WO2019181297A1

WO2019181297A1 - シート空調装置

Info

Publication number: WO2019181297A1
Application number: PCT/JP2019/005277
Authority: WO
Inventors: 貴央藤井; 村上　広宣; 周治伊藤
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2019-09-26
Also published as: JP2019166910A; JP7024538B2

Abstract

シート空調装置は、車室内に設置されるシート（２）に適用され、車両に搭載される車両用空調装置（３）が生成する空調風を用いてシート（２）に着座する乗員（４）の周囲の空間を空調する。通風路（１０）は、車両用空調装置（３）で生成される空調風がシート（２）の外部または内部を通り、シート（２）に着座する乗員（４）またはその周囲の空間に吹き出されるように構成されている。風向変更部材（２０）は、通風路（１０）の内側に設けられ、通風路（１０）から吹き出される空調風の方向または通風路（１０）を流れる空調風の方向を変えることが可能である。作動部材（３０）は、通風路（１０）を流れる空調風により加熱または冷却されるように設けられ、温度に応じて線状に伸縮する特性により風向変更部材（２０）を動かすことが可能である。

Description

シート空調装置

関連出願への相互参照

　本出願は、２０１８年３月２２日に出願された日本特許出願番号２０１８－５４８６４号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

　本開示は、車両に搭載されるシート空調装置に関するものである。

　近年、車両のシートに設けられた吹出口から、そのシートに着座する乗員またはその周囲の空間に対して空調風を吹き出すことにより、乗員の快適性を高めるシート空調装置の開発が進められている。
　特許文献１に記載のシート空調装置は、シートを構成するシートパッドに設けられた空気循環路と、その空気循環路に空気を取り込むための取込ダクトとの接続箇所に、取込ダクトから空気循環路に取り込まれる空気量を調整するための流量調整機構を備えている。この流量調整機構は、空気通路の開度を調整するためのドアと、そのドアを駆動するためのバイメタルにより構成されている。バイメタルは、熱膨張率の異なる金属板を貼り合せた板状部材を渦巻状に巻回したものである。このシート空調装置は、空気循環路を流れる空気の温度に応じて渦巻状のバイメタルの形状が変化することで、ドアが駆動される構成である。

特開２０１４－１２５０８６号公報

　しかしながら、特許文献１に記載のシート空調装置では、ドアを駆動するためのバイメタルは、温度変化に伴い、渦巻状に巻回された板状部材が全体として径方向に拡大または縮小する。すなわち、バイメタルは、温度に応じて形状が２次元に変化する。そのため、このシート空調装置は、体格が大型化するため、搭載スペースの小さいシートに搭載することが困難な場合がある。

　本開示は、体格を小型化することの可能なシート空調装置を提供することを目的とする。

　本開示の１つの観点によれば、車室内に設置されるシートに適用され、車両に搭載される車両用空調装置が生成する空調風を用いてシートに着座する乗員の周囲の空間を空調するシート空調装置であって、
　車両用空調装置で生成される空調風がシートの外部または内部を通り、シートに着座する乗員またはその周囲の空間に吹き出されるように構成された通風路と、
　通風路の内側に設けられ、通風路を流れる空調風の方向または通風路から吹き出される空調風の方向を変えることの可能な風向変更部材と、
　通風路を流れる空調風により加熱または冷却されるように設けられ、温度に応じて線状に伸縮する特性により風向変更部材を動かすことの可能な作動部材と、を備える。

　これによれば、シート空調装置は、風向変更部材を動かすためのスペースとして、作動部材が線状に伸縮するためのスペースを確保すればよく、その線状に伸びる方向に対して垂直な方向の余分なスペースが不要となる。すなわち、作動部材は、線状に伸縮するための１次元スペースがあればよく、余分な２次元スペースが不要となる。そのため、このシート空調装置は、体格を小型化し、搭載スペースの小さいシートに対しても搭載することができる。

　また、シート空調装置は、通風路を流れる空調風の温度に応じて、作動部材が自身の特性によって伸縮する構成である。そのため、このシート空調装置は、風向変更部材を動かすための構成を簡素なものにできる。

　なお、本明細書において、「線状に伸縮する」とは、作動部材を全体として見たときに線状に長さが変わることをいう。すなわち、作動部材が例えばポリマ繊維をコイル状にしたコイル状ポリマ繊維である場合、そのポリマ繊維が繊維軸に沿って旋回しつつコイル状ポリマ繊維が全体として線状に伸び縮みすることを含むものである。

　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係るシート空調装置が搭載された車両の車室内を示す模式図である。シート空調装置が設置されたシートの斜視図である。シート空調装置が備える吹出口の断面図である。シート空調装置が備える作動部材の側面図である。シート空調装置から冷風が吹き出される状態を示した図である。シート空調装置から温風が吹き出される状態の吹出口の断面図である。シート空調装置から温風が吹き出される状態を示した図である。第２実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートの断面図である。第２実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートの断面図である。第３実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートの断面図である。第３実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートの断面図である。第４実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートのシートバックを略直立状態にした図である。第４実施形態に係るシート空調装置が設置されたシートのシートバックをリクライニング状態にした図である。制御装置に格納された制御マップの概念図である。シートを略直立状態として、シート空調装置から冷風が吹き出される状態を示した図である。図１５の状態における吹出口の断面図である。制御装置による制御が実行されない場合、シートをリクライニング状態として、シート空調装置から冷風が吹き出される状態を示した図である。図１７の状態における吹出口の断面図である。制御装置による制御が実行される場合、シートをリクライニング状態として、シート空調装置から冷風が吹き出される状態を示した図である。図１９の状態における吹出口の断面図である。シートを略直立状態として、シート空調装置から温風が吹き出される状態を示した図である。図２１の状態における吹出口の断面図である。制御装置による制御が実行されない場合、シートをリクライニング状態として、シート空調装置から温風が吹き出される状態を示した図である。図２３の状態における吹出口の断面図である。制御装置による制御が実行される場合、シートをリクライニング状態として、シート空調装置から温風が吹き出される状態を示した図である。図２５の状態における吹出口の断面図である。

　以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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、同一符号を付し、その説明を省略する。なお、各図面に記載された矢印の上下はシートの上下方向（すなわち、重力方向）を示し、矢印の前後はシートの前後を示す。また、図２に記載された矢印の左右はシートの左右方向を示す。なお、シートの上下方向、前後方向、左右方向は、車両の上下方向、前後方向、左右方向に対応している。

　（第１実施形態）
　第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、第１実施形態では、シート空調装置１を、車両の２列目のシート２に適用したものを例にして説明する。シート空調装置１が設置される車両には、車室内を空調するための車両用空調装置３が搭載されている。シート空調装置１は、その車両用空調装置３が生成する空調風を用いてシート２に着座する乗員４の周囲の空間を空調するものである。

　車両用空調装置３は、車両のインストルメントパネル５の内側に配置されている。車両用空調装置３は、空調ケース３ａの内側に、図示しない送風機、エバポレータおよびヒータコアなどを備えている。車両用空調装置３は、送風機の駆動により車外または車室内から空調ケース３ａ内に取り入れた空気を冷却または加熱し、所定の温度および湿度に調整された空調風を生成する。そして、車両用空調装置３は、その空調風をインストルメントパネル５に設けられた図示しないフェイス吹出口、デフロスタ吹出口、フット吹出口などから吹き出すことで、車室内の空調を行うものである。

　シート空調装置１の構成について説明する。図１～図３に示すように、シート空調装置１は、通風路１０、風向変更部材２０および作動部材３０などを備えている。

　通風路１０は、シート２の外部に設けられるダクト１１と、シート２の内部に形成されるシート内風路１２と、そのシート内風路１２から車室内に空気を吹き出す吹出口１３を含んで構成されている。通風路１０は、車両用空調装置３で生成される空調風が、ダクト１１とシート内風路１２を通り吹出口１３から、シート２に着座する乗員４またはその周囲の空間に吹き出されるように構成されている。

　ダクト１１は、車室内の意匠性を考慮してフロアマット６の下に配置されている。ダクト１１の一端は、車両用空調装置３の空調ケース３ａに設けられた所定の吹出開口部３ｂに接続されている。ダクト１１の他端は、シート内風路１２がシート２の下側に開口する連結口１４に接続されている。

　ダクト１１の途中には、送風機４０が設けられている。送風機４０は、ファンと、そのファンを回転させるための図示しない電動モータにより構成されている。送風機４０は、車両用空調装置３側からシート内風路１２側へ向かう気流をダクト１１内に発生させる。そして、その送風機４０が駆動すると、車両用空調装置３で生成された空調風は、ダクト１１からシート内風路１２へ流れ、吹出口１３から吹き出される。なお、送風機４０のファンとして、例えば、遠心ファン、貫流ファンまたは軸流ファンなどを採用することが可能である。

　シート内風路１２は、シート２を構成するシートパッドの内側に形成されている。シートパッドは、殆ど通気性を有しない材料（例えば、ポリウレタン）により形成されている。そのため、シート内風路１２は、シートパッドの内側に形成された孔によって構成されている。

　シート２は、乗員４の臀部を支持するシートクッション部２ａと、乗員４の背中を支持するシートバック部２ｂを有している。そして、シート内風路１２は、シートクッション部２ａとシートバック部２ｂに亘って設けられている。なお、シート２を構成するシートパッドの外側には、表皮が設けられている。

　吹出口１３は、シートバック部２ｂから側方に張り出すように設けられている。なお、吹出口１３は、シートバック部２ｂに埋め込むように設けられていてもよい。図３に示すように、吹出口１３は、シート内風路１２に連通する空間を有するケース１３１と、そのケース１３１の車両前方側に設けられた開口部１３２を有している。そのため、吹出口１３は、シート内風路１２を流れる空調風を、その開口部１３２から、シート２に着座する乗員４またはその周囲の空間に吹き出すことが可能である。

　吹出口１３の内側には、風向変更部材２０としての複数のルーバ２１およびリンク機構２２などが設けられている。複数のルーバ２１は、吹出口１３から吹き出される空調風の向きを変えるための部材である。複数のルーバ２１は、リンク機構２２によって接続されている。リンク機構２２は、複数のルーバ２１の向きを同時に変えることが可能なように構成されている。なお、複数のルーバ２１とリンク機構２２により吹出グリルが構成されている。

　吹出口１３の内側には、作動部材３０も設けられている。作動部材３０は、その一端がリンク機構２２に接続され、他端が吹出口１３を構成するケース１３１の内壁などに接続されている。作動部材３０は吹出口１３の内側の空間に設けられているので、作動部材３０の周囲には空調風が流れる。そのため、作動部材３０は、通風路１０の一部を構成する吹出口１３を流れる空調風により加熱または冷却される。なお、図３は、作動部材３０が冷風により冷却された状態を示したものである。

　作動部材３０は、例えば、ポリマ繊維により構成されている。ポリマ繊維は、温度に応じて「線状に伸縮する」特性を有している。詳細には、ポリマ繊維は、結晶部と、その結晶部同士をつなぐタイ分子と呼ばれる非結晶部を有している。繊維加工の際に引き伸ばされたタイ分子は、加熱されると収縮し、冷却されると元の長さに戻る性質を有する。そのため、ポリマ繊維は、加熱により繊維長が短くなり、冷却により繊維長が元の長さに戻る特性を有する。

　図４に示すように、第１実施形態のポリマ繊維は、コイル状に形成されている。このコイル状ポリマ繊維は、ポリマ繊維に捻りを加え続け、過剰に捻りを加えられた繊維が自動的にコイル状に折りたたまれることで形成される。なお、図４の矢印ＦＤは繊維軸の方向を示している。作動部材３０として、コイル状ポリマ繊維を使用することで、温度変化に対する伸縮量が大きいものとなる。

　なお、作動部材３０としてコイル状ポリマ繊維を使用する場合、ポリマ繊維は温度変化に応じて繊維軸に沿って伸縮しつつ、全体としては図４の矢印Ｌ方向に伸縮する。したがって、本明細書において、「線状に伸縮する」とは、作動部材３０を全体として見たときに、ポリマ繊維が繊維軸に沿って旋回しながらコイル状ポリマ繊維が全体として線状に伸び縮みすることを含むものである。

　次に、第１実施形態のシート空調装置１の作動について説明する。

　一般に、夏場等において、車両用空調装置３は冷風を生成し、インストルメントパネル５に設けられたフェイス吹出口などから車室内に冷風を吹き出す。そのため、夏場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された冷風が、ダクト１１とシート内風路１２を流れ、シート２に設けられた吹出口１３から吹き出される。その際、作動部材３０は、吹出口１３を流れる冷風によって冷却される。これにより、図３に示すように、作動部材３０は線状に伸びた状態となり、吹出口１３に設置されたルーバ２１が水平に近い状態になる。そのため、図５に示すように、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の上半身またはその周囲の空間に向けて冷風が吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、夏場等において、吹出口１３から吹き出される冷風により、乗員４の上半身を冷却し、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図５等では、吹出口１３から吹き出される冷風を、符号ＣＡを付した図形で模式的に示している。

　一方、冬場等において、車両用空調装置３は温風を生成し、インストルメントパネル５の下側に設けられたフット吹出口などから車室内に温風を吹き出す。そのため、冬場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された温風が、ダクト１１とシート内風路１２を流れ、シート２に設けられた吹出口１３から吹き出される。その際、作動部材３０は、吹出口１３を流れる温風によって加熱される。これにより、図６に示したように、作動部材３０は線状に縮んだ状態となり、吹出口１３に設置されたルーバ２１が斜め下向きになる。そのため、図７に示すように、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に向けて温風が吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、冬場等において、吹出口１３から吹き出される温風により、乗員４の下半身を温め、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図７等では、吹出口１３から吹き出される温風を、符号ＨＡを付した図形で模式的に示している。

　以上説明した第１実施形態のシート空調装置１は、次の作用効果を奏するものである。
　（１）第１実施形態では、作動部材３０は、通風路１０を流れる空調風により加熱または冷却されるように設けられ、温度に応じて線状に伸縮する特性により複数のルーバ２１を動かすことが可能である。これにより、シート空調装置１は、複数のルーバ２１を動かすためのスペースとして、作動部材３０が線状に伸縮するためのスペースを確保すればよく、その線状に伸びる方向に対して垂直な方向の余分なスペースが不要となる。すなわち、作動部材３０は、線状に伸縮するための１次元スペースがあればよく、余分な２次元スペースが不要となる。そのため、このシート空調装置１は、体格を小型化し、搭載スペースの小さいシート２に対しても搭載することができる。

　また、シート空調装置１は、通風路１０を流れる空調風の温度に応じて、作動部材３０が自身の特性によって伸縮する構成である。そのため、このシート空調装置１は、ルーバ２１を動かすための構成を簡素なものにできる。

　（２）第１実施形態では、作動部材３０とルーバ２１は、シートバック部２ｂに設けられた吹出口１３の内側に設けられている。これにより、吹出口１３から吹き出される空調風の温度に応じて、その吹出口１３から吹き出される空調風の向きを変えることが可能である。例えば、夏場等は冷風により作動部材３０を伸長させて乗員４の上半身に向けて冷風を吹き出し、冬場等は温風により作動部材３０を収縮させて乗員４の下半身に向けて温風を吹き出すように空調風の向きを変えることで、季節に応じた乗員４の空調が可能である。したがって、シート空調装置１は、吹出口１３から吹き出される空調風の向きを変えることで、温風を吹き出すための吹出口１３と、冷風を吹き出すための吹出口１３を別個に設けることなく、少ない数の吹出口１３で乗員４の快適性を効率よく高めることができる。

　（３）第１実施形態では、作動部材３０として、温度に応じて線状に伸縮する特性を有するポリマ繊維が用いられる。これにより、吹出口１３を流れる空気の温度に応じて、ポリマ繊維が自動で伸縮してルーバ２１を可変させることができる。そのため、第１実施形態のシート空調装置１は、吹出口１３に設けられたルーバ２１を駆動するために専用の制御装置やセンサなどが不要であるので、ルーバ２１を駆動するための構成を簡素なものにできる。

　（第２実施形態）
　第２実施形態のシート空調装置１について説明する。図８および図９に示すように、第２実施形態では、シート空調装置１が備える通風路１０は、シートクッション部２ａに設けられた下吹出口１５と、シートバック部２ｂに設けられた上吹出口１６とを有している。下吹出口１５は、シート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に空調風を吹き出すことが可能である。上吹出口１６は、シート２に着座した乗員４の上半身またはその周囲の空間に空調風を吹き出すことが可能である。

　また、第２実施形態では、シート内風路１２は、シート２の下側に形成された連結口１４と上吹出口１６とを連通する第１シート内風路１２１と、その連結口１４と下吹出口１５とを連通する第２シート内風路１２２とを有している。第１シート内風路１２１と第２シート内風路１２２とは、流路接続部１９を介して接続されている。

　そして、第２実施形態では、流路接続部１９に、風向変更部材２０としての流路切替ドア２３と、その流路切替ドア２３を作動させるための作動部材３０が設けられている。流路切替ドア２３は、一方の端部に設けられた回動軸２４を中心として、回動可能に設けられた片持ドアである。流路切替ドア２３は、連結口１４から流路接続部１９に流入した空調風の進む方向を切り替えることが可能である。すなわち、流路切替ドア２３は、連結口１４から流路接続部１９に流入した空調風の進む方向を切り替えることが可能である。すなわち、流路切替ドア２３は、シート空調装置１から車室内に空調風が吹き出される状態を、少なくとも２つの状態に切り替えることが可能である。その１つの状態は、連結口１４から流路接続部１９に流入した空調風が第１シート内風路１２１を経由して上吹出口１６から吹き出される状態である。もう１つの状態は、連結口１４から流路接続部１９に流入した空調風が第２シート内風路１２２を経由して下吹出口１５から吹き出される状態である。

　流路切替ドア２３は、作動部材３０によって作動する。作動部材３０は、第１実施形態と同様に、温度に応じて線状に伸縮する特性を有するポリマ繊維により構成されている。作動部材３０は、その一端が流路切替ドア２３のうち回動軸２４とは反対側の端部に接続され、他端が流路接続部１９の内壁などに接続されている。作動部材３０は、流路接続部１９に設けられているので、作動部材３０の周囲には空調風が流れる。そのため、作動部材３０は、流路接続部１９を流れる空調風により加熱または冷却される。

　流路切替ドア２３は、作動部材３０が冷却されて伸びた場合、空調風が第１シート内風路１２１に流れるように流路を切り替える。また、流路切替ドア２３は、作動部材３０が加熱されて縮んだ場合、空調風が第２シート内風路１２２に流れるように流路を切り替える。

　次に、第２実施形態のシート空調装置１の作動について説明する。

　図８に示すように、夏場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された冷風が、ダクト１１を通じて連結口１４からシート内風路１２に流入する。シート内風路１２の流路接続部１９に流れる冷風により作動部材３０が冷却されると、作動部材３０は線状に伸びた状態となる。その際、流路切替ドア２３は、連結口１４からシート内風路１２に流入した冷風が第１シート内風路１２１に流れるように流路を切り替える。そのため、第１シート内風路１２１を流れる冷風は、上吹出口１６からシート２に着座した乗員４の上半身またはその周囲の空間に向けて吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、夏場等において、吹出口１３から吹き出される冷風により、乗員４の上半身を冷却し、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図８等でも、吹出口１３から吹き出される冷風を、符号ＣＡを付した図形で模式的に示している。

　一方、図９に示すように、冬場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された温風が、ダクト１１を通じて連結口１４からシート内風路１２に流入する。シート内風路１２の流路接続部１９に流れる温風により作動部材３０が加熱されると、作動部材３０は線状に縮んだ状態となる。その際、流路切替ドア２３は、連結口１４からシート内風路１２に流入した温風が第２シート内風路１２２に流れるように流路を切り替える。そのため、第２シート内風路１２２を流れる温風は、下吹出口１５からシート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に向けて吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、冬場等において、吹出口１３から吹き出される温風により、乗員４の下半身を温め、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図７等では、吹出口１３から吹き出される温風を、符号ＨＡを付した図形で模式的に示している。

　以上説明した第２実施形態のシート空調装置１では、流路切替ドア２３と作動部材３０が、通風路１０のうち、シート２の内部に形成される流路接続部１９に設けられる。これにより、シート２の体格が小さい場合でも、作動部材３０が線状に伸縮するためのスペースが流路接続部１９に確保できれば、流路切替ドア２３および作動部材３０をシート２の内部の流路接続部１９に設置することができる。したがって、このシート空調装置１は、搭載スペースの小さいシート２に対しても設置することができる。

　また、第２実施形態のシート空調装置１も、第１実施形態と同様に、流路接続部１９に設けられた流路切替ドア２３を駆動するために専用の制御装置やセンサなどが不要であるので、流路切替ドア２３を駆動するための構成を簡素なものにできる。

　（第３実施形態）
　第３実施形態のシート空調装置１について説明する。図１０および図１１に示すように、第３実施形態でも、シート空調装置１が備える通風路１０は、シートクッション部２ａに設けられた下吹出口１５と、シートバック部２ｂに設けられた上吹出口１６とを有している。また、第３実施形態でも、通風路１０を構成するシート内風路１２は、上吹出口１６からシートパッド内に形成される第１シート内風路１２１と、下吹出口１５からシートパッド内に形成される第２シート内風路１２２とを有している。

　そして、第３実施形態では、第１シート内風路１２１に対し、第１ダクト１１１が接続されている。また、第２シート内風路１２２に対し、第２ダクト１１２が接続されている。第１ダクト１１１と第２ダクト１１２とは、外部流路接続部１９１により接続されている。外部流路接続部１９１は、シート２より下方でシート２の外部に設けられている。

　そして、第３実施形態では、その外部流路接続部１９１に、風向変更部材２０としての流路切替ドア２３と、その流路切替ドア２３を作動させるための作動部材３０が設けられている。流路切替ドア２３は、一方の端部に設けられた回動軸２４を中心として、回動可能に設けられた片持ドアである。流路切替ドア２３は、外部流路接続部１９１を流れる空調風の進む方向を切り替えることが可能である。すなわち、流路切替ドア２３は、シート空調装置１から車室内に空調風が吹き出される状態を、少なくとも２つの状態に切り替えることが可能である。その１つの状態は、空調風が外部流路接続部１９１から第１ダクト１１１および第１シート内風路１２１を通り上吹出口１６から吹き出される状態である。もう１つの状態は、空調風が外部流路接続部１９１から第２ダクト１１２および第２シート内風路１２２を通り下吹出口１５から吹き出される状態である。

　流路切替ドア２３は、作動部材３０によって作動する。作動部材３０は、第１および第２実施形態と同様に、温度に応じて線状に伸縮する特性を有するポリマ繊維により構成されている。作動部材３０は、その一端が流路切替ドア２３のうち回動軸２４とは反対側の端部に接続され、他端が外部流路接続部１９１の内壁などに接続されている。作動部材３０は、外部路接続部に設けられているので、作動部材３０の周囲には空調風が流れる。そのため、作動部材３０は、外部流路接続部１９１を流れる空調風により加熱または冷却される。

　流路切替ドア２３は、作動部材３０が冷却されて伸びた場合、空調風が第１ダクト１１１に流れるように流路を切り替える。また、流路切替ドア２３は、作動部材３０が加熱されて縮んだ場合、空調風が第２ダクト１１２に流れるように流路を切り替える。

　次に、第３実施形態のシート空調装置１の作動について説明する。

　図１０に示すように、夏場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された冷風が、送風機４０から外部流路接続部１９１に流入する。外部流路接続部１９１に流れる冷風により作動部材３０が冷却されると、作動部材３０は線状に伸びた状態となる。その際、流路切替ドア２３は、冷風が第１ダクト１１１に流れるように流路を切り替える。そのため、その冷風は、第１ダクト１１１から第１シート内風路１２１を流れ、上吹出口１６からシート２に着座した乗員４の上半身またはその周囲の空間に向けて吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、夏場等において、吹出口１３から吹き出される冷風により、乗員４の上半身を冷却し、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図１０等でも、吹出口１３から吹き出される冷風を、符号ＣＡを付した図形で模式的に示している。

　一方、図１１に示すように、冬場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された温風が、送風機４０から外部流路接続部１９１に流入する。外部流路接続部１９１に流れる温風により作動部材３０が加熱されると、作動部材３０は線状に縮んだ状態となる。その際、流路切替ドア２３は、温風が第２ダクト１１２に流れるように流路を切り替える。そのため、その温風は、第２ダクト１１２から第２シート内風路１２２を流れ、下吹出口１５からシート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に向けて吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、冬場等において、吹出口１３から吹き出される温風により、乗員４の下半身を温め、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図１１等でも、吹出口１３から吹き出される冷風を、符号ＨＡを付した図形で模式的に示している。

　以上説明した第３実施形態のシート空調装置１では、流路切替ドア２３と作動部材３０が、通風路１０のうち、シート２より下方でシート２の外部に形成される外部流路接続部１９１に設けられる。これにより、シート２より下方のスペースが小さい場合でも、作動部材３０が線状に伸縮するためのスペースが外部流路接続部１９１に確保できれば、流路切替ドア２３および作動部材３０をシート２より下方の外部流路接続部１９１に設置することができる。

　また、第３実施形態のシート空調装置１も、外部流路接続部１９１に設けられた流路切替ドア２３を駆動するために専用の制御装置やセンサなどが不要であるので、流路切替ドア２３を駆動するための構成を簡素なものにできる。

　（第４実施形態）
　第４実施形態のシート空調装置１について説明する。図１２および図１３に示すように、第４実施形態のシート空調装置１が設置されるシート２には、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂの傾斜角であるリクライニング角度を変化させることの可能なリクライニング機構部５０が設けられている。すなわち、第４実施形態のシート２は、シートバック部２ｂのリクライニング角度を電動で調整することが可能な所謂パワーシートである。

　リクライニング機構部５０は、図示しない電動モータ、および、その電動モータの回転角度を検知する図示しない角度センサを有している。リクライニング機構部５０は、電動モータの駆動により、シートバック部２ｂのリクライニング角度を調整可能である。そして、角度センサが検知した電動モータの回転角度に関する情報は、制御装置６０に伝送される。

　制御装置６０は、プロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのメモリを含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、制御装置６０は、そのメモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。なお、制御装置６０のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。

　制御装置６０は、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂのリクライニング角度に応じて、シート空調装置１の吹出口１３から吹き出される空調風の向きを調整することが可能である。第４実施形態では、作動部材３０の近傍に、通電により温度が上昇する加熱部材３５が設けられている。なお、加熱部材３５は、ヒータ線などにより構成することが可能である。加熱部材３５は、作動部材３０としてのポリマ繊維と並べて設けられる。加熱部材３５は、作動部材３０を加熱することが可能である。制御装置６０は、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂのリクライニング角度に応じて、加熱部材３５への通電を制御して作動部材３０を伸縮させ、シート空調装置１の吹出口１３から吹き出される空調風の向きを調整することが可能である。

　制御装置６０のメモリには、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂのリクライニング角度と、加熱部材３５へ印加する電圧との関係が記憶されている。図１４のグラフは、その関係を示した制御マップの概念図である。

　図１４に示すように、制御装置６０は、シートバック部２ｂのリクライニング角度が大きくなるほど、すなわち、シートバック部２ｂが水平に近づくほど、加熱部材３５へ印加する電圧を大きくする。これにより、加熱部材３５の温度が高くなり、それに伴って作動部材３０の温度も高くなるので、作動部材３０が線状に収縮し、吹出口１３に設置されたルーバ２１を斜め下向きにする。なお、ルーバ２１を斜め下向きにするとは、吹出口１３から吹き出される空調風が、シートクッション部２ａとシートバック部２ｂとの連結部に近い向きに吹き出されるようにルーバ２１の向きが調整されることをいう。

　一方、制御装置６０は、シートバック部２ｂのリクライニング角度が小さくなるほど、すなわち、シートバック部２ｂが垂直に近づくほど、加熱部材３５へ印加する電圧を小さくする。これにより、加熱部材３５の温度が低くなり、それに伴って作動部材３０の温度も低くなるので、作動部材３０が線状に伸長し、吹出口１３に設置されたルーバ２１を斜め上向きにする。なお、ルーバ２１を斜め上向きにするとは、吹出口１３から吹き出される空調風が、シートバック部２ｂに対して垂直に近い向きに吹き出されるようにルーバ２１の向きが調整されることをいう。

　次に、第４実施形態のシート空調装置１の作動について説明する。

　図１５および図１６に示すように、夏場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された冷風が、ダクト１１とシート内風路１２を流れ、シートバック部２ｂに設けられた吹出口１３から吹き出される。その際、作動部材３０は、吹出口１３を流れる冷風によって冷却される。これにより、作動部材３０は線状に伸びた状態となる。そのため、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の上半身またはその周囲の空間に向けて冷風が吹き出される。

　ところで、図１７に示すように、乗員４がシートバック部２ｂをリクライニング状態にした場合、そのシート２に着座する乗員４の臀部の位置が前方に移動することがある。図１７および図１８は、仮に、制御装置６０による制御がなされず、吹出口１３から冷風が吹き出される方向が、シートバック部２ｂが起立した状態と同じ方向となっている場合を示している。その場合、吹出口１３から乗員４の顔の付近に冷風が吹き出され、乗員４が十分に快適感を得られないことが懸念される。

　そこで、第４実施形態では、制御装置６０は、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂのリクライニング角度が大きい程、加熱部材３５に印加する電圧が大きくなるように制御する。これにより、図１９および図２０に示すように、加熱部材３５から生じる熱によって作動部材３０が加熱され、作動部材３０は線状に縮んだ状態となる。そのため、ルーバ２１が斜め下向きとなり、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の上半身のうち胸部や脇の周囲の空間に向けて冷風が吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、夏場等において、吹出口１３から吹き出される冷風により、乗員４の上半身を冷やし、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図１５、１７、１９等でも、吹出口１３から吹き出される冷風を、符号ＣＡを付した図形で模式的に示している。

　一方、図２１および図２２に示すように、冬場等において、シート空調装置１の送風機４０が駆動されると、車両用空調装置３で生成された温風が、ダクト１１とシート内風路１２を流れ、シートバック部２ｂに設けられた吹出口１３から吹き出される。その際、作動部材３０は、吹出口１３を流れる温風によって加熱される。これにより、作動部材３０は線状に縮んだ状態となる。そのため、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に向けて温風が吹き出される。

　ところで、上述したように、乗員４がシートバック部２ｂをリクライニング状態にした場合、そのシート２に着座する乗員４の臀部の位置が前方に移動することがある。図２３および図２４は、仮に、制御装置６０による制御がなされず、吹出口１３から温風が吹き出される方向が、シートバック部２ｂが起立した状態と同じ方向となる場合を示している。その場合、吹出口１３から乗員４の上半身付近に温風が吹き出され、乗員４が十分に快適感を得られないことが懸念される。

　そこで、第４実施形態では、制御装置６０は、冬場においても、シートクッション部２ａに対するシートバック部２ｂのリクライニング角度が大きい程、加熱部材３５に印加する電圧が大きくなるように制御する。これにより、図２５および図２６に示すように、吹出口１３を流れる温風の熱に加え、加熱部材３５から生じる熱によって作動部材３０がさらに加熱されるので、作動部材３０は線状にさらに縮んだ状態となる。そのため、ルーバ２１がさらに斜め下向きとなり、吹出口１３から、シート２に着座した乗員４の下半身またはその周囲の空間に向けて温風が吹き出される。したがって、このシート空調装置１は、冬場等において、吹出口１３から吹き出される温風により、乗員４の下半身を温め、乗員４の快適性を高めることができる。なお、図２１、２３、２５等でも、吹出口１３から吹き出される温風を、符号ＨＡを付した図形で模式的に示している。

　以上説明した第４実施形態のシート空調装置１では、制御装置６０は、シートバック部２ｂのリクライニング角度に応じて加熱部材３５への通電を制御する。具体的には、制御装置６０は、シートバック部２ｂのリクライニング角度が大きいほど、シートバック部２ｂに設けられた吹出口１３から斜め下向きに空調風が吹き出されるように加熱部材３５への通電を制御する。そして、その加熱部材３５の発熱により作動部材３０を駆動して複数のルーバ２１の向きを変える。したがって、このシート空調装置１は、シートバック部２ｂのリクライニング角度に応じて、吹出口１３から吹き出される空調風の向きを変えることで、乗員４の快適性をより高めることができる。

　（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

　（１）上記各実施形態では、シート空調装置１を、車両の２列目のシート２に設置したものを例にして説明した。これに対し、他の実施形態では、シート空調装置１は、１列目または３列目以降のシートに設置してもよい。

　（２）上記各実施形態では、シート空調装置１は、車両のインストルメントパネル５の内側に配置された車両用空調装置３が生成する空調風を用いるものについて説明した。これに対し、他の実施形態では、シート空調装置１は、車両の後席側等に配置される後席用空調装置が生成する空調風を用いてもよい。或いは、シート２の下方などに、シート空調装置１に供給する空調風を生成するための専用の空調装置を配置してもよい。

　（３）上記各実施形態では、シート空調装置１は、通風路１０の一部を構成するダクト１１の途中に送風機４０を設置した。これに対し、他の実施形態では、シート空調装置１は、その送風機４０を廃止してもよい。その場合、シート空調装置１は、車両用空調装置３が備える送風機によって送風される空気の圧力により吹出口１３から空調風を吹き出さすものとなる。

　（４）上記第２および第３実施形態では、風向変更部材２０を構成する流路切替ドア２３として片持ドアを例示した。これに対し、他の実施形態では、流路切替ドア２３は、例えば、バタフライドアまたはスライドドアなどを採用してもよい。

　（５）上記第４実施形態では、リクライニング角度と加熱部材３５へ印加する電圧とが線形に変化する制御マップを例示した。これに対し、他の実施形態では、制御装置６０は、例えば、リクライニング角度が大きくなるに伴って加熱部材３５へ印加する電圧が段階的に大きくなるような制御マップを使用してもよい。

　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、シート空調装置は、車室内に設置されるシートに適用され、車両に搭載される車両用空調装置が生成する空調風を用いてシートに着座する乗員の周囲の空間を空調する。通風路は、車両用空調装置で生成される空調風がシートの外部または内部を通り、シートに着座する乗員またはその周囲の空間に吹き出されるように構成されている。風向変更部材は、通風路の内側に設けられ、通風路を流れる空調風の方向または通風路から吹き出される空調風の方向を変えることが可能である。作動部材は、通風路を流れる空調風により加熱または冷却されるように設けられ、温度に応じて線状に伸縮する特性により風向変更部材を動かすことが可能である。

　第２の観点によれば、シートは、乗員の臀部を支持するシートクッション部と、乗員の背中を支持するシートバック部とを有する。通風路は、シートバック部から車室内に空調風を吹き出すための吹出口を有している。風向変更部材および作動部材は、吹出口の内側に設けられる。

　これによれば、風向変更部材と作動部材は、吹出口から吹き出される空調風の温度に応じて、その吹出口から吹き出される空調風の向きを変えることが可能である。そのため、吹出口から冷風が吹き出される場合は作動部材を伸ばして乗員の上半身に向けてその冷風を吹き出し、吹出口から温風が吹き出される場合は作動部材を縮めて乗員の下半身に向けてその温風を吹き出すように空調風の向きを変えることが可能である。したがって、このシート空調装置は、第２および第３実施形態のように温風を吹き出すための吹出口と、冷風を吹き出すための吹出口をシートに別個に設けることなく、第１実施形態で説明したように少ない数の吹出口で乗員の快適性を効率よく高めることができる。

　第３の観点によれば、通風路は、複数の流路が接続される流路接続部をシートの内部に有している。風向変更部材および作動部材は、流路接続部に設けられ、通風路を流れる空調風の方向を切り替える。

　これによれば、シート空調装置は、シートの体格が小さい場合でも、作動部材が線状に伸縮するためのスペースが流路接続部に確保できれば、風向変更部材と作動部材をシートの内部の流路接続部に設置することができる。したがって、このシート空調装置は、搭載スペースが小さいシートにも設置することができる。

　第４の観点によれば、通風路は、複数の流路が接続される外部流路接続部をシートより下方でシートの外部に有している。風向変更部材および作動部材は、外部流路接続部に設けられ、通風路を流れる空調風の方向を切り替える。

　これによれば、シート空調装置は、シートより下方のスペースが小さい場合でも、作動部材が線状に伸縮するためのスペースが外部流路接続部に確保できれば、風向変更部材と作動部材を、外部流路接続部に設置することができる。したがって、このシート空調装置は、シートより下方の搭載スペースが小さいシートにも搭載することができる。

　第５の観点によれば、シート空調装置は、加熱部材と制御装置を備える。加熱部材は、通電により作動部材を加熱することが可能である。制御装置は、シートクッション部に対するシートバック部のリクライニング角度に応じて加熱部材への通電を制御する。

　これによれば、作動部材は、制御装置から加熱部材への通電制御により伸縮し、風向変更部材を動かすことが可能である。一般に、シートに着座する乗員は、シートバック部のリクライニング角度が大きくなると、臀部の位置が前方に移動する傾向にある。そのため、制御装置は、シートバック部のリクライニング角度が大きいほど、シートバックに設けられた吹出口から下方に向けて空調風が吹き出されるように加熱部材への通電を制御し、作動部材と風向変更部材を駆動する。したがって、このシート空調装置は、吹出口から吹き出される空調風の向きを変えることで、乗員の快適性をより高めることができる。

　第６の観点によれば、作動部材は、温度に応じて線状に伸縮する特性を有するポリマ繊維である。これによれば、吹出口を流れる空気の温度に応じて、ポリマ繊維が自動で伸縮して風向変更部材を可変させることができる。そのため、このシート空調装置は、吹出口に設けられた風向変更部材を駆動するために専用の制御装置やセンサなどが不要となるので、風向変更部材を駆動するための構成を簡素なものにできる。

Claims

　車室内に設置されるシート（２）に適用され、車両に搭載される車両用空調装置（３）が生成する空調風を用いて前記シートに着座する乗員（４）の周囲の空間を空調するシート空調装置であって、
　前記車両用空調装置で生成される空調風が前記シートの外部または内部を通り、前記シートに着座する乗員またはその周囲の空間に吹き出されるように構成された通風路（１０）と、
　前記通風路の内側に設けられ、前記通風路を流れる空調風の方向または前記通風路から吹き出される空調風の方向を変えることの可能な風向変更部材（２０、２１、２３）と、
　前記通風路を流れる空調風により加熱または冷却されるように設けられ、温度に応じて線状に伸縮する特性により前記風向変更部材を動かすことの可能な作動部材（３０）と、を備えるシート空調装置。
　前記シートは、乗員の臀部を支持するシートクッション部（２ａ）と、乗員の背中を支持するシートバック部（２ｂ）とを有し、
　前記通風路は、前記シートバック部から車室内に空調風を吹き出すための吹出口（１３）を有しており、
　前記風向変更部材（２１）および前記作動部材は、前記吹出口の内側に設けられる、請求項１に記載のシート空調装置。
　前記通風路は、複数の流路が接続される流路接続部（１９）を前記シートの内部に有しており、
　前記風向変更部材（２３）および前記作動部材は、前記流路接続部に設けられ、前記通風路を流れる空調風の方向を切り替える、請求項１に記載のシート空調装置。
　前記通風路は、複数の流路が接続される外部流路接続部（１９１）を前記シートより下方で前記シートの外部に有しており、
　前記風向変更部材（２３）および前記作動部材は、前記外部流路接続部に設けられ、前記通風路を流れる空調風の方向を切り替える、請求項１に記載のシート空調装置。
　通電により前記作動部材を加熱することの可能な加熱部材（３５）と、
　前記シートクッション部に対する前記シートバック部のリクライニング角度に応じて前記加熱部材への通電を制御する制御装置（６０）と、をさらに備える請求項２に記載のシート空調装置。
　前記作動部材は、温度に応じて線状に伸縮する特性を有するポリマ繊維である、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシート空調装置。