JP5428197B2 - 座席 - Google Patents

Description

本発明は、暖房用の座席に関する。

従来の暖房用座席は、例えば自動車車両に設置した座席に見られるように、座席のクッション部材と、それを覆う表皮部材との間にシートヒータを挟んで配設したものがあった（例えば特許文献１参照）。図６は従来の暖房用の座席の断面図で、自動車車両に設置された座席１のクッション部材２の上側から覆うように表皮部材３が配設され、シートヒータ４が表皮部材３およびクッション部材２の間に挟まれて配設されたものが、特許文献１に開示されている。シートヒータ４は、表皮部材３を通して乗員の尻部を暖めるシート状の電気ヒータである。
特開２００８−６７８５０号公報

ところが、前記従来の暖房用の座席は、シートヒータ４から発生する熱は表皮部材３への熱伝導により乗員の尻部を暖めるのに使われる一方で、シートヒータ４から発生する熱の一部は熱伝導によりクッション部材２へも移動してクッション部材２の温度上昇に使われる。従って、クッション部材２へ移動した熱の分だけ車両で発生する電気エネルギーが本来の暖房用途に使われず、その分、燃費が低下するといった課題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、クッション部材２への熱移動を抑制して熱効率のよい暖房用の座席を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明に係る座席は、クッション部と、前記クッション部上に配設された面状発熱体と、前記面状発熱体上に配設された表皮とを備え、前記クッション部と前記面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設し、前記断熱体は、複数の芯材を相互に所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材で覆い内部を減圧して成形された真空断熱材からなり、前記真空断熱材は、人が着座した際の臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材の形状を小さくして成形されたことを特徴とする。

この座席では、前記クッション部と前記面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設したので、前記面状発熱体から前記クッション部への熱移動を抑制でき、前記面状発熱体からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となる。

本発明の座席は、クッション部と面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設したので、前記面状発熱体から前記クッション部への熱移動を抑制でき、前記面状発熱体からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となり、省エネ効果がある。特に、ガソリン車やディーゼル車のように燃料を使用して発電する自動車でシートヒータのような電気暖房を行なう場合は、上記構成により、シートヒータへの投入電力を低減できるので、その分、発電に必要な燃料を節約でき、燃費の低減が可能となる。

第１の発明は、クッション部と、前記クッション部上に配設された面状発熱体と、前記面状発熱体上に配設された表皮とを備え、前記クッション部と前記面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設し、前記断熱体は、複数の芯材を相互に所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材で覆い内部を減圧して成形された真空断熱材からなり、前記真空断熱材は、人が着座した際の臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材の形状を小さくして成形されたもので、前記クッション部と前記面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設したので、前記面状発熱体から前記クッション部への熱移動を抑制でき、前記面状発熱体からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となる。

また、真空断熱材により面状発熱体からクッション部への熱移動を抑制でき、前記面状発熱体からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となる。

さらに、真空断熱材が、複数の芯材を相互に所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材で覆い内部を減圧して成形されたもので、人体の着座により座席に荷重が印加された場合、真空断熱材の複数の芯材間が所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材で覆ってあるので、芯材部分は撓まなくても芯材間が可撓性を有しているので、芯材間で屈曲して断熱体全体としては撓むことが可能となり、着座感を阻害することがない。
さらに、真空断熱材が、臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材の形状を小さくして成形されたもので、芯材の形状を小さくすることにより体圧の印加に応じて真空断熱材全体がより撓みやすい構成にしてあるので、さらに着座感が向上する。また、芯材の形状を小さくすると芯材の個数が増えることにより、芯材一個当たりに印加される荷重が軽減され、個々の芯材への強度的なストレスが軽減されるので、耐久性も向上する。

第２の発明は、特に第１の発明の複数の芯材間に相対して別の真空断熱材を重ねて配設したもので、断熱性のない芯材間の熱移動を別の真空断熱材により断熱するので、不要な熱移動を抑制できる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明における面状発熱体と断熱体とが一体成形されたもので、面状発熱体と断熱体とが一体成形されるので、より合理的な構成が実現できる。

第４の発明は、特に第１または第２の発明におけるクッション部と断熱体とが一体成形されたもので、クッション部と断熱体とが一体成形されるので、より合理的な構成が実現できる。

第５の発明は、特に第１〜第４の発明における断熱体が表皮の吊り込み部を避けて配設されたもので、断熱体が表皮の吊り込み部を避けて配設されているので断熱体が吊り込み作業の際に邪魔にならず作業性が向上する。

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および図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自動車暖房用の座席の断面図である。図中、向かって左が車体前方側、右が車体後方側である。座席５はクッション部６と、クッショ
ン部６上に配設された面状発熱体７と、面状発熱体７上に配設された表皮８とを備えている。そして、クッション部６と面状発熱体７との間にクッション部６よりも小さな熱伝導率を有した断熱体としての真空断熱材９を配設している。

面状発熱体７は、例えば、不織布や樹脂シートに電気ヒータ線を配設して面状に成形したもの、不織布や樹脂シートにＰＴＣ抵抗体と電極とを印刷したもの、ＰＴＣ抵抗体を薄膜シート状に押出し成形したものを電極と共に不織布や樹脂シートに熱圧着したもの等を用いる。

図２は真空断熱材９の平面図である。同図において、座席５への配設方向として向かって左が車体前方側、右が車体後方側である。図に示したように、真空断熱材９は複数の芯材９ａ（点線で表示）を相互に所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材９ｂで覆い内部を減圧して成形されている。また、真空断熱材９は表皮８の吊り込み部１０を避けるための開孔部９ｃを備えている。開孔部９ｃを境にして、左側は着座した人体の大腿部が当接し、右側は臀部が当接する。そして、図示したように、真空断熱材９が、臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材９ａの形状を小さくして成形されている。また、より大きな体圧の印加される臀部直下の芯材９ａの形状は、さらに小さくなるように成形されている。

芯材９ａはシリカ粉末を主成分とする粉末を圧縮成形したものや、グラスウールを主成分とする繊維系芯材を用いる。外被材９ｂは複数のフィルムが積層されたラミネートフィルムであり、外側には保護層、中間はガスバリア層としてアルミ箔等を用い、内側は熱溶着層としている。この熱溶着層により、全ての芯材９ａの周囲、及び、全ての芯材９ａ相互の間は全て熱溶着により密封加工されている。真空断熱材９の断熱性能としては、一般に、熱伝導率０．００２Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．００６Ｗ／ｍ・Ｋである。一方、自動車の座席に使用されるクッション部６は軟質ウレタンフォームが用いられ、一般に、熱伝導率は０．０４Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．０６Ｗ／ｍ・Ｋである。したがって、クッション部６に比べて真空断熱材９の熱伝導率は約１桁小さい。

上記構成により、クッション部６と面状発熱体７との間にクッション部６よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設したので、面状発熱体７からクッション部６への熱移動を断熱体により抑制でき、面状発熱体７からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となり、省エネ効果がある。

また、真空断熱材９により面状発熱体７からクッション部６への熱移動を抑制でき、面状発熱体７からのより少ない発熱量で座席の暖房が可能となる。例えば、発明者らの実験では、本実施の形態のように真空断熱材９を配設すると、真空断熱材９を配設しない場合より、面状発熱体７への投入電力を約２割削減できることが確認された。

従って、特に、ガソリン車やディーゼル車のように燃料を使用して発電する自動車でシートヒータのような電気暖房を行なう場合は、上記構成により、シートヒータへの投入電力を低減できるので、その分、発電に必要な燃料を節約でき、燃費の低減が可能となる。なお、前記のように投入電力が小さくなると、発電のための発電機や発電した電気を蓄える蓄電池の容量を小さくすることができるため、その分が軽量化され、これも燃費の低減に繋がる。

また、人体の着座により座席に荷重が印加された場合、真空断熱材９の複数の芯材９ａ間が所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材９ｂで覆ってあるので、芯材９ａ部分は撓まなくても芯材９ａ間の外被材９ｂが可撓性を有しているので、芯材９ｂ間で屈曲して断熱体全体としては撓むことが可能となり、着座感を阻害することがない。

また、真空断熱材９が、臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材９ａの形状を小さくして成形されていて、芯材９ａの形状を小さくすることにより体圧の印加に応じて真空断熱材９全体がより撓みやすい構成にしてあるので、さらに着座感が向上する。また、芯材９ａの形状を小さくすると芯材９ａの個数が増えることにより、芯材９ａ一個当たりに印加される荷重が軽減され、個々の芯材９ａへの強度的なストレスが軽減されるので、耐久性も向上する。

尚、図２に示したように、真空断熱材９に切り込み部９ｄを備えた構成としてもよく、体圧が印加された時に真空断熱材９が受ける張力を緩和するので、さらに着座感が向上する。

また、断熱体としての真空断熱材９に表皮８の吊り込み部１０を避けるための開孔部９ｃを備え、表皮８の吊り込み部１０を避けて配設されているので、断熱体が吊り込み作業の際に邪魔にならず作業性が向上する。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を図３を参照して説明する。

図３は本発明の第２の実施の形態における暖房用の座席の断面図である。本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、複数の芯材９ａ間に相対して別の真空断熱材１１を重ねて配設した点である。第１の実施の形態では、芯材９ａ間は断熱性がないので、面状発熱体７から発生した熱の一部がこの部位からクッション部６へ逃げて熱のロスが発生したが、本実施の形態によれば、芯材９ａ間も別の真空断熱材１１により断熱するので、不要な熱移動を抑制でき、さらに省エネ効果がある。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態を図４を参照して説明する。

図４は本発明の第３の実施の形態における暖房用の座席の面状発熱体１２と断熱材としての真空断熱材９との断面図である。本実施の形態が第１および第２の実施の形態と相違する点は、面状発熱体１２と真空断熱材９とが一体成形された点にある。面状発熱体１２は、好ましくは、ＰＴＣ抵抗体を薄膜シート状に押出し成形したものを芯材９ａと同等な形状にカットしたものを用いる。そして、真空断熱材９の成形工程として、外被材９ｂの熱溶着を減圧空間で行う際に、柔軟性のあるヒータを芯材９ａを含めて全面に押し付けて芯材９ａの周囲および芯材９ａ間の外被材９ｂを熱溶着するが、その際に同時に前記ＰＴＣヒータを電極と共に対応する芯材９ａ上の外被材９ｂの表面に熱圧着することにより、面状発熱体１２と真空断熱材９とを一体成形する。この構成により、面状発熱体１２と断熱体である真空断熱材９とが一体成形されるので、より合理的な構成が実現できる。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態を図５を参照して説明する。

図５は本発明の第４の実施の形態における自動車暖房用の座席の断面図である。本実施の形態が第１〜第３の実施の形態と相違する点は、クッション部６と断熱体１３とが樹脂発泡体にて一体成形され、断熱体１３はクッション部６よりも発泡倍率を高くして成形された点である。断熱体１３はクッション部６よりも発泡倍率を高くして空気層をより多く含んでいるので断熱性があり、かつ、真空断熱材９に比べて構成がシンプルであり実用的である。また、クッション部６と断熱体１３とが一体成形されるので、より合理的な構成が実現できる。

尚、第１〜第４の実施の形態では、座席の座面で暖房を行う際の構成を開示したが、座席の背もたれや肘掛、ヘッドレスト、オットマン、ドアトリム、ステアリングホイール等で暖房を行う際に同様な構成を適用してもよい。また、天井や足元の輻射暖房を行う際に同様な構成を適用してもよい。

以上のように、本発明にかかる座席は、自動車や一般住宅、オフィス、航空機、劇場、屋外観戦場所、屋外作業場所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。

本発明の第１の実施の形態における暖房用の座席の断面図 同実施の形態における真空断熱材の平面図 本発明の第２の実施の形態における暖房用の座席の断面図 本発明の第３の実施の形態における暖房用の座席の面状発熱体と断熱材としての真空断熱材との断面図 本発明の第４の実施の形態における暖房用の座席の断面図 従来の暖房用の座席の断面図

符号の説明

５ 座席
６ クッション部
７ 面状発熱体
８ 表皮
９ 真空断熱材（断熱体）
９ａ 芯材
９ｂ 外被材
１０ 吊り込み部
１１ 真空断熱材
１２ 面状発熱体
１３ 断熱体

Claims (5)

1. クッション部と、前記クッション部上に配設された面状発熱体と、前記面状発熱体上に配設された表皮とを備え、前記クッション部と前記面状発熱体との間に前記クッション部よりも小さな熱伝導率を有した断熱体を配設し、前記断熱体は、複数の芯材を相互に所定の間隔を空けて可撓性を有した外被材で覆い内部を減圧して成形された真空断熱材からなり、
   前記真空断熱材は、人が着座した際の臀部や大腿部の直下等、体圧が印加される部位では、それ以外の部位よりも芯材の形状を小さくして成形された座席。
2. 複数の芯材間に相対して別の真空断熱材を重ねて配設した請求項１記載の座席。
3. 面状発熱体と断熱体とが一体成形された請求項１または２記載の座席。
4. クッション部と断熱体とが一体成形された請求項１または２記載の座席。
5. 断熱体は表皮の吊り込み部を避けて配設された請求項１から４のいずれか１項記載の座席。

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