JP5833602B2 - 空気吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、羽根車を有する空気吐出装置（Luftfordereinrichtung）に関する。

アキシャルベンチレータ（アキシャルファン）又はラジアルベンチレータ（ラジアルファン）をシート換気用の空気吐出装置のために利用することが知られている。アキシャルベンチレータは、しかしながら、限られた圧力差しか構築できない。ラジアルベンチレータは、その構造様式から限られた範囲の中でしか使用できない。それゆえ、高い能力と多面的な一体化可能性を持つ空気吐出装置を、特に車両シートにおいて自在に使えるようにすることが望ましい。

以下、明細書と請求範囲において本発明の詳細を説明する。しかしながら、この説明は例示的な性格を有するにすぎない。請求範囲においては、特徴を省略、変更、補充することができ、また、複数の実施形態を組み合わせることもできる。１つの特徴が少なくとも部分的に満たされる時、これは、当該特徴が全面的又はほぼ全面的に満たされることを含む。決定的であるのは、例えば、１つの特徴が少なくとも５０％、９０％、９５％又は９９％満たされていれば、これで所望の利益が認識可能な程度で達成されることである。明記された最小限の数量を上回ってもよい。１つの対象について述べられていることは、同種の他の対象の一部又は全部にも当てはめることができる。別段の記載がない限り、対象間の隔たりにはその周辺ポイントも含まれる。

以下、次の図面を参照する。

温度調節式のシートを備えた車両の部分縦断面図である。 温度調節装置を備えた図１の車両のシートクッションの縦断面図である。 図２の温度調節装置の空気吐出装置の上側の、（不可視の）羽根車の回転軸に沿った平面図で、ハウジングで覆い隠された羽根車吸込側の図である。 図３ａの空気吐出装置のハウジングの、線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図３ａの空気吐出装置の、図３ａに示した面と向き合う空気吐出装置下側を眺める側からの斜視図である。 図１のシートのシートクッションについての代替的な第２の配置形態の縦断面図である。 図１のシートのシートクッションについての代替的な第３の配置形態の縦断面図である。 モジュラー構造の空気導通層を備えた空気吐出装置である。

本発明は、少なくとも１つの乗物１に関する。呼称“乗物”は、特に人間及び／又は貨物を運搬する装置を意味する。考えられるのは、例えば陸上乗物、水上乗物、鉄道乗物及び航空機、特に飛行機、船舶及び自動車である。

本発明はまた少なくとも１つの空調用制御ループ２にも関する。用語“空調用制御ループ”は、特に、最小限、少なくとも１つの気候パラメータに関して影響を受ける対象、つまり、特に少なくとも短時間のうちに特定の目標値又は特定の目標範囲内に達するよう、及び／又は、持続的にそこに保たれるよう制御及び／又は調整される対象を含む。これは、好ましくは、その表面のうち、媒質が決まり通り接触し得るような、又は、利用者が該対象利用時に少なくとも潜在的可能性として接触し得るような部分に当てはまる。用語“制御ループ”は、特に、少なくとも１つの数量に関して制御及び／又は調整される対象を意味する。表現“気候パラメータ”は、特に気候上の数量、例えば温度、湿度、空気組成及び／又はフルード流動速度を指す。問題になるのは、とりわけ温度調節式のシート、ステアリングホイール、シートサポート、オフィス備品、車室のトリムパネル、リザーブタンク、燃料ダクト、又はバッテリ、エンジンもしくは他の機能エレメントのハウジングである。

合目的的には、空調用制御ループ２が少なくとも１つのクッション３を有する。用語“クッション”は、特に、衝撃を緩和する装置及び／又は局部的な圧力ピークをより大きい面に分散させる装置を包含する。例として挙げておきたいのは、発泡ポリウレタンからなるブロックである。これで利用者を柔軟に支えることができる。

好都合には、内部装置５が少なくとも１つのカバー６を有する。用語“カバー”は、特に、少なくともセクションごとに本対象の表面に配置されたファブリックを含む。考えられるのは、例えば、穴あき又は穴なしの皮革及び／又は布を含み、クッション表面に配置された通気性又は非通気性の層、又は、発泡性材料の表面の少なくとも一部を覆う上皮である。

本発明の更なる対象は、少なくとも１つの空調装置７である。用語“空調装置”は、特に、最小限、少なくとも１つの気候パラメータに関して空調用制御ループに影響を及ぼすのに適した対象、つまり、空調用制御ループが少なくとも短時間のうちに特定の目標値又は特定の目標範囲内に達するよう、及び／又は、持続的にそこに保たれるよう空調用制御ループに影響を及ぼすのに適した対象を意味する。これは、例えば、車内滞在時間がかなり長い場合も含めて、制御ループ付近での温度調節、換気、加湿、除湿及び／又は空調を目的とする。問題になるのは、とりわけ、かなり長時間の自動車運転の場合のシートの温度調節又は空調である。

有利には、空調装置７が少なくとも１つの換気装置８を有する。表現“換気装置”は、特に、特定の平面領域又は空間領域の中の空気組成又は空気流量を目標通りに変えるために利用できる装置、例えば車載エアコンディショナ、少なくとも部分的に通気性のスペーサ媒体、編み布スペーサ及び／又は空調用インサート、及び、少なくとも１つの空気吐出装置により吐出される空気を少なくとも１つの空気交換方向又はその逆の方向に通す装置を指す。

有利には、換気装置８が少なくとも１つの空気吐出装置１３を有する。表現“空気吐出装置”は、特に空気を吐出す装置を指す。問題になるのは、ラジアルベンチレータのようなフローマシンである。合目的的には、空気吐出装置１３は、回転軸２８を中心として回転自在に支承された羽根車１７である。用語“羽根車”は、特に、多数のブレード（羽根）を冠状に付けたホイールを含む。これは、空気をほぼ軸方向に吸込み、回転軸に相対して空気をほぼ半径方向に放出するためのものと定められている。ここで、軸方向吸込みは、好ましくは大部分が羽根車の回転軸に沿って羽根車、その動作室又はベンチレータの空気入口に流れ込む空気を羽根車に給送することを意味する。径方向放出は、空気の大部分が羽根車からその回転軸に対して半径方向の方向に、好ましくは羽根車の平面内で出ていくことを指す。羽根車は、ハウジング３０の中に配置されている。好ましくは、ハウジング３０には、空気流をハウジング３０の中に入れる少なくとも１つの吸込口４０と、空気流をハウジング３０から吹出す少なくとも１つの吹出口４１が設けられている。

有利には、少なくとも１つの空気吐出装置１３が、少なくとも部分的に、例えば空気導通装置１０において換気層のすべての縁辺に対して間隔をあけた領域から空気が唯一の平面内に、特にその中心点に効率的に集合できるようにする１つのポジションを持つ。これで、空気の方向転換時、例えば空気を水平集合層から従来の垂直吸込穴に送り込む時に生じるエネルギー損失が回避される。

有意義には、少なくとも１つの空気吐出装置１３が、クッションの快適さを保持できるようにする１つのポジションを有する。例として挙げておきたいのは、快適対象において利用者から間隔をあけた領域、特にクッションの中又は下である。しかしながら、その特別な形状に基づき、空気吐出装置１３は、支障のない限り、カバー６の下側に極めて密に配置してあってもよい。

羽根車１７において、少なくとも羽根車１７の回転平面内の方向又はこれに平行な方向が空気放出方向全体の一部分を占めていれば、これで、例えばラジアルベンチレータによりかなりの圧力生成が可能となる。羽根車１７において、少なくとも羽根車１７の回転軸２８に沿った方向が空気吸込方向の一部分を占めていれば、これで、ラジアルベンチレータの場合に可能であるのと同様、方向転換されない最適な空気放出が可能となる。空気吐出装置１３は少なくとも部分的に羽根車の回転軸に垂直の方向で空気を吸込むが、この空気が少なくとも部分的に回転軸に沿って羽根車に流れ込む時は、１つの平面から、この平面の中にある空気吐出装置に向けて環状に高い吸込力で吸込むことができる。吐出された空気流は少なくとも部分的に羽根車から半径方向に放出されるが、少なくとも部分的に羽根車から軸方向に流れ出る時は、アキシャルベンチレータの場合と同様、この軸方向流出をラジアルベンチレータの高い圧力と組み合わせることができる。

好ましくは、空気吐出装置１３は、空気流をハウジング３０の通流口４０、４１から羽根車１７までの間の途中で少なくともその回転軸に沿って割り振られた分だけ方向転換するために少なくとも１つの方向転換装置３１、３２を有する。これで、ラジアルベンチレータが、その構造上の制約を考慮することなしに利用できることになる。

好ましくは、吸込空気流を、少なくとも応分にほぼ羽根車１７の回転平面に沿って割り振られた吸込口４０側の吸込方向から、少なくとも応分に回転軸２８に沿って割り振られた羽根車流入方向に方向転換できるようするために、少なくとも第１の方向転換装置３１が、吸込空気流をハウジング３０の吸込口４０から羽根車１７へ向かわせるべく設けられている。これにより、円形流入口においてワンポイントで吸込む代わりに、１平面内で面的ないしは環状に吸込むことが実現可能となる。羽根車１７の回転軸２８に沿って羽根車１７の吸込側の方を眺めると、好ましくは、これがハウジング３０で完全に覆い隠されている。つまり、本例ではハウジングが第１の方向転換装置３１を形成する。

好ましくは、少なくとも１つの吹出口４１又は少なくとも１つの空気吹出管４２の横断面が、主に、羽根車の回転軸が突き抜ける平面の中に配置されている。交角は、直角であっても９０゜と異なる角度で傾いていてもよい。好ましくは、加えて、吹出空気流を、少なくとも応分に羽根車１７の回転平面に沿って割り振られた羽根車１７側の流出方向から、少なくとも羽根車１７の回転軸２８に沿って割り振られた応分の運動方向に方向転換できるようにするために、第２の方向転換装置３２が、吹出空気流を羽根車１７から吹出口４１へ向かわせるべく設けられている。

吹出口４１は、好ましくは、羽根車１７の回転軸を基準として羽根車の回転角９０゜より小さい角度セクション５１全体に及ぶ。

好ましくは、空気吐出装置の少なくとも１つの吸込口４０が、羽根車を中心として少なくとも９０゜、より好ましくは１８０゜、更により好ましくは２７０゜以上にわたっている。理想的には、これが３６０゜にわたっていて、空気を環状に通流させる。ここで言う角度は、羽根車１７の回転軸２８を中心とする回転の角度を指す。上に挙げた範囲の中に、代替的又は補助的に多数のより小さい吸込口４０が設けてあってよく、これで、空気を周囲から空気吐出装置１３に吸込ませてよい。少なくとも１つの吸込口４０と少なくとも１つの吹出口４１が、空気吐出装置１３において羽根車１７の回転軸２８を基準として少なくともセクションごとに相異なる角度セクション５１、５２の中に設けられていれば、空気吐出装置１３の効率は向上する。吸込口４０と吹出口４１が羽根車１７の回転平面を基準として少なくともセクションごとに相異なる高さレベルに、特に羽根車の相異なる側に設けられていれば、これはフルード補給の目的に合致し得る。

好ましくは、空気吐出装置１３は、羽根車１７に流れ込む空気流を、この羽根車から放出される空気流から分離するセパレータ３３を備える。このセパレータは、ハウジング内で、例えば羽根車の回転軸に垂直に配置された囲壁により作られている。セパレータ３３は円形通流口３４を有し、その直径が、羽根車１７の、その吸込側に面した縁辺における直径よりごく僅かしか大きくない。セパレータは、可能な限り羽根車の高さをフルに空気の放出に使用できるようにするため、少なくともその通流口３４の領域において上記縁辺の高さに配置されている。

好ましくは、換気装置８が少なくとも１つの空気導通装置１０を有する。呼称“空気導通装置”は、特に、少なくとも自らの平面に沿った１つの方向、好ましくは少なくとも２つの方向において通気性を持つ平坦なコンポーネントを意味する。これは、空気吐出装置を介して空気の向きを変えるために温度調節すべき表面の空気を吸い込むのを助ける。これは、特に空気を集合させ、分配するのに役立つ。特に適しているのは、編み布スペーサ、ネップ加工フォイル、ネップ加工フォーム、オープンセルフォーム等々である。空気導通装置１０は、好ましくは、少なくともセクションごとに羽根車１７の回転平面の中又はこれに平行に配置されている。この装置は、空気を空気回収装置１０から羽根車１７の中に移送するために、空気吐出装置１３の少なくとも１つの吸込口に接続されている。

図４に示したシートクッションの一実施形態では、空気吐出装置１３がシートクッションの、利用者と反対のＢ側に配置してあってよい。空気吐出装置１３は、ここで好ましくはＢ側に配置された空気導通装置１１の内部に配置されている。好ましくは、これがクッション基礎面に関してほぼ中心に位置する。空気の放出方向は、好ましくは空気吐出装置１３に対して径方向の、クッションのＢ側に沿った方向である。空気をＡ側に導くために、好ましくは、クッション３の縁辺に沿って、例えばチャンネル及び／又は編み布スペーサの形の越流装置１２がカバー６の下側に設けられている。越流装置１２は、クッション３のＡ側とＢ側において上側の空気導通装置１０と下側の空気導通装置１１をつなぐ。

好ましくは、空調装置７は更に、上側の空気導通装置１０を空気吐出装置１３の吸込側とつなぐ少なくとも１つの戻り装置１４を備える。そのために、空気吐出装置１３は、好ましくは少なくとも１つの専用の戻り流入口を備え、これが、空気吐出装置１３においてこの空気吐出装置１３の主流入口から分かれ、好ましくはこの主流入口と反対の側に位置する。これで、運転時、空気は空気吐出装置１３から下側の空気導通装置に沿って越流装置１２を越え、上側の空気導通装置１０の中に吐出される。そこで、空気の一部がカバー６を通って流れ出ていき、利用者のために冷房又は除湿の働きをする。カバーを通って流れ出ていかない余剰空気は、戻り装置１４を介して再び空気吐出装置１３へ戻される。

多くの用途のために、図４の装置は逆の方向でも運転することができる。また、図５の実施形態を使って、戻り装置１４なしで吸込効果を持つ空調装置７を実現させることもできる。

空気吐出装置１３と空気導通装置１０、１１を図６に示した通りモジュラー構造に組み立てることが、目的に合致し得る。その場合、例えば空気吐出装置１３は空気導通装置１０、１１の内側又は外側に固定される。空気導通装置１０、１１は、ここで例えば編み布スペーサの形のスペーサ層を有してよい。固定は、ねじなどの取り外し可能な締結要素を使って、及び／又は、接着、溶接などの取り外し不可能な締結方法を使って行うことができる。

羽根車のブレードの少なくとも一部が、羽根車の回転方向に関して後ろ向きに湾曲したブレードを有する場合は、これにより、明らかに静かで振動の少ない運転が可能となる。

本発明は以下の構成を有する。
［１］ 回転軸（２８）を中心として回転自在に支承された羽根車（１７）を備え、
前記羽根車（１７）が、略軸方向に空気を吸込み、前記回転軸（２８）に相対して略径方向に空気を放出するよう構成されており、且つ、少なくとも１つの吸込口（４０）及び少なくとも１つの吹出口（４１）を有するハウジング（３０）の中に配置されている空気吐出装置（１３）。
［２］ 前記空気吐出装置（１３）が、前記ハウジング（３０）の通流口（４０、４１）から前記羽根車（１７）までの間の途中で少なくともその回転軸に沿って割り振られた分だけ空気流を方向転換するために少なくとも１つの方向転換装置（３１、３２）を備えることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［３］ 吸込空気流を、少なくとも応分にほぼ前記羽根車（１７）の回転平面に沿って割り振られた吸込口（４０）側の吸込方向から、少なくとも応分に前記回転軸（２８）に沿って割り振られた前記羽根車側の流入方向に方向転換できるようするために、方向転換装置（３１）が、前記吸込空気流を前記ハウジング（３０）の吸込口（４０）から前記羽根車（１７）へ向かわせるべく設けられていることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［４］ 吹出空気流を、少なくとも応分に前記羽根車（１７）の回転平面に沿って割り振られた羽根車側の流出方向から、少なくとも前記羽根車（１７）の回転軸（２８）に沿って割り振られた応分の運動方向に方向転換できるようにするために、方向転換装置（３２）が、前記吹出空気流を前記羽根車（１７）から前記吹出口（４１）へ向かわせるべく設けられていることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［５］ 前記羽根車（１７）の回転軸（２８）に沿って前記羽根車（１７）の吸込側の方を眺めると、これが前記ハウジング（３０）で完全に覆い隠されていることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［６］ 前記覆い隠しが方向転換装置（３１）により行われることを特徴とする［５］に記載の空気吐出装置（１３）。
［７］ 少なくとも１つの吹出口（４１）又は少なくとも１つの空気吹出管（４２）の横断面が、少なくとも主に、前記羽根車の回転軸が突き抜ける平面の中に配置されていることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［８］ 前記空気吐出装置の少なくとも１つの吸込口（４０）が、前記羽根車を中心として少なくとも９０゜、より好ましくは１８０゜、更により好ましくは２７０゜以上にわたっており、ここで、この角度が、前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を中心とする回転の角度を指すこと、又は、前記範囲の中に、多数のより小さい吸込口４０が設けられており、これで、空気を周囲から前記空気吐出装置（１３）に吸込ませることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［９］ 少なくとも１つの吸込口（４０）および少なくとも１つの吹出口（４１）が、前記空気吐出装置（１３）において前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を基準として少なくともセクションごとに相異なる角度セクション（５１、５２）の中で設けられていることを特徴とする［１］に記載の空気吐出装置（１３）。
［１０］ ［１］に記載の空気吐出装置（１３）を備えることを特徴とする空調装置（７）。
［１１］ 少なくとも１つの空気回収装置（１０）を備え、前記空気回収装置（１０）が、少なくともセクションごとに前記羽根車（１７）の回転平面の中又はこれに平行に配置され、且つ、前記空気回収装置（１０）から前記空気吐出装置（１７）の中へと空気を移送するために、前記空気吐出装置（１３）の少なくとも１つの吸込口に接続されていることを特徴とする［１０］に記載の空調装置（７）。
［１２］ ［１］〜［９］のいずれかに記載の空気吐出装置（１３）及び／又は［１０］〜［１１］のいずれかに記載の空調装置（７）を備えたシート。
［１３］ ［１］〜［９］のいずれかに記載の空気吐出装置（１３）、［１０］〜［１１］のいずれかに記載の空調装置（７）又は［１２］に記載のシートを備えた乗物。

１ 車両
２ 空調用制御ループ
３ クッション
５ 内部装置
６ カバー
７ 空調装置
８ 換気装置
１０ Ａ側空気導通装置
１１ Ｂ側空気導通装置
１２ 越流装置
１３ 空気吐出装置
１４ 戻り装置
１７ 羽根車
２８ 回転軸
３０ ハウジング
３１ 第１の方向転換装置
３２ 第２の方向転換装置
３３ セパレータ
３４ 通流口
４０ 吸込口
４１ 吹出口
４２ 空気吹出管
５１ 第１の角度セクション
５２ 第２の角度セクション

Claims (12)

1. 回転軸（２８）を中心として回転自在に支承された羽根車（１７）を備え、
   前記羽根車（１７）が、略軸方向に空気を吸込み、前記回転軸（２８）に相対して略径方向に空気を放出するよう構成されており、且つ、少なくとも１つの吸込口（４０）及び少なくとも１つの吹出口（４１）を有するハウジング（３０）の中に配置されており、
   空気吐出装置（１３）の少なくとも１つの吸込口（４０）が、前記羽根車を中心として少なくとも９０゜以上にわたっており、ここで、この角度が、前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を中心とする回転の角度を指し、これで、空気を周囲から前記空気吐出装置（１３）に吸込ませ、
   少なくとも１つの吸込口（４０）および少なくとも１つの吹出口（４１）が、前記空気吐出装置（１３）において前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を基準として少なくともセクションごとに相異なる角度セクション（５１、５２）の中で設けられている空気吐出装置（１３）。
2. 回転軸（２８）を中心として回転自在に支承された羽根車（１７）を備え、
   前記羽根車（１７）が、略軸方向に空気を吸込み、前記回転軸（２８）に相対して略径方向に空気を放出するよう構成されており、且つ、少なくとも１つの吸込口（４０）及び少なくとも１つの吹出口（４１）を有するハウジング（３０）の中に配置されており、
   前記羽根車（１７）を中心として少なくとも９０゜以上の範囲の中に多数の吸入口（４０）が設けられており、ここで、この角度が、前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を中心とする回転の角度を指し、これで、空気を周囲から空気吐出装置（１３）に吸込ませ、
   少なくとも１つの吸込口（４０）および少なくとも１つの吹出口（４１）が、前記空気吐出装置（１３）において前記羽根車（１７）の回転軸（２８）を基準として少なくともセクションごとに相異なる角度セクション（５１、５２）の中で設けられている空気吐出装置（１３）。
3. 前記空気吐出装置（１３）が、前記ハウジング（３０）の通流口（４０、４１）から前記羽根車（１７）までの間の途中で少なくともその回転軸に沿って割り振られた分だけ空気流を方向転換するために少なくとも１つの方向転換装置（３１、３２）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）。
4. 吸込空気流を、少なくとも応分にほぼ前記羽根車（１７）の回転平面に沿って割り振られた吸込口（４０）側の吸込方向から、少なくとも応分に前記回転軸（２８）に沿って割り振られた前記羽根車側の流入方向に方向転換できるようするために、方向転換装置（３１）が、前記吸込空気流を前記ハウジング（３０）の吸込口（４０）から前記羽根車（１７）へ向かわせるべく設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）。
5. 吹出空気流を、少なくとも応分に前記羽根車（１７）の回転平面に沿って割り振られた羽根車側の流出方向から、少なくとも前記羽根車（１７）の回転軸（２８）に沿って割り振られた応分の運動方向に方向転換できるようにするために、方向転換装置（３２）が、前記吹出空気流を前記羽根車（１７）から前記吹出口（４１）へ向かわせるべく設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）。
6. 前記羽根車（１７）の回転軸（２８）に沿って前記羽根車（１７）の吸込側の方を眺めると、これが前記ハウジング（３０）で完全に覆い隠されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）。
7. 前記覆い隠しが方向転換装置（３１）により行われることを特徴とする請求項６に記載の空気吐出装置（１３）。
8. 少なくとも１つの吹出口（４１）又は少なくとも１つの空気吹出管（４２）の横断面が、少なくとも主に、前記羽根車の回転軸が突き抜ける平面の中に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）。
9. 請求項１又は２に記載の空気吐出装置（１３）を備えることを特徴とする空調装置（７）。
10. 少なくとも１つの空気回収装置（１０）を備え、前記空気回収装置（１０）が、少なくともセクションごとに前記羽根車（１７）の回転平面の中又はこれに平行に配置され、且つ、前記空気回収装置（１０）から前記空気吐出装置（１７）の中へと空気を移送するために、前記空気吐出装置（１３）の少なくとも１つの吸込口に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の空調装置（７）。
11. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気吐出装置（１３）及び／又は請求項９〜１０のいずれか１項に記載の空調装置（７）を備えたシート。
12. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気吐出装置（１３）、請求項９〜１０のいずれか１項に記載の空調装置（７）又は請求項１１に記載のシートを備えた乗物。

Images