JP3675160B2 - 車両用シート空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートへ空調風を供給する車両用シート空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、実開昭５９−１６４５５２号公報に記載された「車両用空調シート」がある。この空調シートは、シート内部にエアチャンバを具備し、フロントＡ／Ｃよりシート用ダクトを通ってエアチャンバに供給された空調風をシート表面より吹き出すように構成されている。しかし、エンジン冷却水を熱源として車室内の暖房を行う車両用空調装置では、エンジン始動直後で冷却水温が低い時に十分な暖房感が得られないという問題があった。そこで、本出願人は、シート暖房初期の熱源を得るために、シートへの送風通路内に電気ヒータ（例えばＰＴＣヒータ）を配置したシート空調装置を提案した（特願平９−１８９３５９号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の先願では、暖房運転の場合のみならず、電気ヒータで送風空気を加熱する必要がない冷房運転の場合でも電気ヒータを通風するため、通風抵抗が大きくなってしまう。この結果、電気ヒータをＯＦＦしている冷房運転時にシートへの送風量が低下し、且つ送風騒音が増大するという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、シート空調における冷房運転時の風量増加および騒音低減を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の車両用シート空調装置は、前シートの下部に配設されたシート送風ユニットと、フロント空調ユニットよりシート送風ユニットへ空調風を送るシート用送風ダクトとを有する車両用シート空調装置であって、シート送風ユニットは、フロント空調ユニットよりシート用送風ダクトを介して供給される冷風を前シートへ送るための冷房用通風路と、フロント空調ユニットよりシート用送風ダクトを介して供給される温風を前シートへ送るための暖房用通風路と、冷房用通風路と暖房用通風路の何方か一方を遮断できる通風路切替ドアと、冷房用通風路または暖房用通風路を通じて前シートへ強制送風するシート用送風機と、暖房用通路内に配された電気ヒータとを備えている。
この構成によれば、例えば暖房運転時には、通風路切替ドアによって冷房用通風路を遮断することにより、フロント空調ユニットよりシート用送風ダクトと暖房用通風路とを通って前シートまで温風を送風することができる。この時、例えばエンジン始動直後でフロント空調ユニットより十分な温風が得られない場合は、暖房用通路内に配された電気ヒータにより送風空気を加熱して前シートへ送風することができる。
また、冷房運転時には、通風路切替ドアによって暖房用通風路を遮断することにより、フロント空調ユニットよりシート用送風ダクトと冷房用通風路とを通って前シートまで冷風を送風することができる。この場合、電気ヒータを通過することなく前シートへ送風できるため、先願の装置と比較すると、冷房運転時の前シートへの送風量を増加でき、且つ送風騒音を低減できる。
【０００５】
（請求項２の手段）
暖房用通風路より分岐する分岐ダクトの空気下流端にリヤフット吹出口が設けられ、且つ電気ヒータを通過した空気が暖房用通風路を通って前シートへ送風される第１の送風経路と、電気ヒータを通過した空気が分岐ダクトを通ってリヤフット吹出口より吹き出される第２の送風経路とを切り替える切替ドアを具備している。
この構成では、例えば切替ドアにより第１の送風経路を選択すると、電気ヒータを通過した空気を全て前シートへ送風できるため、後席乗員への暖房より前シートのシート暖房を優先できる。また、切替ドアにより第２の送風経路を選択すると、電気ヒータを通過した空気を全てリヤフット吹出口から吹き出すことができるため、前シートのシート暖房より後席乗員への暖房を優先できる。
【０００６】
（請求項３の手段）
本発明の車両用シート空調装置は、前シートの下部に配設されたシート送風ユニットと、車室内の冷房および暖房を行うフロント空調ユニットよりシート送風ユニットへ空調風を送るシート用送風ダクトとを有する車両用シート空調装置であって、シート送風ユニットは、フロント空調ユニットよりシート用送風ダクトを介して供給される空調風を前シートへ送るための送風通路と、この送風通路を通じて前シートへ強制送風するシート用送風機と、送風通路内に配されて、この送風通路を流れて前シートへ送風される空気を加熱することのできる電気ヒータと、この電気ヒータの空気下流側で送風通路より分岐して設けられ、その空気下流端に後席乗員の足元へ空調風を吹き出すリヤフット吹出口が形成された分岐ダクトと、電気ヒータを通過した空気が送風通路を通って前シートへ送風される第１の送風経路と、電気ヒータを通過した空気が分岐ダクトを通ってリヤフット吹出口より吹き出される第２の送風経路とを切り替える切替ドアとを備え、電気ヒータは、送風通路を開く位置と閉じる位置との間で回動可能に設けられている。
上記の構成によれば、例えば暖房運転時には、電気ヒータを送風通路を閉じる位置に移動することにより、前シートへ送風される空気を電気ヒータで加熱することができる。従って、例えばエンジン始動直後でフロント空調ユニットより十分な温風が得られない場合は、電気ヒータにより送風空気を加熱して前シートへ送風することができる。
また、冷房運転時には、電気ヒータを送風通路を開く位置に移動することにより、電気ヒータに通風することなく前シートへ送風することができる。この場合、先願の装置と比較すると、冷房運転時の通風抵抗が大幅に減少することから、前シートへの送風量を増加でき、且つ送風騒音を低減できる。
さらに、切替ドアにより第１の送風経路を選択すると、電気ヒータを通過した空気を全て前シートへ送風できるため、後席乗員への暖房より前シートのシート暖房を優先できる。また、切替ドアにより第２の送風経路を選択すると、電気ヒータを通過した空気を全てリヤフット吹出口から吹き出すことができるため、前シートのシート暖房より後席乗員への暖房を優先できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車両用シート空調装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は車両用シート空調装置の構成を模式的に示した断面図である。
本実施形態のシート空調装置１は、例えばフロントシート２の下部に配置されるシート送風ユニット３と、既存の車両用空調装置であるフロント空調ユニット（下述する）からシート送風ユニット３へ空調風を送るためのシート用送風ダクト４等を備える。
【０００９】
フロント空調ユニットは、内部に冷風通路５と温風通路６が形成されたＡ／Ｃケース７と、このＡ／Ｃケース７内で冷風通路５と温風通路６とを切り替える切替ドア８とを有している。
Ａ／Ｃケース７には、温風通路６より前席乗員の足元へ温風を吹き出すためのフロントフット吹出口９と、シート用送風ダクト４が接続される接続口１０とが設けられている。この接続口１０は、切替ドア８によって選択された一方の通路（冷風通路５または温風通路６）と連通することができる。
切替ドア８は、冷風通路５を遮断する位置（図１の実線位置／以下、温風側と言う）と温風通路６を遮断する位置（図１の一点鎖線位置／以下、冷風側と言う）との間で回動可能に設けられている。
シート用送風ダクト４は、例えばフロント空調ユニットから後席乗員の足元へ温風を供給する既存のリヤフットダクトの一部を利用したものであり、車両の床面に沿って配されている。
【００１０】
シート送風ユニット３は、図１に示すように、ケース本体（下述する）、シート用送風機１１、電気ヒータ１２（例えばＰＴＣヒータ）、通風路切替ドア１３、モード切替ドア１４等より構成され、シート２の下部に一体的に取り付けられている。
ケース本体は、シート用送風機１１のファンケース１５、シート２へ冷風を供給するための冷房用通風路１６、シート２へ温風を供給するための暖房用通風路１７、後席乗員の足元へ空調風を送風するリヤ送風ダクト１８、及びシート用送風ダクト４に接続される可動ダクト１９が一体的に設けられている。
【００１１】
ファンケース１５は、シート用送風機１１の吸込口１５ａを通じて可動ダクト１９と連通している。
冷房用通風路１６と暖房用通風路１７は、それぞれファンケース１５の吐出側に連通して設けられ、ファンケース１５より上方へ向かってシート２内部まで延設されている。
リヤ送風ダクト１８は、暖房用通風路１７から分岐して後席側へ延設され、その空気下流端に送風空気を後席乗員の足元へ吹き出すためのリヤフット吹出口１８ａが開口している。
可動ダクト１９には、シート２の移動（シート位置調整）に対応できるように蛇腹部１９ａが設けられている。
【００１２】
シート用送風機１１は、ファンケース１５の内部に配された遠心送風式のファン１１ａと、このファン１１ａを回転駆動するモータ１１ｂから成り、吸込口１５ａより吸い込んだ空気を強制送風する。
電気ヒータ１２は、暖房用通風路１７内（図１では暖房用通風路１７の空気上流端）に配され、フロント空調ユニットで十分な温風が得られない場合（例えば、ヒータコアの熱源であるエンジン冷却水の温度が低い時）等に通電（ＯＮ）されることにより、電気ヒータ１２を通過する送風空気を加熱することができる。通風路切替ドア１３は、ファンケース１５の吐出側に通じる冷房用通風路１６および暖房用通風路１７の入口側に配されて、冷房用通風路１６と暖房用通風路１７の何方か一方を遮断することができる。
モード切替ドア１４は、電気ヒータ１２を通過した空気が暖房用通風路１７を通ってシート２へ送風される第１の送風経路と、電気ヒータ１２を通過した空気がリヤ送風ダクト１８を通ってリヤフット吹出口１８ａより吹き出される第２の送風経路とを切り替えることができる。
【００１３】
本実施形態のシート空調に係わる制御（切替ドア８、シート用送風機１１、電気ヒータ１２、通風路切替ドア１３、モード切替ドア１４等の制御）は、例えばＡ／Ｃ操作パネル２０に設けられたシート空調スイッチ２１がＯＮされることにより、ＥＣＵ２２を通じて実行される（図２参照）。
ＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを内蔵する周知の電子制御装置であり、図２に示すように、Ａ／Ｃ操作パネル２０でのスイッチ操作に基づいて出力される操作信号、及び各種センサ（内気センサ２３、外気センサ２４、日射センサ２５、水温センサ２６等）のセンサ信号等を入力し、所定の制御プログラムに従ってシート空調制御に係わる各種の演算処理を行い、その演算処理により決定された制御信号を各空調機器のアクチュエータに出力している。
【００１４】
シート２は、シートバック２Ａとシートクッション２Ｂより構成され、それぞれ通気性を有するシート表面材２Ｃにより覆われている。また、シートバック２Ａとシートクッション２Ｂの内部には、冷房用通風路１６および暖房用通風路１７に連通する配風用ダクト２ａと、その配風用ダクト２ａより分岐してシートバック２Ａ及びシートクッション２Ｂの表面へ伸びる複数の送風出口２ｂとが設けられている。これにより、シート送風ユニット３より供給された空調風は、配風用ダクト２ａを通って各送風出口２ｂへ分配され、各送風出口２ｂよりシート表面材２Ｃを通過してシート２に着座する乗員へ吹き付けられる。
【００１５】
次に、ＥＣＵ２２の制御手順に従って実行されるシート空調の作動を説明する。
ａ）冷房モードが設定された場合。
フロント空調ユニットの切替ドア８を冷風側に駆動し、シート送風ユニット３の通風路切替ドア１３を暖房用通風路１７を遮断する位置に駆動する。
これにより、フロント空調ユニットの冷風通路５よりシート用送風ダクト４に供給された冷風がシート送風ユニット３に吸い込まれ、冷房用通風路１６を通ってシート２へ送風される。
【００１６】
ｂ）暖房モードが設定された場合。
フロント空調ユニットの切替ドア８を温風側に駆動する。また、シート送風ユニット３の通風路切替ドア１３を冷房用通風路１６を遮断する位置に駆動し、フロントシート２のシート暖房を優先する場合はモード切替ドア１４によって第２の送風経路を遮断する。
これにより、フロント空調ユニットの温風通路６よりシート用送風ダクト４に供給された温風がシート送風ユニット３に吸い込まれ、暖房用通風路１７を通ってシート２へ送風される。
一方、後席乗員への暖房を優先する場合は、モード切替ドア１４によって第１の送風経路を遮断する。これにより、シート送風ユニット３に吸い込まれた温風がリヤ送風ダクト１８を流れてリヤフット吹出口１８ａより後席乗員の足元へ吹き出される。
この暖房モードでは、エンジン冷却水温が暖まっていないウォームアップ時に電気ヒータ１２をＯＮすることにより、即効暖房が可能である。
【００１７】
（第１実施形態の効果）
本システムのシート送風ユニット３は、通風路切替ドア１３によって選択できる冷房用通風路１６と暖房用通風路１７とを具備し、その暖房用通風路１７に電気ヒータ１２を配置している。この構成によれば、冷房運転時には、通風路切替ドア１３によって暖房用通風路１７を遮断することにより、フロント空調ユニットからシート用送風ダクト４を通ってシート送風ユニット３に供給された冷風を冷房用通風路１６を通ってシート２まで送風することができる。この場合、電気ヒータ１２を通過することなくシート２へ送風できるため、先願の装置と比較すると、冷房運転時の通風抵抗が減少するため、シート２への送風量を増加でき、且つ送風騒音を低減できる。
【００１８】
また、本実施形態では、シート送風ユニット３のケース本体にリヤフット吹出口１８ａを有するリヤ送風ダクト１８を設け、且つリヤ送風ダクト１８内にモード切替ドア１４を具備しているため、そのモード切替ドア１４によってシート暖房と後席乗員への暖房とを切り替えることができる。更に、モード切替ドア１４の開度に応じてシート暖房と後席乗員への暖房の風量配分を調節することで、シート暖房と後席乗員への暖房とを両立させることも可能である。
シート用送風ダクト４として既存のリヤフットダクトを利用しているため、装置全体を簡単に構成でき、且つ低コスト化を図ることができる。
【００１９】
（変形例）
本実施形態のシート空調システムでは、シート送風ユニット３をシート２と一体に組み付けて構成しているが、シート送風ユニット３をシート２から離して床置きタイプとして構成しても良い。
シート用送風ダクト４として既存のリヤフットダクトを利用しているが、後席乗員へ冷風を供給するためのリヤベントダクトを利用しても良い。
図１に示したシート送風ユニット３の構成は一例であり、限定されるものではない。例えば、シート用送風機１１の空気上流側に冷房用通風路１６と暖房用通風路１７を設けても良い。
【００２０】
（第２実施形態）
図３は車両用シート空調装置１の構成を模式的に示した断面図である。
本実施形態は、第１実施形態とシート送風ユニット３の構成が異なるものであり、以下に第１実施形態との相違点を中心に説明する。
シート送風ユニット３は、ケース本体（下述する）、シート用送風機１１、電気ヒータ１２（例えばＰＴＣヒータ）、モード切替ドア１４等より構成され、シート２の下部に一体的に取り付けられている。
ケース本体は、シート用送風機１１のファンケース１５、シート２へ空調風を供給するための送風口２７、後席乗員の足元へ空調風を送風するリヤ送風ダクト１８、及びシート用送風ダクト４に接続される可動ダクト１９が一体的に設けられている。なお、本発明の請求項３に記載した送風通路は、ファンケース１５と可動ダクト１９とで形成される。
【００２１】
電気ヒータ１２は、ファンケース１５の出口近傍（送風口２７より空気上流側）に配されて、ケース本体内部の送風路を開く位置（一点鎖線で示す位置）と閉じる位置（実線で示す位置）との間で回動可能に設けられ、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより回転駆動される。
モード切替ドア１４は、ファンケース１５に吸い込まれた空気が送風口２７よりシート２へ送風される第１の送風経路と、ファンケース１５に吸い込まれた空気がリヤ送風ダクト１８を流れてリヤフット吹出口１８ａより吹き出される第２の送風経路とを切り替えることができる。
【００２２】
次に、シート空調の作動を説明する。
ａ）冷房モードが設定された場合。
電気ヒータ１２をケース本体内部の送風路を開く位置に駆動し、フロントシート２のシート空調を優先する場合はモード切替ドア１４により第２の送風経路を遮断する。
これにより、フロント空調ユニットの冷風通路５よりシート用送風ダクト４に供給された冷風がシート送風ユニット３に吸い込まれ、電気ヒータ１２を通ることなく、送風口２７よりシート２へ送風される。
一方、後席乗員への冷房を優先する場合は、モード切替ドア１４によって第１の送風経路を遮断する。これにより、シート送風ユニット３に吸い込まれた冷風が電気ヒータ１２を通ることなく、そのままリヤ送風ダクト１８を流れてリヤフット吹出口１８ａより後席乗員の足元へ吹き出される。
【００２３】
ｂ）暖房モードが設定された場合。
電気ヒータ１２をケース本体内部の送風路を閉じる位置に駆動し、フロントシート２のシート空調を優先する場合はモード切替ドア１４により第２の送風経路を遮断する。
これにより、フロント空調ユニットの温風通路６よりシート用送風ダクト４に供給された温風がシート送風ユニット３に吸い込まれ、電気ヒータ１２を通過した後、送風口２７よりシート２へ送風される。
一方、後席乗員への暖房を優先する場合は、モード切替ドア１４によって第１の送風経路を遮断する。これにより、シート送風ユニット３に吸い込まれた温風が電気ヒータ１２を通過した後、リヤ送風ダクト１８を流れてリヤフット吹出口１８ａより後席乗員の足元へ吹き出される。
この暖房モードでは、エンジン冷却水温が暖まっていないウォームアップ時に電気ヒータ１２をＯＮすることにより、即効暖房が可能である。
【００２４】
（第２実施形態の効果）
本システムのシート送風ユニット３は、電気ヒータ１２を回動可能な構成としたことにより、冷房運転時には電気ヒータ１２をケース本体内部の送風路を開く位置に駆動することができる。その結果、電気ヒータ１２を通過することなくシート２へ送風することができるため、先願の装置と比較すると、冷房運転時の通風抵抗が大幅に減少することから、シート２への送風量を増加でき、且つ送風騒音を低減できる。
また、暖房運転時には電気ヒータ１２をケース本体内部の送風路を閉じる位置に駆動することができるが、電気ヒータ１２に通電しない場合（ＯＦＦ）は、冷房運転時と同様に電気ヒータ１２をケース本体内部の送風路を開く位置に駆動することで、シート２への送風量を増加でき、且つ送風騒音を低減できる。
【００２５】
（変形例）
本実施形態のシート空調システムでは、シート送風ユニット３をシート２と一体に組み付けて構成しているが、図４に示すように、シート送風ユニット３をシート２から離して床置きタイプとして構成しても良い。
シート用送風ダクト４として既存のリヤフットダクトを利用しているが、後席乗員へ冷風を供給するためのリヤベントダクトを利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート空調装置の構成を模式的に示した断面図である（第１実施形態）。
【図２】シート空調装置の制御ブロック図である。
【図３】シート空調装置の構成を模式的に示した断面図である（第２実施形態）。
【図４】シート空調装置の構成を模式的に示した断面図である（変形例）。
【符号の説明】
１ 車両用シート空調装置
２ フロントシート（前シート）
３ シート送風ユニット
４ シート用送風ダクト
１１ シート用送風機
１２ 電気ヒータ
１３ 通風路切替ドア
１４ モード切替ドア（切替ドア）
１５ ファンケース（送風通路）
１６ 冷房用通風路
１７ 暖房用通風路
１８ リヤ送風ダクト（分岐ダクト）
１８ａ リヤフット吹出口
１９ 可動ダクト（送風通路）

Claims (3)

1. 前シートの下部に配設されたシート送風ユニットと、
   車室内の冷房および暖房を行うフロント空調ユニットより前記シート送風ユニットへ空調風を送るシート用送風ダクトとを有する車両用シート空調装置であって、
   前記シート送風ユニットは、
   前記フロント空調ユニットより前記シート用送風ダクトを介して供給される冷風を前記前シートへ送るための冷房用通風路と、
   前記フロント空調ユニットより前記シート用送風ダクトを介して供給される温風を前記前シートへ送るための暖房用通風路と、
   前記冷房用通風路と前記暖房用通風路の何方か一方を遮断できる通風路切替ドアと、
   前記冷房用通風路または前記暖房用通風路を通じて前記前シートへ強制送風するシート用送風機と、
   前記暖房用通路内に配されて、前記暖房用通風路を通って前記前シートへ送風される空気を加熱することのできる電気ヒータとを備えたことを特徴とする車両用シート空調装置。
2. 前記電気ヒータの空気下流側で前記暖房用通風路より分岐する分岐ダクトを具備し、この分岐ダクトの空気下流端に後席乗員の足元へ空調風を吹き出すリヤフット吹出口が設けられ、且つ前記電気ヒータを通過した空気が前記暖房用通風路を通って前記前シートへ送風される第１の送風経路と、前記電気ヒータを通過した空気が前記分岐ダクトを通って前記リヤフット吹出口より吹き出される第２の送風経路とを切り替える切替ドアを具備していることを特徴とする請求項１に記載した車両用シート空調装置。
3. 前シートの下部に配設されたシート送風ユニットと、
   車室内の冷房および暖房を行うフロント空調ユニットより前記シート送風ユニットへ空調風を送るシート用送風ダクトとを有する車両用シート空調装置であって、
   前記シート送風ユニットは、
   前記フロント空調ユニットより前記シート用送風ダクトを介して供給される空調風を前記前シートへ送るための送風通路と、
   この送風通路を通じて前記前シートへ強制送風するシート用送風機と、
   前記送風通路内に配されて、この送風通路を流れて前記前シートへ送風される空気を加熱することのできる電気ヒータと、
   この電気ヒータの空気下流側で前記送風通路より分岐して設けられ、その空気下流端に後席乗員の足元へ空調風を吹き出すリヤフット吹出口が形成された分岐ダクトと、
   前記電気ヒータを通過した空気が前記送風通路を通って前記前シートへ送風される第１の送風経路と、前記電気ヒータを通過した空気が前記分岐ダクトを通って前記リヤフット吹出口より吹き出される第２の送風経路とを切り替える切替ドアとを備え、
   前記電気ヒータは、前記送風通路を開く位置と閉じる位置との間で回動可能に設けられていることを特徴とする車両用シート空調装置。

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