JP2011156970A - シートヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】座席に着座した乗員に与える不快感を低減するシートヒータを提供する。
【解決手段】シートクッション２の着座面２Ｓを、着座面前部２Ｓｆと着座面後部２Ｓｒとに区画し、着座面前部２Ｓｆに配置した電気抵抗線の蛇腹状ピッチを、着座面後部２Ｓｒに配置した電気抵抗線の蛇腹状ピッチよりも密にして、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を、着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くする。そして、着座面前部２Ｓｆの温度をより早く上昇させて大腿部の即暖感を得るとともに、発熱密度が低くなった着座面後部２Ｓｒで温度上昇を抑えて尻部の暖め過ぎを抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の座席（シート）に設けられ、発熱体からなるシートヒータに関する。

従来、自動車等の座席に設けられるシートヒータ（暖房装置）としては、シートクッションの着座面とシートバックの背もたれ面とに発熱体を内蔵したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このシートヒータは、シートクッションの発熱体を着座面前部と着座面後部とに分割して配置するとともに、シートバックの発熱体を背もたれ面上部と背もたれ面下部とに分割して配置し、前記着座面後部と前記背もたれ面下部におけるヒータ配線の間隔を狭くしている。これにより、暖房初期にシートクッションの着座面後部とシートバックの背もたれ面下部とを局部的に迅速に暖めることができるようになっている。

特開平８−２０２２５号公報

しかしながら、かかる従来のシートヒータは、シートクッションの着座面後部とシートバックの背もたれ面下部とを集中的に暖めるようになっているため、着座した乗員の尻部が集中的に加温されることになる。ここで、尻部は生理的に熱さを感じ易い部分であり、下着などの重ね着状態や尻部が座席に密着する姿勢などにより蒸れやすくなり、不快に感じてしまう場合が多いという問題があった。

そこで、本発明は、座席に着座した乗員に与える不快感を低減するシートヒータを提供するものである。

本発明のシートヒータは、シートクッションの着座面に設けられた発熱体からなると共に、シートクッションの着座面前部の発熱密度が着座面後部の発熱密度よりも高くなるように構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、着座面前部の発熱密度が着座面後部の発熱密度よりも高くなるので、着座面前部の発熱密度を乗員の大腿部に適する状態に設定しておくことにより、着座面前部の温度をより早く上昇させて大腿部の即暖感を得ることができる。また、発熱密度が低い着座面後部では温度上昇を抑えることができるため、着座面後部に位置する尻部の暖め過ぎを抑制することができる。従って、座席に着座した乗員に局部的に不快感を与えるのを低減しつつ、薄着となる大腿部を効果的に暖めることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかるシートヒータを備えた座席の正面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。 図３は、図１に示す座席のシートクッションに設けた発熱体の配線を模式的に示す平面図である。 図４は、本発明の第２の実施形態にかかるシートヒータを備えた座席の正面図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ線による断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態にかかるシートヒータを備えた座席の正面図である。 図７は、図６のＣ−Ｃ線による断面図である。 図８は、図６に示す座席のシートクッションに設けた発熱体の配線を模式的に示す平面図である。 図９は、本発明の第４の実施形態にかかるシートヒータを備えた座席の正面図である。 図１０は、図９のＤ−Ｄ線による断面図である。 図１１は、図９に示す座席のシートクッションに設けた発熱体の配線を模式的に示す平面図である。 図１２は、図９に示す座席のシートバックに設けた発熱体の配線を模式的に示す平面図である。 図１３は、図９に示す座席のシートクッションの着座面前部と着座面後部およびシートバックの背もたれ面下部および背もたれ面上部のそれぞれの温度推移を示すグラフである。 図１４は、図９に示す座席に着座した乗員が感じる背中部、腰部、尻部、大腿部における部分加温による暖かさ感を棒グラフで示す説明図である。 図１５は、図９に示す座席に着座した乗員が感ずる背中部、腰部、尻部、大腿部における部分加温による快適感を棒グラフで示す説明図である。 図１６は、図９に示す座席に着座した乗員の背中部、腰部、尻部、大腿部における熱コンダクタンスを棒グラフで示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

[第１の実施形態]
図１から図３は、本発明にかかるシートヒータの第１の実施形態を示し、図１および図２に示すように、本実施形態の座席１は、例えば、図外の自動車の車室内に設置されるバケットタイプもしくはセパレートタイプのシートに例をとって説明するものとする。

座席１は、乗員が着座するシートクッション２と、着座した乗員がもたれるシートバック３と、ヘッドレスト４と、を備えている。前記シートクッション２は、図外の車体フロアとほぼ平行に配置されて、シートクッションフレームに取り付けたクッション材の表面を皮革や布などの表皮材２ｗで覆って構成される。また、シートバック３は、シートバックフレームの下端部がシートクッションフレームの後端部に図外のリクライニング機構を介して前後傾動可能に上下方向に取り付いており、そのシートバックフレームに取り付けたクッション材の表面を表皮材３ｗで覆っている。

本実施形態のシートヒータ１０は、乗員が着座する着座面２Ｓに発熱体としての座部ヒータ１１を設けることにより構成される。座部ヒータ１１は、図３に示すように、通電により発熱するニクロム線などの所定の抵抗値を有する電気抵抗線１１ａが用いられ、この電気抵抗線１１ａが表皮材２ｗの内側に張り巡らされている。電気抵抗線１１ａが張り巡らされる際、図３に示すように、往路と復路でそれぞれ対称に蛇腹状に折曲した発熱部１１Ｈが横並びで左右一対に配置されており、図外のスイッチ操作によりバッテリーなどの電源から供給される電流で発熱して着座面２Ｓを暖めることができる。なお、座部ヒータ１１は、蛇腹状に配した発熱部１１Ｈが横並びで２連配置されるが、それぞれの発熱部１１Ｈは１本の電気抵抗線１１ａで連続して形成されている。もちろん、電気抵抗線１１ａを配線するにあたっては蛇腹状に限ることなく、面状に効率良く配索できる配線形状であればよく、以下に述べる他の実施形態にあっても同様である。

ここで、本実施形態では、図１および図２に示すように、シートクッション２の着座面２Ｓを、着座面前部２Ｓｆと着座面後部２Ｓｒとに区画（分割）してある。そして、図３に示すように、着座面前部２Ｓｆに配置した電気抵抗線１１ａの蛇腹状ピッチＰ１を、着座面後部２Ｓｒに配置した電気抵抗線１１ａの蛇腹状ピッチＰ２よりも密に（小さく）して、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を、着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くしてある。このとき、発熱密度Ｈｄは、ヒータ発熱量Ｈｑをヒータ面積Ｈｓで割った値、つまり、Ｈｄ＝Ｈｑ／Ｈｓとなる。

また、着座面前部２Ｓｆと着座面後部２Ｓｒとに区画された着座面２Ｓは、それら着座面前部２Ｓｆの領域と着座面後部２Ｓｒの領域とを所定割合の比に設定してある。例えば、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆは、シートクッション２の前端から後方に向かって大腿部が位置すると予測される３０〜５０％の領域に設定され、残りの５０〜７０％は尻部が位置すると予測される着座面後部２Ｓｒの領域として設定される。

このとき、シートクッション２がバケットシートである場合、着座面２Ｓの両側部に盛り上がるようにサイドサポート部２Ｓｓが設けられるが、本実施形態では、そのサイドサポート部２Ｓｓは、着座面前部２Ｓｆおよび着座面後部２Ｓｒの領域からは除外される。つまり、サイドサポート部２Ｓｓは、座部ヒータ１１が設けられない部分となっている。

また、座部ヒータ１１においては、着座面前部２Ｓｓに配置した部分が前部ヒータ１１Ｆとなり、着座面後部２Ｓｒに配置した部分が後部ヒータ１１Ｒとなる（図１参照）。着座面前部２Ｓｆは、図２に示すように、シートクッション２の前端上部に形成される円弧状角部Ｒを含み、該円弧状角部Ｒにも前部ヒータ１１Ｆが円弧面に沿って配置されている。このことは、以下に述べる他の実施形態においても同様である。

そして、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆと、着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒと、を所定割合の比に設定してある。例えば、本実施形態では、Ｈｄｆ：Ｈｄｒ＝（１．５〜３．１）：１となるように設定してある。

以上の構成により第１の実施形態のシートヒータによれば、シートクッション２の着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆが着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒよりも高くなっている。このように、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆを乗員の大腿部に適する状態に設定しておくことにより、着座面前部２Ｓｆの温度をより早く上昇させて大腿部の即暖感を得ることができる。また、発熱密度Ｈｄｒが低くなった着座面後部２Ｓｒでは温度上昇を抑えることができるため、着座面後部２Ｓｒに位置する尻部の暖め過ぎを抑制することができる。したがって、座席１に着座した乗員に局部的に不快感を与えるのを低減しつつ、薄着となる大腿部を効果的に暖めることができる
また、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆの領域と着座面後部２Ｓｒの領域とを所定割合の比、つまり、前後方向に３０〜５０％：５０〜７０％の比に分割したので、着座面前部２Ｓｆで乗員の大腿部を効率良く加温し、着座面後部２Ｓｒで乗員の尻部を加温することができる。

さらに、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆと着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒとを、（１．５〜３．１）：１に設定した。従って、加温初期では大腿部が位置する着座面前部２Ｓｆの温度を迅速に上昇させる一方、座部ヒータ１１の温度安定期では、尻部が位置する着座面後部２Ｓｒの温度を着座面前部２Ｓｆよりも低く保つことができ、尻部の蒸れなどによる不快感を低減することができる。

[第２の実施形態]
図４、図５は、本発明にかかるシートヒータの第２の実施形態を示し、本実施形態を説明するにあたって、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

本実施形態のシートヒータ１１０は、第１の実施形態の暖房装置１０と同様に、シートクッション２に座部ヒータ１１が設けられており、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くした点、着座面前部２Ｓｆの領域と着座面後部２Ｓｒの領域とが前後方向に所定割合の比をもって分割された点、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆと着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒとが所定割合の比に設定された点は第１の実施形態と同様である。

そして、本実施形態が第１の実施形態と主に異なる点は、シートバック３に発熱体としての背部ヒータ１２を追加したことにある。

背部ヒータ１２は、シートバック３の背もたれ面３Ｌの両側部３Ｌｓを除くほぼ全域に設けられたもので、前記背部ヒータ１２は、第１の実施形態と同様に電気抵抗線が表皮材３ｗの内側に張り巡らされて構成される。

ここで、本実施形態のシートヒータ１１０は、シートバック３の背もたれ面３Ｌの発熱密度（＝ヒータ発熱量÷ヒータ面積）を、シートクッション２の着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くしてある。つまり、シートクッション２の着座面後部２Ｓｒの発熱密度は、着座面前部２Ｓｆの発熱密度よりも低くなっており、着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも背もたれ面３Ｌの発熱密度が高くなっている。

以上の構成により、第２の実施形態のシートヒータ１１０によれば、シートバック３の背もたれ面３Ｌに背部ヒータ１２を設けたことにより乗員の腰部を加温できるようになる。そして、その腰部を暖める背もたれ面３Ｌの背部ヒータ１２の発熱密度が、シートクッション２の着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くなっているので、乗員の尻部よりも腰部の方を迅速に加温することができる。このため、尻部の蒸れなどの暖め過ぎを抑えつつ腰部を有効に暖めて快適性を向上することができる。

[第３の実施形態]
図６から図８は、本発明にかかるシートヒータの第３の実施形態を示し、本実施形態を説明するにあたって、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

本実施形態のシートヒータ２１０は、第１の実施形態の暖房装置１０と同様に、シートクッション２に座部ヒータ１１が設けられており、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くした点、着座面前部２Ｓｆの領域と着座面後部２Ｓｒの領域とが前後方向に所定割合の比をもって区画された点、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆと着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒとが所定割合の比に設定された点は第１の実施形態と同様である。また、シートバック３に背部ヒータ１２が設けられた点は第２の実施形態のシートヒータ１１０と同様である。

そして、本実施形態が第２の実施形態と主に異なる点は、シートバック３の背もたれ面３Ｌを、背もたれ面上部３Ｌｕの領域と、背もたれ面下部３Ｌｌの領域と、に所定割合の比をもって区画し、その背もたれ面下部３Ｌｌに背部ヒータ１２を設けたことにある。この場合、背もたれ面下部３Ｌｌに設けた背部ヒータ１２は下部ヒータ１２Ｌとなる。

背部ヒータ１２は、図８に示すように、前記第１の実施形態の座部ヒータ１１（図３参照）と同様に、電気抵抗線１２Ｒが表皮材３ｗの内側に蛇腹状に折曲されて張り巡らされている。この場合にも、蛇腹状ピッチＰ３の大きさにより発熱密度を調節することができる。

ここで、本実施形態では、シートバック３の背もたれ面３Ｌを、背もたれ面上部３Ｌｕの領域と、背もたれ面下部３Ｌｌの領域と、に所定割合の比をもって区画してある。例えば、乗員の腰部に対応する背もたれ面下部３Ｌｌは、シートバック３の全高の下端から上方に向かって３０〜６０％の領域内に設定され、それ以外のシートバック３の領域を背もたれ面上部３Ｌｕとして設定されている。もちろん、着座面前部２Ｓｓには前部ヒータ１１Ｆが設けられ、着座面後部２Ｓｒには後部ヒータ１１Ｒが設けられ、そして、背もたれ面下部３Ｌｌには下部ヒータ１２Ｌが設けられる。

そして、着座面前部２Ｓｆの発熱密度と、着座面後部２Ｓｒの発熱密度と、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度と、を所定割合の比に設定してある。例えば、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を最も高く、次いで、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度を高くし、着座面後部２Ｓｒの発熱密度を最も低くする。具体的なそれぞれの発熱密度の比は、着座面前部２Ｓｆ：着座面後部２Ｓｒ：背もたれ面下部３Ｌｌ＝（１．５〜３）：１：（１．２〜３）に設定される。

以上の構成により第３の実施形態のシートヒータ２１０によれば、シートバック３を背もたれ面上部３Ｌｕと背もたれ面下部３Ｌｌとに区画して、背もたれ面下部３Ｌｌに下部ヒータ１２Ｌを設けた。従って、シートクッション２の着座面前部２Ｓｆで乗員の大腿部を加温し、着座面後部２Ｓｒで乗員の尻部を加温しつつ、背もたれ面下部３Ｌｌで乗員の腰部を加温することができる。これにより、本実施形態の暖房装置２１０では、座席１に着座した乗員の下半身が快適に加温されることになる。

また、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を最も高く、次いで、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度を高くし、着座面後部２Ｓｒの発熱密度を最も低くしておく。これにより、加温初期に大腿部が位置する着座面前部２Ｓｆを最も早く暖め、次いで腰部が位置する背もたれ面下部３Ｌｌおよび尻部が位置する着座面後部２Ｓｒの順に暖めることができる。これにより、暖房装置２１０を作動させると、大腿部や腰部を優先して暖めることができるとともに、安定期では尻部の温度を低く保って、快適性を得ることができる。

[第４の実施形態]
図９から図１６は、本発明にかかるシートヒータの第４の実施形態を示し、本実施形態を説明するにあたって、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

本実施形態の暖房装置３１０は、第１の実施形態のシートヒータ１０と同様に、シートクッション２に座部ヒータ１１が設けられており、着座面前部２Ｓｆの発熱密度を着座面後部２Ｓｒの発熱密度よりも高くした点、着座面前部２Ｓｆの領域と着座面後部２Ｓｒの領域とが前後方向に所定割合の比をもって区画された点、着座面前部２Ｓｆの発熱密度Ｈｄｆと着座面後部２Ｓｒの発熱密度Ｈｄｒとが所定割合の比に設定された点は第１の実施形態と同様である。また、シートバック３に背部ヒータ１２が設けられた点は第２の実施形態のシートヒータ１１０と同様であり、かつ、シートバック３の背もたれ面３Ｌが、背もたれ面上部３Ｌｕの領域と背もたれ面下部３Ｌｌの領域とで所定割合の比に区画された点、着座面前部２Ｓｆの発熱密度と、着座面後部２Ｓｒの発熱密度と、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度と、が所定割合の比に設定された点は第３の実施形態のシートヒータ２１０と同様である。

そして、本実施形態が第３の実施形態と主に異なる点は、シートバック３の背もたれ面上部３Ｌｕに発熱体としての上部ヒータ１２Ｕを設け、この上部ヒータ１２Ｕの発熱密度を、着座面前部２Ｓｆの発熱密度および背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度よりも低くしたことにある。

つまり、シートクッション２の座部ヒータ１１は、図１１に示すように第１の実施形態と同様に、着座面前部２Ｓｆに配置した電気抵抗線１１ａの蛇腹状ピッチＰ１を、着座面後部２Ｓｒに配置した電気抵抗線１１ａの蛇腹状ピッチＰ２よりも密にしてある。また、シートバック３の背部ヒータ１２は、図１２に示すように、電気抵抗線１２Ｒが座部ヒータ１１と同様に、表皮材３ｗの内側に張り巡らされており、往路と復路でそれぞれ対称に蛇腹状に折曲した発熱部１２Ｈが横並びで２連配置されており、図外のスイッチ操作により発熱して背もたれ面３Ｌを暖めることができる。この場合にあっても、背部ヒータ１２は、蛇腹状に配した発熱部１２Ｈが、上部ヒータ１２Ｕと下部ヒータ１２Ｌとが連続して横並びで２連配置されるが、それぞれの発熱部１２Ｈは１本の電気抵抗線１２Ｒで連続して形成されている。

そして、背もたれ面下部３Ｌｌに配置した電気抵抗線１２Ｒの蛇腹状ピッチＰ３を、背もたれ面上部３Ｌｕに配置した電気抵抗線１２Ｒの蛇腹状ピッチＰ４よりも密にして、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度を、背もたれ面上部３Ｌｕの発熱密度よりも高くしてある。

また、本実施形態では、上部ヒータ１２Ｕが設けられる背もたれ面上部３Ｌｕの領域と、下部ヒータ１２Ｌが設けられる背もたれ面下部３Ｌｌの領域と、を上下方向に所定割合の比をもって区画してある。例えば、本実施形態では、第３の実施形態と同様に、背もたれ面下部３Ｌｌをシートバック３の全高の下端から３０〜６０％の領域内に設定され、それ以外のシートバック３の領域を背もたれ面上部３Ｌｕとして設定されている。また、シートクッション２では、第１の実施形態と同様に、着座面前部２Ｓｆは、シートクッション２の前端から後方に向かって３０〜５０％の領域に設定され、残りの領域が着座面後部２Ｓｒとして設定されている。

また、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆの発熱密度と、着座面後部２Ｓｒの発熱密度と、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度と、背もたれ面上部３Ｌｕの発熱密度と、を所定割合の比に設定してある。例えば、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆの発熱密度：着座面後部２Ｓｒの発熱密度：背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度：背もたれ面上部３Ｌｕの発熱密度＝（１．５〜３．１）：１：（１．２〜３．０）：（０．８〜３．０）としてある。

以上の構成により第４の実施形態のシートヒータ３１０によれば、シートバック３の背もたれ面上部３Ｌｕに設けた上部ヒータ１２Ｕの発熱密度を、着座面前部２Ｓｆの発熱密度および背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度よりも低くしてある。このため、バッテリーなどのように使用可能な電力量が一定である場合に、温冷感や快適感の向上に効果が少ない背もたれ面上部３Ｌｕの消費電力量を減らせることができる。これにより、限られた電力量を、大腿部が位置する着座面前部２Ｓｆや腰部が位置する背もたれ面下部３Ｌｌの発熱に有効に利用できるため、加温がより必要な大腿部や腰部の速暖感を向上させることができる。

また、本実施形態では、上部ヒータ１２Ｕが設けられる背もたれ面上部３Ｌｕの領域と、下部ヒータ１２Ｌが設けられる背もたれ面下部３Ｌｌの領域と、を上下方向に所定割合の比、例えば、背もたれ面下部３Ｌｌをシートバック３の全高の下端から３０〜６０％の領域内に設定している。これにより、発熱密度が高い下部ヒータ１２Ｕによって腰部を効率良く暖めることができる。

さらに、本実施形態では、着座面前部２Ｓｆの発熱密度と、着座面後部２Ｓｒの発熱密度と、背もたれ面下部３Ｌｌの発熱密度と、背もたれ面上部３Ｌｕの発熱密度と、を所定割合の比、例えば、（１．５〜３．１）：１：（１．２〜３．０）：（０．８〜３．０）としている。このため、加温初期では大腿部に対応する着座面前部２Ｓｆを最も早く暖め、安定期では尻部が位置する着座面後部２Ｓｒの温度を低く保つことができる。また、温冷感や快適感の向上に効果が少ない背もたれ面上部３Ｌｕの発熱密度を、腰部が位置する背もたれ面下部３Ｌｌよりも小さくしている。これにより、他の部分により多くの電力を配分して、必要な部分の即断感をより向上させることができる。

以上、第１から第４の実施形態によって説明したシートヒータ１０、１１０、２１０、３１０では、人間の特性（部位による感覚の違いなど）を考慮した構成となっており、限られた電力量を効率的に配分して必要な身体部位の速暖性と身体全体の快適性の継続を得ることができる。

図１３は、第４の実施形態のシートヒータ３１０による着座面前部２Ｓｆ、着座面後部２Ｓｒ、背もたれ面下部３Ｌｌおよび背もたれ面上部３Ｌｕの温度変化を示すグラフである。このグラフに示すように、加温初期（区間Ｘ）では、着座面前部２Ｓｆの温度（実線で示す特性ア）が着座面後部２Ｓｒの温度（破線で示す特性イ）、背もたれ面下部３Ｌｌの温度（一点鎖線で示す特性ウ）および背もたれ面上部３Ｌｕの温度（二点鎖線で示す特性エ）よりも高くなっている。そして、加温安定期（区間Ｙ）では、背もたれ面下部３Ｌｌの温度が着座面前部２Ｓｆの温度に到達した後、それら両方がほぼ一定温度に保たれるとともに、着座面後部２Ｓｒの温度と背もたれ面上部３Ｌｕの温度とがほぼ等しくなった後、ほぼ一定温度が保たれる。この加温安定期では、着座面前部２Ｓｆと背もたれ面下部３Ｌｌの温度が、着座面後部２Ｓｒと背もたれ面上部３Ｌｕの温度よりも高い状態で維持される。

このように、加温初期では、大腿部が位置する着座面前部２Ｓｆの温度が、他の部位より優先して温度上昇するため速暖感が向上する。また、安定期には着座面前部２Ｓｆと背もたれ面下部３Ｌｌの温度が、着面後部２Ｓｒと背もたれ面３Ｌｕの温度より高めに維持されるので、暖かさ感が向上するとともに、尻部の蒸れなどの不快感を抑えることができる。

つまり、加温初期では、暖かさ感の向上に最も効果的な大腿部の温度を早く上昇させ、加温安定期では、腰部および大腿部の温度が高めに保たれるので、気持ち良く感ずる快適感を向上させることができる。

次に、着座面前部２Ｓｆに前部ヒータ１１Ｆ、着座面後部２Ｓｒに後部ヒータ１１Ｒ、背もたれ面下部３Ｌｌに下部ヒータ１２Ｌおよび背もたれ面上部３Ｌｕに上部ヒータ１２Ｕが設けられた座席１を用いて、被験者（８名）による感応実験を行った結果は図１４および図１５のようになり、その考察を以下述べる。この場合の座席１は、各ヒータ１１Ｆ、１１Ｒ、１２Ｌおよび１２Ｕの表面温度が独立に制御が可能となっている。また、図１４は、大腿部、尻部、腰部および背中部の部分加温による暖かさ感を棒グラフの高さで示し、図１５は、同部位の部分加温による快適感を棒グラフの高さで示してある。

（１）大腿部では、加温による暖かさ感の向上効果が大きく（図１４参照）、また、加温による快適感の向上効果も大きい（図１５参照）。この結果から加温初期の温度上昇を可能な限り早くし、かつ、安定期の温度も高めとするため発熱密度を大きくすることが好ましい。なお、大腿部では体表面近くに太い動脈が通っているため、大腿部を暖めることにより大腿部から下腿部に流れる血液が暖められることにより、暖かさを感じやすくなると考えられる。

（２）尻部では、加温による暖かさ感の向上効果が大きく（図１４参照）、また、加温による快適感の向上効果も大きい（図１５参照）。しかし、尻部の加温は、加温初期においては暖かさ感の向上が見込めるが、それ以上に安定期に温度が高くなることは、蒸れ感や熱さによる不快感などのデメリットが大きくなると考えられる。このため、尻部の発熱密度は小さめにすることが好ましい。

（３）腰部では、加温による暖かさ感の向上効果が小さくなる（図１４参照）一方、加温による快適感の向上効果は大きくなる（図１５参照）。これにより、安定期の温度を高くするために発熱密度を大きくすることが好ましい。

（４）背中部では、加温による暖かさ感の向上効果が小さく（図１４参照）、また、加温による快適感の向上効果も小さい（図１５参照）。このことは、背中部は加温初期および安定期共に温度をあまり高くする必要がないため、発熱密度を小さくし、その分の電力は、より効率的に暖かさ感や快適感の向上が見込める部位に振り分けるのが好ましい。

ここで、初期の温度上昇や安定期の温度は、発熱密度の他に座席と乗員の皮膚との間の熱コンダクタンスが影響すると考えられる。熱コンダクタンスとは、人間の皮膚面と座席表面の温度差１℃当たりの伝熱量、つまり、熱の伝わり易さとして定義される。図１６は、冬季に典型的な服装を身に着けての車両運転時における、大腿部、尻部、腰部および背中部の熱コンダクタンスを示す。

各部位の熱コンダクタンスを比較すると、大腿部と尻部が大きく、腰部と背中部では小さい。これは、同じ発熱密度であれば、座席温度が皮膚温よりも低い加温初期においては、大腿部と尻部の温度上昇が早くなる一方、座席温度が皮膚温よりも高い安定期においては、大腿部および尻部の温度が腰部および背中部よりも低くなることを意味している。従って、実験例において、発熱密度の小さな尻部の温度上昇が、発熱密度が大きい腰部の温度上昇よりも早いのはこのためであると考えられる。前述した本発明の各実施形態では、それらの点も考慮した上で最適な発熱密度に設定してあることは勿論である。なお、着衣の違いにより熱コンダクタンスの値は変化するが、通常の着衣では、大腿部の熱コンダクタンス＞尻部の熱コンダクタンス＞腰部の熱コンダクタンスという大小関係が成立するが、着衣の違いによる差よりも、部位間の差の方が大きい。このため、本発明の発熱密度比は、着衣が変わっても有効である。

ところで、本発明のシートヒータは、前記第１から第４の実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。例えば、前記各実施形態では自動車の座席に例をとって説明したが、これに限ることなく飛行機などの他の乗り物の座席や劇場などの座席にあっても本発明を適用することができる。

１ 座席
２ シートクッション
２Ｓ 着座面
２Ｓｆ 着座面前部
２Ｓｒ 着座面後部
３ シートバック
３Ｌ 背もたれ面
３Ｌｕ 背もたれ面上部
３Ｌｌ 背もたれ面下部
１０、１１０、２１０、３１０ シートヒータ
１１ 座部ヒータ（発熱体）
１２ 背部ヒータ（発熱体）

Claims (9)

1. シートクッションとシートバックとを備えた座席に設けられる発熱体からなるシートヒータであって、
   前記発熱体は、少なくとも前記シートクッションの着座面に設けられると共に、シートクッションの着座面前部の発熱密度が、着座面後部の発熱密度よりも高くなるように構成されたことを特徴とするシートヒータ。
2. 前記着座面前部の領域と、前記着座面後部の領域と、を着座面の前後方向に所定割合の比に区画したことを特徴とする請求項１に記載のシートヒータ。
3. 前記着座面前部の発熱密度と、前記着座面後部の発熱密度と、を所定割合の比に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のシートヒータ。
4. 前記シートバックの背もたれ面に発熱体を設け、前記背もたれ面の発熱密度を、前記シートクッションの着座面後部の発熱密度よりも高くしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のシートヒータ。
5. 前記シートバックの背もたれ面を、背もたれ面上部の領域と、背もたれ面下部の領域と、に所定割合の比に区画し、前記背もたれ面下部に前記発熱体を設けたことを特徴とする請求項４に記載のシートヒータ。
6. 前記着座面前部の発熱密度と、前記着座面後部の発熱密度と、前記背もたれ面下部の発熱密度と、を所定割合の比に設定したことを特徴とする請求項５に記載のシートヒータ。
7. 前記シートバックの背もたれ面上部に発熱体を設け、前記背もたれ面上部の発熱密度を、前記着座面前部の発熱密度および前記背もたれ面下部の発熱密度よりも低くしたことを特徴とする請求項６に記載のシートヒータ。
8. 前記背もたれ面上部の領域と、前記背もたれ面下部の領域と、を上下方向に所定割合の比に区画したことを特徴とする請求項７に記載のシートヒータ。
9. 前記着座面前部の発熱密度と、前記着座面後部の発熱密度と、前記背もたれ面下部の発熱密度と、前記背もたれ面上部の発熱密度と、を所定割合の比に設定したことを特徴とする請求項７または８に記載のシートヒータ。

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