JP2005253490A

JP2005253490A - 空調座席装置

Info

Publication number: JP2005253490A
Application number: JP2004065171A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiratake; 昭白武; Shintaro Nozawa; 真太郎野澤; Noriyuki Komeno; 範幸米野; Fumitaka Kikutani; 文孝菊谷; Hiroo Nitta; 浩朗新田; Takehiko Shigeoka; 武彦重岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】寒い環境での立ち上げ時でも暖房感が得られると同時に、立ち上がった後の蒸れ感を防止し快適に座れるようにする空調座席装置を実現する。
【解決手段】発熱部１２を駆動後、しばらくして送風機１４で空気を送り、発熱部１２回りの暖かい空気を表皮２６の噴出口１５より人体に間欠的に送風、供給し暖房感を増すとともに、飽和時の蒸れ感を防止する。
【選択図】図１

Description

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、長時間着座する場合においても、快適な着座感を得ることができる椅子に関するものである。

従来、この種の空調座席装置は、図８に示すように送風機２３と送風路１４からなる座席換気装置と、発熱部１２と、これらを制御する制御部２５からなり、発熱部１２の付勢毎に送風機２３が動作し、直ちに発熱部１２上に配設された加熱線の周りに生じる暖かい空気が座席表面に押出され、加熱速度を２倍にする利点を有しているとしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−９３２５６号公報

しかしながら、前記従来の空調座席装置は、小型ファンからなる送風機２３の運転開始を、発熱部１２の運転開始と同時に行っているため、寒い環境での立ち上げは、送風により却って冷たく感じるという課題を有していた。

また、定常では、送風機２３の風量をかなり少なくしなければならないので、送風機２３の低速回転制御が難しいという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、寒い環境での立ち上げ時でも暖房感が得られると同時に、立ち上がった後の蒸れ感を防止し快適に座れるようにする空調座席装置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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気をパッドに設けた貫通穴を通して前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、前記制御部は、発熱部を駆動後、前記送風機を間欠的に駆動する構成としている。

上記構成によれば、冬季などの寒い時期の立ち上げでは、発熱部をある一定時間駆動した後、ファン等の送風機を間欠的に駆動することにより、送風機で送られた空気は、発熱部により暖められたパッドの貫通穴を通る際に加熱され、表皮に設けた噴出口からの吹き出し温度が上がるので、パッドの温度がシート表面に伝わり、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

また、発熱部を駆動して長時間着座している場合は、シート表面温度が上がるので人体の発汗による蒸れ感を生じるが、間欠的な送風により人体表面に温風を送風するので、蒸れ感を防止し、人体近傍に快適な空調環境を実現することができる。

本発明の空調座席装置は、発熱部をある一定時間駆動した後、発熱部周りの暖められた空気をファン等の送風機によって間欠的に送風することにより、例えば自動車の座席に設けた噴出穴からの吹き出し温度が上がるので、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。また、表面温度が飽和状態になると、人体に発汗による蒸れ感を生じるが間欠的な送風により蒸れ感を防止し、人体近傍に快適な空調環境を実現することができる。

第１の発明は、通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気をパッドに設けた貫通穴通して前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、前記制御部は、発熱部を駆動後、前記送風機を間欠的に駆動する構成としている。

上記構成によれば、冬季などの寒い時期の立ち上げでは、ファン等の送風機を間欠的に駆動することにより、送風機で送られた空気は、発熱部により暖められたパッドの貫通穴を通る際に加熱され、表皮に設けた噴出口からの吹き出し温度が上がるので、パッドの温度がシート表面に伝わり、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

また、発熱部を駆動して長時間着座している場合は、シート表面温度が上がるので人体の発汗による蒸れ感を生じるが、間欠的な送風により人体表面に温風を送風するので、蒸れ感を防止し、人体近傍に快適な空調環境を実現することができる。また、パッドに溜まった熱を間欠的な送風により、パッド表面に伝え、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

第２の発明は、通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気を前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、前記制御部は発熱部を駆動後、一定時間経過した後、送風機を駆動する構成としている。

上記構成において、発熱部を駆動した後、ある一定時間経過した後で送風機を駆動しているので、冬季などの寒い時期の立ち上げでは、シート温度が低い立ち上げ初期は発熱部でシートを加熱し、一定時間駆動した後、ファン等の送風機を駆動することにより送風機で送られた空気は、発熱部により暖められたパッドの貫通穴を通る際に加熱され、表皮から吹き出し、パッドの温度がシート表面に伝わり、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

また、発熱部を駆動して長時間着座している場合は、シート表面温度が上がるので人体の発汗による蒸れ感を生じるが、送風により人体表面に温風を送風するので、蒸れ感を防止し、人体近傍に快適な空調環境を実現することができる。また、パッドに溜まった熱を送風により、パッド表面に伝え、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

第３の発明は、通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気を前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、表皮温度を検知する表面温度検知手段を備え、前記制御部は発熱部を駆動後、表面温度が設定値以上になった後、送風機を駆動する構成としている。

上記構成において、発熱部を駆動した後、シート表面温度が一定温度以上になった時送風機を駆動しているので、冬季などの寒い時期の立ち上げでは、シート温度が低い時は発熱部でシートを加熱し、シート温度が上昇すると、ファン等の送風機を駆動することにより送風機で送られた空気は、発熱部により暖められたパッドの貫通穴を通る際に加熱され、表皮から吹き出し、パッドの温度がシート表面に伝わり、シート表面温度が高くなり暖房感が増す。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明において、表皮温度を検知する表面温度検知手段を備え、制御部は発熱部および送風機を駆動後、表面温度が設定値以下になった後、送風機を停止する構成としている。

上記構成において、制御部は発熱部および送風機を駆動後、表面温度が設定値以下になった時、そのまま送風機を駆動し続けたら寒く感じるので送風機を停止することにより、快適な暖房感が得られる。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明において、送風機で送風された空気の温度を調整する温度調整手段を設けた構成となっている。

上記構成において、送風機で送風された空気の温度を調整する温度調整手段を設けているので、送風し続けた場合でも暖かい暖房感が得られる。

第６の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明において、送風機で送風された空気の湿度を調整する湿度調整手段を設けた構成となっている。

上記構成において、送風機で送風された空気の湿度を調整する湿度調整手段を設けているので、より蒸れ感の少ない、人体近傍に快適な空調環境を実現することができる。

第７の発明は、特に第６の発明において、湿度調節手段が、吸着により除湿する吸着材からなり、吸着材を加熱する加熱手段を備えた構成となっている。

上記構成において、湿度調節手段が、ゼオライトやシリカゲルなどの吸着により除湿する吸着材からなり、送風機で送風された空気は吸着により除湿される。この際、吸着剤は吸着熱を発生するので、低湿度で温度の高い空気が表皮から吹き出し、暖房感を増すとともに、蒸れ感を防止する。さらに吸着剤の吸着能力が飽和に達したら、吸着材を加熱する加熱手段を備えているので、除湿後除湿能力を回復させる再生モード時は、吸着材を加熱し水蒸気を放出させるので結露水処理用の排水路が不要となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図２は本発明の実施の形態１の自動車等の車室内における空調座席装置の縦断面図である。

図２において、１１は、空気を噴出する小穴などの噴出口１５を持った革などの表皮２６と、前記表皮２６から反対側に貫通する複数の貫通穴１６を表面が非多孔質の皮膜を持つ加工を施し非吸湿性とした貫通穴を設けた発泡ウレタン等の弾性体のパッド１３と、表皮２６とパッド１３の間に配置されたシート状の発熱部１２からなる座席本体である。２３はシロッコファン等の送風機である。１４は送風機２３で送風された空気を貫通穴を通して表皮２６に送る送風路で、ウレタン樹脂等の非吸湿材料で構成される。２５は発熱部１２と送風機２３を制御する制御部であり発熱部１２を駆動して一定時間（ｔ１）経過後、送風機２３を駆動する。

以上のように構成された座席本体１１において、送風機出力、表面温度、着座している人体の皮膚の湿度をそれぞれ示したのが図３である。なお、破線は送風機のない状態、実線は本発明の実験結果を示している。

図３において、発熱部１２をＯＮすると表面温度は徐々に上昇していくが発熱部１２のＯＮと同時に送風機出力もＯＮにすると、寒い環境では送風により更に寒く感じる。実験によればｔ１＝３〜５分の表面温度がある程度暖まった時点で送風機出力をＯＮにすると送風機２３で送風された空気が送風路１４と貫通穴１６を通って行く途中でそれまでに発熱部１２周りのパッドに蓄熱された熱が伝わり、暖かい空気が噴出口１５から噴出され表面温度がＡのように変化し暖房感が向上する。また、表面温度が飽和領域に達する頃は車室内温度も２０〜２５℃に上昇するので、人体に蒸れ感を感じるが送風機出力を間欠的にＯＮ、ＯＦＦさせることにより、人体表面に温風を送風するので、蒸れ感を防止することが出来る。

また、図４は発熱部１２を駆動後、一定時間ｔ１経過後、送風機出力をＯＮにし、継続して送風を行った時の表面温度、着座している人体の皮膚の湿度をそれぞれ示している。なお、破線は送風機のない状態、実線は本発明の実験結果を示している。

これによるとｔ１経過後連続して送風機出力をＯＮにしているので、送風機２３を間欠運動した場合に比べると、表面温度は一旦上昇した後送風により徐々に下がってくるが、皮膚の湿度は送風により下がったまま殆ど変わらず、蒸れ感を防止することができる。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の自動車等の車室内における空調座席装置の縦断面図である。実施の形態１との違いは、サーミスタ等による表面温度検知手段２７を、発熱部１２の人体に接しない表面温度と等価の位置に配置し、検知信号を制御部２５に送り、制御部２５は表面温度検知手段２７の信号を元に前記発熱部１２および、送風機２３を制御する構成としている点である。

上記構成において、制御部２５は、発熱部１２を駆動後、表面温度がＴ１（＝３６℃）になると送風機２３を駆動し、表面温度がＴ２（＝３４℃）になると送風機２３を停止する。

図５は発熱部１２を駆動後、表面温度検知手段が動作した時の表面温度、着座している人体の皮膚の湿度を示している。なお、破線は送風機のない状態、実線は本発明の実験結果を示している。

本実施の形態では表面温度の設定温度が３６℃になった時点で送風機出力がＯＮになり、送風機２３で送風された空気が送風路１４と貫通穴１６を通ってそれまでに発熱部１２周りに蓄積された暖かい空気が噴出口１５から噴出され表皮温度が上昇し、暖房感が向上する。その後送風を続けると、車室温度は２５℃程度のため、表皮温度は下降を始め、設定温度が３４℃まで下がると送風機２３を停止する。送風機２３が停止し送風がなくなると発熱部１２の発熱で表面温度は上昇を始め、３６℃に達すると再び送風機２３が駆動し、表皮温度は加速上昇する。この間、皮膚の湿度は下がったままほぼ一定で蒸れ感を防止することができる。

（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３の自動車等の車室内における空調座席装置の縦断面図である。

図６において、実施の形態１と同一符号のものは、同一構造を有し説明は省略する。実施の形態１との違いは温度調整手段１７として電気ヒータ等の加熱装置を送風機２３の送風路１４側に配置している。この構成により送風機から送風された空気は暖められ、表皮２６の噴出口１５からは、常に暖かい空気が噴出されるので実施の形態１で実現された以上の暖房感が得られ、蒸れ感を防止することができる。

（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４の自動車等の車室内における空調座席装置の縦断面図である。

図７において、実施の形態１と同一符号のものは、同一構造を有し説明は省略する。実施の形態１との違いは湿度調整手段１８として吸着作用を用いたゼオライトやシリカゲルなどの除湿材と、前記除湿材を、対流、または輻射、または伝導で加熱する電気ヒータ等の加熱手段１９を設け、前記加熱手段１９が除湿材を加熱した際に発生する水蒸気は排気ダクト２０を通って、排出口２２から排出する構成となっており、除湿材の下流に設けたダンパー等の切替部２１によって排出口の開閉を行う。

ここで、運転開始時は、発熱部１２を駆動するとともに、除湿材を再生させる再生運転を行う。再生運転は、切替部２１で送風機２３からの空気が排気ダクト２０に送風されるようにダンパーを切換えて、加熱手段１９を動作させ除湿材から水蒸気を脱離させ、送風機２３を間欠的あるいは微風量で運転し、脱離した水蒸気を排気ダクト２０に導き、排出口２２から排気することにより行う。再生運転開始から一定時間ｔ１経過後、除湿送風運転を行う。除湿送風運転は、切替部２１で送風機２３からの空気が送風路１４に送風されるようにダンパーを切換えて、送風機２３を動作させ、除湿した空気を送風路１４に送り、表皮２６の噴出口１５から人体に送風することにより行う。なお、送風機２３から送風路１４に送られた空気は、水蒸気を吸着され湿度が低下するとともに、吸着熱で温度が上昇した乾燥温風となり、暖房感を増すとともに、蒸れ感を防止する。

以上のように、本発明にかかる空調座席装置は、自動車用座席だけに留まらず、ソファや座椅子などのように、人体が着座したり、接触したりして、一定時間過ごすことのある際に、暖房感の増大とともに蒸れ感を防止することを必要とする空調装置等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の空調座席装置の縦断面図本発明の実施の形態２の空調座席装置の縦断面図本発明の実施の形態１の空調座席装置の表面温度、皮膚湿度、送風機出力のグラフ本発明の実施の形態１の他の実施の形態における空調座席装置の表面温度、皮膚湿度、送風機出力のグラフ本発明の実施の形態２の空調座席装置の表面温度、皮膚湿度、送風機出力のグラフ本発明の実施の形態３の空調座席装置の縦断面図本発明の実施の形態４の空調座席装置の縦断面図従来の空調座席装置の縦断面図

符号の説明

１１座席本体
１２発熱部
１３パッド
１４送風路
１７温度調整手段
１８湿度調整手段
１９加熱手段
２３送風機
２５制御部
２６表皮
２７表面温度検知手段

Claims

通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気を前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、前記制御部は、発熱部を駆動後、前記送風機を間欠的に駆動する空調座席装置。
通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気を前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、前記制御部は、発熱部を駆動後、一定時間経過した後、前記送風機を駆動する空調座席装置。
通気性の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設置されたシート状の発熱部と、送風機と、前記送風機で送風された空気を前記表皮に送る送風路と、前記発熱部と前記送風機の駆動を制御する制御部からなり、表皮温度を検知する表面温度検知手段を備え、前記制御部は発熱部を駆動後、表面温度が設定値以上になった後、送風機を駆動する空調座席装置。
表皮温度を検知する表面温度検知手段を備え、制御部は発熱部および送風機を駆動後、表面温度が設定値以下になった後、送風機を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調座席装置。
送風機で送風された空気の温度を調整する温度調整手段を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調座席装置。
送風機で送風された空気の湿度を調整する湿度調整手段を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調座席装置。
湿度調節手段が、吸着により除湿する吸着材からなり、吸着材を加熱する加熱手段を備えた請求項６記載の空調座席装置。