JP2005245494A - 空調座席装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来この種の空調座席装置は、冷風または温風を送風した場合は送風路からの熱伝導によって人体は冷却または暖められるが、座席カバーと接している人体に直接空気が届かないため、即効性を得ることが難しい。また、着座時は支持部材に圧力が加わることにより圧縮されるので、流路が変形し狭くなることで風が座席全体に行き渡り難くなる。
【解決手段】通気性のある表皮と弾性体のパッドからなる座席本体と、パッドと表皮の間に水分を吸着する吸湿層および吸湿層を加熱する加熱手段を設けた空調座席装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば住居やオフィスや自動車などにおける人の着座用の座席において、環境温度が高温であったり、長時間着座する場合においても、快適な着座感を得ることができる座席に関するものであり、例えば夏場の高温高湿度の車室内においては、座席と人が接している部位を積極的に除湿し、冬場には、座席と人が接している部位を暖めながら蒸れ感を除去することにより、使用者に対して快適な環境を提供する空調座席装置に関するものである。

従来のこの種の空調座席装置としては、図４に示すように、座席内部の支持部材１に空気の流路２を形成し、支持部材の外側を多孔性部材３で覆い、小さい孔を開けた革などの多孔性の座席カバー４で支持部材１に対して多孔性部材３を包囲し、温度や湿度を調和した調和空気５を吹き出すものが開示されている。

さらに、図５に示すように、座席のカバーを多孔性の支持部材に圧縮する複数の縫い付けされた谷部６を組み込み、空気はクッションから前記形成された谷部まで通過可能とし、この谷部６は、存在する調和空気を移動させるための通路を提供し、谷部は付加的な通路を提供し、調和空気５は、網状フォーム層及び自動車の座席のカバーを通じて座席の占有者まで移動される構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特表平９−５０５４９９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、上述のように、図４に示すように、空気は送風路２によって座席カバー４の小さい孔は連通されているので、着座時は、送風された空気は人体と接している部分の座席カバー４の孔からは流出せず、人体が接していない部分の孔から流出する。したがって、冷風または温風を送風した場合は送風路２からの熱伝導によって人体は冷却または暖められるが、座席カバーと接している人体に直接空気が届かないため、即効性を得ることが難しい。また、低湿度の空気を送風した場合は、座席カバーと接している人体に直接乾燥空気が送られないため、汗の気化熱による冷涼感を得ることは難しく蒸れ感の除去も難しい。さらに着座時は、支持部材１に圧力が加わることにより圧縮されるので、流路が変形し狭くなることで風が座席全体に行き渡り難くなる。特に図５に示す、谷部６付近は圧力が集中するため圧縮され易くなり、谷部６の座席カバー４に設けられた孔から空気が吹き出し難くなる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第一に着座時に座席と人が接している部位を積極的に除湿することで素早く冷涼感を提供し、第二に暖めながら蒸れ感を除去することにより、使用者に対して快適な着座環境を提供する空調座席装置の実現を目的としたものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空調座席装置は、通気性のある表皮と弾性体のパッドからなる座席本体と、パッドと表皮の間に水分を吸着する吸湿層および吸湿層を加熱する加熱手段を設けた構成としたものである。

上記発明によれば、環境温度が高温であったり、長時間着座する場合においても、快適な着座感を得ることができる。

本発明の空調座席装置は、人体から発生した汗を着衣、吸湿層に拡散して除湿し、発汗量が多くなる夏季には、送風機で吸湿層に空気を送風し除湿空気を人体に直接送風することで素早く冷涼感を提供するものである。また、冬期などにはパッドと表皮の間に設けられた加熱手段により素早く人体を暖めると同時に、吸湿層に人体から発生した汗を拡散することで長時間の着座時にも蒸れ感なく快適な着座感を提供するものである。さらに、春秋期などには着座した人体から発生した汗を吸湿層に拡散し、水分の吸着により吸湿層を発熱させることで暖かさと蒸れ感の除去を行うことができる。

また、着座時は人体の体重によって１０ｍｍ以上パッド部が圧縮されるが、貫通穴がパッドと一体に圧縮変形するので貫通穴が閉塞されることが無い。従って、着座時最も圧縮変形する臀部の着座位置に貫通穴を設けても貫通穴が閉塞されることなく、臀部に除湿空気を送風することができ、臀部に冷涼感を与え、さらに蒸れ感を防止した座席を実現できるものである。

第１の発明は、通気性のある表皮と弾性体のパッドからなる座席本体と、前記パッドと前記表皮の間に水分を吸着する吸湿層および前記吸湿層を加熱する加熱手段を設けた空調座席装置とすることにより、季節を問わず蒸れ感が少なく温冷感の強い座席とすることができ、快適な着座感を得ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の表皮に空気を導く送風路と送風路に送風する送風機を有し、送風機により送風された空気は吸湿層を通過し除湿空気となり表皮から吹出すことにより、特に人体からの発汗量が多い場合などに除湿空気を強制的に人体に送風することで汗を蒸発させ強い冷涼感を得ることができる。

第３の発明は、特に、第１〜２のいずれか１つの発明の座席本体は空気を吹出す吹出口を有する表皮と、表皮から反対側に貫通する複数の貫通穴を設けた弾性体のパッドからなる構成とすることにより、人が着座することによりパッドが圧縮されかつ吹出口が塞がれることなく人体に除湿空気を送風することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の加熱手段の駆動を制御する第一の制御手段を有し、吸湿層および人体の加熱温度を制御することにより、使用者に快適な環境を提供できるものである。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の送風機の駆動を制御する第二の制御手段を有し、除湿空気の風量を制御することにより、使用者に快適な環境を提供できるものである。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の吸湿層は少なくとも吸湿性繊維、吸湿性樹脂、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナのうち少なくとも１つを有することにより、水分の吸脱着性能を高くすることができる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空調座席装置の断面図を示したものである。図１において、１１は空気や湿気を通過する織布や小穴を設けた皮革などの表皮１２と発泡ウレタン等の弾性体のパッド１３からなる座席本体１１である。座席本体１１には、背部１１ａと座部１１ｂにそれぞれ空調ユニットＡと空調ユニットＢを有する。それぞれの空調ユニットは、着座した人から蒸発した水分を吸湿する吸湿層１４と吸湿層１４を加熱するヒータ１５を座席本体１１のパッド１３と表皮１２との間に設けた構成としたものである。吸湿層１４は、形状変化がなく、吸湿後に潮解現象を起こすことがなく、加熱乾燥することにより吸水・吸湿効果を復元し、B型シリカゲルの約２倍の吸湿量と５倍以上の吸湿速度を有する市販の吸湿性繊維をシート状に成型したものを用いた。ヒータ１５は、シート状の耐熱性不織布の表面にヒータ線を編みつけたものを用いた。

上記構成において夏季における動作を説明する。夏季に炎天下で車が駐車されていた際には、座席表面は非常に高温になっており吸湿層１４は水分が十分に脱着した状態にある。最初、人が座席に着座した際、人体から蒸発した水分は表皮１２を透湿し吸湿層１４に達し吸湿層１４に吸着される。一定時間が経過し、車室内のエアコンが十分に効いてくると着座している人からの水分の蒸発量が徐々に少なくなり、数時間の着座でも吸湿層１４が飽和吸着状態になることはない。よって、夏季における数時間の運転でも常時人体から蒸発する水分を吸湿層１４に吸着し続けることができる。数時間着座した後、炎天下に駐車し人が座席から離れた際には、座席の温度が再び高温となり吸湿層１４に吸湿されていた水分が脱着される。これにより、次に座席に着座した際にも以上に述べたことと同等の効果を有するものである。また、数時間着座した後、炎天下に駐車しない場合には図示されていない脱着再生スイッチを入れ、ヒータ１５を一定時間動作させることで吸湿層１４を直接加熱し吸湿層１４に吸着されていた水分を脱着させることができる。

次に、冬季における動作を説明する。冬季に日射下で車が駐車されていた際には、座席表面は高温になっており吸湿層１４は水分が一定量脱着した状態にある。最初、人が座席に着座した際、ヒータ１５に通電され表皮１２が加熱され伝導熱によって人体が暖められる。一方、人体から蒸発した水分は表皮１２を透湿し吸湿層１４に達し吸湿層１４に吸着される。一定時間が経過し、車室内のエアコンが十分に効いてくるとヒータ１５の出力を低下し温度を制御することで暖め過ぎによる発汗を抑制し、数時間の着座でも吸湿層１４が飽和吸着状態になることはない。よって、冬季における数時間の運転で常時人体から蒸発する水分を吸湿層１４に吸着し続けることができる。数時間着座した後、日射下に駐車し人が座席から離れた際には、座席の温度が再び高温となり吸湿層１４に吸湿されていた水分が脱着される。これにより、次に座席に着座した際にも以上に述べたことと同等の効果を有するものである。また、数時間着座した後、日射下に駐車しない場合には図示されていない脱着再生スイッチを入れ、加熱手段１５を一定時間動作させることで吸湿層１４を直接加熱し吸湿層１４に吸着されていた水分を脱着させることができる。

次に、春秋季における動作を説明する。春秋季に日射下で車が駐車されていた際には、座席表面は高温になっており吸湿層１４は水分が一定量脱着した状態にある。最初、人が座席に着座した際、人体から蒸発した水分は表皮１２を透湿し吸湿層１４に達し吸湿層１４に吸着される。吸湿層１４が水分を吸着した際には吸湿層１４は吸着熱を発生しヒータ１５を動作させなくても蒸れ感のない暖かさが持続される。また、必要に応じてヒータを動作させ暖かさを強くすることもでき、脱着再生スイッチを入れることで吸湿層１４を強制脱着再生することもできる。

上記構成によれば、例えば夏季に炎天下に駐車された自動車の座席に乗り込む場合には、座席本体の表皮は通常非常に高温になっており吸湿層の水分は脱着状態にあり、人体から発生した汗を着衣、吸湿層に拡散して除湿し、汗を素早く蒸発し気化熱を奪うことで冷涼感を得ることができる。また、冬季などにはパッドと表皮の間に設けられた加熱手段により素早く人体を暖めると同時に、吸湿層に人体から発生した汗を拡散することで長時間の着座時にも蒸れ感なく快適な着座感を得ることができる。さらに、春秋季などには着座した人体から発生した汗を吸湿層に拡散し、水分の吸着により吸湿層を発熱させることで暖かさと蒸れ感の除去を行うことができるものである。

本実施の形態では、吸湿層の材質として吸湿性繊維を用いたが、吸湿性樹脂やゼオライト・シリカゲル・活性アルミナを透湿性の不織布などでパッキングして用いても同等の効果を得ることができるものである。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における空調座席装置の断面図を示したものである。図２において、座席本体１１には、背部１１ａと座部１１ｂにそれぞれ空調ユニットＣと空調ユニットＤを有する。それぞれの空調ユニットは、軸流ファンまたはシロッコファン等の送風機２１と、送風機２１で送風された空気を吸湿層１４に導く送風路２２と、送風された空気中の水分を吸湿する吸湿層１４と吸湿層１４を加熱するヒータ１５を座席本体１１のパッド１３と表皮１２との間に設けた構成としたものである。それ以外は実施の形態１と同等の構造であり、説明を省略する。

上記構成においてその動作を説明する。送風機２１で座席本体１１外から取り入れられた空気は送風路２２に導かれ、吸湿層１４にて吸湿された後、表皮１２に設けられた小孔から除湿空気が着座している人の人体に吹き出される。

吸湿層１４の脱着再生に関しては実施の形態１に示した動作を温度・湿度条件に応じて最適なものを行う。

また、車室内の温度・湿度に応じて送風機の出力を制御することにより、例えば最初座席温度が高い時には風量が多くなるように制御し、車室内の温度・湿度がエアコンにより低下してくると風量を少なくなるように制御することで騒音・消費電力とも低減できる。

上記構成によれば、送風機２１で送風された風は、通風路２２に導かれて吸湿層１４で除湿された後、表皮１４から除湿空気が人体に直接送風され汗を積極的に蒸発させる。以上のことより、特に夏季などの多発汗時には素早く冷涼感を得ることができ効果が大きい。また、冬季の暖房時にも送風機で送風することにより暖房の即効性の高い空調座席装置とすることができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における空調座席装置の断面図を示したものである。図３において、座席本体１１は空気を吹出す小穴などの吹出口３１を持った皮革などの表皮１２と表皮１２から反対側に貫通する複数の貫通穴３２を有し、貫通穴３２の表面は非多孔質の皮膜を持つ加工が施され非吸湿性とし、発泡ウレタン等の弾性体のパッドに成型された構成とした以外は実施の形態２と同等の構造であり、説明を省略する。

上記構成によれば、送風機２１で送風された風は、通風路２２から貫通穴３２に導かれ、吸湿層１４で除湿された後、表皮１２に設けられた吹出口３１から人体に直接送風される。着衣、および皮膚表面に到達した乾燥空気は汗を気化させるとともに気化潜熱を奪う。このため、通常着座時は閉塞されてしまう着座部分に強い冷涼感を得ることができ、さらに汗を気化させるので蒸れ感を防止することができる。また、着座時は人体の体重によって１０ｍｍ以上パッド部１３が圧縮されるが、貫通穴３２がパッドと一体に圧縮変形するので貫通穴３２が閉塞されることが無い。従って、着座時最も圧縮変形する臀部の着座位置に貫通穴３２を設けても貫通穴が閉塞されることなく、臀部に除湿空気を送風することができ、臀部に冷涼感を与え、さらに蒸れ感を防止することができる。

以上のように、本発明にかかる空調座席装置は、着座時に座席と人が接している部位の湿気を取り除き、即効性のある冷涼感と蒸れ感の除去を提供することができ、寝具、ソファ、カーペット、畳などにも適用できる。

本発明の実施の形態１における空調座席装置の断面図 本発明の実施の形態２における空調座席装置の断面図 本発明の実施の形態３における空調座席装置の断面図 従来の空調座席装置の断面図 従来の空調座席装置の拡大断面図

符号の説明

１１ 座席本体
１２ 表皮
１３ パッド
１４ 吸湿層
１５ ヒータ
２１ 送風機
２２ 送風路
３１ 吹出口
３２ 貫通穴

Claims (6)

1. 通気性のある表皮と弾性体のパッドからなる座席本体と、前記表皮と前記パッドの間に水分を吸着する吸湿層と、前記吸湿層を加熱する加熱手段とを設けた空調座席装置。
2. 表皮に空気を導く送風路と送風路に送風する送風機を有し、前記送風機により送風された空気は吸湿層を通過し、前記表皮から吹き出す請求項１に記載の空調座席装置。
3. 座席本体は空気を吹き出す吹出口を有する表皮と、前記表皮から反対側に貫通する複数の貫通穴を設けた弾性体のパッドからなる請求項１または２に記載の空調座席装置。
4. 加熱手段の駆動を制御する第一の制御手段を有し、温度を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調座席装置。
5. 送風機の駆動を制御する第二の制御手段を有し、風量を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加湿装置。
6. 吸湿層は少なくとも吸湿性繊維、吸湿性樹脂、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナのうち少なくとも１つを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調座席装置。

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