JP3064016B2 - 空気調和シート - Google Patents
空気調和シートInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/56—Heating or ventilating devices
- B60N2/5607—Heating or ventilating devices characterised by convection
- B60N2/5621—Heating or ventilating devices characterised by convection by air
- B60N2/5628—Heating or ventilating devices characterised by convection by air coming from the vehicle ventilation system, e.g. air-conditioning system
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J15/3464—Mounting of the seal
- F16J15/3468—Means for controlling the deformations of the contacting faces
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- Seats For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、シート接触面を少なくとも1つ有する空気
調和シートに関するものである。
調和シートに関するものである。
人間の熱バランスは、個人の幸福感を保つために不可
欠である。体表面が比較的広範にわたって自動車のシー
ト面に接触した結果、熱バランスが悪くなると、そうい
った個人の幸福感は悪影響を受け、極端な場合、健康を
損なうこともある。
欠である。体表面が比較的広範にわたって自動車のシー
ト面に接触した結果、熱バランスが悪くなると、そうい
った個人の幸福感は悪影響を受け、極端な場合、健康を
損なうこともある。
例えば、環境条件が寒冷の場合、そのような課題を解
決する方法としては自動車シート用の加熱システムが知
られており、このような加熱システムでは冷たくなった
自動車のシートを着席中の人が快適と感じる温度まで短
時間で加熱することができるようになっている。
決する方法としては自動車シート用の加熱システムが知
られており、このような加熱システムでは冷たくなった
自動車のシートを着席中の人が快適と感じる温度まで短
時間で加熱することができるようになっている。
それだけでなく、例えば夏のような暑い環境条件にお
いても、人体の熱バランスが崩れるのは好ましくない。
つまり、人体により生成された熱や人体に周囲から取り
込まれた熱は、一部は湿った空気による熱の損失(水分
蒸発)によって、一部は空気による熱の損失(対流)に
よって放散されることになる。しかしながら、接触して
いるシート面により人体が遮られると、これらの熱の損
失による人体からの熱の放散が妨げられるため、人体の
熱バランスが崩れてしまい好ましくない。
いても、人体の熱バランスが崩れるのは好ましくない。
つまり、人体により生成された熱や人体に周囲から取り
込まれた熱は、一部は湿った空気による熱の損失(水分
蒸発)によって、一部は空気による熱の損失(対流)に
よって放散されることになる。しかしながら、接触して
いるシート面により人体が遮られると、これらの熱の損
失による人体からの熱の放散が妨げられるため、人体の
熱バランスが崩れてしまい好ましくない。
このような理由から、どんなに良いシートに座ってい
ても、暑い環境条件の下では、比較的長く自動車に乗っ
ていると発汗が起きることになる。このため、自動車か
ら降りる時になって服のあちらこちらが湿っているの
で、自分が汗をかいているのに気付き、不愉快になるも
のである。ドイツ特許番号DE41 12 631 C1では、こ
のような服の湿りを防ぐため、背もたれのシート接触面
の内側の近くにダクトを配し、この背もたれ部分のダク
トに空気を流す自動車シートが提案されている。ダクト
の中には、ダクト中を流れる空気を露点よりも低い温度
まで冷やす空気乾燥装置が配置されており、ここで空気
中の水分が凝縮され、ダクトから排出されるようになっ
ている。なお、シート接触面は、水蒸気を透過すること
ができるが、ダクトを流れる空気はほとんど透過しな
い。
ても、暑い環境条件の下では、比較的長く自動車に乗っ
ていると発汗が起きることになる。このため、自動車か
ら降りる時になって服のあちらこちらが湿っているの
で、自分が汗をかいているのに気付き、不愉快になるも
のである。ドイツ特許番号DE41 12 631 C1では、こ
のような服の湿りを防ぐため、背もたれのシート接触面
の内側の近くにダクトを配し、この背もたれ部分のダク
トに空気を流す自動車シートが提案されている。ダクト
の中には、ダクト中を流れる空気を露点よりも低い温度
まで冷やす空気乾燥装置が配置されており、ここで空気
中の水分が凝縮され、ダクトから排出されるようになっ
ている。なお、シート接触面は、水蒸気を透過すること
ができるが、ダクトを流れる空気はほとんど透過しな
い。
空気乾燥装置によって乾燥された空気は、空気の相対
湿度が下がるまでもう一度暖められる。このため、水蒸
気分圧は非常に低下し、飽和水蒸気圧に達するまで、シ
ート接触面を通ってきた水蒸気を吸収することが可能と
なる。こうして、シート接触面の通過した水蒸気を除去
し、シート接触面を常に乾燥させておくことができるの
である。
湿度が下がるまでもう一度暖められる。このため、水蒸
気分圧は非常に低下し、飽和水蒸気圧に達するまで、シ
ート接触面を通ってきた水蒸気を吸収することが可能と
なる。こうして、シート接触面の通過した水蒸気を除去
し、シート接触面を常に乾燥させておくことができるの
である。
既に知られている自動車シートの空気乾燥装置の場合
は、単にシート接触面の外の湿気を放散させるだけで、
空気乾燥装置を用いた温度制御については考慮されてい
ない。
は、単にシート接触面の外の湿気を放散させるだけで、
空気乾燥装置を用いた温度制御については考慮されてい
ない。
本発明は、単純な構造の手段を用いた空気調和シート
の製造に関する課題をもとにしたものである。このよう
なシートでは、周囲の状況に関係なく単純な方法でシー
ト接触面の温度を調節でき、それと同時に、確実に一定
の温度バランスを保ち、シート接触面から湿気を除去す
る。
の製造に関する課題をもとにしたものである。このよう
なシートでは、周囲の状況に関係なく単純な方法でシー
ト接触面の温度を調節でき、それと同時に、確実に一定
の温度バランスを保ち、シート接触面から湿気を除去す
る。
このような課題は、クレーム1記載の特徴を有する空
気調和シートの発明によって解決することができる。
気調和シートの発明によって解決することができる。
センサーをどこに設置するかによって、温度センサー
は、乾球温度センサーにすることも、或いは蒸発潜熱も
計測できる湿球温度センサーにすることも可能である。
は、乾球温度センサーにすることも、或いは蒸発潜熱も
計測できる湿球温度センサーにすることも可能である。
本発明の空気調和シートの場合、制御装置は空気調和
装置と電熱部材とに連繋しているため、周囲の状況に関
係なく空気調和シートを短時間で所望温度にすることが
可能である。つまり、例えばシート接触面が太陽熱で熱
くなったり、冬場に初期温度(制御前の温度)が−20℃
になっている場合でも、温度を一定に保つことができ、
同時にシート接触面から確実に湿気を除去することがで
きるのである。なお、所望温度の設定は、単一の気候条
件調節装置によって行なうことができる。
装置と電熱部材とに連繋しているため、周囲の状況に関
係なく空気調和シートを短時間で所望温度にすることが
可能である。つまり、例えばシート接触面が太陽熱で熱
くなったり、冬場に初期温度(制御前の温度)が−20℃
になっている場合でも、温度を一定に保つことができ、
同時にシート接触面から確実に湿気を除去することがで
きるのである。なお、所望温度の設定は、単一の気候条
件調節装置によって行なうことができる。
ここで使用される空気調和装置は、シート接触面の内
側領域に供給される周囲の空気の温度のみを調節するの
に使用されるが、これは周囲の空気の水蒸気分圧が、通
常、シート接触面から湿気を除去するのに十分低下して
いるためである。
側領域に供給される周囲の空気の温度のみを調節するの
に使用されるが、これは周囲の空気の水蒸気分圧が、通
常、シート接触面から湿気を除去するのに十分低下して
いるためである。
しかしながら、空気調和装置により生成された空気の
温度及び湿度は、共に制御装置によって制御できるのが
望ましい。そうすることによって、まだ比較的低い状態
にある水蒸気分圧の力で、極度に熱くなったシートを急
速に冷却することができ、更に所望温度を保ち、低い水
蒸気分圧によって湿気をより良好に除去することができ
るのである。
温度及び湿度は、共に制御装置によって制御できるのが
望ましい。そうすることによって、まだ比較的低い状態
にある水蒸気分圧の力で、極度に熱くなったシートを急
速に冷却することができ、更に所望温度を保ち、低い水
蒸気分圧によって湿気をより良好に除去することができ
るのである。
実際の制御装置は、計測温度に従って空気調和装置と
電熱部材とを制御する制御手段を備えるマイクロプロセ
ッサーによって構成されるのが望ましい。こうして、初
期温度に従って正しい温度を自動的に設定することが可
能となる。
電熱部材とを制御する制御手段を備えるマイクロプロセ
ッサーによって構成されるのが望ましい。こうして、初
期温度に従って正しい温度を自動的に設定することが可
能となる。
この制御手段では、シート接触面と空気調和装置の間
の領域に関するマテリアル・パラメーターを考慮しう
る。
の領域に関するマテリアル・パラメーターを考慮しう
る。
脱湿機能を備える空気調和装置を使用する場合、ペル
ティエ素子を備えさせ、このペルティエ素子の冷却側に
第1熱交換器を、加熱側に第2熱交換器を配置するのが
好ましい。これらの第1,第2熱交換器は空気ダクトの中
に伸びており、この空気ダクトは、第2熱交換器の下流
方向で空気供給システムに接続されている。そして、こ
の空気供給システムが第1熱交換器から第2熱交換器を
通じて流れてきた空気をシート接触面の内側領域に供給
するようになっている。
ティエ素子を備えさせ、このペルティエ素子の冷却側に
第1熱交換器を、加熱側に第2熱交換器を配置するのが
好ましい。これらの第1,第2熱交換器は空気ダクトの中
に伸びており、この空気ダクトは、第2熱交換器の下流
方向で空気供給システムに接続されている。そして、こ
の空気供給システムが第1熱交換器から第2熱交換器を
通じて流れてきた空気をシート接触面の内側領域に供給
するようになっている。
第2熱交換器は空気ダクトとは別に設けられた冷却空
気の流れる冷却ダクトの中に伸びているのが望ましい。
気の流れる冷却ダクトの中に伸びているのが望ましい。
特に、制御装置によって回転速度を制御しうるファン
が空気ダクトと冷却ダクトのそれぞれに配置されている
場合には、空気調和装置を離れた空気の温度及び湿度を
制御することができる。
が空気ダクトと冷却ダクトのそれぞれに配置されている
場合には、空気調和装置を離れた空気の温度及び湿度を
制御することができる。
第1熱交換器の下流の空気ダクトに配置され、ペルテ
ィエ素子の加熱側に伸びるウィックによって、空気ダク
ト中で凝結された水分を出すことができる。
ィエ素子の加熱側に伸びるウィックによって、空気ダク
ト中で凝結された水分を出すことができる。
空気調和シートの温度制御をシート接触面の領域の初
期温度が高い時に行なう場合は、空気調和装置によって
シート接触面の領域に供給された空気が、シート接触面
の温度を予め設定された所望温度より明らかに低い温度
まで急速に、且つ短時間で下げるように空気調和装置を
作動させ、続いて空気調和装置がシート接触面の領域に
供給した空気によって、所望の温度を得ることができ、
その後も所望の温度を保つことができるように空気調和
装置を作動させるのが望ましい。さらに、空気調和装置
の作動中、調節空気を予め設定された所望温度よりも明
らかに低い温度まで短時間冷却する温度制御を繰り返し
行なっても良い。また、調節空気を予め設定された所望
温度よりも明らかに低い温度まで短時間冷却する温度制
御をシートの背もたれのシート接触面とシートのシート
部分のシート接触面との間で交互に行なっても良い。
期温度が高い時に行なう場合は、空気調和装置によって
シート接触面の領域に供給された空気が、シート接触面
の温度を予め設定された所望温度より明らかに低い温度
まで急速に、且つ短時間で下げるように空気調和装置を
作動させ、続いて空気調和装置がシート接触面の領域に
供給した空気によって、所望の温度を得ることができ、
その後も所望の温度を保つことができるように空気調和
装置を作動させるのが望ましい。さらに、空気調和装置
の作動中、調節空気を予め設定された所望温度よりも明
らかに低い温度まで短時間冷却する温度制御を繰り返し
行なっても良い。また、調節空気を予め設定された所望
温度よりも明らかに低い温度まで短時間冷却する温度制
御をシートの背もたれのシート接触面とシートのシート
部分のシート接触面との間で交互に行なっても良い。
一方、空気調和シートの温度制御をシート接触面の領
域の初期温度が低い時に行なう場合は、所望の温度にな
るまで電熱部材を最大限有効に作動させる。その後、所
望の温度に達すると、それに加えて空気調和装置を作動
させるとともに、電熱部材の出力は減少させ、その結
果、所望の温度が保たれる。一旦シート接触面とその周
辺領域が十分に加熱されると、電熱部材がスイッチ・オ
フされ、空気調和装置がシート接触面の領域に供給した
調節された空気によって、所望の温度を得ることがで
き、その後も所望の温度を保つことができるように空気
調和装置を作動させる。
域の初期温度が低い時に行なう場合は、所望の温度にな
るまで電熱部材を最大限有効に作動させる。その後、所
望の温度に達すると、それに加えて空気調和装置を作動
させるとともに、電熱部材の出力は減少させ、その結
果、所望の温度が保たれる。一旦シート接触面とその周
辺領域が十分に加熱されると、電熱部材がスイッチ・オ
フされ、空気調和装置がシート接触面の領域に供給した
調節された空気によって、所望の温度を得ることがで
き、その後も所望の温度を保つことができるように空気
調和装置を作動させる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明す
る。
る。
図1は、空気調和シートの構造を示す概略図である。
図2は、空気調和装置(空気乾燥装置)を備えた空気
調和シートのシート表面の状態を示す図である。
調和シートのシート表面の状態を示す図である。
図3は、初期温度に応じた空気調和シートの温度制御
を示す図である。
を示す図である。
図1には、車両用空気調和シートの背もたれ22とシー
ト部分24との概略図が示されている。自動車の加熱装置
として既に知られているシート型電熱部材26,27が、背
もたれ22とシート部分24とのそれぞれに既に知られてい
る方法で配置されている。シート型電熱部材のそれぞれ
には、線状をなし、例えば銅などでできている熱伝導体
29が備えられている。この熱伝導体29は電源(図示せ
ず)に接続され、熱伝導体26を流れる電流は、制御装置
としてのマイクロプロセッサー20によって調節される。
ト部分24との概略図が示されている。自動車の加熱装置
として既に知られているシート型電熱部材26,27が、背
もたれ22とシート部分24とのそれぞれに既に知られてい
る方法で配置されている。シート型電熱部材のそれぞれ
には、線状をなし、例えば銅などでできている熱伝導体
29が備えられている。この熱伝導体29は電源(図示せ
ず)に接続され、熱伝導体26を流れる電流は、制御装置
としてのマイクロプロセッサー20によって調節される。
更に、このマイクロプロセッサー20は、空気調和装置
18によってシート部分24及び背もたれ22のシート接触面
に供給される多量の空気流(air mass flows)Q41,Q42
の温度及び湿度を制御する。
18によってシート部分24及び背もたれ22のシート接触面
に供給される多量の空気流(air mass flows)Q41,Q42
の温度及び湿度を制御する。
導線16によって制御20の入力側に接続されているの
は、気候条件調節装置14であり、この気候条件調節装置
14にはオン・オフ・スイッチ10と、例えば6つの設定値
を有する設定値調節部12が備えられている。この設定値
調節部12によってシートに着席している人は、所望の温
度(所望温度値)を選択することができる。所望温度値
は、例えぱポテンシオメーターの抵抗値、抵抗デケード
(Winderstandsdecade,resistance decade)その他可
変抵抗値によって予め設定される。
は、気候条件調節装置14であり、この気候条件調節装置
14にはオン・オフ・スイッチ10と、例えば6つの設定値
を有する設定値調節部12が備えられている。この設定値
調節部12によってシートに着席している人は、所望の温
度(所望温度値)を選択することができる。所望温度値
は、例えぱポテンシオメーターの抵抗値、抵抗デケード
(Winderstandsdecade,resistance decade)その他可
変抵抗値によって予め設定される。
シート部分24のシート接触面の領域における実際の温
度は、例えばNTC温度センサー28によって検出され、そ
れに対応する温度信号がマイクロプロセッサー20に入力
される。このマイクロプロセッサー20には制御手段が備
えられ、このマイクロプロセッサーに備えられる制御手
段によって、シート部分24及び/又は背もたれ22のシー
ト接触面の初期温度(調節前の温度)に従って空気調和
装置18とシート型電熱材26,27とが制御される。
度は、例えばNTC温度センサー28によって検出され、そ
れに対応する温度信号がマイクロプロセッサー20に入力
される。このマイクロプロセッサー20には制御手段が備
えられ、このマイクロプロセッサーに備えられる制御手
段によって、シート部分24及び/又は背もたれ22のシー
ト接触面の初期温度(調節前の温度)に従って空気調和
装置18とシート型電熱材26,27とが制御される。
マイクロプロセッサー20の制御手段では、同時に、例
えば、シート・カバーの空気透過性、空気調和装置18と
特定のシート接触面との間の空気調和シートの構造、分
圧に従ってこの領域に流れ込む湿気の移動、熱伝導率等
のような空気調和シートのマテリアル・パラメーターが
考慮されうる。
えば、シート・カバーの空気透過性、空気調和装置18と
特定のシート接触面との間の空気調和シートの構造、分
圧に従ってこの領域に流れ込む湿気の移動、熱伝導率等
のような空気調和シートのマテリアル・パラメーターが
考慮されうる。
空気調和シートの構造は、空気調和シートのシート部
分の24の状態を示す図2により詳細に説明される。空気
調和シートのシート部分24はシート接触面31を有し、空
気や水蒸気を透過することができる。これは、織物(St
off,Fabric)、或いは、穴あき(Perforiertem,Perfora
te)或いは通気性(Porosem,Porous)のある皮でできて
おり、その内側下部には、空気や水蒸気を透過しうるシ
ート型電熱部材26が接している。これは、例えばドイツ
特許番号DE30 40 888 A1に示されている。このシー
ト型電熱部材26の下には、即ちシート接触面31と反対側
には、空気や水蒸気を透過しうる詰め物材(Polstermat
erial,Upholstery Materia)でできた中間層32が配置さ
れており、圧縮状態にあっても、空気や水蒸気の透過性
に関する最低限の要求に応えることができる。この中間
層は発砲パッド34の上部にある。
分の24の状態を示す図2により詳細に説明される。空気
調和シートのシート部分24はシート接触面31を有し、空
気や水蒸気を透過することができる。これは、織物(St
off,Fabric)、或いは、穴あき(Perforiertem,Perfora
te)或いは通気性(Porosem,Porous)のある皮でできて
おり、その内側下部には、空気や水蒸気を透過しうるシ
ート型電熱部材26が接している。これは、例えばドイツ
特許番号DE30 40 888 A1に示されている。このシー
ト型電熱部材26の下には、即ちシート接触面31と反対側
には、空気や水蒸気を透過しうる詰め物材(Polstermat
erial,Upholstery Materia)でできた中間層32が配置さ
れており、圧縮状態にあっても、空気や水蒸気の透過性
に関する最低限の要求に応えることができる。この中間
層は発砲パッド34の上部にある。
中間層32の下にある発砲パッド34の下部から上部にか
けては、幾つかの垂直に伸びた供給ダクト36が配置され
ている。図2の左側に示した供給ダクト36の上部領域で
あって中間層32の下部には、温度センサー28が配置され
ている。
けては、幾つかの垂直に伸びた供給ダクト36が配置され
ている。図2の左側に示した供給ダクト36の上部領域で
あって中間層32の下部には、温度センサー28が配置され
ている。
それぞれの供給ダクト36には、空気ダクト40の排出端
に接する空気調和装置18の本管41に接続される支管38が
挿入されている。なお、供給ダクト36,支管38及び本管4
1が空気供給システムを構成する。空気ダクト40は縦方
向(図2中、左右方向)にU字型の構造をしている。周
囲の空気に接する空気ダクト40の空気吸入側には通気フ
ァン50が配置されており、この通気ファン50によって空
気ダクト40の中に周囲の空気を送り、空気ダクト40に空
気を流す。
に接する空気調和装置18の本管41に接続される支管38が
挿入されている。なお、供給ダクト36,支管38及び本管4
1が空気供給システムを構成する。空気ダクト40は縦方
向(図2中、左右方向)にU字型の構造をしている。周
囲の空気に接する空気ダクト40の空気吸入側には通気フ
ァン50が配置されており、この通気ファン50によって空
気ダクト40の中に周囲の空気を送り、空気ダクト40に空
気を流す。
空気ダクト40の吸入端アームに接する形で、ペルティ
エ素子42が空気ダクト40の2つのアームの間に配置され
ている。ペルティエ素子42の冷却側は吸入端アームの側
を向き、加熱側は空気ダクト40の排出端アームの側を向
いている。空気ダクト40の吸入端アームの熱交換器44
は、ペルティエ素子42の冷却側に設置されることにな
る。熱交換器はマルチプル・リーフ熱交換器の構造を有
し、あらゆるサイズ、流動抵抗、熱伝達に対して最適に
利用することができる。
エ素子42が空気ダクト40の2つのアームの間に配置され
ている。ペルティエ素子42の冷却側は吸入端アームの側
を向き、加熱側は空気ダクト40の排出端アームの側を向
いている。空気ダクト40の吸入端アームの熱交換器44
は、ペルティエ素子42の冷却側に設置されることにな
る。熱交換器はマルチプル・リーフ熱交換器の構造を有
し、あらゆるサイズ、流動抵抗、熱伝達に対して最適に
利用することができる。
ウィック48はペルティエ素子42の加熱側に接続され、
空気ダクト40の吸入端アームにある第1熱交換器44の上
流に配置されている。
空気ダクト40の吸入端アームにある第1熱交換器44の上
流に配置されている。
第2熱交換器46はペルティエ素子42の加熱側に備えら
れる。この熱交換器はペルティエ素子42の冷却側に近接
している。また、この熱交換器は、空気ダクト40とは別
にこれらのアームに平行に配置された冷却ダクト52へ、
更に空気ダクト40の排出端アームへと延びるように配置
されている。冷却ダクト52の吸入端には、周囲の空気Q2
を冷却ダクト52の中に送り込む通気ファン54が備えられ
ている。
れる。この熱交換器はペルティエ素子42の冷却側に近接
している。また、この熱交換器は、空気ダクト40とは別
にこれらのアームに平行に配置された冷却ダクト52へ、
更に空気ダクト40の排出端アームへと延びるように配置
されている。冷却ダクト52の吸入端には、周囲の空気Q2
を冷却ダクト52の中に送り込む通気ファン54が備えられ
ている。
上記の空気調和装置の構造に基づき、ファン50によっ
て空気ダクト40の中に送り込まれた多量の空気流(Luft
massenstrom,air mass flow)Q1は、ペルティエ素子42
の冷却側に配置された第1熱交換器44によって露点より
も低い温度まで冷却される。これにより、空気中の水分
は凝縮し、凝結する。この水分はウィック(Docht,wic
k)48によってペルティエ素子42の加熱側に出され、こ
こで周囲の空気中に蒸発する。
て空気ダクト40の中に送り込まれた多量の空気流(Luft
massenstrom,air mass flow)Q1は、ペルティエ素子42
の冷却側に配置された第1熱交換器44によって露点より
も低い温度まで冷却される。これにより、空気中の水分
は凝縮し、凝結する。この水分はウィック(Docht,wic
k)48によってペルティエ素子42の加熱側に出され、こ
こで周囲の空気中に蒸発する。
脱湿された空気は次に第2熱交換器46へと流れ、ここ
で暖められた結果、空気の相対湿度が更に下げられる。
このようにして調節された空気は、続いて本管41及び支
管38を通って送られ、供給ダクト38の中へと到達する。
で暖められた結果、空気の相対湿度が更に下げられる。
このようにして調節された空気は、続いて本管41及び支
管38を通って送られ、供給ダクト38の中へと到達する。
シート素材及び空気誘導(Luftfuhrung,Air Conducti
on)の選択をそれぞれ行なうことにより、調節された空
気は、上部シート構造やシートとシートに着席中の人と
の間の空気と影響し合い、水蒸気の分圧差によって乾燥
される。
on)の選択をそれぞれ行なうことにより、調節された空
気は、上部シート構造やシートとシートに着席中の人と
の間の空気と影響し合い、水蒸気の分圧差によって乾燥
される。
一旦相互作用が起きると、一部の空気が発砲材34を通
って周囲の空気中に戻り、その間にその他の空気はシー
トに着席中の人を通って放出される。
って周囲の空気中に戻り、その間にその他の空気はシー
トに着席中の人を通って放出される。
ペルティエ素子42の所定出力(Vorgegebener Leistun
g,Given Capacity)Pとした場合、空気流Q1の冷却はフ
ァン50の速度によって調節される。また、ファン54の速
度を適切に選択することによって空気ダクト40を離れる
多量の空気流Q4の温度が特に冷却される。これは、ファ
ン54によって冷却ダクト52に送り込まれた周囲の空気が
第2熱交換器46を通り、この第2熱交換器46が温度を低
下させるからである。冷却ダクト52を通った冷却空気
は、多量の空気流Q3となって大気中に運ばれる。従っ
て、多量の空気流Q4の温度は、ファン54の速度に直接影
響されることになる。
g,Given Capacity)Pとした場合、空気流Q1の冷却はフ
ァン50の速度によって調節される。また、ファン54の速
度を適切に選択することによって空気ダクト40を離れる
多量の空気流Q4の温度が特に冷却される。これは、ファ
ン54によって冷却ダクト52に送り込まれた周囲の空気が
第2熱交換器46を通り、この第2熱交換器46が温度を低
下させるからである。冷却ダクト52を通った冷却空気
は、多量の空気流Q3となって大気中に運ばれる。従っ
て、多量の空気流Q4の温度は、ファン54の速度に直接影
響されることになる。
電熱部材26、ファン50,54及びペルティエ素子42は、
マイクロプロセッサー20に接続され、マイクロプロセッ
サーの入力側に接続された温度センサー28によって計測
された実際の温度と予め設定された所望温度とに従って
調節される。
マイクロプロセッサー20に接続され、マイクロプロセッ
サーの入力側に接続された温度センサー28によって計測
された実際の温度と予め設定された所望温度とに従って
調節される。
シートに着席中の人が、気候条件調節装置のオン・オ
フ・スイッチ10を押し、適切な所望温度が設定されて調
節システムを作動すると、温度センサー28によってシー
ト接触面31の領域の初期温度に応じた温度信号がマイク
ロプロセッサー20に送られる。なお、調節システムと
は、空気調和装置、電熱部材、制御装置等の空気調和シ
ートのシステム全体をいう。
フ・スイッチ10を押し、適切な所望温度が設定されて調
節システムを作動すると、温度センサー28によってシー
ト接触面31の領域の初期温度に応じた温度信号がマイク
ロプロセッサー20に送られる。なお、調節システムと
は、空気調和装置、電熱部材、制御装置等の空気調和シ
ートのシステム全体をいう。
初期温度と予め設定された所望温度に従って、制御装
置20に備えられ、電熱部材26、ファン50,54及びペルテ
ィエ素子42を制御する制御手段によって電熱部材26、フ
ァン50,54及びペルティエ素子42の制御量(Regelstreck
e)を決定する。
置20に備えられ、電熱部材26、ファン50,54及びペルテ
ィエ素子42を制御する制御手段によって電熱部材26、フ
ァン50,54及びペルティエ素子42の制御量(Regelstreck
e)を決定する。
温度センサー28によって計測された初期温度が極端に
下がっていた場合(例えば冬場で−20℃まで下がってい
た場合)、マイクロプロセッサー20が熱部材(heating
element)26を作動させて、設定値調節部で選択された
所望温度Tsetまで最大電力でシートを加熱するような制
御が行われる。一旦所望温度Tsetに達すると、空気調和
装置18もスイッチ・オンされ、電熱部材26の電力出力は
下げられる。電熱部材26と空気調和装置18の両方によっ
て、シートを均一の状態に確実に暖めることができる。
更に、空気調和装置18によって、シート部分24のシート
接触面31から、確実に湿気を除去することが可能にな
る。また、シート部分24が完全に加熱された時だけ電熱
部材26はスイッチ・オフされ、シート接触面31の熱の調
節は、ファン50,54及びペルティエ素子42の制御を通じ
て、空気調和装置18のみによって実行されるのである。
下がっていた場合(例えば冬場で−20℃まで下がってい
た場合)、マイクロプロセッサー20が熱部材(heating
element)26を作動させて、設定値調節部で選択された
所望温度Tsetまで最大電力でシートを加熱するような制
御が行われる。一旦所望温度Tsetに達すると、空気調和
装置18もスイッチ・オンされ、電熱部材26の電力出力は
下げられる。電熱部材26と空気調和装置18の両方によっ
て、シートを均一の状態に確実に暖めることができる。
更に、空気調和装置18によって、シート部分24のシート
接触面31から、確実に湿気を除去することが可能にな
る。また、シート部分24が完全に加熱された時だけ電熱
部材26はスイッチ・オフされ、シート接触面31の熱の調
節は、ファン50,54及びペルティエ素子42の制御を通じ
て、空気調和装置18のみによって実行されるのである。
シート部分24の低温度レベルにおける熱容量(Warmek
apazitat,Heat storage Capacity)は非常に大きいの
で、電熱部材26のスイッチ・オフが早過ぎると、シート
接触面31が再び冷却されることになる。
apazitat,Heat storage Capacity)は非常に大きいの
で、電熱部材26のスイッチ・オフが早過ぎると、シート
接触面31が再び冷却されることになる。
しかし、調節システムが作動中に、シート部分24のシ
ート接触面31が太陽によって加熱されると、その温度は
60℃或いはそれ以上にまで達する可能性がある。その場
合は、空気調和装置18を用いてシート部分を冷たく乾燥
した空気を送り込むことによって、シート部分24のシー
ト接触面31が急速に冷却される。
ート接触面31が太陽によって加熱されると、その温度は
60℃或いはそれ以上にまで達する可能性がある。その場
合は、空気調和装置18を用いてシート部分を冷たく乾燥
した空気を送り込むことによって、シート部分24のシー
ト接触面31が急速に冷却される。
このように短時間、急激な冷却を行うため、設定値調
節部12によって設定された所望温度Tsetよりも明らかに
低い温度(例えば28℃)まで、短時間で低下させること
になるのである。
節部12によって設定された所望温度Tsetよりも明らかに
低い温度(例えば28℃)まで、短時間で低下させること
になるのである。
このような短時間の冷却効果が得られることにより、
体から素早く熱を放散させることができ、別のやり方で
起こり易い発汗傾向を抑えることができる。更に、短時
間の冷却効果には、シートに着席中の人が調節システム
の効果に気付くという利点がある。認知可能な冷却期間
が非常に短いので、シートに着席中の人の健康に対する
あらゆるリスクが防げるのである。この「冷却効果」の
後、シートの温度、つまり温度センサーによって計測さ
れた実際の温度が、制御装置で設定された所望温度に対
応するよう、マイクロプロセッサー20が空気調和装置18
を制御する。
体から素早く熱を放散させることができ、別のやり方で
起こり易い発汗傾向を抑えることができる。更に、短時
間の冷却効果には、シートに着席中の人が調節システム
の効果に気付くという利点がある。認知可能な冷却期間
が非常に短いので、シートに着席中の人の健康に対する
あらゆるリスクが防げるのである。この「冷却効果」の
後、シートの温度、つまり温度センサーによって計測さ
れた実際の温度が、制御装置で設定された所望温度に対
応するよう、マイクロプロセッサー20が空気調和装置18
を制御する。
作動中は、このような短い「冷却効果」が得られるよ
うな制御を時々使用するとよい。このような短い「冷却
効果」が得られるような制御は、シートに着席中の人が
よりはっきりと認識するように、シート表面と背もたれ
との間で交互に行うこともできる。作動時間全体を通じ
て、空気調和装置18はシート接触面とシートに着席中の
人との間の微気候(Mikroklima,Microclimate)中に発
生する湿気を取り除く。
うな制御を時々使用するとよい。このような短い「冷却
効果」が得られるような制御は、シートに着席中の人が
よりはっきりと認識するように、シート表面と背もたれ
との間で交互に行うこともできる。作動時間全体を通じ
て、空気調和装置18はシート接触面とシートに着席中の
人との間の微気候(Mikroklima,Microclimate)中に発
生する湿気を取り除く。
周囲の状況が穏やかな場合、つまり、調節システムの
作動中に温度センサー28によって計測された実際の温度
が、設定値調節部12によって予め設定された温度範囲内
にある場合は、空気調和装置18が作動し、微気候中の湿
気のみを除去し、予め設定された所望温度Tsetの領域に
おけるシート温度を制御する。
作動中に温度センサー28によって計測された実際の温度
が、設定値調節部12によって予め設定された温度範囲内
にある場合は、空気調和装置18が作動し、微気候中の湿
気のみを除去し、予め設定された所望温度Tsetの領域に
おけるシート温度を制御する。
なお、空気調和シートの背もたれ22の調節も同様にし
て行われる。
て行われる。
ここで、空気調和シートが非常に冷たい場合及び非常
に暖かい場合の制御曲線(Regelkurven,control curve
s)を図3に示す。図3の概略図において、時間tは横
座標に沿って記され、シート接触面31の領域における空
気調和シートの温度Tは垂直方向に記されている。Tset
は、設定値調節部12によって予め設定可能な所望温度で
ある。所望温度はおよそ32℃と41℃の間で調節すること
ができる。この温度範囲は、医学的に見て極めて人体に
安全なものである。
に暖かい場合の制御曲線(Regelkurven,control curve
s)を図3に示す。図3の概略図において、時間tは横
座標に沿って記され、シート接触面31の領域における空
気調和シートの温度Tは垂直方向に記されている。Tset
は、設定値調節部12によって予め設定可能な所望温度で
ある。所望温度はおよそ32℃と41℃の間で調節すること
ができる。この温度範囲は、医学的に見て極めて人体に
安全なものである。
図3の曲線1は、シートの初期温度が−20℃の場合に
シートが暖まっていく様子を示している。時間tHにおい
てはシートが所望温度まで加熱されるが、この場合:シ
ート型の電熱部材だけが有効であり、最大電力で作動し
ている。その後時間tHKまでは、電熱部材と空気調和装
置とによって、シートの温度は所望温度Tsetの領域内に
保たれる。時間tHKから後は、空気調和装置だけが湿気
を除去し、シートの温度を保つのに有効である。
シートが暖まっていく様子を示している。時間tHにおい
てはシートが所望温度まで加熱されるが、この場合:シ
ート型の電熱部材だけが有効であり、最大電力で作動し
ている。その後時間tHKまでは、電熱部材と空気調和装
置とによって、シートの温度は所望温度Tsetの領域内に
保たれる。時間tHKから後は、空気調和装置だけが湿気
を除去し、シートの温度を保つのに有効である。
曲線2は、シートの初期温度が約60℃という非常に高
温の場合のシートの熱制御の様子を示している。空気調
和装置18によってシートの温度は約28℃まで急激に下げ
られ、適切な上記の「冷却効果」を得ることができる。
続いて時間tKまでは、シートの温度は空気調和装置18の
みによって所望温度Tsetまで下げられる。一度、所望温
度Tsetに達すると、シートの温度とシートからの湿気除
去は、空気調和装置18によって制御され、シートの温度
は所望温度Tsetの領域内に保たれるのである。
温の場合のシートの熱制御の様子を示している。空気調
和装置18によってシートの温度は約28℃まで急激に下げ
られ、適切な上記の「冷却効果」を得ることができる。
続いて時間tKまでは、シートの温度は空気調和装置18の
みによって所望温度Tsetまで下げられる。一度、所望温
度Tsetに達すると、シートの温度とシートからの湿気除
去は、空気調和装置18によって制御され、シートの温度
は所望温度Tsetの領域内に保たれるのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンツェン ギュンター ドイツ連邦共和国 82140 オルヒンク レントゲンヴェク 2番地 (72)発明者 ヴァイス ミヒャエル ドイツ連邦共和国 83671 ベネディク トボイエルン ホイゼルン 38番地 (56)参考文献 特開 昭60−42115(JP,A) 特開 昭61−265140(JP,A) 特開 平6−163144(JP,A) 特開 平5−277020(JP,A) 実開 昭58−24815(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60N 2/00 - 2/54 A47C 7/74 A47C 21/04 G05D 23/02
Claims (8)
- 【請求項1】外側がシートに着席中の人の体の一部分に
面した少なくとも1つのシート接触面(31)と、該シー
ト接触面(31)の内側領域にシート接触面(31)とシー
トに着席中の人との間の微気候よりも低い水蒸気分圧の
空気を供給する空気調和装置(18)と、該シート接触面
(31)を暖めるために該シート接触面(31)の内側領域
に配置された電熱部材(24)と、該シート接触面(31)
の領域内における温度を検出する温度センサー(28)
と、該空気調和装置(18)と該電熱部材(24)との両方
が接続され、該温度センサー(28)によって計測された
温度に応じて予め設定された所望温度値に従ってこれら
の空気調和装置(18)及び電熱部材(24)を制御する制
御装置(20)とを備え、該空気調和装置(18)が、ペル
ティエ素子(42)と、このペルティエ素子(42)の冷却
側に配置される第1熱交換器(44)と、このペルティエ
素子(42)の加熱側に配置される第2熱交換器(46)と
を有し、該第1熱交換器(44)及び該第2熱交換器(4
6)は空気ダクト(40)の中に伸びるとともに、該第2
熱交換器(46)は空気ダクト(40)とは別に設けられた
冷却空気の流れる冷却ダクト(52)の中に伸び、該空気
ダクト(40)は該第2熱交換器(46)の下流方向で空気
供給システム(41,38,36)に接続され、この空気供給シ
ステム(41,38,36)が該第1熱交換器(44)から該第2
熱交換器(46)を通って流れてきた空気を該シート接触
面(31)の内側領域へ供給することを特徴とする、空気
調和シート。 - 【請求項2】該空気調和装置(18)によって供給された
空気の温度が、該制御装置(20)によって制御されうる
ことを特徴とする、請求項1記載の空気調和シート。 - 【請求項3】該空気調和装置(18)によって供給された
空気の温度及び湿度の両方を、該制御装置(20)によっ
て制御できることを特徴とする、請求項1記載の空気調
和シート。 - 【請求項4】該制御装置(20)が、計測温度に基づいて
該空気調和装置(18)及び該電熱部材(24)の制御のた
めの制御手段を備えるマイクロプロセッサーから構成さ
れることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載
の空気調和シート。 - 【請求項5】該制御手段では、シート接触面(31)と空
気調和装置(18)の間の領域のマテリアル・パラメータ
ーが考慮されることを特徴とする、請求項4記載の空気
調和シート。 - 【請求項6】該空気ダクト(40)及び該冷却ダクト(5
2)には、ファン(50,54)がそれぞれ配置され、ファン
の回転速度が、該制御装置(20)によって制御されうる
ことを特徴とする、請求項1記載の空気調和シート。 - 【請求項7】該第1熱交換器(44)の下流の該空気ダク
ト(40)にはウィック(48)が配置され、このウィック
(48)が該ペルティエ素子(42)の加熱側まで伸びてい
ることを特徴とする、請求項1記載の空気調和シート。 - 【請求項8】外側がシートに着席中の人の体の一部分に
面した少なくとも1つのシート接触面(31)と、該シー
ト接触面(31)の内側領域にシート接触面(31)とシー
トに着席中の人との間の微気候よりも低い水蒸気分圧の
空気を供給する空気調和装置(18)と、該シート接触面
(31)を暖めるために該シート接触面(31)の内側領域
に配置された電熱部材(24)と、該シート接触面(31)
の領域内における温度を検出する温度センサー(28)
と、該空気調和装置(18)と該電熱部材(24)との両方
が接続され、該温度センサー(28)によって計測された
温度に応じて予め設定された所望温度値に従ってこれら
の空気調和装置(18)及び電熱部材(24)を制御する制
御装置(20)とを備え、該空気調和装置(18)が、ペル
ティエ素子(42)と、このペルティエ素子(42)の冷却
側に配置される第1熱交換器(44)と、このペルティエ
素子(42)の加熱側に配置される第2熱交換器(46)と
を有し、該第1熱交換器(44)及び該第2熱交換器(4
6)は空気ダクト(40)の中に伸び、該空気ダクト(4
0)は該第2熱交換器(46)の下流方向で空気供給シス
テム(41,38,36)に接続され、この空気供給システム
(41,38,36)が該第1熱交換器(44)から該第2熱交換
器(46)を通って流れてきた空気を該シート接触面(3
1)の内側領域へ供給する空気調和シートを備えたもの
において、 該シート接触面の領域の初期温度が高い場合に、該空気
調和装置によって該シート接触面の領域に供給される調
節された空気が、該シート接触面の温度を急速に且つ短
時間予め設定された所望温度よりも明らかに低い温度ま
で冷却するように該空気調和装置を作動させて温度制御
する第1ステップと、 その後、該空気調和装置によって該シート接触面の領域
に供給される調節された空気によって該所望温度が得ら
れるように該空気調和装置を作動させ、該所望温度が得
られた後はこれを保持するように該空気調和装置を作動
させて温度制御する第2ステップとを備え、 該第2ステップが、該調節空気を予め設定された該所望
温度よりも明らかに低い温度まで短時間冷却する温度制
御を繰り返し行なうモードと、 該調節空気を予め設定された該所望温度よりも明らかに
低い温度まで短時間冷却する温度制御を該シートの背も
たれの該シート接触面と該シートのシート部分の該シー
ト接触面との間で交互に行なうモードとを有することを
特徴とする、空気調和シートの温度制御方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19504716.8 | 1995-02-14 | ||
| DE19504716 | 1995-02-14 | ||
| DE19548527.0 | 1995-12-22 | ||
| DE19548527 | 1995-12-22 | ||
| PCT/EP1996/000638 WO1996025301A1 (de) | 1995-02-14 | 1996-02-14 | Klimasitz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10503733A JPH10503733A (ja) | 1998-04-07 |
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Family
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5921314A (ja) |
| EP (1) | EP0809576B1 (ja) |
| JP (1) | JP3064016B2 (ja) |
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| DE (1) | DE59601826D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3637395B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2005-04-13 | 本田技研工業株式会社 | 車両の空調装置とシート用加熱冷却装置 |
| DE19752135A1 (de) * | 1997-11-25 | 1999-06-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Heizstromregelung und Sitzheizungsregelschaltung |
| US6105667A (en) * | 1998-03-12 | 2000-08-22 | Denso Corporation | Air conditioning apparatus for vehicle seat |
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| DE19920451C2 (de) * | 1998-05-18 | 2003-05-22 | Wet Automotive Systems Ag | Belüftbarer und beheizbarer Sitz |
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