シート空調装置
【課題】シートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、車室に冷気や暖気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えられるようにする。
【解決手段】車室の冷房時、インストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から車室内に吹き出される冷気は、第２ファン１５の回転により、車室内で拡散することなくシート６の背もたれ部６ａに形成された第２通風口８に吸い込まれ、その後にシート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。また、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた上記冷気は、第２ファン１５の回転に伴い、シート６における第２通風口８よりもパネル１に近い位置に形成された第３通風口９からも吹き出される。このように第３通風口９から吹き出された冷気は、車室内で拡散することなく空調ユニット２の吸込口５へと効率よく吸い込まれる。
【解決手段】車室の冷房時、インストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から車室内に吹き出される冷気は、第２ファン１５の回転により、車室内で拡散することなくシート６の背もたれ部６ａに形成された第２通風口８に吸い込まれ、その後にシート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。また、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた上記冷気は、第２ファン１５の回転に伴い、シート６における第２通風口８よりもパネル１に近い位置に形成された第３通風口９からも吹き出される。このように第３通風口９から吹き出された冷気は、車室内で拡散することなく空調ユニット２の吸込口５へと効率よく吸い込まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、インストルメントパネル内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室に冷気や暖気を吹き出すことにより、車室の冷房や暖房といった空調が行われる。こうした車室の空調を行う際には、空調ユニットでのエネルギ消費を抑えることが好ましい。このため、車室の空調を行う際、車室内の空気をインストルメントパネル内部の空調ユニットに吸い込んで同ユニットにて冷却もしくは加熱し、その冷却もしくは加熱後の空気をインストルメントパネルの吹出口から冷気もしくは暖気として車室に吹き出すこと（内気循環）が行われる。
【０００３】
ところで、車室の暖房や冷房といった空調は、車室内の乗員による冷房要求や暖房要求といった空調要求に応じて行われる。こうした空調要求は車室内の乗員の体感温度に応じて変化する。従って、車室の冷房時に乗員の体感温度を効果的に下げたり、車室の暖房時に乗員の体感温度を効果的に上げたりすることができれば、乗員による車室の空調要求を抑えることができ、ひいては車室の空調を行う際の空調ユニットでのエネルギ消費を抑えることができる。このため、特許文献１に示されるように、車室内のシートに着座した乗員に対して車室内の冷気や暖気を直接的に吹き付けるシート空調装置を設けることが考えられる。
【０００４】
特許文献１のシート空調装置は、シートの背もたれ部におけるヘッドレスト近傍に形成された第１通風口と、上記背もたれ部の背面に形成されて上記第１通風口に繋がる第２通風口とを備えている。そして、上記シート空調装置は、第２通風口から車室内の冷気や暖気を吸い込み、それら冷気や暖気を上記第１通風口からシートに着座した乗員の首周りに向けて吹き出す。こうしたシート空調装置を設けることにより、冷房時にはシートに着座した乗員の首周りを冷やして同乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、暖房時にはシートに着座した乗員の首周りを温めて同乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５０２６１０公報（図１４ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車室内のシートに上記シート空調装置を設けることで、車室の冷房時には同シートに着座した乗員の体感温度を下げることができ、且つ、車室の暖房時には乗員の体感温度を上げることができるようにはなる。
【０００７】
ただし、上記シート空調装置では、空調ユニットから吹き出されて車室内で拡散した冷気や暖気を第２通風口から吸い込み、その吸い込んだ冷気や暖気を第１通風口から乗員に向けて吹き出している。このため、車室の冷房時に第１通風口から吹き出される冷気により乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。また、車室の暖房時に第１通風口から吹き出される暖気により乗員の体感温度を効果的に上げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることも避けられない。
【０００８】
従って、シート空調装置によってシートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げたり上げたりする際、空調ユニットでのエネルギ消費を小さく抑える点での改善が望まれている。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げたり上げたりすることができ、且つ、車室に冷気や暖気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができるシート空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、車室の冷房時にインストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出された冷気は、ファンの回転により、車室内で拡散することなくシートの背もたれ部に形成された第２通風口からシートの内部に吸い込まれる。このように冷気が第２通風口に吸い込まれる際、シートに着座した乗員の胴体周りが冷気により冷やされるため、その乗員の体感温度を効果的に下げることができる。そして、第２通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートのヘッドレスト周りに形成された第１通風口から吹き出される。このように、第１通風口から吹き出された冷気は、シートに着座した乗員の首周りを冷す。これにより乗員の体感温度を効果的に下げることができる。
【００１１】
また、第２通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートにおける第２通風口よりもインストルメントパネルに近い位置に形成された第３通風口からも吹き出される。このように第３通風口から吹き出された冷気は、その第３通風口の形成位置の関係から、車室内で拡散することなくインストルメントパネル内部の空調ユニットに効率よく吸い込まれる。これにより、空調ユニットとシートに着座した乗員との間に冷気の環流が生じやすくなる。ここで、こうした冷気の還流が生じにくい場合、空調ユニットから吹き出された冷気が車室内で拡散してしまう。そして、冷気の拡散した車室内の空気が第２通風口からシート内部に吸い込まれて第１通風口から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の冷房時に第１通風口から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニットとシートに着座した乗員との間に上記冷気の環流を生じさせて同冷気の車室での拡散を抑制することで、上述したような空調ユニットでのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１２】
以上により、冷房時にシートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、車室に冷気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、車室の暖房時に空調ユニットからインストルメントパネルの吹出口を介して車室内に吹き出された暖気は、ファンの逆回転により、車室内で拡散することなくシートの座部に形成された第３通風口からシートの内部に吸い込まれる。これにより、空調ユニット（インストルメントパネルの吹出口）からシートに着座した乗員の足下（正確には第３通風口）への暖気の流れが形成されやすくなる。そして、こうした暖気の流れにより、シートに着座した乗員の足下が暖気により暖められるため、その乗員の体感温度を効果的に上げることができる。また、第３通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートのヘッドレスト周り形成された第１通風口から吹き出される。このように、第１通風口から吹き出された暖気は、シートに着座した乗員の首周りを暖める。これにより乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００１４】
ここで、上述したインストルメントパネルの吹出口から第３通風口への暖気の流れが生じにくい場合、空調ユニットから吹き出された暖気が車室内で拡散してしまう。この場合、暖気が拡散した車室内の空気によって乗員の足下が暖められるとともに、その空気が第３通風口からシート内部に吸い込まれて第１通風口から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の暖房時に乗員の足下周りに存在する空気、及び第１通風口から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に上げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニットから第３通風口に流れる暖気の車室内での拡散を抑制し、それによって空調ユニットから第３通風口への暖気の流れを形成することで、上述したような空調ユニットでのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１５】
以上により、暖房時にシートに着座した乗員の体感温度を効果的に上げることができ、且つ、車室に暖気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１６】
なお、上記第２通風口に関しては、請求項３記載の発明のように、シートの背もたれ部における車幅方向側面に形成することが好ましい。これは、車室の冷房時にインストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出された冷気は、シートに着座した乗員の胴体周りに当たった後、同シートの背もたれ部における車幅方向側面に流れるためである。この背もたれ部における車幅方向側面に第２通風口を形成することで、シートに着座した乗員の胴体周りに当たった後の上記冷気を効率よく第２通風口から吸い込むことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、第１通風口から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器が設けられているため、その空気を熱交換器により乗員によって快適な温度に調節したうえで、第１通風口から乗員の首周りに吹き出すことができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、車室の暖房時には第２通風口がダンパにより閉塞されるため、第３通風口からシート内部に吸い込まれた暖気が第２通風口から漏れることがない。このため、第３通風口からシート内部に吸い込まれた暖気を効率よく第１通風口から吹き出すことができる。また、車室の冷房時には第２通風口がダンパにより開放されるため、その第２通風口からの冷気の吸い込みが上記ダンパにより阻害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のシート空調装置が適用される自動車のインストルメントパネル周り及びシート周りの構造を示す略図。
【図２】同シート空調装置が適用される自動車のインストルメントパネル周り及びシート周りの構造を示す略図。
【図３】同シート空調装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】同シート空調装置における第１ファン、第２ファン、及びペルチェ素子の駆動手順を示すフローチャート。
【図５】第２通風口を開閉するダンパを示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を自動車のシート空調装置に具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
自動車における車室の冷房や暖房といった空調は、図１に示すインストルメントパネル１内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３や吹出口４を介して車室に冷気や暖気を吹き出すことによって実現される。こうした車室の空調を行う際、空調ユニット２でのエネルギ消費を抑えるためには、車室内の空気を空調ユニット２の吸込口５から吸い込んで同ユニット２にて冷却もしくは加熱した後、その空気を上記冷気もしくは上記暖気としてインストルメントパネル１の吹出口３，４から車室に吹き出す内気循環を行うことが好ましい。なお、車室の冷房時には、空調ユニット２からの冷気が主に吹出口３から吹き出される。この吹出口３は車室内のシート６に着座した乗員の胴体に対応して位置している。一方、車室の暖房時には、空調ユニット２からの暖気が主に吹出口４から吹き出される。この吹出口４は車室内のシート６に着座した乗員の足下に対応して位置している。
【００２１】
車室内のシート６には、同シート６に着座した乗員に対し車室内の冷気や暖気を吹き付けるシート空調装置が設けられている。同装置は、シート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７を備えている。背もたれ部６ａにおける第１通風口７の下方であって同背もたれ部６ａにおける車幅方向側面には、第１通風口７と通路１０を介して繋がる第２通風口８が形成されている。また、シート６における第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置、より詳しくはシート６の座部６ｃにおけるインストルメントパネル１寄りの端部には、上記通路１０と通路１１を介して繋がる第３通風口９が形成されている。この第３通風口９は、通路１０，１１を介して第２通風口８及び第１通風口７と繋がっている。
【００２２】
シート６の通路１０には、第１通風口７から空気を吹き出すべく回転する第１ファン１２、及び、通路１０を通過して第１通風口７から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器１３が設けられている。この熱交換器１３は、ペルチェ素子１４の駆動を通じて冷却または加熱されるものである。そして、ペルチェ素子１４の駆動を通じて熱交換器１３を冷却すると、その熱交換器１３によって上記空気の温度が低下される。また、ペルチェ素子１４の駆動により熱交換器１３が加熱されると、その熱交換器１３によって上記空気の温度が上昇される。こうして第１通風口７から噴き出される上記空気の熱交換器１３による温度調節が行われる。
【００２３】
シート６の通路１１には、車室の冷房時に空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に吹き出される冷気を第２通風口８から吸い込むよう回転（正回転）する第２ファン１５が設けられている。この第２ファン１５としては、正回転させたときの風量が上記第１ファン１２を回転させたときの風量よりも多くなるものが採用されている。従って、第２ファン１５を正回転させると、第２通風口８から吸い込まれた冷気の一部が第１ファン１２の回転に伴い通路１０を介して第１通風口７から吹き出されるとともに、通路１０に流しきれない冷気が通路１１を介して第３通風口９から吹き出される。
【００２４】
また、第２ファン１５は、上記回移に対し逆回転させることも可能となっている。そして、車室の暖房時には第２ファン１５が逆回転される。このように第２ファン１５を逆回転させると、図２に示すように、空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に吹き出された暖気が第３通風口９から吸い込まれる。そして、第３通風口９から吸い込まれた上記暖気は、通路１１を通過し、更に第１ファン１２の回転に伴い通路１０を介して第１通風口７から吹き出されるとともに、通路１０に流しきれない暖気が第２通風口８から吹き出される。
【００２５】
次に、シート空調装置の電気的構成について図３を参照して説明する。
シート空調装置には、車室の空調制御を司る電子制御装置２１が設けられている。この電子制御装置２１は、上記空調制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
【００２６】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示すセンサ及びスイッチ等からの信号が入力される。
・車室内の空気の温度を検出する室温センサ２２。
【００２７】
・車室での日射量を検出する日射量センサ２３。
・車室の温度を調整するために自動車の乗員により操作される室温設定スイッチ２４。
電子制御装置２１の出力ポートには、空調ユニット２における各種機器の駆動回路、第１ファン１２の駆動回路、第２ファン１５の駆動回路、及びペルチェ素子１４の駆動回路等が接続されている。
【００２８】
電子制御装置２１は、室温センサ２２の検出信号から求められる車室内の空気の温度と、その空気の温度の目標値である目標室温とに基づいて、車室の冷房要求や暖房要求の有無及びそれら要求の大きさ等を把握する。なお、上記目標室温は、乗員が室温設定スイッチ２４により定めた車室内の設定温度、車室内の空気の実際の温度、及び、車室内への日射量などに基づいて求められる値である。そして、電子制御装置２１は、上述したように把握した冷房要求や暖房要求に基づき、それら要求が満たされるよう空調ユニット２の各種機器を制御して車室の冷房や暖房を行う。
【００２９】
ここで、車室の冷房要求や暖房要求といった空調要求は、車室内の乗員の体感温度に応じて変化する。従って、車室の冷房時に乗員の体感温度を効果的に下げたり、車室の暖房時に乗員の体感温度を効果的に上げたりすることができれば、乗員による車室の空調要求を抑えることができ、ひいては車室の空調を行う際の空調ユニット２でのエネルギ消費を抑えることができる。このため、車室内のシート６に着座した乗員に対してシート空調装置により直接的に冷気や暖気を吹き付けることが行われる。このように乗員に対し直接的に冷気や暖気を吹き付けることで、冷房時には乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、暖房時には乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００３０】
次に、シート空調装置の作用について、同装置の第１ファン１２、第２ファン１５、及びペルチェ素子１４を駆動するためのシート空調ルーチンを示す図４のフローチャートを参照して説明する。このシート空調ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３１】
同ルーチンにおいては、まず室温設定スイッチ２４からの信号に基づき夏季であるか否かが判断され（Ｓ１０１）、ここで肯定判定であって夏季である旨判断された場合には車室の冷房要求があるか否かが判断される（Ｓ１０２）。このＳ１０２の処理で冷房要求がある旨判断されると、第１ファン１２が回転されるとともに第２ファン１５が正回転される（Ｓ１０３）。更に、熱交換器１３を冷却すべく車室の冷房要求に応じてペルチェ素子１４が駆動される（Ｓ１０４）。
【００３２】
上記冷房要求に基づき車室の冷房が行われるときには、図１に示すインストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３を介して車室内に冷気が吹き出される。この冷気は、第２ファン１５の回転により、車室内で拡散することなくシート６の背もたれ部６ａに形成された第２通風口８からシート６の内部に吸い込まれる。このように冷気が第２通風口８に吸い込まれる際、シート６に着座した乗員の胴体周りが冷気により冷やされるため、その乗員の体感温度を効果的に下げることができる。そして、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた冷気は、第１ファン１２の回転に伴い通路１０を通過してシート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。第１通風口７から吹き出される冷気は、通路１０を通過する際に熱交換器１３により冷却されることで、車室の冷房要求に応じた温度に調節されるようになる。そして、第１通風口７から吹き出された冷気は、シート６に着座した乗員の首周りを冷す。これにより乗員の体感温度を効果的に下げることができる。
【００３３】
また、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた上記冷気は、第２ファン１５の回転に伴い、シート６における第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に形成された第３通風口９からも吹き出される。このように第３通風口９から吹き出された冷気は、その第３通風口９の形成位置の関係から、車室内で拡散することなくインストルメントパネル１内部の空調ユニット２の吸込口５へと効率よく吸い込まれる。これにより、空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に冷気の環流が生じやすくなる。ここで、こうした冷気の還流が生じにくい場合、空調ユニット２から吹き出された冷気が車室内で拡散してしまう。そして、冷気の拡散した車室内の空気が第２通風口８からシート６内部に吸い込まれて第１通風口７から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の冷房時に第１通風口７から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニット２を駆動する際に同ユニット２でのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に上記冷気の環流を生じさせて同冷気の車室での拡散を抑制することで、上述したような空調ユニット２でのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３４】
図４に示すシート空調ルーチンのＳ１０１において、夏季ではない旨判断された場合、言い換えれば冬季である旨判断された場合には、車室の暖房要求があるか否かが判断される（Ｓ１０５）。このＳ１０５の処理で暖房要求がある旨判断されると、第１ファン１２が回転されるとともに第２ファン１５が逆回転される（Ｓ１０６）。更に、熱交換器１３を加熱すべく車室の暖房要求に応じてペルチェ素子１４が駆動される（Ｓ１０７）。
【００３５】
上記暖房要求に基づき車室の暖房が行われるときには、図２に示す空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に暖気が吹き出される。この暖気は、第２ファン１５の逆回転により、車室内で拡散することなくシート６の座部６ｃに形成された第３通風口９からシート６の内部に吸い込まれる。これにより、空調ユニット２（インストルメントパネル１の吹出口４）からシート６に着座した乗員の足下（正確には第３通風口９）への暖気の流れが形成されやすくなる。そして、こうした暖気の流れにより、シート６に着座した乗員の足下が暖気により暖められるため、その乗員の体感温度を効果的に上げることができる。また、第３通風口９からシート６内に吸い込まれた暖気は、シート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。第１通風口７から吹き出される暖気は、通路１０を通過する際に熱交換器１３により加熱されることで、車室の暖房要求に応じた温度に調節されるようになる。そして、第１通風口７から吹き出された暖気は、シート６に着座した乗員の首周りを暖める。これにより乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００３６】
ここで、上述したインストルメントパネル１の吹出口４から第３通風口９への暖気の流れが生じにくい場合、空調ユニット２から吹き出された暖気が車室内で拡散してしまう。この場合、暖気が拡散した車室内の空気によって乗員の足下が暖められるとともに、その空気が第３通風口９からシート６内部に吸い込まれて第１通風口７から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の暖房時に乗員の足下周りに存在する空気、及び第１通風口７から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニット２を駆動する際に同ユニット２でのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニット２から第３通風口９に流れる暖気の車室内での拡散を抑制し、それによって空調ユニット２から第３通風口９への暖気の流れを形成することで、上述したような空調ユニット２でのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）車室の冷房時にシート６に着座した乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、車室に冷気を吹き出す空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３８】
（２）車室の冷房時に空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に冷気の環流が生じる際には、第３通風口９から空調ユニット２への冷気の流れにより、上記乗員の足下の蒸れが解消される。従って、夏季においてシート６に着座した乗員の足下の蒸れによる不快感を抑制することができる。
【００３９】
（３）車室の暖房時にシート６に着座した乗員の体感温度を効果的に上げることができ、且つ、車室に暖気を吹き出す空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００４０】
（４）車室の暖房時、第３通風口９からシート６内に吸い込まれた暖気は、シート６の背もたれ部６ａにおける第１通風口７だけでなく第２通風口８からも吹き出される。第２通風口８から吹き出された暖気は、第１通風口７から吹き出された暖気よりも、インストルメントパネル１内部の空調ユニット２の吸込口５へと吸い込まれやすくなる。このため、車室の暖房時、空調ユニット２から第３通風口９に向かう暖気の流れだけでなく第２通風口８から空調ユニット２への暖気の流れも形成することが可能になり、その空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に暖気の環流が生じやすくなる。このように暖気の還流を生じさせることができれば、車室の暖房時における空調ユニット２のエネルギ消費をより効果的に低減することが可能になる。
【００４１】
（５）第２通風口８は、シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に形成されている。ここで、車室の冷房時にインストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３を介して車室内に吹き出された冷気は、シート６に着座した乗員の胴体周りに当たった後、同シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に流れる。このため、上述したように背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に第２通風口８を形成することで、シート６に着座した乗員の胴体周りに当たった後の上記冷気を効率よく第２通風口８から吸い込むことができる。
【００４２】
（６）シート空調装置には、第１通風口７から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を車室の冷房要求や暖房要求に応じて調節する熱交換器１３が設けられているため、その空気を熱交換器１３により乗員によって快適な温度に調節したうえで、第１通風口７から乗員の首周りに吹き出すことができる。なお、熱交換器１３による上記空気の温度調節はペルチェ素子１４の駆動を通じて行われるが、こうした駆動のためのエネルギ消費については最小限に抑えることが可能である。これは、上記（１）及び上記（２）に示したように空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができるのと同様の理由による。
【００４３】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・図５に示すように、第２通風口８を開閉するためのダンパ２５を設けてもよい。このダンパ２５は、車室の冷房時には第２通風口８を開放する位置（実線）に切り換えられる一方、車室の暖房時には第２通風口８を閉塞する位置（二点鎖線）に切り換えられる。この場合、車室の暖房時に第２通風口８がダンパ２５により閉塞されるため、第３通風口９からシート６内部に吸い込まれた暖気が第２通風口８から漏れることはなく、その暖気を効率よく第１通風口７から吹き出すことができる。また、車室の冷房時には第２通風口８がダンパ２５により開放されるため、その第２通風口８からの冷気の吸い込みが上記ダンパ２５により阻害されることはない。
【００４４】
・熱交換器１３及びペルチェ素子１４については必ずしも設ける必要はない。
・第２通風口８は、シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面以外の箇所に形成されていてもよい。例えば、背もたれ部６ａにおけるシート６に着座した乗員側の面であって、その面における乗員と重ならない部分に、第２通風口８を形成することが考えられる。
【００４５】
・第３通風口９は、必ずしも座部６ｃのインストルメントパネル１寄りの端部に形成する必要はない。例えば、座部６ｃにおける上記端部以外の位置であって第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に第３通風口９を形成したり背もたれ部６ａにおいて第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に第３通風口９を形成したりすることも可能である。
【００４６】
・シート空調装置を車室の冷房時のみ動作させるようにしてもよい。この場合、第２ファン１５を逆回転させなくてもよくなる。
【符号の説明】
【００４７】
１…インストルメントパネル、２…空調ユニット、３，４…吹出口、５…吸込口、６…シート、６ａ…背もたれ部、６ｂ…ヘッドレスト、６ｃ…座部、７…第１通風口、８…第２通風口、９…第３通風口、１０，１１…通路、１２…第１ファン、１３…熱交換器、１４…ペルチェ素子、１５…第２ファン、２１…電子制御装置、２２…室温センサ、２３…日射量センサ、２４…室温設定スイッチ、２５…ダンパ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、インストルメントパネル内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室に冷気や暖気を吹き出すことにより、車室の冷房や暖房といった空調が行われる。こうした車室の空調を行う際には、空調ユニットでのエネルギ消費を抑えることが好ましい。このため、車室の空調を行う際、車室内の空気をインストルメントパネル内部の空調ユニットに吸い込んで同ユニットにて冷却もしくは加熱し、その冷却もしくは加熱後の空気をインストルメントパネルの吹出口から冷気もしくは暖気として車室に吹き出すこと（内気循環）が行われる。
【０００３】
ところで、車室の暖房や冷房といった空調は、車室内の乗員による冷房要求や暖房要求といった空調要求に応じて行われる。こうした空調要求は車室内の乗員の体感温度に応じて変化する。従って、車室の冷房時に乗員の体感温度を効果的に下げたり、車室の暖房時に乗員の体感温度を効果的に上げたりすることができれば、乗員による車室の空調要求を抑えることができ、ひいては車室の空調を行う際の空調ユニットでのエネルギ消費を抑えることができる。このため、特許文献１に示されるように、車室内のシートに着座した乗員に対して車室内の冷気や暖気を直接的に吹き付けるシート空調装置を設けることが考えられる。
【０００４】
特許文献１のシート空調装置は、シートの背もたれ部におけるヘッドレスト近傍に形成された第１通風口と、上記背もたれ部の背面に形成されて上記第１通風口に繋がる第２通風口とを備えている。そして、上記シート空調装置は、第２通風口から車室内の冷気や暖気を吸い込み、それら冷気や暖気を上記第１通風口からシートに着座した乗員の首周りに向けて吹き出す。こうしたシート空調装置を設けることにより、冷房時にはシートに着座した乗員の首周りを冷やして同乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、暖房時にはシートに着座した乗員の首周りを温めて同乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５０２６１０公報（図１４ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車室内のシートに上記シート空調装置を設けることで、車室の冷房時には同シートに着座した乗員の体感温度を下げることができ、且つ、車室の暖房時には乗員の体感温度を上げることができるようにはなる。
【０００７】
ただし、上記シート空調装置では、空調ユニットから吹き出されて車室内で拡散した冷気や暖気を第２通風口から吸い込み、その吸い込んだ冷気や暖気を第１通風口から乗員に向けて吹き出している。このため、車室の冷房時に第１通風口から吹き出される冷気により乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。また、車室の暖房時に第１通風口から吹き出される暖気により乗員の体感温度を効果的に上げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることも避けられない。
【０００８】
従って、シート空調装置によってシートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げたり上げたりする際、空調ユニットでのエネルギ消費を小さく抑える点での改善が望まれている。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げたり上げたりすることができ、且つ、車室に冷気や暖気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができるシート空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、車室の冷房時にインストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出された冷気は、ファンの回転により、車室内で拡散することなくシートの背もたれ部に形成された第２通風口からシートの内部に吸い込まれる。このように冷気が第２通風口に吸い込まれる際、シートに着座した乗員の胴体周りが冷気により冷やされるため、その乗員の体感温度を効果的に下げることができる。そして、第２通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートのヘッドレスト周りに形成された第１通風口から吹き出される。このように、第１通風口から吹き出された冷気は、シートに着座した乗員の首周りを冷す。これにより乗員の体感温度を効果的に下げることができる。
【００１１】
また、第２通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートにおける第２通風口よりもインストルメントパネルに近い位置に形成された第３通風口からも吹き出される。このように第３通風口から吹き出された冷気は、その第３通風口の形成位置の関係から、車室内で拡散することなくインストルメントパネル内部の空調ユニットに効率よく吸い込まれる。これにより、空調ユニットとシートに着座した乗員との間に冷気の環流が生じやすくなる。ここで、こうした冷気の還流が生じにくい場合、空調ユニットから吹き出された冷気が車室内で拡散してしまう。そして、冷気の拡散した車室内の空気が第２通風口からシート内部に吸い込まれて第１通風口から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の冷房時に第１通風口から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニットとシートに着座した乗員との間に上記冷気の環流を生じさせて同冷気の車室での拡散を抑制することで、上述したような空調ユニットでのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１２】
以上により、冷房時にシートに着座した乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、車室に冷気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、車室の暖房時に空調ユニットからインストルメントパネルの吹出口を介して車室内に吹き出された暖気は、ファンの逆回転により、車室内で拡散することなくシートの座部に形成された第３通風口からシートの内部に吸い込まれる。これにより、空調ユニット（インストルメントパネルの吹出口）からシートに着座した乗員の足下（正確には第３通風口）への暖気の流れが形成されやすくなる。そして、こうした暖気の流れにより、シートに着座した乗員の足下が暖気により暖められるため、その乗員の体感温度を効果的に上げることができる。また、第３通風口からシート内に吸い込まれた冷気は、シートのヘッドレスト周り形成された第１通風口から吹き出される。このように、第１通風口から吹き出された暖気は、シートに着座した乗員の首周りを暖める。これにより乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００１４】
ここで、上述したインストルメントパネルの吹出口から第３通風口への暖気の流れが生じにくい場合、空調ユニットから吹き出された暖気が車室内で拡散してしまう。この場合、暖気が拡散した車室内の空気によって乗員の足下が暖められるとともに、その空気が第３通風口からシート内部に吸い込まれて第１通風口から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の暖房時に乗員の足下周りに存在する空気、及び第１通風口から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に上げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニットを駆動する際に同ユニットでのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニットから第３通風口に流れる暖気の車室内での拡散を抑制し、それによって空調ユニットから第３通風口への暖気の流れを形成することで、上述したような空調ユニットでのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１５】
以上により、暖房時にシートに着座した乗員の体感温度を効果的に上げることができ、且つ、車室に暖気を吹き出す空調ユニットを駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００１６】
なお、上記第２通風口に関しては、請求項３記載の発明のように、シートの背もたれ部における車幅方向側面に形成することが好ましい。これは、車室の冷房時にインストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出された冷気は、シートに着座した乗員の胴体周りに当たった後、同シートの背もたれ部における車幅方向側面に流れるためである。この背もたれ部における車幅方向側面に第２通風口を形成することで、シートに着座した乗員の胴体周りに当たった後の上記冷気を効率よく第２通風口から吸い込むことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、第１通風口から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器が設けられているため、その空気を熱交換器により乗員によって快適な温度に調節したうえで、第１通風口から乗員の首周りに吹き出すことができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、車室の暖房時には第２通風口がダンパにより閉塞されるため、第３通風口からシート内部に吸い込まれた暖気が第２通風口から漏れることがない。このため、第３通風口からシート内部に吸い込まれた暖気を効率よく第１通風口から吹き出すことができる。また、車室の冷房時には第２通風口がダンパにより開放されるため、その第２通風口からの冷気の吸い込みが上記ダンパにより阻害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のシート空調装置が適用される自動車のインストルメントパネル周り及びシート周りの構造を示す略図。
【図２】同シート空調装置が適用される自動車のインストルメントパネル周り及びシート周りの構造を示す略図。
【図３】同シート空調装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】同シート空調装置における第１ファン、第２ファン、及びペルチェ素子の駆動手順を示すフローチャート。
【図５】第２通風口を開閉するダンパを示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を自動車のシート空調装置に具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
自動車における車室の冷房や暖房といった空調は、図１に示すインストルメントパネル１内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３や吹出口４を介して車室に冷気や暖気を吹き出すことによって実現される。こうした車室の空調を行う際、空調ユニット２でのエネルギ消費を抑えるためには、車室内の空気を空調ユニット２の吸込口５から吸い込んで同ユニット２にて冷却もしくは加熱した後、その空気を上記冷気もしくは上記暖気としてインストルメントパネル１の吹出口３，４から車室に吹き出す内気循環を行うことが好ましい。なお、車室の冷房時には、空調ユニット２からの冷気が主に吹出口３から吹き出される。この吹出口３は車室内のシート６に着座した乗員の胴体に対応して位置している。一方、車室の暖房時には、空調ユニット２からの暖気が主に吹出口４から吹き出される。この吹出口４は車室内のシート６に着座した乗員の足下に対応して位置している。
【００２１】
車室内のシート６には、同シート６に着座した乗員に対し車室内の冷気や暖気を吹き付けるシート空調装置が設けられている。同装置は、シート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７を備えている。背もたれ部６ａにおける第１通風口７の下方であって同背もたれ部６ａにおける車幅方向側面には、第１通風口７と通路１０を介して繋がる第２通風口８が形成されている。また、シート６における第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置、より詳しくはシート６の座部６ｃにおけるインストルメントパネル１寄りの端部には、上記通路１０と通路１１を介して繋がる第３通風口９が形成されている。この第３通風口９は、通路１０，１１を介して第２通風口８及び第１通風口７と繋がっている。
【００２２】
シート６の通路１０には、第１通風口７から空気を吹き出すべく回転する第１ファン１２、及び、通路１０を通過して第１通風口７から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器１３が設けられている。この熱交換器１３は、ペルチェ素子１４の駆動を通じて冷却または加熱されるものである。そして、ペルチェ素子１４の駆動を通じて熱交換器１３を冷却すると、その熱交換器１３によって上記空気の温度が低下される。また、ペルチェ素子１４の駆動により熱交換器１３が加熱されると、その熱交換器１３によって上記空気の温度が上昇される。こうして第１通風口７から噴き出される上記空気の熱交換器１３による温度調節が行われる。
【００２３】
シート６の通路１１には、車室の冷房時に空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に吹き出される冷気を第２通風口８から吸い込むよう回転（正回転）する第２ファン１５が設けられている。この第２ファン１５としては、正回転させたときの風量が上記第１ファン１２を回転させたときの風量よりも多くなるものが採用されている。従って、第２ファン１５を正回転させると、第２通風口８から吸い込まれた冷気の一部が第１ファン１２の回転に伴い通路１０を介して第１通風口７から吹き出されるとともに、通路１０に流しきれない冷気が通路１１を介して第３通風口９から吹き出される。
【００２４】
また、第２ファン１５は、上記回移に対し逆回転させることも可能となっている。そして、車室の暖房時には第２ファン１５が逆回転される。このように第２ファン１５を逆回転させると、図２に示すように、空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に吹き出された暖気が第３通風口９から吸い込まれる。そして、第３通風口９から吸い込まれた上記暖気は、通路１１を通過し、更に第１ファン１２の回転に伴い通路１０を介して第１通風口７から吹き出されるとともに、通路１０に流しきれない暖気が第２通風口８から吹き出される。
【００２５】
次に、シート空調装置の電気的構成について図３を参照して説明する。
シート空調装置には、車室の空調制御を司る電子制御装置２１が設けられている。この電子制御装置２１は、上記空調制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
【００２６】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示すセンサ及びスイッチ等からの信号が入力される。
・車室内の空気の温度を検出する室温センサ２２。
【００２７】
・車室での日射量を検出する日射量センサ２３。
・車室の温度を調整するために自動車の乗員により操作される室温設定スイッチ２４。
電子制御装置２１の出力ポートには、空調ユニット２における各種機器の駆動回路、第１ファン１２の駆動回路、第２ファン１５の駆動回路、及びペルチェ素子１４の駆動回路等が接続されている。
【００２８】
電子制御装置２１は、室温センサ２２の検出信号から求められる車室内の空気の温度と、その空気の温度の目標値である目標室温とに基づいて、車室の冷房要求や暖房要求の有無及びそれら要求の大きさ等を把握する。なお、上記目標室温は、乗員が室温設定スイッチ２４により定めた車室内の設定温度、車室内の空気の実際の温度、及び、車室内への日射量などに基づいて求められる値である。そして、電子制御装置２１は、上述したように把握した冷房要求や暖房要求に基づき、それら要求が満たされるよう空調ユニット２の各種機器を制御して車室の冷房や暖房を行う。
【００２９】
ここで、車室の冷房要求や暖房要求といった空調要求は、車室内の乗員の体感温度に応じて変化する。従って、車室の冷房時に乗員の体感温度を効果的に下げたり、車室の暖房時に乗員の体感温度を効果的に上げたりすることができれば、乗員による車室の空調要求を抑えることができ、ひいては車室の空調を行う際の空調ユニット２でのエネルギ消費を抑えることができる。このため、車室内のシート６に着座した乗員に対してシート空調装置により直接的に冷気や暖気を吹き付けることが行われる。このように乗員に対し直接的に冷気や暖気を吹き付けることで、冷房時には乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、暖房時には乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００３０】
次に、シート空調装置の作用について、同装置の第１ファン１２、第２ファン１５、及びペルチェ素子１４を駆動するためのシート空調ルーチンを示す図４のフローチャートを参照して説明する。このシート空調ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３１】
同ルーチンにおいては、まず室温設定スイッチ２４からの信号に基づき夏季であるか否かが判断され（Ｓ１０１）、ここで肯定判定であって夏季である旨判断された場合には車室の冷房要求があるか否かが判断される（Ｓ１０２）。このＳ１０２の処理で冷房要求がある旨判断されると、第１ファン１２が回転されるとともに第２ファン１５が正回転される（Ｓ１０３）。更に、熱交換器１３を冷却すべく車室の冷房要求に応じてペルチェ素子１４が駆動される（Ｓ１０４）。
【００３２】
上記冷房要求に基づき車室の冷房が行われるときには、図１に示すインストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３を介して車室内に冷気が吹き出される。この冷気は、第２ファン１５の回転により、車室内で拡散することなくシート６の背もたれ部６ａに形成された第２通風口８からシート６の内部に吸い込まれる。このように冷気が第２通風口８に吸い込まれる際、シート６に着座した乗員の胴体周りが冷気により冷やされるため、その乗員の体感温度を効果的に下げることができる。そして、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた冷気は、第１ファン１２の回転に伴い通路１０を通過してシート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。第１通風口７から吹き出される冷気は、通路１０を通過する際に熱交換器１３により冷却されることで、車室の冷房要求に応じた温度に調節されるようになる。そして、第１通風口７から吹き出された冷気は、シート６に着座した乗員の首周りを冷す。これにより乗員の体感温度を効果的に下げることができる。
【００３３】
また、第２通風口８からシート６内に吸い込まれた上記冷気は、第２ファン１５の回転に伴い、シート６における第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に形成された第３通風口９からも吹き出される。このように第３通風口９から吹き出された冷気は、その第３通風口９の形成位置の関係から、車室内で拡散することなくインストルメントパネル１内部の空調ユニット２の吸込口５へと効率よく吸い込まれる。これにより、空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に冷気の環流が生じやすくなる。ここで、こうした冷気の還流が生じにくい場合、空調ユニット２から吹き出された冷気が車室内で拡散してしまう。そして、冷気の拡散した車室内の空気が第２通風口８からシート６内部に吸い込まれて第１通風口７から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の冷房時に第１通風口７から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を下げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニット２を駆動する際に同ユニット２でのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に上記冷気の環流を生じさせて同冷気の車室での拡散を抑制することで、上述したような空調ユニット２でのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３４】
図４に示すシート空調ルーチンのＳ１０１において、夏季ではない旨判断された場合、言い換えれば冬季である旨判断された場合には、車室の暖房要求があるか否かが判断される（Ｓ１０５）。このＳ１０５の処理で暖房要求がある旨判断されると、第１ファン１２が回転されるとともに第２ファン１５が逆回転される（Ｓ１０６）。更に、熱交換器１３を加熱すべく車室の暖房要求に応じてペルチェ素子１４が駆動される（Ｓ１０７）。
【００３５】
上記暖房要求に基づき車室の暖房が行われるときには、図２に示す空調ユニット２からインストルメントパネル１の吹出口４を介して車室内に暖気が吹き出される。この暖気は、第２ファン１５の逆回転により、車室内で拡散することなくシート６の座部６ｃに形成された第３通風口９からシート６の内部に吸い込まれる。これにより、空調ユニット２（インストルメントパネル１の吹出口４）からシート６に着座した乗員の足下（正確には第３通風口９）への暖気の流れが形成されやすくなる。そして、こうした暖気の流れにより、シート６に着座した乗員の足下が暖気により暖められるため、その乗員の体感温度を効果的に上げることができる。また、第３通風口９からシート６内に吸い込まれた暖気は、シート６の背もたれ部６ａにおけるヘッドレスト６ｂ近傍に形成された第１通風口７から吹き出される。第１通風口７から吹き出される暖気は、通路１０を通過する際に熱交換器１３により加熱されることで、車室の暖房要求に応じた温度に調節されるようになる。そして、第１通風口７から吹き出された暖気は、シート６に着座した乗員の首周りを暖める。これにより乗員の体感温度を効果的に上げることができる。
【００３６】
ここで、上述したインストルメントパネル１の吹出口４から第３通風口９への暖気の流れが生じにくい場合、空調ユニット２から吹き出された暖気が車室内で拡散してしまう。この場合、暖気が拡散した車室内の空気によって乗員の足下が暖められるとともに、その空気が第３通風口９からシート６内部に吸い込まれて第１通風口７から乗員の首周りに吹き出される。このため、車室の暖房時に乗員の足下周りに存在する空気、及び第１通風口７から吹き出される空気で乗員の体感温度を効果的に下げるためには、車室全体の温度を上げなければならなくなり、それを実現すべく空調ユニット２を駆動する際に同ユニット２でのエネルギ消費が大きくなることは避けられない。しかし、空調ユニット２から第３通風口９に流れる暖気の車室内での拡散を抑制し、それによって空調ユニット２から第３通風口９への暖気の流れを形成することで、上述したような空調ユニット２でのエネルギ消費の増大を抑制することができ、そのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）車室の冷房時にシート６に着座した乗員の体感温度を効果的に下げることができ、且つ、車室に冷気を吹き出す空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００３８】
（２）車室の冷房時に空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に冷気の環流が生じる際には、第３通風口９から空調ユニット２への冷気の流れにより、上記乗員の足下の蒸れが解消される。従って、夏季においてシート６に着座した乗員の足下の蒸れによる不快感を抑制することができる。
【００３９】
（３）車室の暖房時にシート６に着座した乗員の体感温度を効果的に上げることができ、且つ、車室に暖気を吹き出す空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができる。
【００４０】
（４）車室の暖房時、第３通風口９からシート６内に吸い込まれた暖気は、シート６の背もたれ部６ａにおける第１通風口７だけでなく第２通風口８からも吹き出される。第２通風口８から吹き出された暖気は、第１通風口７から吹き出された暖気よりも、インストルメントパネル１内部の空調ユニット２の吸込口５へと吸い込まれやすくなる。このため、車室の暖房時、空調ユニット２から第３通風口９に向かう暖気の流れだけでなく第２通風口８から空調ユニット２への暖気の流れも形成することが可能になり、その空調ユニット２とシート６に着座した乗員との間に暖気の環流が生じやすくなる。このように暖気の還流を生じさせることができれば、車室の暖房時における空調ユニット２のエネルギ消費をより効果的に低減することが可能になる。
【００４１】
（５）第２通風口８は、シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に形成されている。ここで、車室の冷房時にインストルメントパネル１の内部の空調ユニット２から同パネル１の吹出口３を介して車室内に吹き出された冷気は、シート６に着座した乗員の胴体周りに当たった後、同シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に流れる。このため、上述したように背もたれ部６ａにおける車幅方向側面に第２通風口８を形成することで、シート６に着座した乗員の胴体周りに当たった後の上記冷気を効率よく第２通風口８から吸い込むことができる。
【００４２】
（６）シート空調装置には、第１通風口７から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を車室の冷房要求や暖房要求に応じて調節する熱交換器１３が設けられているため、その空気を熱交換器１３により乗員によって快適な温度に調節したうえで、第１通風口７から乗員の首周りに吹き出すことができる。なお、熱交換器１３による上記空気の温度調節はペルチェ素子１４の駆動を通じて行われるが、こうした駆動のためのエネルギ消費については最小限に抑えることが可能である。これは、上記（１）及び上記（２）に示したように空調ユニット２を駆動するためのエネルギ消費を小さく抑えることができるのと同様の理由による。
【００４３】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・図５に示すように、第２通風口８を開閉するためのダンパ２５を設けてもよい。このダンパ２５は、車室の冷房時には第２通風口８を開放する位置（実線）に切り換えられる一方、車室の暖房時には第２通風口８を閉塞する位置（二点鎖線）に切り換えられる。この場合、車室の暖房時に第２通風口８がダンパ２５により閉塞されるため、第３通風口９からシート６内部に吸い込まれた暖気が第２通風口８から漏れることはなく、その暖気を効率よく第１通風口７から吹き出すことができる。また、車室の冷房時には第２通風口８がダンパ２５により開放されるため、その第２通風口８からの冷気の吸い込みが上記ダンパ２５により阻害されることはない。
【００４４】
・熱交換器１３及びペルチェ素子１４については必ずしも設ける必要はない。
・第２通風口８は、シート６の背もたれ部６ａにおける車幅方向側面以外の箇所に形成されていてもよい。例えば、背もたれ部６ａにおけるシート６に着座した乗員側の面であって、その面における乗員と重ならない部分に、第２通風口８を形成することが考えられる。
【００４５】
・第３通風口９は、必ずしも座部６ｃのインストルメントパネル１寄りの端部に形成する必要はない。例えば、座部６ｃにおける上記端部以外の位置であって第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に第３通風口９を形成したり背もたれ部６ａにおいて第２通風口８よりもインストルメントパネル１に近い位置に第３通風口９を形成したりすることも可能である。
【００４６】
・シート空調装置を車室の冷房時のみ動作させるようにしてもよい。この場合、第２ファン１５を逆回転させなくてもよくなる。
【符号の説明】
【００４７】
１…インストルメントパネル、２…空調ユニット、３，４…吹出口、５…吸込口、６…シート、６ａ…背もたれ部、６ｂ…ヘッドレスト、６ｃ…座部、７…第１通風口、８…第２通風口、９…第３通風口、１０，１１…通路、１２…第１ファン、１３…熱交換器、１４…ペルチェ素子、１５…第２ファン、２１…電子制御装置、２２…室温センサ、２３…日射量センサ、２４…室温設定スイッチ、２５…ダンパ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内のシートのヘッドレスト周りに形成された第１通風口と、前記背もたれ部に形成されて前記第１通風口に繋がる第２通風口とを備え、前記第１通風口から前記シートに着座した乗員に向けて空気を吹き出すシート空調装置において、
前記シートにおける前記第２通風口よりもインストルメントパネルに近い位置に形成されて前記第１通風口及び前記第２通風口に繋がる第３通風口と、
車室の冷房時に前記インストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出される冷気を前記第２通風口から吸い込むよう回転するファンと、
を備えることを特徴とするシート空調装置。
【請求項２】
前記第３通風口は、前記シートにおける座部に形成されており、
前記ファンは、車室の暖房時に前記空調ユニットから前記インストルメントパネルの吹出口を介して車室内に吹き出される暖気を前記第３通風口から吸い込むよう逆回転する
請求項１記載のシート空調装置。
【請求項３】
前記第２通風口は、前記シートの前記背もたれ部における車幅方向側面に形成されている
請求項１記載の車両のシート空調装置。
【請求項４】
請求項１記載のシート空調装置において、
前記第１通風口から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器を更に備える
ことを特徴とするシート空調装置。
【請求項５】
請求項２記載のシート空調装置において、
車室の冷房時に前記第２通風口を開放する一方、同車室の暖房時には前記第２通風口を閉塞するダンパを更に備える
ことを特徴とするシート空調装置。
【請求項１】
車室内のシートのヘッドレスト周りに形成された第１通風口と、前記背もたれ部に形成されて前記第１通風口に繋がる第２通風口とを備え、前記第１通風口から前記シートに着座した乗員に向けて空気を吹き出すシート空調装置において、
前記シートにおける前記第２通風口よりもインストルメントパネルに近い位置に形成されて前記第１通風口及び前記第２通風口に繋がる第３通風口と、
車室の冷房時に前記インストルメントパネルの内部の空調ユニットから同パネルの吹出口を介して車室内に吹き出される冷気を前記第２通風口から吸い込むよう回転するファンと、
を備えることを特徴とするシート空調装置。
【請求項２】
前記第３通風口は、前記シートにおける座部に形成されており、
前記ファンは、車室の暖房時に前記空調ユニットから前記インストルメントパネルの吹出口を介して車室内に吹き出される暖気を前記第３通風口から吸い込むよう逆回転する
請求項１記載のシート空調装置。
【請求項３】
前記第２通風口は、前記シートの前記背もたれ部における車幅方向側面に形成されている
請求項１記載の車両のシート空調装置。
【請求項４】
請求項１記載のシート空調装置において、
前記第１通風口から吹き出される空気との熱交換を通じて同空気の温度を調節する熱交換器を更に備える
ことを特徴とするシート空調装置。
【請求項５】
請求項２記載のシート空調装置において、
車室の冷房時に前記第２通風口を開放する一方、同車室の暖房時には前記第２通風口を閉塞するダンパを更に備える
ことを特徴とするシート空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４５８８１（Ｐ２０１２−２４５８８１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９０１０（Ｐ２０１１−１１９０１０）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]