JP2004283403A - シート空調装置および車両用シート空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シート空調装置の消費エネルギを抑制するとともに、シート着座者に空調感を提供する。
【解決手段】着座者が座るシート１に空気を送風する送風機４を設け、シート１に着座者が座っている状態において、送風機４からの空気を着座者の後方から首に向けて吹き出すネック吹出口１２をシート空調装置に備える。着座者の腿部にに向けて吹き出す着座部吹き出し口１０と両方に送風するようになっている。送風機からの空気を加熱または冷却するペルチェ素子１４を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】着座者が座るシート１に空気を送風する送風機４を設け、シート１に着座者が座っている状態において、送風機４からの空気を着座者の後方から首に向けて吹き出すネック吹出口１２をシート空調装置に備える。着座者の腿部にに向けて吹き出す着座部吹き出し口１０と両方に送風するようになっている。送風機からの空気を加熱または冷却するペルチェ素子１４を有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着座者に空気を送るシート空調装置およびこれを車両のシートに用いた車両用シート空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシート空調装置では、着座者が座る着座部の表面および着座者の背中が当たる背当て部の表面にそれぞれ複数の空気吹出口を形成し、これら複数の空気吹出口から空調空気を吹き出すように構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４４８４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように着座部の表面および背当て部の表面に形成された複数の空気吹出口から空気を吹き出すようにするには、シート内部の全域にこれら吹出口に空気を送るための空気流路を形成しなければならない。そのため、形成された空気流路が長くなるので、空気流路を流れる空気の圧損が増大することになる。さらに、着座部および背当て部の吹出口は着座者が座っているので、多くの吹出口が塞がれた状態になり、より一層圧損が大きくなる。
【０００５】
また、着座者の背中や着座部は首と比べて感覚が鈍く、前述した複数の空気吹出口から空気を吹き出すことで着座者に空調感を与えるには、多くの送風量が必要となる。
【０００６】
以上の理由により、上記シート空調装置では、空気流路での圧損が大きくなるので消費エネルギが大きくなるという問題があった。また、上記シート空調装置では、着座者に空調感を与えるために送風機を大型にしなければならないので、製品コストが上昇するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、シート空調装置の消費エネルギを抑制するとともに、シート着座者に空調感を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、着座者が座るシート（１）に設けられ、空気を送風する送風機（５）と、シート（１）に着座者が座っている状態において、送風機（５）からの空気を着座者の後方から首に向けて吹き出すネック吹出口（１２）とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、着座者の背中および着座部と比較して敏感な首に空気を吹き出すことができるので、少ない風量でも着座者に空調感を与えることができる。このように、少ない風量で着座者に空調感を与えることができるので、送風機（５）が送風する空気の量を少なくできる。そのため、送風機（５）を大型にしなくてもよくなる。また、ネック吹出口（１２）から空気を吹き出す構成にするとシートの表面に空気流路を形成する場合と比較して、空気流路を簡素な構成にできるので、空気流路での圧損を抑制できる。従って、消費エネルギを抑制するとともにシート（１）の着座者に空調感を提供できる。なお、着座者の首とは、着座者の肩口から後頭部までを含めた範囲である。
【００１０】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、ネック吹出口（１２）はシート（１）の幅方向に延びる横長の矩形状に形成されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明のように、請求項１または２において、シート（１）は着座部（２）と背当て部（３）とを備えており、ネック吹出口（１２）を背当て部（２）の上端の部位に配置しているので、着座者の首近傍にネック吹出口（１２）が配置されているのでよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明のように、請求項３において、シート（１）は着座者の頭部を支えるヘッドレスト（３ａ）を備えており、ヘッドレスト（３ａ）と背当て部（２）との間にネック吹出口（１２）を配置しているので着座者の首によってネック吹出口（１２）を塞ぐことがないのでよい。
【００１３】
請求項５に記載の発明のように、請求項３または４において、着座部（２）に設けられ、送風機（５）からの空気を着座者の腿に向けて吹き出す着座部吹出口（１０）を備え、送風機（５）からの空気をネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）との両方に送風するようになっているので乗員の腿にも空調感を与えることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明のように、請求項３ないし５のいずれか１つにおいて、着座部（２）の下面側に送風機（５）が配置されており、背当て部（２）の背面側に送風機（５）と連結されてネック吹出口（１２）に空気を送る第１ダクト（１３）が配置されており、着座部（２）下面側に送風機（５）と連結されて着座部吹出口（１０）に空気を送る第２ダクト（１１）が配置されている。なお、第１ダクト（１３）を背当て部（２）の背面側に配置し、シート（１）の下面側において、シート（１）の前方に延びる形状の第１ダクト（１３）の接続部を形成し、送風機（５）と接続部とを連結するようにしてもよい。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、請求項６において、第１、第２ダクト（１１、１３）の少なくともいずれか一方に設けられ、送風機（５）からの空気を加熱または冷却するペルチェ素子（１４）を備えていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、第１、第２ダクト（１１、１３）の空気から吸熱または第１、第２ダクト（１１、１３）の空気に放熱することができるペルチェ素子（１４）が第１、第２ダクト（１１、１３）の少なくともいずれか一方に設けられているので、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）との少なくともいずれか一方からの吹出空気の温度を調節できる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、請求項５ないし７のいずれか１つにおいて、空調用熱交換器（４２、４３）を備えた空調ユニット（４０）からの空気が送られるシート空調装置であって、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）とに空調用熱交換器（４２、４３）を通過した空気を送風するようになっていることを特徴とする。
【００１８】
これによると、シート空調装置には空調用熱交換器（４２、４３）を備えた空調ユニット（４０）からの空気が送られるようになっている。そのため、シート（１）に空気の温度を調整する装置を配置しなくても、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）とから空調用熱交換器（４２、４３）を通過した空気、即ち、温度調節した空気を吹き出すことができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明のように、請求項１ないし８のいずれか１つにおいて、送風機（５）の回転数を調節する回転数調節手段（３５）と、回転数調節手段（３５）に着座者の操作信号を送る操作部（３２）とを備え、回転数調節手段（３５）は操作信号に基づいて、送風機（５）の回転数を調節して風量を調節しているので、着座者の操作により送風量を変更することができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つにおいて、着座者により操作可能に設けられ、ネック吹出口（１２）からの吹出空気の向きを変える風向変更手段（１２ａ）をネック吹出口（１２）に備えているので、ネック吹出口（１２）からの吹出空気の風向きを変えることができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明のように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のシート空調装置を車室内のシート（１）に適用する。
【００２２】
請求項１２に記載の発明では、車室内に乗員の覚醒度を検出する覚醒度検出手段（６０、６１）を備え、覚醒度が所定の値よりも低いときはネック吹出口（１２）からの吹出空気の風量を増加することを特徴とする。
【００２３】
これによると、乗員の覚醒度を覚醒度検出手段（６０、６１）により検出し、覚醒度が所定の値よりも低いときはネック吹出口（１２）から空気を吹き出すことができるので、もし、車両運転中に乗員の覚醒度が低下しても、覚醒度の低下を抑制できる。なお、この覚醒度の低下とは具体的には運転手に眠気が発生する状況であり、覚醒度の低下を抑制するとは眠気を抑制することである。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を図に示す第１実施形態について説明する。
【００２６】
図１はシート１に乗員が座っている状態を概略図示している。シート１は車室内の前席側および後席側の少なくとも一方側に配置されるようになっている。
【００２７】
シート１を大別すると、乗員が着座する着座部２と乗員の背中が当たる背当て部３とにより構成されている。
【００２８】
着座部２の下方側には乗員に向けて空気を送風する送風機ユニット４が配置されている。送風機ユニット４には送風機５が配置されている。この送風機５は多数の翼部（ブレード部）を円環状に配置した遠心ファンからなる送風ファン６と、この送風ファン６を回転駆動するモータ７と、送風ファン６を収容している渦巻き状のスクロールケース８とを有する周知の構成である。スクロールケース８の下部には空気を吸入するベルマウス状の吸入口９が開口している。
【００２９】
送風機５の前方には乗員の腿に向けて空気を吹き出す着座部吹出口１０が配置されている。この着座部吹出口１０と送風機５との間には送風機５からの空気を着座部吹出口１０まで送風するための第２ダクトである着座部ダクト１１が配置されている。
【００３０】
一方、背当て部３の上方にはネック吹出口１２が配置されている。ネック吹出口１２はシート１の幅方向に延びる横長の矩形状に形成されている。このネック吹出口１２は乗員の後方から首および肩の少なくとも一方側のみに向けて空気を吹き出すように構成されている。このネック吹出口１２の上方には乗員の頭を支えるためのヘッドレスト３ａが配置されている。つまり、ネック吹出口１２はヘッドレスト３ａと背当て部３との間に配置ている。
【００３１】
図２はシート１の正面図であり、ネック吹出口１２を概略図示したものである。このネック吹出口１２には吹出空気の向きを変える風向き切替部１２ａが乗員により操作可能に配置されている。この風向き切替部１２ａを上下または左右に移動させることにより、ネック吹出口１２に複数配置された略矩形状の風向板１２ｂの角度が変化して風向きが変わるようになっている。
【００３２】
また、背当て部３および着座部２の内部には送風機５からネック吹出口１２までの空気流路となる第１ダクトであるネックダクト１３が配置されている。なお、このネックダクト１３の内部において、ネック吹出口１２の後ろ側に、風向き変更をする風向き変更用アクチュエータを配置してもよい。この風向き変更用アクチュエータにより、ネック吹出口１２からの吹出空気が乗員の首の一部に向けて吹き出すスポット吹出と乗員の首全体に向けて吹き出す拡散吹出とを切り替えることができる。そして、風向き変更のためのアクチュエータによりネックダクト１３の通風路の面積が変化するように構成する。具体的には、スポット吹出ではネックダクト１３の通風路を最小にし、拡散吹出ではネックダクト１３の通風路を最大にする。
【００３３】
また、ネックダクト１３の内部には印加電圧の制御により温度調節可能なペルチェ素子１４が配置されている。このペルチェ素子１４は着座部２の下方に配置されている。ペルチェ素子１４は、周知のごとく通電されるとその一端側で吸熱作用を果たし、他端側で放熱作用を果たす熱電素子である。
【００３４】
次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、制御装置３０（以下エアコンＥＣＵ３０という）はシート空調装置を制御する制御手段であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。エアコンＥＣＵ３０のＲＯＭ内は空調制御のための制御プログラムが記憶されており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。
【００３５】
車室内の図示しないインストルメントパネルには空調パネル３１が設けられており、この空調パネルには操作部として風量設定３２および設定温度３３が設けられている。エアコンＥＣＵ３０の入力側にはこの空調パネル３１の風量設定３２および設定温度３３の操作信号が入力されるようになっている。なお、空調パネル３１はシートの着座部２の側面に配置してもよい。
【００３６】
風量設定３２はネック吹出口１２からの吹出空気の風量を調節するための操作部である。設定温度３３はネック吹出口１２からの吹出空気の温度をを調節するための操作部である。
【００３７】
一方、エアコンＥＣＵ３０の出力側には駆動回路３５および制御回路３６にそれぞれ信号を送信するようになっている。
【００３８】
駆動回路３５はエアコンＥＣＵ３０からの出力信号に基づいて送風機５のモーター７に電圧を印加して、送風ファン６の回転数（送風量）を制御するようになっている。
【００３９】
制御回路３６はエアコンＥＣＵ３０からの出力信号に基づいてペルチェ素子１４に電圧を印加して、ネックダクト１３内部の空気の温度を調節するようになっている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態の作動について説明する。
【００４１】
空調パネル３１の風量設定３２および設定温度３３を乗員が操作することにより送風機５のモーター７に電圧が印加されて送風量が決定される。そして、この送風量と設定温度３３の入力に基づいてペルチェ素子１４に電圧が印加され、吹出空気の温度が設定される。このように、風量と温度とが調節された空気が乗員の首および肩の少なくとも一方に向けて吹き出すとともに送風機５からの空気が乗員の腿に向けて吹き出す。
【００４２】
次に、本発明の第１実施形態における作用効果について説明する。
【００４３】
（１）人間にとって感じ易い首および肩口に向けて空気を吹き出すことができるネック吹出口１２を備えているので、少ない風量でも乗員に空調感を与えることができる。このように、少ない風量でも乗員に空調感を与えることができるので、送風機５からの空気の風量を少なくできる。
【００４４】
（２）送風機５からの空気を乗員が座る着座部から乗員の腿に向けて吹き出す着座部吹出口１０を備えているので、ネック吹出口１２から空気を吹き出すとともに着座部吹出口１０からも空気を吹き出すことができる。そのため、乗員の腿にも空調感を与えることができる。
【００４５】
（３）ネックダクト１３内部にペルチェ素子１４が配置されているので、シート空調装置に複雑な機構を設けることなく、温度調節された空気をネック吹出口１２より吹き出すことができる。
【００４６】
（第２実施形態）
以下、本発明を図に示す第２実施形態について説明する。
【００４７】
第１実施形態において、シート１に送風機５およびペルチェ素子１４を配置してシート１のネック吹出口１２からの吹出空気の温度を調節するように構成した。
【００４８】
第２実施形態では、図３に示すように空調ユニット４０にて送風空気の温度を調節し、この温度調節した送風空気をシート１のネック吹出口１２に送るように構成している。
【００４９】
空調ユニット４０には、空気流入口４１が形成されており図示しない主送風機からの送風空気が流入するようになっている。
【００５０】
また、空調ユニット４０には、室内に吹き出す空気を冷却する空気冷却手段をなす蒸気圧縮式冷凍機の低圧側熱交換器４２、低圧側熱交換器４２の空気流れ下流側に配置されて室内に吹き出す空気を加熱するヒータ４３が収納されている。
【００５１】
また、図３中、フィルム式のドア４５ａ、４５ｂは、空気の流通状態を制御する流体通路制御手段をなすもので、ドア４５ａはヒータ４３を迂回して流れる冷風通路の連通状態を制御し、ドア４５ｂは低圧側熱交換器４２を流れる温風通路の連通状態を制御する。このドア４５ａ、４５ｂにより温風通路と冷風通路との連通状態の変化により温風と冷風とを空気混合部４６にて混合することで空気の温度が設定されるようになっている。
【００５２】
ところで、空気混合部４６で温度調節された空気は空調ユニット４０の上部に複数開口している前席側の開口部に送られるようになっている。これらの前席側開口部として、デフロスタ開口部４７、フェイス開口部４８、フット開口部４９がある。
【００５３】
一方、フィルム式ドア４５ｂの下方には冷風通路５０が形成されており、低圧側熱交換器４２を通過した冷風がフィルム式ドア４５ａ、４５ｂをバイパスして流れるようになっている。この冷風通路５０の空気流れ下流側にはシートエアミックスドア５１が配置されており、冷風通路５０を流れる空気の風量を調節するようになっている。また、ヒータ４３の空気流れ下流側には前述した空気混合部４６に向かう空気流路の他に、下方に向かう温風通路５２が形成されている。この温風通路５２にはヒータ４３により加熱された空気の一部が流れるようになっている。そのため、シートエアミックスドア５１の位置によってシート１に送風される空気の温度を調節することができる。
【００５４】
このように、シートエアミックスドア５１の位置によって温度調節された空気がシート１に送風されてネック吹出口１２および着座部吹出口１０に送られるようになっている。
【００５５】
次に、第２実施形態における作用効果について説明する。
【００５６】
空調ユニット４０により温度調節した空気をシート１に送ることができるので、シート１に温度調節する機器を配置することなくネック吹出口１２からの空気の温度を調節できる。
【００５７】
（第３実施形態）
以下、本発明を図に示す第３実施形態について説明する。第３実施形態では図４に示すように、車室内の座席に第２実施形態のシート空調装置を配置し、画像処理装置６０および心拍数検出装置６１を配置して、乗員の覚醒度を検出するように構成している。
【００５８】
図４では、車室内天井のうち運転者の車両前方部分に車載カメラ６２を配置し、乗員の顔または眼球の位置を定期的に撮影するようになっている。車載カメラ６２で撮影された乗員の顔写真は画像処理部６３に転送されて、所定の画像処理プログラムにより乗員の覚醒度の高さを判定するようになっている。画像処理部６３において、乗員の覚醒度が所定値よりも低くなるとエアコンＥＣＵ３０に覚醒度が低下したことを示す信号が送信されるようになっている。
【００５９】
一方、車室内の運転操作のためのハンドル６５には乗員の心拍数を検出する心拍数検出装置６１が配置されており、乗員がハンドル６５を握ることにより心拍数が測定されるようになっている。この心拍数検出装置６１では乗員乗車時の心拍数を測定し、この心拍数と運転中の心拍数とを比較して、乗員の覚醒度の高さを判定するようになっている。心拍数検出装置６１において、乗員の覚醒度が所定値よりも低くなると、エアコンＥＣＵ３０に覚醒度が低下したことを示す信号が送信されるようになっている。
【００６０】
エアコンＥＣＵ３０には画像処理部６３および心拍数検出装置６１の少なくともいずれか一方から乗員の覚醒度が低下したことを示す信号が入力される。エアコンＥＣＵ３０はこの入力に基づいてシートエアミックスドア５１の冷風通路５０側を開放し、温風通路５２側を閉塞する。また、シート１において、送風機５のモータ７への印加電圧を最大にし、ネック吹出口１２から最大風量の冷風を吹き出すようにする。
【００６１】
次に、第３実施形態における作用効果について説明する。
【００６２】
乗員の覚醒度を画像処理装置６０および心拍数検出装置６１の少なくともいずれか一方により検出し、覚醒度が低いとき、即ち、乗員が眠いときに乗員の首に向けて最大風量の冷風を吹き出すことができるので、乗員の眠気を抑制することができる。
【００６３】
（他の実施形態）
▲１▼本発明の第１〜第３実施形態ではシート空調装置を車両に配置する構成にしたが、シート空調装置を車両に限定するのではなく、例えば、映画館や劇場のシート、飛行機や列車のシートに配置してもよい。
【００６４】
▲２▼本発明の第２実施形態において車両用空調装置から温度調節した空気を送風するように構成したが、室内空調装置から温度調節した空気を送風するようにしてもよい。
【００６５】
▲３▼本発明の第１〜第３実施形態では着座部ダクト１１およびネックダクト１３により空気流路を形成したが、シートの内部に溝を設け、この溝により空気流路を形成するように構成してもよい。
【００６６】
▲４▼本発明の第１〜第３実施形態において、送風機５をシート１の着座部２に配置したが、シート１の背当て部３に送風機５を配置して空気を送るようにしてもよい。
【００６７】
▲５▼本発明の第１実施形態では、ペルチェ素子１４をネックダクト１３に配置したが、ペルチェ素子１４を着座部ダクト１１に配置してもよい。
【００６８】
▲６▼本発明の第２実施形態では、空気冷却手段としての低圧側熱交換器４２と空気を加熱するヒータ４３とによりネック吹出口１２から吹き出す空気の温度を調節する構成について説明した。本実施形態においては、空気を冷却する冷却手段のみ設け、冷却した空気のみをネック吹出口１２から吹き出すようにしてもよい。また、空気を加熱する加熱手段のみを設け、加熱した空気のみをネック吹出口１２から吹き出すようにしてもよい。
【００６９】
▲７▼本発明の第１実施形態において、シート空調装置をエアコンＥＣＵ３０により制御するようにしたが、シート空調装置を制御するＥＣＵをエアコンＥＣＵ３０とは別に配置して送風機５およびペルチェ素子１４を制御するようにしてもよい。
【００７０】
▲８▼本発明の第２実施形態において、シート１に送風機５を配置してネック吹出口１２から空調空気を吹き出すように構成したが、空調装置に別の送風機を配置して、この別の送風機からシート１に空気を送るようにしてもよい。
【００７１】
▲９▼本発明の第１、第２実施形態において、ネック吹出口１２から乗員の首に向けて空気を吹き出すとともに、着座部吹出口１０から乗員の腿に向けて空気を吹き出すように構成したが、この着座部吹出口１０を廃止してネック吹出口１２のみから空気を吹き出すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】第１実施形態におけるシートの正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１…シート、２…着座部、３…背当て部、４…送風機、１２…ネック吹出口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、着座者に空気を送るシート空調装置およびこれを車両のシートに用いた車両用シート空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシート空調装置では、着座者が座る着座部の表面および着座者の背中が当たる背当て部の表面にそれぞれ複数の空気吹出口を形成し、これら複数の空気吹出口から空調空気を吹き出すように構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４４８４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように着座部の表面および背当て部の表面に形成された複数の空気吹出口から空気を吹き出すようにするには、シート内部の全域にこれら吹出口に空気を送るための空気流路を形成しなければならない。そのため、形成された空気流路が長くなるので、空気流路を流れる空気の圧損が増大することになる。さらに、着座部および背当て部の吹出口は着座者が座っているので、多くの吹出口が塞がれた状態になり、より一層圧損が大きくなる。
【０００５】
また、着座者の背中や着座部は首と比べて感覚が鈍く、前述した複数の空気吹出口から空気を吹き出すことで着座者に空調感を与えるには、多くの送風量が必要となる。
【０００６】
以上の理由により、上記シート空調装置では、空気流路での圧損が大きくなるので消費エネルギが大きくなるという問題があった。また、上記シート空調装置では、着座者に空調感を与えるために送風機を大型にしなければならないので、製品コストが上昇するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、シート空調装置の消費エネルギを抑制するとともに、シート着座者に空調感を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、着座者が座るシート（１）に設けられ、空気を送風する送風機（５）と、シート（１）に着座者が座っている状態において、送風機（５）からの空気を着座者の後方から首に向けて吹き出すネック吹出口（１２）とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、着座者の背中および着座部と比較して敏感な首に空気を吹き出すことができるので、少ない風量でも着座者に空調感を与えることができる。このように、少ない風量で着座者に空調感を与えることができるので、送風機（５）が送風する空気の量を少なくできる。そのため、送風機（５）を大型にしなくてもよくなる。また、ネック吹出口（１２）から空気を吹き出す構成にするとシートの表面に空気流路を形成する場合と比較して、空気流路を簡素な構成にできるので、空気流路での圧損を抑制できる。従って、消費エネルギを抑制するとともにシート（１）の着座者に空調感を提供できる。なお、着座者の首とは、着座者の肩口から後頭部までを含めた範囲である。
【００１０】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、ネック吹出口（１２）はシート（１）の幅方向に延びる横長の矩形状に形成されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明のように、請求項１または２において、シート（１）は着座部（２）と背当て部（３）とを備えており、ネック吹出口（１２）を背当て部（２）の上端の部位に配置しているので、着座者の首近傍にネック吹出口（１２）が配置されているのでよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明のように、請求項３において、シート（１）は着座者の頭部を支えるヘッドレスト（３ａ）を備えており、ヘッドレスト（３ａ）と背当て部（２）との間にネック吹出口（１２）を配置しているので着座者の首によってネック吹出口（１２）を塞ぐことがないのでよい。
【００１３】
請求項５に記載の発明のように、請求項３または４において、着座部（２）に設けられ、送風機（５）からの空気を着座者の腿に向けて吹き出す着座部吹出口（１０）を備え、送風機（５）からの空気をネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）との両方に送風するようになっているので乗員の腿にも空調感を与えることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明のように、請求項３ないし５のいずれか１つにおいて、着座部（２）の下面側に送風機（５）が配置されており、背当て部（２）の背面側に送風機（５）と連結されてネック吹出口（１２）に空気を送る第１ダクト（１３）が配置されており、着座部（２）下面側に送風機（５）と連結されて着座部吹出口（１０）に空気を送る第２ダクト（１１）が配置されている。なお、第１ダクト（１３）を背当て部（２）の背面側に配置し、シート（１）の下面側において、シート（１）の前方に延びる形状の第１ダクト（１３）の接続部を形成し、送風機（５）と接続部とを連結するようにしてもよい。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、請求項６において、第１、第２ダクト（１１、１３）の少なくともいずれか一方に設けられ、送風機（５）からの空気を加熱または冷却するペルチェ素子（１４）を備えていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、第１、第２ダクト（１１、１３）の空気から吸熱または第１、第２ダクト（１１、１３）の空気に放熱することができるペルチェ素子（１４）が第１、第２ダクト（１１、１３）の少なくともいずれか一方に設けられているので、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）との少なくともいずれか一方からの吹出空気の温度を調節できる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、請求項５ないし７のいずれか１つにおいて、空調用熱交換器（４２、４３）を備えた空調ユニット（４０）からの空気が送られるシート空調装置であって、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）とに空調用熱交換器（４２、４３）を通過した空気を送風するようになっていることを特徴とする。
【００１８】
これによると、シート空調装置には空調用熱交換器（４２、４３）を備えた空調ユニット（４０）からの空気が送られるようになっている。そのため、シート（１）に空気の温度を調整する装置を配置しなくても、ネック吹出口（１２）と着座部吹出口（１０）とから空調用熱交換器（４２、４３）を通過した空気、即ち、温度調節した空気を吹き出すことができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明のように、請求項１ないし８のいずれか１つにおいて、送風機（５）の回転数を調節する回転数調節手段（３５）と、回転数調節手段（３５）に着座者の操作信号を送る操作部（３２）とを備え、回転数調節手段（３５）は操作信号に基づいて、送風機（５）の回転数を調節して風量を調節しているので、着座者の操作により送風量を変更することができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つにおいて、着座者により操作可能に設けられ、ネック吹出口（１２）からの吹出空気の向きを変える風向変更手段（１２ａ）をネック吹出口（１２）に備えているので、ネック吹出口（１２）からの吹出空気の風向きを変えることができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明のように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のシート空調装置を車室内のシート（１）に適用する。
【００２２】
請求項１２に記載の発明では、車室内に乗員の覚醒度を検出する覚醒度検出手段（６０、６１）を備え、覚醒度が所定の値よりも低いときはネック吹出口（１２）からの吹出空気の風量を増加することを特徴とする。
【００２３】
これによると、乗員の覚醒度を覚醒度検出手段（６０、６１）により検出し、覚醒度が所定の値よりも低いときはネック吹出口（１２）から空気を吹き出すことができるので、もし、車両運転中に乗員の覚醒度が低下しても、覚醒度の低下を抑制できる。なお、この覚醒度の低下とは具体的には運転手に眠気が発生する状況であり、覚醒度の低下を抑制するとは眠気を抑制することである。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を図に示す第１実施形態について説明する。
【００２６】
図１はシート１に乗員が座っている状態を概略図示している。シート１は車室内の前席側および後席側の少なくとも一方側に配置されるようになっている。
【００２７】
シート１を大別すると、乗員が着座する着座部２と乗員の背中が当たる背当て部３とにより構成されている。
【００２８】
着座部２の下方側には乗員に向けて空気を送風する送風機ユニット４が配置されている。送風機ユニット４には送風機５が配置されている。この送風機５は多数の翼部（ブレード部）を円環状に配置した遠心ファンからなる送風ファン６と、この送風ファン６を回転駆動するモータ７と、送風ファン６を収容している渦巻き状のスクロールケース８とを有する周知の構成である。スクロールケース８の下部には空気を吸入するベルマウス状の吸入口９が開口している。
【００２９】
送風機５の前方には乗員の腿に向けて空気を吹き出す着座部吹出口１０が配置されている。この着座部吹出口１０と送風機５との間には送風機５からの空気を着座部吹出口１０まで送風するための第２ダクトである着座部ダクト１１が配置されている。
【００３０】
一方、背当て部３の上方にはネック吹出口１２が配置されている。ネック吹出口１２はシート１の幅方向に延びる横長の矩形状に形成されている。このネック吹出口１２は乗員の後方から首および肩の少なくとも一方側のみに向けて空気を吹き出すように構成されている。このネック吹出口１２の上方には乗員の頭を支えるためのヘッドレスト３ａが配置されている。つまり、ネック吹出口１２はヘッドレスト３ａと背当て部３との間に配置ている。
【００３１】
図２はシート１の正面図であり、ネック吹出口１２を概略図示したものである。このネック吹出口１２には吹出空気の向きを変える風向き切替部１２ａが乗員により操作可能に配置されている。この風向き切替部１２ａを上下または左右に移動させることにより、ネック吹出口１２に複数配置された略矩形状の風向板１２ｂの角度が変化して風向きが変わるようになっている。
【００３２】
また、背当て部３および着座部２の内部には送風機５からネック吹出口１２までの空気流路となる第１ダクトであるネックダクト１３が配置されている。なお、このネックダクト１３の内部において、ネック吹出口１２の後ろ側に、風向き変更をする風向き変更用アクチュエータを配置してもよい。この風向き変更用アクチュエータにより、ネック吹出口１２からの吹出空気が乗員の首の一部に向けて吹き出すスポット吹出と乗員の首全体に向けて吹き出す拡散吹出とを切り替えることができる。そして、風向き変更のためのアクチュエータによりネックダクト１３の通風路の面積が変化するように構成する。具体的には、スポット吹出ではネックダクト１３の通風路を最小にし、拡散吹出ではネックダクト１３の通風路を最大にする。
【００３３】
また、ネックダクト１３の内部には印加電圧の制御により温度調節可能なペルチェ素子１４が配置されている。このペルチェ素子１４は着座部２の下方に配置されている。ペルチェ素子１４は、周知のごとく通電されるとその一端側で吸熱作用を果たし、他端側で放熱作用を果たす熱電素子である。
【００３４】
次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、制御装置３０（以下エアコンＥＣＵ３０という）はシート空調装置を制御する制御手段であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。エアコンＥＣＵ３０のＲＯＭ内は空調制御のための制御プログラムが記憶されており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。
【００３５】
車室内の図示しないインストルメントパネルには空調パネル３１が設けられており、この空調パネルには操作部として風量設定３２および設定温度３３が設けられている。エアコンＥＣＵ３０の入力側にはこの空調パネル３１の風量設定３２および設定温度３３の操作信号が入力されるようになっている。なお、空調パネル３１はシートの着座部２の側面に配置してもよい。
【００３６】
風量設定３２はネック吹出口１２からの吹出空気の風量を調節するための操作部である。設定温度３３はネック吹出口１２からの吹出空気の温度をを調節するための操作部である。
【００３７】
一方、エアコンＥＣＵ３０の出力側には駆動回路３５および制御回路３６にそれぞれ信号を送信するようになっている。
【００３８】
駆動回路３５はエアコンＥＣＵ３０からの出力信号に基づいて送風機５のモーター７に電圧を印加して、送風ファン６の回転数（送風量）を制御するようになっている。
【００３９】
制御回路３６はエアコンＥＣＵ３０からの出力信号に基づいてペルチェ素子１４に電圧を印加して、ネックダクト１３内部の空気の温度を調節するようになっている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態の作動について説明する。
【００４１】
空調パネル３１の風量設定３２および設定温度３３を乗員が操作することにより送風機５のモーター７に電圧が印加されて送風量が決定される。そして、この送風量と設定温度３３の入力に基づいてペルチェ素子１４に電圧が印加され、吹出空気の温度が設定される。このように、風量と温度とが調節された空気が乗員の首および肩の少なくとも一方に向けて吹き出すとともに送風機５からの空気が乗員の腿に向けて吹き出す。
【００４２】
次に、本発明の第１実施形態における作用効果について説明する。
【００４３】
（１）人間にとって感じ易い首および肩口に向けて空気を吹き出すことができるネック吹出口１２を備えているので、少ない風量でも乗員に空調感を与えることができる。このように、少ない風量でも乗員に空調感を与えることができるので、送風機５からの空気の風量を少なくできる。
【００４４】
（２）送風機５からの空気を乗員が座る着座部から乗員の腿に向けて吹き出す着座部吹出口１０を備えているので、ネック吹出口１２から空気を吹き出すとともに着座部吹出口１０からも空気を吹き出すことができる。そのため、乗員の腿にも空調感を与えることができる。
【００４５】
（３）ネックダクト１３内部にペルチェ素子１４が配置されているので、シート空調装置に複雑な機構を設けることなく、温度調節された空気をネック吹出口１２より吹き出すことができる。
【００４６】
（第２実施形態）
以下、本発明を図に示す第２実施形態について説明する。
【００４７】
第１実施形態において、シート１に送風機５およびペルチェ素子１４を配置してシート１のネック吹出口１２からの吹出空気の温度を調節するように構成した。
【００４８】
第２実施形態では、図３に示すように空調ユニット４０にて送風空気の温度を調節し、この温度調節した送風空気をシート１のネック吹出口１２に送るように構成している。
【００４９】
空調ユニット４０には、空気流入口４１が形成されており図示しない主送風機からの送風空気が流入するようになっている。
【００５０】
また、空調ユニット４０には、室内に吹き出す空気を冷却する空気冷却手段をなす蒸気圧縮式冷凍機の低圧側熱交換器４２、低圧側熱交換器４２の空気流れ下流側に配置されて室内に吹き出す空気を加熱するヒータ４３が収納されている。
【００５１】
また、図３中、フィルム式のドア４５ａ、４５ｂは、空気の流通状態を制御する流体通路制御手段をなすもので、ドア４５ａはヒータ４３を迂回して流れる冷風通路の連通状態を制御し、ドア４５ｂは低圧側熱交換器４２を流れる温風通路の連通状態を制御する。このドア４５ａ、４５ｂにより温風通路と冷風通路との連通状態の変化により温風と冷風とを空気混合部４６にて混合することで空気の温度が設定されるようになっている。
【００５２】
ところで、空気混合部４６で温度調節された空気は空調ユニット４０の上部に複数開口している前席側の開口部に送られるようになっている。これらの前席側開口部として、デフロスタ開口部４７、フェイス開口部４８、フット開口部４９がある。
【００５３】
一方、フィルム式ドア４５ｂの下方には冷風通路５０が形成されており、低圧側熱交換器４２を通過した冷風がフィルム式ドア４５ａ、４５ｂをバイパスして流れるようになっている。この冷風通路５０の空気流れ下流側にはシートエアミックスドア５１が配置されており、冷風通路５０を流れる空気の風量を調節するようになっている。また、ヒータ４３の空気流れ下流側には前述した空気混合部４６に向かう空気流路の他に、下方に向かう温風通路５２が形成されている。この温風通路５２にはヒータ４３により加熱された空気の一部が流れるようになっている。そのため、シートエアミックスドア５１の位置によってシート１に送風される空気の温度を調節することができる。
【００５４】
このように、シートエアミックスドア５１の位置によって温度調節された空気がシート１に送風されてネック吹出口１２および着座部吹出口１０に送られるようになっている。
【００５５】
次に、第２実施形態における作用効果について説明する。
【００５６】
空調ユニット４０により温度調節した空気をシート１に送ることができるので、シート１に温度調節する機器を配置することなくネック吹出口１２からの空気の温度を調節できる。
【００５７】
（第３実施形態）
以下、本発明を図に示す第３実施形態について説明する。第３実施形態では図４に示すように、車室内の座席に第２実施形態のシート空調装置を配置し、画像処理装置６０および心拍数検出装置６１を配置して、乗員の覚醒度を検出するように構成している。
【００５８】
図４では、車室内天井のうち運転者の車両前方部分に車載カメラ６２を配置し、乗員の顔または眼球の位置を定期的に撮影するようになっている。車載カメラ６２で撮影された乗員の顔写真は画像処理部６３に転送されて、所定の画像処理プログラムにより乗員の覚醒度の高さを判定するようになっている。画像処理部６３において、乗員の覚醒度が所定値よりも低くなるとエアコンＥＣＵ３０に覚醒度が低下したことを示す信号が送信されるようになっている。
【００５９】
一方、車室内の運転操作のためのハンドル６５には乗員の心拍数を検出する心拍数検出装置６１が配置されており、乗員がハンドル６５を握ることにより心拍数が測定されるようになっている。この心拍数検出装置６１では乗員乗車時の心拍数を測定し、この心拍数と運転中の心拍数とを比較して、乗員の覚醒度の高さを判定するようになっている。心拍数検出装置６１において、乗員の覚醒度が所定値よりも低くなると、エアコンＥＣＵ３０に覚醒度が低下したことを示す信号が送信されるようになっている。
【００６０】
エアコンＥＣＵ３０には画像処理部６３および心拍数検出装置６１の少なくともいずれか一方から乗員の覚醒度が低下したことを示す信号が入力される。エアコンＥＣＵ３０はこの入力に基づいてシートエアミックスドア５１の冷風通路５０側を開放し、温風通路５２側を閉塞する。また、シート１において、送風機５のモータ７への印加電圧を最大にし、ネック吹出口１２から最大風量の冷風を吹き出すようにする。
【００６１】
次に、第３実施形態における作用効果について説明する。
【００６２】
乗員の覚醒度を画像処理装置６０および心拍数検出装置６１の少なくともいずれか一方により検出し、覚醒度が低いとき、即ち、乗員が眠いときに乗員の首に向けて最大風量の冷風を吹き出すことができるので、乗員の眠気を抑制することができる。
【００６３】
（他の実施形態）
▲１▼本発明の第１〜第３実施形態ではシート空調装置を車両に配置する構成にしたが、シート空調装置を車両に限定するのではなく、例えば、映画館や劇場のシート、飛行機や列車のシートに配置してもよい。
【００６４】
▲２▼本発明の第２実施形態において車両用空調装置から温度調節した空気を送風するように構成したが、室内空調装置から温度調節した空気を送風するようにしてもよい。
【００６５】
▲３▼本発明の第１〜第３実施形態では着座部ダクト１１およびネックダクト１３により空気流路を形成したが、シートの内部に溝を設け、この溝により空気流路を形成するように構成してもよい。
【００６６】
▲４▼本発明の第１〜第３実施形態において、送風機５をシート１の着座部２に配置したが、シート１の背当て部３に送風機５を配置して空気を送るようにしてもよい。
【００６７】
▲５▼本発明の第１実施形態では、ペルチェ素子１４をネックダクト１３に配置したが、ペルチェ素子１４を着座部ダクト１１に配置してもよい。
【００６８】
▲６▼本発明の第２実施形態では、空気冷却手段としての低圧側熱交換器４２と空気を加熱するヒータ４３とによりネック吹出口１２から吹き出す空気の温度を調節する構成について説明した。本実施形態においては、空気を冷却する冷却手段のみ設け、冷却した空気のみをネック吹出口１２から吹き出すようにしてもよい。また、空気を加熱する加熱手段のみを設け、加熱した空気のみをネック吹出口１２から吹き出すようにしてもよい。
【００６９】
▲７▼本発明の第１実施形態において、シート空調装置をエアコンＥＣＵ３０により制御するようにしたが、シート空調装置を制御するＥＣＵをエアコンＥＣＵ３０とは別に配置して送風機５およびペルチェ素子１４を制御するようにしてもよい。
【００７０】
▲８▼本発明の第２実施形態において、シート１に送風機５を配置してネック吹出口１２から空調空気を吹き出すように構成したが、空調装置に別の送風機を配置して、この別の送風機からシート１に空気を送るようにしてもよい。
【００７１】
▲９▼本発明の第１、第２実施形態において、ネック吹出口１２から乗員の首に向けて空気を吹き出すとともに、着座部吹出口１０から乗員の腿に向けて空気を吹き出すように構成したが、この着座部吹出口１０を廃止してネック吹出口１２のみから空気を吹き出すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】第１実施形態におけるシートの正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１…シート、２…着座部、３…背当て部、４…送風機、１２…ネック吹出口。
Claims (12)
- 着座者が座るシート（１）に設けられ、空気を送風する送風機（５）と、
前記シート（１）に前記着座者が座っている状態において、前記送風機（５）からの空気を前記着座者の後方から首に向けて吹き出すネック吹出口（１２）とを備えていることを特徴とするシート空調装置。 - 前記ネック吹出口（１２）は前記シート（１）の幅方向に延びる横長の矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート空調装置。
- 前記シート（１）は着座部（２）と背当て部（３）とを備えており、
前記ネック吹出口（１２）を前記背当て部（２）の上端の部位に配置していることを特徴とする請求項１または２に記載のシート空調装置。 - 前記シート（１）は着座者の頭部を支えるヘッドレスト（３ａ）を備えており、
前記ヘッドレスト（３ａ）と前記背当て部（２）との間に前記ネック吹出口（１２）を配置していることを特徴とする請求項３に記載のシート空調装置。 - 前記着座部（２）に設けられ、前記送風機（５）からの空気を前記着座者の腿に向けて吹き出す着座部吹出口（１０）を備え、
前記送風機（５）からの空気を前記ネック吹出口（１２）と前記着座部吹出口（１０）との両方に送風するようになっていることを特徴とする請求項３または４に記載のシート空調装置。 - 前記着座部（２）の下面側に前記送風機（５）が配置されており、
前記背当て部（２）の背面側に前記送風機（５）と連結されて前記ネック吹出口（１２）に空気を送る第１ダクト（１３）が配置されており、
前記着座部（２）下面側に前記送風機（５）と連結されて前記着座部吹出口（１０）に空気を送る第２ダクト（１１）が配置されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載のシート空調装置。 - 前記第１、第２ダクト（１１、１３）の少なくともいずれか一方に設けられ、前記送風機（５）からの空気を加熱または冷却するペルチェ素子（１４）を備えていることを特徴とする請求項６に記載のシート空調装置。
- 空調用熱交換器（４２、４３）を備えた空調ユニット（４０）からの空気が送られるシート空調装置であって、
前記ネック吹出口（１２）と前記着座部吹出口（１０）とに前記空調用熱交換器（４２、４３）を通過した空気を送風するようになっていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載のシート空調装置。 - 前記送風機（５）の回転数を調節する回転数調節手段（３５）と、
前記回転数調節手段（３５）に着座者の操作信号を送る操作部（３２）とを備え、
前記回転数調節手段（３５）は前記操作信号に基づいて、前記送風機（５）の回転数を調節して風量を調節することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のシート空調装置。 - 前記着座者により操作可能に設けられ、前記ネック吹出口（１２）からの吹出空気の向きを変える風向変更手段（１２ａ）を前記ネック吹出口（１２）に備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のシート空調装置。
- 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のシート空調装置を車室内のシート（１）に適用することを特徴とする車両用シート空調装置。
- 前記車室内に乗員の覚醒度を検出する覚醒度検出手段（６０、６１）を備え、
前記覚醒度が所定の値よりも低いときは前記ネック吹出口（１２）からの吹出空気の風量を増加することを特徴とする請求項１１に記載の車両用シート空調装置。
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