JP5195459B2 - Automotive heating system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車の車内暖房装置に関するものである。 The present invention relates to an interior heating device for an automobile, for example.
従来、この種の自動車の車内暖房装置としては、エンジンの廃熱を利用して温風を車内に吹出して暖房する空調装置があった。また空調装置に加えてシートベルト内部にヒータを設置するものがあった(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as an interior heating device of this type of automobile, there has been an air conditioner that uses the waste heat of an engine to blow hot air into the interior of the vehicle for heating. In addition to the air conditioner, there is one in which a heater is installed inside the seat belt (see, for example, Patent Document 1).
図5は前記特許文献に記載された従来の自動車用暖房装置の構成図である。これは2重構造になったシートベルト1の内部に線状の電気ヒータ2と温度センサ3が配置され、その電気ヒータ2と温度センサ3は車体側に配置されているマイコンなどの制御手段4に接続されており、動作時は、温度センサ3の信号により電気ヒータ2への通電を制御し暖房を行うものである。
しかしながら、上記従来の自動車用暖房装置は、シートベルト1自体の幅は数十mm程度であり腹部全体を暖めることはできないという課題がある。また、シートベルト1を、腹部の暖房をするのに十分な幅、例えば100から200mm前後の幅にすると、シートベルト1の巻取り装置などが極度に大型化してしまい現実的ではない。
However, the conventional automotive heating device has a problem that the width of the
また、ハイブリッド自動車などにおいては、エンジンが間欠動作するため、エンジンの廃熱が小さく、空調装置では十分な暖房効果を得ることが難しいという課題もあった。 Moreover, in a hybrid vehicle etc., since the engine operates intermittently, there is a problem that waste heat of the engine is small and it is difficult to obtain a sufficient heating effect with the air conditioner.
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、座席と、前記座席から延出したシート状部材を有し、前記シート状部材に電気ヒータを配置して腹部ヒータとし、前記腹部ヒータの電気ヒータが配置される部分は伸縮性の低い布地よりなり、前記腹部ヒータの電気ヒータが配置されていない部分に、伸縮性に富むように編まれた布地よりなる長さ調節部を設ける構成とした。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the automotive heating device of the present invention has a seat and a sheet-like member extending from the seat, and an electric heater is disposed on the sheet-like member to form an abdominal heater, The portion where the electric heater of the abdominal heater is arranged is made of a low stretchable fabric, and the portion where the electric heater of the abdominal heater is not arranged is made of a length adjusting portion made of a fabric knitted to be rich in elasticity. It was set as the structure provided.
本発明の自動車用暖房装置によると、効率的に腹部の暖房を行うことのできるため、省エネで効率のよい自動車用暖房装置を提供することができる。 According to the automotive heating device of the present invention, since the abdomen can be efficiently heated, an energy efficient and efficient automotive heating device can be provided.
第1の発明は、座席と、前記座席から延出したシート状部材を有し、前記シート状部材に電気ヒータを配置して腹部ヒータとし、前記腹部ヒータの電気ヒータが配置される部分は伸縮性の低い布地よりなり、前記腹部ヒータの電気ヒータが配置されていない部分に、伸縮性に富むように編まれた布地よりなる長さ調節部を設ける。これにより、効率的に腹部全体を暖めることができ、また電気ヒータによる暖房であるためエンジンの暖気にかかわらず速暖性を高く、さらに腹部を局所的に暖房するので、省エネで効率のよい自動車用暖房装置を提供することができる。また、長さ調節部を設けることにより、体形の異なる使用者においても腹部にフィットさせることを可能にすることができる。腹部ヒータの電気ヒータが配置される部分は伸縮性の低い布地により形成しているので、電気ヒータに応力がかかることがなく、高い信頼性を得る事ができる。 1st invention has a seat and the sheet-like member extended from the said seat, arrange | positions an electric heater in the said sheet-like member, and is set as the abdominal heater, The part by which the electric heater of the said abdominal heater is arrange | positioned expands / contracts A length adjusting portion made of a fabric knitted so as to be rich in stretchability is provided in a portion of the abdominal heater where the electric heater is not disposed, which is made of a low-strength fabric. This makes it possible to efficiently warm the entire abdomen, and because it is heated by an electric heater, it has high warmth regardless of engine warmth, and further heats the abdomen locally. A heating device can be provided. Further, by providing the length adjusting portion, it is possible to fit the abdomen even for users with different body shapes. Since the portion where the electric heater of the abdominal heater is disposed is formed of a fabric having low stretchability, the electric heater is not stressed and high reliability can be obtained.
第2の発明は、特に第1の発明において、制御手段と、在席検出手段を有し、前記在席検出手段が、座席に人の着座の有無を検出したとき前記制御手段が、腹部ヒータに通電制御する構成とした、これにより、使用者着座時の圧力変動がある場合のみ通電可能となるため、使用者が不在である座席に通電しないので無駄な電力消費を抑えることができる効率の高い自動車用暖房装置を提供することができる。 The second invention has control means and presence detection means, in particular, in the first invention, and when the presence detection means detects whether or not a person is seated on the seat, the control means includes an abdominal heater. As a result, it is possible to energize only when there is a pressure fluctuation when the user is seated. A high automobile heating device can be provided.
第3の発明は、特に第1または第2の発明において、制御手段と、座席のシートベルトの装着状態を検出する装着検出手段を有し、前記装着検出手段が、シートベルトの装着を検出しているときに、前記制御手段が電気ヒータに通電制御する構成とした。これにより、シートベルトを装着した場合のみ通電可能としているため、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できる効率の高い自動車用暖房装置を提供することができる。 According to a third aspect of the invention, particularly in the first or second aspect of the invention, the control means and a wearing detection means for detecting the wearing state of the seat belt of the seat are provided, and the wearing detecting means detects the wearing of the seat belt. The control means controls the energization of the electric heater. As a result, since it is possible to energize only when the seat belt is mounted, it is possible to provide a highly efficient automotive heating device that can suppress wasteful power consumption because it is not energized when not in use or is absent.
第4の発明は、特に第1から第3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する構成とした。これにより、電気ヒータ自身の温度上昇とともに電気抵抗値が上昇することで電流を抑制されその結果、温度が上がりすぎることもないため、温度センサの設置の必要もなく、快適な温度を維持することができ、快適な自動車用暖房装置を提供することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to third aspects, the electric heater is an electric heater having a PTC characteristic. As a result, the electric resistance is increased along with the temperature rise of the electric heater itself, so that the current is suppressed, and as a result, the temperature does not rise too much, so there is no need to install a temperature sensor, and a comfortable temperature is maintained. Therefore, a comfortable automotive heating device can be provided.
第5の発明は、特に第1から第4のいずれか1項記載の自動車用暖房装置を搭載するハイブリッド自動車に関するもので、特に自動車が走行中であっても間欠動作し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速暖性が高い暖房装置を提供することができ、これは特にハイブリッド自動車で効果的である。 The fifth invention particularly relates to a hybrid vehicle equipped with the automotive heating device according to any one of the first to fourth aspects. In particular, even when the vehicle is running, the engine is intermittently operated and the engine is stopped. Because there is time, heating of an air conditioner that uses waste heat of the engine is not effective, but since an electric heater is used, it is possible to provide a heating device with high speed warming, which is particularly effective in a hybrid vehicle. is there.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(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に人が着座した状態の構成図である。
(Embodiment 1)
An automotive heating device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of an automotive heating device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a state in which a person is seated on the automotive heating device.
図1において、本発明の自動車用暖房装置10は、座席(例えば運転席)11の背部12の左右から一対のシート状部材である腹部右ヒータ13、腹部左ヒータ14が延設されている。この腹部ヒータ右13と腹部ヒータ左14は、幅数百mm前後の布等の材質でできており、その内部にはPTC特性を持つ面状の電気ヒータ15が配置されている。また、腹部ヒータの一部例えば腹部左ヒータ14の電気ヒータ15が配置されていない一部は、長さ調節部Aよりなっている。そして、座席11を搭載するハイブリッド自動車に配置されているバッテリー(図示せず)の電力により発熱するものである。また、座席11の背部12の略中央には在席検知手段として圧電センサ16が配置されている。そして、シートベルト17のバックル18内には、シートベルト17装着状態検出手段としてマイクロスイッチ19が配置されている。
In FIG. 1, an
以下に動作作用を説明する、本発明の自動車用暖房装置10を使用する場合は、図2(a)に示すように、左右に分離されている腹部右ヒータ13と腹部左ヒータ14を、図2(b)のように使用者20(運転者など)の腹部にて交差させ固定して使用する。固定する際は、腹部右ヒータ13の先端外側に付けられた右部面ファスナー21と、腹部左ヒータ14の先端内側に付けられた左部面ファスナー22を合わせることで暖房使用中外れないように固定する構成としている。
In the case of using the
また、腹部左ヒータ14の一部は長さ調節部として伸縮性に富むように編まれた布地A
よりなり、体形の異なる使用者20においても腹部にフィットさせることができる。また、腹部右ヒータ13と腹部左ヒータ14の面状電気ヒータ15が配置されている部分は伸縮性の低い編み方で作成された布地よりなっている。それにより、電気ヒータ15に応力がかかることなく高い信頼性を得ることができる。
Further, a part of the
Thus, even the
次に、上記自動車用暖房装置10を用いた暖房制御方法について例を挙げながら説明する。一つの例として、制御手段(図示せず)は、使用者20が暖房を開始したことを検知し、かつシートベルト17が装着されることによりマイクロスイッチ19がON状態になり、さらに圧電センサ16が使用者20体重による信号や、荷重移動による変動信号を出力したことを検知したときに、自動車用暖房装置10への通電を開始する。そして、バッテリーから電力供給された腹部右ヒータ13と腹部左ヒータ14が発熱し、表面温度が上昇し熱伝導により使用者20の腹部を暖めることができる。これにより、効率的に腹部全体を暖めることができ、さらにエンジンの暖気によらずバッテリーからの電力により電気ヒータ15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できる。
Next, a heating control method using the
また、PTC特性を持つ電気ヒータ15を用いているため、電気ヒータ15自身の温度上昇とともに電気抵抗地が上昇することで電流が抑制される結果、発熱が抑えられるので、温度センサを設置しなくても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でき、快適な環境を提供することができる。
In addition, since the
このような座席11に設けられた圧電センサ16により使用者20着座時の圧力変動がありさらに、シートベルト17を装着した場合のみ通電可能としているため、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できる効率の高い暖房装置を提供できる。また、腹部を局所的に暖房するので、省エネで効率のよい自動車用暖房座装置を提供することができる。
The
また、図3に示すように、運転席11だけではなく、助手席23や、後部座席24に設置してもよい。その場合、圧電センサ16は各座席の座面に設置する。それにより、各座席に設けられた圧電センサ16により人体着座時の圧力変動がある場所に設置された電気ヒータのみ通電可能としている。そのため、使用者20が不在である座席に通電しないので無駄な電力消費を抑えることができる効率の高い暖房装置を提供できる。
Further, as shown in FIG. 3, it may be installed not only in the driver's
また、後部座席24に本発明の自動車用暖房装置10を設けることで、温風が回りにくい後部座席24に座る人にも速暖性の高い暖房装置を提供することができる。
In addition, by providing the
なお、在席検知手段の具体例として圧電センサ20を挙げたが、それ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、座席の背面ではなく座面に設置してもかまわない。
In addition, although the
また、電気ヒータ15配置するシート状部材として布を用いる例を示したが、それ以外にもプラスティック製フィルム内に配置してもかまわない。長さ調節部Aとしてゴム製のバンドを用いてもかまわない。
Moreover, although the example which uses cloth as a sheet-like member arrange | positioned with the
なお、電気ヒータ15は線状ヒータを腹部右ヒータ13、腹部左ヒータ14の内部に蛇行配置する構成でもかまわない。
Note that the
なお、在席検知手段16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11の背面ではなく座面でもかまわない。
The presence detection means 16 may be a micro switch in addition to the piezoelectric sensor, or may detect the heat of the human body using an infrared sensor. Further, the installation location may be the seat surface instead of the back surface of the
また、本実施の形態において、圧電センサ16、とシートベルト17のマイクロスイッチ19が同時に検出されたときに暖房する構成としたが、どちらか一方の検出手段のみ配置する構成としても良い。
In the present embodiment, the heating is performed when the
またなお、自動車用暖房装置10を空調装置と連動して動作してもかまわない。その場合、自動車の車内空調装置動作ダイヤルと温度調節ダイヤルに連動して動作する。すなわち、制御手段は、エアコン動作ダイヤルがオン状態でかつ温度調節ダイヤルが暖房領域であるときに、自動車用暖房装置10に通電を行う。そのため、空調装置と自動車用暖房装置10を一括して電源投入し、暖房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できる。
In addition, the
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態における自動車用暖房装置について図4を用いて説明する。図4は本発明の第2の実施の形態における自動車用暖房装置の構成図である。
(Embodiment 2)
An automotive heating device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the automotive heating device according to the second embodiment of the present invention.
第1の実施の形態との違いは、腹部ヒータを片側だけ(本実施の形態では右側だけ)にしたことである。実施の形態1と同一符号の物は同様の動作、作用、効果を示し説明を省略する。
The difference from the first embodiment is that the abdominal heater is only on one side (only the right side in this embodiment). The thing of the same code | symbol as
図4において、本発明の自動車用暖房装置10は、座席11の背部12右側のみから部腹部ヒータ25が延設されている。そして電気ヒータ15の配置されていない一部Aが伸縮性の高いシートより成っている。また、腹部ヒータ25の先端内側には面ファスナー26が配置され、座席11の背部12の左端部表面の面ファスナー27により固定されるよう構成することにより暖房使用中外れないような構成としている。
In FIG. 4, in the
これにより、実施の形態1同様、エンジンの暖気によらずバッテリーからの電力により電気ヒータ15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できる。
As a result, as in the first embodiment, it is possible to provide a heating device that is quickly warmed by the
なお、腹部ヒータ15は、座席11の左側に延設されていても良い。
The
なお、面ファスナー27で固定する例を示したが、それ以外にもボタンやホックで固定してもよいし、バックルで固定してもかまわない。
In addition, although the example fixed with the hook_and_loop |
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(例えばアイドリングストップ機能を持つ自動車)の暖房装置としても応用可能である。また、バスや電車、船舶や航空機の座席用の暖房装置としても応用可能である。 As described above, the automotive heating device according to the present invention can provide a comfortable heating space by compensating for the slow start of the air conditioning heating of a hybrid vehicle with high energy efficiency of the system and low engine waste heat. It can also be used as a heating device for electric vehicles, which has no engine waste heat and is difficult to heat an air conditioner. Furthermore, it can be applied as a heating device for a diesel engine that suppresses engine waste heat by increasing efficiency and a high-efficiency gasoline engine automobile (for example, an automobile having an idling stop function). It can also be applied as a heating device for seats on buses, trains, ships and aircraft.
10 自動車用暖房装置
11 座席
13 腹部右ヒータ(シート状部材よりなる腹部ヒータ)
14 腹部左ヒータ(シート状部材よりなる腹部ヒータ)
15 電気ヒータ(PTC特性を持つ電気ヒータ)
16 圧電センサ(在席検出手段)
17 シートベルト
19 マイクロスイッチ(シートベルト装着検出手段)
25 腹部ヒータ(シート状部材よりなる腹部ヒータ)
DESCRIPTION OF
14 Abdominal left heater (abdominal heater made of sheet-like member)
15 Electric heater (electric heater with PTC characteristics)
16 Piezoelectric sensor (Attendance detection means)
17
25 Abdominal heater (abdominal heater made of sheet-like member)
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