and is discharged as cold air (or hot air). After passing through the exchanger, heat is exchanged and discharged as warm air (or cold air).
[0003]
Since the Peltier device as described above is relatively thin, the temperature control device can be made small. As a result, a temperature controller using a Peltier element may be provided, for example, on a vehicle seat, and a comfortable sitting comfort can be obtained by supplying cool air (or warm air) from the temperature controller to the surface of the seat. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the case where the temperature control device is provided in a seat back portion, for example, as described in the related art, a back surface of a pad member constituting the seat back portion and a back panel or a cover disposed on the back surface side of the pad member. In between, a temperature control device will be arranged.
[0005]
Since the space between the pad member and the back panel or the cover as described above is a relatively large space but a narrow space, a temperature control device is arranged between the pad member and the back panel or the cover. In this case, it is important whether or not the temperature control device can inhale air with low resistance in terms of sufficiently exhibiting the performance of the temperature control device.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a temperature control device using a Peltier element so that even if the temperature control device is arranged in a relatively large space but at a small space, air can be sucked in with low resistance. The purpose is to improve the performance of the temperature control device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
[I]
According to the feature of the first aspect, the first heat exchanger is provided on one part on the heat absorption side or the heat dissipation side of the Peltier element, and the second heat exchanger is provided on the other part on the heat dissipation side or the heat absorption side of the Peltier element. A first fan that is rotatably driven around a rotation axis orthogonal to the Peltier element in a portion of the first heat exchanger opposite to the Peltier element, and a Peltier element in the second heat exchanger. On the opposite side, a temperature control device is provided with a second fan that is rotationally driven around a rotation axis orthogonal to the Peltier element.
Therefore, by the rotation of the first fan, air is sucked in from the outer peripheral portion of the first heat exchanger, passes through the first heat exchanger, exchanges heat, and is exhausted through the first fan. Due to the rotation of the second fan, air is sucked in from the outer peripheral portion of the second heat exchanger, passes through the second heat exchanger, undergoes heat exchange, and is discharged through the second fan.
[0007]
Thus, according to the first aspect of the present invention, in the temperature control device, the first and second fans, the Peltier element, and the first and second heat exchangers are arranged along the direction of the rotation axis of the first and second fans. And a state in which the first and second fans, the Peltier element, and the first and second heat exchangers are extended in the radial direction from the rotation axes of the first and second fans. It becomes. In other words, the first and second fans are relatively small (thin) in the direction of the rotation axis and relatively large from the rotation axes of the first and second fans in the radial direction. The outer peripheral portions of the first and second heat exchangers face radially from the rotation axis of the two fans.
[0008]
[II]
In the state described in the above item [I], according to the feature of claim 1, when the temperature control device is arranged in a space that is relatively large but has a small space, the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers are not arranged. If the temperature control device is set so as to face the direction in which the space spreads, the air is sucked from the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers with low resistance.
[0009]
In this case, as described in the above item [I], in the temperature control device according to the first aspect, the first and second fans are relatively small (thin) in the direction of the rotation axis of the first and second fans. And the outer circumferences of the first and second heat exchangers are oriented radially from the rotation axes of the first and second fans. Setting the temperature control device such that the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers are oriented in the direction in which the space spreads (the rotation axes of the first and second fans in the direction in which the space is narrow in the space). Setting the temperature control device to a position where the core is oriented) can be performed relatively easily.
[0010]
[III]
When the Peltier element and the first and second heat exchangers are disposed, the rectangular Peltier element, the first and second heat exchangers in plan view are disposed on the lower side of the propeller-shaped fan, and the air is propeller-shaped. It is conceivable that the fan is configured to flow linearly through the first and second heat exchangers. In this configuration, since the width of the air flow is not so large, the size of the first and second heat exchangers is also limited.
[0011]
On the other hand, according to the feature of the first aspect, as described in the above [I], the first and second fans, the Peltier element, the first and the second, in the radial direction from the rotation axes of the first and the second fans. The second heat exchanger is in a state of being extended, and the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers are directed radially from the rotation axes of the first and second fans. Thus, according to the first aspect of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which air is sucked from substantially all around the outer peripheral portion of the first and second heat exchangers, and the first and second heat exchangers are formed. It is possible to configure the heat exchanger to be relatively large, to supply air to the relatively large first and second heat exchangers, and to increase the heat exchange capacity in the temperature control device. Become.
[0012]
According to the feature of claim 1, the air heat exchanged by the first heat exchanger and the air heat exchanged by the second heat exchanger are separately discharged through the first and second fans. After passing through the first and second heat exchangers, the air heat exchanged by the first heat exchanger and the air exchanged by the second heat exchanger are discharged from each other while being separated from each other. Thus, according to the features of claim 1, after passing through the first and second heat exchangers, between the air heat exchanged by the first heat exchanger and the air exchanged by the second heat exchanger. There is no such thing that heat transfer occurs and the performance of the temperature control device deteriorates.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a seat (a driver's seat and a passenger seat) of a passenger car. The seat includes a seat 1, a backrest 2, and a headrest 3. The seat 1 is configured by covering a surface of a pad member such as urethane foam with a skin made of air-permeable cloth (or made of vinyl leather or leather having many small holes).
[0014]
Next, the backrest 2 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the upper frame 4 in a gate shape in a front view, a vertical frame 5 connected to the right and left of the upper frame 4, a horizontal frame connected across the right and left vertical frames 5. Frames 6, 7; a cylindrical support portion 8 for mounting the headrest 3 connected to the upper frame 4; a spring 9, which is laid across the right and left vertical frames 5 and repeatedly bent in an S-shape; A frame body is constituted by the receiving portion 10 and the like for receiving the waist of the seated occupant connected to the lower horizontal frame 7.
[0015]
As shown in FIG. 4, slits are partially formed in the right and left vertical frames 5, and the slitted portions are bent inward. As a result, hook-shaped mounting portions 5a are formed on the right and left vertical frames 5, openings 5b are formed at the positions of the mounting portions 5a in the right and left vertical frames 5, and the springs 9 are mounted on the mounting portions 5a. Installed.
[0016]
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a pad member 11 made of urethane foam or the like is attached to a frame body, and is made of air-permeable cloth (or vinyl leather or leather having many small holes). A skin 12 covers the surface of the pad member 11. A cover 13 made of air-permeable cloth (or made of vinyl leather or leather provided with a large number of small holes) is connected to the skin 12, and the back surface of the pad member 11 is spaced a predetermined distance from the back surface of the pad member 11. Cover 13 is arranged so as to cover.
[0017]
As a result, the back surface of the pad member 11 and the cover 13 form a relatively wide space (see FIG. 2) but a narrow space (see FIG. 4). In this case, as shown in FIG. 2, the right and left lower portions 11c of the pad member 11 are opened because the recliner portion of the seat needs to be disposed (the recliner portion of the seat and the right and left vertical frames 5). , The horizontal frame 7 is present), air is sucked into the space between the back surface of the pad member 11 and the cover 13 through the right and left lower portions 11c of the pad member 11, and the air is The air is sucked into the space between the back surface of the pad member 11 and the cover 13 through the gaps between the parts.
[0018]
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, a Y-shaped groove-shaped air passage 11a is provided on the surface of the pad member 11, and the air passage 11a is covered with a skin 12, and a lower portion of the air passage 11a is provided. An air passage 11b is provided to extend between the air passage and the back surface of the pad member 11. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a unit-shaped temperature control device 14 is provided, and the temperature control device 14 is attached to the spring 9, and the temperature control device 14 is disposed between the back surface of the pad member 11 and the cover 13. Are located. The first exhaust port 15b of the temperature control device 14 is inserted into the ventilation path 11b, and the temperature control device 14 (first case 15) is in contact with the back surface of the pad member 11 and the spring 9, and A second exhaust port 16b extends rearward from the cover 13.
[0019]
With the above structure, as shown in FIGS. 3 and 4, air in the space between the back surface of the pad member 11 and the cover 13 is moved from the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers 21 and 22 to the temperature control device 14. The cold air (or warm air) that has been sucked into the air and that has been heat-exchanged in the temperature control device 14 is discharged from the first exhaust port 15b, supplied from the air blowing path 11b to the air blowing path 11a, passes through the skin 12, and forms a sheet. It flows to the seated crew. The exhaust air (hot air or cold air) that has undergone heat exchange in the temperature control device 14 flows rearward from the second exhaust port 16b.
[0020]
Next, the temperature control device 14 will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, a motor 17 is fixed to the center of a first case 15 made of a synthetic resin having a hollow ring shape, and the motor 17 enters a circular first intake port 15 a of the first case 15. In. A disk member 18a is mounted on a drive shaft 17a of the motor 17, and a large number of fins 18b are provided on the disk member 18a to form a first turbo fan 18. The motor 17 rotates the rotating shaft core P1 (Peltier element described later). The first turbo fan 18 is driven to rotate around (perpendicular to 20).
[0021]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, a thin plate-like ring-shaped base member 21a made of metal (for example, aluminum alloy) and a large number of pins 21b made of metal (for example, aluminum alloy) are provided. The heat exchanger 21 is configured. The pin 21 b of the first heat exchanger 21 is fixed to the first case 15, and the first heat exchanger 21 is arranged so as to surround the motor 17. In the first heat exchanger 21, the pins 21b are arranged in a row at a predetermined interval (in the radial direction of the rotation axis P1), and the rows of the pins 21b are arranged at a predetermined interval (in the circumferential direction of the rotation axis P1). ) Is arranged radially with respect to the rotation axis P1.
[0022]
As shown in FIGS. 5 and 6, a thin flat ring-shaped heat insulator 19 is fixed to the base member 21 a of the first heat exchanger 21, and a thin flat ring-shaped Peltier element 20 is formed of a heat insulator. Inside 19, it is fixed to the base member 21a of the first heat exchanger 21. A ring-shaped heat insulating material 19 having a thin flat plate shape is fixed to the base member 21 a of the first heat exchanger 21 inside the Peltier element 20, and a drive shaft 17 a of the motor 17 penetrates the heat insulating material 19.
[0023]
As shown in FIGS. 5 and 6, a base member 22 a made of a metal (for example, an aluminum alloy) having a thin flat ring shape is fixed to the heat insulating material 19 and the Peltier element 20, and the base member 22 a is made of a metal (for example, A plurality of fins 22b of aluminum alloy or the like are provided to form the second heat exchanger 22. The drive shaft 17a of the motor 17 passes through the second heat exchanger 22. In the second heat exchanger 22, the pins 22b are arranged in a line at a predetermined interval (in the radial direction of the rotation axis P1), and the rows of the pins 22b are arranged at a predetermined interval (in the circumferential direction of the rotation axis P1). ) Is arranged radially with respect to the rotation axis P1.
[0024]
In this case, as shown in FIG. 6, the outer diameters of the first and second heat exchangers 21 and 22 are set to be the same, but the height of the second heat exchanger 21 is higher than the height H1 of the first heat exchanger 21. The height H2 of the body 22 is set to be high. The inner diameter of the first heat exchanger 21 is set to be larger than the inner diameter of the second heat exchanger 22, and the width W2 of the second heat exchanger 22 is larger than the width W1 of the first heat exchanger 21. It is set to a large one. Thereby, the ratio of the heat exchange area of the first heat exchanger 21 to the heat exchange area of the second heat exchanger 22 is set to, for example, 1: 3.
[0025]
As shown in FIGS. 5 and 6, a second case 16 made of a synthetic resin and having a hollow ring shape is fixed to the pin 22 b of the second heat exchanger 22. The drive shaft 17a of the motor 17 enters the opening 16a. The disk member 23a is attached to the drive shaft 17a of the motor 17, the disk member 23a is provided with a large number of fins 23b, and a second turbo fan 23 is configured. The motor 17 rotates the second turbo fan 23 around the rotation axis P1. The fan 23 is driven to rotate.
[0026]
In this case, as shown in FIG. 6, the first intake port 15a of the first case 15 is set to be larger than the second intake port 16a of the second case 16. Outer diameters of first and second turbo fans 18, 23, heights of fins 18b, 23b of first and second turbo fans 18, 23, number of fins 18b, 23b of first and second turbo fans 18, 23 Are set to be the same, but the inner diameter of the fins 23b of the second turbofan 23 is set to be smaller than the inner diameter of the fins 18b of the first turbofan 18, so that the width of the fins 18b of the first turbofan 18 The width of the fins 23b of the second turbo fan 23 is set to be larger than that of the second turbo fan 23.
[0027]
As shown in FIGS. 5 and 6, the first and second turbofans 18 and 23 are located at positions tangential to the rotation of the first and second turbofans 18 and 23 from portions of the outer peripheral portions of the first and second cases 15 and 16. Exhaust ports 15b and 16b are provided. The first and second exhaust ports 15b, 16b of the first and second cases 15, 16 are set in parallel to the rotation axis P1 and in opposite directions to each other, and the phases around the rotation axis P1 differ by 180 °. I have.
[0028]
As shown by arrow X1 in FIG. 5, the first and second turbo fans 18, 23 are driven to rotate clockwise in FIG. 5, and the first and second cases 15, 16 and the first and second turbo fans 18, 23 are rotated. The distance between the outer circumferences of the turbofans 18 and 23 (the distance in the radial direction of the rotation axis P1) gradually increases along the direction of the arrow X1, and the first and second exhausts of the first and second cases 15, 16 are increased. It is configured to reach the mouths 15b and 16b.
[0029]
With the above structure, it is assumed that a predetermined voltage is applied to the Peltier element 20 such that the first heat exchanger 21 is on the heat absorbing side and the second heat exchanger 22 is on the heat releasing side in the Peltier element 20. When the first and second turbo fans 18 and 23 are driven to rotate in this state, as shown in FIGS. 5 and 6, air is sucked in from the outer peripheral portion of the first heat exchanger 21 and the first heat exchanger It flows inside 21. The air that has flowed into the first heat exchanger 21 is cooled by heat exchange with the first heat exchanger 21, is drawn into the first case 15 from the first air inlet 15 a of the first case 15, and is cooled by the first turbo fan. 18 and is discharged from the first exhaust port 15b of the first case 15. Air is sucked in from the outer peripheral portion of the second heat exchanger 22 and flows inside the second heat exchanger 22, and the air flowing into the second heat exchanger 22 is exchanged with the second heat exchanger 22 by heat exchange. Exhaust air (warm air) is drawn into the second case 16 from the first intake port 16a of the second case 16, and is discharged from the second exhaust port 16b of the second case 16 through the second turbo fan 23. .
[0030]
Contrary to the above, when a predetermined voltage is applied to the Peltier element 20 so that the first heat exchanger 21 is on the heat dissipation side and the second heat exchanger 22 is on the heat absorption side, the temperature is increased. The wind is exhausted from the first exhaust port 15b of the first case 15, and the exhaust air (cool air) is exhausted from the second exhaust port 16b of the second case 16. If no voltage is applied to the Peltier element 20, the heat exchange function of the temperature control device 14 is stopped, and the normal-temperature air is discharged from the first exhaust port 15b of the first case 15.
[0031]
[First Embodiment of the Invention]
In the above [Embodiment of the invention], the first and second turbofans 18 and 23 are used. However, instead of the first and second turbofans 18 and 23, the first and second sirocco fans ( (Not shown) may be used.
[0032]
[Second Alternative Embodiment of the Invention]
In the above [Embodiment of the invention] and [First embodiment of the invention], the following [1] to [3] may be adopted.
[0033]
[1] With the outer diameter (or inner diameter) of the first and second heat exchangers 21 and 22 and the heights H1 and H2 of the first and second heat exchangers 21 and 22 set to be the same, the first heat The width W2 of the second heat exchanger 22 is set to be larger than the width W1 of the exchanger 21 (the ratio of the width W1 of the first heat exchanger 21 to the width W2 of the second heat exchanger 22 is, for example, 1: 3).
[0034]
[2] With the inner and outer diameters of the first and second heat exchangers 21 and 22 and the heights H1 and H2 of the first and second heat exchangers 21 and 22 set to be the same, the first heat exchanger The number of pins 22b of the second heat exchanger 22 is set to be larger than the number of pins 21b of the second heat exchanger 21 (the number of pins 21b of the first heat exchanger 21 and the number of pins 22b of the second heat exchanger 22). Is, for example, 1: 3).
[0035]
[3] As described in [1], the ratio of the width W1 of the first heat exchanger 21 to the width W2 of the second heat exchanger 22 is set to 1: 2 without setting the ratio to, for example, 1: 3. When set, as described in [2] above, the ratio between the number of pins 21b of the first heat exchanger 21 and the number of pins 22b of the second heat exchanger 22 is not set to, for example, 1: 3. When the ratio is set to 1: 2, the materials of the first and second heat exchangers 21 and 22 are changed so that the heat conductivity of the second heat exchanger 22 is higher than the heat conductivity of the first heat exchanger 21. Set the rate higher.
[0036]
As described in the above-mentioned [Embodiment of the Invention], [First Embodiment of the Invention], and [Second Embodiment of the Invention], the temperature control device 14 of the present invention includes a seat backrest portion. It can be used not only for the seat 2 but also for the seat 1 of the seat.
[0037]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the temperature control device using the Peltier element, the air is sucked from the outer peripheral portions of the first and second heat exchangers, so that the space is relatively large, but the space is large. When the temperature control device is arranged in a narrow space, it is possible to easily perform a configuration in which the air is sucked with low resistance, and the performance of the temperature control device can be sufficiently exhibited.
[0038]
According to the features of the first aspect, the first and second heat exchangers can be configured to be relatively large, and the heat exchange capacity in the temperature control device can be increased. After passing through the first and second heat exchangers, the temperature control device is characterized in that heat does not easily transfer between the air heat exchanged by the first heat exchanger and the air exchanged by the second heat exchanger. Was able to increase the performance.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall perspective view of a seat; FIG. 2 is a rear view of a seat back portion; FIG. 3 is a longitudinal side view of a seat back portion; FIG. 4 is a cross-sectional plan view of a seat back portion; FIG. Longitudinal rear view of device [Figure 6] Cross-sectional plan view of temperature control device [Explanation of reference numerals]
18 First fan 20 Peltier element 21 First heat exchanger 22 Second heat exchanger 23 Second fan P1 Rotation axis

Claims (1)

ペルチェ素子の吸熱側又は放熱側となる一方の部分に第1熱交換体を備え、前記ペルチェ素子の放熱側又は吸熱側となる他方の部分に第2熱交換体を備えると共に、
前記第1熱交換体における前記ペルチェ素子とは反対側の部分に、前記ペルチェ素子と直交する回転軸芯周りに回転駆動される第1ファンを備え、
前記第2熱交換体における前記ペルチェ素子とは反対側の部分に、前記ペルチェ素子と直交する回転軸芯周りに回転駆動される第2ファンを備えて、
前記第1ファンの回転により、空気が前記第1熱交換体の外周部から吸入されて、前記第1熱交換体を通過して熱交換され、前記第1ファンを通過して排出されるように構成し、
前記第2ファンの回転により、空気が前記第2熱交換体の外周部から吸入されて、前記第2熱交換体を通過して熱交換され、前記第2ファンを通過して排出されるように構成してある温調装置。
A first heat exchanger is provided on one part of the Peltier element on the heat absorption side or the heat dissipation side, and a second heat exchanger is provided on the other part of the Peltier element on the heat dissipation side or the heat absorption side,
A first fan that is rotationally driven around a rotation axis orthogonal to the Peltier element, at a portion of the first heat exchanger opposite to the Peltier element;
A portion of the second heat exchanger opposite to the Peltier element is provided with a second fan that is driven to rotate around a rotation axis orthogonal to the Peltier element,
Due to the rotation of the first fan, air is sucked in from the outer periphery of the first heat exchanger, passes through the first heat exchanger, exchanges heat, and is exhausted through the first fan. Configured to
By the rotation of the second fan, air is sucked in from the outer peripheral portion of the second heat exchanger, passes through the second heat exchanger, exchanges heat, and is exhausted through the second fan. Temperature control device configured in.
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