JP2012131462A - Seat for vehicle including heat-storage material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着座面に臨むようにシート内部の表層部に設けられ過冷却現象を利用した蓄熱材と、該蓄熱材の裏面に設けられたヒータとを備えるシートに関する。 The present invention relates to a seat including a heat storage material that is provided in a surface layer portion inside the seat so as to face a seating surface and that utilizes a supercooling phenomenon, and a heater that is provided on the back surface of the heat storage material.
この種のシートとして下記特許文献1がある。特許文献1では、着座面に対応する面積を有する1つの蓄熱材を車輌用シート内部の表層部へ平面的に広げて設けており、ヒータによってシートが加熱されるまでの間に蓄熱材を結晶化させて放熱することで迅速に着座面を加熱できるようになっている。車輌走行中は、蓄熱材の凝固温度を維持するような温度範囲、具体的には37〜45℃の範囲でヒータが制御されている。シートの過加熱を防止するためである。 There exists following patent document 1 as this kind of sheet | seat. In Patent Document 1, one heat storage material having an area corresponding to the seating surface is provided in a planar manner on the surface layer inside the vehicle seat, and the heat storage material is crystallized until the seat is heated by the heater. The seating surface can be quickly heated by heat dissipation. While the vehicle is running, the heater is controlled in a temperature range that maintains the solidification temperature of the heat storage material, specifically in the range of 37 to 45 ° C. This is to prevent overheating of the sheet.
この種の蓄熱材は、一旦結晶化して放熱した後は、再度外部から熱を与えて液化させることで再生する必要がある。このときの再生温度は、一般的に80℃程度の温度が必要である。しかも、蓄熱材の再生にはある程度の時間を必要とする。特許文献1では、車輌走行中には蓄熱材が凝固温度で維持されているので再生はされない。したがって、特許文献1には明示されていないが、車輌停止中にヒータによって蓄熱材を走行中よりも高温で加熱することで再生していると推測される。しかるに、1つの蓄熱材しか備えていない特許文献1では、1回の再生処理後に1度しか蓄熱材による加熱効果は得られない。これでは、次のような問題が生じる。 This type of heat storage material needs to be regenerated by once crystallizing and dissipating heat, then again applying heat from the outside and liquefying. The regeneration temperature at this time generally requires a temperature of about 80 ° C. Moreover, it takes a certain amount of time to regenerate the heat storage material. In Patent Document 1, since the heat storage material is maintained at the solidification temperature while the vehicle is running, it is not regenerated. Therefore, although not explicitly disclosed in Patent Document 1, it is presumed that the regenerator material is regenerated by heating it with a heater at a higher temperature than when traveling while the vehicle is stopped. However, in Patent Document 1 having only one heat storage material, the heating effect by the heat storage material can be obtained only once after one regeneration process. This causes the following problems.
例えば、配送業者や、複数店舗へちょっとした買い物に行く場合など、短時間で車輌の乗り降りを繰り返すような場合では、停車中に蓄熱材を確実に再生することができない。この場合、蓄熱材が再生する前に再乗車することになるので、2度目以降に乗車する際には蓄熱材によってシートを加熱することができない。車輌走行中に蓄熱材をヒータによって高温(例えば80℃程度)に加熱することも考えられるが、乗員は熱くて着座していられないので、現実的ではない。また、ヒータの性能によっては乗員がヒータによる暖かさを感じるまでには長時間を要する場合もあるが、特許文献1のように1つの蓄熱材しか備えていなければ、ヒータによる加熱効果が得られる前に蓄熱材が放熱し切ってしまう場合もある。 For example, in the case of repeatedly getting on and off the vehicle in a short time, such as when going to a delivery company or shopping for a few shops, the heat storage material cannot be reliably regenerated while the vehicle is stopped. In this case, since the heat storage material is re-mounted before it is regenerated, the sheet cannot be heated by the heat storage material when boarding for the second time or later. Although it is conceivable that the heat storage material is heated to a high temperature (for example, about 80 ° C.) by a heater while the vehicle is running, it is not realistic because the occupant is hot and cannot be seated. In addition, depending on the performance of the heater, it may take a long time for the occupant to feel warmth by the heater, but if only one heat storage material is provided as in Patent Document 1, the heating effect by the heater can be obtained. In some cases, the heat storage material may dissipate heat.
そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、1回の再生処理後に複数回蓄熱材を使用することができる車輌用シートを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a vehicle seat that can use a heat storage material a plurality of times after one regeneration process.
そのための手段として本発明は、着座面に臨むようにシート内部の表層部に設けられ過冷却現象を利用した蓄熱材と、該蓄熱材の裏面に設けられたヒータとを備えるシートであって、前記蓄熱材が前記着座面の平面方向に複数個並設されており、各蓄熱材は、それぞれに対応するトリガーによって別個に放熱結晶化可能であることを特徴とする。なお、「トリガー」とは、蓄熱し液化状態にある蓄熱材が結晶化するきっかけとなる機械的又は電気的な刺激や種結晶を意味する。 As a means for that, the present invention is a sheet comprising a heat storage material using a supercooling phenomenon provided on the surface layer portion inside the seat so as to face the seating surface, and a heater provided on the back surface of the heat storage material, A plurality of the heat storage materials are arranged side by side in the plane direction of the seating surface, and each heat storage material can be separately crystallized by heat dissipation by a trigger corresponding to each of the heat storage materials. The “trigger” means a mechanical or electrical stimulus or seed crystal that causes the heat storage material that has accumulated heat and is in a liquefied state to crystallize.
これによれば、それぞれ別個独立して放熱可能な蓄熱材が複数個設けられていることで、1回の再生処理後でも適宜のタイミングで複数回蓄熱材を使用することができる。したがって、短時間の間に乗り降りを繰り返す場合など蓄熱材を完全に再生できないような状況にあっても、乗車毎に異なる蓄熱材を結晶化させることで、毎回乗車直後からシートを加熱することができ、着座時の快適性を向上することができる。また、ヒータによる加熱に長時間を要する場合でも、蓄熱材を段階的に放熱させることで、蓄熱材による加熱効果を持続させることができる。また、各蓄熱材同士は着座面に対して平面方向に並設されているので、各蓄熱材が全て着座面に臨んでおり、毎回同程度の加熱効果を得ることができる。すなわち、特許文献1のように1つの蓄熱材のみが着座面全体に臨むように設けてあると、複数個の蓄熱材を設ける場合は、シートの深層方向(表層部に設けられた蓄熱材の裏面側)へ積層するしかない。これでは、深層部に設けられた蓄熱材による加熱効果は低減してしまう。これに対し平面方向に並設していれば、このような問題は生じない。 According to this, by providing a plurality of heat storage materials that can be dissipated independently of each other, the heat storage materials can be used a plurality of times at an appropriate timing even after one regeneration process. Therefore, even in situations where the heat storage material cannot be completely regenerated, such as when getting on and off in a short period of time, the seat can be heated immediately after boarding each time by crystallizing a different heat storage material for each boarding. It is possible to improve the comfort when sitting. Further, even when heating by the heater takes a long time, the heating effect by the heat storage material can be maintained by radiating the heat storage material in stages. Moreover, since each heat storage material is arranged in parallel by the plane direction with respect to the seating surface, all each heat storage material has faced the seating surface, and can obtain the heating effect of the same extent each time. That is, when only one heat storage material is provided so as to face the entire seating surface as in Patent Document 1, in the case of providing a plurality of heat storage materials, the depth direction of the seat (the heat storage material provided in the surface layer portion) It can only be stacked on the back side. This reduces the heating effect of the heat storage material provided in the deep layer. On the other hand, such a problem does not occur if they are arranged side by side in the plane direction.
前記各蓄熱材は、互いに並行した渦巻き状に配すことが好ましい。各蓄熱材を直線状にすると、1つの蓄熱材によって加熱できる範囲が小さくなる。したがって、着座面を全体的に加熱するには多数個の蓄熱材を並設する必要が生じると共に、一度に複数個の蓄熱材を同時に放熱させる必要がある。これに対し各蓄熱材を渦巻き状に配していれば、1つの蓄熱材によって着座面を全体的に加熱することができると共に、必要以上に多数個の蓄熱材を並設する必要もなくなる。 The heat storage materials are preferably arranged in a spiral shape parallel to each other. If each heat storage material is made linear, the range which can be heated with one heat storage material will become small. Therefore, in order to heat the seating surface as a whole, it is necessary to arrange a large number of heat storage materials in parallel, and it is necessary to simultaneously dissipate a plurality of heat storage materials at a time. On the other hand, if each heat storage material is arranged in a spiral shape, the seating surface can be entirely heated by one heat storage material, and there is no need to arrange more heat storage materials than necessary.
また、前記各蓄熱材は、1つのトリガー装置によって順次トリガーを与えることが好ましい。各蓄熱材にそれぞれ対応する複数のトリガー装置を設けることもできるが、1つのトリガー装置によって全ての蓄熱材に順次トリガーを与えることができれば、装置を簡素化できると共に、使用者も操作が楽になる。 Moreover, it is preferable that each said thermal storage material gives a trigger sequentially by one trigger apparatus. A plurality of trigger devices corresponding to each heat storage material can be provided, but if one trigger device can sequentially provide triggers to all the heat storage materials, the device can be simplified and the user can operate easily. .
本発明によれば、着座面に臨む蓄熱材が複数個並設されており、且つ各蓄熱材がそれぞれ別個に放熱結晶化可能であることで、1回の再生処理後に複数回蓄熱材を使用することができる。 According to the present invention, a plurality of heat storage materials facing the seating surface are arranged side by side, and each heat storage material can be separately radiated and crystallized, so that the heat storage material is used a plurality of times after one regeneration process. can do.
以下に、適宜図面を参照しながら本発明に係る格納シートの代表的な実施例について説明する。 Hereinafter, typical examples of the storage sheet according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
(実施例)
シート1は自動車などの車輌用のシートであって、図1に示すように、乗員の着座部となるシートクッション2と、乗員の背凭れとなるシートバック3と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト4とを有する。シートクッション2においてはその上面中央部が着座面となり、シートバック3においてはその前面中央部が着座面となる。符号5は、シートクッション2の側面を覆うサイドシールドである。図4に示すように、サイドシールド5には前後方向に延びる長孔5aが形成されている。また、図3,4に示すように、サイドシールド5の外面には、長孔5aの上縁に沿って複数個の突起6が一体的に突出形成されている。突起6は蓄熱材と同数(本実施例では3つ)形成されており、各突起6は前後方向に等間隔に形成されている。
(Example)
The seat 1 is a seat for a vehicle such as an automobile, and as shown in FIG. 1, supports a
図1に戻ってシートクッション2の内部には、複数個(本実施例では3つ)の蓄熱材11・12・13と1つのヒータ15とが配されている。また、シートクッション2の側方部には、各蓄熱材11・12・13を順次結晶化させる1つのトリガー装置20が、長孔5aを介してサイドシールド5を内外貫通して設けられている。各蓄熱材11・12・13は、シートクッション2内の表層部においてそれぞれ着座面に臨むように平面方向に並設されており、その裏面(深層部側)にヒータ15が配されている。
Returning to FIG. 1, a plurality (three in the present embodiment) of
各蓄熱材11・12・13は、燐酸水素2ナトリウム水和物(Na2HPO4・12H2O)、酢酸ナトリウム水和物(CH3COONa・3H2O)、又はチオ硫酸ナトリウム水和物(Na2S2O3・5H2O)等の過冷却現象を示す材料、あるいはこれらにピロリン酸ナトリウム(Na4P2O7・10H2O)等の添加物を加えて融点温度を調整したものを金属製あるいは樹脂製の容器等に収容したものである。各蓄熱材11・12・13は、熱を吸収し融点以上になると溶融するが、一旦完全に溶融すると温度が融点以下に低下しても結晶化することなく溶融状態を保ちながら蓄熱し、機械的あるいは電気的刺激や種結晶を与えることによって直ちに溶融潜熱を放出して結晶化する。なお、蓄熱材は結晶化することで硬くなるが、過冷却現象材料の水和物を増やすことで、結晶時の硬度を下げることができる。各蓄熱材11・12・13は細長い長尺形状を呈し、図2にも示すように、互いに並行した状態で着座面全体に亘って渦巻き状に配されており、その基端がトリガー装置20に接している。
Each of the
ヒータ15としては、代表的には絶縁板上にニクロム線などの電熱線を張り巡らせた電熱ヒータを使用することができるが、他にも絶縁板上にカーボンやPTC材をコーティングしたものも使用できる。ヒータ15は、着座面を全体的に加熱可能な面積を有する。図示していないが、ヒータ15は電気コードを介してバッテリー等の電源と連結されている。
As the
図2〜図6に示すように、トリガー装置20は、操作レバー21、押圧棒22、圧縮バネ23、アウタレール24、インナレール25、種結晶26、及び筐体27などを有する。操作レバー21はサイドシールド5の外面において長孔5aを覆っており、前後方向にスライド可能となっている。圧縮バネ23は操作レバー21の内面に固設されており、その先端に摺動部材28を介して細長棒状の押圧棒22が接合されている。これにより、押圧棒22及び摺動部材28は、常時シート1の内方へ付勢されている。なお、押圧棒22は、圧縮バネ23による付勢力(押圧力)を受けても変形しない程度の強度を有する。摺動部材28は長孔5aの幅寸法(上下寸法)よりも大きく、突起6を含めたサイドシールド5の外面に沿って前後方向へ摺動する。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
アウタレール24はサイドシールド5の内側において長孔5aと対向状に前後方向に向けて固設されており、インナレール25はアウタレール24に対して摺動可能に係合されている。また、インナレール25は押圧棒22とほぼ同径(僅かに大きい)の挿通孔が穿設されている。押圧棒22は長孔5a及びインナレール25の挿通孔に挿通されており、インナレール25によって長孔5a内をスライド可能となっている。押圧棒22の中間部には、インナレール25より大径のフランジ22aが形成されており、当該フランジ22aがインナレール25の内面に当接することで、押圧棒22や操作レバー21等の抜け外れが防止される。また、アウタレール24には押圧棒22のスライド移動を許容する長孔が長手方向に穿設されており、筐体27の外面も押圧棒22のスライド移動を許容するように開口している。
The
筐体27は内外側面が開口した扁平な中空筒状の部材である。筐体27内の内側縁部には、蓄熱材の数に応じた複数個(本実施例では2つ)の隔壁27aを有する。各隔壁27aによって区画された各空間内には一定の弾性を有するシリコン29が充填されており、その内部に種結晶26(本実施例では酢酸ナトリウムの種結晶)がそれぞれ埋設されている。種結晶26は、蓄熱材を結晶化(発核)させるトリガーとなる。また、各種結晶26は筐体27の内側面開口に臨んでいる。そのうえで、各蓄熱材11・12・13の基端が筐体27の内側面開口を介してそれぞれ各種結晶26に接している。押圧棒22は、シリコン29を押圧可能な長さ寸法を有する。
The
次に、シートの使用方法について説明する。先ず、乗員がシート1に着座する前の初期位置では、図3の実線や図5に示すように、操作レバー21は摺動部材28が突起6に乗り上げた位置にある。これにより、押圧棒22は外方へ引き出されることで、押圧棒22とシリコン29とは離間状態にある。このとき、各蓄熱材11・12・13は停車中にヒータ15から与えられた熱によって溶融状態で蓄熱している。寒冷地や冬季などにおいて乗員がシート1へ着座すると、そのままではシート1が冷たく身体が冷やされる。そこで、車室内の適所に設けられたスイッチ(図示せず)を入れることで、ヒータ15を作動させる。しかし、ヒータ15によってシート1を加熱するにはある程度の時間がかかる。そこで、操作レバー21を操作して蓄熱材を結晶化させ、そのときの放熱によって迅速にシート1の着座面を加熱することができる。
Next, a method for using the sheet will be described. First, at an initial position before the occupant is seated on the seat 1, the operating
具体的には、操作レバー21を前後方向へ所定量スライドさせる。このとき、押圧棒22を介してインナレール25がアウタレール24内をスライド案内されることで、摺動部材28や押圧棒22等を円滑にスライドさせることができる。すると、図3の想像線(二点鎖線)や図6に示すように、摺動部材28がサイドシールド5の外面を摺動し、突起6に乗り上げていた摺動部材28が圧縮バネ23の付勢力によって突起6の間に落ち込む。これにより、押圧棒22が内方へ押し込まれてシリコン27が押圧されることで、種結晶26も内方へ押圧されて対応する蓄熱材に食い込む。すると、これをキッカケ(トリガー)として溶融状態の蓄熱材が基端から先端に向けて結晶化し、放熱が開始される。このとき、各蓄熱材11・12・13は渦巻き状に配設されているので、1つの蓄熱材のみによって着座面全体を加熱することができる。蓄熱材が完全に結晶化すると放熱は終了する。蓄熱材による放熱が完了した後は、ヒータ15によってシート1が加熱される。このとき、ヒータ15は快適温度(40〜45℃程度)に制御されるので、蓄熱材は再生されない。一旦結晶化させた蓄熱材は、停車中にヒータ15によって高温(80℃程度)で再生される。蓄熱材使用直後や降車時には、蓄熱材を再生させるために摺動部材28を何れかの突起6へ乗り上げさせておく。種結晶26が蓄熱材に食い込んだままでは再生できないからである。
Specifically, the
複数ある蓄熱材11・12・13を結晶化させるパターン(順序等)としては、特に限定されず、使用状況や好み等に応じて適宜選択すればよい。例えば、短時間で乗り降りを繰り返すような場合は、1回の着座毎に1つないし複数個(全てのうちの一部のみ)を結晶化させ、次の着座時には別の蓄熱材を結晶化させることで、毎回着座直後からシート1を加熱することができる。これにより、一旦結晶化させた蓄熱材を完全に再生できないような場合でも、1回の再生処理によって複数回蓄熱材を使用することができる。また、ある蓄熱材を結晶化させても、ヒータ15による加熱が間に合わないような場合には、続けて別の蓄熱材を結晶化させることで、ヒータ15による加熱効果が得られるまで蓄熱材による加熱時間を伸ばすことができる。また、極寒地など、過酷な環境等によって1つの蓄熱材のみによる加熱効果では満足できないような場合には、一度に複数個の蓄熱材を同時に結晶化させることで、蓄熱材による加熱効果を向上させることもできる。
The pattern (order or the like) for crystallizing the plurality of
蓄熱材を結晶化させる数は、操作レバー21のスライド移動量によって調節できる。具体的には、操作レバー21を大きくスライドさせて摺動部材28を複数箇所で突起6から落ち込ませれば、一度に複数個の蓄熱材を結晶化させることができる。操作レバー21を小さくスライドさせれば、1つの蓄熱材のみが結晶化する。
The number of crystallizing heat storage materials can be adjusted by the amount of slide movement of the
なお、図2や図3には、摺動部材28が最後方の突起6に乗り上げており操作レバー21がスライド範囲の後端に位置している状態を初期位置として、各蓄熱材11・12・13を結晶化させる際には操作レバー21を前方へスライドさせる場合を想定して図示したが、操作レバー21の初期位置はどこにあっても構わない。例えば、初期位置において摺動部材28が中間部にある突起6に乗り上げており、そこから前方及び/又は後方へ操作レバー21を操作することもできる。この場合、操作レバー21のスライド方向によって、蓄熱材を結晶化させる順序も自由に選択できる。もちろん、初期位置において摺動部材28が最前方の突起6に乗り上げており、そこから操作レバー21を後方へスライドさせることもできる。
2 and 3, each of the
なお、蓄熱材の使用回数が減るため好ましくはないが、初期位置において摺動部材28は必ずしも突起6に乗り上げている必要は無い。この場合でも、初期位置において種結晶26が食い込んでいる蓄熱材以外の蓄熱材を使用できるからである。
Although it is not preferable because the number of times of use of the heat storage material is reduced, the sliding
(変形例)
以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、これに限られず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形できる。例えば、上記実施例では3つの蓄熱材11・12・13を並設したが、2つないし4つ以上並設することもできる。各蓄熱材は、必ずしも渦巻き状に配設する必要はなく、直線状に配設してもよい。上記実施例ではトリガーとして種結晶26を用いたが、電気的又は機械的な刺激をトリガーとして結晶化させることもできる。
(Modification)
As mentioned above, although the typical Example of this invention was described, it can change variously in the range which is not restricted to this but does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the three
上記実施例では1つのトリガー装置20によって各蓄熱材を順次結晶化させたが、当該トリガー装置20も必ずしも必要ない。例えば、各蓄熱材に対応する押ボタンを複数個設けて、各押ボタンを押し込むことでそれぞれの蓄熱材を結晶化させることもできる。
In the above embodiment, each heat storage material is sequentially crystallized by one
上記実施例では蓄熱材11・12・13やヒータ15をシートクッション2のみに設けたが、シートバック3に設けることもできる。
In the above embodiment, the
1 シート
2 シートクッション
5 サイドシールド
5a 長孔
6 突起
11・12・13 蓄熱材
15 ヒータ
20 トリガー装置
21 操作レバー
22 押圧棒
23 圧縮バネ
24 アウタレール
25 インナレール
26 種結晶
27 筐体
28 摺動部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記蓄熱材が、前記着座面の平面方向に複数個並設されており、
各蓄熱材は、それぞれに対応するトリガーによって別個に放熱結晶化可能であることを特徴とする、車輌用シート。 A sheet comprising a heat storage material provided on the surface layer portion inside the seat so as to face the seating surface and utilizing a supercooling phenomenon, and a heater provided on the back surface of the heat storage material,
A plurality of the heat storage materials are juxtaposed in the planar direction of the seating surface,
Each heat storage material can be crystallized by heat radiation separately by a trigger corresponding to each heat storage material.
The vehicle seat according to claim 1, further comprising one trigger device capable of sequentially giving a trigger to each of the heat storage materials.
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