JPH09505497A - 可変温度座席雰囲気制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 温度雰囲気制御システムは、可変温度座席（１０）、少なくとも一つのヒート・ポンプ（２６と２８）、少なくとも一つのヒート・ポンプ温度センサー（５４と５６）、及び制御器（６４）を具備している。各ヒート・ポンプは、主熱交換器（３４と３６）の温度調節空気のための多くのペルチェ熱電気モジュールと主交換器から可変温度座席に調節された空気を通す主交換器ファン（４２と４４）を具備している。ペルチェ・モジュールと各主ファンは、それぞれ温度スイッチ（６０）とファン・スイッチ（５８）を介して手動で調整できる。加えて、温度雰囲気制御システムは、占有者に向けられる調節された空気の温度と同じく占有者を取り囲む周囲空気の温度を監視するため、多くの追加温度センサー（１０２と１０４）を具備してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 可変温度座席雰囲気制御システム 発明の分野 本発明は一般的に可変温度座席に関し、とりわけ座席に位置する占有者（occu pant）に座席を介して加熱、または冷却媒体の流れと温度を制御するための方法 と装置に関する。 発明の背景 建物、家、自動車、及びそのようなものの冷却、または加熱は、一般に占有者 の環境を取り巻く空気の温度を変える対流により行われる。対流加熱、または冷 却の効率はは、占有者の体のすべての部分に接触し、取り囲む温度調節された空 気の力量に多くを依存する。対流による占有者の冷却と加熱は、一般に占有者が 一か所に静止しない、または留まらない、むしろ温度処理された空気と最大限接 触するように動き回る家、事務所、及び他の同様な構造への適用に効率的である と考えられている。 自動車、飛行機、バス．及び同様なものへの適用において、占有者は典型的に は、温度制御された空気の効果から隔離され、座席の表面に対し彼らの体の表面 の大部分と一か所で固定されている。このような適用において、占有者を加熱し 、または冷却するために温度調節された空気を車の室内に供給することは、占有 者の体と接触する表面領域をやや制限するため効果的ではない。加うるに、しば しば、座席の表面は、占有者による当初の接触の際に周囲温度に近い温度であり 、効果的なやり方で占有者に対し急速に温度補償をする必要性が増す。 このような適用において、効果的な占有者の加熱、または冷却を提供する問題 を扱うために、座席は加熱、または冷却媒体の内部の流れを収容し、座席と接触 している占有者の表面に座席の表面を通してこれを供給するように構成された。 好ましい加熱及び冷却媒体は空気である。この様に構成された座席は、乗物の室 内に供給される温度調節された空気との接触から一般に隔離された占有者の表面 に、直接温度調節された空気を供給することにより、対流によって乗客を加熱ま たは冷却する効率を増やす。 Feherに対して発行された米国特許第４，９２３，２４８は、座席の表面を通 してペルチェ熱電気モジュールから占有者の隣接した表面に温度調節された空気 を供給するため、内部空間を具備した座席パッドとバック・レストを開示してい る。温度調節された空気は、ペルチェ・モジュールのフィンに周囲の空気を吹き つけるファンを用いて供給される。占有者を加熱、または冷却することは、ペル チェ・モジュールに供給する電気の極性を変えることにより達成される。 Feherに対して発行された米国特許第５，００２，３３６は、座席を通して温 度調節された空気を受け、占有者の隣接した表面に供給する内部の空間を具備す る座席とバック・レストを結合した構成が開示されている。米国特許第４，９２ ３，２４８のように、温度調節された空気はペルチェ熱電気モジュールにより供 給され、電気ファンによって内部空間を通して供給される。 Feherに対して発行された米国特許第５，１１７，６３８は、選択的に冷却さ れ、または加熱される座席の構造と温度調節された空気を供給する装置が開示さ れている。座席の構造は、内部空間、プラステイック・マッシュ層、金属メッシ ュ層、及び穴の開いた外側層を具備する。温度調節された空気を供給する装置は 、ペルチェ熱 電気モジュール、及びファンを具備する熱交換器である。占有者を加熱し、また は冷却することは、ペルチェ・モジュールに供給する電気の極性を切り換えるこ とにより達成される。 この技術で知られている座席の構成は、占有者を加熱し、または冷却するより 効率的な方法を提供する必要性を扱っているが、占有者の快適性を最大にし、パ ワー効率を最大にする様に占有者に温度調節された空気を供給する必要性は扱っ ていなかった。 これまでの環境に対する認識の増大と資源の節約は、自動車のような炭化水素 で動力を供給される乗物を、電気のような環境に優しい動力源で動力を供給され る乗物に置き替える必要性を推進した。現在の炭化水素による自動車を電気動力 による乗物に置き替えることは、電気で動力を供給される乗物が、それが置き替 わる炭化水素に動力を供給される自動車と等しいか、またはより優れて操作され 、そして維持される場合、現実のものとなる。したがって、電気的に効率よいや り方で電気的乗物を達成する必要性は、電気的乗物の成功にとって重要である。 電気で動く乗物の電気的効率を最大にするためには、電気的乗物において電気 を供給される補助的構成要素が、最大の電気的効率で機能することが必要である 。占有者に温度調節された空気を供給する技術で知られた座席は、電気的に効率 よく動作しない。このような座席において、ペルチェ熱電気デバイスにより調節 された空気の温度は、抵抗を介して余分なパワーを放散する、即ち、ポテンショ メータを用いて調整される。ペルチェ熱電気デバイスを動作させるために必要な パワーの量のみを供給する代わりに余分なパワーを放散することは、電気的効率 が関係する他の適用と同様、パワーに敏感な電気的乗物にこのような座席を適さ なくしている。 占有者に温度調節された空気を供給するように構成された、この 技術において公知の座席は、占有者が、加熱、または冷却した空気のどちらかを 造ることを選択できるように調整可能である。しかし、公知の座席は、熱電気デ バイスが動かない、または使用者が眠っている場合、占有者に供給される冷たい 、または加熱された空気の温度、または流量を自動的に調節することは出来ない 。熱電気デバイスの電気的故障はデバイスの異常な加熱となり、熱電気デバイス それ自身にダメッジを与えることが有り得る。電気的故障は占有者に熱い空気を 供給し、不快感を引き起こし、傷つけることも有り得る。加えて、占有者が眠っ た結果、触れられずにされたままの最高加熱、または最高冷却で設定した当初の 温度は、熱電気デバイス自身にダメッジを与え、または占有者に不快感を引き起 こし、または傷つけさえするかもしれない。 公知の座席は占有者の調整により空気の供給を座席の下、または後ろに変える ことが出来るが、占有者が独立に座席の後ろ、または下を通り抜ける空気の温度 を変えることはできない。選択的に一か所を加熱し、他を冷却する選択は、占有 者が特別な医療的状態、または傷害のため、このような選択的処置を必要とする 場合望ましいかもしれない。例えば、ある寒い日、占有者の快適性のために座席 の後ろに加熱された空気を、そして最近所生じた足の怪我を直すために座席の下 に冷たい空気を供給することは望ましいことかも知れない。 そのため、可変温度座席が、座席に座っている占有者に対する温度調節された 空気の温度と流れの速度を調節するため、制御システムと方法を具備することは 望ましいことである。制御システムが電気的に効率的なやり方で座席を操作し、 電気で動く乗物のようなパワーに敏感なものに適用するためアイデアを考え出す ことは好ましいことである。制御システムが、装置のダメッジ、占有者の不快、 または傷害の可能性を無くすように座席を操作することは望ましいことである。 また、制御システムが、座席の後ろ、または下に、加熱した、または冷却された 空気を独立に供給出来るようにすることは望ましいことである。 発明の概要 実際に提供される本発明は、可変温度座席を用いた温度雰囲気制御システムを 提供することである。温度雰囲気制御システムは、座席占有者に温度制御された 空気を供給するために適した可変温度座席を具備し、周囲の空気を温度調節し、 座席に空気を通す少なくとも一つのヒート・ポンプ、各ヒート・ポンプに配置さ れた温度センサー、ヒート・ポンプの温度を監視し、温度雰囲気制御アルゴリズ ムに従ってそれらの動きを調節するよう構成された制御器を具備する。 各ヒート・ポンプは、主熱交換器中の周囲の空気を選択的に加熱し、または冷 却するための多くのペルチェ熱電気モジュールを具備する。加熱され、または冷 却された空気は主交換器ファンによって座席を通過する。各ヒート・ポンプは、 ペルチェ・モジュールから不用の熱と冷気を取り除くために不用熱交換器を具備 する。不用の熱、または空気は不用熱交換器ファンにより外部の環境に出される 。 各主ファンは、ファン・スイッチを介して予め決められた速度の変化で操作さ れるよう手動で調節される。各ペルチェ・モジュールは、温度スイッチを介して 種々の加熱、または冷却モードにおいて操作することを手動で調整することがで きる。各ペルチェに対する電気パワーは、電気的効率を最高に活用するための操 作の特別な加熱、または冷却モードに対応するデューテイ・サイクルでパルスを 与えられる。各ヒート・ポンプは別個のファンと温度スイッチを介して独立に操 作され、または共通のファンと温度スイッチによって同時に操作される。代わり に、各ヒート・ポンプは、占有者の存在スイッチの動作により可変温度座席が占 められたとき、制御器により自動的に操作される。 当初のファン速度、及びペルチェ温度設定が選択された後、制御器は各ヒート ・ポンプから伝えられた温度情報を監視する。加えて、制御器は、追加の温度セ ンサーを介して、可変温度座席占有者に向かっている調節された空気の温度と同 様に可変温度座席占有者を取り囲む空気の温度を監視するように構成してもよい 。制御器は、温度雰囲気制御アルゴリズムに従って、各主交換器ファン、各不用 交換器ファン、及び各ペルチェ・モジュールの操作を調節する。制御アルゴリズ ムは、占有者の快適さを最大にし、システムが故障したときには装置のダメッジ 、占有者の不快感、または傷害を最小限にするように設計される。 制御アルゴリズムは、ヒート・ポンプ温度が予め決められた最高温度、または 最低温度を超えた場合、ヒート・ポンプの故障を表示して、ペルチェ・モジュー ル及び／又は各主交換器ファンへのパワーを遮断するか、または制限するように 設計されている。加えて、制御アルゴリズムは、可変温度座席占有者に向かう調 節された空気の温度が予め決められた最高、または最低温度を超えた場合、ペル チェ・モジュールに対するパワーを遮断するように設計されている。 制御アルゴリズムは、占有者に向かう冷たい空気の温度が予め決められた最低 冷却温度を超え、温度が予め決められた時間内に調整されなかったとき、冷却モ ード動作の間、ペルチェ・モジュールへのパワーを制限するように設計されてお り、占有者の後ろを冷やし すぎることによる占有者の不快感を最小にしている。加えて、制御アルゴリズム は、可変温度座席占有者を取り巻く空気と占有者に向かう調節された空気の温度 差が予め決められた量より大きいとき、操作が冷却モードの間、ペルチェ・モジ ュールへのパワーを制限するように設計されている。 図面の簡単な説明 本発明の特徴と利点は以下の詳述、請求の範囲、及び図面を参照することによ り理解できるであろう。 図１は、可変温度座席の実施形態の断面の概要図。 図２は、本発明による温度雰囲気制御システムの第１の実施形態の概要図。 図３は、図２に示された本発明の実施形態のための温度雰囲気制御アルゴリズ ムを描いたフロー・チャートである。 図４は、本発明による温度雰囲気制御システムの第２の実施形態の概要図。 図５は、図４に示された本発明の実施形態のための温度雰囲気制御アルゴリズ ムを描いたフロー・チャートである。 図６は、本発明による温度雰囲気制御システムの第３の実施形態の概要図。 図７図は、図６に示された本発明の実施形態のための温度雰囲気制御アルゴリ ズムを描いたフロー・チャートである。 図８は、本発明による温度雰囲気制御システムの、他の実施形態の概要図。 詳細な説明 本発明で実際に提供される温度雰囲気制御システム（ＴＣＣＳ） は、可変温度座席（ＶＴＳ）を通して供給され、また座席に座っている占有者に 向かう空気の温度を制御するために用いることが出来る。ＴＣＣＳは、占有者が 自動車、列車、飛行機、バス、歯科医の椅子、美容院の椅子、及び同類のものに 一定時間座っている必要がある場合、または占有者が、事務所の椅子、家のもた れ椅子、及び同類のものに仕事場で、または家で彼／彼女が座っている間、単に 心地よさの程度を加えたい場合、様々なＶＴＳを適用することが出来る。ＴＣＣ Ｓは、この発明によると、占有者が座席の表面を通り、占有者に向かう空気の流 れの速度と温度の両者を手動で調整できるようにすることにより、ＶＴＳに座っ た占有者に最高の快適さを提供する様操作できるように構成されている。 ＴＣＣＳは、占有者に向かう空気の温度が予め決められた最高の温度設定点よ り上になる、または予め決められた最低の温度設定点より下になったことを感知 したとき、手動による流れの速度と温度の設定を自動的に変更するように構成さ れている。このように、占有者が眠ってしまった場合、または温度調節された空 気を発生する装置が故障した場合に、占有者の快適さと安全の両者を最大にする 。ＴＣＣＳはまた、タイマーを具備し、背後の不快さを妨げるために正常な動作 の間手動の流れと温度の設定を自動的に変更するように構成されている。加えて 、温度調節された空気を発生する装置は、電気で動く乗り物のように電気の消費 に対し敏感な適用に用いることに適している。電気的効率を最大にするように操 作される。 図１は、座った位置で人間の占有者を支えるのに適した座席背部１２と座席下 部１４を具備するＶＴＳ１０の実施形態を示す。図１は、図解と明瞭化のため、 単純化したＶＴＳの断面図を示す。従って、ＶＴＳは特に表示されたもの以外の 実施形態で構成することも出来ることが理解できる。ＶＴＳは、穴のあいたビニ ール、布、皮 、または同種の、その表面を通して空気が流れる適当な材料から作られる外側の 表面カバー１６を有するように構成されている。網状の発泡材のようなパッド層 １７は、占有者の快適さを増すために外側表面１６の下方に置いても良い。 ＶＴＳは、一般的に座席構成を定める金属フレーム（示されていない）を持ち 、また発泡材及び同種のものから作られた座席下部と座席背部クッション１８を 持つように構成できる。多くの空気のチャンネル２０は、各座席クッションの中 に位置しており、座席クッションを介してパッド層１７から座席下部の空気の入 り口２２、または座席背後の空気の入り口２４のいずれに延びている。ＶＴＳの 特定の実施態様が特に記載されているが、本発明によるＴＣＣＳは、同じ一般的 特徴を持ったどのような型のＶＴＳも動作させることができる。 図２は、ＶＴＳ１０を具備する本発明によるＴＣＣＳの第１の実施態様を示す 。座席を通り抜けて占有者に行く空気は、ヒート・ポンプにより温度調節される 。この第１の実施態様は、ＶＴＳの座席背部１２を通り抜ける空気を温度調整す るための座席背部ヒート・ポンプ２６、ＶＴＳの座席下部１４を通り抜ける空気 を温度制御する座席下部ヒート・ポンプ２８を具備している。座席背部ヒート・ ポンプと座席下部ヒート・ポンプは、各々少なくとも温度調整のため、即ち、選 択的に加熱、または冷却するため、熱電気デバイス３０と３２を具備している。 好ましい熱電気デバイスは、ペルチェ熱電気モジュールである。各ヒート・ポン プは、約三つのペルチェ熱電気モジュールを具備している。 各ヒート・ポンプは、主熱交換器３４と３６を具備し、ペルチェ・モジュール の一つの表面に依存する空気温度調節フィン（示されていない）、及び不用熱交 換器３８と４０を含んでおり、主熱交換 器と反対側のペルチェ・モジュール表面から延びている熱交換器フィン（示され ていない）を納めている。各主熱交換器の一端に取り付けられているのは、各主 熱交換器の温度制御された空気を座席背部、または座席下部に各々通すのを助け るための主交換器ファン４２と４４から出口である。各主交換器ファンは、軸の 送風機などのような適当な流れの速度を持った電気ファンを具備してもよい。各 主熱交換器の出口の端は、それぞれ座席背部空気の入り口２４、または座席下部 空気の入り口２２に接続されている管路４６、４８に接続されている。従って、 各主熱交換機器のペルチェ熱電気モジュールにより作られる温度調整された空気 は、主交換器ファンにより、それぞれ空気管路、空気の入り口を通り抜け、ＶＴ Ｓの座席部分を通り、占有者に至る。各不用熱交換器の一端に取り付けられてい るのは、各不用熱交換器で作られた不用で余分な熱と冷気をＶＴＳを取り囲む外 部の環境に通り抜けさせるのを助ける、不用交換器ファン５０と５２からの出口 である。各不用交換器ファンは、軸送風機などの様な適当な流れの速度を持つ電 気ファンを具備してもよい。各熱交換器ファンに存在する余分の空気は、通常望 ましくない温度である。冷却モードでは熱い空気であり、加熱モードでは冷たい 空気である。従って、各不用交換器に存在する余分の空気は、座席の側面を通し て占有者から離れた所に送り出すこともできる。 各ヒート・ポンプのペルチェ熱電気モジュールの主交換器側面に取り付けられ ているのは、温度センサー５４と５６である。各温度センサーは熱電対などを具 備してもよい。 主交換器ファン４２と４４の操作は、ファン・スイッチ５８により手動で制御 できる。第１の実施態様では、主交換器ファンは単一のファンスイッチで同時に 操作されることが好ましい。ファン・スイッチはオフの位置、及びもし望むなら ファン速度の設定の変化を 提供するように構成された電気スイッチを具備してもよい。ファン・スイッチは 、一つのオフの位置、及び三つの異なったファン速度の設定、即ち、低、中間、 そして高を持つように構成されることが好ましい。ファン・スイッチは占有者が 容易にアクセス出来るようにＶＴＳ内、または近くに配置できる。 不用交換器５０と５２の動作は、もし望むなら、別個のファン・スイッチ（示 されておらず）により手動で制御できる。しかし、不用交換器ファンは、主交換 器ファンの操作時、及びファン・スイッチ５８の手動操作時に自動的に達成でき ることが好ましい。従って、ファン・スイッチ５８の手動操作時に、主交換器フ ァンは選択された速度で動作し、不用交換器ファンは自動的に最高の速度で動作 するため始動される。この様に操作するために構成されたＴＣＣＳは、ペルチェ ・モジュールの効率を最大にし、システムのダメッジの可能性を減らす。 ペルチェ熱電気モジュールの動作は温度スイッチ６０で制御される。第１の実 施態様では、両者のヒート・ポンプのペルチェ熱電気は、単一の温度スイッチに より同時に操作されることが好ましい。温度スイッチは、一つのオフの位置、及 びもし望むなら温度設定の変化を提供するために構成された電気的スイッチを具 備してもよい。好ましいファン・スイッチは、一つのオフ位置、四つの加熱位置 、そして四つの冷却位置を持つように構成される。ファン・スイッチ５８のよう に、温度スイッチ６０は占有者が容易にアクセスできるようにＶＴＳ内、または その近くに配置する事ができる。 温度スイッチが冷却位置の一つに回転した時、温度スイッチの近くに位置する ＬＥＤランプ６２は、ペルチェ・モジュールが冷却モードで動作していることを 示す緑色を表す。温度スイッチが加熱位置の一つに回転した時、ＬＥＤランプは 、ペルチェモジュールが 加熱モードで動作していることを示す赤色を表す。 ペルチェ・モジュールのための異なった加熱、または冷却モードは、極性をス イッチし、そしてペルチェ・モジュールに送られる電気パワーの量を制限するこ とにより達成される。ペルチェ・モジュールの電気的効率を最適にするために、 表示を介して電気パワーの不用な部分を放電させるためポテンショメータを用い る代わりに、加熱と冷却の動作の異なった四つのモードが、予め決められたデユ ーテイサイクルでペルチェ・モジュールに対して電気的パワーをパルスで与える ことにより達成される。従って、加熱、または冷却の異なったレベルは、予め決 められたデユーテイサイクルでペルチェ・モジュールに対し電気的パワーをパル スで与えることにより達成される。好ましい実施態様では、デユーテイサイクル は約0.02秒（50Hz）で、四つの異なったレベルはサイクル時間パワーの２５％、 ５０％、７５％、または１００％のいずれかを適用する事により達成される。こ の実施態様では、２５％のデユーテイサイクルは、オン時間がほぼ0.005秒、オ フ時間がほぼ0.015秒、合計のサイクルの長さは0.02秒であり、それが繰り返さ れる。７５％のデユーテイサイクルは、オン時間がほぼ0.015秒、オフ時間がほ ぼ0.005秒である。 ペルチェ・モジュールの加熱、または冷却モードは、電気的パワーの極性をス イッチする事により達成される。ペルチェ・モジュールは、加熱モードはほぼ１ ０ボルトDCで、冷却モードはほぼ６ボルトDCで動作するように構成される。ＤＣ コンバータは、加熱及び冷却電圧を供給するため制御の外に配置してもよい。ペ ルチェ・モジュールの合計デユーテイサイクルは、0.02から0.2秒まで調整可能 である。各モードにおけるペルチェ・モジュールのためのパワーは、効率とＶＴ Ｓの占有者に供給される合計熱パワーを最適にするよ うに選択される。 ファン・スイッチ５８、温度スイッチ６０、主交換器ファン４２と４４、不用 交換器ファン５０と５２、ペルチェ熱電気モジュール３０、３２、ＬＥＤランプ ６２、そして温度センサー５４と５６への電気の供給は、制御器６４によりなさ れる。一方、電気の供給と信号は制御器に信号を送る座席にあるプリント回路ボ ード（示されていない）に最初に送られる。制御器は、前記装置のすべてを動作 させる十分な容量を持ったパワーの入力６６を具備している。制御器はファンス イッチと温度スイッチから占有者による入力を、温度センサーから温度情報を受 けるように構成されている。この入力から、制御器は占有者の快適さ、安全を確 かなものにし、システムのダメッジから保護するように設計された予め決められ たアルゴリズムに従い、ヒート・ポンプの動作を調整するように構成されている 。 図３は、図２に示されたＴＣＣＳの第１の実施態様のための温度雰囲気制御ア ルゴリズムを描いたフローチャートである。ＶＴＳを用いた占有者はファン・ス イッチを動作させ、望みのファン速度（ステップ６８）を選択することにより主 交換器ファンを操作する。主交換器ファンの動作の時、不用交換器ファンも最大 の速度で（ステップ７０）動作するよう始動される。 占有者は、望みの加熱、または冷却モードに温度スイッチ６０を動かすことに より（ステップ７２と７４）、ＶＴＳの空気を温度調節するためのペルチェ・モ ジュールを始動することができる。ペルチェ・モジュールは温度制御スイッチの オフの位置を選択することにより、手動で動作を止めることができる。その場合 、ファンへのパワーは、緑色を表示しているＬＥＤ６２で示されているように維 持される（ステップ７６）。加えて、ペルチェ・モジュールは、フ ァン・スイッチが手動でオフの位置に置かれたとき、自動的に制御器によって動 作を停止される（ステップ７８）。 温度スイッチが四つの冷却モジュールの一つに置かれたとき、ＬＥＤランプ６ ２は、緑色を表示する（ステップ８０）。ヒート・ポンプ２６と２８の温度セン サー５４と５６により検出された温度は制御器に送られる（ステップ８２）。温 度が約３０３°Ｋより下の場合（ステップ８４）、占有者が前に温度を調整して から６分以上経過するまで、ペルチェ・モジュールへのパワーは変わらず、経過 後はペルチェ・モジュールへのパワーは２５％に減らされる（ステップ９０）。 ＶＴＳの使用後占有者の不快を引き起こすことが示されている、占有者の背部の 冷やしすぎを防ぐため、この様な状況でペルチェ・モジュールに対するパワーを 減らすことは望ましいことである。温度が３０３°Ｋより下でない場合、ペルチ ェ・モジュールへのパワーは占有者の制御で指示されたように維持される（ステ ップ８６）。 温度スイッチが四つの加熱モードの一つに位置したとき、ＬＥＤランプ６２は 赤色を表示する（ステップ９２）。温度が約３３９°Ｋより下の場合（ステップ ９４）、ペルチェ・モジュールへのパワーは変わらない（ステップ９６）。温度 が３３９°Ｋから３４９°Ｋの範囲の場合（ステップ９４）、ペルチェ・モジュ ールへのパワーは温度が３３９°Ｋより下になるまで２５％減少する（ステップ ９８）。この様な状況でペルチェ・モジュールへのパワーを減らすことは、ペル チェ・モジュールの加熱し過ぎを防ぐために望ましい。 ペルチェ・モジュールの主熱交換器の側面の温度が２００°Ｋより下か、３４ ９°Ｋより上である場合（ステップ１００）、ペルチェ・モジュールが加熱、ま たは冷却モードかどうかにに係わらず、 制御器はペルチェ・モジュールを動作停止し（ステップ７６）、主交換器ファン 及び不用交換器ファンの動作を維持する。上記温度状況のいずれかの発生はシス テムの故障を示す。この様な情況において、ＬＥＤランプ６２は、システムの故 障を示し、オレンジ色を表示する。 第１の実施態様は、図２に示されているように、それぞれ座席背部および座席 下部を通る温度制御された空気の流れに位置した、調節された空気温度センサー １０２と１０４を具備している。調節された空気の温度のセンサーは、電気的に 制御器６４に接続されている。図３に示され、上記された温度雰囲気制御アルゴ リズムは、調節された空気の温度が約３２５°Ｋより大きいか、約２９７°Ｋよ り下である場合、ペルチェ・モジュールを動作停止にするよう構成されている。 図４は、本発明の実施に基づくＴＣＣＳの第２の実施態様を示す。第２の実施 態様は、占有者を取り囲むＶＴＳの外側の空気の温度を監視するため、少なくと も一つの周囲空気の温度のセンサー１０２を加えたことを除いて、すべての点で 第１の実施態様に類似している。温度センサーは周囲の空気の温度情報を伝える ため、電気的に制御器６４に接続されている。一つ以上の周囲空気温度センサー を用いることができ、各センサーは、制御器に周囲空気の温度のプロフィルを提 供するため、占有者を取り囲む環境と異なった場所に位置する。 ＴＣＣＳの第２の実施態様は、第１の好ましい実施態様と異なっている。そこ では座席背部ヒート・ポンプ２６と座席下部ヒート・ポンプ２８のためのファン 速度と空気温度は、別々の座席背部ファン・スイッチ１０４と座席下部ファン・ スイッチ１０６、及び別々の座席背部温度スイッチ１０８と座席下部温度スイッ チ１１０を用 いることにより独立に手動で調整できる。第２実施態様におけるファン・スイッ チ１０４と１０６、温度スイッチ１０８と１１０は、第１の実施態様において前 に述べたものと同じである。一方、ＴＣＣＳは、ファン４２と４４の速度を制御 するため単一のファン・スイッチ（示されていない）、及び各ヒート・ポンプ２ ６と２８に対するパワーを独立に制御するため二つの温度スイッチ（示されてい ない）を持つように構成できる。ＴＣＣＳはまた、ヒート・ポンプ２６と２８の パワーを同時に制御するための単一の温度スイッチ（示されていない）、及び各 ファン４２と４４の速度を独立に制御するための二つのファン・スイッチを持つ ように構成できる。 ＬＥＤランプ１１２と１１４は、各ヒート・ポンプのために選択された動作の モードを示すため、各温度スイッチの近くに配置される。例えば、オフの位置で はＬＥＤランプはオフで、両者のヒート・ポンプが冷却モードであるときＬＥＤ ランプは緑色を表示し、両者のヒート・ポンプが加熱モードであるときＬＥＤラ ンプは赤色を表示し、どちらかのヒート・ポンプで温度の誤り、またはペルチェ ・モジュール故障のときＬＥＤランプは速い周期の赤と緑で、オレンジ色を表示 する。この様に手動ファン速度と温度スイッチを構成することは、座席下部１４ と異なった状況で、占有者がＶＴＳの座席背部１２を操作できるようにすること を許容する。占有者の体の特定の箇所が占有者の他の箇所と異なった温度にして おくことを医療的条件、または損傷が必要としている場合、例えば、足の怪我が ＶＴＳの座席下部で冷たい空気を必要としており、周囲の温度が、占有者の最大 の快適さのために座席背部を加熱した空気が通ることを指示する様な場合、これ は望ましいことかもしれない。 第１の実施態様のように、ファン・スイッチ１０４と１０６、温度スイッチ１ ０８と１１０、主交換器ファン４２と４４、不用交換 器ファン５０と５２、ペルチェ熱電気モジュール３０、３２、温度センサー５４ と５６、ＬＥＤランプ１１２と１１４、そして周囲空気の温度センサー１０２へ の電気の供給は、制御器６４によりなされる。 図５は、図４に示されたＴＣＣＳの第２の実施態様のための温度雰囲気制御ア ルゴリズムを描いたフロー・チャートである。この制御アルゴリズムは、周囲温 度センサーからの追加の温度入力（ステップ１１６）と調節された空気センサー 、及びペルチェ・モジュールが冷却モードで操作され、座席背部ヒート・ポンプ ２６からの調節された空気の温度が約３１０°Ｋより下である（ステップ１１８ ）であるときを除いて、図３に示され、前にも記載されたものと類似している。 調節された空気温度が約３１０°Ｋより下のとき、もし、占有者による先の温度 調整から６分以上経過しており、調節された空気の温度がほぼ３°Ｋまたはそれ 以上占有者を取り巻く周囲空気の温度より下であるなら（ステップ１２２）、制 御器は座席背部ヒート・ポンプ２６のペルチェ・モジュールに対するパワーをほ ぼ２５％に減らす（ステップ１２４）。もし温度が３１０°Ｋより下であり、し かし先の手動による温度調整から６分経っていないか、または調節された空気の 温度が周囲温度を下まわるのが３°Ｋより少ないなら、座席背部ヒート・ポンプ でのペルチェ・モジュールに対するパワーは占有者が制御した設定にとどまる（ ステップ１２６）。 図３で述べられた制御アルゴリズムのように、この様な条件におけるペルチェ ・モジュールに対するパワーを減らす理由は、ＶＴＳを使った後の不快さを防ぐ ため、占有者の背部に向かう冷たい空気の量を制限するためである。 第２の実施態様は、図４に示されているように、それぞれ座席の 背部と下部を通る温度調節された空気の流れに置かれた調節された空気温度セン サー１２８と１３０を具備する。調節された空気温度センサーは電気的に制御器 ６４に接続されている。図５で示され上記された温度雰囲気制御アルゴリズムは 、占有者に向かう調節された空気の温度が約３２５°Ｋより大きく約２９７°Ｋ より下である場合、ペルチェ・モジュールを動作停止にするよう構成されている 。ペルチェ・モジュールが停止している間、主交換器ファンは回転を続ける。 図６は、本発明の実施によるＴＣＣＳの第３の実施態様を示す。第３の実施態 様は二点を除いてすべての点で第１の実施態様に類似している。一つは、占有者 を取り囲むＶＴＳの外側の空気の温度をモニターするため、少なくとも一つの周 囲空気温度センサー１３２を追加したことである。温度センサーは温度情報を与 えるために制御器６４に電気的に接続されている。一つ以上の周囲空気温度セン サーを用いてもよく、各センサーは制御器に周囲空気温度のプロフィルを提供す るために占有者を取り巻く環境と異なった位置に配置される。 ＴＣＣＳの第３実施態様における第２の違いは、ただ一つのヒート・ポンプ１ ３４が、座席背部１２と座席下部１４の両者に温度調節された空気を供給するた めに用いられていることである。単一のヒート・ポンプは第１の実施態様におい て前に記載した、座席背部ヒート・ポンプ２６と座席下部ヒート・ポンプ２８に 類似しており、主熱交換器１３６、主交換器ファン１３８、不用熱交換器１４０ 、不用交換器ファン１４２、及びペルチェ・モジュール温度センサー１４３を具 備する。しかしながら、ペルチェ熱電気モジュールの代わりに、単一のヒート・ ポンプ１３４は、四つのペルチェ熱電気モジュール１４４を具備している。主熱 交換器からの温度調節され た空気は、一端が主熱交換器１３６の出口に、他端が座席背部の空気の入り口２ ４と座席下部の空気の入り口２２に接続された空気マニホールド１４６により、 ＶＴＳの座席背部１２と座席下部１４に通される。一方、ＴＣＣＳの第３の実施 態様は、第１の実施態様ですでに記載したものと類似した二重ヒート・ポンプ構 成を具備することもできる。 ＴＣＣＳの第３の実施態様は、主交換器ファン速度とヒート・ポンプ空気温度 を占有者が手動で調整できない点で、第１に実施態様と異なっている。むしろ、 ファン速度と空気温度は制御器６４によって自動的に制御される。加えて、占有 者の存在スイッチ１４８は座席に占有者が座った時に動作するＶＴＳ内に配置さ れる。占有者の存在スイッチは、座席背部、または座席下部に配置される重さ感 知スイッチ及び同種のものを具備してもよい。好ましい実施態様では、占有者の 存在スイッチは、座席下部に配置され、占有者の存在を伝えるために制御器に電 気的に接続されている。ＶＴＳの始動を制御する占有者の存在のスイッチの使用 は、ＶＴＳが占有されていない時、及び使われていない、または、例えばバスの 乗客の座席に適用する際のように、座席に個別に制御を与えることが望ましい時 、電気を節約するために求められる。 図７は、図６に示された第３の実施態様のための温度雰囲気制御アルゴリズム を描いたフロー・チャートである。主交換器ファン１３８の始動はＶＴＳに占有 者が座ることにより制御され（ステップ１５０）、占有者の存在スイッチ、及び 周囲温度センサーにより制御器に送られる乗り物の中の周囲の条件を始動させる （ステップ１４８）。ＶＴＳに占有者が位置したとき素早い温度応答を確実にす るため、制御器は占有者が不在でもペルチェ・モジュールに0.5から１ボルトの 範囲の安定した状態の電圧で電気パワーをパルスで与 える（ステップ１５２）。デユーテイーサイクルの間に実際に与えられる電圧は 、６ボルト、または１２ボルトである。ペルチェ・モジュールへのゆっくりした 連続パルスを維持することは、ＶＴＳに占有者が現れたとき調節された望ましい 温度を達成するための移行時間を大きく最小化する。 一度占有者がＶＴＳに座ると、制御器によって選択された特定の主ファン速度 とペルチェ動作モードは、ＶＴＳ占有者を取り巻く周囲温度で決まる。周囲の温 度が２８６°Ｋより少ないとき（ステップ１５４）、制御器は加熱動作モードを 選択し、ペルチェ・モジュールに１００％のパワーを送り、主交換器ファンを中 間の速度で動作させる（ステップ１５６）。主交換器ファンの始動の際、不用交 換器ファンは、高速で始動される。 周囲温度が２８６°Ｋと２９０°Ｋの間である時（ステップ１５８）、制御器 は加熱動作モードを選択し、７５％のパワーをペルチェ・モジュールに送り、主 交換器ファンを中間の速度で動作させる（ステップ１６０）。温度が２９０°Ｋ と２９３°Ｋの間の時（ステップ１６２）、制御器は加熱動作モードを選択し、 ２５％のパワーをペルチェ・モジュールに送り、主交換器ファンを中間の速度で 動作させる（ステップ１６４）。 周囲温度が２９３°Ｋと２９７°Ｋの間である時（ステップ１６６）、制御器 はほぼ0.5ボルトの安定した状態でペルチェ・モジュールにパワーをパルスで与 え（ステップ１６６）、主交換器ファンの動作を停止する（ステップ１６８）。 周囲温度が２９７°Ｋと３００°Ｋの間である時（ステップ１７０）、制御器 は冷却動作モードを選択し、５０％のパワーをペルチェ・モジュールに送り、主 交換器ファンを中間の速度で動作する（ステップ１７２）。周囲温度が３００° Ｋと３０２°Ｋの間である 時（ステップ１７４）、制御器は冷却動作モードを選択し、５０％のパワーをペ ルチェ・モジュールに送り、主交換器ファンを高速で動作する（ステップ１７６ ）。周囲温度が３０２°Ｋより上である時（ステップ１７８）、制御器は冷却操 作モードを選択し、１００％のパワーをペルチェ・モジュールに送り、主交換器 ファンを高速で動作する（ステップ１８０）。 加熱操作モード（周囲温度が２９３°Ｋまで）、または冷却操作モード（周囲 温度が２９７°Ｋより上）のいずれの場合でも、２００°Ｋより下（ステップ１ ８２）、または３４９°Ｋより上（ステップ１８４）のペルチェ・モジュールは 、制御器がペルチェ・モジュールの動作を停止するようにし、主交換器ファンと 不用交換器ファンの運転を維持する（ステップ１８６）。上記条件のいずれもシ ステムの故障を示す。 第３の実施態様は、図６に示されているように、座席を通り抜ける温度調整さ れた空気の流れに置かれた調整された空気温度センサー１８８を含む。調整され た空気温度センサーは、電気的に制御器６４に接続されている。上記した、また 図７に描かれた温度雰囲気制御アルゴリズムは、座席と占有者を通る調整された 空気の温度が約３２５°Ｋより大きく、または約２９７°Ｋより下である場合、 ペルチェ・モジュール１４４を動作停止とするように構成されている。ペルチェ ・モジュールが動作停止されている間、主交換器ファンは運転を続ける。 特に上記され、図６に示されているようなＴＣＣＳの第３の実施態様は、バス 、列車、飛行機などのような多数の占有者に適用するに際し、多数のＶＴＳを制 御するために用いられる。このような適用では、主交換器ファン、不用交換器フ ァン、ペルチェ・モジュール、温度センサー、及び各ＶＴＳからの重さ感知スイ ッチは、共通 の制御器に電気的に接続されている。多数の空気温度センサーは、乗り物の内部 を通して正確な温度のプロフィルを提供するため、乗り物内の異なった位置に置 くことができる。共通の制御器は、多数の周囲空気温度センサーからの入力を調 整（accomodate）するように構成されている。共通の制御器は、各ＶＴＳを取り 囲む乗り物内の異なった周囲温度領域の可能性を考慮に入れて、特に上記し、図 ７に描かれたものと同じやり方で、主ファン速度及びペルチェ・モジュールのた めの動作モードを制御するように構成してもよい。 温度雰囲気制御システムの限られた実施態様が記載され、ここに描かれている が、多くの変更・修正や変形が当業者にとって明らかである。例えば、本発明に よる温度雰囲気制御システムは、単一のヒート・ポンプから座席背部、または座 席下部への温度調節された空気の流れを自動的に調整する手段を具備することは 本発明の範囲内であると解釈できる。 図８は、ＴＣＣＳの第３の実施態様の別の実施態様を描いたものであり、各々 座席背部と座席下部に導かれる空気マニホールド１４６に配置されたバルブ１９ ０と１９２を組み込んでいる。バルブは予め決められた制御アルゴリズムに従っ て制御器６４によって電気的に始動される。制御アルゴリズムは、占有者が期間 をオーバーしてあまりに多くの冷たい空気を受ける場合、バルブ１９０を閉じる ことによって座席背部に対する冷たい空気の流れを制御器が制限することを加え 、特に上記の図７に描かれた第３の実施態様と同じでよい。この実施態様はＶＴ Ｓ使用後の占有者の不快さの発生を取り除くのを助ける。 特に記載され描かれたＴＣＣＳの実施態様に加えて、このようなＴＣＣＳは電 気的に動力を与えられる乗物に用いられるようなエネルギー管理システムからの 入力に組み込むことができる。明確な実 施態様において、ＴＣＣＳはこのようなエネルギー管理システムから抑制信号を 受けるように構成されている。抑制信号は、丘を登る時、またはバッテリーが弱 いか最低の放電電圧に近づきつつある時のような困難な推進の間で、追加の量の エネルギーが必要とされた時、またはバッテリーが急速に放電している時のよう な特別な操作条件の下で、乗物のエネルギー管理システムにより典型的に動作す る。本発明による温度状況制御アルゴリズムは、抑制信号の動作時に、ペルチェ ・モジュール、主交換器ファン、及び不用交換器ファンを動作停止するように構 成されている。 従って、添付された請求の範囲の範囲内で、本発明の原理による温度雰囲気制 御システムは、特にここに記載されたもの以外でも具体化できると解釈すべきで ある。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１０月１７日 【補正内容】 請求の範囲 １．座席占有者の熱的快適を増すため、座席を介して温度調節された空気を分 配する手段を持った占有者座席、 座席に温度調節空気を供給するため、空気管路により座席に接続された少なく とも一つのヒート・ポンプで、該ヒート・ポンプは、温度調節空気のため少なく とも一つの熱電気モジュール、及び占有者に座席を介して温度調節された空気を 通し、かつ熱電気モジュールから不用の熱エネルギーを取り除くための少なくと も一つのファンを具備しており、 望ましい動作モードが選択された後、占有者の入力と独立して少なくとも一つ のヒート・ポンの熱電気モジュールとファンの動作を始動させ、そして調節する 制御器、 システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さを提供し、そ して、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステムの冷却機能を 制御するため、自動的に制御器を動作させる手段、及び、 占有者の存在を検知するため座席に取り付けられ、電気的に制御器に接続され ている表示スイッチ、 を具備する、可変温度占有者座席において温度雰囲気を制御するためのシステム 。 ２．ヒート・ポンプの動作を感知するためヒート・ポンプに取り付けられた温 度センサーを具備し、該温度センサーはヒート・ポンプの動作制御を容易にする ため制御器に電気的に接続されている、請求項１に記載のシステム。 ３．温度調節された空気の流路に置かれている少なくとも一つの温度センサー を具備する、請求項２に記載のシステム。 ４．一つより多い座席を具備し、各座席のための各ヒート・ポンプの動作は単 一の制御器によって自動的に調節される、請求項１に記載のシステム。 ５．各々が座席を介して温度調節された空気を分配し、それを占有者に向ける 手段を持った座席下部、及び座席背部を具備する占有者座席、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席背部に通す座席背部ヒー ト・ポンプであって、該座席背部ヒート・ポンプは主交換器ファンと少なくとも 一つの熱電気モジュールを具備しており、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席下部に通す座席下部ヒー ト・ポンプであって、該座席下部ヒート・ポンプは主交換器ファンと少なくとも 一つの熱電気モジュールを具備しており、 各ヒート・ポンプに置かれた温度センサー、 主ファンの速度を自動的に始動しそして調節し、及び各ヒート・ポンプの熱電 気モジュールのための動作モードを自動的に選択する制御器、 システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さを提供し、そ して、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステムの冷却機能を 制御するため、自動的に制御器を動作させる手段、 電気的に自動動作手段に接続されている、占有者の存在を検知するための表示 器、 を具備する、可変温度占有者座席の温度雰囲気を制御するシステム。 ６．可変温度占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法 は、 可変温度座席を介して分配される温度調節された空気を供給するための少なく とも一つの熱電気モジュールを動作させるステップ、 可変温度座席の内部の手段を介して温度調節された空気を通す少なくとも一つ の電気的ァンを動作させるステップ、 システムの温度を感知し、該温度情報を制御器に伝えるステップ、 熱電気モジュールが冷却モードで動作されており、かつ温度調節された空気の 温度が冷却モードが選択された後予め決められた量の時間最低の冷却温度より下 である時、熱電気モジュールのへの電気的パワーを自動的に調整するステップ、 及び、 座席を占有することにより各ファンと各熱電気モジュールを自動的に動作させ 、座席を退くことにより各ファンと熱電気モジュールを自動的に動作を停止させ るステップ、 を具備する方法。 ７．望ましい流速と占有者に向かう調節された空気の温度を提供するため、各 電気ファンの速度と各熱電気モジュールの動作モードを手動で調整することを具 備する、請求項６に記載の方法。 ８．可変温度占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法は、 座席の占有を感知し、該情報を一つまたはそれ以上の熱電気モジュールとファ ンの動作を自動的に調節するように構成された制御器に伝えるステップ、 温度調節空気を供給するため座席の占有の感知に応答し熱電気モジュールを動 作させるステップ、 可変温度座席の内部の空気通路を介して温度調節された空気を通すファンを動 作させるステップ、 システムの温度を感知し、該温度情報を制御器に伝えるステップ、及び、 温度調節された空気の温度が最小冷却温度より下になった後、そしてシステム が冷却動作モードに置かれてから最大の量の時間が経過した後、冷却モードで動 作されている時、熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすステップ 、 を具備する方法。 ９．熱電気モジュールが冷却モードであり、動作温度は予め決められた冷却温 度より下であり、温度が先に占有者によって調整されてから予め決められた量の 時間経過し、そして占有者に向かう調節された空気の温度は占有者を取り巻く周 囲の温度より予め決められた量だけ冷たい時、熱電気モジュールへの電気的パワ ーを減らすことを具備している、請求項８に記載の方法。 10．可変制御される占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法は、 可変温度座席を介して通され、そして分配される温度調節空気のための多くの 熱電気モジュールを動作させるステップ、 可変温度座席の内部の空気通路を介して占有者に温度調節された空気を通す少 なくとも一つのファンを動作させるステップ、 熱電気モジュールの温度を感知し、温度がほぼ２００°Ｋより下で、ほぼ３４ ９°Ｋより上である時、熱電気モジュールとファンの動作を自動的に停止するよ う構成された制御器に該温度情報を伝えるステップ、 熱電気モジュールが冷却モードで動作されており、温度が温度がほぼ３０３° Ｋより下で、動作モードが先に占有者によって調整されてから６分以上経過して いる時、熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすステップ、及び、 熱電気モジュールが加熱モードで動作されており、温度が３３９°Ｋから３４ ９°Ｋの範囲である時、熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすス テップ、 を具備する方法。 11．占有者に向かう調節された空気の温度と占有者を取り囲む周囲の空気の温 度を感知し、該温度情報を制御器に伝えることを具備する、請求項１０に記載の 方法。 12．熱電気モジュールが冷却モードで動作されており、温度がほぼ３０３°Ｋ より下で、動作モードが先に占有者によって調整されてから６分以上経過してお り、また調節された空気の温度が周囲の空気の温度より３°Ｋ以上下まわる時、 熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすことを具備する、請求項１ １に記載の方法。 13．座席を介して温度調節された空気を分配するための手段、及び座席占有者 の熱的快適さを増すために座席を介した温度調整された空気を有する占有者座席 、 温度調節された空気を供給する少なくとも一つのヒート・ポンプであって、各 ヒート・ポンプが空気管路により座席に接続され、そして一つまたはそれ以上の ファン、及び一つまたはそれ以上の熱電気モジュールを含んでおり、 座っている占有者の熱的快適さを最大にするための温度とファン速度において 、温度調節された空気を造るために各ヒート・ポンプの動作を始動しそして調節 するための制御器、 少なくとも一つのヒート・ポンプの動作を監視する少なくとも一つの温度セン サーであって、該温度センサーは電気的に制御器に接続されており、 システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さ を提供し、そして、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステム の加熱、及び冷却機能を制御するため、自動的に制御器を動作させる手段、 座席占有者の存在を検知する、電気的に制御器に接続されている表示器、 を具備する可変温度占有者座席の温度雰囲気制御システム。 14．座席を介して温度調節された空気を分配するための手段、及び座席占有者 の熱的快適さを増すために座席を介した温度調整された空気を有する占有者座席 、 温度調節された空気を供給する少なくとも一つのヒート・ポンプであって、各 ヒート・ポンプは空気管路により座席に接続され、そして一つまたはそれ以上の ファン、及び一つまたはそれ以上の熱電気モジュールを含んでおり、 座っている占有者の熱的快適さを最大にするための温度とファン速度において 、温度調節された空気を造るために各ヒート・ポンプの動作を始動しそして調節 するための制御器、 少なくとも一つのヒート・ポンプの動作を監視する少なくとも一つの温度セン サーであって、該温度センサーは電気的に制御器に接続されており、及び システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さを提供し、そ して、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステムの加熱、及び 冷却機能を制御するため、自動的に制御器を動作させる手段であって、そこでは 温度調節された空気の温度が最低冷却温度より下であり、そしてシステムが冷却 動作モードに置かれてから最大の量の時間が経過した後、システムの冷却機能を 減らす制御器を自動的に動作させる手段、 を具備する、可変温度占有者座席の温度雰囲気制御システム。 15．冷却機能の減少は熱電気モジュールへのパワーを減らすことにより達成さ れる、請求項１４に記載のシステム。 16．冷却機能の減少は熱電気モジュールとファンへのパワーを減らすことによ り達成される、請求項１４に記載のシステム。 17．座席占有者の熱的快適さを増すために座席を介して温度調節された空気を 分配する手段を持った占有者座席、 各ヒート・ポンプが、温度調節空気のための少なくとも一つの熱電気モジュー ル、及び座席を介して占有者に温度調節された空気を通し、熱電気モジュールか ら不用な熱エネルギーを取り除くための少なくとも一つのファン、を具備する、 座席に温度調節空気を供給する空気管路により座席に接続された少なくとも一つ のヒート・ポンプ、 望まれる動作モードが選択された後、占有者の入力と独立して各ヒート・ポン プの熱電気モジュールとファンの動作を始動しそして調節する制御器、 システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さを提供し、そ して、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステムの冷却機能を 制御するため、自動的に制御器を動作させる手段であって、そこでは温度調節さ れた空気の温度が最低冷却温度より下であり、そしてシステムが冷却動作モード に置かれてから最大の量の時間が経過した後、システムの冷却機能を減らす制御 器を自動的に動作させる手段、 を具備する、可変温度占有者座席の温度雰囲気制御システム。 18．各々が座席を介して温度調節された空気を分配し、それを占有者に向ける 手段を持った座席下部、及び座席背部を具備する占有者座席、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席背部に通す 座席背部ヒート・ポンプであって、該座席背部ヒート・ポンプは主交換器ファン と少なくとも一つの熱電気モジュールを具備しており、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席下部に通す座席下部ヒー ト・ポンプであって、該座席下部ヒート・ポンプは主交換器ファンと少なくとも 一つの熱電気モジュールを具備しており、 各ヒート・ポンプに置かれた温度センサー、及び、 主ファン速度を自動的に始動し、そして調節し、及び各ヒート・ポンプの熱電 気モジュールのための動作モードを自動的に選択する制御器、 システム応答を最適化し、座っている占有者に最大の熱的快適さを提供し、そ して、占有者の不快さと悪い生理的反応を最小にするためシステムの冷却機能を 制御するため、自動的に制御器を動作させる手段であって、そこでは温度調節さ れた空気の温度が最低冷却温度より下であり、そしてシステムが冷却動作モード に置かれてから最大の量の時間が経過した後、システムの冷却機能を減らす制御 器を自動的に動作させる手段、 を具備する、可変温度占有者座席の温度雰囲気を制御するシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ウィリス，リチャード アール. アメリカ合衆国，カリフォルニア 94577, サン リーンドロ，カストロ ストリート 120

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．座席を介して占有者に向かう温度調節された空気を分配する内部空気通路 を持った占有者座席、 空気管路によって座席に接続され、温度調節された空気を供給する少なくとも 一つのヒート・ポンプ、 各ヒート・ポンプの動作を自動的に調節する制御器、 を具備する、可変温度占有者座席において温度雰囲気を制御するためのシステム 。 ２．温度センサーが制御器に電気的に接続されている、各ヒート・ポンプの動 作を監視する温度センサーを具備する、請求項１に記載のシステム。 ３．温度センサーがヒート・ポンプの中に位置している、請求項２に記載のシ ステム。 ４．温度調節された空気の流路に位置している温度センサーを具備する、請求 項３に記載のシステム。 ５．各ヒート・ポンプは多くの熱電気モジュール、主交換器ファン、及び不用 交換器ファンを具備する、請求項１に記載のシステム。 ６．各ヒート・ポンプの主ファンを手動で動作させるためのファン・スイッチ 、及び各ヒート・ポンプの熱電気モジュールを手動で動作させる温度スイッチを 具備し、ファン・スイッチと温度スイッチは制御器に電気的に接続されている、 請求項３に記載のシステム。 ７．座席を介して温度調節された空気を分配するための内部空気通路を持ち、 及びそれを占有者に向ける占有者座席、 各ヒート・ポンプが、温度調節空気のための多くの熱電気モジュ ール、座席を介して占有者に温度調節された空気を通すための主交換器ファン、 及び、熱電気モジュールから不用な熱エネルギーを取り除く不用交換器ファン、 を具備する、座席に温度調節空気を供給する空気管路により座席に接続された少 なくとも一つのヒート・ポンプ、 各ヒート・ポンプに置かれた温度センサー、 占有者の入力とは独立に各ヒート・ポンプの動作を自動的に調節する制御器、 を具備する可変温度占有者座席の温度雰囲気制御システム。 ８．各座席は二つのヒート・ポンプを具備し、一つのヒート・ポンプは座席の 背部に温度調整された空気を供給し、他は座席の下部に温度調整された空気を供 給する、請求項７に記載されたシステム。 ９．両者のヒート・ポンプの主ファンを手動で操作するための単一のファン・ スイッチ、及び両者のヒート・ポンプの熱電気モジュールを手動で操作するため の単一の温度スイッチを具備する、請求項８に記載のシステム。 10．各ヒート・ポンプの主ファンを手動で独立に操作するための二つのファン ・スイッチ、及び両者のヒート・ポンプの熱電気モジュールを手動で独立に操作 するための二つの温度スイッチを具備する、請求項８に記載のシステム。 11．両者のヒート・ポンプの主ファンを手動で操作するための一つのファン・ スイッチ、及び両者のヒート・ポンプの熱電気モジュールを手動で独立に操作す るための二つの温度スイッチを具備する、請求項８に記載のシステム。 12．各ヒート・ポンプの主ファンを手動で独立に操作するための二つのファン ・スイッチ、及び両者のヒート・ポンプの熱電気モジ ュールを相互に操作するための単一の温度スイッチを具備する、請求項８に記載 のシステム。 13．各座席は一つのヒート・ポンプを具備し、該ヒート・ポンプは座席の背部 と座席の下部に温度調節された空気を同時に供給するよう構成された空気管路に より座席に接続されている、請求項７に記載のシステム。 14．座席の背部と座席の下部の間の温度調節された空気の分配を調節するため に空気管路に置かれた少なくとも一つのバルブを具備する、請求項１３に記載の システム。 15．ヒート・ポンプの動作を感知するために配置された温度センサーを具備す る、請求項７に記載のシステム。 16．温度調整された空気の流路に置かれた少なくとも一つの温度センサーを具 備する、請求項１５に記載のシステム。 17．座席の中に置かれ占有者が座席に座ると自動的にヒート・ポンプを動作さ せる、制御器に電気的に接続されている占有者存在感知スイッチを具備する、請 求項７に記載のシステム。 18．一つより多い座席を具備し、各座席のための各ヒート・ポンプの動作は単 一の制御器によって自動的に調節される、請求項７に記載のシステム。 19．各々が座席を介して占有者に向かう温度調節された空気を分配するための 内部空気通路を持ち、及びそれを占有者に向ける座席下部、及び座席背部を具備 する占有者座席、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席背部に通す座席背部ヒー ト・ポンプで、該座席背部ヒート・ポンプは主交換器ファンと多くの熱電気モジ ュールを具備しており、 空気の温度を調節し、該空気を空気管路を介して座席下部に通す座席下部ヒー ト・ポンプで、該座席下部ヒート・ポンプは主交換器 ファンと多くの熱電気モジュールを具備しており、 各ヒート・ポンプに置かれた温度センサー、及び、 主ファンの始動、及び各ヒート・ポンプの熱電気モジュールのための動作モー ドを自動的に制御する手段、 を具備する、可変温度占有者座席の温度雰囲気を制御するシステム。 20．温度調整された空気の流路に置かれた温度センサーを具備する、請求項１ ９に記載のシステム。 21．両者の主交換器ファンを一度に動作させるように構成されたファン・スイ ッチを具備し、該スイッチは自動制御手段に電気的に接続されている、請求項１ ９に記載のシステム。 22．各ヒート・ポンプの熱電気モジュールのための動作モードを選択するよう に構成された温度スイッチを具備し、該温度スイッチは自動制御手段に電気的に 接続されている、請求項２１に記載のシステム。 23．二つのファン・スイッチと二つの温度スイッチを具備しており、ファン・ スイッチの一つは座席背部ヒート・ポンプの主交換器ファンを動作させるように 構成され、他方は座席下部ヒート・ポンプの主交換器ファンを動作させるように 構成され、温度スイッチの一つは座席背部ヒート・ポンプの熱電気モジュールを 動作させるように構成され、他方は座席下部ヒート・ポンプの熱電気モジュール を動作させるように構成され、各電気スイッチは自動制御手段に電気的に接続さ れている、請求項１９に記載のシステム。 24．座席を取り囲む周囲の空気の中の座席の外側に置かれた少なくとも一つの 温度センサーを具備し、各温度センサーは制御手段に電気的に接続されている、 請求項１９に記載のシステム。 25．占有者の座席は占有者の存在を検知する表示器を具備し、該 表示器は自動制御手段に電気的に接続されている、請求項１９に記載のシステム 。 26．一つより多い占有者の座席を具備し、各座席のための座席背部と座席下部 ヒート・ポンプは共通の自動制御手段により自動的に制御される、請求項１９に 記載のシステム。 27．可変温度占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法は、 可変温度座席を介して分配される温度調節空気のための多くの熱電気モジュー ルを動作させるステップ、 可変温度座席の内部の通路を介して占有者に温度調節された空気を通す少なく とも一つの電気的ァンを動作させるステップ、 熱電気モジュールの温度を感知し、その温度情報を制御器に伝えるステップ、 熱電気モジュールの温度に従って各熱電気モジュールへの電気的パワーを自動 的に調整するステップ、 を具備する方法。 28．望ましい流速と占有者にとって望ましい調節された空気の温度を提供する ため、各電気ファンの速度と各熱電気モジュールの動作モードを手動で調整する ことを具備する請求項２７に記載の方法。 29．各電気ファンの速度は同じであり、単一のファン・スイッチを用いること により制御され、各熱電気モジュールの動作モードは同じであり、共通温度スイ ッチを用いることにより制御される、請求項２８に記載の方法。 30．各電気ファンの速度は異なっており、別個のファン・スイッチを用いるこ とにより制御され、各熱電気モジュールの動作モードは異なっており、異なった 温度スイッチを用いることにより制御さ れる、請求項２８に記載の方法。 31．熱電気モジュールにより造られた温度調節された空気の温度を感知し、制 御器に該温度情報を伝えることを具備する、請求の範囲２７に記載の方法。 32．占有者を取り囲む周囲の空気の温度を感知し、制御器に該温度情報を伝え ることを具備する、請求項２７に記載の方法。 33．座席を占有することにより各ファンと自動的に動作させ、座席を退くこと により各ファンと各熱電気デバイスを自動的に動作停止させることを具備する、 請求項２７に記載の方法。 34．熱電気モジュールが冷却モードで動作し、温度が予め決められた最低冷却 温度より下であり、かつ、先の手動の温度調整から予め決められた量の時間が経 過した時、各熱電気モジュールへのパワーを自動的に減らすことを具備する、請 求項２７に記載の方法。 35．調節された空気の温度を予め決められた範囲に維持するため、各ファンの 速度と各熱電気モジュールの動作モードを自動的に調整することを具備し、該各 ファンの速度と各熱電気モジュールの動作モードは占有者に向けられた温度調節 された空気の温度と占有者を取り囲む周囲の空気の温度により決められる、請求 項２７に記載の方法。 36．可変温度占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法は、 可変温度座席を介して通され、そして分配される温度調節空気のための多くの 熱電気モジュールを動作させるステップ、 可変温度座席の内部の空気通路を介して占有者に温度調節された空気を通す少 なくとも一つのファンを動作させるステップ、 熱電気モジュールの温度を感知し、その温度情報を自動的に熱電気モジュール とファンの動作を調節するように構成された制御器に 伝えるステップ、及び、 熱電気モジュールの動作温度が予め決められた最高温度より上か、または予め 決められた最低温度より下である時、熱電気モジュールへの電気的パワーを自動 的に停止するステップ、 を具備する方法。 37．望ましい動作モードに対応する予め決められたデユーテイ・サイクルでパ ルスによって電気を供給することにより熱電気モジュールを動作させることを具 備する、請求項３６に記載の方法。 38．熱電気モジュールが、加熱しすぎの条件を示す予め決められた最高温度よ り下の温度範囲内で加熱モードで動作している時、熱電気モジュールへのパワー を自動的に減らすことを具備しており、該パワーは正常な動作温度が達成される まで減らされる、請求項３６に記載の方法。 39．予め決められた最大温度はほぼ３４９°Ｋであり、予め決められた最小温 度はほぼ２００°Ｋである、請求項３８に記載の方法。 40．熱電気モジュールが冷却モードであり、動作温度が予め決められた冷却温 度より下で、温度が先に占有者によって調整されてから予め決められた量の時間 経過している時、熱電気モジュールへのパワーを自動的に減らすことを具備して いる、請求項３６に記載の方法。 41．占有者を取り囲む周囲の温度を感知し、該温度情報を制御器に伝えること を具備する、請求項３６に記載の方法。 42．座席の占有を感知し該情報を制御器に伝えることを具備する、請求項４１ に記載の方法。 43．座席が占有されると自動的に熱電気モジュールとファンへのパワーを動作 させ、占有者を取り囲む周囲の温度で決まる熱電気モ ジュールへのパワーを自動的に調節することを具備する、請求項４２に記載の方 法。 44．周囲温度が２９３°Ｋより下の時、熱電気モジュールを加熱モードで自動 的に動作させ、周囲温度が２９７°Ｋより上の時、熱電気モジュールを冷却モー ドで自動的に動作させることを具備する、請求項４３に記載の方法。 45．調節された空気の温度を感知し、該温度情報を制御器に伝えることを具備 する、請求項４１に記載の方法。 46．冷却モードで動作しており、動作温度が予め決められた冷却温度より下で 、温度が先に占有者によって調整されてから予め決められた量の時間経過してお り、かつ、占有者に向けられた調節された空気の温度が占有者を取り囲む周囲温 度より予め決められた量だけ冷たい時、熱電気モジュールへのパワーを減らすこ とを具備している、請求項４５に記載の方法。 47．可変制御される占有者座席の温度雰囲気制御方法であって、該方法は、 可変温度座席を介して通され、そして分配される温度調節空気のための多くの 熱電気モジュールを動作させるステップ、 可変温度座席の内部の空気通路を介して占有者に温度調節された空気を通す少 なくとも一つのファンを動作させるステップ、 熱電気モジュールの温度を感知し、温度がほぼ２００°Ｋより下で、３４９° Ｋより上である時、熱電気モジュールとファンの動作を自動的に停止するよう構 成された制御器に該温度情報を伝えるステップ、 熱電気モジュールが冷却モードで動作されており、温度が温度がほぼ３０３° Ｋより下で、動作モードが先に占有者によって調整されてから６分以上経過して いる時、熱電気モジュールへの電気的パ ワーを自動的に減らすステップ、及び、 熱電気モジュールが加熱モードで動作されており、温度が３３９°Ｋから３４ ９°Ｋの範囲である時、熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすス テップ、 を具備する方法。 48．占有者に向かう調節された空気の温度と占有者を取り囲む周囲の空気の温 度を感知し、該温度情報を制御器に伝えることを具備する、請求項４７に記載の 方法。 49．熱電気モジュールが冷却モードで動作されており、温度がほぼ３０３°Ｋ より下で、動作モードが先に占有者によって調整されてから６分以上経過してお り、また調節された空気の温度が周囲の空気の温度より３°Ｋ以上下まわる時、 熱電気モジュールへの電気的パワーを自動的に減らすことを具備する、請求項４ ８に記載の方法。