JP5388354B2 - 車両用暖房装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用の暖房装置に関する。
従来この種の車両用暖房装置としては、車室内の内装部材の表面に沿って面状の電気ヒータを配置し、この電気ヒータの表面上に、熱放射率の高い材料により構成される熱放射部材を配置している。そして、前記電気ヒータの発熱により熱放射部材を加熱して、熱放射部材の表面から赤外線を放射するようになっていた。内装部材は、車室内前部に位置する車両計器盤の下方部、車室内の左右ドア側面下方部、車室内センターコンソールの左右側面部、前席シート部材の背面部の少なくとも１つの部材である（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−２１２５５６号公報
ところが、上記従来技術では、暖房時に熱放射部材の表面から放射される赤外線が乗員の足元〜体幹部にしか照射されないため、頭部〜肩口、運転時の腕が寒いといった課題があった。また、車両における電気容量の制限から各々に充分な加熱を行うことができないと言う課題を有していた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、限られた電気容量内でも快適な暖房効果を得るために、人体の頭部〜肩口、運転時の腕にかけても加熱可能な車両用暖房装置を提供することを目的とする。
本発明に係る車両用暖房装置は、車室内の内装具に面状発熱体を配設して車両内を暖房する暖房装置であって、前記面状発熱体は天井面に配設され、人体の上面部を加熱し、頭の直上の面状発熱体の発熱密度を低くし、頭の直上より外側の面状発熱体の発熱密度を高くしたことを特徴とする。
本発明の車両用暖房装置は、面状発熱体が天井面に配設され、人体の上面部を加熱する手段を提供し、乗員を早く加熱し、暖房効果を促進する効果がある上、頭の直上の面状発熱体の発熱密度を低くし、頭の直上より外側の面状発熱体の発熱密度を高くしたことにより、車室内温度が上昇した際に感じる頭部への輻射熱の不快感をなくし、限られた電気容量内でも快適な暖房効果を得ることができる。
本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態における車両用暖房装置の外観図 本発明の実施の形態における面状発熱体２、面状発熱体３に通電した場合の外観図 本発明の第３の実施の形態、第４の実施の形態における車両用暖房装置の外観図 本発明の実施の形態における面状発熱体２に通電した場合の外観図
第１の発明は、車室内の内装具に面状発熱体を配設して、車両内を暖房する車両用暖房装置であって、前記面状発熱体は天井面に配設され、人体の上面部を加熱し、頭の直上の面状発熱体の発熱密度を低くし、頭の直上より外側の面状発熱体の発熱密度を高くしたことを特徴とするものである。
第２の発明は、車室内の内装具に面状発熱体を配設して、車両内を暖房する車両用暖房装置であって、面状発熱体が天井面に配設され、人体の上面部を加熱する手段を提供し、乗員を早く加熱し、暖房効果を促進する効果がある上、頭の直上の面状発熱体とその外側の面状発熱体の少なくとも２つ以上に分けて発熱量が制御できることを特徴とするものである。
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。
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１、図２を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。図中、サイドガラス１の上に面状発熱体２が配設されている。面状発熱体２は発熱面が座席に着座した乗員の頭部〜肩口にかけた上体と相対するように配設されている。
上記構成により、図２のように、面状発熱体２に通電すると輻射熱により前席乗員の上体を暖房することができる。特に、頭部は着衣がなく露出しているため、厳冬期においては上記のような輻射暖房が効果的である。
尚、面状発熱体２の配設領域を乗員の頭上からサイドガラス１の上にかけて拡大して配設する構成としてもよく、面状発熱体２により頭部全体から左右肩口にかけて輻射熱が放射されるので、より暖房効果が向上する。
また、面状発熱体を後部座席のサイドガラス上に配設する構成としてもよく、後席乗員の上体を暖房することができる。
また、暖房により、車室内温度が上昇してくると、頭部への輻射熱が不快になることがあるので、面状発熱体２への通電を間欠的に行なったり、通電時間を１／ｆゆらぎで制御する構成としてもよい。この場合、通電をオフしても面状発熱体２やそれに接している内装部材の熱容量により輻射熱が持続するので、すぐに暖房感がなくなるといったことはなく、間欠通電により省エネと快適性とを両立しながら暖房が可能となる。また、車室内に温度センサを配設して、室温に応じて通電のオンオフ間隔を制御したり、通電の電力量を制御する等の通電制御を行なう構成としてもよい。
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を図１、図２を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。図中、センターピラー部４に面状発熱体３が配設されている。面状発熱体３は発熱面が座席に着座した乗員の頭部〜肩口にかけた上体と相対するように配設されている。
上記構成により、図２のように、面状発熱体３に通電すると輻射熱により前席乗員の上体を暖房することができる。
尚、面状発熱体を後部座席のサイドピラー部に配設する構成としてもよく、後席乗員の上体を暖房することができる。
また、サイドガラス１の上とセンターピラー部４の両方に乗員の頭部〜肩口にかけた上体と相対するよう面状発熱体を配設する構成としてもよく、頭部〜肩口の周囲を包み込むように暖房することが可能となる。
また、上記実施の形態１、２では、サイドガラス１の上やセンターピラー部４に面状発熱体が配設された構成であるが、たとえば、他の面状発熱体を車室内前部に位置する車両計器盤の下方部、車室内の左右ドア側面下方部、車室内センターコンソールの左右側面部、前席シート部材の背面部等の少なくとも１つの部位に配設し、これらの面状発熱体によって乗員の頭部〜足元にかけて全身を輻射熱により暖房する構成としてもよく、暖房感がさらに向上する。
また、これらの面状発熱体への通電を個別に制御したり、一定時間毎に順番に巡廻して通電する構成としてもよく、省エネと快適性を両立しながら暖房が可能となる。また、暖房開始から室温安定に至るまで、段階的に面状発熱体への通電を制御する構成としてもよい。例えば、サイドガラス１上と車室内センターコンソールの左右側面部とに面状発熱体を配設し、暖房開始後の一定時間は、双方の面状発熱体に通電し、その後は双方の面状発熱体を一定時間交互に通電する構成とする。これにより、暖房の立ち上がりは、双方の面状発熱体で全身にわたって輻射熱で急速に暖房し、室温上昇後は、双方の面状発熱体を一定時間交互に通電することにより一定の水準の暖房感を維持することができる。
また、カーエアコンと面状発熱体との組合せ暖房を行なう構成としてもよい。この場合、暖房開始後の一定時間は、カーエアコンで主に足元を温風で暖めると共に、面状発熱体２または３で頭部〜肩口にかけた上体を輻射熱により暖房し、室温上昇後は、面状発熱体の通電をオフするか間欠通電制御を行なうことにより一定の水準の暖房感を維持することができる。
また、この面状発熱体を、前席のみ設置、後席のみ設置、両方とも設置のいずれの構成をとってもよい。
また、サイドガラス上の面状発熱体については天井に配設した面状発熱体と結合して一体化する構成をとってもよい。
また、サイドガラス上の面状発熱体、センターピラー部の面状発熱体においては、面状発熱体の部位によって発熱量を変化させる。たとえば、サイドガラス上の面状発熱体の場合はサイドガラスに近い側で発熱量を多く遠い側で発熱量を少なくするなどの方法を用いれば効率よく暖房することができる。
また、センターピラー部の面状発熱体については、シートベルトを収納するカバーの部分に配設してもよい。
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態を図３、図４を参照して説明する。
図３は本発明の第３の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。図中、天井面１０に面状発熱体２０が配設されている。面状発熱体２は発熱面が座席に着座した乗員の頭部〜肩口、運転時の腕にかけた部分と相対するように配設されている。
上記構成により、図４のように、面状発熱体２０に通電すると輻射熱により前席乗員の頭部〜肩口、運転時の腕にかけた部分を暖房することができる。特に、頭部は着衣がなく露出しているため、厳冬期においては上記のような輻射暖房が効果的である。
尚、暖房により、車室内温度が上昇してくると、頭部への輻射熱が不快になるので、頭の直上の面状発熱体２１の発熱密度を低くし、頭の直上より外側の面状発熱体２２の発熱密度を高くして構成している。
また、頭部後方の天井面に面状発熱体２０を配設しても暖房感をほとんど得られないため、面状発熱体２０を頭の直上より後方には配設しないことにより、限られた電気容量内でも快適な暖房効果を得ることが可能である。
また、面状発熱体２０の発熱密度を人体からの距離に応じて距離が近いほど低くしたことにより、限られた電気容量内でも快適な暖房効果を得ることが可能である。
また、車室内に温度センサを配設して、車室内温度に応じて通電のオンオフ間隔を制御したり、通電の電力量を制御する等の通電制御を行なう構成とすることで、特に頭の直上の温度に関しては車室内温度により快・不快が大きく変わるので効果的である。
なお、面状発熱体２０への通電を間欠的に行う場合、通電をオフしても面状発熱体２０やそれに接している内装部材の熱容量により輻射熱が持続するので、すぐに暖房感がなくなるといったことはなく、間欠通電により省エネと快適性とを両立しながら暖房が可能となる。
また、面状発熱体２０を後部座席の天井面に配設する構成としてもよく、後席乗員の頭部〜肩口にかけた部分を暖房することができる。
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態を図３、図４を参照して説明する。
図３は本発明の第４の実施の形態における車両用暖房装置の外観図である。図中、天井面１０に面状発熱体２０が配設されている。面状発熱体２０は発熱面が座席に着座した乗員の頭の直上に設置された面状発熱体２１と頭の直上の外側の面状発熱体２２の少なくとも２つ以上に分けて配設されている。
上記構成により、図４のように、面状発熱体２０に通電すると輻射熱により前席乗員の頭部〜肩口、運転時の腕にかけた部分を暖房することができる。特に、頭部は着衣がなく露出しているため、厳冬期においては上記のような輻射暖房が効果的である。
また、暖房の立ち上がりにおいては、頭の直上の面状発熱体２１と頭の直上より外側の面状発熱体２２の両方の発熱量を高く制御し急速に暖房し、暖房により車室内温度が上昇してくると、頭部への輻射熱が不快になるので、頭の直上の面状発熱体２１の発熱量を低く制御することができる。もちろん、頭の直上より外側の面状発熱体２２も発熱量も低く制御することができるが、少なくとも頭の直上の面状発熱体２１の発熱量は、少なくとも車室内温度が２５℃まで上がった際には０に制御され、頭部への輻射熱を不快に感じさせない上に、限られた電気容量内でも快適な暖房効果を得ることが可能である。
また、上記実施の形態３、４では、天井面１０に面状発熱体２０が配設された構成であるが、たとえば、他の面状発熱体を車室内前部に位置する車両計器盤の下方部、車室内の左右ドア側面下方部、車室内センターコンソールの左右側面部、前席シート部材の背面部等の少なくとも１つの部位に配設し、これらの面状発熱体によって乗員の頭部〜足元にかけて全身を輻射熱により暖房する構成としてもよく、暖房感がさらに向上する。
また、これらの面状発熱体への通電を個別に制御したり、一定時間毎に順番に巡廻して通電する構成としてもよく、省エネと快適性を両立しながら暖房が可能となる。また、暖房開始から室温安定に至るまで、段階的に面状発熱体への通電を制御する構成としてもよい。例えば、暖房開始後の一定時間は、全ての面状発熱体に通電し、その後は各々の面状発熱体を一定時間交互に通電する構成とする。これにより、暖房の立ち上がりは、全ての面状発熱体で全身にわたって輻射熱で急速に暖房し、車室内温度上昇後は、各々の面状発熱体を一定時間交互に通電することにより一定の水準の暖房感を維持することができる。
また、カーエアコンと面状発熱体との組合せ暖房を行なう構成としてもよい。この場合、暖房開始後の一定時間は、カーエアコンで主に足元を温風で暖めると共に、面状発熱体２０で頭部〜肩口、運転時の腕にかけた部分を輻射熱により暖房し、室温上昇後は、面状発熱体の通電をオフするか間欠通電制御を行なうことにより一定の水準の暖房感を維持することができる。
また、この面状発熱体を、前席のみ設置、後席のみ設置、両方とも設置のいずれの構成をとってもよい。
また、天井の面状発熱体においては、面状発熱体の部位によって発熱量を変化させる。たとえば、ガラスに近い側で発熱量を多く遠い側で発熱量を少なくするなどの方法を用いれば効率よく暖房することができる。
本出願は、２００７年１２月１３日出願の日本特許出願、特願２００７−３２１８４４および２００７年１２月２０日出願の日本特許出願、特願２００７−３２８３５７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
以上のように、本発明にかかる車両用暖房装置は、車室内のみならず、航空機や劇場等のさまざまな座席での多様な暖房に展開が可能である。
１ サイドガラス
２ 面状発熱体
３ 面状発熱体
４ センターピラー部
１０ 天井面
２０ 面状発熱体
２１ 頭の直上の面状発熱体
２２ 頭の直上より外側の面状発熱体

Claims (6)

  1. 車室内の内装具に面状発熱体を配設して、車両内を暖房する車両用暖房装置であって、前記面状発熱体は天井面に配設され、人体の上面部を加熱し、頭の直上の面状発熱体の発熱密度を低くし、頭の直上より外側の面状発熱体の発熱密度を高くした車両用暖房装置。
  2. 車室内の内装具に面状発熱体を配設して、車両内を暖房する車両用暖房装置であって、前記面状発熱体は天井面に配設され、人体の上面部を加熱し、頭の直上の面状発熱体とその外側の面状発熱体の少なくとも２つ以上に分けて発熱量が制御できる車両用暖房装置。
  3. 請求項１または２記載の車両用暖房装置であって、
    前記面状発熱体を頭の直上より後方には配設しない車両用暖房装置。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置であって、
    前記面状発熱体の発熱密度を人体からの距離に応じて前記距離が近いほど低くした車両用暖房装置。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用暖房装置であって、
    前記面状発熱体の発熱量を車室内温度に応じて前記車室内温度が高いほど低くする車両用暖房装置。
  6. 請求項５記載の車両用暖房装置であって、
    少なくとも車室内温度が２５℃まで上がった際には、少なくとも前記頭の直上の面状発熱体の発熱量が０に制御される車両用暖房装置。
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