JP2005021425A

JP2005021425A - 空調座席装置

Info

Publication number: JP2005021425A
Application number: JP2003190937A
Authority: JP
Inventors: Naohito Asami; 直仁朝見; Shintaro Nozawa; 真太郎野澤; Noriyuki Komeno; 範幸米野; Fumitaka Kikutani; 文孝菊谷; Satoshi Arima; 聡有馬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】空調座席装置において、再生時に放出される高温高湿の空気の流れを最適化し、除湿された空気の温度および湿度を低くし冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮すること。
【解決手段】吸込口５７と、吸着材５９と、吸着材５９から空調ユニット５１外部に連通した排出口６２と、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高湿度の空気を導く導風路６４を備え、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって吸込口５７から離れた場所に放出されるので、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、吸込口５７から流入し難くなり、通風路５６に流れる除湿された空気の温度および湿度を低くし、冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車やオフィス用椅子など、環境温度が高温であったり、長時間着座したりする場合においても、快適な着座感を得ることができる空調座席装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の空調座席装置としては、すでに知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、図１６〜図１８に示されるようなものである。すなわち、図１６に示すように、背もたれ部１は、内部に空気通路２と、空気流路２に送風するための送風ファン３とを有しており、背もたれ部１と空気通路２の間には水蒸気分圧の勾配にしたがった非通気性と透湿性を併せ持った透湿層４が配置されており、空気通路２には背もたれ部１から透湿してくる水蒸気が流れ込む。そして、送風ファン３で作られる気流によって、吸湿性材料を備えた空気乾燥装置５を通して乾燥させた空気を空気通路２に流し、透湿層４が背もたれ部１外側にある水蒸気を透過させ、水蒸気は乾燥した空気の中で蒸発する。
【０００４】
なお、空気乾燥装置５は、図１７に示すように、反応容器６、７は、空気入口８、９を持ったゼオライトやシリカゲルのような吸湿材料で満たされており、それぞれ一体化された電気ヒーター１０、１１を有し、電気駆動される空気フラップ１２で空気通路２と連通されている空気出口１３、および車室に開口した空気出口１４に流路が切り替えられるようになっている。
【０００５】
上記構成において、空気乾燥装置５を連続運転するために２つの反応容器６、７は交互に吸湿プロセス、ならびに再生プロセスと切り替えられるようになっており、一方の反応容器６がヒーター１０で再生されている時（再生プロセス）、他の反応容器７がその内部を流れる空気を吸着材料の吸湿作用によって乾燥させるとともに、吸着熱で空気の温度を加熱する（吸湿プロセス）。その後、反応容器７の吸着材が飽和すると、空気フラップ１２を破線のように移動させ、流路を切り替えるとともに、ヒーター１１に通電し反応容器７を再生（再生プロセス）し、もう一方の反応容器６がその内部を流れる空気を吸着材料の吸湿作用によって乾燥させるとともに、吸着熱で空気の温度を加熱している（吸湿プロセス）。
【０００６】
また、図１８に示すように、再生ファン１５を空気出口１４近傍に配設し、再生プロセス時の反応容器６または７内部に流れる空気の流量を増加させることで、再生プロセスの時間を短縮するものであった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１２３９５９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、反応容器６、７のうちいずれか一方がヒーター１０または１１で再生されているときは、空気出口１４から高温の水蒸気が放出され、自然対流で上昇し、他の反応容器７または６の空気入口９または８から高温高湿の空気が吸い込まれるので、反応容器７または６で流れる空気を吸着材料で乾燥させても、空気通路２には低湿度の空気が流れなくなるとともに、空気通路２に流れる空気の温度を上昇させ、そのまま背もたれ部１から吹出しても冷涼感は得られないという課題を有していた。
【０００９】
また、再生ファン１５を空気出口１４近傍に配設しても、高温の水蒸気が再生ファン１５を通るため、再生ファン１５の耐久性が低くなるとともに、再生プロセス時の反応容器６または７の空気入口８または９付近に高温の水蒸気を放出するため、反応容器６または７の吸着材料が吸湿し、再生プロセスの時間を大幅に短縮することができないという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、再生時に放出される高温高湿の空気の流れを最適化し、除湿された空気の温度および湿度を低くし冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮する空調座席装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空調座席装置は、吸着材の再生時に排出口から出た高湿度の空気を導く導風路を備えた構成としたものである。
【００１２】
これによって、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路の作用によって吸込口から流入し難くなり、通風路に流れる除湿された空気の温度および湿度を低くし、冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、吸込口から室内空気を吸込む送風機と、前記送風機で送風された空気を除湿する吸着材および吸着材を加熱再生する加熱手段を有する除湿部と、吸着材に連通した排出口と、排出口の開閉を行う排出風路切替手段とを備えた空調ユニットと、前記除湿部により除湿された空気が噴出する穴を表面に設けた座席と、前記除湿部から前記座席の穴へ前記除湿部により除湿された空気を送る通風路と、吸着材の再生時に排出口から出た高湿度の空気を導く導風路とを備えてなる空調座席装置とすることにより、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路の作用によって吸込口から流入し難くなり、通風路に流れる除湿された空気の温度および湿度を低くし、冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、導風路の出口は吸込口方向以外に向けて構成してなる請求項１に記載の空調座席装置とすることにより、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路によって吸込口以外の方向に放出されるので、吸込口から流入し難くなり、通風路に流れる除湿された空気の温度および湿度をさらに低くし、さらに冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、導風路の出口は座席の横方向に向けて構成してなる請求項２に記載の空調座席装置とすることにより、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路によって座席の横方向に放出されるので、吸込口からの空気の吸込み方向と、導風路から排出される高温高湿の空気の排出方向が異なり、さらに吸込口から流入し難くなり、通風路に流れる除湿された空気の温度および湿度をさらに低くし、さらに冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間をさらに短縮することができるとともに、車の前席に設置した場合、後席に着座する人に高温高湿の空気が直接当らず、不快感を抑制できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、導風路の出口はドア方向に向けて構成してなる請求項２に記載の空調座席装置とすることにより、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路によって座席のドア方向に放出され、ドアから車外に放出されるため、車の前席に設置した場合、後席に着座する人に高温高湿の空気が当らず、不快感をさらに抑制できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、導風路の出口は車のキャビン外に連通して構成してなる請求項１に記載の空調座席装置とすることにより、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路によって車のキャビン外に放出されるため、高温高湿の空気がキャビン内の雰囲気に影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、導風路の出口は車のトランクに連通して構成してなる請求項５に記載の空調座席装置とすることにより、導風路を人が着座したときに邪魔にならない場所に設置できるので、車の乗り心地に悪影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、導風路の出口は車外に連通して構成してなる請求項５に記載の空調座席装置とすることにより、導風路を人が着座したときに邪魔にならない場所に容易に設置できるので、車の乗り心地に悪影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、導風路は樹脂で構成してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調座席装置とすることにより、熱伝導率が低いため、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路内で結露することがなく、導風路が錆によって劣化することもなく、結露水による周囲への悪影響を防止できるとともに、耐久性の高い空調座席装置を提供することができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、加熱手段の表面に吸着材を担持してなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の空調座席装置とすることにより、再生プロセス時に吸着手段の吸着材を加熱手段が直接加熱するので、昇温速度が大きく、再生プロセスの時間が短くなり、除湿プロセスの時間を相対的に長くでき、冷涼感が向上するとともに、再生モードでの電力が少なくでき、さらに空調ユニットを小型化することができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、加熱手段は多孔体に電流を流す構成の請求項９に記載の空調座席装置とすることにより、多孔体の仕様を変更することによって、容易にかつ精度良く金属体の抵抗値を調節することができ、所望の加熱手段を容易に実現できる。また、多孔体のため、ディッピングなどによって吸着材を担持する場合、担持しやすく、また表面積が大きくなるので、吸着材の単位体積あたりの吸着スピードが大きくなり、空調ユニットを小型化することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１〜図４は本発明の実施例１における空調座席装置を示すものである。
【００２５】
図１において、５０は車に設置する空調座席装置を示し、空調ユニット５１と、背もたれ部５２ａと座部５２ｂを有する座席５２と、除湿された空気を送る通風路５６と、高湿度の空気を導く導風路６４とを備えている。
【００２６】
空調ユニット５１は、吸込口５７から室内空気を吸込むシロッコファンなどの送風機５８と、前記送風機５８で送風された空気を除湿する、例えば、ゼオライトやシリカゲルや活性アルミナなどの吸着材５９および吸着材５９に吸着させた水分を脱離することによって吸着材５９を加熱再生する電気ヒ−タ−などの加熱手段６０を有する除湿部６１と、吸着材５９から空調ユニット５１外部に連通した排出口６２と、排出口６２の開閉を行い排出風路の切り替えを行うダンパなどの排出風路切替手段６３とを備えている。導風路６４は、排出風路切替手段６３の切り替えにより、吸着材５９の再生時に、排出口６２から出た高湿度の空気を一定方向に導くものである。排出風路切替手段６３は、図２に示すように、ステッピングモータ６５などで駆動されている。
【００２７】
通風路５６は、ウレタン樹脂などの非吸湿材料で構成され、空調ユニット５１で除湿された空気を、座席５２の背もたれ部５２ａと座部５２ｂのウレタン発泡樹脂などのパッド部５３に導入し、表皮５４の表面の噴出穴５５へ送るようにしている。
【００２８】
以上のように構成された空調座席装置について、以下、その動作、作用を説明する。
【００２９】
図３に示すように、吸込口５７から送風機５８で吸込まれた室内空気を吸着材５９が除湿し、除湿された空気は排出口６２から排出される。そして、排出風路切替手段６３によって導風路６４側は閉塞され、通風路５６側は開放されているため、除湿された空気は、通風路５６により座席５２のパッド部５３に導入され、さらに分岐した通風路５６を通過して座席５２の表皮５４表面の噴出穴５５から噴出する。座席５２には人が着座しているため、除湿された空気が人の背中から臀部、さらに下肢に吹きつける。
【００３０】
このように、本実施例の空調座席装置を自動車に装備すれば、夏季に日射により座席５２の表皮５４の温度が上昇した状態で自動車の運転をしても、表面の人体に接する領域に除湿された空気を噴出するため、汗が気化乾燥し、気化熱を皮膚表面から奪い、冷却感を感じさせ、汗のむれ感を解消して快適に座れるようになる。
【００３１】
次に、吸着材５９が飽和した時には、吸着材５９を加熱手段６０で加熱し、吸着材５９に吸着させた水分を脱離することによって吸着材５９を再生する（再生プロセス）。図４は、再生運転時の気流を示しており、吸着材５９から脱離した水分を含む水蒸気は、吸込口５７から送風機５８で吸込まれた室内空気とともに高温高湿の空気となり、排出口６２から排出される。そして、排出風路切替手段６３によって通風路５６側は閉塞され、導風路６４側は開放されているため、高湿度の空気は、導風路６４により座席５２の下方に排出される。
【００３２】
以上のように、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって吸込口５７から離れた一定方向に放出されるので、吸込口５７から流入し難くなり、通風路５６に流れる除湿された空気の温度および湿度を低くし、冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮することができる。
【００３３】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２における空調座席装置を示している。
【００３４】
本実施例において、実施例１と異なる点は、導風路６４の出口を吸込口５７方向以外に向けて構成してなることである。具体的には、本実施例では、導風路６４の出口を座席５２の後方に向けて構成している。
【００３５】
これにより、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって吸込口５７以外の方向に放出されるので、吸込口５７から流入し難くなり、通風路５６に流れる除湿された空気の温度および湿度をさらに低くし、さらに冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間をさらに短縮することができる。
【００３６】
（実施例３）
図６は、本発明の実施例３における空調座席装置を示している。
【００３７】
本実施例において、実施例１、２と異なる点は、導風路６４の出口を座席５２の横方向に向けて構成してなることである。
【００３８】
これにより、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって座席５２の横方向に放出されるので、吸込口５７からの空気の吸込み方向と、導風路６４から排出される高温高湿の空気の排出方向が異なるので、吸込口５７から流入し難くなり、通風路５６に流れる除湿された空気の温度および湿度をさらに低くし、さらに冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間をさらに短縮することができる。また、空調座席装置を、車の前席に設置した場合、後席に着座する乗員に高温高湿の空気が直接当らず、不快感を抑制することができる。
【００３９】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４における空調座席装置を示している。
【００４０】
本実施例において、実施例３と異なる点は、空調座席装置を車に設置した場合、各空調座席装置の導風路６４の出口を車のドア６６方向に向けて構成してなることである。
【００４１】
これにより、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって座席５２のドア６６方向に放出され、ドア６６から車外に放出されるため、さらに吸込口５７から流入し難くなり、通風路５６に流れる除湿された空気の温度および湿度をさらに低くし、さらに冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間をさらに短縮することができる。また、空調座席装置を、車の前席に設置した場合、後席に着座する乗員に高温高湿の空気が直接当らず、不快感を抑制することができる。
【００４２】
（実施例５）
図８は、本発明の実施例５における空調座席装置を示している。
【００４３】
本実施例において、実施例１と異なる点は、空調座席装置を車に設置した場合、各空調座席装置の導風路６４の出口を車のエンジンルーム６７などのキャビン外に連通して構成してなることである。
【００４４】
これにより、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４によって車のキャビン外に放出されるため、高温高湿の空気がキャビン内の雰囲気に影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００４５】
（実施例６）
図９は、本発明の実施例６における空調座席装置を示している。
【００４６】
本実施例において、実施例５と異なる点は、空調座席装置を車に設置した場合、各空調座席装置の導風路６４の出口を車のトランク６８に連通して構成してなることである。
【００４７】
これにより、導風路６４を人が着座したときに邪魔にならない場所に設置できるので、車の乗り心地に悪影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００４８】
（実施例７）
図１０は、本発明の実施例７における空調座席装置を示している。
【００４９】
本実施例において、実施例５、６と異なる点は、空調座席装置を車に設置した場合、各空調座席装置の導風路６４の出口を車外に連通して開放構成してなることである。
【００５０】
これにより、導風路６４を人が着座したときに邪魔にならない場所に容易に設置できるので、車の乗り心地に悪影響を与えず、快適性を維持することができる。
【００５１】
（実施例８）
本発明の実施例８における空調座席装置は、導風路６４をポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴなどの樹脂で構成している。この点で、実施例１〜７と異なるものである。
【００５２】
これにより、導風路６４の熱伝導率が低いため、吸着材５９の再生時に排出口６２から出た高温高湿の空気が、導風路６４内で結露することがなく、導風路６４が錆によって劣化することがないため、結露水による周囲への悪影響を防止できるとともに、耐久性の高い空調座席装置５０を提供することができる。
【００５３】
（実施例９）
図１１、図１２は、本発明の実施例９における空調座席装置を示している。
【００５４】
本実施例において、実施例１〜８と異なる点は、空調ユニット５１における除湿部６１が、帯形状の電気抵抗発熱体をプリーツ加工した加熱手段６９の表面にアンダーコート７０を施し、その上に吸着材７１を担持した構成としたことである。なお、加熱手段６９は、実施例１における加熱手段６０に相当するものであり、端子６９ａを備えている。
【００５５】
これにより、除湿部６１の加熱手段６９と吸着材７１が一体化されているため、再生時において加熱手段６９の熱が、直接、吸着材７１に伝わり、吸着材７１の昇温速度が大きくなる。つまり、再生時間を短くしても吸着した大部分の水蒸気が放出されることになる。従って、短時間で吸着能力が回復するため、断続的に除湿モ−ドと吸着モ−ドを繰り返しても充分な除湿能力を発揮することができる。このため除湿部６１を大幅に小型化でき、座席５２本体への組込みが容易となる。また、直接、吸着材７１を加熱するため、空気を加熱することが少なく、再生電力が少なくて良い。
【００５６】
さらに、長期放置された場合でも除湿部６１をすぐに再生でき、大気中の水蒸気を吸着するのを防止するための厳重なシ−ル構成が不要となり、空調ユニット５１の小型化を実現できる。
【００５７】
なお、図１３、図１４、図１５は、それぞれステンレスなどの金属薄板に切れ込み加工を行い伸張させたエキスパンドメタル７２、ステンレス金属線を編んだ金網７３、あるいはステンレス薄板に穴加工を施した穴付板７４などの多孔体の表面に水酸化アルミニウムや硝酸セリウムなどを焼結酸化させたアンダーコート７０を施し、ゼオライト、チタシリケート、シリカゲル、活性アルミナなどの吸着材７１を担持させ、加熱手段６９を多孔体、すなわち、エキスパンドメタル７２、金網７３、あるいは穴付板７４などで構成したものである。
【００５８】
この構成においては、多孔体は開口しているので、除湿モードでは吸着材７１への接触面積が多くなり、また、送風の圧力損失を低くすることができる。再生モードでは、多孔体の端面全面に接触するように溶接した端子７５に通電させて発熱させるが、エキスパンドメタル７２、金網７３、穴付板７４は薄板に切れ込みの入った、あるいは細線の構成のため、薄板に比べ同じ電気抵抗でも低熱容量であり、再生時間を短くすることができる。
【００５９】
上記した各実施例では、車用の空調座席装置について説明したが、オフィス用椅子など、環境温度が高温であったり、長時間着座したりする場合の座席装置としても用いることができるものである。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空調座席装置によれば、吸着材の再生時に排出口から出た高温高湿の空気が、導風路の作用によって吸込口から流入し難くなり、通風路に流れる除湿された空気の温度および湿度を低くし、冷却能力を大きくすること、および再生プロセスの時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における空調座席装置の断面図
【図２】同空調座席装置における空調ユニットの構成を示す斜視図
【図３】同空調座席装置における除湿運転時の状態を示す断面図
【図４】同空調座席装置における再生運転時の状態を示す断面図
【図５】本発明の実施例２における空調座席装置の断面図
【図６】本発明の実施例３における空調座席装置を一部破断して示す斜視図
【図７】本発明の実施例４における空調座席装置を設置した車の構成図
【図８】本発明の実施例５における空調座席装置を設置した車の構成図
【図９】本発明の実施例６における空調座席装置を設置した車の構成図
【図１０】本発明の実施例７における空調座席装置を設置した車の構成図
【図１１】本発明の実施例９における空調座席装置の加熱手段を示す斜視図
【図１２】同空調座席装置の加熱手段を拡大して示す断面図
【図１３】同空調座席装置における加熱手段の変形例を示す展開平面図
【図１４】同空調座席装置における加熱手段の他の変形例を示す展開平面図
【図１５】同空調座席装置における加熱手段のさらに他の変形例を示す展開平面図
【図１６】従来の空調座席装置の構成を示す断面図
【図１７】同空調座席装置の空気乾燥装置を示す構成図
【図１８】同空調座席装置の他の空気乾燥装置を示す構成図
【符号の説明】
５０空調座席装置
５１空調ユニット
５２座席
５５噴出穴
５６通風路
５７吸込口
５８送風機
５９吸着材
６０、６９加熱手段
６１除湿部
６２排出口
６３排出風路切替手段
６４導風路
６６ドア
６８トランク
７１吸着材
７２エキスパンドメタル
７３金網
７４穴付板

Claims

吸込口から室内空気を吸込む送風機と、前記送風機で送風された空気を除湿する吸着材および吸着材を加熱再生する加熱手段を有する除湿部と、吸着材に連通した排出口と、排出口の開閉を行う排出風路切替手段とを備えた空調ユニットと、前記除湿部により除湿された空気が噴出する穴を表面に設けた座席と、前記除湿部から前記座席の穴へ前記除湿部により除湿された空気を送る通風路と、吸着材の再生時に排出口から出た高湿度の空気を導く導風路とを備えてなる空調座席装置。
導風路の出口は吸込口方向以外に向けて構成してなる請求項１に記載の空調座席装置。
導風路の出口は座席の横方向に向けて構成してなる請求項２に記載の空調座席装置。
導風路の出口はドア方向に向けて構成してなる請求項２に記載の空調座席装置。
導風路の出口は車のキャビン外に連通して構成してなる請求項１に記載の空調座席装置。
導風路の出口は車のトランクに連通して構成してなる請求項５に記載の空調座席装置。
導風路の出口は車外に連通して構成してなる請求項５に記載の空調座席装置。
導風路は樹脂で構成してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調座席装置。
加熱手段の表面に吸着材を担持してなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の空調座席装置。
加熱手段は多孔体に電流を流す構成の請求項９に記載の空調座席装置。