JP5531808B2 - 座席用暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置に関する。

従来この種の座席用暖房装置は、車両のエンジン冷却水を前席のシート背面に設置した輻射パネルまで供給していた（例えば特許文献１参照）。

図７は、前記特許文献１に記載された従来の座席用暖房装置を示すものである。図７に示すように、前席シート１のシートバック２の背面下部位置に設置された上側輻射パネル３と、前席シート１のシートクッション４の背面位置に設置された下側輻射パネル５から構成されている。上側輻射パネル３は下腿部を、下側輻射パネル５は足部を狙って輻射熱を照射する。上側輻射パネル３と下側輻射パネル５にはエンジン冷却水を循環させる温水用配管６が配設されている。

特開２００８−２５４６６５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、温水用配管の配設が面倒で、その上、輻射パネルが上側輻射パネル３と下側輻射パネル５に分かれているので、足蹴等の外力に対して弱いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外力に対し強度保持が可能な座席用暖房装置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、本発明は、前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置であって、前記前席の背面に配設され、発熱するヒータと、前記ヒータを覆うカバーと、前記ヒータと前記カバーとの間に配設される均熱板とを備え、前記カバーの一端は、前記前席の背もたれの裏側に固定され、前記カバーの他端は、弾性体を介して前記前席の座部の底面に固定される。

本発明の座席用暖房装置は、ヒータおよび均熱板で後席の着座者の下腿部から足部を狙って、均等な温度での輻射暖房が可能となるとともに、均熱板により、足蹴りなどの外力に対する強度保持を可能にすることができる。また、背もたれがリクライニングされ、カバーが背もたれ部と一緒に移動しても、弾性体により背もたれが常に引っ張られているので、カバーが弛んで座席の他の部分に引っ掛かったりすることがない。

本発明の実施の形態１に係る座席用暖房装置およびその周辺を示す模式図 図１の座席用暖房装置に備わるカバー７、ヒータ部８、断熱材９の縦断面図 図１の前席１ｆの背もたれ２を前方に倒した時の前席１ｆの縦断面図 図１の前席１ｆの背もたれ２を後方に倒した時の前席１ｆの縦断面図 本発明の実施の形態２における座席用暖房装置の背もたれ部２にカバー７を配設する前の状態でのシートカバー１１の斜視図 図４Ａに示す座席用暖房装置のカバー７を背もたれ部２に配設した時の斜視図 本発明の実施の形態３における座席用暖房装置のカバー７の斜視図 図５Ａに示す座席用暖房装置のカバー７の断面図 本発明の実施の形態４における座席用暖房装置の輻射透過手段１４の一部を示した斜視図 従来の座席用暖房装置を配設したシートの断面図

本発明は、前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置であって、前記前席の背面に配設され、発熱するヒータと、前記ヒータを覆うカバーと、前記ヒータと前記カバーとの間に配設される均熱板とを備え、前記カバーの一端は、前記前席の背もたれの裏側に固定され、前記カバーの他端は、弾性体を介して前記前席の座部の底面に固定される。これにより、後席の着座者に対してヒータにより下腿部から足部を狙って輻射暖房が可能となる。さらに、均熱板を備えることにより、均等な輻射熱を着座者に提供すると同時に、足蹴りなどの外力に対する強度保持を可能にすることが可能となる。

また、この構成によれば、背もたれがリクライニングされ、カバーが背もたれ部と一緒に移動しても、弾性体により背もたれが常に引っ張られているので、カバーが弛んで座席
の他の部分に引っ掛かったりすることがない。また、仮に座席下にリアダクトがあったとしても、カバーが弛んで座席下の通風経路を塞いでしまうということがない。

また、本発明は、前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置であって、前記前席の背もたれの裏側から前記前席の座部底面までを覆うカバーと、前記カバーの裏面に配設される、ヒータと均熱板からなるヒータ部と、前記ヒータ部の前記ヒータ側を覆って配設される断熱材とを備え、前記ヒータ部は前記均熱板がカバー側になるように前記カバーの裏面に配設され、前記断熱材の前記ヒータ側とは反対の面は低摩擦体で構成される。この構成によれば、背もたれがリクライニングされてカバー、ヒータ、断熱材が背もたれと一緒に移動して、断熱材の表面が座席の部材と擦れあっても、断熱材においてヒータ側と反対の面は低摩擦体で構成されているので、断熱材が剥がれたり、磨耗したりしない。

また、好ましくは、前記カバーは、開口部と、前記開口部を覆って配設され、前記ヒータ部からの熱を透過する輻射透過部とを有し、前記輻射透過部の裏面に前記ヒータ部が配設される。この構成によれば、ヒータ部からの熱が輻射透過部を透過して、直接、後席側に輻射されるので、効率のよい暖房が可能となる。

さらに好ましくは、前記輻射透過部は、シート状の基材と、メッシュ状の表面材と、前記基材と前記表面材との間に空隙を設けつつ、前記基材と前記表面材とを接続保持する複数の連結部とを有する。上記構成によれば、表面材は基材と連結部を介して空隙を設けて離れている。ここで、表面材の温度は基材より低温であり、かつ、表面材は身体よりも熱容量が小さい。したがって、身体の一部、例えば手が表面材に触れても、接触面の表面材の温度は接触直後に手の皮膚温度近傍まで低下する。これによって、接触面の身体が不要に加熱されることが無く、身体の接触時の身体への熱影響を排除することができる。

さらに好ましくは、前記基材と、前記表面材と、前記連結部とは、織編糸によって立体的に繋がれて形成された織編物からなる。これにより、輻射熱の透過と、身体接触時の身体への熱影響の排除とを両立できる実用的な構成を提供することができる。

また、前記基材と、前記表面材と、前記連結部とは、それぞれ表面が撥水加工を施されていてもよい。これにより、泥やゴミがつまり難くなる。また、たとえ泥やゴミがつまったり、汚れたりしたとしても、これらを取り除きやすく、掃除の容易性を向上させることができる。

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）
図１は、本発明の実施の形態１に係る座席用暖房装置およびそれが設置される車室内を示す模式図である。

図１において、車室内には、車両の前後方向に並ぶ複数の座席１が設置されている。座席用暖房装置は、複数の座席１のうち前席１ｆの背もたれ部２の裏側から前席１ｆの座部４の底面までを覆うカバー７と、カバー７の裏面（つまり、カバー７と前席１ｆの背面との間）に配設されたヒータ部８と、ヒータ部８の裏面（つまり、ヒータ部８と前席１ｆの背面との間）に配設された断熱材９を備えている。ヒータ部８は、より具体的には、均熱板８ａと、ヒータ８ｂとからなる。

図２は、座席用暖房装置のカバー７、ヒータ部８、断熱材９の部分断面図である。図２において、断熱材９は、ウレタン材９ａからなる。ウレタン材９ａにおいて、前席１ｆ側の表面を熱処理することにより低摩擦体９ｂが形成されている。なお、ウレタン材９ａとしては、熱伝導の少ない独立発泡タイプのウレタンを用いることが好ましい。

また、ヒータ部８は、均熱板８ａとヒータ８ｂとからなり、ヒータ８ｂとしては、典型的には電気ヒータ、より具体的には、シート状に成型したＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータを使用することが好ましい。このＰＴＣヒータは自己温度制御するので、サーミスタやサーモスタットが不要で薄手にでき、カバー７への配設が容易となる。また、ヒータ８ｂとカバー７との間には、均熱板８ａとして、厚さ１ｍｍ程度のアルミ均熱板が使用される。これにより、ヒータ８ｂから発せられる熱により均熱板８ａが面状にムラなく暖まり、暖房性能を向上させることができる。それに加えて、均熱板８ａにより、後席１ｒの着座者による足蹴りなどの外力に対する強度保持が可能となり、ヒータ８ｂの故障を防止することができる。

再度図１を参照する。本実施の形態では、カバー７の一端は、背もたれ部２の背面の表布と固定され、カバー７の他端は、弾性体１０を介して座部４の底面に固定されている。弾性体１０は、例えばゴム紐を用い、フック（図示せず）で座部４の底面に引っ掛けたり、座部４の底面にあるクッションバネ（図示せず）に直接引っ掛けたりして固定される。

以上説明したとおり、本実施の形態では、前席１ｆの背もたれ部２の背面から座部４の底面までを覆うカバー７の裏面にヒータ部８を配設したので、ＰＴＣヒータ８ｂの発熱によりアルミ均熱板（均熱板８ａ）が面状にムラなく高温になる。これによって、カバー７も加熱されて面状にムラなく高温になり、カバー７の表面から後席側に向けて輻射熱が発生し、後席乗員に対して１つのヒータ部８により下腿部から足部を狙って輻射暖房が可能となる。

また、背もたれ部２と座部４との間がカバー７により目隠しされるので、見栄えがよくなる。さらに、均熱板８ａとして厚さ１ｍｍ程度のアルミ均熱板を使用することで、足蹴りなどの外力に対する強度保持が可能となり、ヒータ８ｂの故障防止ができる。

次に、図３Ａおよび図３Ｂは、背もたれ部２をリクライニングした時の前席１ｆの断面図を示す。図３Ａは、特に、背もたれ部２を前方に倒した時で、図３Ｂは、背もたれ部２を後方に倒した時の状態を示す図である。

まず、図３Ａにおいて、背もたれ部２を前方に倒すと、背もたれ部２と接続されたカバー７が矢印方向に引っ張られ、弾性体１０が伸びることによりカバー７が矢印方向に移動する。そして、ヒータ部８と断熱体９も同時に移動する。この際、断熱材９は当接するシート部材（ウレタンやシートフレームの一部など）と擦れて、断熱材９が損傷したり引っかかったりする恐れがある。しかし、断熱材９の背もたれ部２側には低摩擦体９ｂが形成されているため、シート部材と擦れても断熱材９はスムーズに移動可能となり、断熱材９が損傷したり引っかかったりすることがない。さらに、均熱板８ａとして厚さ１ｍｍ程度のアルミ均熱板を使用しているため、ヒータ８ｂへ過大な応力をかけることなくヒータ部８は移動できる。

図３Ｂにおいて、背もたれ部２を後方に倒すと、背もたれ部２と接続されたカバー７は弾性体１０により矢印方向に引っ張られ、弾性体１０が収縮することによりカバー７が矢印方向に移動する。そして、ヒータ部８と断熱体９も同時に移動する。この際も、断熱材９は当接するシート部材と擦れて、断熱材９が損傷したり引っかかったりする恐れがある。しかし、上記同様、断熱材９には低摩擦体９ｂが形成されているため、シート部材と擦れても、断熱材９はスムーズに移動可能となり、断熱材９が損傷したり引っかかったりすることがない。さらに、均熱板８ａとして厚さ１ｍｍ程度のアルミ均熱板を使用しているため、ヒータ８ｂへ過大な応力をかけることなくヒータ部８は移動できる。

このように、本発明の座席用暖房装置は、カバー７の一端は背もたれ部２の背面側の表布と固定され、カバー７の他端は弾性体１０を介して座部４の底面に固定されたもので、背もたれ部７がリクライニングされてカバー７が背もたれ部２と一緒に移動しても、弾性体１０により背もたれ部７が常に引っ張られているので、カバー７が弛んで他のシート部材に引っ掛かったりすることがない。また、シート下にリアダクトがある場合でも、カバー７が弛んでシート下の通風経路を塞いでしまうということがない。

また、本発明のヒータ部８は、断熱材９により覆われた状態でカバー７の裏面に配設される。また、断熱材９のヒータ部側とは反対の面は低摩擦体９ｂで構成されたもので、背もたれ部２がリクライニングされてカバー７、ヒータ部８、断熱材９が背もたれ部と一緒に移動して、断熱材９の表面がシート部材と擦れあっても、断熱材９のヒータ部側とは反対の面は低摩擦体９ｂで構成されているので、断熱材９が剥がれたり、磨耗したりするといったことがない。さらに、均熱板８ａが厚さ１ｍｍ程度のアルミ均熱板で構成されているので、ヒータ８ｂへ過大な応力をかけることなくヒータ部８が移動でき、ヒータ８ｂの故障防止ができる。

（実施の形態２）
図４Ａは、本発明の実施の形態２における座席用暖房装置の背もたれ部２にカバー７を配設する前の状態でのシートカバー１１の斜視図、図４Ｂは同装置のカバー７を背もたれ部２に配設した時の斜視図である。

図４Ａにおいて、背もたれ部２のシートカバー１１は、背面上部１１ａと背面下部１１ｂを勘合部１２ａ、１２ｂから開口して、背もたれ部２のウレタンパッド（図示せず）に被せて、最後に背面上部１１ａと背面下部１１ｂとを勘合部１２ａ、１２ｂで勘合して組み立てている。ここで、勘合部１２ａ、１２ｂは背面上部１１ａや背面下部１１ｂと縫製により固定されている。

一方、図４Ｂに示したように、座席用暖房装置のカバー７は、勘合部１２ａ、１２ｂを背面上部１１ａと縫製固定する際に、同時にカバー７の端部も縫製して固定する。これにより、図４Ｂのように、カバー７の他端を弾性体１０を介して前席１ｆの底面に固定すると、カバー７により勘合部１２ａ、１２ｂが隠されて見えなくなり、座席背面側の見栄えがさらに向上する。

（実施の形態３）
図５Ａは、本発明の実施の形態３における座席用暖房装置のカバー７の斜視図である。カバー７は、開口部１３と、カバー７の裏側から開口部１３を覆って配設された可撓性の輻射透過手段１４とを有している。また、図５Ｂは、同装置のカバー７の断面図で、輻射透過手段１４の裏面にヒータ部８と断熱材９が配設されている。輻射透過手段１４は、例えば、ハニカム状の開口格子を有した格子状体を使用する。

上記構成により、ヒータ部８から発生する輻射熱がカバー７を介することなく、輻射透過手段１４の開口格子を透過して、直接、後席側に輻射されるので、効率のよい暖房が可能となる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における座席用暖房装置の輻射透過手段１４の一部を示した斜視図である。

本実施の形態が実施の形態３と相違する点は、図６に示すように、輻射透過手段１４が、可撓性を有したシート状の基材１４ａと、可撓性を有し所定の開口率を有したメッシュ状の表面材１４ｂと、基材１４ａと表面材１４ｂとの間に空隙を設けて基材１４ａと表面材１４ｂとを接続保持する複数の連結部１４ｃとを備えている点にある。ここで、輻射透過手段１４は、基材１４ａと表面材１４ｂと連結部１４ｃとが織編糸によって立体的に繋がれて形成された織編物で形成されることが望ましく、本実施の形態では、図６のような形状のダブルラッセルの織編物を用いている。基材１４ａはヒータ部８と接着され、表面材１４ｂは亀の子状の開口格子部１４ｄを有し、後席側に面している。

上記構成により、ヒータ部８により基材１４ａが加熱され、基材１４ａからの輻射熱が開口格子部１４ｄを透過して後席側に輻射され、後席乗員の下腿部から足部を狙って輻射暖房が可能となる。また、後席乗員の身体の一部、例えば手などが、万一、表面材１４ｂに触れても、表面材１４ｂは基材１４ａと連結部１４ｃを介して空隙を設けて離れているので、表面材１４ｂの温度は基材１４ａより低温であり、かつ、織物で形成された表面材１４ｂは身体よりも熱容量が小さいため、接触面の表面材１４ｂの温度は接触直後に手の皮膚温度近傍まで低下するので、接触面の身体が不要に加熱されることは無い。

尚、連結部１４ｃは所定の弾性率を有していて、例えば、手掌や指先で表面材１４ｂを押しても連結部１４ｃが容易につぶれない程度の強度を有している。これにより、後席乗員の身体の一部が、万一、表面材１４ｂに触れて押圧が印加されても、連結部１４ｃが容易につぶれないので、身体が直接、基材１４ａに接することがなく、容易に身体が不要に加熱されることが無い。

また、さらに強い押圧により指先などが基材１４ａに接触しても、ヒータ部８と指先との間に基材１４ａが介在しているため、ヒータ部８に直接、指先が触れることは無く、かつ、基材１４ａが織物で形成されていて熱容量が小さいので、接触面の基材１４ａの温度は指先の温度の影響を受けて低下するので、接触面の身体が早期に不要に加熱されることは無い。

尚、上記のような身体の接触や押圧に対する身体への熱影響の排除のため、連結部１４ｃの高さは４〜１０ｍｍ程度に設定することが好ましく、また、開口格子部１４ｄの最低開口寸法は４〜６ｍｍ程度に設定することが好ましい。

また、基材１４ａから発生する輻射熱は基材１４ａの表面と垂直方向は開口格子部１４ｄをそのまま透過していくが、基材１４ａの表面から斜めの方向に放射される輻射熱は、その一部が連結部１４ｃに遮られて、輻射透過手段１４の前面に放射されない。従って、輻射暖房の効率を上げるために、連結部１４ｃの相互の間隔は可能な限り広くする方が好ましい。具体的には、ダブルラッセルで輻射透過手段１４を形成する場合、連結部１４ｃに使用する編糸はなるべく剛性の高いものを選択し、連結部１４ｄ相互の間隔を広くする。

また、輻射透過手段１４はダブルラッセル以外の他の同様な素材で構成してもよく、例えば、基材１４ａを可撓性の樹脂シート、表面材１４ｂを可撓性の樹脂網、連結部１４ｃを樹脂製スペーサでそれぞれ形成して輻射透過手段１４を構成してもよい。この際、樹脂網に植毛加工を施すと身体接触時の熱影響をさらに低減することができる。

また、基材１４ａと表面材１４ｂと連結部１４ｃの表面に撥水加工を施すことで、泥やゴミがつまり難くなり、たとえ泥やゴミがつまったり、汚れたりしたとしても、取り除きやすく、掃除の容易性を向上させることができる。

尚、上記実施の形態の座席用暖房装置は、温風暖房に比べて少ないエネルギーで後席の足元暖房が可能となる。そして、室温を下げても輻射による足元暖房で体感温度を維持できる。そのため、例えば、ハイブリッド車の暖房に適用すると、暖房のためにエンジンを作動する頻度を低減できる。具体的には、輻射暖房に必要なエネルギーは通常、数十ワットであるのに対して、室温低減による暖房負荷削減のエネルギーは数百〜数キロワットになるので、最低でも数百ワットの省エネとなり、その分、燃費が向上するといった効果がある。また、排熱の全く無い電気自動車の暖房へ適用すると、航続距離が伸びる効果がある。さらに、後席でシートヒータと併用したり、少ない風量でのリアダクト暖房と併用したり、靴を置く場所のみを限定した小面積での電気床暖房と併用したりすると、後席の快適性がさらに向上する。

以上のように、本発明にかかる座席用暖房装置は、シンプルな構成で見栄えのよい暖房が可能となり、かつ、足蹴りなどによる外力に対する強度保持が可能となるので、車両のみならず、劇場などの観客席での暖房等の用途にも適用できる。

７ カバー
８ ヒータ部
８ａ 均熱板
８ｂ ヒータ
９ 断熱材
９ｂ 低摩擦体
１０ 弾性体
１３ 開口部
１４ 輻射透過手段
１４ａ 基材
１４ｂ 表面材
１４ｃ 連結部

Claims (7)

1. 前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置であって、
   前記前席の背面に配設され、発熱するヒータと、
   前記ヒータを覆うカバーと、
   前記ヒータと前記カバーとの間に配設される均熱板とを備え、
   前記カバーの一端は、前記前席の背もたれの裏側に固定され、前記カバーの他端は、弾性体を介して前記前席の座部の底面に固定される、座席用暖房装置。
2. 前後方向に並ぶ複数の座席の前席側に配設され、後席の着座者を暖房可能な座席用暖房装置であって、
   前記前席の背もたれの裏側から前記前席の座部底面までを覆うカバーと、
   前記カバーの裏面に配設される、ヒータと均熱板からなるヒータ部と、
   前記ヒータ部の前記ヒータ側を覆って配設される断熱材とを備え、
   前記ヒータ部は前記均熱板がカバー側になるように前記カバーの裏面に配設され、
   前記断熱材の前記ヒータ側とは反対の面は低摩擦体で構成される、座席用暖房装置。
3. 前記カバーは、
   開口部と、
   前記開口部を覆って配設され、前記ヒータ部からの熱を透過する輻射透過部と、を有し、前記輻射透過部の裏面に前記ヒータ部が配設される、請求項２に記載の座席用暖房装置。
4. 前記輻射透過部は、
   シート状の基材と、
   メッシュ状の表面材と、
   前記基材と前記表面材との間に空隙を設けつつ、前記基材と前記表面材とを接続保持する複数の連結部とを有する、請求項３記載の座席用暖房装置。
5. 前記基材と、前記表面材と、前記連結部とは、織編糸によって立体的に繋がれて形成され
   た織編物からなる、請求項４記載の座席用暖房装置。
6. 前記基材と、前記表面材と、前記連結部とは、それぞれ表面が撥水加工を施されたことを特徴とする、請求項４または５に記載の座席用暖房装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の座席用暖房装置を備えた車両。

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