JP2010023782A - 自動車用暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の自動車用暖房装置は、エンジンの廃熱を利用するため暖房の速暖性に欠けるという課題があった。
【解決手段】電気ヒータ１１と、電気ヒータ１１を一体に配置するシート状部材１０と、シート状部材１０を収容する収納装置１２と、収納装置１２を備えた座席とを有する暖房装置９であるため、エンジン始動直後のエンジンが充分に暖まっていない状態であっても、電気ヒータを用いていることによりすぐに暖まり、速暖性が高い暖房装置を提供することが出来る。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の車内暖房装置に関するものである。

従来、この種の自動車の車内暖房装置としては、袋状の膝掛にエアコンの温風を吹き込むことで暖房し、非使用時はインパネに巻取り収納するものがある（例えば特許文献１参照）。

図７は特許文献１に記載された従来の自動車用暖房装置の構成図であり、袋状の膝掛１がダッシュボード２に配置されている。使用していないときはダッシュボード２の内部に巻込む形で収容されており、使用時は、座席３に座る使用者が、ダッシュボード２から膝掛１を引き出し、膝掛１の内部の空間４に自動車のエアコンの温風を吹き込むことで暖房する。
特開２００８−３８３０８号公報

しかしながら、上記従来の自動車用暖房装置は、エアコンの温風により暖房するため、エンジンの暖気が終わるまで実質的な暖かさを得にくいため、速暖性に欠けるものであった。さらに、燃費性能が高くエネルギー効率の高いハイブリッド自動車などは、エンジンの廃熱が小さいため、エンジンの廃熱を利用することを前提とした従来型自動車の暖房は、暖房性能を得ることが難しいという課題があった。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自動車用暖房装置は、電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置するシート状部材と、前記シート状部材を収容する収納装置と、前記収納装置を備えた座席とを有し、前記シート部材が前記収納装置から引き出されたときに、前記電気ヒータに通電することで暖房する構成とした。

本発明の自動車用暖房装置は、エンジンの暖気にかかわらず、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高く、また、非使用時に収納し必要なときのみ取り出して使用できるため効率が高く、膝掛状にすることで、冷えた外気を遮断し、より効率よく暖房することができる暖房装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置するシート状部材と、前記シート状部材を収容する収納装置と、前記収納装置を備えた座席とを有することで、バッテリーから電力による電気ヒータを使用して暖房を開始するため、速暖性の高く、また、非使用時に収納し必要なときのみ取り出して使用できるため効率が高く、膝掛状にすることで、冷えた外気を遮断し、より効率よく暖房することができる暖房装置を提供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、ハイブリッド自動車に設置する構成とした。ハイブリッド自動車のエアコンは、走行中であってもエンジンが停止している時間があるため、エンジンの廃熱を利用するエアコンの暖房は効きにくいが、電気ヒータを用いているためすぐに暖まり、速暖性が高い暖房装置を提供することできる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、電気ヒータを備えたシート状部材が、収納装置に収納された状態で、前記電気ヒータに通電しない構成としたので、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。

第４の発明は、特に第３の発明において、電気ヒータを備えたシート状部材の、収容状態を検出するスイッチを収納装置に配置する構成としたので、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。

第５の発明は、特に第３の発明において、座席に、人の着座の有無を検出する在席検出手段を有する構成としたので、不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑えることが出来る効率の高い暖房装置を提供できる。

第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１項記載の発明において、電気ヒータはＰＴＣ特性を持つ電気ヒータとしたので、ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗地が上昇することで、温度が上がりすぎることもなく快適な温度を維持することが出来、快適な環境を提供する暖房装置を提供できる。

第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１項記載の発明において、自動車の後部座席に配置したので、温風が回りにくい後部座席１４ｂに座る人にも速暖性の高い暖房装置を提供することが出来る。

第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１項記載の発明において、車内空調装置と連動する構成としたので、使用者が個別にオンオフ操作をする必要のない利便性の高い暖房装置を提供することが出来る。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）
本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置について図１から５を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における自動車用暖房装置の構成図。図２は自動車用暖房装置が配置された座席の正面図。図３は本発明の自動車用暖房装置を組み込んだ自動車の平面断面図。図４は温度調節部の構成図。図５は収納装置の構成図である。

図１において、本発明の暖房装置９は、布や毛織物等の材質で出来たシート状部材である膝掛１０に、ＰＴＣ特性を持つ面状のヒータ１１が、膝掛１０の内部に挟み込まれるように配置されており、ヒータ１１は、ハイブリッド自動車のバッテリーから電力を得て発熱する。膝掛１０の一端には収納装置１２が配置されており、膝掛１０を使用しないときには収納装置１２の内部に巻取り収納される。膝掛１０の他方の一端には固定具１３が２個配置されている。

そして、図２に示すように、座席１４の側面に収納装置１２は座席の側面に取り付けられ、そこから膝掛１０を引き出して使用する。また、座席１４には、例えば背面に圧電センサなどの在席検知手段１５などが配置されている。

また、図３に示すように、例えば４人載の自動車の場合、前部座席１４ａと後部座席１４ｂに４人分の暖房装置９を配置する。

以下に動作作用を説明する、本発明の暖房装置９を使用する場合は、図２に示すように、座席１４の側面に取り付けられた収納装置１２から膝掛１０を引き出し、膝の上を渡し
、収納装置１２の反対側の側面に取り付けられたバックル１６に固定具１３を固定して使用する。

そして暖房装置９は、図４に示す自動車のエアコン（車内空調装置）動作ダイヤル１７と温度調節ダイヤル１７に連動して動作する。例えば、エアコン動作ダイヤル１７がａｕｔｏ状態でかつ温度調節ダイヤル１８が暖房領域Ａであるときに、エアコンが動作するのと同時に暖房装置９にも通電される。そのため、４つの暖房装置９を一括して電源投入し、温度調節をすることができるため、利便性の高い暖房装置を提供することが出来る。

また、ハイブリッド自動車のエアコンは、走行中であってもエンジンが停止している時間があるため、エンジンの廃熱を利用するエアコンの暖房は効きにくいが、電気ヒータを用いている暖房装置９はすぐに暖まり、速暖性が高い。また、ＰＴＣ特性を持つヒータ１１を用いているため、ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗地が上昇することで、温度が上がりすぎることもなく快適な温度を維持することが出来、快適な環境を提供することが出来る。このときの温度調節範囲は、エアコンの温度調節ダイヤル１８温度と同じでなくてもよく、例えば、体温を中心に３０度から４０度の範囲で温度調節してもよく、また電気毛布などと同じ程度でもよい。

また図５（ａ）、（ｂ）暖房装置９の要部断面図に示すように、収納装置１２にマイクロスイッチ１９が配置されており、暖房装置９を使用するために膝掛１０が引き出されたときには図５（ａ）のようにスイッチ１９が入り通電可能状態になり、エアコンの動作と連動して暖房を行う。また、暖房装置９を使用せず収納装置１２に収納された状態では、図５（ｂ）のように固定具１３と収納装置１２が勘合することでスイッチ１９が切られ通電しないため、エアコンが動作してもヒータ１１は発熱しない。これにより、使用者が個別にオンオフ操作をする必要のない利便性の高く、かつ、暖房を必要としていない箇所を不必要に暖房しない効率の高い暖房装置を提供することが出来る。さらに、座席１４に設けられた圧電センサ１５により人体着座時の圧力変動がある場合のみ通電可能としている。そのため、未使用および不在時に通電しないので無駄な電力消費を抑えることが出来る効率の高い暖房装置を提供できる。

また、収納装置１２に内蔵されたバネにより、膝掛１０には常に巻取り方向Ｂに力がかかっており、使用者は容易に膝掛１０を収納装置１２に収納することが出来る。また、使用時に膝掛１０が収納装置１２に戻ってしまうことがないように、収納装置１２にはストッパ機構を有している。膝掛１０を収納する際には、引き出された膝掛１０をさらに引き出すことでストッパ機構が解除され容易に収納することが出来る。

また、後部座席１４ｂに暖房装置９を設けたことで、温風が回りにくい後部座席１４ｂに座る人にも速暖性の高い暖房装置を提供することが出来る。

尚、膝掛１０の材質は、本実施の形態に限られることはなく、例えば化学繊維や合成繊維の織物や不織布、樹脂シートやゴムシートでもかまわない。使用者の触感の良い材質、耐久性の高い材質等、適宜選択可能である。

尚、ヒータ１１は線状ヒータを膝掛１０に蛇行配置する構成でもかまわない。
尚、在席検知手段１５は圧電センサ以外にもマイクロスイッチでもかまわないし、赤外線センサを用いて、人体の熱を検知してもかまわない。また設置場所も、座席１４の背面ではなく座面でもかまわない。

尚、膝掛１０の収納装置１２として、巻取り機構を有さずに、箱状のものに膝掛をたたんで収納するものとしてもよい。

また尚、暖房装置９をエアコンと連動せずに、図６のように、エアコンのダイヤルとは別の温度コントローラ２０でエアコンとは別にオンオフ、および温度調節ができるようにしてもかまわない。寒さを不快に感じにくい人と、寒さを不快に感じやすい人が同乗したとしても個別に暖房効果が得られるため、快適性の高い暖房装置を提供することが出来る。

以上のように、本発明にかかる自動車用暖房装置は、システムのエネルギー効率が高く、エンジンの廃熱の小さいハイブリッド自動車のエアコン暖房の効き始めの遅さを補い、快適な暖房空間を提供できるため、エンジンの廃熱がなくエアコン暖房の効きにくい電気自動車用の暖房装置としてもかまわない。またさらに、効率を高めることでエンジン廃熱を抑制したディーゼルエンジンや、高効率のガソリンエンジン自動車の暖房装置としても応用可能である。

本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の構成図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置を搭載した座席の構成図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置を搭載した自動車の構成図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の温度調節部の構成図 本発明の実施の形態１における自動車用暖房装置の収納装置の構成図 本発明の実施の形態１における別の例の自動車用暖房装置の温度調節部の構成図 従来の自動車用暖房装置の構成図

符号の説明

９ 暖房装置
１０ 膝掛（シート状部材）
１１ ＰＴＣヒータ（ＰＴＣ特性を持つ電気ヒータ）
１２ 収納装置
１４ 座席
１４ｂ 後部座席
１５ 圧電センサ（在席検出手段）
１９ スイッチ（収納状態を検出するスイッチ）

Claims (8)

1. 電気ヒータと、前記電気ヒータを一体に配置するシート状部材と、前記シート状部材を収容する収納装置と、前記収納装置を備えた座席とを有する自動車用暖房装置。
2. ハイブリッド自動車に設置する、請求項１記載の自動車用暖房装置。
3. 電気ヒータを備えたシート状部材が、収納装置に収納された状態で、前記電気ヒータに通電しない構成とした請求項１または２記載の自動車用暖房装置。
4. 電気ヒータを備えたシート状部材の、収容状態を検出するスイッチを収納装置に配置する構成とした請求項３記載の自動車用暖房装置。
5. 座席に、人の着座の有無を検出する在席検出手段を有する構成とした請求項３記載の自動車用暖房装置。
6. 電気ヒータはＰＴＣ特性を持つ電気ヒータである請求項１から５のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
7. 自動車の後部座席に配置した請求項１から６のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。
8. 車内空調装置と連動する請求項１から７のいずれか１項記載の自動車用暖房装置。