JP2014024541A - 特に車両座席内で首部加温器として利用するための加熱送風器 - Google Patents

Abstract

【課題】公知の首部加温器はその機能が限定されているかまたは比較的高価である。それゆえに、効率が高く組付けが簡単でコンパクトな軽量構造様式の安価なシステムが求められている。
【解決手段】ヘッドレスト装置１用加熱送風器２に関する。加熱送風器２が少なくとも１つの空気吐出装置２０と少なくとも１つの加熱装置４０とを有するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加熱送風器に関する。

加熱送風器は例えば首部加温器として車両座席および車室を空気調和するのに利用されている。

公知の首部加温器はその機能が限定されているかまたは比較的高価である。それゆえに、効率が高く組付けが簡単でコンパクトな軽量構造様式の安価なシステムが求められている。

そのことを背景に、請求項１の特徴を有する技術構想が提案される。その他の有利な諸構成はその他の請求項と以下の明細書から読み取ることができる。

本発明の詳細が以下で説明される。これらの実施例は本発明の理解を助けるためのものであるが、これらは例示的性質を有するにすぎない。記載される個々の特徴または幾つかの特徴は、当然ながら、本発明の枠内で省略し変更しまたは補足することもできる。また、異なる実施形態の諸特徴は、当然、相互に組合せることができる。決定的なことは、本発明の構想が実質的に実現されていることである。ある特徴が少なくとも部分的に実現できるとき、これは、この特徴が完全にまたは実質的に完全に実現されてもいることを含む。「実質的に」とは、特に、この実現が所望する利用の達成を顕著な程度に可能とすることを意味する。これは特に、当該特徴が少なくとも５０％、９０％、９５％または９９％実現されていることを意味することができる。

自動車を部分縦断面図で示す。 図１の自動車の座席上部と首部加温器とを縦断面図で示す。 ハウジングを一部取り外した図１の首部加温器のベンチレータの平面図である。 第２実施形態の首部加温器を有する図１の座席上側領域の正面図である。 第３実施形態の首部加温器を有する図１の座席上側領域の斜視図である。 ヘッドレストを図示省略して第４実施形態の首部加温器を有する図１の座席を上から見た図である。 第５実施形態の首部加温器を有する図１の座席上側領域の斜視図である。 図７ａの実施形態の通風装置の平面図である。

図１は、本発明の考えられる利用分野としての車両１０００を示す。問題となるのは、例えば航空機、鉄道車両、船舶、またはここでのように自動車である。

車両は少なくとも１つのヘッドレスト装置１を有する。これには、明らかに、客室の利用者を支えるあらゆる部材、特に座席、ベンチ、ヘッドレスト、アームレスト等が含まれる。

このようなヘッドレスト装置１には主に少なくとも１つの加熱送風器２が首部加温器２’の態様で付設されている。首部加温器２’は、ヘッドレスト装置１の背後および／または下方から空気を吸い込んで利用者に向けて放出するために単数または複数の空気吐出装置（Luftfordereinrichtung）２０を有する。これに適しているのは特にここでのようにラジアルベンチレータ（ラジアルファン）２１である。

空気吐出装置２０は図２に示すようにヘッドレスト１０５の下方に、または背もたれ１１内に配置しておくことができる。しかし、良好な振動減衰を達成するために、クッション１３の利用者とは反対側のＢ側に空気吐出装置を配置しておくこともできる。応用事例に応じて、空気吐出装置をクッション１３に一体化するのが目的にかなっていることもある。

空気吐出装置２０は主に、羽根車２２と加熱装置４０とを取り囲むハウジング３０を有する。主に、空気吐出装置２０のハウジング３０は少なくとも部分的にシリコーン、ゴム等の弾性材料から成り、振動を減衰し、利用者の頭が意図することなくまたは無意識に激しく動くとき損傷を防止する。

空気吐出装置２０は吸引口２４に吸込ノズルを有することができる。しかし主に空気吐出装置２０の吸引口２４は空気抵抗を最小にするためにノズルなしである。さらに吸引口は主に羽根車２２の回転軸線２８上にあり、もしくは回転軸線を通過させる。というのも、回転軸線と平行にまたは回転軸線に沿って空気がラジアルベンチレータに引き入れられるとき、それが望ましいからである。利用者に向かう空気排出方向を有するラジアルベンチレータをヘッドレスト１０５の下方に取り付けた場合、吸引口２４は主に下方に背もたれ１１および隙間１０へと向けられている。これにより、空気は背もたれ１１とヘッドレスト１０５との間の隙間１０から吸い込まれる。

ヘッドレストは一般に変位可能であるので、両方の部材１１、１０５の間で隙間１０の最低間隙幅を確保するために、背もたれ１１の方へのヘッドレスト１０５の下降可能性を限定するのが望ましいことがある。

付加的にまたは選択的に、供給通路１６を通路状窪みの態様で背もたれ１１の上縁に設けておくこともできる。窪みの位置は空気吐出装置２０の吸引口２４と対応している。ヘッドレスト１０５がその下端位置に下降して本来なら空気吐出装置２０の吸引口２４を閉鎖してしまうような場合でも吸引口２４への空気供給を保証するために、窪み１６は主に縦長である。主に、窪み１６は背もたれ１１の前面および／または裏面にまで達している。しかし、背もたれ１１の裏面から新鮮空気の供給を強いるために、この窪み１６は利用者側の前方を閉鎖しておくこともできる。選択的に、移送された空気の循環を強いるために、窪みは後方でも閉鎖しておくことができる。そのことで首部加温器２’の加熱効率が高まる。

選択的にまたは付加的に空気吐出装置２０が背もたれ１１の上縁に取り付けられている場合、その吸引口２４は主にヘッドレスト１０５の方もしくは上方に向けられている。ヘッドレスト内の対応する縦長窪みの作用原理は上記と同じである。

吸引口２４は主に羽根車と一直線に並びもしくはそれと同軸であり、ラジアルベンチレータの羽根車２２の回転軸線上でずらして配置されている。

空気吐出装置２０は図３に示すようにカタツムリの殻状の作動空間２７内に少なくとも１つの羽根車２２を有し、この羽根車はハウジング内で吸引口２４から空気を吸い込む。このハウジングは空気流を主に約９０°方向転換させ、引き続き加熱装置４０と単数または複数の吹出し口５０とを通して空気流を外部に放出する。

通常のラジアルベンチレータもしくは加熱送風器では空気がベンチレータから接線に沿って案内され、作動空間の吐出し口は羽根車に対するこの接線に垂直である。

本発明により優先される空気吐出装置２０では空気流のこの接線方向集束が省かれる。その代わり、空気が（羽根車２２の回転軸線２８に関して）半径方向で作動空間２７から進出できるように、羽根車２２の作動空間２７のハウジング３２は周面部分に沿って開口されている。これにより作動空間の吐出し口２９は、少なくとも部分的に、通常のラジアルベンチレータに比べて内方に移動した位置にある。つまり、作動空間２７の吐出し口２９がノズルなしであり、もしくは通常の吐出しノズルが加熱装置４０とそのハウジングとに取り替えられている。そのことから、流れ損失、熱損失のきわめて少ないコンパクトな構造態様が得られる。

空気吐出装置２０は主に、例えばオーム抵抗の態様の少なくとも１つの加熱装置４０を有する。この加熱装置４０は主に多数の熱導入要素４１を有する。これらの熱導入要素は、例えば、下記のものとすることができる。
‐熱源から流体流へと熱を伝達する多数の個々の平面的要素、例えば図２の熱案内板、
‐熱を導入するまたは発生させるジグザグに屈折した平面的帯材の部分、
‐熱を直接発生させる多数の発熱体または単一発熱体の多数の部分、
‐熱を案内しかつ／または発生させ、同時に流体流へと誘導する多数の羽根、
‐発熱コイルのレジスタ
‐熱交換器付きまたは無しのＰＣＴ発熱素子、および／または
‐単数または複数のペルチェ素子。

これらの熱導入要素４１は主に、少なくとも部分的に、１つのレジスタブロックへとまとめられている。このレジスタブロックもしくは加熱装置は、少なくとも部分的に、到来する流体流の流れ方向に垂直ではなく流れ方向と平行または流れ方向に対して傾いている。主に、熱導入要素４１の少なくとも一部は羽根車２２から流出する流体流を方向転換させる。

主に、レジスタブロックもしくは加熱装置がディフューザ４５として働き、このディフューザはディフューザを貫流する流体流を流入幅から比較的大きな吐出し幅へと漏斗状に広げ、つまり扇状に広げる。加熱装置４０の熱導入要素４１は主に作動空間２７の吐出し口２９に沿って弧状に配置されており、こうして加熱装置４０の外縁４９は空気吐出装置２０の吹出し口５０の幅もしくは首部加温器２’の開口５５の幅に一致している。すなわち、加熱装置の縁４９が空気吐出装置２０の吹出し口と少なくとも概ね同じ長さを有し、または比較的小さな加熱装置４０から流出する空気はさしたる方向転換なしに空気吐出装置２０の比較的大きな吹出し口５０の全幅にわたって分布する。加熱装置の縁４９が空気吐出装置２０の吹出し口５０と同一であるようにすることもできる。

主に、熱案内要素を配置するための上記弧は円切片４６に一致している。付属する円は主に作動空間２７の吐出し口２９の両方の縁を包囲する。この円の中心点２３は主に、作動空間の吐出し口の流れの点で前側の縁２５と羽根車の回転軸線２８とを結ぶ直線上にある。中心点２３は引き続き主に、作動空間２７の吐出し口２９の両方の縁２５、２６を結ぶ線の中心点上の垂線７７上にある。この配置により、貫流する空気が最適な熱交換を保証することになり、また流出する空気がヘッドレストで空気吐出装置の吐出し口の横断面に最適に配分されることになる。

空気吐出装置２０のハウジング３０が少なくとも１つの吹出し口５０を有し、この吹出し口は羽根車２２の回転軸線２８を基準にこの羽根車２２と少なくとも部分的に同じ高さにある。主に、羽根車２２によって排出される空気流がその流れ方向を変更する必要もなしに、少なくとも回転軸線の縦方向で変更することなく通過できるように配置がなされている。

主に、少なくとも１つの吹出し口５０は開口５５によって、例えば揺動可能な多板を備えた格子によって、施蓋されている。これにより、加熱装置４０と一方で羽根車２２、他方で利用者との間の接触は防止される。さらに、空気は利用者の要望に応じて向けることができ、また利用者の体格に合わせて調整することができる。

つまりここで述べた構造では、ラジアルベンチレータの自然な吸込みと自然な吐出しが首部加温器の所望する作用様式と完全に等しく、こうして空気の方向転換が不可欠でないように、ラジアルベンチレータが配置されている。そのことから、投入された作動エネルギーの最適利用が可能となる。ラジアルベンチレータの羽根がその回転方向に関して後方に湾曲している場合、ベンチレータは比較的静かに低振動で作動させることができる。

本発明に係る加熱送風器２、特に図３の実施形態のものは、選択的応用にも利用することができ、例えば腹部加温器として座席の比較的低い箇所に配置しておくことができる。車両ドア、足元空間、インストルメントパネル、またはベッド、庭園用家具等における利用も考えられる。

図４〜図７ｂはこの構想の変更態様を示す。これらの変更態様は同じ原理を利用している。それゆえに、以下では違いにのみ言及する。しかしこれらの変更態様は特に加熱素子に関してすべて上記したように形成しておくことができる。

図４の実施形態は、背もたれ１１内の供給通路１６を補足してまたはそれに代えてなおヘッドレスト１０５内に供給通路１６’を設けておくことができることを示している。ヘッドレスト内の供給通路は主に窪みとしてヘッドレスト１０５の下面に沿って、空気吐出装置２０の下方を延びている。その配置、整列および形状については、供給通路１６について述べた原理が妥当する。

図５によれば、空気吐出装置２０と供給通路１６’は共通部材として実施しておくこともでき、例えば矩形横断面の２つの平行な胴部を有するダイカストから成るプラスチック部品として実施しておくことができる。その際、空気吐出装置２０の羽根車が空気を加熱素子を通して前方に利用者の首筋へと排出する上側平面に空気吐出装置２０は配置されている。

ベンチレータ２１’の下向き吸引口２４は供給通路１６’に接続されており、そこから自己の空気補充を受ける。ヘッドレスト１０５が背もたれから距離を有する場合、供給通路１６’はそれ自身、その場合開口した通気口２４’を介して空気を供給される。通気口２４’は主にベンチレータ２１’の吸引口２４と一直線に、主にベンチレータ２１’の羽根車の回転軸線と同軸に、配置されている。通気口の面積は主にベンチレータ２１’の吸引口２４の面積よりも大きい。付加的に少なくとも１つの第２通気口２４’’が供給通路１６’内に設けられており、この通気口はヘッドレスト１０５が背もたれ上に完全に降下した場合でも空気補充を確保する。この第２通気口２４’’は主にヘッドレスト１０５の利用者とは反対側の裏面に配置されており、例えば走行風の渦流を受ける。第２通気口２４’’の代わりにまたはそれを補足して、ヘッドレスト１０５の利用者に向き合う前面に通気口を設けておくこともできる。その場合この通気口は吹出し口５０の下方で供給通路１６’の端面にある。

図６の実施形態は図５のものに殆ど一致している。ここでも、下向きの吸引口２４を備えたベンチレータ２１’が設けられており、この吸引口は低い平面にある供給通路１６’から空気を受け取る。この供給通路１６’も、図５と同様に第１通気口２４’を有する。しかしながら供給通路１６’’は前方から後方へと背もたれ面に垂直に延びているのでなく、むしろＵ形状であり、その中間部がベンチレータ２１’に接続されている。この供給通路の脚部は前方で利用者の方に湾曲し、利用者および吹出し口５０の右横と左横で対称に２つの通気口２４’’で空気を吸い込んでこの空気をベンチレータに供給する。こうして、吹き出されて加熱された空気の循環が得られ、そのことでシステムのエネルギー効率が改善される。主に、対向して隣接した面に通気口２４’’がないと背もたれまたはヘッドレスト上に強い背圧が発生するような領域に通気口２４’’は配置されている。

供給通路１６’’が図７ａ、図７ｂにおけるようにヘッドレスト内でヘッドレストの実質全幅にわたって単数または複数の通気口２４’’を備えており、これらの通気口がヘッドレスト幅の少なくとも半分、主に実質的にヘッドレストの全幅を全体で覆うとき、循環作用はなお一層強めることができる。このため、供給通路１６’とその通気口２４’’が実質的にヘッドレストの最も下の平面を形成すると望ましいこともある。主に、付加的になお吹出し口５０の横の諸領域が通気口２４’’として構想されている。空気供給をさらに改善するために付加的にまたは選択的に、後方で座席の裏面に向けて通気口を設けておくこともできる。

主に、空気吐出装置２０は供給通路と一緒にモジュール部材として実施されている。このモジュール部材はその可視領域にカバーを備えておくことができ、このカバーは望ましくは背もたれまたはヘッドレストのカバーに一致している。

本発明は以下の構成を有する。
［１］ 少なくとも１つの空気吐出装置（２０）と、少なくとも１つの加熱装置（４０）と、を有することを特徴とするヘッドレスト装置（１）用加熱送風器（２）。
［２］ 前記加熱装置（４０）が、同時に、貫流する空気流を流入幅から比較的大きな吐出し幅へと扇状に広げるディフューザ（４５）として働くことを特徴とする［１］に記載の加熱送風器（２）。
［３］ 前記空気吐出装置（２０）が少なくとも１つの吸引口（２４）を備えたラジアルベンチレータ（２１）を有し、前記吸引口が背もたれ（１１）とヘッドレスト（１０５）との間の隙間（１０）の方を向いていることを特徴とする［１］または［２］に記載の加熱送風器（２）を備えた首部加温器（２’）。
［４］ 前記ラジアルベンチレータ（２１）が回転軸線（２８）を備えた羽根車（２２）を有し、前記回転軸線に沿っておよび／または前記回転軸線と平行に空気がラジアルベンチレータ（２１）に引き入れられることを特徴とする［３］に記載の首部加温器（２’）。
［５］ 前記回転軸線（２８）が少なくとも１つの吸引口を貫通していることを特徴とする［３］または［４］に記載の首部加温器（２’）。
［６］ 首部加温器が少なくとも１つの供給通路（１６、１６’、１６’’）を有し、前記ヘッドレスト（１０５）が前記背もたれ（１１）まで下降したときでも前記供給通路は通気口（２４’、２４’’）を介して空気吐出装置（２０）を空気源と結合して空気を通過させることを特徴とする［３］〜［５］のいずれかに記載の首部加温器（２’）。
［７］ 前記空気吐出装置（２０）と前記供給通路（１６’、１６’’）がモジュール部材として実施されていることを特徴とする［６］に記載の首部加温器（２’）。
［８］ ［１］または［２］に記載の少なくとも１つの加熱送風器および／または［３］〜［７］のいずれかに記載の少なくとも１つの首部加温器を備えた車両（１０００）用座席。
［９］ ［１］〜［８］のいずれかに記載の少なくとも１つの組立体を有する車両（１０００）。

１ ヘッドレスト装置
２ 加熱送風器
２’ 首部加温器
１０ 隙間
１１ 背もたれ
１３ クッション
１６ 背もたれ内の窪みとしての供給通路
１６’ ヘッドレスト内の窪みとしての供給通路
１６’’ ヘッドレスト内の空気通路としての供給通路
２０ 空気吐出装置
２１ ラジアルベンチレータ
２１’ ベンチレータ
２２ 羽根車
２３ 円の中心点
２４ 吸引口
２４’ 第１通気口
２４’’ 第２通気口
２５、２６ 吐出し口の縁
２７ 作動空間
２８ 回転軸線
２９ 吐出し口
３０ 空気吐出装置のハウジング
３２ 作動空間のハウジング
４０ 加熱装置
４１ 熱導入要素
４５ ディフューザ
４６ 円切片
４９ 加熱装置の縁
５０ 吹出し口
５５ 開口
７７ 垂線
１０５ ヘッドレスト
１０００ 車両

Claims (9)

1. 少なくとも１つの空気吐出装置（２０）と、少なくとも１つの加熱装置（４０）と、を有することを特徴とするヘッドレスト装置（１）用加熱送風器（２）。
2. 前記加熱装置（４０）が、同時に、貫流する空気流を流入幅から比較的大きな吐出し幅へと扇状に広げるディフューザ（４５）として働くことを特徴とする請求項１に記載の加熱送風器（２）。
3. 前記空気吐出装置（２０）が少なくとも１つの吸引口（２４）を備えたラジアルベンチレータ（２１）を有し、前記吸引口が背もたれ（１１）とヘッドレスト（１０５）との間の隙間（１０）の方を向いていることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱送風器（２）を備えた首部加温器（２’）。
4. 前記ラジアルベンチレータ（２１）が回転軸線（２８）を備えた羽根車（２２）を有し、前記回転軸線に沿っておよび／または前記回転軸線と平行に空気がラジアルベンチレータ（２１）に引き入れられることを特徴とする請求項３に記載の首部加温器（２’）。
5. 前記回転軸線（２８）が少なくとも１つの吸引口を貫通していることを特徴とする請求項３または４に記載の首部加温器（２’）。
6. 首部加温器が少なくとも１つの供給通路（１６、１６’、１６’’）を有し、前記ヘッドレスト（１０５）が前記背もたれ（１１）まで下降したときでも前記供給通路は通気口（２４’、２４’’）を介して空気吐出装置（２０）を空気源と結合して空気を通過させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の首部加温器（２’）。
7. 前記空気吐出装置（２０）と前記供給通路（１６’、１６’’）がモジュール部材として実施されていることを特徴とする請求項６に記載の首部加温器（２’）。
8. 請求項１または２に記載の少なくとも１つの加熱送風器および／または請求項３〜７のいずれか１項に記載の少なくとも１つの首部加温器を備えた車両（１０００）用座席。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの組立体を有する車両（１０００）。

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