JP6658570B2 - シート空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに対して空調空気を供給するシート空調装置に関する。

従来、シートに着座した乗員に快適な温度環境を提供する為に、様々なシート空調装置が開発されている。このシート空調装置に関する発明として、特許文献１に記載された発明が知られている。

この特許文献１に記載されたシート空調装置は、シートの座面部と床の間に配置されており、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを筐体内部に備えている。当該シート空調装置は、冷凍サイクルによる温度調整を施した空調空気をシートに対して送風することで、シートに着座した乗員の快適性を高めている。

特開２０１６−１４５０１５号公報

特許文献１に記載されたシート空調装置においては、空調空気を送風する為には、冷凍サイクルによる温度調整の対象となる空気を吸い込む必要がある。ここで、特許文献１のシート空調装置の場合、空気の吸込口が、シート空調装置の筐体における下面に形成されており、床面に対向するように配置されている。

この特許文献１の構成では、吹込口がシート空調装置の筐体下面に形成され、床面と対向している為、この吸込口から日射等により暖められた床面近傍の空気を吸い込んでしまう場合がある。この場合、吸込空気温度が上昇することで、冷凍サイクルによる冷却の後で、乗員に対して吹出される温度も上昇してしまうことになり、シート空調装置における冷房性能を低下させてしまう。

又、この構成の場合、吸込口から空気を吸い込む際に、床面上の塵芥や埃が一緒に吸い込まれる虞がある。吸い込まれた埃等は、シート空調装置内部に堆積して冷凍サイクルにおける熱交換を阻害する場合があり、シート空調装置の空調性能を著しく低下させてしまう。

本発明は、これらの点に鑑みてなされており、シートの座面部よりも下方に配置されるシート空調装置に関し、空気の吸込みに関連する空調性能の低下を抑制可能なシート空調装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載のシート空調装置は、
車室内のシート（５０）における座面部（５１）の下方で車室床面（Ｆ）の上方に形成される空間に配置された筐体（１０）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器（４）と、
凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（５）と、
減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（６）と、
冷媒との熱交換の対象である空気を送風する送風機（７）と、を筐体の内部に有し、
送風機は、筐体の上面に形成された通気開口（１１）を介して、空気を吸い込み可能に構成されており、
更に、筐体の内部と外部とを連通する通気口（１２、１３）と、
通気口に対して一端が接続され、送風機の作動により空気が流れるダクト部材（１７、１８、２１、２２）と、
通気開口に対して一端が接続されると共に、他端が前記座面部の下面に対して連結されており、空気が流れる接続部材（１６）と、を有し、
ダクト部材の他端は、シートの側面に対して隣接して配置され、
送風機は、筐体外部から空気を吸い込む際に、座面部及び接続部材を介して、通気開口から空気を吸い込み、当該空気を通気口及びダクト部材を介して吹き出す。
又、請求項４に記載のシート空調装置は、
車室内のシート（５０）における座面部（５１）の下方で車室床面（Ｆ）の上方に形成される空間に配置された筐体（１０）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器（４）と、
凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（５）と、
減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（６）と、
冷媒との熱交換の対象である空気を送風する送風機（７）と、を筐体の内部に有し、
送風機は、筐体の上面に形成された通気開口（１１）を介して、空気を吸い込み可能に構成されており、
更に、筐体の内部と外部とを連通する通気口（１２、１３）と、
通気口に対して一端が接続され、送風機の作動により空気が流れる筒状部材（１７、１８、５３）と、
通気開口に対して一端が接続されると共に、他端が座面部の下面に対して連結されており、空気が流れる接続部材（１６）と、を有し、
筒状部材は、通気性を有するシートの内部と連通し、
送風機は、筐体外部から空気を吸い込む際に、座面部及び接続部材を介して、通気開口から空気を吸い込み、当該空気を通気口、筒状部材及びシートを介して吹き出す。

これにより、このシート空調装置によれば、空調運転に際して送風機を作動させた場合には、車室床面から離れている筐体上面よりも上方側の空気を吸い込み、空調風を送出することができる。つまり、当該シート空調装置は、日射等によって暖められた車室床面近傍の空気を吸い込むことを抑制することができ、シート空調装置における冷房性能の低下を抑制することができる。

又、送風機の作動に伴う空気の吸込みに際して、車室床面上の埃等の吸込みを抑制することができる為、当該シート空調装置は、埃等の堆積に起因する冷凍サイクルの空調性能の低下を抑制すると共に、埃等に起因する故障を防止することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係るシート空調装置を示す正面図である。 第１実施形態に係るシート空調装置を示す側面図である。 第１実施形態に係るシート空調装置の概略構成を示す平面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。 シートを構成するシートフレームの外観斜視図である。 第１実施形態に係るシート空調装置による空気の流れを示す正面図である。 第１実施形態に係るシート空調装置による空気の流れを示す側面図である。 第２実施形態に係るシート空調装置による空気の流れを示す正面図である。 第２実施形態に係るシート空調装置による空気の流れを示す側面図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
第１実施形態に係るシート空調装置１は、バッテリの電力で走行する電気自動車の空調に適用されている。図１、図２に示すように、シート空調装置１は、この電気自動車のシート５０の座面部５１と車室床面Ｆとの間の小さなスペースに配置されており、温度調整された空気による空気流れＡを作り出すことで、シート５０に座った乗員の快適性を高めている。

シート空調装置１は、筐体１０内部に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル２と、送風機７とを収容して構成されている。従って、シート空調装置１は、送風機７の作動による送風空気を冷凍サイクル２によって温度調整し、シート５０に座った乗員に対してシート５０及びメインダクト２１、脚部用ダクト２３を介して、空調風として供給することができる。

尚、シート５０は、座面部５１と、背もたれ部５２とを有しており、車両の車室床面Ｆに対して、車両の前後方向へスライド移動可能に配置されている。又、シート空調装置１は、座面部５１の下面に固定されており、シート５０と共にスライド可能に配置されている。シート空調装置１は、車載バッテリからの電力供給を受けており、車載バッテリからの電力線は、スライドを許容するように余裕のあるコイル配線で構成されている。

第１実施形態に係るシート空調装置１の概略構成について、図３、図４を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、第１実施形態に係るシート空調装置１は、シート５０の座面部５１と車室床面Ｆとの間に配置される。

図３、図４に示すように、シート空調装置１は、座面部５１と車室床面Ｆとの間に配置可能な箱体として構成された筐体１０内部に、冷凍サイクル２と送風機７とを収容している。

冷凍サイクル２は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成し、空調対象空間である車室内のシート５０周辺へ送風される送風空気を冷却或いは加熱する機能を果たす。当該冷凍サイクル２は、圧縮機３と、凝縮器４と、膨張弁５と、蒸発器６とを有している。

そして、当該冷凍サイクル２では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や自然冷媒（例えば、Ｒ７４４）等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機３を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

図３に示すように、当該シート空調装置１では、送風機７が筐体１０内部の中央部分に配置されている。この送風機７は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機７は、遠心多翼ファンの回転軸が筐体１０の上下方向に一致するように配置されている。従って、送風機７は、筐体１０の上下方向に沿って空気を吸い込み、吸い込んだ空気を、軸に対して直交し、且つ、遠心方向へ送風する。送風機７における遠心多翼ファンの回転数（送風量）は、図示しない空調制御装置から出力される制御電圧によって制御される。

圧縮機３は、冷凍サイクル２において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機３は、シート空調装置１の筐体１０内に配置されている。圧縮機３は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。

圧縮機３を構成する電動モータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される。この電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。そして、空調制御装置が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。

圧縮機３の吐出口には、凝縮器４の冷媒入口側が接続されている。図３に示すように、凝縮器４は、筐体１０内部において、送風機７の周囲を約１８０度の範囲にわたって囲むように配置された複数の熱交換器を冷媒管で接続して構成されている。従って、当該凝縮器４は、圧縮機３から吐出された高温高圧の吐出冷媒と、送風機７により送風された送風空気とを熱交換させることができ、送風空気を加熱することができる。即ち、凝縮器４は、加熱用熱交換器として機能する。

凝縮器４の冷媒出口側には、膨張弁５が配置されている。当該膨張弁５は、冷媒流路の絞り開度を変更可能に構成されており、凝縮器４から流出した冷媒を減圧させる。膨張弁５は、本発明における減圧部として機能する。

尚、第１実施形態に係る減圧部としては、膨張弁５を用いているが、この態様に限定されるものではない。凝縮器４から流出した冷媒を減圧可能であれば、減圧部として、種々の構成を採用することができる。例えば、固定絞りやキャピラリーチューブを本発明の減圧部として採用しても良いし、空調制御装置の制御信号により絞り開度を制御可能な膨張弁を用いても良い。

膨張弁５の出口側には、蒸発器６の冷媒入口側が接続されている。図３に示すように、蒸発器６は、筐体１０内部において、送風機７の周囲を約１８０度の範囲にわたって囲むように配置された複数の熱交換器を冷媒管で接続して構成されている。即ち、送風機７は、凝縮器４及び蒸発器６によって、その周囲を囲まれている。従って、当該蒸発器６は、膨張弁５から流出した冷媒と、送風機７により送風された送風空気とを熱交換させることができ、送風空気を冷却することができる。即ち、蒸発器６は、冷却用熱交換器として機能する。

そして、筐体１０は、シート５０の座面部５１と車室床面Ｆの間のスペースに配置可能なサイズの箱型に形成されており、中央通気開口１１と、複数の第１通気開口１２及び複数の第２通気開口１３とを、その上面に有している。

図３、図４に示すように、中央通気開口１１は、筐体１０の上面における中央部分に形成されており、送風機７における遠心多翼ファンの回転軸の直上部分を含むように開口している。当該中央通気開口１１は、筐体１０内部と外部とを連通しており、本発明における通気開口として機能する。従って、送風機７は、その作動に伴って、中央通気開口１１を介して、筐体１０の内部へ車室内の空気を吸い込むことができる。

第１通気開口１２は、筐体１０の上面における角部の内、凝縮器４側にあたる２つの角部に開口されており、筐体１０内部と外部とを連通している。送風機７による送風空気の一部は、凝縮器４における熱交換により暖められた後、第１通気開口１２から吹き出される。第１通気開口１２は、本発明における通気口の一例である。

一方、第２通気開口１３は、筐体１０の上面における角部の内、蒸発器６側にあたる２つの角部に開口されており、筐体１０内部と外部とを連通している。送風機７による送風空気の他の一部は、蒸発器６における熱交換により冷却された後、第２通気開口１３から吹き出される。第２通気開口１３も、本発明における通気口の一例である。

第１実施形態において、中央通気開口１１には、中央接続部材１６が取り付けられている。中央接続部材１６は、中空状に形成されており、シート５０における座面部５１の下面に接続されている。

ここで、シート５０の座面部５１は、その上部に、ウレタン等の多孔質材で構成されたクッション部を有しており、その弾力性によって、乗員との接触により発生する衝撃を緩和している。そして、座面部５１は、この多孔質材からなるクッション部によって通気性を有している。

従って、当該シート空調装置１は、中央通気開口１１及び中央接続部材１６を介して、通気性を有する座面部５１の上方の空間との間で、空気を移動させることができ、座面部５１上方の空間から吸気することができる。即ち、中央接続部材１６は、本発明における接続部材の一例である。

そして、第１通気開口１２には、中空状の第１接続部材１７が取り付けられており、第２通気開口１３には、中空状の第２接続部材１８が取り付けられている。第１接続部材１７、第２接続部材１８は、それぞれ、座面部５１内部に配置された図示しない空強風供給機構部を介して、後述するシートフレーム５３の空調風供給口５８や、後述するメインダクト２１、脚部用ダクト２３の端部と接続されている。

従って、図６、図７に示すように、シート空調装置１は、第２シートフレーム５７の各空調風吹出口５９や、メインダクト２１のメイン通風口２２、及び脚部用ダクト２３の脚部通風口２４から、冷凍サイクル２によって調整された空調風を、シート５０に座った乗員に対して供給することができる。即ち、第１接続部材１７及び第２接続部材１８は、本発明におけるダクト部材の一部として機能すると共に、本発明における筒状部材の一部として機能する。

図１、図２に示すように、シート５０の両側面には、メインダクト２１と、脚部用ダクト２３とがそれぞれ配置されている。メインダクト２１は、扁平な中空状に形成されており、シート５０の側面に沿って、背もたれ部５２中段まで伸びている。

メインダクト２１の一端部は、背もたれ部５２の中段に位置しており、メイン通風口２２を有している。メイン通風口２２は、メインダクト２１内部と連通しており、シート５０の側面に隣接する位置で、幅方向内側へやや湾曲するように形成されている。そして、メインダクト２１の他端部は、図示しない空強風供給機構部を介して、第１接続部材１７及び第１通気開口１２、第２接続部材１８及び第２通気開口１３と接続されている。

従って、シート空調装置１によって調整された空調風の一部は、メイン通風口２２を介して、シート５０に座った乗員に対して供給される。メイン通風口２２が背もたれ部５２の中段において幅方向やや内側に湾曲している為、シート空調装置１は、シート５０に座った乗員の体幹部分に対して、より効率良く空調風を供給することができる。

又、脚部用ダクト２３は、中空状に形成されており、シート５０の座面部５１における側面に沿って伸びた後、上方に曲がっている。脚部用ダクト２３の一端部は、座面部５１の上面によりもやや上方に位置し脚部通風口２４を有している。脚部通風口２４は、シート５０の側面に隣接する位置で、幅方向内側へやや湾曲するように形成されている。一方、脚部用ダクト２３の他端部は、図示しない空強風供給機構部を介して、第１接続部材１７及び第１通気開口１２、第２接続部材１８及び第２通気開口１３と接続されている。

従って、シート空調装置１によって調整された空調風の一部は、脚部通風口２４を介して、シート５０に座った乗員の脚部に対して供給される。脚部通風口２４が座面部５１上面よりも上方の位置において幅方向やや内側に湾曲している為、シート空調装置１は、シート５０に座った乗員の太腿等の脚部に対して、より効率良く空調風を供給することができる。

次に、シート５０の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。シート５０は、電気自動車において乗員が座る為に配設されており、座面部５１と、背もたれ部５２と、シートフレーム５３とを有している。座面部５１は、乗員が着座する部分であり、その上面に多孔質製のクッション部を有している。

そして、背もたれ部５２は、座面部５１に座った乗員を背後から支持する部分を構成しており、その前面に多孔質製のクッション部を有している。そして、シート５０は、座面部５１及び背もたれ部５２を、シートフレーム５３で相対的な位置を固定することによって構成されている。

シートフレーム５３は、金属パイプを組み合わせて構成されており、シート５０の骨材部として機能すると同時に、シート空調装置１による空気の流路としても機能する。図５に示すように、シートフレーム５３は、第１シートフレーム５４と、第２シートフレーム５７とによって構成されている。この第１シートフレーム５４と第２シートフレーム５７とは、図示しない補強部材で連結されており、その相対的な位置関係を維持している。

第１シートフレーム５４は、座面部５１のクッション部よりも下方において、座面部５１の内部に配置されており、接続部５５と、複数の通気孔５６とを有している。接続部５５は、第１シートフレーム５４の端部に形成されており、座面部５１の下面から突出するように配置されている。この接続部５５には、中央接続部材１６の端部が接続される。

複数の通気孔５６は、第１シートフレーム５４の上面における複数個所に配置されており、中空状の第１シートフレーム５４内部と連通している。従って、第１実施形態に係るシート空調装置１は、座面部５１の上方の空気を、座面部５１のクッション部、第１シートフレーム５４、中央接続部材１６、中央通気開口１１を介して、筐体１０の内部へ吸い込むことができる。

第２シートフレーム５７は、背もたれ部５２のクッション部よりも後方において、背もたれ部５２の内部に配置されており、空調風供給口５８と、複数の空調風吹出口５９とを有している。空調風供給口５８は、背もたれ部５２の下端部に配置されており、図示しない空強風供給機構部を介して、第１接続部材１７、第２接続部材１８に接続されている。

図５に示すように、空調風吹出口５９は、第２シートフレーム５７の前面側における複数個所に配置されており、それぞれ中空状の第２シートフレーム５７の内部と連通している。従って、第１実施形態に係るシート空調装置１は、第１通気開口１２を介して吹き出される温風や第２通気開口１３を介して吹き出される冷風等の空調風を、第１接続部材１７、第２接続部材１８、図示しない空強風供給機構部、第２シートフレーム５７、背もたれ部５２のクッション部を介して、車室内に吹き出させることができる。

又、座面部５１及び背もたれ部５２のクッション部は、多孔質である為、シート空調装置１による空気の流れによって、座面部５１、背もたれ部５２におけるクッション部の温度調整をすることができる。

次に、第１実施形態に係るシート空調装置１による空気流れＡについて、図６、図７を参照しつつ詳細に説明する。尚、図６、図７において、矢印で示す空気流れＡは、第１実施形態における代表的な空気の流れを示しており、この流れに限定されるものではない。

上述したように、第１実施形態に係るシート空調装置１において、送風機７を作動させて遠心多翼ファンを回転させると、遠心多翼ファンの回転軸に沿って、空気が吸い込まれる。従って、シート空調装置１では、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を介して、その上方にある空気が吸い込まれていく。

中央通気開口１１には、中央接続部材１６を介して、第１シートフレーム５４の接続部５５が連結されている。更に、第１シートフレーム５４は、シート５０における座面部５１のクッション部の下方に配置されており、複数の通気孔５６を有している。従って、当該シート空調装置１は、座面部５１のクッション部、第１シートフレーム５４を介して、座面部５１の上方の空気を筐体１０の内部に吸い込むことができる。

筐体１０の内部に吸い込まれた空気は、送風機７の遠心方向に送風され、凝縮器４や蒸発器６において冷媒と熱交換される。これにより、送風機７から送風される空気は、凝縮器４又は蒸発器６によって加熱又は冷却され、空調風として第１通気開口１２、第２通気開口１３から吹き出される。

図６、図７に矢印で示すように、空調風の空気流れＡは、第１通気開口１２、第２通気開口１３等から筐体１０外部へ吹き出されると、図示しない空強風供給機構部を介して、メインダクト２１、脚部用ダクト２３の内部を流れる。この時、空調風の一部は、当該空強風供給機構部を介して、第２シートフレーム５７の内部へ供給される。

メインダクト２１を流れた空調風は、背もたれ部５２の左右両側に位置するメイン通風口２２から前方斜め上方向に吹き出される。又、各メイン通風口２２は、背もたれ部５２の左右両側において、それぞれシート５０の幅方向内側へ曲がっている。従って、空調風は、シート５０に座っている乗員の体幹部分に向かって吹き出される。

又、脚部用ダクト２３を流れた空調風は、座面部５１の左右両側に位置する脚部通風口２４から前方斜め上方向に吹き出される。そして、脚部通風口２４は、座面部５１の左右両側において、シート５０の幅方向内側へ曲がっている。従って、空調風は、シート５０に座っている乗員の脚部に向かって吹き出される。

一方、第２シートフレーム５７を流れた空調風は、第２シートフレーム５７に形成された各空調風供給口５８から、背もたれ部５２のクッション部を介して、シート５０の前方に向かって吹き出される。

従って、第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、シート５０の前方側における一定の範囲に対して、空調風を供給することができる。この空調風が供給される範囲は、シート５０に座った乗員が位置する範囲に相当する。即ち、当該シート空調装置１によれば、空調風を供給することによって、シート５０に座った乗員の快適性を効率よく高めることができる。

そして、図６、図７に示すように、空調風が吹き出されるシートの前面における一定の範囲は、シート５０における座面部５１の上方に位置する。上述したように、第１実施形態に係るシート空調装置１は、送風機７の作動によって、座面部５１の上方の空気を、座面部５１のクッション部等を介して、中央通気開口１１から筐体１０内部へと吸い込む。従って、第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、シート空調装置１と、シート５０に座った乗員が存在する空間の間を循環する空気流れＡをつくりだすことができる。

ここで、第１実施形態に係るシート空調装置１において、空調風として冷風を供給する場合について考察する。上述したように、シート空調装置１では、中央通気開口１１から吸い込んだ空気を、蒸発器６で冷媒と熱交換することで冷却し、冷風として第２通気開口１３から筐体１０外部へ吹き出している。

この場合において、蒸発器６における熱交換対象である空気の温度が高いと、蒸発器６での熱交換後の空気の温度も高くなってしまう。この為、冷風を供給することで、シート５０に座った乗員の快適性を高める上では、中央通気開口１１から吸い込まれる空気の温度が重要となる。

上述したように、第１実施形態に係るシート空調装置１において、蒸発器６での熱交換の対象となる空気は、中央通気開口１１から吸い込まれた座面部５１上方の空気である。この座面部５１上方の空気は、車室床面Ｆ近傍の空気よりも日射等の影響を受けにくく、車室床面Ｆ近傍の空気よりも低い温度を示す。

従って、第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、車室床面Ｆ近傍の空気よりも低い温度の空気を、座面部５１上方から吸い込むことができるので、車室床面Ｆ近傍の空気を吸い込んで蒸発器６で熱交換させる場合に比べて、蒸発器６での熱交換後による冷風の温度を低くすることができ、冷風送風時における効率の向上を図ることができる。

又、車室床面Ｆには、重力等の影響により必然的に塵や埃が堆積していることが想定される。そうすると、仮に、シート空調装置１が車室床面Ｆ近傍の空気を吸い込む構成であるとすると、シート空調装置１は、送風機７の作動に伴う空気の吸込みに伴って、塵や埃も筐体１０内部に吸い込んでしまう。

この場合、筐体１０内部に吸い込まれた塵や埃は、送風機７等の故障要因となったり、凝縮器４や蒸発器６における通風抵抗となり、冷媒との熱交換効率を低下させたりすることが考えられる。

この点、第１実施形態に係るシート空調装置１は、図６、図７に示すように、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を介して、座面部５１の上方の空気を吸い込むように構成されている為、車室床面Ｆに堆積している塵や埃等を吸い込むことはない。即ち、シート空調装置１は、筐体１０内に吸い込まれた埃等に起因する冷凍サイクルの空調性能の低下を抑制すると共に、埃等に起因する故障を防止することができる。

更に、第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、図６、図７に示すように、シート空調装置１と、シート５０に座った乗員が存在する空間の間を循環する空気流れＡをつくりだすことができる。この循環する空気流れＡによれば、シート５０に座った乗員が存在する空間に吹き出した冷風の一部が、座面部５１のクッション部、中央通気開口１１を介して、シート空調装置１における筐体１０内部に吸い込まれることになる。

これにより、シート空調装置１によれば、少なくとも冷風として吹き出された空気の一部を、蒸発器６における熱交換対象である空気として利用することができる。即ち、シート空調装置１によれば、蒸発器６における熱交換対象の空気の温度を低下させることができ、冷風送風時における空調性能の向上を図ることができる。

以上説明したように、第１実施形態に係るシート空調装置１は、シート５０の座面部５１と車室床面Ｆとの間のスペースに配置された筐体１０内部に、冷凍サイクル２と送風機７を収容している。当該シート空調装置１は、送風機７によって送風される空気を、冷凍サイクル２で温度調整して送風することで、シート５０に座った乗員の快適性を高めている。

この第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、冷凍サイクル２による空調風として送風される空気は、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を介して吸い込まれた空気を用いて生成される。中央通気開口１１は、筐体１０の上面に形成されている為、筐体１０の上面よりも上方の空気を吸い込むように構成されている。

従って、第１実施形態に係るシート空調装置１によれば、日射等の影響を受けやすい車室床面Ｆ近傍の空気ではなく、筐体１０上面よりも上方の空気を用いて、冷凍サイクル２による空調を行うことができるので、シート空調装置１における空調性能を高めることができる。

又、車室床面Ｆ近傍の空気を筐体１０内部に吸い込む構成の場合、車室床面Ｆに堆積している塵や埃も吸い込んでしまう場合がある。この点、当該シート空調装置１によれば、筐体１０上面に形成された中央通気開口１１を介して、空気を吸い込んでいる為、車室床面Ｆ近傍の空気を吸い込む場合に比べて、塵や埃の吸い込みを抑制することができる。これにより、シート空調装置１は、埃等に起因する冷凍サイクルの空調性能の低下を抑制すると共に、埃等に起因するシート空調装置１の故障を防止できる。

そして、当該シート空調装置１においては、中央通気開口１１に対して、中央接続部材１６が取り付けられており、当該中央接続部材１６は、シート５０を構成する座面部５１内部に配置された第１シートフレーム５４の接続部５５に接続されている。第１シートフレーム５４は、座面部５１内部において、通気性を有するクッション部の下方に配置されており、複数の通気孔５６を有している。

従って、当該シート空調装置１は、送風機７の作動により、中央通気開口１１から空気を吸い込む際に、中央接続部材１６、第１シートフレーム５４及び座面部５１のクッション部を介して、座面部５１の上方の空気を吸い込むことができる。座面部５１の上方の空気は、車室床面Ｆに対して、筐体１０上面よりも更に上方に位置し、日射等の影響が小さい為、より低温であり、塵や埃も少ない。

この結果、当該シート空調装置１によれば、座面部５１等を介して、中央通気開口１１から空気を吸い込むことで、より空調性能を向上させることができ、塵や埃に起因する故障の発生や空調性能の低下を防止できる。

そして、当該シート空調装置１においては、第１通気開口１２、第２通気開口１３が筐体１０の上面に形成されており、メインダクト２１及び脚部用ダクト２３に接続されている。図６、図７に示すように、メインダクト２１のメイン通風口２２、脚部用ダクト２３の脚部通風口２４は、それぞれシート５０の側面部に配置されており、シート５０に乗員が座る部分に対して、空調風を吹き出すように構成されている。

従って、当該シート空調装置１によれば、冷凍サイクル２により調整された空調風を、シート５０に座っている乗員に対して効率よく供給することができ、快適な環境を効率よく実現することができる。

そして、図６、図７に示すように、シート空調装置１では、空調風は、メインダクト２１のメイン通風口２２や、脚部用ダクト２３の脚部通風口２４から、シート５０の前方部分に吹き出される。シート５０の前面部分の空気は、座面部５１のクッション部、第１シートフレーム５４等を介して、中央通気開口１１から筐体１０内部に吸い込まれる。

即ち、当該シート空調装置１は、シート空調装置１と、シート５０の前面部分とを経由する空気流れＡをつくりだすことができ、この空気流れＡを循環させることができる。これにより、シート空調装置１は、冷風供給時におけるシート空調装置１の空調性能を高めることができる。

又、第１通気開口１２、第２通気開口１３は、第１接続部材１７、第２接続部材１８を介して、第２シートフレーム５７に接続されている。図５に示すように、第２シートフレーム５７は、複数の空調風吹出口５９を有しており、背もたれ部５２内部において、通気性を有するクッション部の後方に配置されている。

従って、当該シート空調装置１は、背もたれ部５２のクッション部を介して、冷凍サイクル２により調整された空調風を供給することができ、シート５０に座った乗員に快適な環境を提供することができる。

そして、当該シート空調装置１では、空調風は、第２シートフレーム５７における複数の空調風吹出口５９から、背もたれ部５２のクッション部を介して、シート５０の前方部分に吹き出される。シート５０の前面部分の空気は、座面部５１のクッション部、第１シートフレーム５４等を介して、中央通気開口１１から筐体１０内部に吸い込まれる。

即ち、当該シート空調装置１は、背もたれ部５２のクッション部から吹き出された空調風も含めて、シート空調装置１と、シート５０の前面部分とを経由する空気流れＡをつくりだすことができ、この空気流れＡを循環させることができる。これにより、シート空調装置１は、冷風供給時におけるシート空調装置１の空調性能を高めることができる。

（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係るシート空調装置１は、第１実施形態と同様に、バッテリの電力で走行する電気自動車の空調に適用されている。そして、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図８、図９に示すように、第２実施形態におけるシート空調装置１は、第１実施形態と同様に、電気自動車のシート５０の座面部５１と車室床面Ｆとの間の小さなスペースに配置されており、シート５０を介した空気流れＡを作り出すことで、シート５０に座った乗員の快適性を高めている。

そして、当該シート空調装置１は、第１実施形態と同様に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル２と、遠心多翼ファンを用いた送風機７とを、箱体状に形成された筐体１０の内部に収容している。冷凍サイクル２は、圧縮機３と、凝縮器４と、膨張弁５と、蒸発器６とを冷媒管で接続して構成されている。

第２実施形態に係るシート空調装置１における筐体１０内部の配置は、第１実施形態と同様であり、冷凍サイクル２の構成装置及び送風機７は、図３、図４に示す配置で収容されている。

又、第２実施形態に係る筐体１０の上面には、第１実施形態と同様に、中央通気開口１１と、第１通気開口１２と、第２通気開口１３とが形成されている。第１通気開口１２及び第２通気開口１３には、第１実施形態と同様に、第１接続部材１７及び第２接続部材１８が取り付けられている。第１接続部材１７及び第２接続部材１８は、図示しない空強風供給機構部を介して、メインダクト２１、脚部用ダクト２３及び第２シートフレーム５７に接続されている。

ここで、第２実施形態においては、中央通気開口１１には、第１実施形態における中央接続部材１６は接続されていない。従って、中央通気開口１１は、シート５０の座面部５１の下面と、筐体１０上面との間の空間に対して連通している。従って、第２実施形態においては、筐体１０上面と座面部５１の間の空気が、送風機７の作動に伴って筐体１０内部に吸い込まれる。

尚、第２実施形態におけるメインダクト２１、脚部用ダクト２３の構成や、シート５０の構成については、第１実施形態と同様である為、再度の説明は省略する。

続いて、第２実施形態に係るシート空調装置１による空気流れＡについて、図８、図９を参照しつつ詳細に説明する。尚、図８、図９においても、矢印で示す空気流れＡは、第２実施形態における代表的な空気の流れを示しており、この流れに限定されるものではない。

第２実施形態に係るシート空調装置１において、送風機７を作動させて遠心多翼ファンを回転させると、遠心多翼ファンの回転軸に沿って空気が吸い込まれる。従って、シート空調装置１では、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を介して、筐体１０上面と座面部５１の間にある空気が筐体１０の内部に吸い込まれていく。

筐体１０の内部に吸い込まれた空気は、送風機７の遠心方向に送風され、凝縮器４や蒸発器６において冷媒と熱交換される。これにより、送風機７から送風される空気は、凝縮器４又は蒸発器６によって加熱又は冷却され、空調風として第１通気開口１２、第２通気開口１３から吹き出される。

図８、図９に矢印で示すように、空調風の空気流れＡは、第１通気開口１２、第２通気開口１３等から筐体１０外部へ吹き出されると、図示しない空強風供給機構部を介して、メインダクト２１、脚部用ダクト２３の内部を流れる。この時、空調風の一部は、当該空強風供給機構部を介して、第２シートフレーム５７の内部へ供給される。

メインダクト２１を流れた空調風は、背もたれ部５２の左右両側に位置するメイン通風口２２から前方斜め上方向に吹き出される。又、各メイン通風口２２は、背もたれ部５２の左右両側において、それぞれシート５０の幅方向内側へ曲がっている。従って、第２実施形態においても、空調風は、シート５０に座っている乗員の体幹部分に向かって吹き出される。

又、第２実施形態においても、脚部用ダクト２３を流れた空調風は、座面部５１の左右両側に位置する脚部通風口２４から前方斜め上方向に吹き出される。そして、脚部通風口２４は、座面部５１の左右両側において、シート５０の幅方向内側へ曲がっている。従って、空調風は、シート５０に座っている乗員の脚部に向かって吹き出される。

一方、第２シートフレーム５７を流れた空調風は、第２シートフレーム５７の各空調風供給口５８から、背もたれ部５２のクッション部を介して、シート５０の前方に向かって吹き出される。

従って、第２実施形態に係るシート空調装置１によれば、シート５０の前方側の空間に対して、空調風を供給することができる。即ち、当該シート空調装置１によれば、空調風を供給することによって、シート５０に座った乗員の快適性を効率よく高めることができる。

第２実施形態においては、シート５０の前方側の空間に吹き出された空調風は、シート５０に座った乗員に直接供給されるだけではなく、当該シート５０周辺の空調としても機能する。即ち、第２実施形態に係るシート空調装置１は、第１実施形態よりも低い割合ではあるが、冷凍サイクル２により温度調整された空調風を、筐体１０上面と座面部５１との間のスペースを介して、中央通気開口１１から再び筐体１０内部に吸い込むことができる。

従って、当該シート空調装置１は、第１実施形態と同様に、冷風として吹き出された空気の一部を、蒸発器６における熱交換対象である空気として利用することができる。即ち、シート空調装置１によれば、蒸発器６における熱交換対象の空気の温度を低下させることができ、冷風送風時における空調性能の向上を図ることができる。

以上説明したように、第２実施形態に係るシート空調装置１は、シート５０の座面部５１と車室床面Ｆとの間のスペースに配置された筐体１０内部に、冷凍サイクル２と送風機７を収容している。当該シート空調装置１は、送風機７によって送風される空気を、冷凍サイクル２で温度調整して送風することで、シート５０に座った乗員の快適性を高めている。

この第２実施形態に係るシート空調装置１によれば、第１実施形態と同様に、冷凍サイクル２による空調風として送風される空気は、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を介して吸い込まれた空気を用いて生成される。中央通気開口１１は、筐体１０の上面に形成されている為、筐体１０の上面よりも上方の空気を吸い込むように構成されている。

従って、第２実施形態に係るシート空調装置１によれば、日射等の影響を受けやすい車室床面Ｆ近傍空気ではなく、筐体１０上面よりも上方の空気を用いて、冷凍サイクル２による空調を行うことができる。これにより、第２実施形態に係るシート空調装置１は、空調風を生成する為の空気の所在を限定することで、その空調性能を高めることができる。

又、第２実施形態においては、中央通気開口１１を介して、筐体１０上面と座面部５１の間の空気を吸い込んでいる為、車室床面Ｆ近傍の空気を吸い込む場合に比べて、塵や埃の吸い込みを抑制することができる。これにより、シート空調装置１は、埃等に起因する冷凍サイクルの空調性能の低下を抑制すると共に、埃等に起因するシート空調装置１の故障を防止できる。

又、第２実施形態に係るシート空調装置１によれば、冷凍サイクル２により調整された空調風を、メインダクト２１、脚部用ダクト２３を介して、シート５０に座っている乗員に対して効率よく供給することができる。そして、当該シート空調装置１は、第１実施形態と同様に、冷凍サイクル２により調整されて空調風を、第２シートフレーム５７及び背もたれ部５２のクッション部を介して、シート５０に座っている乗員に効率よく供給することができる。即ち、第２実施形態に係るシート空調装置１は、第１実施形態と同様に、シート５０に座っている乗員が快適な環境を効率よく実現することができる。

又、第２実施形態に係るシート空調装置１において、メインダクト２１、脚部用ダクト２３、第２シートフレーム５７等を介して吹き出された空調風は、シート５０に座っている乗員のみならず、シート５０の周辺の空調としても機能する。

従って、第２実施形態に係るシート空調装置１は、冷凍サイクル２によって調整された空調風の一部を、筐体１０上面と座面部５１との間のスペースを介して、中央通気開口１１から筐体１０の内部に吸い込むことができる。これにより、当該シート空調装置１は、冷風供給時におけるシート空調装置１の空調性能を高めることができる。

（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。又、上述した実施形態を、例えば、以下のように種々変形することも可能である。

（１）上述した各実施形態では、筐体１０の上面に形成された中央通気開口１１を、筐体１０の内部に空気を吸い込む為の開口部としていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、この中央通気開口１１に加えて、筐体１０の側面に補助通気開口を形成して、当該補助通気開口から、筐体１０外部の空気を内部へ吸い込むように構成することも可能である。この場合に、補助通気開口は、筐体１０の側面における上側部分に形成されていることが望ましい。車室床面Ｆ近傍の空気や埃等を、できるだけ筐体１０内部に吸い込まないようにする為である。

（２）又、上述した各実施形態においては、送風機７を、遠心多翼ファンを用いた送風機としていたが、送風機７の形式は、これに限定されるものではない。例えば、送風機７として、軸流式送風機、斜流式送風機、貫流式送風機を採用することも可能である。

（３）更に、シート空調装置１の送風機７の作動に伴う空気流れＡも、中央通気開口１１から吸い込み、第１通気開口１２、第２通気開口１３を介して、筐体１０外部へ吹き出す態様を実現可能であれば、この空気流れＡのみに限定されるものではない。即ち、上述した実施形態における空気流れＡとは、逆向きの空気流れを実現可能な構成とすることも可能である。

具体的には、メインダクト２１、脚部用ダクト２３から、第１通気開口１２、第２通気開口１３を介して吸込み、中央通気開口１１から吹き出すように構成することも可能である。例えば、送風機７を軸流式送風機に変更して、筐体１０の底面における中央部分に整流部材を配置する。この場合の整流部材は、軸流式送風機による空気流れを、羽根車の回転軸方向と水平方向との間で変換する機能を有する。

このように構成して、軸流式送風機の回転方向を、中央通気開口１１から空気を吸い込む場合と逆方向にすれば、中央通気開口１１を介して吸い込む場合と、第１通気開口１２等から吸い込む場合との両者を実現することができる。

この場合においても、メインダクト２１のメイン通風口２２及び、脚部用ダクト２３の脚部通風口２４は、座面部５１よりも上方に位置する為、埃等を吸い込むことなく、日射等により暖められた車室床面Ｆ近傍の空気の影響を抑制できる。

（４）そして、上述した実施形態におけるメインダクト２１におけるメイン通風口２２の配置、脚部用ダクト２３における脚部通風口２４の配置は、あくまでも一例であり、これに限定されるものではない。メインダクト２１のメイン通風口２２や、脚部用ダクト２３の脚部通風口２４は、シート５０の側面部に位置していればよく、その具体的な配置を適宜変更することができる。

（５）又、上述した第１実施形態においては、シート空調装置１は、座面部５１の上方に位置する空気を中央通気開口１１から吸い込む際に、座面部５１のクッション部、第１シートフレーム５４を介して吸い込んでいたが、この態様に限定されるものではない。

例えば、座面部５１上方で且つ背もたれ部５２の前方の空気を、背もたれ部５２のクッション部、第２シートフレーム５７を介して、中央通気開口１１から筐体１０内部に吸い込むように構成しても良い。具体的には、中央接続部材１６と第２シートフレーム５７を接続すれば、この態様を実現することができる。更に、第１シートフレーム５４を介した流れと、第２シートフレーム５７を介した流れを併用して、当該空気を筐体１０内部に吸い込むように構成することも可能である。

（６）そして、上述した実施形態においては、シート５０の座面部５１における下面に対して、シート空調装置１を固定することによって、シート空調装置１をシート５０と共に車両の前後方向へスライド移動可能に配置していたが、この態様に限定されるものではない。

例えば、シート空調装置１の筐体１０を車室床面Ｆの所定位置に固定しておき、伸縮自在な筒状に形成された中央接続部材１６、第１接続部材１７、第２接続部材１８で、筐体１０の中央通気開口１１、第１通気開口１２、第２通気開口１３と、シート５０側と接続するように構成しても良い。この場合における中央接続部材１６等は、例えば、蛇腹状に形成されたフレキシブルダクトにより構成することができる。

１ シート空調装置
３ 圧縮機
４ 凝縮器
５ 膨張弁
６ 蒸発器
７ 送風機
１０ 筐体
１１ 中央通気開口
５１ 座面部
Ｆ 車室床面

Claims (4)

1. 車室内のシート（５０）における座面部（５１）の下方で車室床面（Ｆ）の上方に形成される空間に配置された筐体（１０）と、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器（４）と、
   前記凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（５）と、
   前記減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（６）と、
   前記冷媒との熱交換の対象である空気を送風する送風機（７）と、を前記筐体の内部に有し、
   前記送風機は、前記筐体の上面に形成された通気開口（１１）を介して、前記空気を吸い込み可能に構成されており、
   更に、前記筐体の内部と外部とを連通する通気口（１２、１３）と、
   前記通気口に対して一端が接続され、前記送風機の作動により前記空気が流れるダクト部材（１７、１８、２１、２２）と、
   前記通気開口に対して一端が接続されると共に、他端が前記座面部の下面に対して連結されており、前記空気が流れる接続部材（１６）と、を有し、
   前記ダクト部材の他端は、前記シートの側面に対して隣接して配置され、
   前記送風機は、前記筐体外部から空気を吸い込む際に、前記座面部及び前記接続部材を介して、前記通気開口から前記空気を吸い込み、当該空気を前記通気口及び前記ダクト部材を介して吹き出すシート空調装置。
2. 前記筐体の内部と外部とを連通する通気口（１２、１３）と、
   前記通気口に対して一端が接続され、前記送風機の作動により前記空気が流れる筒状部材（１７、１８、５３）と、を有しており、
   前記筒状部材は、通気性を有する前記シートの内部と連通している請求項１に記載のシート空調装置。
3. 前記送風機は、前記通気開口を介して、前記筐体外部から空気を吸い込み、当該空気を前記通気口、前記筒状部材及び前記シートを介して吹き出す請求項２に記載のシート空調装置。
4. 車室内のシート（５０）における座面部（５１）の下方で車室床面（Ｆ）の上方に形成される空間に配置された筐体（１０）と、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器（４）と、
   前記凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（５）と、
   前記減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（６）と、
   前記冷媒との熱交換の対象である空気を送風する送風機（７）と、を前記筐体の内部に有し、
   前記送風機は、前記筐体の上面に形成された通気開口（１１）を介して、前記空気を吸い込み可能に構成されており、
   更に、前記筐体の内部と外部とを連通する通気口（１２、１３）と、
   前記通気口に対して一端が接続され、前記送風機の作動により前記空気が流れる筒状部材（１７、１８、５３）と、
   前記通気開口に対して一端が接続されると共に、他端が前記座面部の下面に対して連結されており、前記空気が流れる接続部材（１６）と、を有し、
   前記筒状部材は、通気性を有する前記シートの内部と連通し、
   前記送風機は、前記筐体外部から空気を吸い込む際に、前記座面部及び前記接続部材を介して、前記通気開口から前記空気を吸い込み、当該空気を前記通気口、前記筒状部材及び前記シートを介して吹き出すシート空調装置。

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